अर्धचालक उत्पादन उद्योगमा प्रदूषण स्रोतहरू र रोकथाम

अर्धचालक उपकरण उत्पादनमा मुख्यतया अलग उपकरणहरू, एकीकृत सर्किटहरू र तिनीहरूको प्याकेजिङ प्रक्रियाहरू समावेश हुन्छन्।
अर्धचालक उत्पादनलाई तीन चरणमा विभाजन गर्न सकिन्छ: उत्पादन शरीर सामग्री उत्पादन, उत्पादनवेफरउत्पादन र उपकरण संयोजन। ती मध्ये, सबैभन्दा गम्भीर प्रदूषण उत्पादन वेफर निर्माण चरण हो।
प्रदूषकहरू मुख्यतया फोहोर पानी, फोहोर ग्यास र ठोस फोहोरमा विभाजित छन्।

चिप उत्पादन प्रक्रिया:

सिलिकन वेफरबाह्य ग्राइन्डिङ पछि - सफाई - अक्सिडेशन - एकरूप प्रतिरोध - फोटोलिथोग्राफी - विकास - नक्काशी - प्रसार, आयन इम्प्लान्टेसन - रासायनिक वाष्प निक्षेपण - रासायनिक मेकानिकल पॉलिशिंग - धातुकरण, आदि।

 

फोहोर पानी

अर्धचालक निर्माण र प्याकेजिङ परीक्षणको प्रत्येक प्रक्रिया चरणमा ठूलो मात्रामा फोहोर पानी उत्पादन हुन्छ, मुख्यतया एसिड-बेस फोहोर पानी, अमोनिया युक्त फोहोर पानी र जैविक फोहोर पानी।

 

१. फ्लोरिन युक्त फोहोर पानी:

हाइड्रोफ्लोरिक एसिड यसको अक्सिडाइजिंग र संक्षारक गुणहरूको कारणले अक्सिडेशन र एचिंग प्रक्रियाहरूमा प्रयोग हुने मुख्य विलायक बन्छ। प्रक्रियामा फ्लोरिन युक्त फोहोर पानी मुख्यतया चिप निर्माण प्रक्रियामा प्रसार प्रक्रिया र रासायनिक मेकानिकल पालिसिङ प्रक्रियाबाट आउँछ। सिलिकन वेफर र सम्बन्धित भाँडाकुँडाहरूको सफाई प्रक्रियामा, हाइड्रोक्लोरिक एसिड पनि धेरै पटक प्रयोग गरिन्छ। यी सबै प्रक्रियाहरू समर्पित एचिंग ट्याङ्की वा सफाई उपकरणहरूमा पूरा हुन्छन्, त्यसैले फ्लोरिन युक्त फोहोर पानी स्वतन्त्र रूपमा निष्कासन गर्न सकिन्छ। सांद्रता अनुसार, यसलाई उच्च-सांद्रता फ्लोरिन युक्त फोहोर पानी र कम-सांद्रता अमोनिया युक्त फोहोर पानीमा विभाजन गर्न सकिन्छ। सामान्यतया, उच्च-सांद्रता अमोनिया युक्त फोहोर पानीको सांद्रता १००-१२०० मिलीग्राम/लिटर पुग्न सक्छ। धेरैजसो कम्पनीहरूले उच्च पानीको गुणस्तर आवश्यक नपर्ने प्रक्रियाहरूको लागि फोहोर पानीको यो भाग पुन: प्रयोग गर्छन्।

२. एसिड-बेस फोहोर पानी:

एकीकृत सर्किट निर्माण प्रक्रियामा लगभग हरेक प्रक्रियामा चिप सफा गर्न आवश्यक पर्दछ। हाल, एकीकृत सर्किट निर्माण प्रक्रियामा सल्फ्यूरिक एसिड र हाइड्रोजन पेरोक्साइड सबैभन्दा बढी प्रयोग हुने सफाई तरल पदार्थ हुन्। साथै, नाइट्रिक एसिड, हाइड्रोक्लोरिक एसिड र अमोनिया पानी जस्ता एसिड-बेस अभिकर्मकहरू पनि प्रयोग गरिन्छ।
उत्पादन प्रक्रियाको एसिड-बेस फोहोर पानी मुख्यतया चिप निर्माण प्रक्रियामा हुने सफाई प्रक्रियाबाट आउँछ। प्याकेजिङ प्रक्रियामा, इलेक्ट्रोप्लेटिंग र रासायनिक विश्लेषणको क्रममा चिपलाई एसिड-बेस घोलले प्रशोधन गरिन्छ। उपचार पछि, एसिड-बेस धुने फोहोर पानी उत्पादन गर्न यसलाई शुद्ध पानीले धुनु पर्छ। यसको अतिरिक्त, सोडियम हाइड्रोक्साइड र हाइड्रोक्लोरिक एसिड जस्ता एसिड-बेस अभिकर्मकहरू पनि शुद्ध पानी स्टेशनमा एसिड-बेस पुनर्जनन फोहोर पानी उत्पादन गर्न आयन र क्यासन रेजिनहरू पुन: उत्पन्न गर्न प्रयोग गरिन्छ। एसिड-बेस फोहोर ग्यास धुने प्रक्रियाको क्रममा धुने पुच्छरको पानी पनि उत्पादन गरिन्छ। एकीकृत सर्किट निर्माण कम्पनीहरूमा, एसिड-बेस फोहोर पानीको मात्रा विशेष गरी ठूलो हुन्छ।

३. जैविक फोहोर पानी:

फरक उत्पादन प्रक्रियाहरूको कारण, अर्धचालक उद्योगमा प्रयोग हुने जैविक विलायकहरूको मात्रा धेरै फरक हुन्छ। यद्यपि, सफाई एजेन्टको रूपमा, जैविक विलायकहरू अझै पनि उत्पादन प्याकेजिङका विभिन्न लिङ्कहरूमा व्यापक रूपमा प्रयोग गरिन्छ। केही विलायकहरू जैविक फोहोर पानीको डिस्चार्जमा परिणत हुन्छन्।

४. अन्य फोहोर पानी:

अर्धचालक उत्पादन प्रक्रियाको इचिंग प्रक्रियाले प्रदूषितीकरणको लागि ठूलो मात्रामा अमोनिया, फ्लोरिन र उच्च-शुद्धता पानी प्रयोग गर्नेछ, जसले गर्दा उच्च-सांद्रता अमोनिया युक्त फोहोर पानीको निकासी उत्पन्न हुनेछ।
अर्धचालक प्याकेजिङ प्रक्रियामा इलेक्ट्रोप्लेटिंग प्रक्रिया आवश्यक हुन्छ। इलेक्ट्रोप्लेटिंग पछि चिप सफा गर्न आवश्यक छ, र यस प्रक्रियामा इलेक्ट्रोप्लेटिंग सफा गर्ने फोहोर पानी उत्पन्न हुनेछ। इलेक्ट्रोप्लेटिंगमा केही धातुहरू प्रयोग हुने भएकोले, इलेक्ट्रोप्लेटिंग सफा गर्ने फोहोर पानीमा धातु आयन उत्सर्जन हुनेछ, जस्तै सिसा, टिन, डिस्क, जस्ता, आल्मुनियम, आदि।

 

फोहोर ग्यास

अर्धचालक प्रक्रियामा सञ्चालन कोठाको सरसफाइको लागि अत्यन्तै उच्च आवश्यकताहरू हुने भएकोले, प्रक्रियाको क्रममा वाष्पशील हुने विभिन्न प्रकारका फोहोर ग्यासहरू निकाल्न फ्यानहरू सामान्यतया प्रयोग गरिन्छ। त्यसकारण, अर्धचालक उद्योगमा फोहोर ग्यास उत्सर्जन ठूलो निकास मात्रा र कम उत्सर्जन सांद्रता द्वारा विशेषता हो। फोहोर ग्यास उत्सर्जन पनि मुख्यतया वाष्पशील हुन्छ।
यी फोहोर ग्यास उत्सर्जनलाई मुख्यतया चार वर्गमा विभाजन गर्न सकिन्छ: अम्लीय ग्यास, क्षारीय ग्यास, जैविक फोहोर ग्यास र विषाक्त ग्यास।

१. एसिड-बेस फोहोर ग्यास:

एसिड-बेस फोहोर ग्यास मुख्यतया प्रसारबाट आउँछ,सीभीडी, CMP र एचिंग प्रक्रियाहरू, जसले वेफर सफा गर्न एसिड-बेस सफाई घोल प्रयोग गर्दछ।
हाल, अर्धचालक उत्पादन प्रक्रियामा सबैभन्दा बढी प्रयोग हुने सफाई विलायक हाइड्रोजन पेरोक्साइड र सल्फ्यूरिक एसिडको मिश्रण हो।
यी प्रक्रियाहरूमा उत्पन्न हुने फोहोर ग्यासमा सल्फ्यूरिक एसिड, हाइड्रोफ्लोरिक एसिड, हाइड्रोक्लोरिक एसिड, नाइट्रिक एसिड र फस्फोरिक एसिड जस्ता अम्लीय ग्यासहरू समावेश छन्, र क्षारीय ग्यास मुख्यतया अमोनिया हो।

२. जैविक फोहोर ग्यास:

जैविक फोहोर ग्यास मुख्यतया फोटोलिथोग्राफी, विकास, एचिंग र प्रसार जस्ता प्रक्रियाहरूबाट आउँछ। यी प्रक्रियाहरूमा, वेफरको सतह सफा गर्न जैविक घोल (जस्तै आइसोप्रोपाइल अल्कोहल) प्रयोग गरिन्छ, र वाष्पीकरणबाट उत्पन्न हुने फोहोर ग्यास जैविक फोहोर ग्यासको स्रोतहरू मध्ये एक हो;
एकै समयमा, फोटोलिथोग्राफी र एचिंगको प्रक्रियामा प्रयोग हुने फोटोरेसिस्ट (फोटोरेसिस्ट) मा ब्यूटाइल एसीटेट जस्ता वाष्पशील जैविक विलायकहरू हुन्छन्, जुन वेफर प्रशोधन प्रक्रियाको क्रममा वायुमण्डलमा वाष्पीकरण हुन्छ, जुन जैविक फोहोर ग्यासको अर्को स्रोत हो।

३. विषाक्त फोहोर ग्यास:

विषाक्त फोहोर ग्यास मुख्यतया क्रिस्टल एपिटाक्सी, ड्राई एचिंग र CVD जस्ता प्रक्रियाहरूबाट आउँछ। यी प्रक्रियाहरूमा, वेफर प्रशोधन गर्न विभिन्न उच्च-शुद्धता विशेष ग्यासहरू प्रयोग गरिन्छ, जस्तै सिलिकन (SiHj), फस्फोरस (PH3), कार्बन टेट्राक्लोराइड (CFJ), बोरेन, बोरोन ट्राइअक्साइड, आदि। केही विशेष ग्यासहरू विषाक्त, निसास्साउने र संक्षारक हुन्छन्।
साथै, अर्धचालक निर्माणमा रासायनिक वाष्प निक्षेपण पछि सुख्खा इचिंग र सफाई प्रक्रियामा, NFS, C2F&CR, C3FS, CHF3, SF6, आदि जस्ता पूर्ण अक्साइड (PFCS) ग्यासको ठूलो मात्रा आवश्यक पर्दछ। यी परफ्लोरिनेटेड यौगिकहरूको इन्फ्रारेड प्रकाश क्षेत्रमा बलियो अवशोषण हुन्छ र लामो समयसम्म वायुमण्डलमा रहन्छ। तिनीहरूलाई सामान्यतया विश्वव्यापी हरितगृह प्रभावको मुख्य स्रोत मानिन्छ।

४. प्याकेजिङ प्रक्रिया फोहोर ग्यास:

अर्धचालक उत्पादन प्रक्रियाको तुलनामा, अर्धचालक प्याकेजिङ प्रक्रियाबाट उत्पन्न हुने फोहोर ग्यास अपेक्षाकृत सरल हुन्छ, मुख्यतया अम्लीय ग्यास, इपोक्सी राल र धुलो।
एसिडिक फोहोर ग्यास मुख्यतया इलेक्ट्रोप्लेटिंग जस्ता प्रक्रियाहरूमा उत्पन्न हुन्छ;
उत्पादन टाँसिएपछि र सिल गरिसकेपछि बेकिंगको प्रक्रियामा बेकिंग फोहोर ग्यास उत्पन्न हुन्छ;
वेफर काट्ने प्रक्रियाको क्रममा डाइसिङ मेसिनले ट्रेस सिलिकन धुलो भएको फोहोर ग्यास उत्पादन गर्छ।

 

वातावरणीय प्रदूषण समस्याहरू

अर्धचालक उद्योगमा वातावरणीय प्रदूषण समस्याहरूको लागि, समाधान गर्नुपर्ने मुख्य समस्याहरू हुन्:
· फोटोलिथोग्राफी प्रक्रियामा वायु प्रदूषकहरू र वाष्पशील जैविक यौगिकहरू (VOCs) को ठूलो मात्रामा उत्सर्जन;
· प्लाज्मा एचिंग र रासायनिक वाष्प निक्षेपण प्रक्रियाहरूमा परफ्लोरिनेटेड यौगिकहरू (PFCS) को उत्सर्जन;
· उत्पादन र कामदारहरूको सुरक्षामा ठूलो मात्रामा ऊर्जा र पानीको खपत;
· उप-उत्पादनहरूको पुनर्चक्रण र प्रदूषण अनुगमन;
· प्याकेजिङ प्रक्रियाहरूमा खतरनाक रसायनहरूको प्रयोगका समस्याहरू।

 

स्वच्छ उत्पादन

कच्चा पदार्थ, प्रक्रिया र प्रक्रिया नियन्त्रणको पक्षबाट अर्धचालक उपकरण सफा उत्पादन प्रविधि सुधार गर्न सकिन्छ।

 

कच्चा पदार्थ र ऊर्जा सुधार गर्दै

पहिलो, अशुद्धता र कणहरूको प्रवेश कम गर्न सामग्रीको शुद्धतालाई कडाइका साथ नियन्त्रण गर्नुपर्छ।
दोस्रो, उत्पादनमा राख्नु अघि आउने कम्पोनेन्टहरू वा अर्ध-तयार उत्पादनहरूमा विभिन्न तापक्रम, चुहावट पत्ता लगाउने, कम्पन, उच्च-भोल्टेज विद्युतीय झट्का र अन्य परीक्षणहरू गरिनुपर्छ।
यसको अतिरिक्त, सहायक सामग्रीहरूको शुद्धतालाई कडाइका साथ नियन्त्रण गरिनुपर्छ। स्वच्छ ऊर्जा उत्पादनको लागि प्रयोग गर्न सकिने तुलनात्मक रूपमा धेरै प्रविधिहरू छन्।

 

उत्पादन प्रक्रियालाई अनुकूलन गर्नुहोस्

अर्धचालक उद्योग आफैंले प्रक्रिया प्रविधि सुधारहरू मार्फत वातावरणमा यसको प्रभाव कम गर्न प्रयासरत छ।
उदाहरणका लागि, १९७० को दशकमा, एकीकृत सर्किट सफाई प्रविधिमा वेफरहरू सफा गर्न मुख्यतया जैविक विलायकहरू प्रयोग गरिन्थ्यो। १९८० को दशकमा, वेफरहरू सफा गर्न सल्फ्यूरिक एसिड जस्ता एसिड र क्षारीय घोलहरू प्रयोग गरिन्थ्यो। १९९० को दशकसम्म, प्लाज्मा अक्सिजन सफाई प्रविधि विकसित भएको थियो।
प्याकेजिङको सन्दर्भमा, धेरैजसो कम्पनीहरूले हाल इलेक्ट्रोप्लेटिंग प्रविधि प्रयोग गर्छन्, जसले वातावरणमा भारी धातु प्रदूषण निम्त्याउँछ।
यद्यपि, सांघाईका प्याकेजिङ प्लान्टहरूले अब इलेक्ट्रोप्लेटिंग प्रविधि प्रयोग गर्दैनन्, त्यसैले वातावरणमा भारी धातुहरूको कुनै प्रभाव पर्दैन। यो पत्ता लगाउन सकिन्छ कि अर्धचालक उद्योगले आफ्नै विकास प्रक्रियामा प्रक्रिया सुधार र रासायनिक प्रतिस्थापन मार्फत वातावरणमा आफ्नो प्रभावलाई बिस्तारै कम गर्दैछ, जसले वातावरणमा आधारित प्रक्रिया र उत्पादन डिजाइनको वकालत गर्ने वर्तमान विश्वव्यापी विकास प्रवृत्तिलाई पनि पछ्याउँछ।

 

हाल, थप स्थानीय प्रक्रिया सुधारहरू भइरहेका छन्, जसमा समावेश छन्:

· पूर्ण-अमोनियम PFCS ग्यासको प्रतिस्थापन र कमी, जस्तै उच्च हरितगृह प्रभाव भएको ग्यासलाई प्रतिस्थापन गर्न कम हरितगृह प्रभाव भएको PFCs ग्यास प्रयोग गर्ने, जस्तै प्रक्रिया प्रवाहमा सुधार गर्ने र प्रक्रियामा प्रयोग हुने PFCS ग्यासको मात्रा घटाउने;
· सफाई प्रक्रियामा प्रयोग हुने रासायनिक सफाई एजेन्टहरूको मात्रा कम गर्न बहु-वेफर सफाईलाई एकल-वेफर सफाईमा सुधार गर्दै।
·कडा प्रक्रिया नियन्त्रण:
क. उत्पादन प्रक्रियाको स्वचालनलाई साकार पार्नुहोस्, जसले सटीक प्रशोधन र ब्याच उत्पादन महसुस गर्न सक्छ, र म्यानुअल सञ्चालनको उच्च त्रुटि दर घटाउन सक्छ;
ख. अति-स्वच्छ प्रक्रिया वातावरणीय कारकहरू, उत्पादन हानिको लगभग ५% वा कम मानिसहरू र वातावरणको कारणले हुन्छ। अति-स्वच्छ प्रक्रिया वातावरणीय कारकहरूमा मुख्यतया हावाको स्वच्छता, उच्च-शुद्धता पानी, संकुचित हावा, CO2, N2, तापक्रम, आर्द्रता, आदि समावेश छन्। सफा कार्यशालाको स्वच्छता स्तर प्रायः प्रति एकाइ मात्रामा अनुमति दिइएको कणहरूको अधिकतम संख्या, अर्थात् कण गणना सांद्रता द्वारा मापन गरिन्छ;
ग. उत्पादन प्रक्रियाको क्रममा ठूलो मात्रामा फोहोर भएका कार्यस्थानहरूमा पत्ता लगाउनको लागि पत्ता लगाउने कार्यलाई बलियो बनाउनुहोस्, र उपयुक्त मुख्य बिन्दुहरू चयन गर्नुहोस्।

 

थप छलफलको लागि हामीलाई भेट्न विश्वभरका कुनै पनि ग्राहकहरूलाई स्वागत छ!

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