硅烷(SIH4)废气处理的危险性有多大？

2023年11月10日 08:34:25 人气: 16141 来源: GP气体系统

　　半导体制程中硅烷(SiH4)是一种特种气体，在半导体工业中主要用于制作高纯多晶硅、通过CVD(化学气相沉积)工艺制作二氧化硅薄膜、氮化硅薄膜、多晶硅隔离层、多晶硅欧姆接触层和异质等。

　　废气处理设备处理SIH4废气

　　SiH4在使用后会产生的废气，如果未经废气处理设备治理就直接高浓度对外排放，对人体和环境的恶劣影响是无法估量的。

　　硅烷作为一种提供硅组分的气体源，反应性和自燃性强烈，有非常宽的自发着火范围和极强的燃烧能量，毒性很大，如果人体吸入硅烷就会强烈刺激呼吸器官，是一种高危险性的气体。

　　在半导体工厂中，因工作区域一般离中心废气处理系统远，为了避免在冗长的排气过程中引发非预期的气体泄漏，局部聚积等问题，硅烷(SiH4)废气从无尘室机台端(POU)反应被排放出后，即先由真空Pump抽至废气处理设备Local Scrubber做处理，待处理过后的气体再接续至厂务端做第二道处置。

　　综上，诸如硅烷(SiH4)此类危险性废气如若未及时处理，倘若其一旦有故障进而发生泄漏的问题，很可能会导致各种危害如火灾爆炸、人员中毒、环境破坏等伤害，严重时更可能造成人员伤亡或生产中断等巨大损失。同时，随着半导体工艺分工越发细微，应根据不同工艺衍生出来的气体特性，选择搭配合适的废气处理设备，才能更有效的解决废气问题。

　　盖斯帕克在废气处理上有非常丰富的经验，针对硅烷、氢气、氯气、三氟化氢等危险气体有专业且成熟的解决方案，另外，介绍五种治理废气分方法，供大家参考。(实际应用需参考现场实际情况，需专业人士指导)

　　废气处理设备治理废气的方法？

　　冷凝回收法

　　冷凝回收法是把废气直接导入冷凝器或先经吸附吸收后，解析的浓缩废气导入冷凝器，冷凝液经分离可回收有价值的有机物的一种方法。

　　优点：冷凝法主要用于高沸点和高浓度的VOC污染气体的回收,适用的浓度范围>5%(体积)，其流程简单、回收率高

　　缺点：该法需要有附设的冷冻设备，投资大、能耗高、运行费用大，同时冷凝后尾气仍然含有一定浓度的有机物，二次污染严重，因此对低浓度尾气治理本法很少使用。

　　吸收法

　　吸收法可分为化学吸收及物理吸收，由于有机废气中含有大量的“三苯”气体，化学活性低，一般不能采用化学吸收。

　　物理吸收是废气中一种或几种组分溶解于选定的液体吸收剂中，这种吸收剂应具有与吸收组分有较高的亲和力，低挥发性，同时还应具有较小的挥发性，吸收液饱和后经加热解吸再冷却重新使用。

　　优点：适合于温度低、中高浓度的废气，能够有选择性地吸收硫化氢等废气，工艺流程简单，且不需外加蒸汽和外加其他热源。

　　缺点：需配备加热解析冷凝等回收装置，装机体积大、投资较大，同时还存在二次污染，净化效果不理想。

　　活性炭吸附

　　是将有机废气由排气风机送入吸附床，有机废气在吸附床被活性炭吸附剂吸附而使气体得到净化，净化后的气体排向大气即完成净化过程。

　　优点：吸附率高，运行能耗低，费用成本低，安全可靠，适用于有爆炸的危险场所，吸附剂可以回收，节能环保。

　　缺点：不耐高温，在湿润的条件下不能保持很好的吸附能力；易燃，较快达到饱和吸附而失去效用；产生二次固体或液体污染物。

　　催化燃烧法

　　催化燃烧是在催化剂的作用下，将废气中的有害可燃组分完全氧化为二氧化碳和水的过程。

　　优点：催化燃烧器净化率高、工作温度低、能量消耗少、对可燃组分浓度和热值限制少，操作简便和安全性好。

　　缺点：有的气体燃烧条件苛刻，需高温、高空和高水蒸气分压，因此催化剂必须具备较高的活性、高热稳定性和较高的水热稳定性，以及一定的抗中毒能力

　　等离子体分解法

　　等离子体分解法是在外加电场的作用下，介质放电产生的大量携能电子轰击污染物分子，引发了一系列复杂的物理、化学反应，从而使污染物得以降解去除的一种废气治理方法。

　　优点：工艺简洁，低耗节能，设备材料抗氧化强，抗腐蚀，使用寿命长，能高效去除含有挥发性有机物、无机物、硫化氢、氨气等主要污染物的废气。

　　缺点：前期投入成本高，对于设备部件的构型设计、制造精度、严密性等要求非常高。

　　选择废气处理设备治理应考虑哪些因素？

　　选择废气处理装置时应重点考虑需处理的目标气体与副产物、装置成本、使用维护成本（运行成本）、生产商代理商的服务与支持Warranty、占地面积与维护空间、预防性保养（PM：Preventive Maintenance）频度与难易度、二次污染、安全性、工厂实际处理效率以及国家、地方的相关环保法律法规等，其中安全性和工厂实际处理效率是最重要的因素。总之，应在充分理解有害气体的特点、性质等基础上，方能决定安全有效的废气处理方式或组合方式。