半导体工艺制程之挥发性有机废气净化技术_图文(精)

半导体行业在芯片制程工艺中，因其不间断使用有机溶剂和酸溶液直接产生了大量的有毒有害的废气，且需经过废气处理达标后才能高空排放。

那么，半导体芯片制程工艺Local Scrubber酸性碱性砷排及有机废气处理技术系统有哪些？（半导体制造业废气来源排放特征和废气处理技术系统），格林斯达环保公司为您详细讲解半导体行业废气处理如下：半导体制造工艺废气来源及排放特征半导体行业芯片制造主要有5个阶段：（1）材料准备；（2）晶体生长和晶圆准备；（3）晶圆制造和探针测试（初测）；（4）封装；（5）终测。

晶体生长和晶圆准备阶段是集成电路的制造过程，在半导体生产中产生废气大量源于集成电路的制造，其集成电路制造的工艺顺序包括：薄膜沉积工艺、光刻工艺、掺杂工艺、清洗工艺，详细分析每步工艺中废气的来源及特征。

1、薄膜沉积工艺薄膜淀积是芯片制备的重要过程，许多材料由沉积工艺形成，如：半导体薄膜（Si、GaAs）、介质薄膜（SiO2、Si3N4）、金属薄膜等。

常用的是热氧化工艺、化学气相沉积工艺（CVD）、物理气相沉积工艺（PVD）。

（1）热氧化工艺热氧化的加工工艺是将成批的硅圆片加热到800~1 200℃，通入氧化剂（O2、水蒸气、Cl2、HCl、C2H2Cl2等）在其表面生成SiO2薄膜层。

生成的硅膜可起到器件保护和隔离、表面钝化、栅氧电介质、掺杂阻挡层等作用。

此工艺产生的主要废气及来源：酸性废气主要来源未反应的含卤素氧化剂。

（2）CVD工艺CVD工艺是通过气态物质的化学反应在硅片表面生成一层固态薄膜材料的过程。

此工艺可制备不同类型的材料层。

其操作过程是将含具有构成薄膜元素的反应气体（SiH4、WF6、NH3、SiH2Cl2、TiCl4等）和一些携带气体（N2、H2、NH3、Ar等）通入反应室，依靠反应气体与晶片表面处的浓度差，在硅片上发生反应生成薄膜，随后反应气及生成的废气一起再排出。

此工艺合成不同固态薄膜材料产生的废气种类是不同的，来源于未反应的原料气和生成酸性气体，常见废气有：SiH4、SiCl4、SiH2Cl2、PH3、HF、HCl、NH3等。

半导体废水及废气的处理半导体废水及废气的处理由于制程技术不断演进，使得相关供应系统等级及质量日趋精密且复杂，如毒性气体，化学药品或纯水系统等，而此物质的排放却造成环境恶化的来源之一；因此，如何处理此类高纯度且大量的毒性物质之排放，将是厂务废水，废气处理的重要工作与任务。

一、首先是废水处理系统半导体厂废水之来源，可略分为制程废水，纯水系统之废水，废气洗涤中和液废水等三种，如表七所列。

各排放水可分为直接排放及回收处理方式。

？1.制程废水：直接排放－ HF浓废液， HF 洗涤废水，酸／碱性废水，晶圆研磨废水等五种，经各分类管线排至废水厂。

回收处理－有机系列(Solvent,IPA),H2SO4,DIR70%，及 DIR90%等，经排放收集委外处理或直接再利用。

2.纯水系统之废水：直接排放－纯水系统再生时之洗涤药剂混合水（含盐酸再生／洗涤液及碱洗涤液）回收处理－系统浓缩液（逆渗透膜组，超限外滤膜组）或是碱性再生废液。

_,3.废气洗涤废水直接排放－洗涤制程所排放的废气之水，均直接排放至处理厂。

至于其处理的程序及步骤，下文为其各项之说明：1.HF 浓废液：此废液至处理系统后，添加 NaOH提升 pH 值至 8～ 10 之间，注入 CaCl2，Ca(OH)2 与 HF反应向生成 CaF2污泥，即HF+CaCl2 + Ca(OH)2←CaF2 + HCl + H2O的反应式。

藉此去除氟离子之浓度量，而CaF2污泥产物与晶圆研磨废液混合，且添加Polymer （高分子）增进其沈降性，以利CaF2 污泥经脱水机挤压过滤。

污泥饼则委托代处理业者处理。

另一产物 HCl 酸气由处理厂废气洗涤后排放，污泥滤液则注入调节池。

2.一般废水：包括 HF洗涤废水，酸／碱性废水。

经水系统树脂塔再生废液，废气洗涤废水等进入调节池混合均匀，稀释后泵入调整池中，添加 NaOH， H2SO4等酸碱中和剂，将之调整为～的 pH 值范围后放流入园区下水道。

半导体制程有机废气处理技术研究作者：严斌朱晓静来源：《科学与技术》2018年第15期摘要：随着我国工业化的发展，有机废气对大气环境的污染也是越来越严重，严重影响了人类的生存和动植物的健康成长。

废臭气物质种类繁多，来源广泛，对人体呼吸、消化、心血管、内分泌及神经系统都会造成不同程度的毒害，其中芳香族化合物如苯、甲苯、苯乙烯等还能使人体产生畸变、癌变。

因此，必须要加大对有机废气的处理力度，提高有机废气的处理技术。

目前来说，在有机废气的处理方面来说，已经形成了一些比较成熟的工艺的技术，并且取得了一定的效果。

本文主要对传统的控制技术如热破坏法、冷凝法、吸收法等，还有新控制技术如生物法、电晕法、等离子分解法等作了较为详细的介绍。

关键词：有机废气；处理技术；研究进展随着经济的发展，工业废气排放量的增大导致环境质量越来越差，尤其是近两年雾霾天气严重影响了人们的身体健康，给国民经济的发展造成了阻碍。

这就需要加大对有机废气的处理力度，开发应用一些有成效的控制技术，来应对当前严峻的形势。

本文通过对一些传统的有机废气处理方法进行介绍，同时也一些正在研究的新方法进行阐释，以期能够使它们迅速推广。

1 传统有机废气处理技术1.1 热破坏法热破坏法是传统的废气处理技术之一，也是应用比较广泛的方法。

这种方法主要用于低浓度有机废气，分为直接火焰燃烧和催化燃烧两种。

一种有机物在气流中直接燃烧和辅助燃料燃烧的方法是直接火焰燃烧。

由于有机物浓度较低，多数情况下，都需要辅助燃料，在适当温度和保留时间条件下，直接火焰燃烧的热处理效率可以达到99%。

催化燃烧是在催化剂的作用下，加快有机物化学反应。

催化剂在其中起着重要作用，它可以使有机物在热破坏时需要更低的温度和更少的保留时间。

用于有机废气净化的催化剂主要是金属和金属盐，金属包括贵金属和非贵金属。

虽然催化剂的使用可以使有机废气的处理达到事半功倍的效果，但是由于有机废气中常出现杂质，很容易导致催化剂中毒。

半导体废气制程排放_图文（精）半導體廠製程排氣系統魏振翼, 彭淑惠, 胡石政摘要新竹新學園區的設立，帶動了台灣的經濟發展，但也造成了環境方面的污染，半導體業在製造過程中，無可避免地必須使用不同種類的化學物質，為了提高產品的良率，必須精密控制產品所接觸之環境的空氣品質。

而製程排氣系統（Exhaust System），雖非製程生產所需設備，但卻是為生產區域營造一個可供生產人員在安全無虞情況下的工作環境，因此製程排氣系統，從廢氣物質相容性至排放氣體輪送，以至於各種污染處理設備，皆需經嚴格且縝密選擇，這些均是環環相扣缺一不可。

本文研究的目的乃是希望藉由針對廢氣種類及化學性質之源頭分析，進而分類，以期能從目前園區常用系統中篩選出既安全又環保的系統。

關鍵詞：半導體工業、揮發性有機廢氣、洗滌塔1．前言半導體工業，雖已有四十年的發展，卻是在近十年內快速發展，成長之速非常驚人，且電子產品已成為人們生活中不可缺少的必需品，各個先進國家無不努力於研究發展，以期在工業能力及市場佔有方面能取得優勢。

但在半導體製程生產既可符合製程生產需求，又能兼顧工業安全，同時更可為環保盡一份心力時，所排放之廢氣，除了對人體會有安全性之威脅外，更會造成環保空氣污染。

有鑑於此，在投入半導體工業建廠的同時，希望能對製程排氣之處理原理，環保相關法規甚至各個系統處理所使用之管材，做全面通盤的了解。

2．製程排氣系統之分類：半導體製程流程中，使用機台種類相當煩多，各種排放物質種類更是不勝枚舉，若要針對單一種類設置單獨排放處理設施，不僅有其設置上的因難，而且施工上及日後維修保養更屬不易，因而，目前半導體廠房中，依據排放之特性大致上區分為酸／毒性（Acid Exhaust）、鹼性（Alkali Exhaust）、有機溶劑（Solvent Exhaust）及一般排氣（General Exhaust）四個系統：(1 酸、鹼性廢氣：其主要來源為化學清洗工作站，清洗晶片時所產生之揮發性氣體，此氣體部分含有濃煙，部分則對呼吸系統有刺激性作用有害人體，故必須經過Central Scrubber做水洗中和處理後，再排入大氣。

半导体废气处理技术实践1半导体废气处理技术应用依据这些废气的特性，在处理上采用水洗、氧化／燃烧、吸附、解离、冷凝等方法。

在半导体制造厂，依照系统废气排放可分为：一般排气(GEX)、酸性排气(SEX)、碱性排气(AEX)和有机排气(VEX)。

针对不同污染物，可采取以下综合处理方法。

1．1一般排气系统半导体厂一般排气(GEX)系统在运行中也称为热排气系统，生产过程中一些设备局部会产生大量的热或产生会对高洁净度生产环境造成影响的含尘无害气体。

为了满足半导体制程对环境温湿度((22±1)℃，(45±5)％)和洁净度的极高要求，可将此种废气通过风管系统进行收集，然后以风机抽取并排放。

通过对部分设备热排气的洁净度抽样检测发现，虽然一般排气用于抽取设备的含尘排放，但由于一般排气系统抽取的气体直接来自洁净室内，且设备含尘排放浓度很低，因此在总风管处检测的结果仍为洁净级别。

对设备排放点的温度测量显示，不同设备和排放点热排气温度差异较大最高超过42℃，最低至22℃，但总排放口的温度测量却并不超过26℃，只略高于洁净室温度，仍属于室温范围。

因此GEX可以直接排放至大气环境，不需做任何处理，为无害排放。

1．2酸性、碱性废气处理系统对半导体制造中产生的酸性和碱性废气采用分别收集、分别处理的方法，但处理设备和处理原理基本相同。

对于含有酸性／碱性物质的废气，半导体厂大都采用大型洗涤式中央废气处理系统进行处理。

由于半导体制造工作区域离中央废气处理系统距离较远，因此部分酸性／碱性废气在输送至中央废气处理系统前，常因气体特性导致在管路中结晶或粉尘堆积，造成管路堵塞后导致气体外泄，严重者甚至引发爆炸，危害现场工作人员的工作安全。

因此在工作区域需配置适合制程气体特性的就地废气处理设备进行就地处理，之后再排人中央处理系统，而一些特殊的废气，包括剧毒、自燃、易爆等废气则需要先通过干式洗涤塔等设备通过吸附或氧化／燃烧等方法就地处理，之后再排人中央废气处理系统。

集成电路制造行业挥发性有机物(VOCs)减排措施研究摘要：研究集成电路制造行业主要的挥发性有机物VOCs排放源及VOCs主要成分，并针对VOCs源头、过程控制与末端治理，提出切实有效的减排措施建议，为集成电路生产企业VOCs治理研究提供参考。

挥发性有机物(Volatile Organic Compounds),指20时蒸汽压不小于10Pa或101. 325K Pa标准大气压下，沸点不高260度的有机化合物或者实际生产条件下具有以上相应挥发性的有机化合物(甲烷除外)的统称。

大多数VOCs具有大气化学反应活性，其作为形成臭氧和PM2.5的关键前体物，也是灰霾和光化学烟雾污染的重要来源。

2016年12月20日，国务院发布“十三五”节能减排综合工作方案》，提出VOC s减排目标:全国挥发性有机物排放总量比2015年下降10%以上。

环保部将VOC纳入主要污染物总量控制范围，目前已出台VOC的系列标准、监测技术规范、分析方法等。

集成电路芯片生产过程中使用大量的有机溶剂如清洗剂、光刻胶、剥离液、稀释液等，从而产生一定量的VOC废气，不仅造成大气污染，还可能会导致厂区环境异味，因此进行VOC排放控制十分必要。

1集成电路制造行业VOC主要排放源及成分研究1.1集成电路制造行业VOCs主要排放源VOC排放源主要集中在挥发性有机溶剂的使用、载运、储存及废气治理过程。

载运过程包括有机溶剂的原料载入及废有机溶剂的载出过程，溶剂储罐与槽车之间的接口等处有机溶剂挥发。

有机溶剂的储存主要包括储罐储存，化学品桶装储存及瓶装储存。

有机溶剂储罐的排气、储存过程中的不密封或意外泄露也是VOCs的来源。

集成电路行业的制程排气通常有四种类型：一般排气(GEX)，酸性排气(SEX)，碱性排气(AEX)及有机排气(VEX)。

无尘室使用有机溶剂后，通过有机排气管路(VEX )，汇总至有机废气处理系统处理后排放至外界大气。

有机排气是集成电路行业VOC的主要排放源。

半导体废水及废气的处理TYYGROUP system office room 【TYYUA16H-TYY-TYYYUA8Q8-半导体废水及废气的处理半导体废水及废气的处理由于制程技术不断演进，使得相关供应系统等级及质量日趋精密且复杂，如毒性气体，化学药品或纯水系统等，而此物质的排放却造成环境恶化的来源之一；因此，如何处理此类高纯度且大量的毒性物质之排放，将是厂务废水，废气处理的重要工作与任务。

一、首先是废水处理系统半导体厂废水之来源，可略分为制程废水，纯水系统之废水，废气洗涤中和液废水等三种，如表七所列。

各排放水可分为直接排放及回收处理方式。

1. 制程废水：直接排放－HF浓废液，HF洗涤废水，酸／碱性废水，晶圆研磨废水等五种，经各分类管线排至废水厂。

回收处理－有机系列(Solvent,IPA), H2SO4,DIR70%，及DIR90%等，经排放收集委外处理或直接再利用。

2.纯水系统之废水：直接排放－纯水系统再生时之洗涤药剂混合水（含盐酸再生／洗涤液及碱洗涤液）回收处理－系统浓缩液（逆渗透膜组，超限外滤膜组）或是碱性再生废液。

_,3.废气洗涤废水直接排放－洗涤制程所排放的废气之水，均直接排放至处理厂。

至于其处理的程序及步骤，下文为其各项之说明：1. HF浓废液：此废液至处理系统后，添加NaOH提升pH值至8～10之间，注入CaCl2，Ca(OH)2与HF反应向生成CaF2污泥，即HF+CaCl2 + Ca(OH)2←CaF2 + HCl + H2O的反应式。

藉此去除氟离子之浓度量，而CaF2污泥产物与晶圆研磨废液混合，且添加Polymer（高分子）增进其沈降性，以利CaF2污泥经脱水机挤压过滤。

污泥饼则委托代处理业者处理。

另一产物HCl酸气由处理厂废气洗涤后排放，污泥滤液则注入调节池。

2.一般废水：包括HF洗涤废水，酸／碱性废水。

经水系统树脂塔再生废液，废气洗涤废水等进入调节池混合均匀，稀释后泵入调整池中，添加NaOH，H2SO4等酸碱中和剂，将之调整为～的pH值范围后放流入园区下水道。

電漿處理在環境工程之應用技術研習會半導體PFC 廢氣處理技術— 熱電漿破壞法陳孝輝博士原子能委員會核能研究所物理組桃園縣龍潭鄉佳安村文化路1000 號Email: shchen@.tw摘要近幾年來全球氣候反常，造成環境生態受損，有許多相關觀測與研究皆指出此乃地球之溫室效應造成。

故於 年聯合國京都議定書中通過管制溫室氣體排放量之後，世界各國均在研擬對策如何因應此限制對相關產業之衝擊。

全氟碳化物s， 簡稱)是一人造強效溫室效應氣體也被列入管制名單中。

常見於半導體製程及鋁製程產業之排放氣體中，半導體產業發達之各國己有共同認知及協議將遵守京都議定書規範減少 氣體之排放，台灣半導體產業亦受到同樣約束。

全氟碳化物為一極穩定之化合物，現今半導體廠普遍採用的電熱解氧化尾氣處理裝置對全氟碳化物氣體之處理效果不彰， 因而新全氟碳化物處理機台的需求是一大商機所在。

核能研究所發展高溫電漿火炬技術多年，現已應用到固態廢棄物之熔融固化。

在這文章主要說明利用電漿火炬產生之高溫電漿進行對全氟碳化物直接裂解的破壞與去除實驗成果，對C2F6及CF4等去除效率均能達到%，副產物主要為2與 。

目前此技術與廠商合作組裝成一完整半導體尾氣局部洗滌機台，也通過工研院環安中心檢驗認證， 在某半導體製造廠內進行實地場測中。

關鍵字： 溫室氣體、全氟碳化物、熱電漿、電漿火炬一、溫室效應氣體管制與s近幾年來全球氣候反常，造成環境生態受損，目前亦有越來越多的相關氣候研究及觀測數據指出此乃地球之溫室效應造成， 若不早點採取防範措施減少溫室效應氣體排放，將造成更大環境災難，甚至影響到人類生存。

故 年”聯合國氣候變化綱要公約京都議定書”中各國通過管制六種主要溫室氣體(二氧化碳2、甲烷4、氧化亞氮N2O、六氟化硫6、氫氟碳化物 及全氟碳化物 等的具體減量方案及時程表， 其中2、4、N2O的管制基準年為 年， 而 、 、與6為 年]。

由於京都議定書必須獲 年二氧化碳及其他溫室效應氣體排放量佔%的 個國家簽署批准， 條約才能正式生效。