Производството на полупроводнички уреди главно вклучува дискретни уреди, интегрирани кола и нивни процеси на пакување.
Производството на полупроводници може да се подели во три фази: производство на материјал за тело на производ, производство на производвафлапроизводство и склопување на уреди. Меѓу нив, најсериозното загадување е фазата на производство на плочка на производот.
Загадувачите главно се делат на отпадни води, отпадни гасови и цврст отпад.
Процес на производство на чипови:
Силиконска плочкапо надворешно брусење - чистење - оксидација - униформно отпор - фотолитографија - развивање - бакрување - дифузија, јонска имплантација - хемиско таложење на пареа - хемиско механичко полирање - метализација, итн.
Отпадни води
Голема количина на отпадни води се генерира во секој чекор од процесот на производство на полупроводници и тестирање на пакување, главно киселинско-базни отпадни води, отпадни води што содржат амонијак и органски отпадни води.
1. Отпадни води што содржат флуор:
Флуороводородната киселина станува главен растворувач што се користи во процесите на оксидација и јогуртирање поради нејзините оксидирачки и корозивни својства. Отпадните води што содржат флуор во процесот главно доаѓаат од процесот на дифузија и процесот на хемиско механичко полирање во процесот на производство на чипови. Во процесот на чистење на силиконски плочки и сродни прибори, хлороводородната киселина се користи и многу пати. Сите овие процеси се завршуваат во наменски резервоари за јогуртирање или опрема за чистење, така што отпадните води што содржат флуор можат да се испуштаат независно. Според концентрацијата, може да се поделат на отпадни води што содржат флуор со висока концентрација и отпадни води што содржат амонијак со ниска концентрација. Општо земено, концентрацијата на отпадни води што содржат амонијак со висока концентрација може да достигне 100-1200 mg/L. Повеќето компании го рециклираат овој дел од отпадните води за процеси што не бараат висок квалитет на водата.
2. Кисело-базна отпадна вода:
Речиси секој процес во процесот на производство на интегрирани кола бара чистење на чипот. Во моментов, сулфурната киселина и водородниот пероксид се најчесто користените течности за чистење во процесот на производство на интегрирани кола. Во исто време, се користат и киселинско-базни реагенси како што се азотна киселина, хлороводородна киселина и амонијачна вода.
Кисело-базната отпадна вода од процесот на производство главно доаѓа од процесот на чистење во процесот на производство на чипови. Во процесот на пакување, чипот се третира со кисело-базен раствор за време на галванизацијата и хемиската анализа. По третманот, треба да се измие со чиста вода за да се произведе отпадна вода за перење со кисело-базна вода. Покрај тоа, кисело-базните реагенси како што се натриум хидроксид и хлороводородна киселина се користат и во станицата за чиста вода за регенерирање на анјонски и катјонски смоли за да се произведе отпадна вода за регенерација на кисело-базна вода. Во текот на процесот на перење на отпадни гасови со кисело-базна вода се произведува и вода за перење. Во компаниите за производство на интегрирани кола, количината на кисело-базна отпадна вода е особено голема.
3. Органски отпадни води:
Поради различните производствени процеси, количината на органски растворувачи што се користат во полупроводничката индустрија е многу различна. Сепак, како средства за чистење, органските растворувачи сè уште се користат широко во различни фази од производството на пакување. Некои растворувачи се испуштаат во органски отпадни води.
4. Други отпадни води:
Процесот на гравирање во процесот на производство на полупроводници ќе користи голема количина на амонијак, флуор и вода со висока чистота за деконтаминација, со што ќе се генерира испуштање на отпадни води што содржат амонијак со висока концентрација.
Процесот на галванизација е потребен во процесот на пакување на полупроводници. Чипот треба да се исчисти по галванизацијата, а во овој процес ќе се генерира отпадна вода од чистењето при галванизација. Бидејќи некои метали се користат при галванизација, ќе има емисии на метални јони во отпадната вода од чистењето при галванизација, како што се олово, калај, диск, цинк, алуминиум итн.
Отпаден гас
Бидејќи полупроводничкиот процес има исклучително високи барања за чистота на операционата сала, вентилаторите обично се користат за екстракција на различни видови отпадни гасови што испаруваат за време на процесот. Затоа, емисиите на отпадни гасови во полупроводничката индустрија се карактеризираат со голем волумен на издувни гасови и ниска концентрација на емисии. Емисиите на отпадни гасови се исто така главно испаруваат.
Овие емисии на отпадни гасови можат главно да се поделат во четири категории: кисел гас, алкален гас, органски отпаден гас и токсичен гас.
1. Киселинско-базен отпаден гас:
Киселинско-базниот отпаден гас главно доаѓа од дифузија,КВБ, CMP и процеси на гравирање, кои користат раствор за чистење на киселинска база за чистење на плочката.
Во моментов, најчесто користениот растворувач за чистење во процесот на производство на полупроводници е мешавина од водород пероксид и сулфурна киселина.
Отпадниот гас генериран во овие процеси вклучува кисели гасови како што се сулфурна киселина, флуороводородна киселина, хлороводородна киселина, азотна киселина и фосфорна киселина, а алкалниот гас е главно амонијак.
2. Органски отпаден гас:
Органскиот отпаден гас главно доаѓа од процеси како што се фотолитографија, развој, јоргање и дифузија. Во овие процеси, органски раствор (како што е изопропил алкохол) се користи за чистење на површината на плочката, а отпадниот гас генериран со испарување е еден од изворите на органски отпаден гас;
Во исто време, фоторезистот (фоторезист) што се користи во процесот на фотолитографија и бакроење содржи испарливи органски растворувачи, како што е бутил ацетат, кој испарува во атмосферата за време на процесот на обработка на плочката, што е уште еден извор на органски отпаден гас.
3. Токсичен отпаден гас:
Токсичниот отпаден гас главно доаѓа од процеси како што се кристална епитаксија, суво јоргање и CVD. Во овие процеси, за обработка на плочката се користат различни специјални гасови со висока чистота, како што се силициум (SiHj), фосфор (PH3), јаглерод тетрахлорид (CFJ), боран, бор триоксид итн. Некои специјални гасови се токсични, задушувачки и корозивни.
Во исто време, во процесот на суво јорење и чистење по хемиското таложење на пареа во производството на полупроводници, потребна е голема количина на гас од целосен оксид (PFCS), како што се NFS, C2F&CR, C3FS, CHF3, SF6 итн. Овие перфлуорирани соединенија имаат силна апсорпција во инфрацрвениот светлосен регион и остануваат во атмосферата долго време. Тие генерално се сметаат за главен извор на глобалниот ефект на стаклена градина.
4. Отпаден гас од процесот на пакување:
Во споредба со процесот на производство на полупроводници, отпадниот гас генериран од процесот на пакување на полупроводници е релативно едноставен, главно кисел гас, епоксидна смола и прашина.
Киселиот отпаден гас главно се генерира во процеси како што е галванизацијата;
Отпадниот гас од печење се генерира во процесот на печење по лепењето и запечатувањето на производот;
Машината за сечење создава отпаден гас што содржи траги од силиконска прашина за време на процесот на сечење на плочката.
Проблеми со загадувањето на животната средина
За проблемите со загадувањето на животната средина во полупроводничката индустрија, главните проблеми што треба да се решат се:
· Емисија на загадувачи на воздухот и испарливи органски соединенија (VOC) во големи размери во процесот на фотолитографија;
· Емисија на перфлуорирани соединенија (PFCS) во процеси на плазматско јоргање и хемиско таложење на пареа;
· Голема потрошувачка на енергија и вода во производството и безбедносна заштита на работниците;
· Рециклирање и следење на загадувањето на нуспроизводите;
· Проблеми со користење на опасни хемикалии во процесите на пакување.
Чисто производство
Технологијата за чисто производство на полупроводнички уреди може да се подобри од аспект на суровини, процеси и контрола на процесите.
Подобрување на суровините и енергијата
Прво, чистотата на материјалите треба строго да се контролира за да се намали внесувањето на нечистотии и честички.
Второ, на влезните компоненти или полуготови производи треба да се спроведат различни температурни тестови, откривање на протекување, вибрации, високонапонски електричен удар и други тестови пред да се пуштат во производство.
Покрај тоа, чистотата на помошните материјали треба строго да се контролира. Постојат релативно многу технологии што можат да се користат за чисто производство на енергија.
Оптимизирајте го процесот на производство
Самата полупроводничка индустрија се стреми да го намали своето влијание врз животната средина преку подобрувања на процесната технологија.
На пример, во 1970-тите, органските растворувачи главно се користеле за чистење на плочки во технологијата за чистење на интегрирани кола. Во 1980-тите, киселински и алкални раствори како што е сулфурна киселина се користеле за чистење на плочки. До 1990-тите, била развиена технологијата за чистење со плазма кислород.
Во однос на пакувањето, повеќето компании моментално користат технологија на галванизација, што предизвикува загадување на животната средина со тешки метали.
Сепак, фабриките за пакување во Шангај повеќе не користат технологија за галванизација, така што нема влијание на тешките метали врз животната средина. Може да се забележи дека индустријата за полупроводници постепено го намалува своето влијание врз животната средина преку подобрувања на процесите и хемиска замена во сопствениот процес на развој, што исто така го следи моменталниот глобален тренд на развој на застапување на дизајн на процеси и производи врз основа на животната средина.
Во моментов, се спроведуваат повеќе локални подобрувања на процесите, вклучувајќи:
·Замена и намалување на целосно амониумскиот PFCS гас, како што е користење на PFCs гас со низок ефект на стаклена градина за замена на гас со висок ефект на стаклена градина, како што е подобрување на процесот и намалување на количината на PFCS гас што се користи во процесот;
· Подобрување на чистењето со повеќе плочки во чистење со една плочка за да се намали количината на хемиски средства за чистење што се користат во процесот на чистење.
· Строга контрола на процесот:
а. Остварување на автоматизација на производствениот процес, што може да реализира прецизна обработка и сериско производство, и намалување на високата стапка на грешки при рачно работење;
б. Фактори на ултрачистиот процес на животната средина, околу 5% или помалку од загубата на принос е предизвикана од луѓе и животната средина. Факторите на ултрачистиот процес на животната средина главно вклучуваат чистота на воздухот, вода со висока чистота, компримиран воздух, CO2, N2, температура, влажност итн. Нивото на чистота на чиста работилница често се мери со максималниот број на честички дозволени по единица волумен на воздух, односно концентрацијата на бројот на честички;
в. Зајакнување на откривањето и избор на соодветни клучни точки за откривање на работните станици со големи количини отпад за време на производствениот процес.
Добредојдени се сите клиенти од целиот свет да нè посетат за понатамошна дискусија!
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
Време на објавување: 13 август 2024 година