Stick­oxi­de (NOx) in der Halb­lei­ter­indus­trie 

Grund­sätz­lich ist die Halb­lei­ter­indus­trie eine der roh­stoff­in­ten­sivs­ten Indus­trien welt­weit mit umfang­rei­chen Umwelt­aus­wir­kun­gen in Bezug auf Ener­gie- und Was­ser­ver­brauch sowie Abfallproduktion. 

Stick­stoff wird all­ge­mein als Schutz­gas oder auch Spül­gas bei der Pro­zes­sie­rung der Siliz­um­schei­ben im Rein­raum ein­ge­setzt, weil das Gas unter nor­ma­len Bedin­gun­gen außer­or­dent­lich reak­ti­ons­trä­ge ist – doch bei hohen Tem­pe­ra­tu­ren kann dar­aus ther­mi­sches NOx ent­ste­hen. Das betrifft vor allem sol­che Point-of-Use Ver­bren­nungs­an­la­gen, wel­che für die Besei­ti­gung von per­fluo­rier­ten Koh­len­was­ser­stof­fen (PFC) nach Ätz­pro­zes­sen ein­ge­setzt wer­den. Die im Reak­tor für die Zer­set­zung von PFCs erfor­der­li­chen Tem­pe­ra­tu­ren begüns­ti­gen als Neben­ef­fekt die NOx-Ent­ste­hung.  

In der Halb­lei­ter­indus­trie wer­den Stick­stoff­ver­bin­dun­gen außer­dem bei­spiels­wei­se für das Abschei­den von Nitridschich­ten benö­tigt. Für die Bil­dung von Oxi­ni­tridschich­ten bei der che­mi­schen Gas­pha­sen­ab­schei­dung (CVD-Pro­zess) wird nor­ma­ler­wei­se Lach­gas ver­wen­det. Nicht nur in der Mikro­elek­tronik­fer­ti­gung, son­dern auch bei der Pro­duk­ti­on von Dünn­schicht-Bild­schir­men und Dünn­schicht-Solar­zel­len wird Stick­stoff­trifluo­rid (NF3) zum Rei­ni­gen von CVD-Kam­mern ein­ge­setzt, und Ammo­ni­ak (NH3) auch bei der Her­stel­lung von kris­tal­li­nen Sili­zi­um-Solar­zel­len.  

Die nicht­re­agier­ten Res­te die­ser stick­stoff­hal­ti­gen Ver­bin­dun­gen wer­den in der Regel zusam­men mit ande­ren Pro­zess­ga­sen ther­misch ent­sorgt und gel­ten dem­entspre­chend als Quel­le der Stick­oxid­emis­sio­nen, die nach dem Brenn­stoff-NOx Mecha­nis­mus ent­ste­hen. 

Sources and Receptors of NOx

DAS Envi­ron­men­tal Experts bie­tet inno­va­ti­ve Lösung für sekun­dä­re Abgasreinigung

Als Inno­va­ti­ons­füh­rer in der Halb­lei­ter­indus­trie hat die DAS Envi­ron­men­tal Expert GmbH (DAS EE) mit TSUGA eine Lösung für die sekun­dä­re Abgas­rei­ni­gung für NOx-erzeu­gen­de Abgas­rei­ni­gungs­an­la­gen, wie z.B. Bren­ner-Wäscher-Sys­te­me, ent­wi­ckelt. Die­ser Ansatz ist eine effi­zi­en­te und zuver­läs­si­ge Opti­on für High-Tech-Fabs sowie in ande­ren indus­tri­el­len Anwen­dun­gen. 

Die Point-of-use Lösung TSUGA ent­sorgt NOx im Kon­zen­tra­ti­ons­be­reich bis 4000 ppm (NO2, NO), Fein­staub (PM1, PM2.5, PM10) und Par­ti­kel in hohen Abgas­strö­men bis zu 5000 slm (Stan­dard-Liter pro Minu­te). Somit kön­nen an eine TSUGA auch meh­re­re Abgas­rei­ni­gungs­an­la­gen ange­schlos­sen wer­den.  

Die DAS-Lösung für die NOx- und Staub­min­de­rung kom­bi­niert moderns­te Tech­no­lo­gien: ein hoch­ef­fi­zi­en­tes DeDust-Fil­ter­sys­tem und die selek­ti­ve kata­ly­ti­sche Reduk­ti­ons­tech­no­lo­gie für DeN­Ox. In der DeDust-Stu­fe wer­den nach­weis­lich mehr als 99 % der Par­ti­kel (u.a. SiO2) abge­schie­den. Die­se Fil­tra­ti­on ver­hin­dert die Ver­blo­ckung der nach­fol­gen­den Kom­po­nen­ten und des nach­fol­gen­den Kata­ly­sa­tors und sichert somit auch die bes­te kata­ly­ti­sche Akti­vi­tät über einen lan­gen Zeit­raum.  

In der anschlie­ßen­den DeN­Ox-Stu­fe kommt eine Tech­no­lo­gie zum Ein­satz, die NOx nach­weis­lich in Stick­stoff (N2) und Was­ser (H2O) umwan­delt: die selek­ti­ve kata­ly­ti­sche Reduk­ti­on (Eng­lisch Sel­ec­ti­ve Cata­ly­tic Reduc­tion; SCR). Dank des SCR-Kata­ly­sa­tors kann eine NOx-Reduk­ti­on von nach­weis­lich mehr als 95 % und Emis­si­ons­wer­te im Bereich von 5 ppm erreicht wer­den. In TSUGA wer­den moderns­te DeN­Ox-Kata­ly­sa­to­ren ver­wen­det. Ammo­ni­ak (NH3), das für die Reduk­ti­on von NOx ver­wen­det wird, wird auto­ma­tisch zudo­siert. Inter­ne Sen­so­ren sor­gen für eine prä­zi­se Steue­rung und einen gerin­gen Gesamt­me­di­en­ver­brauch. 

Mit unse­rem Design kön­nen wir die effi­zi­en­te Behand­lung schwan­ken­der NOx-Kon­zen­tra­tio­nen über einen sehr lan­gen Zeit­raum und eine lang­fris­ti­ge kata­ly­ti­sche Akti­vi­tät sicher­stel­len. Dabei arbei­tet TSUGA mit einem mini­ma­len Ener­gie­ver­brauch durch die Rück­ge­win­nung von mehr als 75% der Pro­zess­wär­me. 

In TSUGA ist auch eine Echt­zeit­über­wa­chung inte­griert: Die Anla­ge ist mit einer Online-Mes­sung der NOx-Emis­sio­nen aus­ge­stat­tet. Die­se ermög­licht eine opti­mier­te Kon­trol­le aller rele­van­ten Para­me­ter und sichert die TA-Luft- und EPA-Kon­for­mi­tät. Die erzeug­ten Daten ste­hen für behörd­li­che Auf­la­gen und Doku­men­ta­ti­ons­zwe­cke zur Ver­fü­gung. 

Der Zugang für Bedie­nung und War­tung der Anla­ge erfolgt allein von der Vor­der­sei­te. 

TSUGA – Bay Solution

Sekun­dä­re Abgas­rei­ni­gung für NOx 

TSUGA Waste Gas Abatement System for NOx Reduction

DAS EE ist Ihr Part­ner für die zuver­läs­si­ge und effi­zi­en­te Behand­lung von Stick­oxi­den (NOx).
Ganz gleich, wel­che Anfor­de­run­gen Sie haben, unse­re Exper­ten fin­den für Sie die per­fek­te Lösung!

Dr. Chris­ti­an Kuhne

Kon­takt und Beratung

Ihr Ansprech­part­ner für alle Fra­gen zum The­ma Reduk­ti­on von Stick­oxid-Emis­sio­nen (NOx) in der Halbleiterindustrie

Dr. Chris­ti­an Kuhne

Direc­tor Sales Global