Жарым өткөргүч түзүлүштөрдү өндүрүү негизинен дискреттик түзүлүштөрдү, интегралдык микросхемаларды жана аларды таңгактоо процесстерин камтыйт.
Жарым өткөргүчтөрдү өндүрүү үч этапка бөлүнүшү мүмкүн: продукт корпусунун материалын өндүрүү, продуктвафлиөндүрүш жана түзүлүштөрдү чогултуу. Алардын ичинен эң олуттуу булгануу - бул продукциянын пластинасын өндүрүү этабы.
Булгоочу заттар негизинен агынды сууларга, калдык газдарга жана катуу калдыктарга бөлүнөт.
Чиптерди өндүрүү процесси:
Кремний пластинасысырткы майдалоодон кийин - тазалоо - кычкылдануу - бирдей каршылык көрсөтүү - фотолитография - иштеп чыгуу - оюу - диффузия, ион имплантациясы - химиялык буу менен чөктүрүү - химиялык механикалык жылтыратуу - металлдаштыруу ж.б.
Агын суулар
Жарым өткөргүчтөрдү өндүрүүнүн жана таңгактоону сыноонун ар бир процесстик этабында көп өлчөмдөгү агынды суулар, негизинен кислота-негиздүү агынды суулар, аммиак камтыган агынды суулар жана органикалык агынды суулар пайда болот.
1. Фтор камтыган агынды суулар:
Фтор кислотасы кычкылдандыруучу жана коррозиялык касиеттеринен улам кычкылдануу жана оюу процесстеринде колдонулган негизги эриткичке айланат. Бул процессте фтор камтыган агынды суулар негизинен чиптерди өндүрүү процессинде диффузиялык процесстен жана химиялык механикалык жылтыратуу процессинен келип чыгат. Кремний пластиналарын жана ага байланыштуу идиштерди тазалоо процессинде туз кислотасы да көп жолу колдонулат. Бул процесстердин баары атайын оюу цистерналарында же тазалоочу жабдууларда аяктайт, ошондуктан фтор камтыган агынды сууларды өз алдынча агызууга болот. Концентрациясына жараша, аны жогорку концентрациядагы фтор камтыган агынды суулар жана төмөнкү концентрациядагы аммиак камтыган агынды суулар деп бөлүүгө болот. Жалпысынан алганда, жогорку концентрациядагы аммиак камтыган агынды суулардын концентрациясы 100-1200 мг/л жетиши мүмкүн. Көпчүлүк компаниялар агынды суулардын бул бөлүгүн жогорку сапаттагы суунун сапатын талап кылбаган процесстер үчүн кайра иштетишет.
2. Кислота-негиздүү агынды суулар:
Интегралдык микросхеманы өндүрүү процессиндеги дээрлик ар бир процесс чипти тазалоону талап кылат. Учурда күкүрт кислотасы жана суутек перекиси интегралдык микросхеманы өндүрүү процессинде эң көп колдонулган тазалоочу суюктуктар болуп саналат. Ошол эле учурда, азот кислотасы, туз кислотасы жана аммиак суусу сыяктуу кислота-негиз реагенттери да колдонулат.
Өндүрүш процессиндеги кислота-негиздүү агынды суулар негизинен чип өндүрүү процессиндеги тазалоо процессинен келип чыгат. Таңгактоо процессинде чип электроплиталоо жана химиялык анализ учурунда кислота-негиздүү эритме менен иштетилет. Иштетилгенден кийин, кислота-негиздүү жуугуч агынды сууларды алуу үчүн аны таза суу менен жууш керек. Мындан тышкары, таза суу станциясында натрий гидроксиди жана туз кислотасы сыяктуу кислота-негиздүү реагенттер да кислота-негиздүү регенерациялык агынды сууларды алуу үчүн анион жана катион чайырларын калыбына келтирүү үчүн колдонулат. Жуучу куйрук суусу да кислота-негиздүү калдык газдарды жуу процессинде өндүрүлөт. Интегралдык микросхемаларды өндүрүүчү компанияларда кислота-негиздүү агынды суулардын көлөмү өзгөчө көп.
3. Органикалык агынды суулар:
Ар кандай өндүрүш процесстеринен улам, жарым өткөргүчтөр өнөр жайында колдонулган органикалык эриткичтердин көлөмү ар кандай. Бирок, тазалоочу каражат катары органикалык эриткичтер дагы эле өндүрүштүн ар кандай тармактарында кеңири колдонулат. Айрым эриткичтер органикалык агынды сууларды агызууга айланат.
4. Башка агынды суулар:
Жарым өткөргүчтөрдү өндүрүү процессиндеги оюу процессинде зыянсыздандыруу үчүн көп өлчөмдөгү аммиак, фтор жана жогорку тазалыктагы суу колдонулат, ошону менен жогорку концентрациядагы аммиак камтыган агынды суулардын агып чыгышы пайда болот.
Жарым өткөргүчтөрдү таңгактоо процессинде электрокаптоо процесси талап кылынат. Электрокаптоодон кийин чипти тазалоо керек, ал эми электрокаптоо менен тазалоочу агынды суулар бул процессте пайда болот. Электрокаптоодо кээ бир металлдар колдонулгандыктан, электрокаптоо менен тазалоочу агынды сууларда коргошун, калай, диск, цинк, алюминий ж.б. сыяктуу металл иондорунун бөлүнүп чыгышы болот.
Калдык газ
Жарым өткөргүч процесси операциялык бөлмөнүн тазалыгына өтө жогорку талаптарды койгондуктан, процесстин жүрүшүндө бууланып кеткен ар кандай калдык газдарды бөлүп алуу үчүн желдеткичтер колдонулат. Ошондуктан, жарым өткөргүч өнөр жайындагы калдык газдардын бөлүнүп чыгышы чоң көлөмдөгү түтүн жана аз эмиссия концентрациясы менен мүнөздөлөт. Калдык газдардын бөлүнүп чыгышы да негизинен бууланып кетет.
Бул калдык газдардын эмиссиясын негизинен төрт категорияга бөлүүгө болот: кислоталуу газ, щелочтуу газ, органикалык калдык газ жана уулуу газ.
1. Кислота-негиз калдык газы:
Кислота-негиздүү калдык газ негизинен диффузиядан келип чыгат,жүрөк-кан тамыр оорулары, CMP жана оюу процесстери, алар пластинаны тазалоо үчүн кислота-негизги тазалоочу эритмени колдонот.
Азыркы учурда жарым өткөргүчтөрдү өндүрүүдө эң көп колдонулган тазалоочу эриткич - бул суутек перекиси менен күкүрт кислотасынын аралашмасы.
Бул процесстерде пайда болгон калдык газдардын курамына күкүрт кислотасы, фторлуу суутек кислотасы, туз кислотасы, азот кислотасы жана фосфор кислотасы сыяктуу кислоталуу газдар кирет, ал эми щелочтуу газ негизинен аммиактан турат.
2. Органикалык калдык газ:
Органикалык калдык газ негизинен фотолитография, иштеп чыгуу, оюу жана диффузия сыяктуу процесстерден келип чыгат. Бул процесстерде пластинанын бетин тазалоо үчүн органикалык эритме (мисалы, изопропил спирти) колдонулат, ал эми учуп кетүүдөн пайда болгон калдык газ органикалык калдык газдын булактарынын бири болуп саналат;
Ошол эле учурда, фотолитография жана гравюралоо процессинде колдонулган фоторезисттин (фоторезисттин) курамында бутил ацетат сыяктуу учуучу органикалык эриткичтер бар, алар пластинаны иштетүү процессинде атмосферага учуп кетет, бул органикалык калдык газдын дагы бир булагы болуп саналат.
3. Уулуу калдык газ:
Уулуу калдык газдар негизинен кристалл эпитаксиясы, кургак оюу жана CVD сыяктуу процесстерден келип чыгат. Бул процесстерде пластинаны иштетүү үчүн кремний (SiHj), фосфор (PH3), көмүртек тетрахлориди (CFJ), бор, бор триоксиди ж.б. сыяктуу ар кандай жогорку тазалыктагы атайын газдар колдонулат. Айрым атайын газдар уулуу, муунтуучу жана коррозияга дуушар кылат.
Ошол эле учурда, жарым өткөргүчтөрдү өндүрүүдө химиялык буу чөктүрүүдөн кийин кургак оюу жана тазалоо процессинде NFS, C2F&CR, C3FS, CHF3, SF6 ж.б. сыяктуу көп өлчөмдөгү толук кычкыл (PFCS) газы талап кылынат. Бул перфтор кошулмалары инфракызыл жарык аймагында күчтүү сиңүүгө ээ жана атмосферада көпкө чейин калат. Алар, адатта, глобалдык парник эффектинин негизги булагы болуп эсептелет.
4. Таңгактоо процессиндеги калдык газдар:
Жарым өткөргүчтөрдү өндүрүү процесси менен салыштырганда, жарым өткөргүчтөрдү таңгактоо процессинде пайда болгон калдык газ салыштырмалуу жөнөкөй, негизинен кислоталуу газ, эпоксиддик чайыр жана чаң.
Кислоталуу калдык газ негизинен электрокаптоо сыяктуу процесстерде пайда болот;
Бышыруу процессинде бышыруунун калдык газы продукт чапталгандан жана мөөр басылгандан кийин пайда болот;
Кесүүчү машина пластинаны кесүү процессинде курамында кремний чаңынын изи бар калдык газды пайда кылат.
Айлана-чөйрөнүн булганышы көйгөйлөрү
Жарым өткөргүчтөр өнөр жайындагы айлана-чөйрөнүн булганышы көйгөйлөрү үчүн чечилиши керек болгон негизги көйгөйлөр төмөнкүлөр:
· Фотолитография процессинде абаны булгоочу заттардын жана учуучу органикалык кошулмалардын (УОК) ири масштабдуу эмиссиясы;
· Плазмалык оюу жана химиялык буу менен чөктүрүү процесстеринде перфторлонгон кошулмалардын (ПФКС) эмиссиясы;
· Өндүрүштө энергияны жана сууну көп өлчөмдө керектөө жана жумушчулардын коопсуздугун коргоо;
· Кошумча продукцияларды кайра иштетүү жана булганууну көзөмөлдөө;
· Таңгактоо процесстеринде кооптуу химиялык заттарды колдонуу көйгөйлөрү.
Таза өндүрүш
Жарым өткөргүч түзүлүштөрдүн таза өндүрүш технологиясын чийки зат, процесстер жана процессти башкаруу жагынан жакшыртууга болот.
Чийки заттарды жана энергияны жакшыртуу
Биринчиден, кошулмалардын жана бөлүкчөлөрдүн киришин азайтуу үчүн материалдардын тазалыгы катуу көзөмөлдөнүшү керек.
Экинчиден, өндүрүшкө киргизилгенге чейин, кирүүчү компоненттерге же жарым фабрикаттарга ар кандай температура, агып кетүүнү аныктоо, титирөө, жогорку чыңалуудагы электр тогуна тийүү жана башка сыноолор жүргүзүлүшү керек.
Мындан тышкары, көмөкчү материалдардын тазалыгы катуу көзөмөлдөнүшү керек. Энергияны таза өндүрүү үчүн колдонула турган салыштырмалуу көптөгөн технологиялар бар.
Өндүрүш процессин оптималдаштыруу
Жарым өткөргүчтөр өнөр жайы өзү технологиялык процесстерди жакшыртуу аркылуу айлана-чөйрөгө тийгизген таасирин азайтууга умтулат.
Мисалы, 1970-жылдары интегралдык микросхемаларды тазалоо технологиясында пластиналарды тазалоо үчүн негизинен органикалык эриткичтер колдонулган. 1980-жылдары пластиналарды тазалоо үчүн күкүрт кислотасы сыяктуу кислота жана щелочтуу эритмелер колдонулган. 1990-жылдарга чейин плазмалык кычкылтек менен тазалоо технологиясы иштелип чыккан.
Таңгактоо жагынан алганда, учурда көпчүлүк компаниялар айлана-чөйрөгө оор металлдардын булганышын шарттаган электрокаптоо технологиясын колдонушат.
Бирок, Шанхайдагы таңгактоочу заводдор мындан ары электрокаптоо технологиясын колдонбой калышты, ошондуктан оор металлдардын айлана-чөйрөгө тийгизген таасири жок. Жарым өткөргүчтөр өнөр жайы өзүнүн өнүгүү процессинде процесстерди жакшыртуу жана химиялык алмаштыруу аркылуу айлана-чөйрөгө тийгизген таасирин акырындык менен азайтып жатканын көрүүгө болот, бул дагы айлана-чөйрөгө негизделген процесстерди жана продукцияларды долбоорлоону жактоонун азыркы глобалдык өнүгүү тенденциясына туура келет.
Учурда жергиликтүү процесстерди жакшыртуу боюнча бир катар иштер жүргүзүлүүдө, анын ичинде:
· Толугу менен аммонийден турган PFC газын алмаштыруу жана азайтуу, мисалы, жогорку парник эффектиси бар газды алмаштыруу үчүн төмөнкү парник эффектиси бар PFC газын колдонуу, мисалы, процесстин агымын жакшыртуу жана процессте колдонулган PFC газынын көлөмүн азайтуу;
·Тазалоо процессинде колдонулган химиялык тазалоочу каражаттардын көлөмүн азайтуу үчүн көп вафли менен тазалоону бир вафли менен тазалоого жакшыртуу.
· Процессти катуу көзөмөлдөө:
а. Так иштетүүнү жана сериялык өндүрүштү ишке ашырууга мүмкүндүк берген өндүрүш процессин автоматташтырууну ишке ашыруу жана кол менен иштөөнүн жогорку ката көрсөткүчүн азайтуу;
b. Өтө таза процесстин экологиялык факторлору, түшүмдүүлүктүн жоголушунун болжол менен 5% же андан азы адамдар жана айлана-чөйрөдөн келип чыгат. Өтө таза процесстин экологиялык факторлоруна негизинен абанын тазалыгы, жогорку тазалыктагы суу, кысылган аба, CO2, N2, температура, нымдуулук ж.б. кирет. Таза цехтин тазалык деңгээли көбүнчө абанын бирдик көлөмүнө туура келген бөлүкчөлөрдүн максималдуу саны, башкача айтканда, бөлүкчөлөрдүн саны менен өлчөнөт;
в. Өндүрүш процессинде көп көлөмдөгү калдыктар болгон жумуш станцияларында аныктоону күчөтүү жана аныктоо үчүн тиешелүү негизги пункттарды тандоо.
Дүйнө жүзүндөгү кардарларды кошумча талкуулоо үчүн бизге келүүгө чакырабыз!
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
Жарыяланган убактысы: 2024-жылдын 13-августу