Épuration des gaz d'échappement par combinaison Brûleur‑Laveur

Ce type de système de traitement des gaz d'échappement se compose de plusieurs éléments. Dans un premier temps, les gaz solubles et corrosifs sont éliminés par un laveur afin de protéger le brûleur en aval. La série SWB de scrubbers intègre cette option ; la série SBW ne l'inclut pas. En plus de ces systèmes brûleur‑laveur, nous proposons d'autres types de scrubbers adaptés à différents processus, que vous pouvez consulter sur notre page d'aperçu des produits scrubber.

L'installation d'un tel laveur est recommandée chaque fois que les gaz d'échappement ou l'air d'extraction contiennent des halogénures d'hydrogène fortement corrosifs tels que HCl ou HBr, ou lorsque les gaz contiennent des halogénures métalliques comme l'hexafluorure de tungstène WF6.

La deuxième étape de purification est l'élément essentiel du scrubber : la chambre de combustion chauffée électriquement, où a lieu la décomposition thermique des composants non solubles dans l'eau. Le gaz est chauffé et de l'oxygène est ajouté pour oxyder les composants toxiques. La distribution de la température dans cette section est cruciale : elle doit atteindre une valeur minimale pour éliminer tous les composants toxiques. Lors de la décomposition de ces substances, une quantité notable de poussières se forme généralement. Il arrive parfois que des gaz solubles et corrosifs soient à nouveau libérés. Ces poussières doivent être éliminées aux étapes suivantes.

Après passage dans un cyclone, le gaz atteint un second laveur. L'eau circule via une cuve de recirculation, qui peut être refroidie en option. L'humidité résiduelle après cette étape est éliminée par un déshumidificateur.

Traitement des gaz d'échappement par combustion et laveur

SemiAn peut fournir plusieurs types de scrubbers chaud‑humide, listés dans le tableau ci‑dessous. Toutes les pièces principales sont en acier inoxydable, le réacteur lui‑même est en Inconel et la pompe de recirculation est revêtue de Téflon. Le réacteur est équipé d'un dispositif de chauffage pouvant être adapté aux exigences du client. Il peut être nettoyé automatiquement. La commande se fait via un PLC et un régulateur de puissance de chauffage. L'exploitation et la visualisation s'effectuent sur un écran TFT. Une unité de contrôle centrale optionnelle peut afficher l'état de tous les épurateurs connectés. De nombreuses fonctions de sécurité, interlocks et systèmes de contrôle des fuites sont installés. L'emprise au sol des installations a été minimisée afin de maintenir les coûts d'exploitation aussi bas que possible.

Aperçu des types d'épurateurs chaud‑humide

Nos épurateurs de gaz sont spécialement conçus pour traiter de manière fiable et efficace les gaz d'échappement industriels. Ils contribuent à réduire les émissions et à répondre aux exigences réglementaires. Grâce à des technologies de pointe, les polluants des flux de gaz sont éliminés ou convertis en composés inoffensifs.

Vous trouverez ci‑dessous un tableau présentant un extrait des gaz d'échappement typiques et les procédés correspondants permettant de les traiter. Cela vous donne un aperçu pratique des performances de nos systèmes.

MIDAS-I

Le scrubber MIDAS‑I combine la technologie de brûleur à gaz et le traitement humide et offre un traitement efficace jusqu'à 200 SLM de gaz de procédé contenant des CFC.

Spécification
Caractéristiques techniques Données produit
Entrée gaz NW40, 1‑4 PORTS
Sortie gaz NW63, 1 PORT / -25 à -75 mmH2O
Extraction armoire Ø 150 mm BRIDE / -50 à -125 mmH2O
Puissance électrique 2 kW
Tension / phase 208 V / 2‑50/60 Hz, 10 A
LNG Max. 65 SLM; Max. 500 mmAq; raccord 3/4" BRASS LOK
CDA (air comprimé) Max. 200 SLM; 2‑3 Kgf/cm² (2‑3 bar); raccord 1/4" BRASS LOK
Eau réseau Max. 8 SLM; 2‑3 Kgf/cm²; raccord 1/2" BRASS LOK
N₂ (azote) Max. 60 SLM; 4‑6 Kgf/cm²; raccord 1/4" BRASS LOK
Évacuation eaux usées Raccord union PVC 3/4"
Dimensions 1050 (L) × 880 (P) × 1980 (H) mm
Poids 460 kg
Certification CE
Application FDP, R&D, Semi
Scrubber MIDAS‑I

SemiAn Burn‑Wet Scrubber SWB 200

Épurateur avec laveur d'entrée pour la décomposition thermique et l'oxydation des composants toxiques. L'épuration s'effectue en trois étapes : lavage des composants solubles, décomposition pyrophorique des fractions toxiques ou inflammables, puis post‑lavage avec un laveur et un système de circulation d'eau. Ce type d'installation convient au traitement des gaz d'échappement de PE‑CVD (fabrication de semi‑conducteurs et LCD), LP‑CVD, AP‑CVD ainsi que des réacteurs MO‑CVD (optoélectronique).

Spécification
Caractéristiques techniques Données produit
Débit gaz 200 - 400 SLM
Température du chauffage 800 - 850 °C
Consommation 10 kW
Dimensions (L×P×H) 800 × 850 × 2000 mm
Poids 450 kg
Certification CE
Système de neutralisation des eaux usées Disponible
Scrubber SWB200

SemiAn Burn‑Wet Scrubber SBW 200‑S

Épurateur pour la décomposition thermique et l'oxydation des composants toxiques en combinaison avec un laveur pour séparer les fractions de gaz solubles et un système de recirculation d'eau. Ce type d'installation est adapté au traitement des gaz d'échappement d'implanteurs ioniques, de PE‑CVD, LP‑CVD et AP‑CVD ainsi que des réacteurs MO‑CVD (optoélectronique).

En plus de la version standard du SBW‑200, il existe également un modèle spécial équipé d’un brûleur plasma, spécialement conçu pour la décomposition des chlorofluorocarbures (CFC). Vous trouverez plus de détails ici.

Spécification
Caractéristiques techniques Données produit
Entrée gaz Bride NW40, 1‑3 connexions
Sortie gaz Bride NW63, 1 connexion / -25 à -75 mmH2O
Extraction armoire Diamètre bride 150 mm
Puissance électrique Max. 7.5 kW
Tension / Phase 208‑220 V / 3 phases, 60 Hz, 30 A
CDA (air comprimé) Max. 200 SLM; 2‑3 Kgf/cm²; raccord 3/8"
Eau réseau Max. 6‑8 SLM; 2‑3 Kgf/cm²; raccord 3/8"
Entrée/Sortie eau de refroidissement Max. 12‑16 SLM; 2‑3 Kgf/cm²; raccord 1/2"
N₂ (azote) Max. 60 SLM; 4‑6 Kgf/cm²; raccord 1/4"
Dimensions 1800 (L) × 900 (P) × 1800 (H) mm
Poids 560 kg
Certification CE
Application R&D
Scrubber SBW200

SemiAn Burn‑Wet Scrubber SBW III‑202‑S

Grande version de l'épurateur, composée de plusieurs unités parallèles de décomposition thermique pour l'oxydation des composants toxiques suivie d'un lavage humide. L'épuration se fait en deux étapes : décomposition pyrophorique des fractions toxiques ou inflammables, puis post‑lavage avec un laveur et un système de recirculation d'eau. Ce type d'installation est privilégié pour le traitement des gaz d'échappement en production LCD pour PE‑CVD, pour les gaz des réacteurs MO‑CVD en optoélectronique ainsi que pour les gaz des réacteurs d'épitaxie.

Spécification
Caractéristiques techniques Données produit
Température chambre de chauffage 800 - 850 °C
Raccord entrée Bride ISO 63, 1 connexion
Raccord sortie Bride ISO 200, 1 connexion / -25 à -75 mmH2O
Raccord extraction armoire Diamètre bride 100 mm / -25 à -125 mmH2O
Raccord évacuation eaux usées Raccord 1/2"
Puissance électrique 20 kW
Tension / Fréquence / Phase 208 V / 50/60 Hz / 3 phases, courant nominal 75 A
Courant à pleine charge 55 A
Courant en service 30‑40 A
Eau de refroidissement entrée/sortie 2‑3 Kgf/cm²; 8‑12 SLM; raccord 3/8"
CDA (air comprimé) 2‑3 Kgf/cm²; max. 750 SLM; raccord 1"
Azote 4‑6 Kgf/cm²; max. 100 SLM; raccord 1/4"
Raccord prélèvement gaz Raccord 1/4"
Dimensions 1800 (L) × 900 (P) × 2000 (H) mm
Application Si-C, MO-CVD, PE-CVD
Certification CE
Poids 1200 kg
Scrubber SBW 202

Données de mesure

Les produits chimiques suivants peuvent être éliminés des gaz d'échappement par cette méthode. Le tableau indique la concentration maximale d'entrée et la concentration minimale de sortie des polluants, ainsi que leur MAK (concentration maximale admissible au poste de travail ; en anglais TLV). La réaction se déroulant dans le réacteur est décrite. Dans le laveur, les gaz solubles tels que HF ou HCl formés lors de l'oxydation sont éliminés. Le chlore formé est converti dans le laveur en acide chlorhydrique HCl et en acide hypochloreux.

Gaz Concentration max. d'entrée (ppm) Concentration min. de sortie (ppm) MAK (ppm) Efficacité (%) Réaction chimique dans le brûleur
AsH3 AsH3 5,000 0.01 0.05 >99.99 2 AsH3 + 3 O2 → As2O3 + 3 H2O
B2H6 B2H6 2,500 0.01 0.1 >99.99 B2H6 + 3 O2 → B2O3 + 3 H2O
C2F6 C2F6 50,000 1200 n.a. 97.60 C2F6 + 2 O2 + 3 H2 → 2 CO2 + 6 HF
Cl2 Cl2 10,000 1 1 99.99 stable
GeH4 GeH4 4,000 0.02 0.2 >99.98 GeH4 + 2 O2 → GeO2 + 2 H2O
H2 H2 125,000 0.5 5 >99.99 2 H2 + O2 → 2 H2O
HCl HCl 3,000 1 5 99.97 stable
NF3 NF3 50,000 5 10 99.99 4 NF3 + 3 O2 → 2 N2 + 6 OF2
NH3 NH3 10,000 5 25 99.95 4 NH3 + 3 O2 → 2 N2 + 6 H2O
PH3 PH3 6,000 0.01 0.3 >99.99 2 PH3 + 4 O2 → P2O5 + 3 H2O
SF6 SF6 5,000 75 1,000 98.50 SF6 + O2 + 3 H2 → SO2 + 6 HF
SiF4 SiF4 4,000 1 n.a. 99.98 SiF4 + O2 → SiO2 + 2 F2
SiH2Cl2 SiH2Cl2 1,000 1 5 99.90 2 SiH2Cl2 + 3 O2 → 2 SiO2 + 2 H2O + 2 Cl2
SiH4 SiH4 16,000 0.5 5 >99.99 SiH4 + 2 O2 → SiO2 + 2 H2O

Liste de recommandations

La liste ci‑dessous présente les procédés les plus courants de l'industrie des semi‑conducteurs nécessitant des épurateurs de gaz. Les graveurs secs sont, par exemple, fournis par Applied Materials ou Lam Research. Les couches typiques à graver sont les couches métalliques, le polysilicium, les nitrures, les oxydes et les couches de tungstène. Le PECVD est utilisé pour produire des couches spéciales à basse température comme les oxydes, PSG et BPSG ainsi que des couches de tungstène. Le LPCVD est aujourd'hui généralement effectué dans des fours verticaux, par ex. JTEKT Thermo Systems. Le dépôt de nitrures, de polysilicium et de TEOS est typique dans ce domaine. Les implantateurs ioniques produisent également des gaz toxiques qui doivent être décomposés. Le MOCVD est principalement utilisé pour la production de semi‑conducteurs composés ; un fabricant bien connu est Aixtron.

Dans certains cas, des mesures spéciales doivent être prises pour éviter l'encrassement du réacteur par des poussières.

Des méthodes alternatives d'épuration des gaz d'échappement sont la filtration humide et la chémisorption. Un aperçu de tous les systèmes se trouve sur notre page d'épurateurs SemiAn.

Procédé / matériau Gaz typique Type d'épurateur recommandé
Gravure sèche métaux Cl2, BCl3, SiCl4, CHF3, CF4, SF6 SSD ou SWB
Gravure sèche polysilicium HBr, Cl2, NF3, SF6 SSD ou SWB
Gravure sèche nitrure HBr, CF4, SF6 SSD ou SWB
Gravure sèche W, oxyde Al Cl2, SF6, CHF3, CF4, NF3 SSD ou SWB
PECVD BPSG TEOS, TMP, TMB, N2O, SiH4, B2H6, PH3, C2F6/NF3 SBW
PECVD PSG SiH4, PH3, N2O, TEOS, TMP, C2F6/NF3 SBW
PECVD Oxyde / Nitrure SiH4, NH3, N2O, C2F6/NF3 SBW
PECVD Tungstène WF6, NF3, SiH4 SBW
LPCVD Nitrure DCS, NH3 SBW
LPCVD polysilicium SiH4 SBW
LPCVD TEOS (dopé) TEOS, PH3 SBW
Implanteurs ioniques B2H6, BF3, PH3, AsH3, Ar SSD ou SBW
MOCVD GaAs H2, AsH3, sources MO SBW
MOCVD InP H2, PH3, AsH3, sources MO SBW
MOCVD GaN H2, NH3, sources MO SBW