Produksi piranti semikonduktor utamane kalebu piranti diskrit, sirkuit terpadu, lan proses pengemasan.
Produksi semikonduktor bisa dipérang dadi telung tahapan: produksi bahan awak produk, produksi produkwafermanufaktur lan perakitan piranti. Antarane kabeh polusi kasebut, polusi sing paling serius yaiku tahap manufaktur wafer produk.
Polutan utamane dipérang dadi limbah cair, gas limbah, lan limbah padat.
Proses produksi chip:
Wafer silikonsawise panggilingan njaba - reresik - oksidasi - tahan seragam - fotolitografi - pangembangan - etsa - difusi, implantasi ion - deposisi uap kimia - polesan mekanik kimia - metalisasi, lsp.
Limbah
Akeh banget limbah cair sing diasilake ing saben langkah proses manufaktur semikonduktor lan uji coba kemasan, utamane limbah cair asam basa, limbah cair sing ngandhut amonia, lan limbah cair organik.
1. Limbah banyu sing ngandhut fluor:
Asam fluorida dadi pelarut utama sing digunakake ing proses oksidasi lan etsa amarga sifat oksidasi lan korosif. Limbah cair sing ngandhut fluorida ing proses kasebut utamane asale saka proses difusi lan proses polesan mekanik kimia ing proses manufaktur chip. Ing proses pembersihan wafer silikon lan peralatan sing gegandhengan, asam klorida uga digunakake kaping pirang-pirang. Kabeh proses kasebut dirampungake ing tangki etsa khusus utawa peralatan pembersih, saengga limbah cair sing ngandhut fluorida bisa dibuwang kanthi mandiri. Miturut konsentrasi, bisa dipérang dadi limbah cair sing ngandhut fluorida konsentrasi dhuwur lan limbah cair sing ngandhut amonia konsentrasi rendah. Umumé, konsentrasi limbah cair sing ngandhut amonia konsentrasi dhuwur bisa tekan 100-1200 mg/L. Umume perusahaan ngolah maneh bagean limbah cair iki kanggo proses sing ora mbutuhake kualitas banyu sing dhuwur.
2. Limbah asam-basa:
Meh saben proses ing proses manufaktur sirkuit terpadu mbutuhake chip kasebut diresiki. Saiki, asam sulfat lan hidrogen peroksida minangka cairan pembersih sing paling umum digunakake ing proses manufaktur sirkuit terpadu. Ing wektu sing padha, reagen asam-basa kayata asam nitrat, asam klorida lan banyu amonia uga digunakake.
Limbah asam-basa saka proses manufaktur utamane asale saka proses pembersihan ing proses manufaktur chip. Ing proses pengemasan, chip kasebut diolah nganggo larutan asam-basa sajrone elektroplating lan analisis kimia. Sawise perawatan, kudu dikumbah nganggo banyu murni kanggo ngasilake limbah cuci asam-basa. Kajaba iku, reagen asam-basa kayata natrium hidroksida lan asam klorida uga digunakake ing stasiun banyu murni kanggo ngasilake resin anion lan kation kanggo ngasilake limbah regenerasi asam-basa. Banyu cuci buntut uga diasilake sajrone proses pencucian gas limbah asam-basa. Ing perusahaan manufaktur sirkuit terpadu, jumlah limbah asam-basa utamane akeh.
3. Limbah organik:
Amarga proses produksi sing beda-beda, jumlah pelarut organik sing digunakake ing industri semikonduktor beda-beda banget. Nanging, minangka agen pembersih, pelarut organik isih akeh digunakake ing macem-macem jinis kemasan manufaktur. Sawetara pelarut dadi pembuangan limbah organik.
4. Limbah banyu liyane:
Proses etsa saka proses produksi semikonduktor bakal nggunakake akeh amonia, fluor, lan banyu kanthi kemurnian dhuwur kanggo dekontaminasi, saengga ngasilake pembuangan limbah cair sing ngandhut amonia kanthi konsentrasi dhuwur.
Proses elektroplating dibutuhake ing proses kemasan semikonduktor. Chip kasebut kudu diresiki sawise elektroplating, lan limbah pembersih elektroplating bakal diasilake ing proses iki. Amarga sawetara logam digunakake ing elektroplating, bakal ana emisi ion logam ing limbah pembersih elektroplating, kayata timbal, timah, cakram, seng, aluminium, lan liya-liyane.
Gas limbah
Amarga proses semikonduktor nduweni syarat sing dhuwur banget kanggo kebersihan ruang operasi, kipas biasane digunakake kanggo njupuk macem-macem jinis gas limbah sing diuap sajrone proses kasebut. Mulane, emisi gas limbah ing industri semikonduktor ditondoi kanthi volume knalpot sing gedhe lan konsentrasi emisi sing sithik. Emisi gas limbah uga utamane diuap.
Emisi gas limbah iki bisa dipérang dadi patang kategori: gas asam, gas alkali, gas limbah organik, lan gas beracun.
1. Gas limbah asam-basa:
Gas limbah asam-basa utamane asale saka difusi,CVD (Kerusakan Jantung), CMP lan proses etsa, sing nggunakake larutan pembersih asam-basa kanggo ngresiki wafer.
Saiki, pelarut pembersih sing paling umum digunakake ing proses manufaktur semikonduktor yaiku campuran hidrogen peroksida lan asam sulfat.
Gas limbah sing diasilake ing proses kasebut kalebu gas asam kayata asam sulfat, asam fluorida, asam klorida, asam nitrat lan asam fosfat, lan gas alkali utamane yaiku amonia.
2. Gas limbah organik:
Gas limbah organik utamane asale saka proses kayata fotolitografi, pangembangan, etsa lan difusi. Ing proses kasebut, larutan organik (kayata alkohol isopropil) digunakake kanggo ngresiki permukaan wafer, lan gas limbah sing diasilake dening penguapan minangka salah sawijining sumber gas limbah organik;
Ing wektu sing padha, fotoresist (fotoresist) sing digunakake ing proses fotolitografi lan etsa ngandhut pelarut organik sing gampang nguap, kayata butil asetat, sing nguap menyang atmosfer sajrone proses pangolahan wafer, sing minangka sumber gas limbah organik liyane.
3. Gas limbah beracun:
Gas limbah beracun utamane asale saka proses kayata epitaksi kristal, etsa garing, lan CVD. Ing proses kasebut, macem-macem gas khusus kanthi kemurnian dhuwur digunakake kanggo ngolah wafer, kayata silikon (SiHj), fosfor (PH3), karbon tetraklorida (CFJ), borana, boron trioksida, lan liya-liyane. Sawetara gas khusus beracun, nyebabake sesek napas, lan korosif.
Ing wektu sing padha, ing proses etsa lan reresik garing sawise deposisi uap kimia ing manufaktur semikonduktor, akeh gas oksida lengkap (PFCS) dibutuhake, kayata NFS, C2F&CR, C3FS, CHF3, SF6, lan liya-liyane. Senyawa perfluorinasi iki duwe panyerepan sing kuwat ing wilayah cahya inframerah lan tetep ana ing atmosfer sajrone wektu sing suwe. Umumé dianggep minangka sumber utama efek omah kaca global.
4. Gas limbah proses pengemasan:
Dibandhingake karo proses manufaktur semikonduktor, gas limbah sing diasilake dening proses kemasan semikonduktor relatif prasaja, utamane gas asam, resin epoksi, lan bledug.
Gas limbah asam utamane diasilake ing proses kayata electroplating;
Gas limbah panggangan diasilake sajrone proses panggangan sawise produk ditempel lan disegel;
Mesin pemotong dadu ngasilake gas limbah sing ngandhut bledug silikon sajrone proses pemotongan wafer.
Masalah polusi lingkungan
Kanggo masalah polusi lingkungan ing industri semikonduktor, masalah utama sing kudu dirampungake yaiku:
· Emisi polusi udara lan senyawa organik sing gampang nguap (VOC) skala gedhe ing proses fotolitografi;
· Emisi senyawa perfluorinasi (PFCS) ing proses etsa plasma lan deposisi uap kimia;
· Konsumsi energi lan banyu skala gedhe ing produksi lan perlindungan keamanan para pekerja;
· Pemantauan daur ulang lan polusi produk sampingan;
· Masalah panggunaan bahan kimia mbebayani ing proses pengemasan.
Produksi resik
Teknologi produksi bersih piranti semikonduktor bisa ditingkatake saka aspek bahan baku, proses, lan kontrol proses.
Ngapikake bahan baku lan energi
Kapisan, kemurnian bahan kudu dikontrol kanthi ketat kanggo nyuda introduksi rereged lan partikel.
Kapindho, macem-macem suhu, deteksi bocor, getaran, kejut listrik tegangan dhuwur, lan tes liyane kudu ditindakake ing komponen sing mlebu utawa produk setengah jadi sadurunge dilebokake ing produksi.
Kajaba iku, kemurnian bahan bantu kudu dikontrol kanthi ketat. Ana akeh teknologi sing bisa digunakake kanggo produksi energi sing resik.
Ngoptimalake proses produksi
Industri semikonduktor dhewe ngupayakake kanggo nyuda dampak marang lingkungan liwat perbaikan teknologi proses.
Umpamane, ing taun 1970-an, pelarut organik utamane digunakake kanggo ngresiki wafer ing teknologi pembersihan sirkuit terpadu. Ing taun 1980-an, larutan asam lan alkali kayata asam sulfat digunakake kanggo ngresiki wafer. Nganti taun 1990-an, teknologi pembersihan oksigen plasma dikembangake.
Ing babagan kemasan, umume perusahaan saiki nggunakake teknologi elektroplating, sing bakal nyebabake polusi logam abot marang lingkungan.
Nanging, pabrik kemasan ing Shanghai wis ora nggunakake teknologi elektroplating maneh, mula ora ana dampak logam berat marang lingkungan. Bisa ditemokake yen industri semikonduktor mboko sithik ngurangi dampak marang lingkungan liwat perbaikan proses lan substitusi kimia ing proses pangembangane dhewe, sing uga ngetutake tren pangembangan global saiki sing nganjurake desain proses lan produk adhedhasar lingkungan.
Saiki, luwih akeh perbaikan proses lokal sing lagi ditindakake, kalebu:
· Panggantos lan pangurangan gas PFCS kabeh-amonium, kayata nggunakake gas PFC kanthi efek omah kaca sing endhek kanggo ngganti gas kanthi efek omah kaca sing dhuwur, kayata ningkatake aliran proses lan nyuda jumlah gas PFCS sing digunakake ing proses kasebut;
· Nambah reresik multi-wafer dadi reresik single-wafer kanggo ngurangi jumlah agen pembersih kimia sing digunakake ing proses reresik.
· Kontrol proses sing ketat:
a. Nglakokake otomatisasi proses manufaktur, sing bisa nglakokake proses lan produksi batch sing tepat, lan nyuda tingkat kesalahan operasi manual sing dhuwur;
b. Faktor lingkungan proses ultra-bersih, udakara 5% utawa kurang saka kerugian asil disebabake dening manungsa lan lingkungan. Faktor lingkungan proses ultra-bersih utamane kalebu kebersihan udara, banyu kanthi kemurnian dhuwur, udara sing dikompres, CO2, N2, suhu, kelembapan, lan liya-liyane. Tingkat kebersihan bengkel sing resik asring diukur kanthi jumlah partikel maksimal sing diidini saben unit volume udara, yaiku, konsentrasi cacah partikel;
c. Nguatake deteksi, lan milih titik-titik kunci sing cocog kanggo deteksi ing stasiun kerja kanthi jumlah sampah sing akeh sajrone proses produksi.
Sugeng rawuh para pelanggan saka sak ndonya kanggo ngunjungi kita kanggo diskusi luwih lanjut!
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
Wektu kiriman: 13 Agustus 2024