D'Produktioun vun Hallefleiterkomponenten ëmfaasst haaptsächlech diskret Komponenten, integréiert Schaltungen an hir Verpackungsprozesser.
D'Produktioun vun Hallefleiter kann an dräi Etappen opgedeelt ginn: Produktioun vu Produktkierpermaterial, ProduktWaferFabrikatioun an Apparatmontage. Dorënner ass déi eeschtst Verschmotzung d'Produktiounsphase vun de Produktwaferen.
Schadstoffer ginn haaptsächlech an Ofwaasser, Offgas a festen Offall opgedeelt.
Chip-Produktiounsprozess:
Siliziumwafernom externen Schleifen - Botzen - Oxidatioun - gläichméissegen Resist - Photolithographie - Entwécklung - Ätzen - Diffusioun, Ionenimplantatioun - chemesch Gasflagerung - chemesch-mechanesch Poléieren - Metalliséierung, etc.
Ofwaasser
An all Prozessschritt vun der Hallefleederherstellung an dem Verpackungstesten gëtt eng grouss Quantitéit un Ofwaasser generéiert, haaptsächlech sauerbasescht Ofwaasser, ammoniakhaltegt Ofwaasser an organescht Ofwaasser.
1. Fluorhaltegt Ofwaasser:
Fluorsäure gëtt wéinst senge oxidéierenden an korrosiven Eegeschaften dat Haaptléisungsmëttel, dat bei Oxidatiouns- a Ätzprozesser benotzt gëtt. Fluorhaltegt Ofwaasser kënnt haaptsächlech aus dem Diffusiounsprozess an dem chemesch-mechanesche Polierprozess am Chip-Fabrikatiounsprozess. Am Botzprozess vu Siliziumwaferen a verwandte Geschir gëtt och vill Salzsäure benotzt. All dës Prozesser ginn an speziellen Ätzbehälter oder Botzgeräter ofgeschloss, sou datt fluorhaltegt Ofwaasser onofhängeg ofgeleet ka ginn. Jee no der Konzentratioun kann et an héichkonzentréiert fluorhaltegt Ofwaasser an niddregkonzentréiert ammoniakhaltegt Ofwaasser opgedeelt ginn. Am Allgemengen kann d'Konzentratioun vum héichkonzentréierten ammoniakhaltegen Ofwaasser 100-1200 mg/L erreechen. Déi meescht Firmen recycléieren dësen Deel vum Ofwaasser fir Prozesser, déi keng héich Waasserqualitéit erfuerderen.
2. Säurebasesch Ofwaasser:
Bal all Prozess am Prozess vun der Fabrikatioun vun integréierte Schaltungen erfuerdert d'Botzen vum Chip. Aktuell sinn Schwefelsäure a Waasserstoffperoxid déi meescht benotzt Botzflëssegkeeten am Prozess vun der Fabrikatioun vun integréierte Schaltungen. Gläichzäiteg ginn och Säure-Basen-Reagenzien wéi Salpetersäure, Salzsäure an Ammoniakwaasser benotzt.
D'Säure-Basen-Ofwaasser vum Fabrikatiounsprozess kënnt haaptsächlech aus dem Botzprozess am Chip-Fabrikatiounsprozess. Am Verpackungsprozess gëtt de Chip wärend der Galvaniséierung an der chemescher Analyse mat enger Säure-Basen-Léisung behandelt. No der Behandlung muss e mat rengem Waasser gewäsch ginn, fir Säure-Basen-Wäschofwaasser ze produzéieren. Zousätzlech ginn och Säure-Basen-Reagenzien wéi Natriumhydroxid a Salzsäure an der Rengwaasserstatioun benotzt, fir Anionen- a Kationenharzer ze regeneréieren, fir Säure-Basen-Regeneratiounsofwaasser ze produzéieren. Och beim Säure-Basen-Ofgaswäschprozess gëtt Wäschwaasser produzéiert. An integréierte Schaltkreesser-Produktiounsfirmen ass d'Quantitéit u Säure-Basen-Ofwaasser besonnesch grouss.
3. Organescht Ofwaasser:
Wéinst de verschiddene Produktiounsprozesser ass d'Quantitéit vun organesche Léisungsmëttelen, déi an der Hallefleederindustrie benotzt ginn, ganz ënnerschiddlech. Als Botzmëttel ginn organesch Léisungsmëttel awer nach ëmmer wäit verbreet a verschiddene Phasen vun der Produktiounsverpackung benotzt. E puer Léisungsmëttel ginn an d'Ofwaasser vun organeschem Ofwaasser ausgeschloss.
4. Aner Ofwaasser:
Beim Ätze vun der Hallefleederproduktioun gëtt eng grouss Quantitéit un Ammoniak, Fluor a Waasser mat héijer Reinheet fir d'Dekontaminatioun benotzt, wouduerch en ammoniakhaltegen Ofwaasser mat héijer Konzentratioun entsteet.
Den Elektroplatéierungsprozess ass am Halbleiterverpackungsprozess noutwendeg. De Chip muss no der Elektroplatéierung gebotzt ginn, an dobäi entsteet Ofwaasser vun der Elektroplatéierung. Well verschidde Metaller bei der Elektroplatéierung benotzt ginn, gëtt et Metallionen-Emissiounen am Ofwaasser vun der Elektroplatéierung, wéi z. B. Blei, Zinn, Scheiwen, Zink, Aluminium, etc.
Offallgas
Well de Hallefleiterprozess extrem héich Ufuerderungen un d'Sauberkeet vum Operatiounsraum huet, gi Ventilatoren normalerweis benotzt fir verschidden Aarte vun Ofgasen ze entfernen, déi während dem Prozess verdampft ginn. Dofir sinn d'Ofgasemissiounen an der Hallefleiterindustrie duerch e grousst Ofgasvolumen an eng niddreg Emissiounskonzentratioun charakteriséiert. D'Ofgasemissioune sinn och haaptsächlech verdampft.
Dës Ofgasemissioune kënnen haaptsächlech a véier Kategorien agedeelt ginn: sauer Gas, alkalescht Gas, organescht Ofgas a gëftegt Gas.
1. Säure-Basen-Ofgas:
Säure-Basen-Ofgas kënnt haaptsächlech duerch Diffusioun,CVD, CMP an Ätzprozesser, déi eng Säure-Basen-Reinigungsléisung benotzen fir de Wafer ze botzen.
Am Moment ass dat am meeschte verbreet Botzmëttel an der Hallefleederproduktioun eng Mëschung aus Waasserstoffperoxid a Schwefelsäure.
D'Ofgas, deen an dëse Prozesser entsteet, enthält sauer Gase wéi Schwefelsäure, Flusssäure, Salzsäure, Salpetersäure a Phosphorsäure, an dat alkalescht Gas ass haaptsächlech Ammoniak.
2. Organescht Offallgas:
Organescht Ofgas kënnt haaptsächlech vu Prozesser wéi Photolithographie, Entwécklung, Ätzung an Diffusioun. An dëse Prozesser gëtt eng organesch Léisung (wéi Isopropylalkohol) benotzt fir d'Uewerfläch vum Wafer ze botzen, an den Ofgas, deen duerch d'Verflüchtegung entsteet, ass eng vun de Quelle vum organeschen Ofgas;
Gläichzäiteg enthält de Photoresist (Photoresist), deen am Prozess vun der Photolithographie an dem Ätzen benotzt gëtt, flüchteg organesch Léisungsmëttel, wéi Butylacetat, dat sech während dem Waferveraarbechtungsprozess an d'Atmosphär verdampft a wat eng aner Quell vun organeschem Ofgas ass.
3. Gëftegt Ofgas:
Gëftegt Ofgas staamt haaptsächlech vu Prozesser wéi Kristallepitaxie, Dréchenätzung a CVD. An dëse Prozesser gëtt eng Vielfalt vun héichreine Spezialgaser benotzt fir de Wafer ze veraarbechten, wéi Silizium (SiHj), Phosphor (PH3), Kuelestofftetrachlorid (CFJ), Boran, Bortrioxid, etc. E puer Spezialgaser si gëfteg, erstickend a korrosiv.
Gläichzäiteg gëtt beim Dréchenätzen a Reinigungsprozess no der chemescher Gasoflagerung an der Hallefleederproduktioun eng grouss Quantitéit u Volloxidgas (PFCS) gebraucht, wéi NFS, C2F&CR, C3FS, CHF3, SF6, etc. Dës perfluoréiert Verbindungen hunn eng staark Absorptioun am Infraroutberäich a bleiwen laang an der Atmosphär. Si ginn allgemeng als Haaptquell vum globale Treibhauseffekt ugesinn.
4. Ofgas vum Verpackungsprozess:
Am Verglach mam Hallefleederherstellungsprozess ass den Offgas, deen duerch de Hallefleederverpackungsprozess generéiert gëtt, relativ einfach, haaptsächlech sauer Gas, Epoxyharz a Stëbs.
Säurege Ofgas gëtt haaptsächlech a Prozesser wéi Galvaniséierung generéiert;
Bakofgas gëtt beim Bakprozess no der Paste an der Versiegelung vum Produkt generéiert;
D'Würfelmaschinn generéiert wärend dem Waferschneidprozess Offgas mat Spure vu Siliziumstaub.
Problemer mat der Ëmweltverschmotzung
Wat d'Ëmweltverschmotzungsproblemer an der Hallefleederindustrie ugeet, sinn déi Haaptproblemer, déi geléist musse ginn:
· Grouss Emissioune vu Loftverschmotzung a flüchtege organesche Verbindungen (VOCs) am Photolithographieprozess;
· Emissioun vu perfluoréierte Verbindungen (PFCS) bei Plasmaätzungs- a chemesche Gasfläschoflagerungsprozesser;
· Groussen Energie- a Waasserverbrauch an der Produktioun a Sécherheetsschutz vun den Aarbechter;
· Recycling a Verschmotzungskontrolle vu Nieweprodukter;
· Problemer beim Gebrauch vu geféierleche Chemikalien a Verpackungsprozesser.
Propper Produktioun
D'Technologie fir d'Produktioun vu propperen Hallefleiterkomponenten kann a punkto Rohmaterialien, Prozesser a Prozesskontroll verbessert ginn.
Verbesserung vun de Réistoffer an der Energie
Éischtens soll d'Rengheet vun de Materialien streng kontrolléiert ginn, fir d'Aféierung vun Ongereinheeten a Partikelen ze reduzéieren.
Zweetens, sollten verschidden Temperatur-, Leckdetektiouns-, Vibratiouns-, Héichspannungs-Elektroschock- an aner Tester op den ukommende Komponenten oder Halleffäerdegprodukter duerchgefouert ginn, ier se an d'Produktioun bruecht ginn.
Zousätzlech soll d'Reinheet vun den Hëllefsmaterialien streng kontrolléiert ginn. Et gëtt relativ vill Technologien, déi fir eng propper Energieproduktioun kënne benotzt ginn.
Produktiounsprozess optimiséieren
D'Halbleiterindustrie selwer beméit sech, hiren Impakt op d'Ëmwelt duerch Verbesserunge vun der Prozesstechnologie ze reduzéieren.
Zum Beispill goufen an den 1970er Joren haaptsächlech organesch Léisungsmëttel benotzt fir Waferen an der Technologie vun der integréierter Schaltung ze botzen. An den 1980er Joren goufen Säure- a Alkaliléisungen, wéi Schwefelsäure, fir Waferen ze botzen benotzt. Bis an d'1990er Joren gouf d'Plasma-Sauerstoff-Reinigungstechnologie entwéckelt.
Wat d'Verpakung ugeet, benotzen déi meescht Firmen de Moment Galvaniséierungstechnologie, wat Schwéiermetallverschmotzung an der Ëmwelt verursaacht.
Wéi och ëmmer, Verpackungsanlagen zu Shanghai benotzen keng Galvaniséierungstechnologie méi, sou datt et keen Impakt vu Schwéiermetaller op d'Ëmwelt gëtt. Et kann festgestallt ginn, datt d'Halbleiterindustrie hiren Impakt op d'Ëmwelt duerch Prozessverbesserungen an chemesch Substitutioun an hirem eegenen Entwécklungsprozess lues a lues reduzéiert, wat och dem aktuellen globale Entwécklungstrend follegt, fir Prozess- an Produktdesign op Basis vun der Ëmwelt ze förderen.
Aktuell ginn nach méi lokal Prozessverbesserungen duerchgefouert, dorënner:
·Ersatz a Reduktioun vu Voll-Ammonium-PFCS-Gas, wéi zum Beispill d'Benotzung vu PFC-Gas mat nidderegem Treibhauseffekt fir Gas mat héijem Treibhauseffekt z'ersetzen, wéi zum Beispill d'Verbesserung vum Prozessfluss an d'Reduktioun vun der Quantitéit u PFCS-Gas, déi am Prozess benotzt gëtt;
·Verbesserung vun der Reinigung vu verschiddene Waferen op d'Reinigung vun enger eenzeger Wafer, fir d'Quantitéit u chemesche Botzmëttelen, déi am Botzprozess benotzt ginn, ze reduzéieren.
·Streng Prozesskontrolle:
a. D'Automatiséierung vum Produktiounsprozess realiséieren, wat eng präzis Veraarbechtung a Serienproduktioun realiséiere kann, an déi héich Feelerquote vum manuelle Betrib reduzéiere kann;
b. Ëmweltfaktoren bei ultra-proppere Prozesser, ongeféier 5% oder manner vum Ertragsverloscht gëtt duerch Mënschen an Ëmwelt verursaacht. Zu den ultra-proppere ProzessËmweltfaktoren gehéieren haaptsächlech d'Loftreinheet, héichrein Waasser, Drockloft, CO2, N2, Temperatur, Fiichtegkeet, etc. Den Niveau vun der Rengheet vun enger propperer Werkstatt gëtt dacks un der maximaler Zuel vu Partikelen gemooss, déi pro Volumeneenheet Loft erlaabt sinn, dat heescht d'Partikelzuelkonzentratioun;
c. D'Detektioun verstäerken a passend Schlësselpunkte fir d'Detektioun op Aarbechtsstatiounen mat groussen Offallmengen während dem Produktiounsprozess auswielen.
Wëllkomm all Clienten aus der ganzer Welt fir eis fir eng weider Diskussioun ze besichen!
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
Zäitpunkt vun der Verëffentlechung: 13. August 2024