Purificador de gases: Combinación de División Térmica y Lavador

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Descontaminación de gases mediante la combinación de quemador y lavador.

Este tipo de sistemas de purificación de gases consta de varias partes. En un primer paso, los gases solubles y corrosivos son eliminados por un lavador para proteger el quemador siguiente. La serie SWB de scrubbers incluye esta opción, mientras que la serie SBW no. La instalación de un lavador se recomienda siempre que los gases de escape contengan halogenuros de hidrógeno corrosivos como HCl o HBr, o cuando el gas de escape contiene halogenuros metálicos como el hexafluoruro de tungsteno WF6. El segundo paso de limpieza es el componente esencial del scrubber: la cámara de combustión eléctricamente calentada, donde tiene lugar la descomposición térmica de los componentes no solubles en agua del gas de escape. El gas de escape se calienta y se añade oxígeno para la oxidación de las toxinas presentes. La distribución de la temperatura en esta sección es muy importante y debe alcanzar un valor mínimo para eliminar todos los componentes tóxicos. Durante la descomposición de estas sustancias, a menudo se genera mucho polvo. A veces, también se liberan gases solubles y corrosivos. Este polvo debe ser eliminado en los siguientes pasos. Después de pasar por un ciclón, el gas de escape llega a un segundo lavador. El agua se recircula a través de un tanque de circulación, que opcionalmente puede enfriarse. La humedad restante después de este paso se elimina en un deshumidificador.

Purificación de gases con combustión y lavador

SemiAn puede ofrecer varios tipos diferentes de scrubbers de calor húmedo, que se enumeran en la siguiente tabla. Todos los componentes esenciales están hechos de acero inoxidable, el reactor en sí está hecho de Inconel y la bomba de recirculación está recubierta de teflón. El reactor está equipado con un calentador que se puede adaptar a las necesidades del cliente. Puede limpiarse automáticamente. El control se realiza mediante un PLC y un control de potencia de calefacción. La operación y visualización se realizan a través de un monitor TFT. Opcionalmente, está disponible una unidad de control central que muestra el estado de todos los purificadores de gases conectados. Se han instalado numerosas funciones de seguridad, interbloqueos y sistemas de control de fugas. La huella de las instalaciones se ha minimizado para mantener los costos operativos de la instalación lo más bajos posible.

Vista general de los tipos de purificadores de calor húmedo

SemiAn ofrece purificadores de gases con quemador y lavador diseñados para la limpieza de gases de escape de instalaciones de procesos, como las utilizadas en la industria de semiconductores y en la fabricación de pantallas de cristal líquido. En consecuencia, nuestros purificadores de gases están diseñados para flujos de gas de aproximadamente 100 - 1,200 slm o 6 - 72 m3/h. Sin embargo, también suministramos con gusto lavadores de esta clase de tamaño para otras aplicaciones, de manera confiable y rentable.
Purificador de gases SBW200 Descontaminante SWB200 Descontaminante de gases SBW201

SBW200

SWB200

SBW201

SBW 100 / SBW 200 (SemiAn burn - wet)

Purificador de gases para la descomposición térmica y oxidación de componentes tóxicos en combinación con un lavador para la separación de componentes gaseosos solubles y un sistema de circulación de agua. Este tipo de sistema se puede utilizar para la limpieza de gases de implantes de iones, PE-CVD, LP-CVD y AP-CVD, así como para gases de reactores MO-CVD (optoelectrónica).

SWB 200 (SemiAn wet - burn - wet)

Purificador de gases con lavador de entrada para la descomposición térmica y oxidación de componentes tóxicos. La limpieza de gases se realiza en tres pasos: lavado de componentes gaseosos solubles, descomposición pirotécnica de componentes tóxicos o inflamables, limpieza posterior con un lavador y un sistema de circulación de agua. Este tipo de sistema se puede utilizar para la limpieza de gases de PE-CVD (semiconductores y fabricación de LCD), LP-CVD y AP-CVD, así como para gases de reactores MO-CVD (optoelectrónica).

SBW 201 / SBW 202

Versión grande del purificador de gases, compuesta por varias unidades de descomposición térmica paralelas para la oxidación de componentes tóxicos y un lavado húmedo posterior. La limpieza de gases se realiza en dos pasos: descomposición pirotécnica de componentes tóxicos o inflamables y limpieza posterior con un lavador y un sistema de circulación de agua. Este tipo de sistema se utiliza preferentemente para la limpieza de gases en la fabricación de LCD para PE-CVD, para gases de reactores MO-CVD en optoelectrónica, así como para gases de reactores de epitaxia.

Datos de Medición

Los siguientes productos químicos pueden eliminarse de los gases de escape mediante este método. En la tabla se indica la concentración máxima de entrada y la concentración mínima de salida de los contaminantes, así como su valor MAK (Concentración Máxima en el Lugar de Trabajo; en inglés, TLV). Se describe la reacción que tiene lugar en el reactor. En el lavador, se eliminan gases solubles como HF o HCl generados durante la oxidación. El gas cloro resultante se convierte en ácido clorhídrico (HCl) y ácido hipocloroso en el lavador.
Gas Concentración Máx. de Entrada
en ppm
Concentración Mín. de Salida
en ppm
MAK
en ppm
Eficiencia
en %
Reacción Química en el Quemador
AsH3 5,000 0.01 0.05 >99.99 2 AsH3 + 3 O2FlechaAs2O3+ 3 H2O
B2H6 2,500 0.01 0.1 >99.99 B2H6 + 3 O2FlechaB2O3+ 3 H2O
C2F6 50,000 1200 n.a. 97.60 C2F6 + 2 O2+ 3 H2Flecha2 CO2 + 6 HF
Cl2 10,000 1 1 99.99 estable
GeH4 4,000 0.02 0.2 >99.98 GeH4 + 2 O2FlechaGeO2 + 2 H2O
H2 125,000 0.5 5 >99.99 2 H2 + O2Flecha2 H2O
HCl 3,000 1 5 99.97 estable
NF3 50,000 5 10 99.99 4 NF3 + 3 O2Flecha2 N2+ 6 OF2
NH3 10,000 5 25 99.95 4NH3 + 3 O2Flecha2 N2+ 6 H2O
PH3 6,000 0.01 0.3 >99.99 2 PH3+ 4 O2FlechaP2O5+ 3 H2O
SF6 5,000 75 1,000 98.50 SF6 + O2 + 3 H2FlechaSO2 + 6 HF
SiF4 4,000 1 n.a. 99.98 SiF4 + O2FlechaSiO2 + 2 F2
SiH2Cl2 1,000 1 5 99.90 2 SiH2Cl2+ 3 O2Flecha2 SiO2 + 2 H2O + 2 Cl2
SiH4 16,000 0.5 5 >99.99 SiH4 + 2 O2FlechaSiO2 + 2 H2O

Lista de Recomendaciones para Purificadores de Gases de Escape

En la siguiente lista se enumeran los procesos más comunes en la industria de semiconductores que requieren purificadores de gases de escape. Por ejemplo, los secadores de plasma son fabricados por empresas como Applied Materials o Lam Research. Las capas comunes que deben ser grabadas incluyen capas metálicas, capas de polisilicio, capas de nitruro, capas de óxido y capas de tungsteno. PECVD se utiliza para la fabricación de capas especiales a bajas temperaturas, como óxidos, PSG y BPSG, así como para capas de tungsteno. LPCVD se realiza comúnmente en hornos verticales, por ejemplo, por la empresa Koyo Thermo Systems. La deposición de nitruros, polisilicio y TEOS son procesos típicos de esta área. También, los implantadores de iones generan gases tóxicos que deben ser descompuestos. MOCVD se utiliza principalmente en la producción de semiconductores compuestos. Un fabricante muy conocido de estos equipos es la empresa Aixtron.
En algunos casos, se deben tomar medidas especiales para prevenir obstrucciones del reactor debido a polvos.
Métodos alternativos de purificación de gases de escape incluyen la limpieza húmeda y la quimisorción. Puede encontrar una visión general de todos los sistemas de limpieza en nuestra página de Purificadores de Gases de Escape de SemiAn.

Proceso Gas Típico Tipo de Purificador de Gases de Escape Recomendado
Secado por Plasma Metal Cl2, BCl3, SiCl4, CHF3, CF4, SF6 SSD o SWB

Polisilicio HBr, Cl2, NF3, SF6 SSD o SWB

Nitruro HBr, CF4, SF6 SSD o SWB

Óxido de W, Al Cl2, SF6, CHF3, CF4, NF3 SSD o SWB
PECVD BPSG TEOS, TMP, TMB, N2O, SIH4, B2H6, PH3, C2F6/NF3 SBW

PSG SiH4, PH3, N2O, TEOS, TMP, C2F6/NF3 SBW

Oxido/Nitruro SiH4, NH3, N2O, C2F6/NF3 SBW

Wolfram WF6, NF3, SiH4 SBW
LPCVD Nitruro DCS, NH3 SBW

poly-Silicium SiH4 SBW

(dotiertes) TEOS TEOS, PH3 SBW
Ionenimplanter B2H6, BF3, PH3, AsH3, Ar SSD oder SBW
MOCVD GaAs H2, AsH3, MO sources SBW

InP H2, PH3, AsH3, MO sources SBW

GaN H2, NH3, MO Sources SBW