Laveurs combustion et humide.
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Laveurs combustion et humide.

Ce type d'équipement permet, par des étapes successives de traitements humides et thermiques, de supprimer ou de diminuer fortement le caractère dangereux (toxicité, effet de serre) d'un rejet gazeux avant de le renvoyer dans l'atmosphère. Il est recommandé, lorsque les rejets gazeux à traiter contiennent des composés halogènes (HCl, HBr...) ou métalliques (WF6) de protéger le sytème en intégrant un laveur à l'entrée. En effet, ces gaz extrêmement corrosifs sont suceptibles de détériorer des éléments du circuit. Cette option est fournie avec les séries de laveurs SWB. Les séries de laveurs SBW sont livrées sans cette option. L'unité principale du système est le brûleur échauffé électrique. Il permet de décomposer et oxyder, à haute température, les gaz insolubles dans l'eau. La distribution et le contrôle de la température dans la chambre de combustion sont très importants. Le gaz doit être porté au dela d'un seuil de température nécessaire à sa décomposition. Au cours de cette étape, d'autres gaz corrosifs ou solubles dans l'eau sont générés ainsi qu'une quantité non négligeable de poudres . Pour une élimination efficace de ces poudres, le composé gazeux est à nouveau mélangé à de l'eau dans une première unité (swirl unit), qui par un mouvement tourbillonnaire sépare les solides des fluides, pour ensuite subir un nouveau lavage qui éliminera les traces de poudre restantes. Le fluide traversera enfin le laveur principal qui permettra d'éliminer définitivement les gaz encore solubles. Le résiduel gazeux passe finalement à travers un séparateur de buée avant d'être rejeté dans l'atmosphère. Un dispositif de refroidissement peut être installé sur le circuit d'eau. 

combustion et lavage humide

Les différents modèles de ce système sont disponibles dans le tableau ci-dessous. Tous les éléments principaux sont en acier inoxydable (316), la chambre de combustion est en Inconel et la pompe de circulation d'eau est protégée par du Teflon. Le réacteur thermique est équipé d'un système de chauffe multi-construction doté d'un dispositif d'auto-nettoyage. Le contrôle de l'équipement et du procédé est assuré par un automate programmable,un dispositif de détection de l'énergie consommée par le brûleur, la commande du chauffage par Thyristor et la visualisation des données par un afficheur à cristaux liquides (LCD). Un contrôleur central, type PC, est également disponible. Cette option permet le contrôle simultané de plusieurs stations de traitement et un suivi permanent du fonctionnement de chacune d'elles. Le système est parfaitement sécurisé pour l'utilisateur et l'environnement. Coupe-circuits électriques, détecteurs de fuites d'eau et de surchauffe sont montés sur les équipements. Ce système, d'un très faible encombrement, a été développé et construit pour un coût d'utilisation minimum.

Description des modèles.

detoxifier SBW200 nettoyage de gazes SWB200 équipment nettoyage pour gaz résiduel SBW201

SBW200

SWB200

SBW201

SBW 200 (SemiAn burn - wet)

Modèle pour la décomposition et l'oxydation à haute température et la dissolution des gaz par lavage avec un système de recyclage de l'eau. Convient pour le traitement des rejets provenant d'implanteurs ioniques, de réacteurs PE-CVD, LP-CVD, AP-CVD et MO-CVD (opto-électronique).

SWB 200 (SemiAn wet - burn - wet)

Modèle pour la décomposition des gaz pouvant intégrer, une station de pré-lavage en entrée. Le traitement s'effectuera en trois étapes : Dissolution d'une partie des gaz et résidus dans une station de pré-lavage + décomposition et oxydation des gaz dans une chambre de combustion à haute température + nouveau traitement des gaz solubles dans une station de lavage à eau recyclée. Convient pour le traitement des rejets provenant de réacteurs PE-CVD, (semiconducteurs et afficheurs à cristaux liquides (LCD)), LP-CVD, AP-CVD et MO-CVD (opto-électronique).

SBW 201 / SBW 202

Grand modèle consister en plusiers réacteur haute température parallèle, et une station principale de lavage. Le traitement du gaz est effectuée en trois étapes : Dissolution d'une partie des gaz et résidus dans une station de pré-lavage, décomposition et oxydation des gaz dans une chambre de combustion à haute température, traitement des gaz solubles recomposés dans une station de lavage à eau recyclée. Ce système est utilisé pour la fabrication des afficheurs à cristaux liquides (LCD manufacturing) en association avec des réacteurs PE-CVD, for MO-CVD (opto-électronique) et les réacteurs d'épitaxie.

Résultats de mesures.

Les composés chimiques suivants peuvent être extraits des rejets gazeux. Ce tableau indique les concentrations des gaz en sortie de station pour une concentration d'entrée donnée ainsi que les valeurs de référence TLV (Threshold Limit Values). La réaction chimique décrit le phénomène d'oxydation dans le brûleur. HCl, HF, Cl2 sont piègés et dissouts par l'eau. Le Chlore par exemple, se combine avec l'hydrogène de l'eau pour former des composés liquides acides comme HCl et HClO.
Gaz Max. entrée
concentration
in ppm
Min. sortie
concentration
in ppm
TLV
in ppm
Efficacité
in %
Réaction Chimique (brûleur)
AsH3 5,000 0.01 0.05 >99.99 2 AsH3 + 3 O2PfeilAs2O3+ 3 H2O
B2H6 2,500 0.01 0.1 >99.99 B2H6 + 3 O2PfeilB2O3+ 3 H2O
C2F6 50,000 1200 n.a. 97.60 C2F6 + 2 O2+ 3 H2Pfeil2 CO2 + 6 HF
Cl2 10,000 1 1 99.99 stable
GeH4 4,000 0.02 0.2 >99.98 GeH4 + 2 O2PfeilGeO2 + 2 H2O
H2 125,000 0.5 5 >99.99 2 H2 + O2Pfeil2 H2O
HCl 3,000 1 5 99.97 stable
NF3 50,000 5 10 99.99 4 NF3 + 3 O2Pfeil2 N2+ 6 OF2
NH3 10,000 5 25 99.95 4NH3 + 3 O2Pfeil2 N2+ 6 H2O
PH3 6,000 0.01 0.3 >99.99 2 PH3+ 4 O2PfeilP2O5+ 3 H2O
SF6 5,000 75 1,000 98.50 SF6 + O2 + 3 H2PfeilSO2 + 6 HF
SiF4 4,000 1 n.a. 99.98 SiF4 + O2PfeilSiO2 + 2 F2
SiH2Cl2 1,000 1 5 99.90 2 SiH2Cl2+ 3 O2Pfeil2 SiO2 + 2 H2O + 2 Cl2
SiH4 16,000 0.5 5 >99.99 SiH4 + 2 O2PfeilSiO2 + 2 H2O

Choix du système

Le tableau suivant établit une liste (non exhaustive) des principaux procédés utilisés dans l'industrie du semiconducteur et qui exigent un traitement des rejets gazeux. Les couches gravées sont en général des métaux, des poly / nitrures / oxydes de silicium. Le PE-CVD permet de déposer des couches comme, oxydes, PSG et BPSG ou même du tungstène à basse température. Le LP-CVD est normalement effectué dans des fours verticaux vertical furnaces (Cf Koyo Thermo Systems), sous pression partielle, et permet le dépôt de nitrure / poly silicium et TEOS. Des gaz très toxiques sont utilisés pour l'implantation ionique (dopage) et nécessitent d'être traités. Le MO-CVD (applications en opto-électroniques) est utilisé pour des semiconducteurs III-V. Aixtron, équipementier allemand produit ce type de machine.
Dans certains cas, des précautions toutes particulières doivent être prise pour les gaz hautement inflammables et ceux dont les dépôts solides peuvent obstruer les tubes.
Procédé Gaz caractéristiques Type d'équipement conseillé
Gravure sèche Metal Cl2, BCl3, SiCl4, CHF3, CF4, SF6 SSD or SWB

Poly silicon HBr, Cl2, NF3, SF6 SSD or SWB

Nitride HBr, CF4, SF6 SSD or SWB

W, Al Oxide Cl2, SF6, CHF3, CF4, NF3 SSD or SWB
PE-CVD BPSG TEOS, TMP, TMB, N2O, SIH4, B2H6, PH3, C2F6/NF3 SBW

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

Oxide/Nitride SiH4, NH3, N2O, C2F6/NF3 SBW

Tungston WF6, NF3, SiH4 SBW
LP-CVD Nitride DCS, NH3 SBW

Poly silicon SiH4 SBW

(doped) TEOS TEOS, PH3 SBW
Implantation Ionique B2H6, BF3, PH3, AsH3, Ar SSD or SBW
MO-CVD GaAs H2, AsH3, MO sources SBW

InP H2, PH3, AsH3, MO sources SBW

GaN H2, NH3, MO Sources SBW
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