本技術(shù)涉及半導(dǎo)體加工，尤其涉及管式反應(yīng)爐尾氣分離裝置。

背景技術(shù)：

1、管式等離子體增強化學(xué)氣相沉積(pecvd)設(shè)備被廣泛應(yīng)用在太陽能電池片的減反射膜、鈍化層、隧穿氧化層等薄膜制備工藝中。在pecvd工藝中，常采用硅烷作為活性氣體參與制膜反應(yīng)，硅烷是一種無色、刺激性氣味的氣體，具有高度的毒性和易燃性，會對人體的呼吸系統(tǒng)、眼睛、皮膚等造成刺激和損傷，長期接觸還可能導(dǎo)致肺癌等嚴(yán)重疾病。同時，硅烷氣體還可以與空氣中的氧氣反應(yīng)，遇到火源會發(fā)生爆炸，因此，反應(yīng)遺留的硅烷需要進行處理，避免直接排入大氣造成危害與污染?，F(xiàn)有常用的硅烷處理方法是燃燒法，通過燃燒塔將硅烷氣體燃燒成無害的物質(zhì)。

2、但是，pecvd工藝遺留的尾氣中，除硅烷外，還有磷烷、氫氣等特殊氣體。這些特殊氣體容易產(chǎn)生安全性問題，不能通過燃燒塔進行處理。上述磷烷、氫氣等特殊氣體可通過洗滌塔(scrubber)設(shè)備進行處理，但是洗滌塔設(shè)備在處理硅烷氣體的過程中會產(chǎn)生大量粉塵，從而需要定期維護。洗滌塔設(shè)備的單次維護時長需兩個小時左右，單次維護成本達數(shù)千元，大大增加了工藝成本。而且，還會影響洗滌塔的使用壽命和pecvd設(shè)備的工作效率。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本實用新型的目的在于提供管式反應(yīng)爐尾氣分離裝置，用于解決現(xiàn)有的反應(yīng)爐尾氣未進行分離，燃燒塔不能對尾氣中的磷烷、氫氣等特殊氣體進行處理，安全性差，而洗滌塔處理尾氣時容易因硅烷氣體產(chǎn)生大量粉塵，進而增加工藝成本，影響洗滌塔使用壽命和pecvd設(shè)備工作效率的問題。

2、為達此目的，本實用新型采用以下技術(shù)方案：

3、提供管式反應(yīng)爐尾氣分離裝置，用于對管式反應(yīng)爐的尾氣進行分離，所述管式反應(yīng)爐尾氣分離裝置包括分離管組件和加熱組件，所述分離管組件包括分離管和填充于所述分離管內(nèi)的活性炭，所述活性炭用于吸附尾氣中的硅烷氣體，所述加熱組件用于加熱所述活性炭以使所述硅烷氣體脫附，所述分離管的進氣口連通所述管式反應(yīng)爐，所述分離管的出氣口能夠選擇性連通燃燒塔設(shè)備或者氣體回收設(shè)備，所述分離管組件具有吸附分離狀態(tài)和加熱脫附狀態(tài)，當(dāng)所述分離管組件處于所述吸附分離狀態(tài)時，所述出氣口連通所述氣體回收設(shè)備，當(dāng)所述分離管組件處于所述加熱脫附狀態(tài)，所述出氣口連通所述燃燒塔設(shè)備。

4、在其中一個實施例中，所述加熱組件包括加熱金屬絲，所述加熱金屬絲繞設(shè)于所述分離管的外側(cè)。

5、在其中一個實施例中，所述加熱組件還包括絕緣保護管，所述絕緣保護管套設(shè)于所述加熱金屬絲的外側(cè)；和/或，

6、所述加熱金屬絲沿所述分離管的軸向延伸且多次折彎回轉(zhuǎn)呈s狀以環(huán)繞所述分離管的外周；和/或，

7、所述加熱組件還包括支撐陶瓷環(huán)，所述支撐陶瓷環(huán)套設(shè)于所述分離管的外周，所述加熱金屬絲穿設(shè)于所述支撐陶瓷環(huán)。

8、在其中一個實施例中，所述管式反應(yīng)爐尾氣分離裝置還包括外圍保護殼，所述外圍保護殼套設(shè)于所述絕緣保護管的外側(cè)。

9、在其中一個實施例中，所述外圍保護殼內(nèi)設(shè)置有冷卻腔，所述外圍保護殼上開設(shè)有連通所述冷卻腔的進水口和出水口，所述進水口和所述出水口連接于外部冷卻裝置。

10、在其中一個實施例中，所述管式反應(yīng)爐尾氣分離裝置還包括連接法蘭，所述連接法蘭用于連接所述燃燒塔設(shè)備和所述氣體回收設(shè)備，所述分離管組件設(shè)置有出口法蘭，所述連接法蘭可拆卸連接于所述出口法蘭。

11、在其中一個實施例中，所述加熱組件還包括線路和電極法蘭管，所述連接法蘭開設(shè)有引導(dǎo)口，所述電極法蘭管設(shè)置于所述連接法蘭上且連通于所述引導(dǎo)口，所述電極法蘭管用于引導(dǎo)所述線路。

12、在其中一個實施例中，所述管式反應(yīng)爐尾氣分離裝置還包括三通閥，所述三通閥的第一接口連接于所述分離管，所述三通閥的第二接口連接于所述燃燒塔設(shè)備，所述三通閥的第三接口連接于所述氣體回收設(shè)備，當(dāng)所述分離管組件處于所述吸附分離狀態(tài)時，所述第一接口連通所述第三接口，當(dāng)所述分離管組件處于所述加熱脫附狀態(tài)，所述第一接口連通所述第二接口。

13、在其中一個實施例中，所述管式反應(yīng)爐尾氣分離裝置還包括氣體檢測件，所述氣體檢測件設(shè)置于所述出氣口，所述氣體檢測件用于檢測所述硅烷氣體，所述氣體檢測件通訊連接于所述加熱組件；和/或，

14、所述管式反應(yīng)爐尾氣分離裝置還包括溫度檢測件，所述溫度檢測件用于檢測所述加熱組件的加熱溫度。

15、在其中一個實施例中，所述分離管組件還包括至少一個勻流板，所述勻流板設(shè)置于所述進氣口和/或所述出氣口和/或所述分離管內(nèi)，所述勻流板上開設(shè)有多個勻流孔。

16、本實用新型的有益效果：

17、本實用新型所提供的管式反應(yīng)爐尾氣分離裝置，其包括分離管組件和加熱組件，分離管組件包括分離管和填充于分離管內(nèi)的活性炭，活性炭用于吸附尾氣中的硅烷氣體。分離管的進氣口連通管式反應(yīng)爐，當(dāng)管式反應(yīng)爐產(chǎn)生的尾氣經(jīng)進氣口進入分離管內(nèi)，活性炭能夠吸附尾氣中的硅烷氣體，而不會吸附磷烷、氫氣等氣體?；钚蕴繉柰闅怏w的吸附達到飽和狀態(tài)時，加熱組件用于加熱活性炭以使硅烷氣體脫附。分離管的出氣口能夠選擇性連通燃燒塔設(shè)備或者氣體回收設(shè)備，分離管組件具有吸附分離狀態(tài)和加熱脫附狀態(tài)，當(dāng)分離管組件處于吸附分離狀態(tài)時，出氣口連通可以處理磷烷、氫氣等氣體的氣體回收設(shè)備，氣體回收設(shè)備包括且不限于洗滌塔。分離硅烷氣體之后的尾氣可以被洗滌塔完全處理，防止洗滌塔內(nèi)部粉塵堆積，保證了洗滌塔的持續(xù)工作，減少洗滌塔停機維護次數(shù)，避免洗滌塔的維護費用和損壞費用對工藝成本造成影響，以及影響管式反應(yīng)爐的工作效率。當(dāng)分離管組件處于加熱脫附狀態(tài)，出氣口連通燃燒塔設(shè)備，脫附的硅烷氣體經(jīng)出氣口進入燃燒塔而被燃燒處理，避免直接排放造成危害與污染。活性炭的吸附和加熱脫附均為物理反應(yīng)，不會產(chǎn)生有毒有害的額外物質(zhì)，管式反應(yīng)爐尾氣分離裝置的可靠性、安全性均較好。

技術(shù)特征：

1.管式反應(yīng)爐尾氣分離裝置，用于對管式反應(yīng)爐的尾氣進行分離，其特征在于，所述管式反應(yīng)爐尾氣分離裝置包括分離管組件(1)和加熱組件(2)，所述分離管組件(1)包括分離管(11)和填充于所述分離管(11)內(nèi)的活性炭(12)，所述活性炭(12)用于吸附尾氣中的硅烷氣體，所述加熱組件(2)用于加熱所述活性炭(12)以使所述硅烷氣體脫附，所述分離管(11)的進氣口(111)連通所述管式反應(yīng)爐，所述分離管(11)的出氣口(112)能夠選擇性連通燃燒塔設(shè)備或者氣體回收設(shè)備，所述分離管組件(1)具有吸附分離狀態(tài)和加熱脫附狀態(tài)，當(dāng)所述分離管組件(1)處于所述吸附分離狀態(tài)時，所述出氣口(112)連通所述氣體回收設(shè)備，當(dāng)所述分離管組件(1)處于所述加熱脫附狀態(tài)，所述出氣口(112)連通所述燃燒塔設(shè)備。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的管式反應(yīng)爐尾氣分離裝置，其特征在于，所述加熱組件(2)包括加熱金屬絲(21)，所述加熱金屬絲(21)繞設(shè)于所述分離管(11)的外側(cè)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的管式反應(yīng)爐尾氣分離裝置，其特征在于，所述加熱組件(2)還包括絕緣保護管(22)，所述絕緣保護管(22)套設(shè)于所述加熱金屬絲(21)的外側(cè)；和/或，

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的管式反應(yīng)爐尾氣分離裝置，其特征在于，所述管式反應(yīng)爐尾氣分離裝置還包括外圍保護殼(3)，所述外圍保護殼(3)套設(shè)于所述絕緣保護管(22)的外側(cè)。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的管式反應(yīng)爐尾氣分離裝置，其特征在于，所述外圍保護殼(3)內(nèi)設(shè)置有冷卻腔(31)，所述外圍保護殼(3)上開設(shè)有連通所述冷卻腔(31)的進水口(32)和出水口(33)，所述進水口(32)和所述出水口(33)連接于外部冷卻裝置。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的管式反應(yīng)爐尾氣分離裝置，其特征在于，所述管式反應(yīng)爐尾氣分離裝置還包括連接法蘭(4)，所述連接法蘭(4)用于連接所述燃燒塔設(shè)備和所述氣體回收設(shè)備，所述分離管組件(1)設(shè)置有出口法蘭(13)，所述連接法蘭(4)可拆卸連接于所述出口法蘭(13)。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的管式反應(yīng)爐尾氣分離裝置，其特征在于，所述加熱組件(2)還包括線路和電極法蘭管(24)，所述連接法蘭(4)開設(shè)有引導(dǎo)口(41)，所述電極法蘭管(24)設(shè)置于所述連接法蘭(4)上且連通于所述引導(dǎo)口(41)，所述電極法蘭管(24)用于引導(dǎo)所述線路。

8.根據(jù)權(quán)利要求1-7任一項所述的管式反應(yīng)爐尾氣分離裝置，其特征在于，所述管式反應(yīng)爐尾氣分離裝置還包括三通閥，所述三通閥的第一接口連接于所述分離管(11)，所述三通閥的第二接口連接于所述燃燒塔設(shè)備，所述三通閥的第三接口連接于所述氣體回收設(shè)備，當(dāng)所述分離管組件(1)處于所述吸附分離狀態(tài)時，所述第一接口連通所述第三接口，當(dāng)所述分離管組件(1)處于所述加熱脫附狀態(tài)，所述第一接口連通所述第二接口。

9.根據(jù)權(quán)利要求1-7任一項所述的管式反應(yīng)爐尾氣分離裝置，其特征在于，所述管式反應(yīng)爐尾氣分離裝置還包括氣體檢測件，所述氣體檢測件設(shè)置于所述出氣口(112)，所述氣體檢測件用于檢測所述硅烷氣體，所述氣體檢測件通訊連接于所述加熱組件(2)；和/或，

10.根據(jù)權(quán)利要求1-7任一項所述的管式反應(yīng)爐尾氣分離裝置，其特征在于，所述分離管組件(1)還包括至少一個勻流板(14)，所述勻流板(14)設(shè)置于所述進氣口(111)和/或所述出氣口(112)和/或所述分離管(11)內(nèi)，所述勻流板(14)上開設(shè)有多個勻流孔(141)。

技術(shù)總結(jié)
本技術(shù)屬于半導(dǎo)體加工技術(shù)領(lǐng)域，公開了管式反應(yīng)爐尾氣分離裝置，包括分離管組件和加熱組件，分離管組件包括分離管和填充于分離管內(nèi)的活性炭，活性炭用于吸附尾氣中的硅烷氣體，加熱組件用于加熱活性炭以使硅烷氣體脫附，分離管的進氣口連通管式反應(yīng)爐，分離管的出氣口能夠選擇性連通燃燒塔設(shè)備或者氣體回收設(shè)備，分離管組件具有吸附分離狀態(tài)和加熱脫附狀態(tài)，當(dāng)分離管組件處于吸附分離狀態(tài)時，出氣口連通氣體回收設(shè)備，當(dāng)分離管組件處于加熱脫附狀態(tài)，出氣口連通燃燒塔設(shè)備。本技術(shù)的管式反應(yīng)爐尾氣分離裝置能夠?qū)⑽矚庵械墓柰闅怏w分離，硅烷氣體進行燃燒以減少污染，且防止洗滌塔內(nèi)部粉塵堆積造成的工藝成本增加、反應(yīng)爐工作效率降低。

技術(shù)研發(fā)人員：王樹林,李鵬飛,賀賜龍
受保護的技術(shù)使用者：浙江晶盛光子科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：20240430
技術(shù)公布日：2024/12/19