[发明专利]一种电子气体尾气的回收方法及装置

说明书

本发明涉及一种电子气体尾气的回收利用方法及装置，首先将电子气体尾气送入吸收塔下部，吸收剂由塔顶进入，塔底物料作为原料输送至脱轻塔，塔顶采出轻杂质；吸收塔塔底物料在脱轻塔中进行分离，塔顶采出轻组分，塔釜一部分作为吸收剂返回吸收塔顶部，一部分作为原料输送至脱重塔；脱重塔塔顶采出电子气体产品，塔釜物料进入吸收剂回收塔；吸收塔顶部气体先进入预处理塔脱除部分重组分，预处理塔塔顶采出稀有气体依次进人一级冷阱、二级冷阱，冷凝液返回预处理塔，未经冷凝的气体即为高纯度的稀有气体；脱重塔底部物料进入吸收剂回收塔后，塔顶采出轻杂质，塔底采出重杂质，底部侧线采出吸收剂返回吸收塔顶部。电子气体回收率90‑99％。

技术领域

本发明属于电子工业领域，涉及一种尾气处理工艺，特别涉及电子工业中用作清洗剂和蚀刻剂的电子气体尾气回收利用方法及装置。

背景技术

电子气体是发展集成电路、光电子、微电子，特别是超大规模集成电路、液晶显示器件、半导体发光器件和半导体材料制造过程中不可缺少的基础性支撑源材料，它被称为电子工业的“血液”和“粮食”，它的纯度和洁净度直接影响到光电子、微电子元器件的质量、集成度、特定技术指标和成品率，并从根本上制约着电路和器件的精确性和准确性。电子气体在电子工业中主要用于清洗剂和蚀刻剂，其中清洗剂广泛应用于去除硅片上的粒子和金属污染物、有机物，在蚀刻、布线工序中的抗蚀剂去胶、去除化合物，以及CMP(化学机械抛光)后的清洗；蚀刻剂主要于干法蚀刻，干法蚀刻有效克服了湿法蚀刻的致命缺陷，已成为亚微米尺寸下蚀刻器件的最主要方法，广泛应用于半导体或LCD前段制程。

然而，电子气体无论用作清洗剂还是蚀刻剂，利用率只有30-70％，而且电子气体用作蚀刻剂时会加入大量的惰性稀有气体(氦气、氩气等)作为稀释气体，因此电子气体尾气中含有大量未利用的电子气体、惰性气体以及清洗蚀刻过程中生成的(C-H)n聚合物，同时大多数电子气体是温室气体，是半导体工业中最大的温室气体排放源。电子气体尾气排放不仅造成电子气体及惰性稀有气体的浪费，而且被日益严格的环保要求所不允。

中国专利CN201510063726.4提出了一种三氟化氮废气处理系统及处理方法，通过不同阀门的开启和关闭实现管路的处理和清扫，能够为操作人员提供一种安全可靠、灵活高效的生成环境，保证人员施工的安全性和生成的连续性。

中国专利CN201610568872.7提出了一种含氟有机气体的纯化方法，首先通过高效分子筛吸附剂除去水分，再进入多级串联的装有高效吸附剂的吸附塔，吸附后的含氟有机气体再经脱杂质精制技术，得到高纯的含氟有机气体产品。然而该方法不涉及稀有气体的回收利用，同时吸附过程中会吸附清洗及蚀刻过程中产生的(C-H)n聚合物，不适合电子气体尾气的回收利用。

因此，为了应对日益增加的环保压力，节约电子工业清洗和蚀刻过程的成本，发明一种能将电子气体尾气中的有效组分有效回收的电子气体回收工艺迫在眉睫。

发明内容

为了解决现有技术的问题，本发明提出了一种电子气体尾气的回收方法及装置，将尾气中的高附加值组分有效回收，其中稀有气体回收率80-95％，电子气体回收率90-99％，耗碱量降低80-90％，不仅节约了成本，而且有效降低了电子气体尾气的排放及后续处理的耗碱量，工艺过程简单，便于工业化连续化操作。

本发明提出的一种电子气体尾气的回收方法，包括以下步骤：

(1)首先将电子气体尾气送入吸收塔下部，吸收剂由塔顶进入，通过吸收塔的作用，将电子气体尾气中大部分有机组分吸收到塔底，并作为原料输送至脱轻塔，未被吸收的稀有气体夹带少量轻杂质从塔顶采出；

(2)吸收塔塔底物料在脱轻塔中进行分离，塔顶采出轻组分，塔釜一部分作为吸收剂返回吸收塔顶部，一部分作为原料输送至脱重塔；

(3)在脱重塔的作用下，脱重塔塔顶采出高纯度的电子气体产品，塔釜物料进入吸收剂回收塔；