በሴሚኮንዳክተር ማኑፋክቸሪንግ ኢንዱስትሪ ውስጥ የብክለት ምንጮች እና መከላከል

የሴሚኮንዳክተር መሳሪያዎች ማምረት በዋናነት የተከፋፈሉ መሳሪያዎችን፣ የተቀናጁ ሰርኪቶችን እና የማሸጊያ ሂደቶቻቸውን ያካትታል።
የሴሚኮንዳክተር ምርት በሦስት ደረጃዎች ሊከፈል ይችላል፡- የምርት አካል ቁሳቁስ ምርት፣ ምርትዋፈርየማኑፋክቸሪንግ እና የመሳሪያዎች መገጣጠም። ከእነዚህም መካከል በጣም የከፋው ብክለት የምርት ስዋፈር ማምረቻ ደረጃ ነው።
ብክለቶች በዋናነት በቆሻሻ ውሃ፣ በቆሻሻ ጋዝ እና በጠጣር ቆሻሻ ይከፈላሉ።

ቺፕ የማምረት ሂደት፡

የሲሊኮን ዋፈርከውጭ መፍጨት በኋላ - ጽዳት - ኦክሳይድ - ወጥ የሆነ መቋቋም - ፎቶሊቶግራፊ - ልማት - ቅርፊት - ስርጭት፣ የአዮን ተከላ - የኬሚካል ትነት ክምችት - የኬሚካል ሜካኒካል ፖሊሽ - ሜታላይዜሽን፣ ወዘተ.

 

የቆሻሻ ውሃ

በእያንዳንዱ የሴሚኮንዳክተር ማምረቻ እና የማሸጊያ ሙከራ ሂደት ውስጥ ከፍተኛ መጠን ያለው የቆሻሻ ውሃ ይፈጠራል፣ በዋናነት በአሲድ-ቤዝ የቆሻሻ ውሃ፣ በአሞኒያ የተካተተ የቆሻሻ ውሃ እና ኦርጋኒክ የቆሻሻ ውሃ።

 

1. ፍሎሪን የያዘው ቆሻሻ ውሃ፡

ሃይድሮፍሎሪክ አሲድ በኦክሳይድ እና በቆርቆሮ ሂደቶች ውስጥ ጥቅም ላይ የሚውለው ዋናው መሟሟት በኦክሳይድ እና በቆርቆሮ ባህሪያት ምክንያት ነው። በሂደቱ ውስጥ ያለው ፍሎሪን የያዘው ቆሻሻ ውሃ በዋናነት የሚመጣው በቺፕ ማምረቻ ሂደት ውስጥ ካለው የስርጭት ሂደት እና ከኬሚካል ሜካኒካል ማጥራት ሂደት ነው። በሲሊኮን ዋፈር እና ተዛማጅ እቃዎች የጽዳት ሂደት ውስጥ ሃይድሮክሎሪክ አሲድ ብዙ ጊዜ ጥቅም ላይ ይውላል። እነዚህ ሁሉ ሂደቶች የሚጠናቀቁት በተለዩ የቆርቆሮ ማጠራቀሚያዎች ወይም የጽዳት መሳሪያዎች ውስጥ ነው፣ ስለዚህ ፍሎሪን የያዘው ቆሻሻ ውሃ በተናጥል ሊወጣ ይችላል። እንደ ክምችት መጠን፣ ከፍተኛ ክምችት ያለው ፍሎሪን የያዘው ቆሻሻ ውሃ እና ዝቅተኛ ክምችት ያለው አሞኒያ የያዘ ቆሻሻ ውሃ ሊከፈል ይችላል። በአጠቃላይ፣ ከፍተኛ ክምችት ያለው አሞኒያ የያዘው ቆሻሻ ውሃ ክምችት ከ100-1200 mg/L ሊደርስ ይችላል። አብዛኛዎቹ ኩባንያዎች ከፍተኛ የውሃ ጥራት ለማያስፈልጋቸው ሂደቶች ይህንን የቆሻሻ ውሃ ክፍል እንደገና ጥቅም ላይ ያውላሉ።

2. የአሲድ-ቤዝ ቆሻሻ ውሃ፡

በተቀናጀ የወረዳ ማምረቻ ሂደት ውስጥ ያለው እያንዳንዱ ሂደት ማለት ይቻላል ቺፕውን ማጽዳት ያስፈልገዋል። በአሁኑ ጊዜ በተቀናጀ የወረዳ ማምረቻ ሂደት ውስጥ በብዛት ጥቅም ላይ የሚውሉት ሰልፈሪክ አሲድ እና ሃይድሮጂን ፐርኦክሳይድ ናቸው። በተመሳሳይ ጊዜ እንደ ናይትሪክ አሲድ፣ ሃይድሮክሎሪክ አሲድ እና የአሞኒያ ውሃ ያሉ የአሲድ-ቤዝ ሬጀንቶችም ጥቅም ላይ ይውላሉ።
የማምረቻ ሂደቱ የአሲድ-ቤዝ ቆሻሻ ውሃ በዋናነት የሚመጣው በቺፕ ማምረቻ ሂደት ውስጥ ካለው የጽዳት ሂደት ነው። በማሸጊያ ሂደቱ ውስጥ ቺፕው በኤሌክትሮፕላቲንግ እና በኬሚካል ትንተና ወቅት በአሲድ-ቤዝ መፍትሄ ይታከማል። ከህክምናው በኋላ የአሲድ-ቤዝ ማጠቢያ ቆሻሻ ውሃ ለማምረት በንጹህ ውሃ መታጠብ አለበት። በተጨማሪም እንደ ሶዲየም ሃይድሮክሳይድ እና ሃይድሮክሎሪክ አሲድ ያሉ የአሲድ-ቤዝ ሬጀንቶች በንጹህ የውሃ ጣቢያ ውስጥ አዮኖችን እና የካሽን ሬዚኖችን ለማደስ የአሲድ-ቤዝ መልሶ ማቋቋም ቆሻሻ ውሃ ለማምረት ያገለግላሉ። የጅራት ውሃ ማጠቢያ በአሲድ-ቤዝ ቆሻሻ ጋዝ ማጠቢያ ሂደት ውስጥም ይመረታል። በተቀናጁ የወረዳ ማምረቻ ኩባንያዎች ውስጥ የአሲድ-ቤዝ ቆሻሻ ውሃ መጠን በተለይ ትልቅ ነው።

3. ኦርጋኒክ የቆሻሻ ውሃ፡

በተለያዩ የምርት ሂደቶች ምክንያት፣ በሴሚኮንዳክተር ኢንዱስትሪ ውስጥ ጥቅም ላይ የሚውሉት የኦርጋኒክ መሟሟቶች መጠን በጣም የተለየ ነው። ሆኖም፣ እንደ ጽዳት ወኪሎች፣ ኦርጋኒክ መሟሟቶች አሁንም በተለያዩ የማምረቻ ማሸጊያዎች አገናኞች ውስጥ በስፋት ጥቅም ላይ ይውላሉ። አንዳንድ መሟሟቶች ኦርጋኒክ የቆሻሻ ውሃ ፍሳሽ ይሆናሉ።

4. ሌላ የቆሻሻ ውሃ፡

የሴሚኮንዳክተር ምርት ሂደት የመቅዳት ሂደት ከፍተኛ መጠን ያለው አሞኒያ፣ ፍሎሪን እና ከፍተኛ ንፁህ ውሃ ለመበከል ጥቅም ላይ ይውላል፣ በዚህም ምክንያት ከፍተኛ ክምችት ያለው አሞኒያ የያዘ የቆሻሻ ውሃ መፍሰስ ይፈጥራል።
የኤሌክትሮፕላቲንግ ሂደቱ በሴሚኮንዳክተር ማሸጊያ ሂደት ውስጥ ያስፈልጋል። ቺፕው ከኤሌክትሮፕላቲንግ በኋላ ማጽዳት አለበት፣ እና በዚህ ሂደት ውስጥ የኤሌክትሮፕላቲንግ የጽዳት ቆሻሻ ውሃ ይፈጠራል። አንዳንድ ብረቶች በኤሌክትሮፕላቲንግ ውስጥ ጥቅም ላይ ስለሚውሉ፣ እንደ እርሳስ፣ ቆርቆሮ፣ ዲስክ፣ ዚንክ፣ አልሙኒየም፣ ወዘተ ያሉ በኤሌክትሮፕላቲንግ የጽዳት ቆሻሻ ውሃ ውስጥ የብረት አዮን ልቀት ይኖራል።

 

የቆሻሻ ጋዝ

የሴሚኮንዳክተር ሂደቱ ለቀዶ ጥገና ክፍሉ ንፅህና እጅግ በጣም ከፍተኛ መስፈርቶች ስላሉት፣ ማራገቢያዎች ብዙውን ጊዜ በሂደቱ ወቅት የተለያዩ አይነት የተበላሹ የቆሻሻ ጋዞችን ለማውጣት ያገለግላሉ። ስለዚህ፣ በሴሚኮንዳክተር ኢንዱስትሪ ውስጥ ያለው የቆሻሻ ጋዝ ልቀቶች በትልቅ የጭስ ማውጫ መጠን እና ዝቅተኛ የልቀት ክምችት ተለይተው ይታወቃሉ። የቆሻሻ ጋዝ ልቀቶችም በዋናነት የተበላሹ ናቸው።
እነዚህ የቆሻሻ ጋዝ ልቀቶች በዋናነት በአራት ምድቦች ሊከፈሉ ይችላሉ፤ እነሱም አሲዳማ ጋዝ፣ አልካላይን ጋዝ፣ ኦርጋኒክ የቆሻሻ ጋዝ እና መርዛማ ጋዝ ናቸው።

1. የአሲድ-ቤዝ ቆሻሻ ጋዝ፡

የአሲድ-ቤዝ ቆሻሻ ጋዝ በዋናነት የሚመጣው ከተሰራጨው ስርጭት ነው፣ሲቪዲዋፈርን ለማጽዳት የአሲድ-ቤዝ ማጽጃ መፍትሄን የሚጠቀሙ፣ CMP እና የመቅረጽ ሂደቶች።
በአሁኑ ጊዜ በሴሚኮንዳክተር ማምረቻ ሂደት ውስጥ በብዛት ጥቅም ላይ የሚውለው የጽዳት መሟሟት የሃይድሮጂን ፐርኦክሳይድ እና የሰልፈሪክ አሲድ ድብልቅ ነው።
በእነዚህ ሂደቶች ውስጥ የሚፈጠረው የቆሻሻ ጋዝ እንደ ሰልፈሪክ አሲድ፣ ሃይድሮፍሎሪክ አሲድ፣ ሃይድሮክሎሪክ አሲድ፣ ናይትሪክ አሲድ እና ፎስፈረስ አሲድ ያሉ አሲዳማ ጋዞችን ያካትታል፣ እና የአልካላይን ጋዝ በዋናነት አሞኒያ ነው።

2. ኦርጋኒክ የቆሻሻ ጋዝ፡

ኦርጋኒክ የቆሻሻ ጋዝ በዋናነት የሚመጣው እንደ ፎቶሊቶግራፊ፣ ልማት፣ ቅርፊት እና ስርጭት ካሉ ሂደቶች ነው። በእነዚህ ሂደቶች ውስጥ የዋፈርን ገጽ ለማጽዳት ኦርጋኒክ መፍትሄ (እንደ አይሶፕሮፒል አልኮሆል ያሉ) ጥቅም ላይ ይውላል፣ እና በቮልታይላይዜሽን የሚፈጠረው የቆሻሻ ጋዝ የኦርጋኒክ የቆሻሻ ጋዝ ምንጮች አንዱ ነው፤
በተመሳሳይ ጊዜ፣ በፎቶሊቶግራፊ እና በመቅረጽ ሂደት ውስጥ ጥቅም ላይ የሚውለው ፎቶሬዚስት (ፎቶሬዚስት) እንደ ቡቲል አሲቴት ያሉ ተለዋዋጭ ኦርጋኒክ መሟሟቶችን ይዟል፣ እነዚህም በዋፈር ማቀነባበሪያ ሂደት ውስጥ ወደ ከባቢ አየር የሚቀየሩ ሲሆን ይህም ሌላ የኦርጋኒክ ቆሻሻ ጋዝ ምንጭ ነው።

3. መርዛማ የቆሻሻ ጋዝ፡

መርዛማ የቆሻሻ ጋዝ በዋናነት የሚመጣው እንደ ክሪስታል ኤፒታክሲ፣ ደረቅ ኢቺንግ እና ሲቪዲ ካሉ ሂደቶች ነው። በእነዚህ ሂደቶች ውስጥ እንደ ሲሊከን (SiHj)፣ ፎስፈረስ (PH3)፣ ካርቦን ቴትራክሎራይድ (CFJ)፣ ቦሬን፣ ቦሮን ትሪኦክሳይድ፣ ወዘተ ያሉ ከፍተኛ ንፁህ የሆኑ ልዩ ጋዞችን ለማቀነባበር ጥቅም ላይ ይውላሉ። አንዳንድ ልዩ ጋዞች መርዛማ፣ የመታፈን እና የመዛባት ችሎታ አላቸው።
በተመሳሳይ ጊዜ፣ በሴሚኮንዳክተር ማምረቻ ውስጥ የኬሚካል ትነት ክምችት ከተደረገ በኋላ በደረቅ ቅርፊት እና በማጽዳት ሂደት ውስጥ፣ እንደ NFS፣ C2F&CR፣ C3FS፣ CHF3፣ SF6፣ ወዘተ ያሉ ከፍተኛ መጠን ያለው ሙሉ ኦክሳይድ (PFCS) ጋዝ ያስፈልጋል። እነዚህ ፐርፍሎራይን የተባሉ ውህዶች በኢንፍራሬድ ብርሃን ክልል ውስጥ ጠንካራ መምጠጥ ያላቸው እና ለረጅም ጊዜ በከባቢ አየር ውስጥ ይቆያሉ። በአጠቃላይ የዓለም አቀፍ የግሪንሀውስ ተጽእኖ ዋና ምንጭ እንደሆኑ ይቆጠራሉ።

4. የማሸጊያ ሂደት የቆሻሻ ጋዝ፡

ከሴሚኮንዳክተር ማምረቻ ሂደት ጋር ሲነጻጸር፣ በሴሚኮንዳክተር ማሸጊያ ሂደት የሚፈጠረው የቆሻሻ ጋዝ በአንጻራዊነት ቀላል ነው፣ በዋናነት አሲዳማ ጋዝ፣ ኢፖክሲ ሙጫ እና አቧራ።
አሲዳማ የቆሻሻ ጋዝ በዋናነት የሚመነጨው እንደ ኤሌክትሮፕላቲንግ ባሉ ሂደቶች ውስጥ ነው፤
የመጋገሪያ ቆሻሻ ጋዝ የሚመነጨው ምርት ከተለጠፈ እና ከተዘጋ በኋላ በሚጋገርበት ሂደት ውስጥ ነው፤
የመቁረጫ ማሽኑ በዋፈር መቁረጫ ሂደት ውስጥ የሲሊኮን አቧራ የያዘ ቆሻሻ ጋዝ ያመነጫል።

 

የአካባቢ ብክለት ችግሮች

በሴሚኮንዳክተር ኢንዱስትሪ ውስጥ ለሚከሰቱ የአካባቢ ብክለት ችግሮች፣ መፍታት ያለባቸው ዋና ዋና ችግሮች የሚከተሉት ናቸው፡
· በፎቶሊቶግራፊ ሂደት ውስጥ የአየር ብክለቶች እና ተለዋዋጭ ኦርጋኒክ ውህዶች (VOCs) ከፍተኛ መጠን ያለው ልቀት፤
· በፕላዝማ ኢቺንግ እና በኬሚካል ትነት ክምችት ሂደቶች ውስጥ የፐርፍሎራይንድ ውህዶች (PFCS) ልቀት፤
· ከፍተኛ መጠን ያለው የኃይል እና የውሃ ፍጆታ በምርት እና በሠራተኞች ደህንነት ጥበቃ፤
· የተበላሹ ምርቶችን እንደገና ጥቅም ላይ ማዋል እና ብክለትን መከታተል፤
· በማሸጊያ ሂደቶች ውስጥ አደገኛ ኬሚካሎችን የመጠቀም ችግሮች።

 

ንፁህ ምርት

የሴሚኮንዳክተር መሳሪያ ንፁህ የምርት ቴክኖሎጂ ከጥሬ ዕቃዎች፣ ከሂደቶች እና ከሂደት ቁጥጥር ገጽታዎች ሊሻሻል ይችላል።

 

ጥሬ ዕቃዎችን እና ኢነርጂን ማሻሻል

በመጀመሪያ፣ የቁሳቁሶች ንፅህና ቆሻሻዎችን እና ቅንጣቶችን ወደ ውስጥ በማስገባት ለመቀነስ በጥብቅ ቁጥጥር ሊደረግበት ይገባል።
በሁለተኛ ደረጃ፣ የተለያዩ የሙቀት መጠን፣ የፍሳሽ ማስወገጃ፣ የንዝረት፣ ከፍተኛ ቮልቴጅ ያለው የኤሌክትሪክ ንዝረት እና ሌሎች ምርመራዎች ወደ ምርት ከመግባታቸው በፊት በሚመጡት ክፍሎች ወይም ከፊል የተጠናቀቁ ምርቶች ላይ መደረግ አለባቸው።
በተጨማሪም የረዳት ቁሳቁሶች ንፅህና በጥብቅ ቁጥጥር ሊደረግበት ይገባል። ለንፁህ የኃይል ምርት ጥቅም ላይ ሊውሉ የሚችሉ በአንጻራዊ ሁኔታ ብዙ ቴክኖሎጂዎች አሉ።

 

የምርት ሂደቱን ማመቻቸት

የሴሚኮንዳክተር ኢንዱስትሪ ራሱ በቴክኖሎጂ ማሻሻያዎች አማካኝነት በአካባቢ ላይ የሚያሳድረውን ተጽዕኖ ለመቀነስ ይጥራል።
ለምሳሌ፣ በ1970ዎቹ፣ ኦርጋኒክ መሟሟቶች በዋናነት በተቀናጀ የወረዳ ማጽጃ ቴክኖሎጂ ውስጥ ዋፈርን ለማጽዳት ያገለግሉ ነበር። በ1980ዎቹ፣ ዋፈርን ለማጽዳት እንደ ሰልፈሪክ አሲድ ያሉ የአሲድ እና የአልካላይን መፍትሄዎች ጥቅም ላይ ውለዋል። እስከ 1990ዎቹ ድረስ የፕላዝማ ኦክስጅን ማጽጃ ቴክኖሎጂ ተዘጋጅቶ ነበር።
በማሸጊያ ረገድ፣ አብዛኛዎቹ ኩባንያዎች በአሁኑ ጊዜ በአካባቢ ላይ ከባድ የብረት ብክለትን የሚያስከትሉ የኤሌክትሮፕላቲንግ ቴክኖሎጂን ይጠቀማሉ።
ይሁን እንጂ፣ በሻንጋይ የሚገኙ የማሸጊያ ፋብሪካዎች ከአሁን በኋላ የኤሌክትሮፕላቲንግ ቴክኖሎጂን አይጠቀሙም፣ ስለዚህ ከባድ ብረቶች በአካባቢ ላይ ምንም አይነት ተጽዕኖ የላቸውም። የሴሚኮንዳክተር ኢንዱስትሪው በራሱ የልማት ሂደት ውስጥ በሂደት ማሻሻያዎች እና በኬሚካል መተካት አማካኝነት በአካባቢ ላይ ያለውን ተጽእኖ ቀስ በቀስ እየቀነሰ መሆኑን ማወቅ ይቻላል፣ ይህም በአካባቢ ላይ የተመሰረተ የሂደት እና የምርት ዲዛይንን የመደገፍ የአሁኑን ዓለም አቀፍ የልማት አዝማሚያ ይከተላል።

 

በአሁኑ ጊዜ፣ ተጨማሪ የአካባቢ ሂደቶች ማሻሻያዎች እየተደረጉ ነው፣ ከእነዚህም ውስጥ የሚከተሉት ይገኙበታል፡

· እንደ ዝቅተኛ የግሪንሀውስ ተፅዕኖ ያለው PFCs ጋዝ በመጠቀም ጋዝን በከፍተኛ የግሪንሀውስ ተፅዕኖ ለመተካት እንደ የሂደት ፍሰትን ማሻሻል እና በሂደቱ ውስጥ ጥቅም ላይ የዋለውን የPFCS ጋዝ መጠን መቀነስ ያሉ ሁሉንም-አሞኒየም PFCS ጋዝ መተካት እና መቀነስ፤
·በጽዳት ሂደቱ ውስጥ ጥቅም ላይ የሚውሉትን የኬሚካል ማጽጃ ወኪሎች መጠን ለመቀነስ ባለብዙ-ዋፈር ጽዳትን ወደ ነጠላ-ዋፈር ጽዳት ማሻሻል።
· ጥብቅ የሂደት ቁጥጥር፡
ሀ. ትክክለኛ የማቀነባበሪያ እና የቡድን ምርትን ተግባራዊ ማድረግ የሚችል የማኑፋክቸሪንግ ሂደትን በራስ-ሰር ማድረግ እና ከፍተኛ የስህተት መጠን በእጅ የሚሰራበትን መንገድ መቀነስ፤
ለ. እጅግ በጣም ንፁህ የሂደት የአካባቢ ሁኔታዎች፣ ከምርት ኪሳራው 5% ወይም ከዚያ በታች የሚሆነው በሰዎች እና በአካባቢ ነው። እጅግ በጣም ንፁህ የሂደት የአካባቢ ሁኔታዎች በዋናነት የአየር ንፅህና፣ ከፍተኛ ንፁህ ውሃ፣ የተጨመቀ አየር፣ ካርቦን ዳይኦክሳይድ፣ N2፣ የሙቀት መጠን፣ እርጥበት፣ ወዘተ ያካትታሉ። የንፁህ አውደ ጥናት የንፅህና ደረጃ ብዙውን ጊዜ የሚለካው በአንድ አሃድ የአየር መጠን በሚፈቀደው ከፍተኛ የንጥረ ነገሮች ብዛት ነው፣ ማለትም የንጥረ ነገሮች ብዛት ክምችት፤
ሐ. በምርት ሂደቱ ወቅት ከፍተኛ መጠን ያለው ቆሻሻ ባለባቸው የስራ ቦታዎች ላይ ለመለየት የሚያስችሉ ተገቢ ቁልፍ ነጥቦችን መምረጥ እና መለየት።

 

ከመላው ዓለም የመጡ ደንበኞች ለተጨማሪ ውይይት እኛን እንዲጎበኙን እንኳን ደህና መጡ!

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