Halfgeleiertoestelproduksie sluit hoofsaaklik diskrete toestelle, geïntegreerde stroombane en hul verpakkingsprosesse in.
Halfgeleierproduksie kan in drie fases verdeel word: produksie van produkliggaammateriaal, produkwafelvervaardiging en toestelmontering. Onder hulle is die ernstigste besoedeling die produkwafervervaardigingsfase.
Besoedelingstowwe word hoofsaaklik verdeel in afvalwater, afvalgas en vaste afval.
Skyfievervaardigingsproses:
Silikonwafelna eksterne slyp - skoonmaak - oksidasie - uniforme weerstand - fotolitografie - ontwikkeling - ets - diffusie, iooninplanting - chemiese dampafsetting - chemiese meganiese polering - metallisering, ens.
Afvalwater
'n Groot hoeveelheid afvalwater word in elke prosesstap van halfgeleiervervaardiging en verpakkingstoetsing gegenereer, hoofsaaklik suur-basis-afvalwater, ammoniakbevattende afvalwater en organiese afvalwater.
1. Fluoorbevattende afvalwater:
Hidrofluoorsuur word die hoofoplosmiddel wat in oksidasie- en etsprosesse gebruik word as gevolg van sy oksiderende en korrosiewe eienskappe. Fluoorbevattende afvalwater in die proses kom hoofsaaklik van die diffusieproses en chemies-meganiese poleerproses in die skyfievervaardigingsproses. In die skoonmaakproses van silikonwafers en verwante gereedskap word soutsuur ook baie keer gebruik. Al hierdie prosesse word in toegewyde etstenks of skoonmaaktoerusting voltooi, sodat fluoorbevattende afvalwater onafhanklik afgevoer kan word. Volgens die konsentrasie kan dit verdeel word in hoë-konsentrasie fluoorbevattende afvalwater en lae-konsentrasie ammoniakbevattende afvalwater. Oor die algemeen kan die konsentrasie van hoë-konsentrasie ammoniakbevattende afvalwater 100-1200 mg/L bereik. Die meeste maatskappye herwin hierdie deel van die afvalwater vir prosesse wat nie hoë watergehalte vereis nie.
2. Suur-basis afvalwater:
Byna elke proses in die vervaardigingsproses van geïntegreerde stroombane vereis dat die skyfie skoongemaak word. Tans is swaelsuur en waterstofperoksied die mees gebruikte skoonmaakvloeistowwe in die vervaardigingsproses van geïntegreerde stroombane. Terselfdertyd word suur-basisreagense soos salpetersuur, soutsuur en ammoniakwater ook gebruik.
Die suur-basis-afvalwater van die vervaardigingsproses kom hoofsaaklik van die skoonmaakproses in die skyfievervaardigingsproses. In die verpakkingsproses word die skyfie behandel met 'n suur-basis-oplossing tydens elektroplatering en chemiese analise. Na behandeling moet dit met suiwer water gewas word om suur-basis-wasafvalwater te produseer. Daarbenewens word suur-basis-reagense soos natriumhidroksied en soutsuur ook in die suiwerwaterstasie gebruik om anioon- en kationharse te regenereer om suur-basis-regenerasie-afvalwater te produseer. Wasstertwater word ook geproduseer tydens die suur-basis-afvalgaswasproses. In geïntegreerde stroombaanvervaardigingsmaatskappye is die hoeveelheid suur-basis-afvalwater besonder groot.
3. Organiese afvalwater:
As gevolg van verskillende produksieprosesse, is die hoeveelheid organiese oplosmiddels wat in die halfgeleierbedryf gebruik word, baie verskillend. As skoonmaakmiddels word organiese oplosmiddels egter steeds wyd gebruik in verskeie skakels van vervaardigingsverpakking. Sommige oplosmiddels word in organiese afvalwater vrygestel.
4. Ander afvalwater:
Die etsproses van die halfgeleierproduksieproses sal 'n groot hoeveelheid ammoniak, fluoor en hoësuiwer water vir dekontaminasie gebruik, wat sodoende hoë-konsentrasie ammoniakbevattende afvalwaterafvoer genereer.
Die elektroplateringsproses is nodig in die halfgeleierverpakkingsproses. Die skyfie moet na elektroplatering skoongemaak word, en elektroplateringsskoonmaakafvalwater sal in hierdie proses gegenereer word. Aangesien sommige metale in elektroplatering gebruik word, sal daar metaalioonvrystellings in die elektroplateringsskoonmaakafvalwater wees, soos lood, tin, skyf, sink, aluminium, ens.
Afvalgas
Aangesien die halfgeleierproses uiters hoë vereistes vir die netheid van die operasiekamer het, word waaiers gewoonlik gebruik om verskillende soorte afvalgasse wat tydens die proses vervlugtig word, te onttrek. Daarom word die afvalgasse in die halfgeleierbedryf gekenmerk deur 'n groot uitlaatvolume en lae emissiekonsentrasie. Afvalgasse word ook hoofsaaklik vervlugtig.
Hierdie afvalgasvrystellings kan hoofsaaklik in vier kategorieë verdeel word: suurgas, alkaliese gas, organiese afvalgas en giftige gas.
1. Suur-basis afvalgas:
Suur-basis-afvalgas kom hoofsaaklik van diffusie,KVS, CMP en etsprosesse, wat 'n suur-basis-skoonmaakoplossing gebruik om die wafer skoon te maak.
Tans is die mees gebruikte skoonmaakmiddel in die vervaardiging van halfgeleiers 'n mengsel van waterstofperoksied en swaelsuur.
Die afvalgas wat in hierdie prosesse gegenereer word, sluit suurgasse soos swaelsuur, hidrofluoorsuur, soutsuur, salpetersuur en fosforsuur in, en die alkaliese gas is hoofsaaklik ammoniak.
2. Organiese afvalgas:
Organiese afvalgas kom hoofsaaklik van prosesse soos fotolitografie, ontwikkeling, ets en diffusie. In hierdie prosesse word organiese oplossing (soos isopropylalkohol) gebruik om die oppervlak van die wafer skoon te maak, en die afvalgas wat deur vervlugtiging gegenereer word, is een van die bronne van organiese afvalgas;
Terselfdertyd bevat die fotoresis (fotoresis) wat in die proses van fotolitografie en ets gebruik word, vlugtige organiese oplosmiddels, soos butielasetaat, wat tydens die waferverwerkingsproses in die atmosfeer vervlugtig, wat nog 'n bron van organiese afvalgas is.
3. Giftige afvalgas:
Giftige afvalgas kom hoofsaaklik van prosesse soos kristalepitaksie, droë etsing en CVD. In hierdie prosesse word 'n verskeidenheid hoë-suiwerheid spesiale gasse gebruik om die wafer te verwerk, soos silikon (SiHj), fosfor (PH3), koolstoftetrachloried (CFJ), boraan, boortrioksied, ens. Sommige spesiale gasse is toksies, verstikkend en korrosief.
Terselfdertyd word 'n groot hoeveelheid voloksied (PFCS) gas benodig in die droë ets- en skoonmaakproses na chemiese dampafsetting in halfgeleiervervaardiging, soos NFS, C2F&CR, C3FS, CHF3, SF6, ens. Hierdie geperfluoreerde verbindings het sterk absorpsie in die infrarooi liggebied en bly lank in die atmosfeer. Hulle word oor die algemeen beskou as die hoofbron van die globale kweekhuiseffek.
4. Verpakkingsproses afvalgas:
In vergelyking met die halfgeleiervervaardigingsproses, is die afvalgas wat deur die halfgeleierverpakkingsproses gegenereer word, relatief eenvoudig, hoofsaaklik suurgas, epoksiehars en stof.
Suur afvalgas word hoofsaaklik gegenereer in prosesse soos elektroplatering;
Bakafgas word gegenereer in die proses van bak na produkplak en verseëling;
Die snymasjien genereer afvalgas wat spoortjies silikonstof bevat tydens die snyproses van wafers.
Probleme met omgewingsbesoedeling
Vir die omgewingsbesoedelingsprobleme in die halfgeleierbedryf, is die belangrikste probleme wat opgelos moet word:
· Grootskaalse uitstoot van lugbesoedelingstowwe en vlugtige organiese verbindings (VOS'e) in die fotolitografieproses;
· Emissie van geperfluoreerde verbindings (PFCS) in plasma-ets- en chemiese dampafsettingsprosesse;
· Grootskaalse verbruik van energie en water in produksie en veiligheidsbeskerming van werkers;
· Herwinning en besoedelingsmonitering van neweprodukte;
· Probleme met die gebruik van gevaarlike chemikalieë in verpakkingsprosesse.
Skoon produksie
Skoonmaaktegnologie vir halfgeleiertoestelle kan verbeter word vanuit die aspekte van grondstowwe, prosesse en prosesbeheer.
Verbetering van grondstowwe en energie
Eerstens moet die suiwerheid van materiale streng beheer word om die toediening van onsuiwerhede en deeltjies te verminder.
Tweedens moet verskeie temperatuur-, lekdeteksie-, vibrasie-, hoëspanning-elektriese skok- en ander toetse op die inkomende komponente of halfafgewerkte produkte uitgevoer word voordat dit in produksie geplaas word.
Daarbenewens moet die suiwerheid van hulpstowwe streng beheer word. Daar is relatief baie tegnologieë wat vir skoon energieproduksie gebruik kan word.
Optimaliseer die produksieproses
Die halfgeleierbedryf self streef daarna om sy impak op die omgewing te verminder deur middel van prosestegnologieverbeterings.
Byvoorbeeld, in die 1970's is organiese oplosmiddels hoofsaaklik gebruik om wafers in die geïntegreerde stroombaan-skoonmaaktegnologie skoon te maak. In die 1980's is suur- en alkali-oplossings soos swaelsuur gebruik om wafers skoon te maak. Tot die 1990's is plasma-suurstofskoonmaaktegnologie ontwikkel.
Wat verpakking betref, gebruik die meeste maatskappye tans elektroplateringstegnologie, wat swaarmetaalbesoedeling in die omgewing sal veroorsaak.
Verpakkingsaanlegte in Sjanghai gebruik egter nie meer elektroplateringstegnologie nie, dus is daar geen impak van swaar metale op die omgewing nie. Daar kan gevind word dat die halfgeleierbedryf geleidelik sy impak op die omgewing verminder deur prosesverbeterings en chemiese vervanging in sy eie ontwikkelingsproses, wat ook die huidige wêreldwye ontwikkelingstendens volg om proses- en produkontwerp gebaseer op die omgewing te bepleit.
Tans word meer plaaslike prosesverbeterings uitgevoer, insluitend:
·Vervanging en vermindering van volledig ammonium PFCS-gas, soos die gebruik van PFK-gas met 'n lae kweekhuiseffek om gas met 'n hoë kweekhuiseffek te vervang, soos die verbetering van prosesvloei en die vermindering van die hoeveelheid PFCS-gas wat in die proses gebruik word;
· Verbetering van multi-wafel skoonmaak na enkel-wafel skoonmaak om die hoeveelheid chemiese skoonmaakmiddels wat in die skoonmaakproses gebruik word, te verminder.
· Streng prosesbeheer:
a. Realiseer outomatisering van die vervaardigingsproses, wat presiese verwerking en bondelproduksie kan realiseer, en die hoë foutkoers van handmatige bewerking kan verminder;
b. Ultra-skoon proses omgewingsfaktore, ongeveer 5% of minder van die opbrengsverlies word veroorsaak deur mense en die omgewing. Ultra-skoon proses omgewingsfaktore sluit hoofsaaklik lugskoonheid, hoë suiwerheid water, saamgeperste lug, CO2, N2, temperatuur, humiditeit, ens. in. Die skoonheidsvlak van 'n skoon werkswinkel word dikwels gemeet aan die maksimum aantal deeltjies wat per volume-eenheid lug toegelaat word, dit wil sê, deeltjietellingkonsentrasie;
c. Versterk opsporing en kies gepaste sleutelpunte vir opsporing by werkstasies met groot hoeveelhede afval tydens die produksieproses.
Welkom enige kliënte van oor die hele wêreld om ons te besoek vir 'n verdere bespreking!
https://www.vet-china.com/
https://www.facebook.com/people/Ningbo-Miami-Advanced-Material-Technology-Co-Ltd/100085673110923/
https://www.linkedin.com/company/100890232/admin/page-posts/published/
https://www.youtube.com/@user-oo9nl2qp6j
Plasingstyd: 13 Augustus 2024