Хагас дамжуулагч төхөөрөмжийн үйлдвэрлэлд голчлон дискрет төхөөрөмж, интеграл хэлхээ болон тэдгээрийн савлах үйл явц багтдаг.
Хагас дамжуулагч үйлдвэрлэлийг гурван үе шатанд хувааж болно: бүтээгдэхүүний биеийн материалын үйлдвэрлэл, бүтээгдэхүүнвафлиүйлдвэрлэл болон төхөөрөмжийн угсралт. Тэдгээрийн дотроос хамгийн ноцтой бохирдол нь бүтээгдэхүүний ялтсан хавтангийн үйлдвэрлэлийн үе шат юм.
Бохирдуулагч бодисыг голчлон бохир ус, хаягдал хий, хатуу хог хаягдал гэж хуваадаг.
Чип үйлдвэрлэх үйл явц:
Силикон нимгэн талстгадна талын нунтаглалтын дараа - цэвэрлэгээ - исэлдэлт - жигд эсэргүүцэл - фотолитографи - хөгжүүлэлт - сийлбэр - диффуз, ионы суулгац - химийн ууршилт - химийн механик өнгөлгөө - металлжуулалт гэх мэт.
Бохир ус
Хагас дамжуулагч үйлдвэрлэх, сав баглаа боодлын туршилтын үе шат бүрт их хэмжээний бохир ус үүсдэг бөгөөд голчлон хүчиллэг суурьтай бохир ус, аммиак агуулсан бохир ус болон органик бохир ус үүсдэг.
1. Фтор агуулсан бохир ус:
Гидрофторын хүчил нь исэлдүүлэх болон зэврүүлэх шинж чанараасаа шалтгаалан исэлдүүлэх болон сийлбэрлэх процесст ашиглагддаг гол уусгагч болдог. Энэ процесст фтор агуулсан бохир ус нь голчлон диффузийн процесс болон чип үйлдвэрлэх процесст химийн механик өнгөлгөөний процессоос гардаг. Цахиурын вафли болон холбогдох хэрэгслийг цэвэрлэх процесст давсны хүчил олон удаа ашиглагддаг. Эдгээр бүх процессыг тусгай сийлбэрлэх сав эсвэл цэвэрлэх төхөөрөмжид гүйцэтгэдэг тул фтор агуулсан бохир усыг бие даан гаргаж болно. Концентрацийн дагуу үүнийг өндөр концентрацитай фтор агуулсан бохир ус болон бага концентрацитай аммиак агуулсан бохир ус гэж хувааж болно. Ерөнхийдөө өндөр концентрацитай аммиак агуулсан бохир усны концентраци 100-1200 мг/л хүрч болно. Ихэнх компаниуд бохир усны энэ хэсгийг өндөр чанартай ус шаарддаггүй процесст дахин боловсруулдаг.
2. Хүчиллэг суурьтай бохир ус:
Интеграл хэлхээний үйлдвэрлэлийн процессын бараг бүх процесст чипийг цэвэрлэх шаардлагатай байдаг. Одоогийн байдлаар хүхрийн хүчил болон устөрөгчийн хэт исэл нь нэгдсэн хэлхээний үйлдвэрлэлийн процесст хамгийн түгээмэл хэрэглэгддэг цэвэрлэгээний шингэн юм. Үүний зэрэгцээ азотын хүчил, давсны хүчил, аммиакийн ус зэрэг хүчил-суурь урвалжуудыг мөн ашигладаг.
Үйлдвэрлэлийн процессын хүчил-суурьтай бохир ус нь голчлон чип үйлдвэрлэх процессын цэвэрлэгээний процессоос гардаг. Сав баглаа боодлын процесст чипийг электролиз болон химийн шинжилгээний явцад хүчил-суурьтай уусмалаар боловсруулдаг. Боловсруулсны дараа хүчил-суурьтай угаалгын бохир ус гаргахын тулд цэвэр усаар угаах шаардлагатай. Үүнээс гадна, натрийн гидроксид, давсны хүчил зэрэг хүчил-суурьтай урвалжуудыг цэвэр усны станцад анион болон катионы давирхайг нөхөн төлжүүлж хүчил-суурьтай нөхөн сэргээх бохир ус үйлдвэрлэхэд ашигладаг. Угаах сүүлний усыг хүчил-суурьтай хаягдал хийн угаалгын процессын үед мөн гаргадаг. Интеграл хэлхээний үйлдвэрлэлийн компаниудад хүчил-суурьтай бохир усны хэмжээ маш их байдаг.
3. Органик бохир ус:
Үйлдвэрлэлийн процессын ялгаатай байдлаас шалтгаалан хагас дамжуулагчийн үйлдвэрлэлд ашигласан органик уусгагчийн хэмжээ маш өөр байдаг. Гэсэн хэдий ч цэвэрлэгээний бодис болгон органик уусгагчийг үйлдвэрлэлийн сав баглаа боодлын янз бүрийн үе шатанд өргөн ашигладаг хэвээр байна. Зарим уусгагч нь органик бохир усны хаягдал болдог.
4. Бусад бохир ус:
Хагас дамжуулагч үйлдвэрлэлийн процессын сийлбэрийн процесст их хэмжээний аммиак, фтор болон өндөр цэвэршилттэй усыг ариутгахад ашиглаж, улмаар өндөр агууламжтай аммиак агуулсан бохир усыг ялгаруулах болно.
Хагас дамжуулагч сав баглаа боодлын процесст электролизийн процесс шаардлагатай. Электролизийн дараа чипийг цэвэрлэх шаардлагатай бөгөөд электролизийн цэвэрлэгээний бохир ус энэ процесст үүснэ. Электролизийн цэвэрлэгээнд зарим металлыг ашигладаг тул электролизийн цэвэрлэгээний бохир усанд хар тугалга, цагаан тугалга, диск, цайр, хөнгөн цагаан гэх мэт металлын ион ялгаруулалт гарна.
Хаягдал хий
Хагас дамжуулагчийн процесс нь мэс заслын өрөөний цэвэр байдалд маш өндөр шаардлага тавьдаг тул процессын явцад ууршдаг янз бүрийн төрлийн хаягдал хийг ялгаруулж авахад сэнсийг ихэвчлэн ашигладаг. Тиймээс хагас дамжуулагчийн үйлдвэрлэлийн хаягдал хийн ялгаруулалт нь их хэмжээний яндангийн хэмжээ, бага ялгаралтын концентрацитай байдаг. Хаягдал хийн ялгаруулалт нь голчлон ууршдаг.
Эдгээр хаягдал хийн ялгарлыг голчлон хүчиллэг хий, шүлтлэг хий, органик хаягдал хий болон хортой хий гэсэн дөрвөн ангилалд хувааж болно.
1. Хүчил-суурь хаягдал хий:
Хүчиллэг суурьтай хаягдал хий нь голчлон диффузийн аргаар үүсдэг.Зүрх судасны өвчин, CMP болон сийлбэрийн процессууд нь хүчил-суурь цэвэрлэгээний уусмалыг ашиглан вафлийг цэвэрлэдэг.
Одоогийн байдлаар хагас дамжуулагч үйлдвэрлэх процесст хамгийн түгээмэл хэрэглэгддэг цэвэрлэгээний уусгагч бол устөрөгчийн хэт исэл ба хүхрийн хүчлийн холимог юм.
Эдгээр процесст үүссэн хаягдал хий нь хүхрийн хүчил, фтор гидроксидын хүчил, давсны хүчил, азотын хүчил, фосфорын хүчил зэрэг хүчиллэг хийнүүдээс бүрдэх бөгөөд шүлтлэг хий нь голчлон аммиак юм.
2. Органик хаягдал хий:
Органик хаягдал хий нь голчлон фотолитографи, боловсруулалт, сийлбэр, диффузи зэрэг процессуудаас үүсдэг. Эдгээр процесст вафлийн гадаргууг цэвэрлэхэд органик уусмал (жишээлбэл, изопропилийн спирт) ашигладаг бөгөөд ууршилтаас үүссэн хаягдал хий нь органик хаягдал хийн эх үүсвэрүүдийн нэг юм;
Үүний зэрэгцээ, фотолитографи болон сийлбэрийн процесст ашигладаг фоторезист (фоторезист) нь вафли боловсруулах явцад агаар мандалд ууршдаг бутил ацетат зэрэг дэгдэмхий органик уусгагч бодис агуулдаг бөгөөд энэ нь органик хаягдлын хийн өөр нэг эх үүсвэр юм.
3. Хортой хаягдал хий:
Хортой хаягдал хий нь голчлон болор эпитакси, хуурай сийлбэр, CVD зэрэг процессоос үүсдэг. Эдгээр процесст вафлийг боловсруулахад цахиур (SiHj), фосфор (PH3), нүүрстөрөгчийн тетрахлорид (CFJ), боран, борын гурван исэл гэх мэт олон төрлийн өндөр цэвэршилттэй тусгай хий ашигладаг. Зарим тусгай хий нь хортой, амьсгал боогдуулдаг, идэмхий байдаг.
Үүний зэрэгцээ, хагас дамжуулагч үйлдвэрлэлд химийн уурын тунадасны дараа хуурай сийлбэр болон цэвэрлэгээний процесст NFS, C2F&CR, C3FS, CHF3, SF6 гэх мэт их хэмжээний бүрэн исэл (PFCS) хий шаардлагатай байдаг. Эдгээр перфторжуулсан нэгдлүүд нь хэт улаан туяаны гэрлийн бүсэд хүчтэй шингээлттэй бөгөөд агаар мандалд удаан хугацаанд хадгалагддаг. Эдгээрийг ерөнхийдөө дэлхийн хүлэмжийн нөлөөллийн гол эх үүсвэр гэж үздэг.
4. Савлах үйл явцын хаягдал хийн:
Хагас дамжуулагч үйлдвэрлэлийн процесстой харьцуулахад хагас дамжуулагч сав баглаа боодлын процессоос үүссэн хаягдал хий нь харьцангуй энгийн бөгөөд голчлон хүчиллэг хий, эпокси давирхай болон тоос юм.
Хүчиллэг хаягдал хий нь голчлон электролиз гэх мэт процессуудад үүсдэг;
Бүтээгдэхүүнийг нааж, битүүмжилсний дараа жигнэх явцад жигнэх хаягдал хий үүсдэг;
Жижиглэсэн машин нь вафли зүсэх явцад цахиурын тоосны ул мөр агуулсан хаягдал хий үүсгэдэг.
Байгаль орчны бохирдлын асуудлууд
Хагас дамжуулагч үйлдвэрлэлийн хүрээлэн буй орчны бохирдлын асуудлын хувьд шийдвэрлэх шаардлагатай гол асуудлууд нь:
· Фотолитографийн процесст агаар бохирдуулагч бодис болон дэгдэмхий органик нэгдлүүд (VOCs)-ийн их хэмжээний ялгаруулалт;
· Плазмын сийлбэр болон химийн ууршуулах процесст перфторжуулсан нэгдлүүд (PFCS) ялгарах;
· Үйлдвэрлэлд эрчим хүч, усны их хэмжээний хэрэглээ, ажилчдын аюулгүй байдлыг хамгаалах;
· Дайвар бүтээгдэхүүнийг дахин боловсруулах, бохирдлын хяналт;
· Сав баглаа боодлын процесст аюултай химийн бодис ашиглахтай холбоотой асуудлууд.
Цэвэр үйлдвэрлэл
Хагас дамжуулагч төхөөрөмжийн цэвэр үйлдвэрлэлийн технологийг түүхий эд, процесс, процессын хяналтын талаас нь сайжруулж болно.
Түүхий эд, эрчим хүчийг сайжруулах
Нэгдүгээрт, хольц болон тоосонцрын нэвтрэлтийг багасгахын тулд материалын цэвэр байдлыг хатуу хянаж байх ёстой.
Хоёрдугаарт, орж ирж буй эд анги эсвэл хагас боловсруулсан бүтээгдэхүүнийг үйлдвэрлэлд оруулахаас өмнө янз бүрийн температур, гоожих илрүүлэлт, чичиргээ, өндөр хүчдэлийн цахилгаан цочрол болон бусад туршилтыг хийх ёстой.
Үүнээс гадна, туслах материалын цэвэр байдлыг хатуу хянах хэрэгтэй. Цэвэр эрчим хүч үйлдвэрлэхэд ашиглаж болох харьцангуй олон технологи байдаг.
Үйлдвэрлэлийн үйл явцыг оновчтой болгох
Хагас дамжуулагчийн үйлдвэрлэл нь өөрөө технологийн сайжруулалтаар байгаль орчинд үзүүлэх нөлөөллөө бууруулахыг эрмэлздэг.
Жишээлбэл, 1970-аад онд нэгдсэн хэлхээний цэвэрлэгээний технологид органик уусгагчийг голчлон вафли цэвэрлэхэд ашигладаг байсан бол 1980-аад онд хүхрийн хүчил зэрэг хүчил ба шүлтийн уусмалыг вафли цэвэрлэхэд ашигладаг байсан. 1990-ээд он хүртэл плазмын хүчилтөрөгч цэвэрлэх технологийг боловсруулсан.
Сав баглаа боодлын хувьд одоогоор ихэнх компаниуд электролизийн технологийг ашиглаж байгаа бөгөөд энэ нь хүрээлэн буй орчинд хүнд металлын бохирдол үүсгэх болно.
Гэсэн хэдий ч Шанхай дахь сав баглаа боодлын үйлдвэрүүд электролизийн технологийг ашиглахаа больсон тул хүнд металлын хүрээлэн буй орчинд үзүүлэх нөлөө байхгүй болсон. Хагас дамжуулагчийн үйлдвэрлэл нь өөрийн хөгжлийн процесст үйл явцыг сайжруулах, химийн орлуулалт хийх замаар хүрээлэн буй орчинд үзүүлэх нөлөөллөө аажмаар бууруулж байгаа нь мөн байгаль орчинд суурилсан үйл явц, бүтээгдэхүүний дизайныг дэмжих дэлхийн хөгжлийн чиг хандлагыг дагаж мөрдөж байгааг харуулж байна.
Одоогийн байдлаар орон нутгийн үйл явцыг сайжруулах ажлыг илүү их хийж байна, үүнд:
·Бүхэлдээ аммонийн PFC хийг орлуулах, багасгах, тухайлбал хүлэмжийн нөлөө багатай PFC хийг ашиглан өндөр хүлэмжийн нөлөөтэй хийг орлуулах, тухайлбал процессын урсгалыг сайжруулах, процесст ашигласан PFC хийн хэмжээг бууруулах;
·Цэвэрлэгээний процесст ашигладаг химийн цэвэрлэгээний бодисын хэмжээг багасгахын тулд олон вафли цэвэрлэгээг дан вафли цэвэрлэгээ болгон сайжруулсан.
· Үйл явцын хатуу хяналт:
а. Үйлдвэрлэлийн процессыг автоматжуулж, нарийн боловсруулалт болон цуврал үйлдвэрлэлийг бий болгож, гар ажиллагаатай холбоотой өндөр алдааны түвшинг бууруулна.
b. Хэт цэвэр үйлдвэрлэлийн орчны хүчин зүйлс, ургацын алдагдлын 5% буюу түүнээс бага хувийг хүмүүс болон хүрээлэн буй орчин эзэлдэг. Хэт цэвэр үйлдвэрлэлийн орчны хүчин зүйлсэд голчлон агаарын цэвэр байдал, өндөр цэвэршилттэй ус, шахсан агаар, CO2, N2, температур, чийгшил гэх мэт орно. Цэвэр цехийн цэвэр байдлын түвшинг ихэвчлэн нэгж эзэлхүүн дэх агаарын зөвшөөрөгдөх хамгийн их тоосонцрын тоогоор, өөрөөр хэлбэл тоосонцрын концентрациар хэмждэг;
в. Үйлдвэрлэлийн процессын явцад их хэмжээний хаягдал гаргадаг ажлын байранд илрүүлэлтийг сайжруулж, илрүүлэх зохих гол цэгүүдийг сонгох.
Цаашдын хэлэлцүүлэгт оролцохын тулд дэлхийн өнцөг булан бүрээс ирсэн үйлчлүүлэгчдийг бидэнтэй зочлохыг урьж байна!
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
Нийтэлсэн цаг: 2024 оны 8-р сарын 13