Prodhimi i pajisjeve gjysmëpërçuese përfshin kryesisht pajisje diskrete, qarqe të integruara dhe proceset e paketimit të tyre.
Prodhimi i gjysmëpërçuesve mund të ndahet në tre faza: prodhimi i materialit të trupit të produktit, produktinapëprodhimi dhe montimi i pajisjeve. Ndër to, ndotja më serioze është faza e prodhimit të pllakave të produktit.
Ndotesit ndahen kryesisht në ujëra të zeza, gazra të ndotura dhe mbeturina të ngurta.
Procesi i prodhimit të çipave:
Pllakë silikonipas bluarjes së jashtme - pastrimit - oksidimit - rezistencës uniforme - fotolitografisë - zhvillimit - gdhendjes - difuzionit, implantimit të joneve - depozitimit kimik të avujve - lustrimit kimik mekanik - metalizimit, etj.
Ujëra të zeza
Një sasi e madhe ujërash të ndotura gjenerohet në çdo hap të procesit të prodhimit të gjysmëpërçuesve dhe testimit të paketimit, kryesisht ujëra të ndotura me bazë acidi, ujëra të ndotura që përmbajnë amoniak dhe ujëra të ndotura organike.
1. Ujëra të ndotura që përmbajnë fluor:
Acidi fluorik hidrogjenor bëhet tretësi kryesor i përdorur në proceset e oksidimit dhe gdhendjes për shkak të vetive të tij oksiduese dhe gërryese. Ujërat e ndotura që përmbajnë fluor në këtë proces vijnë kryesisht nga procesi i difuzionit dhe procesi i lustrimit kimik mekanik në procesin e prodhimit të çipave. Në procesin e pastrimit të pllakave të silikonit dhe enëve të ngjashme, acidi klorhidrik përdoret gjithashtu shumë herë. Të gjitha këto procese kryhen në rezervuarë të dedikuar gdhendjeje ose pajisje pastrimi, kështu që ujërat e ndotura që përmbajnë fluor mund të shkarkohen në mënyrë të pavarur. Sipas përqendrimit, ato mund të ndahet në ujëra të ndotura që përmbajnë fluor me përqendrim të lartë dhe ujëra të ndotura që përmbajnë amoniak me përqendrim të ulët. Në përgjithësi, përqendrimi i ujërave të ndotura që përmbajnë amoniak me përqendrim të lartë mund të arrijë 100-1200 mg/L. Shumica e kompanive e riciklojnë këtë pjesë të ujërave të ndotura për procese që nuk kërkojnë cilësi të lartë të ujit.
2. Ujëra të ndotura acido-bazike:
Pothuajse çdo proces në procesin e prodhimit të qarqeve të integruara kërkon pastrimin e çipit. Aktualisht, acidi sulfurik dhe peroksidi i hidrogjenit janë lëngjet pastruese më të përdorura në procesin e prodhimit të qarqeve të integruara. Në të njëjtën kohë, përdoren edhe reagentë me bazë acidi si acidi nitrik, acidi klorhidrik dhe uji i amoniakut.
Ujërat e ndotura acid-bazë të procesit të prodhimit vijnë kryesisht nga procesi i pastrimit në procesin e prodhimit të çipave. Në procesin e paketimit, çipi trajtohet me tretësirë acid-bazë gjatë elektroplatimit dhe analizës kimike. Pas trajtimit, duhet të lahet me ujë të pastër për të prodhuar ujëra të ndotura të larjes acid-bazë. Përveç kësaj, reagentët acid-bazë si hidroksidi i natriumit dhe acidi klorhidrik përdoren gjithashtu në stacionin e ujit të pastër për të rigjeneruar rrëshira anionike dhe kationike për të prodhuar ujëra të ndotura të rigjenerimit acid-bazë. Uji i mbetjes së larjes prodhohet gjithashtu gjatë procesit të larjes së gazit të mbeturinave acid-bazë. Në kompanitë e prodhimit të qarqeve të integruara, sasia e ujërave të ndotura acid-bazë është veçanërisht e madhe.
3. Ujëra të ndotura organike:
Për shkak të proceseve të ndryshme të prodhimit, sasia e tretësve organikë të përdorur në industrinë e gjysmëpërçuesve është shumë e ndryshme. Megjithatë, si agjentë pastrimi, tretësit organikë përdoren ende gjerësisht në hallka të ndryshme të paketimit të prodhimit. Disa tretës bëhen shkarkim organik i ujërave të ndotura.
4. Ujëra të tjera të ndotura:
Procesi i gdhendjes së procesit të prodhimit të gjysmëpërçuesve do të përdorë një sasi të madhe amoniaku, fluori dhe uji me pastërti të lartë për dekontaminim, duke gjeneruar kështu shkarkime të ujërave të ndotura që përmbajnë amoniak me përqendrim të lartë.
Procesi i elektrogalvanizimit është i nevojshëm në procesin e paketimit të gjysmëpërçuesve. Çipi duhet të pastrohet pas elektrogalvanizimit dhe në këtë proces do të gjenerohen ujëra të ndotura nga pastrimi i elektrogalvanizimit. Meqenëse disa metale përdoren në elektrogalvanizim, do të ketë emetime të joneve metalike në ujërat e ndotura nga pastrimi i elektrogalvanizimit, siç janë plumbi, kallaji, disku, zinku, alumini etj.
Gazi i mbeturinave
Meqenëse procesi gjysmëpërçues ka kërkesa jashtëzakonisht të larta për pastërtinë e sallës së operacionit, ventilatorët zakonisht përdoren për të nxjerrë lloje të ndryshme të gazrave të mbeturinave që avullohen gjatë procesit. Prandaj, emetimet e gazrave të mbeturinave në industrinë e gjysmëpërçuesve karakterizohen nga vëllim i madh i shkarkimeve dhe përqendrim i ulët i emetimeve. Emetimet e gazrave të mbeturinave janë gjithashtu kryesisht të avullueshme.
Këto emetime të gazrave të mbeturinave mund të ndahen kryesisht në katër kategori: gaz acid, gaz alkalik, gaz organik i mbeturinave dhe gaz toksik.
1. Gaz mbeturinor acid-bazë:
Gazi i mbeturinave acid-bazë vjen kryesisht nga difuzioni,Sëmundjet kardiovaskulare, CMP dhe proceset e gdhendjes, të cilat përdorin tretësirë pastrimi me bazë acidi për të pastruar pllakëzën.
Aktualisht, tretësi pastrues më i përdorur në procesin e prodhimit të gjysmëpërçuesve është një përzierje e peroksidit të hidrogjenit dhe acidit sulfurik.
Gazi i mbetur i gjeneruar në këto procese përfshin gazra acidikë si acidi sulfurik, acidi fluorhidrik, acidi klorhidrik, acidi nitrik dhe acidi fosforik, dhe gazi alkalik është kryesisht amoniaku.
2. Gaz organik i mbetjeve:
Gazi organik i mbetjeve vjen kryesisht nga procese të tilla si fotolitografia, zhvillimi, gdhendja dhe difuzioni. Në këto procese, tretësira organike (si alkooli izopropilik) përdoret për të pastruar sipërfaqen e pllakës së paketimit, dhe gazi i mbetjeve i gjeneruar nga avullimi është një nga burimet e gazit organik të mbetjeve;
Në të njëjtën kohë, fotorezisti (fotorezisti) i përdorur në procesin e fotolitografisë dhe gdhendjes përmban tretës organikë të paqëndrueshëm, siç është acetati i butilit, i cili avullohet në atmosferë gjatë procesit të përpunimit të fletëve, i cili është një burim tjetër i gazit të mbetjeve organike.
3. Gazi i mbetjeve toksike:
Gazi toksik i mbetjeve vjen kryesisht nga procese të tilla si epitaksi kristalore, gdhendja e thatë dhe CVD. Në këto procese, një sërë gazrash specialë me pastërti të lartë përdoren për të përpunuar pllakëzën, siç janë silici (SiHj), fosfori (PH3), tetrakloruri i karbonit (CFJ), borani, trioksidi i borit, etj. Disa gazra specialë janë toksikë, asfiksues dhe gërryes.
Në të njëjtën kohë, në procesin e gdhendjes dhe pastrimit të thatë pas depozitimit kimik të avujve në prodhimin e gjysmëpërçuesve, kërkohet një sasi e madhe e gazit të oksidit të plotë (PFCS), siç janë NFS, C2F&CR, C3FS, CHF3, SF6, etj. Këto komponime të perfluorizuara kanë thithje të fortë në rajonin e dritës infra të kuqe dhe qëndrojnë në atmosferë për një kohë të gjatë. Ato përgjithësisht konsiderohen si burimi kryesor i efektit global serrë.
4. Gazrat e mbetura të procesit të paketimit:
Krahasuar me procesin e prodhimit të gjysmëpërçuesve, gazi i mbetur i gjeneruar nga procesi i paketimit të gjysmëpërçuesve është relativisht i thjeshtë, kryesisht gaz acid, rrëshirë epoksi dhe pluhur.
Gazi acid i mbeturinave gjenerohet kryesisht në procese të tilla si elektrogalvanizimi;
Gazrat e mbeturinave të pjekjes gjenerohen në procesin e pjekjes pas ngjitjes dhe vulosjes së produktit;
Makina prerëse në kubikë gjeneron gaz të mbetur që përmban gjurmë pluhuri silikoni gjatë procesit të prerjes së napolitanës.
Problemet e ndotjes së mjedisit
Për problemet e ndotjes mjedisore në industrinë e gjysmëpërçuesve, problemet kryesore që duhen zgjidhur janë:
· Emetim në shkallë të gjerë i ndotësve të ajrit dhe përbërjeve organike të paqëndrueshme (VOC) në procesin e fotolitografisë;
· Emetimi i komponimeve të perfluorizuara (PFCS) në proceset e gdhendjes me plazmë dhe depozitimit kimik të avujve;
· Konsumi në shkallë të gjerë i energjisë dhe ujit në prodhim dhe mbrojtja e sigurisë së punëtorëve;
· Riciklimi dhe monitorimi i ndotjes së nënprodukteve;
· Probleme të përdorimit të kimikateve të rrezikshme në proceset e paketimit.
Prodhim i pastër
Teknologjia e prodhimit të pastër të pajisjeve gjysmëpërçuese mund të përmirësohet nga aspektet e lëndëve të para, proceseve dhe kontrollit të procesit.
Përmirësimi i lëndëve të para dhe energjisë
Së pari, pastërtia e materialeve duhet të kontrollohet rreptësisht për të zvogëluar futjen e papastërtive dhe grimcave.
Së dyti, teste të ndryshme të temperaturës, zbulimit të rrjedhjeve, dridhjeve, goditjeve elektrike me tension të lartë dhe testeve të tjera duhet të kryhen në përbërësit hyrës ose produktet gjysmë të gatshme përpara se ato të vihen në prodhim.
Përveç kësaj, pastërtia e materialeve ndihmëse duhet të kontrollohet rreptësisht. Ekzistojnë relativisht shumë teknologji që mund të përdoren për prodhimin e pastër të energjisë.
Optimizoni procesin e prodhimit
Vetë industria e gjysmëpërçuesve përpiqet të zvogëlojë ndikimin e saj në mjedis përmes përmirësimeve të teknologjisë së procesit.
Për shembull, në vitet 1970, tretësit organikë përdoreshin kryesisht për të pastruar pllakat në teknologjinë e pastrimit të qarqeve të integruara. Në vitet 1980, tretësirat acide dhe alkaline si acidi sulfurik përdoreshin për të pastruar pllakat. Deri në vitet 1990, u zhvillua teknologjia e pastrimit me oksigjen në plazmë.
Sa i përket paketimit, shumica e kompanive aktualisht përdorin teknologjinë e elektrolitizimit, e cila shkakton ndotje të mjedisit nga metalet e rënda.
Megjithatë, fabrikat e paketimit në Shangai nuk përdorin më teknologjinë e elektrogalvanizimit, kështu që nuk ka ndikim të metaleve të rënda në mjedis. Mund të vërehet se industria e gjysmëpërçuesve po e zvogëlon gradualisht ndikimin e saj në mjedis përmes përmirësimeve të proceseve dhe zëvendësimit kimik në procesin e saj të zhvillimit, i cili gjithashtu ndjek trendin aktual global të zhvillimit të avokimit të projektimit të proceseve dhe produkteve bazuar në mjedis.
Aktualisht, po kryhen më shumë përmirësime të procesit lokal, duke përfshirë:
·Zëvendësimi dhe reduktimi i gazit PFCS të përbërë tërësisht nga amoniumi, siç është përdorimi i gazit PFCs me efekt të ulët serrë për të zëvendësuar gazin me efekt të lartë serrë, siç është përmirësimi i rrjedhës së procesit dhe zvogëlimi i sasisë së gazit PFCS të përdorur në proces;
· Përmirësimi i pastrimit me shumë pllaka në pastrim me një pllaka të vetme për të zvogëluar sasinë e agjentëve kimikë të pastrimit të përdorur në procesin e pastrimit.
· Kontroll i rreptë i procesit:
a. Realizimi i automatizimit të procesit të prodhimit, i cili mund të realizojë përpunim të saktë dhe prodhim në seri, dhe të zvogëlojë shkallën e lartë të gabimeve të funksionimit manual;
b. Faktorët mjedisorë të procesit ultra të pastër, rreth 5% ose më pak e humbjes së rendimentit shkaktohet nga njerëzit dhe mjedisi. Faktorët mjedisorë të procesit ultra të pastër përfshijnë kryesisht pastërtinë e ajrit, ujin me pastërti të lartë, ajrin e kompresuar, CO2, N2, temperaturën, lagështinë, etj. Niveli i pastërtisë së një punishteje të pastër shpesh matet me numrin maksimal të grimcave të lejuara për njësi vëllimi të ajrit, domethënë, përqendrimin e numrit të grimcave;
c. Forcimi i zbulimit dhe përzgjedhja e pikave kyçe të përshtatshme për zbulimin në vendet e punës me sasi të mëdha mbetjesh gjatë procesit të prodhimit.
Mirëpresim çdo klient nga e gjithë bota të na vizitojë për një diskutim të mëtejshëm!
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
Koha e postimit: 13 gusht 2024