燃燒式區域洗滌塔

廢氣處理方式為在該處理設備內，設有一燃燒室，內部有通入一定壓力之燃料

（NG），並以一定壓力通入O2，在利用火星塞點火，以此燃燒製程廢氣，後續經過冷卻 槽（Quench）冷卻製程廢氣，後端處理則是利用水洗充填塔（Packed Tower）水洗補捉 燃燒後氣體微粒，充填塔內部則有二段式拉西環，增加微粒補捉效率。壓力偵測方式則 是利用進出口之壓差感知裝置確認堵塞情形，定時必須清理氣室內部。而某廠使用燃燒 式型態的Local Scrubber 廠牌計有BOC Edwards、Unisem等機型。以下就各廠牌內部主 要結構進行回顧探討【14】。

(1). Edwards（TPU、TPU+WESP）

該廠牌在某半導體廠主要應用在處理爐管機台製程排氣，主要結構可分為氣體入口 端，燃燒室，冷卻槽，分離器，充填水洗塔等五個元件，以下就各部件結構進行說明。

氣體入口端後端排氣經Pumping Line進入處理設備，在氣體管路進入處理器部份，每組 inlet管路都有三向的控制閥門可切換至另一台處理設備或者直接排放至中央洗滌塔處 理，如圖2-8 所示。

圖2-8 製程排氣入口端【14】

燃燒室部份則是經由一個火星塞的裝置會先點燃母火，瓦斯和空氣的混合氣體會經 過一多孔式隔熱陶瓷內襯進入燃燒室內，而製程排氣從燃燒室上方進入，最後在燃燒室 內部混合機台製程排氣與燃料氣體進行燃燒，如圖2-9 所示。

圖2-9 燃燒室內部結構【14】

在燃燒室所排出的高溫氣體會先進入冷卻槽（Quench），其內璧有兩道水會流入，

提供冷卻效果，避免過熱破壞其結構。在出口端則設置兩道水噴嘴，產生水霧灑向熱氣，

把氣體被冷卻至60℃以下。其外觀及原理如圖 2-10 所示。氣體經過冷卻後部分與水凝 結成Powder，一起掉入分離器（Cyclone）。

圖2-10 冷卻槽外觀及原理

分離器（Cyclone）結構為螺旋狀，內部結構讓製程氣體、燃燒後氣體顆粒（Powder）、 與水產生慣性力量，主要為利用管壁螺旋設計之離心力原理，加上水平式的水柱噴灑使 得殘存的結晶固體隨著旋轉水流的沖刷而排出至排水槽（Water Drain Trap），如圖 2-11 所示。

圖2-11 分離器外觀及原理

分離器後端排放的液體與Powder，將進入排水槽（Water Drain Trap）,在 Drain Trap 入口處會有分離檔板，利用重力沉降原理，分離水與粉末顆粒，後續將將液體排至WRU

（Water Re-Circulation Unit）循環回收在利用，或是經由 Service Module 直接帶至廠務 端處理。而二者之差別在於，WRU 有設置濾心可過濾廢水，可循環至 Scrubber 在使用，

而Sevice Module 則無設置，如圖 2-12 所示。

圖 2-12 WRU 與 Service Module 外觀

而在分離器後端的氣體進入（Packed tower）底部，由廠務排氣系統提供抽力，將氣 體往上抽，在Packed Tower 上方會有水霧灑下，並利用底部的拉吸環，增加氣液接觸面 積，去除氣體殘餘微粒，之後氣體會經過Mist Filter 過濾小水滴，然後由排氣口排至廠 務端，

圖2-13 Packed Tower 外觀

在充填塔後端之廠務排氣管路（Exhaust Piping），排放過程中，有少數 Powder 會沉 積，長久亦會造成酸排氣風管阻塞，該處理設備利用靜電水洗處理系統（Wet Electrostatic Precipitator, WESP）約 90~95%能夠把製程排氣殘留微粒補捉下來，其原理簡單來說則 是在反應室內部有電極棒，利用電子電場原理，將粒狀污染物碰撞至管壁，在利用水幕 補捉氣體殘留微粒。如圖2-14 所示。

圖2-14 WESP 處理原理【14】

(2). Unisem（PG、PGD、PGT）

此廠牌在該廠應用於處理薄膜沉積製程廢氣（CVD、PVD），機台結構與Edwards 處理設備大同小異，亦分為氣體導入整合端（Manifold）、燃燒室（Burning Chamber）、

冷卻槽（Quench）、冷凝區（Condensing Zone）、集水槽（Water Tank）、水洗塔（Wet Column

）等六個部件，如圖2-15 所示。

圖2-15 Unisem 機台結構示意【14】

在某廠中該廠牌共有三種型式處理設備，PG型 、PGD型、PGT型，主要是設 計以區分反應處理室為單槽與雙槽式，就該型式分類，PG型為單反應槽型式，結構同圖 2-15所示。

圖2-16 PG 單反應槽型式

而PGD型與PGT型式皆為雙處理槽型，其差別為PGT型正常狀態下，是一處理槽處 理製程廢氣另一槽待命，當運作之處理槽發生故障或警報時，則經由程式控制入口閘閥 自動切換至待命之處理槽繼續運作，如圖2-16所示。而PGD型則為雙槽各自處理所銜接 之氣體管路廢氣，當處理槽有故障或警報時，經由程式控制自動切換集中於另一槽處 理，氣體旁通排放示意如圖2-17所示。

圖2-17 PGT 雙反應槽型

圖2-18 PGD 雙反應槽管路切換示意