Erdieroaleen gailuen ekoizpenak batez ere gailu diskretuak, zirkuitu integratuak eta haien ontziratze-prozesuak hartzen ditu barne.
Erdieroaleen ekoizpena hiru etapatan bana daiteke: produktuaren gorputz-materialaren ekoizpena, produktuarenobleafabrikazioa eta gailuen muntaketa. Horien artean, kutsadura larriena produktuaren oblearen fabrikazio-etapa da.
Kutsatzaileak batez ere hondakin-uretan, hondakin-gasetan eta hondakin solidoetan banatzen dira.
Txip fabrikazio prozesua:
Siliziozko obleakanpoko artezketa - garbiketa - oxidazioa - erresistentzia uniformea - fotolitografia - errebelazioa - grabatzea - difusioa, ioi inplantazioa - lurrun bidezko deposizio kimikoa - leuntze kimiko mekanikoa - metalizazioa, etab. ondoren.
Hondakin-urak
Hondakin-ur kopuru handia sortzen da erdieroaleen fabrikazio eta ontzien probak egiteko prozesu bakoitzean, batez ere azido-baseko hondakin-urak, amoniakoa duten hondakin-urak eta hondakin-ur organikoak.
1. Fluorra duten hondakin-urak:
Azido fluorhidrikoa oxidazio eta grabatze prozesuetan erabiltzen den disolbatzaile nagusia da, bere oxidazio eta korrosibo propietateengatik. Prozesuan fluorra duten hondakin-urak batez ere txiparen fabrikazio prozesuan difusio prozesutik eta leuntze kimiko mekaniko prozesutik datoz. Siliziozko obleak eta erlazionatutako tresnen garbiketa prozesuan, azido klorhidrikoa ere askotan erabiltzen da. Prozesu horiek guztiak grabatzeko depositu edo garbiketa ekipamendu espezifikoetan egiten dira, beraz, fluorra duten hondakin-urak modu independentean isur daitezke. Kontzentrazioaren arabera, kontzentrazio handiko fluorra duten hondakin-uretan eta kontzentrazio txikiko amoniakoa duten hondakin-uretan bana daitezke. Oro har, kontzentrazio handiko amoniakoa duten hondakin-uraren kontzentrazioa 100-1200 mg/L-ra irits daiteke. Enpresa gehienek hondakin-uren zati hau birziklatzen dute uraren kalitate handirik behar ez duten prozesuetarako.
2. Azido-base hondakin-urak:
Zirkuitu integratuen fabrikazio-prozesuko ia prozesu guztiek txipa garbitzea eskatzen dute. Gaur egun, azido sulfurikoa eta hidrogeno peroxidoa dira zirkuitu integratuen fabrikazio-prozesuan gehien erabiltzen diren garbiketa-fluidoak. Aldi berean, azido-base erreaktiboak ere erabiltzen dira, hala nola azido nitrikoa, azido klorhidrikoa eta amoniako ura.
Fabrikazio-prozesuko azido-base hondakin-urak batez ere txiparen fabrikazio-prozesuko garbiketa-prozesutik datoz. Ontziratze-prozesuan, txipa azido-base soluzio batekin tratatzen da galvanizazioan eta analisi kimikoan zehar. Tratamenduaren ondoren, ur puruarekin garbitu behar da azido-base garbiketa-hondakin-urak sortzeko. Horrez gain, azido-base erreaktiboak, hala nola sodio hidroxidoa eta azido klorhidrikoa, ere erabiltzen dira ur puruaren estazioan anioi eta katioi erretxinak birsortzeko, azido-base birsorkuntzako hondakin-urak sortzeko. Garbiketa-buztaneko ura ere sortzen da azido-base hondakin-gasen garbiketa-prozesuan. Zirkuitu integratuen fabrikazio-enpresetan, azido-base hondakin-ur kopurua bereziki handia da.
3. Hondakin-ur organikoak:
Ekoizpen-prozesu desberdinak direla eta, erdieroaleen industrian erabiltzen diren disolbatzaile organikoen kopurua oso desberdina da. Hala ere, garbiketa-agente gisa, disolbatzaile organikoak oraindik ere asko erabiltzen dira ontzien fabrikazioaren hainbat arlotan. Disolbatzaile batzuk hondakin-ur organiko bihurtzen dira.
4. Bestelako hondakin-urak:
Erdieroaleen ekoizpen-prozesuko grabatze-prozesuak amoniako, fluor eta ur puru kantitate handia erabiliko du deskontaminaziorako, eta horrela, amoniakoa duen kontzentrazio handiko hondakin-uren isurketa sortuko du.
Galvanizazio prozesua beharrezkoa da erdieroaleen ontziratze prozesuan. Txipa garbitu behar da galvanizazioaren ondoren, eta prozesu horretan galvanizazio garbiketako hondakin-urak sortuko dira. Metal batzuk erabiltzen direnez galvanizazioan, metal ioien isuriak egongo dira galvanizazio garbiketako hondakin-uretan, hala nola beruna, eztainua, diskoa, zinka, aluminioa, etab.
Hondakin-gasa
Erdieroaleen prozesuak operazio-gelaren garbitasun-eskakizun oso handiak dituenez, haizagailuak erabili ohi dira prozesuan zehar lurruntzen diren hainbat hondakin-gas mota ateratzeko. Hori dela eta, erdieroaleen industriako hondakin-gasen isuriak ihes-bolumen handia eta isuri-kontzentrazio txikia izateagatik bereizten dira. Hondakin-gasen isuriak ere batez ere lurruntzen dira.
Hondakin-gasen isuri hauek lau kategoria nagusitan bana daitezke: gas azidoak, gas alkalinoak, hondakin-gas organikoak eta gas toxikoak.
1. Azido-base hondakin-gasa:
Azido-base hondakin-gasa batez ere difusiotik dator,GBE, CMP eta grabatze prozesuak, oblea garbitzeko azido-base garbiketa-soluzioa erabiltzen dutenak.
Gaur egun, erdieroaleen fabrikazio-prozesuan gehien erabiltzen den garbiketa-disolbatzailea hidrogeno peroxidoaren eta azido sulfurikoaren nahasketa da.
Prozesu hauetan sortutako hondakin-gasen artean gas azidoak daude, hala nola azido sulfurikoa, azido fluorhidrikoa, azido klorhidrikoa, azido nitrikoa eta azido fosforikoa, eta gas alkalinoa batez ere amoniakoa da.
2. Hondakin-gas organikoak:
Hondakin-gas organikoak batez ere fotolitografia, errebelazio, grabatu eta difusio bezalako prozesuetatik datoz. Prozesu hauetan, disoluzio organikoa (isopropil alkohola adibidez) erabiltzen da oblearen gainazala garbitzeko, eta lurrunketaren bidez sortutako hondakin-gasa hondakin-gas organikoen iturrietako bat da;
Aldi berean, fotolitografia eta grabatze prozesuan erabiltzen den fotoerresistentziak (fotoerresistenteak) disolbatzaile organiko lurrunkorrak ditu, hala nola butil azetatoa, eta hori atmosferara lurruntzen da oblea prozesatzeko prozesuan, eta hori hondakin-gas organikoen beste iturri bat da.
3. Hondakin-gas toxikoak:
Hondakin-gas toxikoak batez ere kristalen epitaxia, grabatu lehorra eta CVD bezalako prozesuetatik datoz. Prozesu hauetan, hainbat gas berezi puru erabiltzen dira oblea prozesatzeko, hala nola silizioa (SiHj), fosforoa (PH3), karbono tetrakloruroa (CFJ), boranoa, boro trioxidoa, etab. Gas berezi batzuk toxikoak, itogarriak eta korrosiboak dira.
Aldi berean, erdieroaleen fabrikazioan lurrun kimikoaren bidezko deposizioaren ondoren lehorreko grabatu eta garbiketa prozesuan, oxido oso (PFCS) gas kopuru handia behar da, hala nola NFS, C2F&CR, C3FS, CHF3, SF6, etab. Perfluoratu konposatu hauek xurgapen handia dute infragorri argiaren eskualdean eta denbora luzez egoten dira atmosferan. Oro har, berotegi-efektu globalaren iturri nagusitzat hartzen dira.
4. Ontziratze-prozesuko hondakin-gasak:
Erdieroaleen fabrikazio-prozesuarekin alderatuta, erdieroaleen ontziratze-prozesuak sortutako hondakin-gasa nahiko sinplea da, batez ere gas azidoa, epoxi erretxina eta hautsa.
Hondakin-gas azidoa batez ere elektroplaketa bezalako prozesuetan sortzen da;
Produktua itsatsi eta zigilatu ondoren labekatzeko prozesuan sortzen da hondakin-gasa;
Dadotan moztuko dituen makinak silizio hauts arrastoak dituen hondakin-gasa sortzen du oblea ebakitzeko prozesuan.
Ingurumen-kutsaduraren arazoak
Erdieroaleen industrian ingurumen-kutsaduraren arazoei dagokienez, konpondu beharreko arazo nagusiak hauek dira:
· Fotolitografia prozesuan aireko kutsatzaileen eta konposatu organiko lurrunkorren (KOL) isurketa eskala handia;
· Perfluoratu konposatuen (PFCS) isurketa plasma bidezko grabatu eta lurrun bidezko deposizio kimiko prozesuetan;
· Energia eta uraren kontsumo handia ekoizpenean eta langileen segurtasun-babesean;
· Azpiproduktuen birziklapena eta kutsaduraren monitorizazioa;
· Ontziratze-prozesuetan produktu kimiko arriskutsuak erabiltzearen arazoak.
Ekoizpen garbia
Erdieroaleen gailuen ekoizpen garbiaren teknologia hobetu daiteke lehengaien, prozesuen eta prozesuen kontrolaren alderdietatik.
Lehengaiak eta energia hobetzea
Lehenik eta behin, materialen purutasuna zorrotz kontrolatu behar da ezpurutasunak eta partikulak sartzea murrizteko.
Bigarrenik, tenperatura, ihesen detekzio, bibrazio, tentsio handiko deskarga elektriko eta bestelako probak egin behar zaizkie sarrerako osagaiei edo produktu erdi-amaituenei, ekoizpenean sartu aurretik.
Gainera, material osagarrien purutasuna zorrotz kontrolatu behar da. Energia garbi ekoizteko erabil daitezkeen teknologia asko daude.
Ekoizpen prozesua optimizatu
Erdieroaleen industriak berak ahaleginak egiten ditu prozesuen teknologiaren hobekuntzen bidez ingurumenean duen eragina murrizteko.
Adibidez, 1970eko hamarkadan, zirkuitu integratuen garbiketa-teknologian, disolbatzaile organikoak erabiltzen ziren batez ere obleak garbitzeko. 1980ko hamarkadan, azido eta alkali disoluzioak, hala nola azido sulfurikoa, erabili ziren obleak garbitzeko. 1990eko hamarkadara arte, plasma oxigeno bidezko garbiketa-teknologia garatu zen.
Ontziratzeari dagokionez, enpresa gehienek galvanizazio teknologia erabiltzen dute gaur egun, eta horrek metal astunen kutsadura eragingo dio ingurumenari.
Hala ere, Shanghaiko ontziratze-lantegiek ez dute jada galvanizazio-teknologiarik erabiltzen, beraz, ez dago metal astunen eraginik ingurumenean. Ikus daiteke erdieroaleen industriak pixkanaka murrizten duela ingurumenean duen eragina, prozesuen hobekuntzen eta bere garapen-prozesuan produktu kimikoen ordezkapenaren bidez, eta horrek ere jarraitzen du egungo garapen-joera globala, ingurumenean oinarritutako prozesuen eta produktuen diseinua defendatzeko joera.
Gaur egun, tokiko prozesuen hobekuntza gehiago egiten ari dira, besteak beste:
·Amoniozko PFCS gasaren ordezkapena eta murrizketa, hala nola, berotegi-efektu txikiko PFC gasa erabiliz berotegi-efektu handiko gasa ordezkatzeko, hala nola prozesu-fluxua hobetuz eta prozesuan erabiltzen den PFCS gasaren kopurua murriztuz;
·Oblea anitzeko garbiketa oblea bakarreko garbiketara hobetzea, garbiketa-prozesuan erabiltzen diren garbiketa-agente kimikoen kopurua murrizteko.
·Prozesuaren kontrol zorrotza:
a. Fabrikazio-prozesuaren automatizazioa lortzea, prozesatze zehatza eta lote-ekoizpena lortzeko, eta eskuzko eragiketen errore-tasa handia murriztea;
b. Prozesu ultra-garbiaren ingurumen-faktoreak, errendimendu-galeraren % 5 edo gutxiago pertsonek eta ingurumenak eragiten dute. Prozesu ultra-garbiaren ingurumen-faktoreen artean, batez ere, airearen garbitasuna, ur purua, aire konprimitua, CO2, N2, tenperatura, hezetasuna eta abar daude. Tailer garbi baten garbitasun-maila askotan aire-bolumen unitateko onartzen den partikula kopuru maximoaren bidez neurtzen da, hau da, partikula-kontzentrazioa;
c. Detekzioa indartu, eta ekoizpen-prozesuan hondakin-kantitate handiak dituzten lan-estazioetan detektatzeko puntu gako egokiak hautatu.
Ongi etorri mundu osoko bezero guztiei guregana etortzera eztabaida gehiago izateko!
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
Argitaratze data: 2024ko abuztuaren 13a