Il-produzzjoni ta' apparati semikondutturi tinkludi prinċipalment apparati diskreti, ċirkwiti integrati u l-proċessi tal-ippakkjar tagħhom.
Il-produzzjoni tas-semikondutturi tista' tinqasam fi tliet stadji: produzzjoni tal-materjal tal-ġisem tal-prodott, produzzjoni tal-prodottwejfermanifattura u assemblaġġ ta' apparati. Fost dawn, l-aktar tniġġis serju huwa l-istadju tal-manifattura tal-wejfer tal-prodott.
Is-sustanzi li jniġġsu huma prinċipalment maqsuma f'ilma tad-drenaġġ, gass tal-iskart u skart solidu.
Proċess tal-manifattura taċ-ċippa:
Wejfer tas-silikonwara tħin estern - tindif - ossidazzjoni - reżistenza uniformi - fotolitografija - żvilupp - inċiżjoni - diffużjoni, implantazzjoni ta' joni - depożizzjoni kimika tal-fwar - illustrar kimiku-mekkanik - metallizzazzjoni, eċċ.
Ilma tad-Drenaġġ
Ammont kbir ta' ilma mormi jiġi ġġenerat f'kull stadju tal-proċess tal-manifattura tas-semikondutturi u l-ittestjar tal-ippakkjar, prinċipalment ilma mormi b'bażi ta' aċidu, ilma mormi li fih l-ammonja u ilma mormi organiku.
1. Ilma tad-drenaġġ li fih il-fluworidu:
L-aċidu idrofluworiku jsir is-solvent ewlieni użat fil-proċessi ta' ossidazzjoni u inċiżjoni minħabba l-proprjetajiet ossidanti u korrużivi tiegħu. L-ilma tad-drenaġġ li fih il-fluworidu fil-proċess ġej prinċipalment mill-proċess ta' diffużjoni u l-proċess ta' illustrar kimiku-mekkaniku fil-proċess tal-manifattura taċ-ċippa. Fil-proċess tat-tindif tal-wejfers tas-silikon u utensili relatati, l-aċidu idrokloriku jintuża wkoll ħafna drabi. Dawn il-proċessi kollha jitlestew f'tankijiet ta' inċiżjoni ddedikati jew tagħmir tat-tindif, għalhekk l-ilma tad-drenaġġ li fih il-fluworidu jista' jiġi skarikat b'mod indipendenti. Skont il-konċentrazzjoni, jista' jinqasam f'ilma tad-drenaġġ li fih il-fluworidu b'konċentrazzjoni għolja u ilma tad-drenaġġ li fih l-ammonja b'konċentrazzjoni baxxa. Ġeneralment, il-konċentrazzjoni tal-ilma tad-drenaġġ li fih l-ammonja b'konċentrazzjoni għolja tista' tilħaq 100-1200 mg/L. Il-biċċa l-kbira tal-kumpaniji jirriċiklaw din il-parti tal-ilma tad-drenaġġ għal proċessi li ma jeħtiġux kwalità għolja tal-ilma.
2. Ilma tad-drenaġġ aċiduż:
Kważi kull proċess fil-proċess tal-manifattura taċ-ċirkwit integrat jirrikjedi li ċ-ċippa titnaddaf. Bħalissa, l-aċidu sulfuriku u l-perossidu tal-idroġenu huma l-fluwidi tat-tindif l-aktar użati fil-proċess tal-manifattura taċ-ċirkwit integrat. Fl-istess ħin, jintużaw ukoll reaġenti aċidu-bażi bħal aċidu nitriku, aċidu idrokloriku u ilma ammonja.
L-ilma tad-drenaġġ b'bażi ta' aċidu tal-proċess tal-manifattura ġej prinċipalment mill-proċess tat-tindif fil-proċess tal-manifattura taċ-ċippa. Fil-proċess tal-ippakkjar, iċ-ċippa tiġi ttrattata b'soluzzjoni b'bażi ta' aċidu waqt l-electroplating u l-analiżi kimika. Wara t-trattament, jeħtieġ li tinħasel b'ilma pur biex tipproduċi ilma tad-drenaġġ tal-ħasil b'bażi ta' aċidu. Barra minn hekk, reaġenti b'bażi ta' aċidu bħall-idrossidu tas-sodju u l-aċidu idrokloriku jintużaw ukoll fl-istazzjon tal-ilma pur biex jirriġeneraw reżini anjoniċi u katjoniċi biex jipproduċu ilma tad-drenaġġ ta' riġenerazzjoni b'bażi ta' aċidu. L-ilma tad-denb tal-ħasil jiġi prodott ukoll matul il-proċess tal-ħasil tal-gass tal-iskart b'bażi ta' aċidu. Fil-kumpaniji tal-manifattura taċ-ċirkwiti integrati, l-ammont ta' ilma tad-drenaġġ b'bażi ta' aċidu huwa partikolarment kbir.
3. Ilma organiku tad-drenaġġ:
Minħabba proċessi ta' produzzjoni differenti, l-ammont ta' solventi organiċi użati fl-industrija tas-semikondutturi huwa differenti ħafna. Madankollu, bħala aġenti tat-tindif, is-solventi organiċi għadhom jintużaw ħafna f'diversi ħoloq tal-manifattura tal-ippakkjar. Xi solventi jsiru skariku ta' ilma mormi organiku.
4. Ilma ieħor tad-drenaġġ:
Il-proċess ta' inċiżjoni tal-proċess ta' produzzjoni tas-semikondutturi se juża ammont kbir ta' ammonja, fluworin u ilma ta' purità għolja għad-dekontaminazzjoni, u b'hekk jiġġenera skariku ta' ilma tad-drenaġġ li fih ammonja b'konċentrazzjoni għolja.
Il-proċess tal-electroplating huwa meħtieġ fil-proċess tal-ippakkjar tas-semikondutturi. Iċ-ċippa teħtieġ li titnaddaf wara l-electroplating, u f'dan il-proċess se jiġi ġġenerat ilma tad-drenaġġ tat-tindif tal-electroplating. Peress li xi metalli jintużaw fl-electroplating, se jkun hemm emissjonijiet ta' joni tal-metall fl-ilma tad-drenaġġ tat-tindif tal-electroplating, bħal ċomb, landa, diska, żingu, aluminju, eċċ.
Gass tal-iskart
Peress li l-proċess tas-semikondutturi għandu rekwiżiti estremament għoljin għall-indafa tal-kamra tal-operazzjoni, il-fannijiet ġeneralment jintużaw biex jiġbdu diversi tipi ta' gassijiet tal-iskart volatilizzati matul il-proċess. Għalhekk, l-emissjonijiet tal-gass tal-iskart fl-industrija tas-semikondutturi huma kkaratterizzati minn volum kbir ta' exhaust u konċentrazzjoni baxxa ta' emissjonijiet. L-emissjonijiet tal-gass tal-iskart huma wkoll prinċipalment volatilizzati.
Dawn l-emissjonijiet ta' gassijiet ta' skart jistgħu jinqasmu prinċipalment f'erba' kategoriji: gass aċiduż, gass alkalin, gass organiku ta' skart u gass tossiku.
1. Gass ta' skart aċiduż-bażiku:
Il-gass tal-iskart aċiduż-bażiku ġej prinċipalment mid-diffużjoni,CVD, CMP u proċessi ta' inċiżjoni, li jużaw soluzzjoni ta' tindif b'bażi ta' aċidu biex inaddfu l-wejfer.
Fil-preżent, l-aktar solvent tat-tindif użat komunement fil-proċess tal-manifattura tas-semikondutturi huwa taħlita ta' perossidu tal-idroġenu u aċidu sulfuriku.
Il-gass tal-iskart iġġenerat f'dawn il-proċessi jinkludi gassijiet aċidużi bħal aċidu sulfuriku, aċidu idrofluworiku, aċidu idrokloriku, aċidu nitriku u aċidu fosforiku, u l-gass alkalin huwa prinċipalment ammonja.
2. Gass organiku tal-iskart:
Il-gass tal-iskart organiku ġej prinċipalment minn proċessi bħal fotolitografija, żvilupp, inċiżjoni u diffużjoni. F'dawn il-proċessi, soluzzjoni organika (bħal alkoħol isopropiliku) tintuża biex tnaddaf il-wiċċ tal-wejfer, u l-gass tal-iskart iġġenerat mill-volatilizzazzjoni huwa wieħed mis-sorsi ta' gass tal-iskart organiku;
Fl-istess ħin, il-fotoreżista (fotoreżista) użata fil-proċess tal-fotolitografija u l-inċiżjoni fiha solventi organiċi volatili, bħall-aċetat tal-butil, li jivvolatizza fl-atmosfera matul il-proċess tal-ipproċessar tal-wejfer, li huwa sors ieħor ta' gass organiku tal-iskart.
3. Gass ta' skart tossiku:
Il-gass tal-iskart tossiku ġej prinċipalment minn proċessi bħall-epitassija tal-kristalli, l-inċiżjoni niexfa u s-CVD. F'dawn il-proċessi, tintuża varjetà ta' gassijiet speċjali ta' purità għolja biex tiġi pproċessata l-wejfer, bħas-silikon (SiHj), il-fosfru (PH3), it-tetraklorur tal-karbonju (CFJ), il-boran, it-triossidu tal-boron, eċċ. Xi gassijiet speċjali huma tossiċi, asfissjanti u korrużivi.
Fl-istess ħin, fil-proċess ta' inċiżjoni niexfa u tindif wara d-depożizzjoni kimika tal-fwar fil-manifattura tas-semikondutturi, huwa meħtieġ ammont kbir ta' gass ossidu sħiħ (PFCS), bħal NFS, C2F&CR, C3FS, CHF3, SF6, eċċ. Dawn il-komposti perfluworinati għandhom assorbiment qawwi fir-reġjun tad-dawl infra-aħmar u jibqgħu fl-atmosfera għal żmien twil. Ġeneralment huma kkunsidrati bħala s-sors ewlieni tal-effett serra globali.
4. Gass ta' skart tal-proċess tal-ippakkjar:
Meta mqabbel mal-proċess tal-manifattura tas-semikondutturi, il-gass tal-iskart iġġenerat mill-proċess tal-ippakkjar tas-semikondutturi huwa relattivament sempliċi, prinċipalment gass aċiduż, reżina epossidika u trab.
Il-gass tal-iskart aċiduż jiġi ġġenerat l-aktar fi proċessi bħall-electroplating;
Il-gass tal-iskart tal-ħami jiġi ġġenerat fil-proċess tal-ħami wara l-pejst u l-issiġillar tal-prodott;
Il-magna tat-tqattigħ f'dadi tiġġenera gass ta' skart li fih traċċi ta' trab tas-silikon matul il-proċess tat-tqattigħ tal-wejfer.
Problemi ta' tniġġis ambjentali
Għall-problemi tat-tniġġis ambjentali fl-industrija tas-semikondutturi, il-problemi ewlenin li jeħtieġ li jiġu solvuti huma:
· Emissjoni fuq skala kbira ta’ sustanzi li jniġġsu l-arja u komposti organiċi volatili (VOCs) fil-proċess tal-fotolitografija;
· Emissjoni ta' komposti perfluworinati (PFCS) fi proċessi ta' inċiżjoni bil-plażma u depożizzjoni kimika tal-fwar;
· Konsum fuq skala kbira ta' enerġija u ilma fil-produzzjoni u l-protezzjoni tas-sikurezza tal-ħaddiema;
· Riċiklaġġ u monitoraġġ tat-tniġġis ta' prodotti sekondarji;
· Problemi tal-użu ta’ kimiċi perikolużi fil-proċessi tal-ippakkjar.
Produzzjoni nadifa
It-teknoloġija tal-produzzjoni nadifa ta' apparati semikondutturi tista' tittejjeb mill-aspetti tal-materja prima, il-proċessi u l-kontroll tal-proċess.
It-titjib tal-materja prima u l-enerġija
L-ewwel, il-purità tal-materjali għandha tkun ikkontrollata b'mod strett biex titnaqqas l-introduzzjoni ta' impuritajiet u partiċelli.
It-tieni nett, għandhom jitwettqu diversi testijiet tat-temperatura, tal-iskoperta ta' tnixxijiet, tal-vibrazzjoni, tax-xokk elettriku ta' vultaġġ għoli u testijiet oħra fuq il-komponenti jew il-prodotti nofshom lesti li jkunu deħlin qabel ma jitpoġġew fil-produzzjoni.
Barra minn hekk, il-purità tal-materjali awżiljarji għandha tkun ikkontrollata b'mod strett. Hemm relattivament ħafna teknoloġiji li jistgħu jintużaw għall-produzzjoni nadifa tal-enerġija.
Ottimizza l-proċess tal-produzzjoni
L-industrija tas-semikondutturi nnifisha tistinka biex tnaqqas l-impatt tagħha fuq l-ambjent permezz ta' titjib fit-teknoloġija tal-proċess.
Pereżempju, fis-snin sebgħin, is-solventi organiċi ntużaw l-aktar biex jitnaddfu l-wejfers fit-teknoloġija tat-tindif taċ-ċirkwiti integrati. Fis-snin tmenin, soluzzjonijiet ta' aċidu u alkali bħall-aċidu sulfuriku ntużaw biex jitnaddfu l-wejfers. Sas-snin disgħin, ġiet żviluppata t-teknoloġija tat-tindif bl-ossiġnu tal-plażma.
F'termini ta' imballaġġ, ħafna kumpaniji bħalissa jużaw teknoloġija ta' electroplating, li tikkawża tniġġis ta' metalli tqal fl-ambjent.
Madankollu, l-impjanti tal-ippakkjar f'Shanghai m'għadhomx jużaw it-teknoloġija tal-electroplating, għalhekk m'hemm l-ebda impatt tal-metalli tqal fuq l-ambjent. Jista' jinstab li l-industrija tas-semikondutturi qed tnaqqas gradwalment l-impatt tagħha fuq l-ambjent permezz ta' titjib fil-proċessi u sostituzzjoni kimika fil-proċess ta' żvilupp tagħha stess, li jsegwi wkoll ix-xejra attwali ta' żvilupp globali li tappoġġja d-disinn tal-proċess u tal-prodott ibbażat fuq l-ambjent.
Fil-preżent, qed isiru aktar titjib fil-proċessi lokali, inkluż:
·Sostituzzjoni u tnaqqis tal-gass PFCS li fih biss l-ammonju, bħall-użu tal-gass PFCs b'effett serra baxx biex jissostitwixxi l-gass b'effett serra għoli, bħat-titjib tal-fluss tal-proċess u t-tnaqqis tal-ammont ta' gass PFCS użat fil-proċess;
·Titjib tat-tindif b'ħafna wejfers għal tindif b'wejfer wieħed biex jitnaqqas l-ammont ta' aġenti kimiċi tat-tindif użati fil-proċess tat-tindif.
·Kontroll strett tal-proċess:
a. Irrealizza l-awtomazzjoni tal-proċess tal-manifattura, li tista' tirrealizza pproċessar preċiż u produzzjoni bil-lott, u tnaqqas ir-rata għolja ta' żball tat-tħaddim manwali;
b. Fatturi ambjentali ta' proċess ultra-nadif, madwar 5% jew inqas tat-telf fir-rendiment huwa kkawżat min-nies u l-ambjent. Il-fatturi ambjentali ta' proċess ultra-nadif jinkludu prinċipalment l-indafa tal-arja, ilma ta' purità għolja, arja kkompressata, CO2, N2, temperatura, umdità, eċċ. Il-livell ta' ndafa ta' workshop nadif ħafna drabi jitkejjel bin-numru massimu ta' partiċelli permessi għal kull unità ta' volum ta' arja, jiġifieri, il-konċentrazzjoni tal-għadd ta' partiċelli;
c. Tisħiħ tad-detezzjoni, u għażla ta' punti ewlenin xierqa għad-detezzjoni f'postijiet tax-xogħol b'ammonti kbar ta' skart matul il-proċess tal-produzzjoni.
Merħba lil kwalunkwe klijent minn madwar id-dinja biex iżurna għal aktar diskussjoni!
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
Ħin tal-posta: 13 ta' Awwissu 2024