[實用新型]四甲基氫氧化銨溶液的分解裝置

有效

• 申請號: 201620866515.4
• 申請日: 2016-08-11
• 公開（公告）號: CN206127167U
• 公開（公告）日: 2017-04-26
• 發明（設計）人: 劉定忠
• 申請（專利權）人: 劉定忠
• 主分類號: C07C29/09
• 分類號: C07C29/09;C07C31/02;C01B21/02
• 代理公司: 廣州三環專利代理有限公司44202
• 代理人: 鄭裕涵

技術領域

本實用新型有關一種四甲基氫氧化銨(TMAH)溶液的分解裝置，主要是將四甲基氫氧化銨溶液、氧化劑以及觸媒混合，以產生氮氣以及醇類。

背景技術

半導體制程中常采用四甲基氫氧化銨（TMAH，tetramethyl ammonium hydroxide）去除光阻，并且產生含四甲基氫氧化銨的廢水。由于四甲基氫氧化銨具有毒性，廢水不可直接排放，一般的作法是使用微生物或漂白水將廢水中的四甲基氫氧化銨分解后再排放。微生物分解四甲基氫氧化銨的速率慢，且須使用大面積的場地，無法符合目前半導體產業的需求。

使用漂白水分解四甲基氫氧化銨，一般是采用折點加氯法，通過反復在四甲基氫氧化銨廢水中加入次氯酸，并控制反應時的酸堿值在PH6至PH7之間，來達成分解四甲基氫氧化銨的目的。然而折點加氯法須耗用大量的次氯酸，且反應過程中因為要不斷的加次氯酸，酸堿值區間的控制難度高。此外，四甲基氫氧化銨與次氯酸反應氯化之后，與水作用又會還原成氨氮形式，大大的降低了分解效率，其分解效率約只有5%至10%。

實用新型內容

本實用新型的一目的，在于提供一種四甲基氫氧化銨溶液的分解裝置。四甲基氫氧化銨溶液分解裝置主要包括一混合槽、至少一傳輸管及一觸媒槽，其中混合槽通過傳輸管連接觸媒槽。混合槽用以混合四甲基氫氧化銨溶液及氧化劑，并產生N(CH₃)₃ClOH，觸媒槽則用以容置一觸媒，并通過傳輸管由混合槽接收N(CH₃)₃ClOH及四甲基氫氧化銨溶液中的水分子。水分子與N(CH₃)₃ClOH反應產生NH(CH₃)₃OH，而觸媒則吸附水分子與N(CH₃)₃ClOH反應后產生的氧原子。NH(CH₃)₃OH、觸媒所吸附的氧原子以及水分子會反應產生氮氣以及醇類。此外四甲基氫氧化銨溶液、N(CH₃)₃ClOH、NH(CH₃)₃OH、氧化劑及/或鹽酸可經由傳輸管在混合槽以及觸媒槽之間流動，以達到混拌的效果，并增加氮氣以及醇類產生的效率。通過此裝置可使四甲基氫氧化銨溶液中的四甲基氫氧化銨去除率大于99%，并且可將半導體制程所產生的四甲基氫氧化銨廢水中的四甲基氫氧化銨濃度由4000ppm以下降至1ppm以下。

為達到上述目的，本實用新型提供一種四甲基氫氧化銨溶液的分解裝置，包括：一混合槽，用以混合一四甲基氫氧化銨溶液及一氧化劑，以產生一N(CH₃)₃ClOH，其中四甲基氫氧化銨溶液包括一四甲基氫氧化銨及一水分子，而氧化劑包括一次氯酸根或一次氯酸鹽；至少一傳輸管，連接混合槽；及一觸媒槽，用以容置一觸媒，并連接傳輸管，其中觸媒槽通過傳輸管由混合槽接收N(CH₃)₃ClOH及水分子，使得水分子與N(CH₃)₃ClOH反應產生一NH(CH₃)₃OH，且觸媒吸附水分子與N(CH₃)₃ClOH反應產生的一氧原子，并使NH(CH₃)₃OH、觸媒所吸附的氧原子以及水分子反應產生一氮氣以及一醇類。

在本實用新型分解裝置一實施例中，其中N(CH₃)₃ClOH、觸媒與水分子接觸后，產生NH(CH₃)₃OH及一鹽酸。

在本實用新型分解裝置一實施例中，其中觸媒包括碳元素或活性碳。

在本實用新型分解裝置一實施例中，其中混合槽或觸媒槽還用以接收一堿與鹽酸酸堿中和，使混合槽或觸媒槽中的酸堿值大于PH7。

在本實用新型分解裝置一實施例中，其中傳輸管在混合槽及觸媒槽之間形成回路，而四甲基氫氧化銨溶液、N(CH₃)₃ClOH、NH(CH₃)₃OH或氧化劑則經由傳輸管在混合槽以及觸媒槽之間流動。

附圖說明

圖1為本實用新型一實施例的四甲基氫氧化銨溶液的分解方法的步驟流程圖。