Вытворчасць паўправадніковых прылад у асноўным уключае дыскрэтныя прылады, інтэгральныя схемы і працэсы іх упакоўкі.
Вытворчасць паўправаднікоў можна падзяліць на тры этапы: вытворчасць матэрыялу для корпуса вырабу, вытворчасць вырабувафлявытворчасць і зборка прылад. Сярод іх найбольш сур'ёзным забруджваннем з'яўляецца этап вырабу пласцін прадукту.
Забруджвальныя рэчывы ў асноўным падзяляюцца на сцёкавыя воды, адпрацаваныя газы і цвёрдыя адходы.
Працэс вырабу чыпа:
крэмніевая пласцінапасля знешняга шліфавання - ачысткі - акіслення - аднастайнага рэзісту - фоталітаграфіі - праяўлення - травлення - дыфузіі, іённай імплантацыі - хімічнага асаджэння з паравой фазы - хіміка-механічнай паліроўкі - металізацыі і г.д.
Сцёкавыя воды
На кожным этапе вытворчасці паўправаднікоў і выпрабаванняў упакоўкі ўтвараецца вялікая колькасць сцёкавых вод, у асноўным кіслотна-шчолачных сцёкавых вод, сцёкавых вод, якія змяшчаюць аміяк, і арганічных сцёкавых вод.
1. Сцёкавыя воды, якія змяшчаюць фтор:
Плавікавая кіслата становіцца асноўным растваральнікам, які выкарыстоўваецца ў працэсах акіслення і травлення, з-за сваіх акісляльных і каразійных уласцівасцей. Фторзмяшчальныя сцёкавыя воды ў асноўным утвараюцца ў выніку дыфузіі і хіміка-механічнай паліроўкі ў працэсе вытворчасці мікрасхем. Саляная кіслата таксама часта выкарыстоўваецца ў працэсе ачысткі крэмніевых пласцін і звязанага з імі абсталявання. Усе гэтыя працэсы выконваюцца ў спецыяльных рэзервуарах для травлення або ачышчальным абсталяванні, таму фторзмяшчальныя сцёкавыя воды можна скідаць асобна. У залежнасці ад канцэнтрацыі іх можна падзяліць на высокаканцэнтраваныя фторзмяшчальныя сцёкавыя воды і нізкаканцэнтраваныя аміязмяшчальныя сцёкавыя воды. Як правіла, канцэнтрацыя высокаканцэнтраваных аміязмяшчальных сцёкавых вод можа дасягаць 100-1200 мг/л. Большасць кампаній перапрацоўваюць гэтую частку сцёкавых вод для працэсаў, якія не патрабуюць высокай якасці вады.
2. Кіслотна-шчолачныя сцёкавыя воды:
Амаль кожны працэс вытворчасці інтэгральных схем патрабуе ачысткі мікрасхемы. У цяперашні час серная кіслата і перакіс вадароду з'яўляюцца найбольш распаўсюджанымі ачышчальнымі вадкасцямі ў працэсе вытворчасці інтэгральных схем. У той жа час выкарыстоўваюцца таксама кіслотна-шчолачныя рэагенты, такія як азотная кіслата, саляная кіслата і аміячная вада.
Кіслотна-шчолачныя сцёкавыя воды вытворчага працэсу ў асноўным паступаюць з працэсу ачысткі ў працэсе вытворчасці мікрасхем. У працэсе ўпакоўкі мікрасхема апрацоўваецца кіслотна-шчолачным растворам падчас гальванічнага пакрыцця і хімічнага аналізу. Пасля апрацоўкі яе неабходна прамыць чыстай вадой для атрымання кіслотна-шчолачных сцёкавых вод. Акрамя таго, на станцыі ачысткі вады выкарыстоўваюцца кіслотна-шчолачныя рэагенты, такія як гідраксід натрыю і саляная кіслата, для рэгенерацыі аніённых і катыённых смол для атрымання кіслотна-шчолачных рэгенерацыйных сцёкавых вод. Хваставыя прамыўныя воды таксама ўтвараюцца падчас працэсу прамыўкі кіслотна-шчолачных адходаў. На прадпрыемствах па вытворчасці інтэгральных схем колькасць кіслотна-шчолачных сцёкавых вод асабліва вялікая.
3. Арганічныя сцёкавыя воды:
З-за розных вытворчых працэсаў колькасць арганічных растваральнікаў, якія выкарыстоўваюцца ў паўправадніковай прамысловасці, вельмі адрозніваецца. Аднак у якасці ачышчальных сродкаў арганічныя растваральнікі ўсё яшчэ шырока выкарыстоўваюцца ў розных звёнах вытворчасці ўпакоўкі. Некаторыя растваральнікі трапляюць у арганічныя сцёкавыя воды.
4. Іншыя сцёкавыя воды:
У працэсе травлення ў вытворчасці паўправаднікоў для ачысткі выкарыстоўваецца вялікая колькасць аміяку, фтору і вады высокай чысціні, што прыводзіць да ўтварэння сцёкавых вод з высокай канцэнтрацыяй аміяку.
Працэс гальванічнага пакрыцця неабходны ў працэсе ўпакоўкі паўправаднікоў. Пасля гальванічнага пакрыцця мікрасхему неабходна ачысціць, і ў гэтым працэсе будуць утварацца сцёкавыя воды ад гальванічнай ачысткі. Паколькі ў гальванічным пакрыцці выкарыстоўваюцца некаторыя металы, у сцёкавых водах ад гальванічнай ачысткі будуць вылучацца іёны металаў, такія як свінец, волава, дыск, цынк, алюміній і г.д.
Адпрацаваны газ
Паколькі ў паўправадніковай прамысловасці ёсць надзвычай высокія патрабаванні да чысціні аперацыйнай залы, для адводу розных тыпаў адпрацаваных газаў, якія вылучаюцца падчас працэсу, звычайна выкарыстоўваюцца вентылятары. Такім чынам, выкіды адпрацаваных газаў у паўправадніковай прамысловасці характарызуюцца вялікім аб'ёмам выхлапных газаў і нізкай канцэнтрацыяй выкідаў. Выкіды адпрацаваных газаў таксама ў асноўным выпараюцца.
Гэтыя выкіды адпрацаваных газаў можна ў асноўным падзяліць на чатыры катэгорыі: кіслыя газы, шчолачныя газы, арганічныя адпрацаваныя газы і таксічныя газы.
1. Кіслотна-шчолачны адпрацаваны газ:
Кіслотна-шчолачны адпрацаваны газ у асноўным паступае ў выніку дыфузіі,ССЗ, CMP і працэсы травлення, у якіх для ачысткі пласціны выкарыстоўваецца кіслотна-шчолачны ачышчальны раствор.
У цяперашні час найбольш распаўсюджаным ачышчальным растваральнікам у працэсе вытворчасці паўправаднікоў з'яўляецца сумесь перакісу вадароду і сернай кіслаты.
Адпрацаваны газ, які ўтвараецца ў гэтых працэсах, уключае кіслыя газы, такія як серная кіслата, плавікавая кіслата, саляная кіслата, азотная кіслата і фосфарная кіслата, а шчолачны газ — гэта ў асноўным аміяк.
2. Арганічны адходны газ:
Арганічны адпрацаваны газ у асноўным утвараецца ў выніку такіх працэсаў, як фоталітаграфія, праяўленне, травленне і дыфузія. У гэтых працэсах арганічны раствор (напрыклад, ізапрапілавы спірт) выкарыстоўваецца для ачысткі паверхні пласціны, і адпрацаваны газ, які ўтвараецца ў выніку выпарэння, з'яўляецца адной з крыніц арганічнага адпрацаванага газу;
Адначасова фотарэзіст (фотарэзіст), які выкарыстоўваецца ў працэсе фоталітаграфіі і травлення, утрымлівае лятучыя арганічныя растваральнікі, такія як буцілацэтат, якія выпараюцца ў атмасферу падчас працэсу апрацоўкі пласцін, што з'яўляецца яшчэ адной крыніцай арганічных адходаў.
3. Таксічныя адходы:
Таксічныя адходы газу ў асноўным утвараюцца ў выніку такіх працэсаў, як крышталічная эпітаксія, сухое травленне і хімічнае агаленне з дапамогай хімічнага авакада (ХВА). У гэтых працэсах для апрацоўкі пласцін выкарыстоўваюцца розныя высакаякасныя спецыяльныя газы, такія як крэмній (SiHj), фосфар (PH3), чатыроххларыд вугляроду (CFJ), боран, трыаксід бору і г.д. Некаторыя спецыяльныя газы з'яўляюцца таксічнымі, задушлівымі і каразійнымі.
Адначасова, у працэсе сухога травлення і ачысткі пасля хімічнага асаджэння з паравой фазы ў вытворчасці паўправаднікоў патрабуецца вялікая колькасць газу поўнага аксіду (PFCS), напрыклад, NFS, C2F&CR, C3FS, CHF3, SF6 і г.д. Гэтыя перфтарыраваныя злучэнні маюць моцнае паглынанне ў інфрачырвоным дыяпазоне святла і доўга застаюцца ў атмасферы. Яны звычайна лічацца асноўнай крыніцай глабальнага парніковага эфекту.
4. Адпрацаваны газ працэсу ўпакоўкі:
У параўнанні з працэсам вытворчасці паўправаднікоў, адпрацаваны газ, які ўтвараецца ў працэсе ўпакоўкі паўправаднікоў, адносна просты і складаецца ў асноўным з кіслотнага газу, эпаксіднай смалы і пылу.
Кіслыя адпрацаваныя газы ў асноўным утвараюцца ў такіх працэсах, як гальваніка;
Адпрацаваны газ ад выпечкі ўтвараецца ў працэсе выпечкі пасля склейвання і герметызацыі вырабаў;
Машына для нарэзкі кубікамі ў працэсе нарэзкі пласцін выпрацоўвае адпрацаваны газ, які змяшчае сляды крэмніевага пылу.
Праблемы забруджвання навакольнага асяроддзя
Што тычыцца праблем забруджвання навакольнага асяроддзя ў паўправадніковай прамысловасці, асноўнымі праблемамі, якія неабходна вырашыць, з'яўляюцца:
· Маштабныя выкіды забруджвальных рэчываў у паветра і лятучых арганічных злучэнняў (ЛОС) у працэсе фоталітаграфіі;
· Выкід перфтарыраваных злучэнняў (ПФЗ) у працэсах плазмавага травлення і хімічнага асаджэння з паравой фазы;
· Вялікамаштабнае спажыванне энергіі і вады ў вытворчасці і ахова бяспекі работнікаў;
· Маніторынг перапрацоўкі і забруджвання пабочных прадуктаў;
· Праблемы выкарыстання небяспечных хімічных рэчываў у працэсах упакоўкі.
Чыстая вытворчасць
Тэхналогія чыстай вытворчасці паўправадніковых прылад можа быць палепшана з пункту гледжання сыравіны, працэсаў і кіравання працэсамі.
Паляпшэнне сыравіны і энергіі
Па-першае, чысціня матэрыялаў павінна строга кантралявацца, каб паменшыць унясенне прымешак і часціц.
Па-другое, перад запускам у вытворчасць уваходных кампанентаў або паўфабрыкатаў неабходна правесці розныя выпрабаванні на тэмпературу, выяўленне ўцечак, вібрацыю, удар электрычным токам высокага напружання і іншыя выпрабаванні.
Акрамя таго, чысціня дапаможных матэрыялаў павінна строга кантралявацца. Існуе адносна шмат тэхналогій, якія можна выкарыстоўваць для чыстай вытворчасці энергіі.
Аптымізаваць вытворчы працэс
Паўправадніковая прамысловасць сама імкнецца паменшыць свой уплыў на навакольнае асяроддзе шляхам удасканалення тэхналагічных працэсаў.
Напрыклад, у 1970-х гадах арганічныя растваральнікі ў асноўным выкарыстоўваліся для ачысткі пласцін у тэхналогіі ачысткі інтэгральных схем. У 1980-х гадах для ачысткі пласцін выкарыстоўваліся кіслотныя і шчолачныя растворы, такія як серная кіслата. Да 1990-х гадоў была распрацавана тэхналогія плазменна-кіслароднай ачысткі.
Што тычыцца ўпакоўкі, большасць кампаній у цяперашні час выкарыстоўваюць тэхналогію гальванічнага пакрыцця, якая забруджвае навакольнае асяроддзе цяжкімі металамі.
Аднак на ўпаковачных заводах у Шанхаі больш не выкарыстоўваецца тэхналогія гальванічнага пакрыцця, таму цяжкія металы не аказваюць уплыву на навакольнае асяроддзе. Можна заўважыць, што паўправадніковая прамысловасць паступова змяншае свой уплыў на навакольнае асяроддзе за кошт удасканалення працэсаў і хімічнай замены ў сваіх працэсах распрацоўкі, што таксама адпавядае сучаснай глабальнай тэндэнцыі развіцця, якая прапагандуе распрацоўку працэсаў і прадуктаў з улікам уліку ўвагі навакольнага асяроддзя.
У цяперашні час праводзяцца дадатковыя паляпшэнні мясцовых працэсаў, у тым ліку:
· Замена і скарачэнне выкарыстання цалкам амоніячнага газу ПФКС, напрыклад, выкарыстанне газу ПФКС з нізкім парніковым эфектам для замены газу з высокім парніковым эфектам, напрыклад, паляпшэнне тэхналагічнага працэсу і скарачэнне колькасці газу ПФКС, які выкарыстоўваецца ў працэсе;
· Паляпшэнне ачысткі некалькіх пласцін да ачысткі адной пласціны для памяншэння колькасці хімічных ачышчальных сродкаў, якія выкарыстоўваюцца ў працэсе ачысткі.
· Строгі кантроль працэсу:
а. Рэалізаваць аўтаматызацыю вытворчага працэсу, што дазваляе рэалізаваць дакладную апрацоўку і серыйную вытворчасць, а таксама знізіць высокі ўзровень памылак пры ручным апрацоўцы;
b. Фактары навакольнага асяроддзя ультрачыстых працэсаў: каля 5% або менш страты ўраджаю выкліканыя людзьмі і навакольным асяроддзем. Фактары навакольнага асяроддзя ультрачыстых працэсаў у асноўным ўключаюць чысціню паветра, ваду высокай чысціні, сціснутае паветра, CO2, N2, тэмпературу, вільготнасць і г.д. Узровень чысціні чыстага цэха часта вымяраецца максімальнай колькасцю часціц, дазволеных на адзінку аб'ёму паветра, гэта значыць канцэнтрацыяй колькасці часціц;
c. Узмацніць выяўленне і выбраць адпаведныя ключавыя кропкі для выяўлення на працоўных месцах з вялікай колькасцю адходаў падчас вытворчага працэсу.
Запрашаем кліентаў з усяго свету наведаць нас для далейшага абмеркавання!
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
Час публікацыі: 13 жніўня 2024 г.