Produksi alat semikonduktor utamina ngawengku alat diskrit, sirkuit terpadu sareng prosés pengemasanana.
Produksi semikonduktor bisa dibagi kana tilu tahapan: produksi bahan awak produk, produksi produkwafermanufaktur sareng perakitan alat. Di antarana, polusi anu paling serius nyaéta tahapan manufaktur wafer produk.
Polutan utamina dibagi kana cai limbah, gas limbah sareng limbah padet.
Prosés manufaktur chip:
Wafer silikonsaatos ngagiling éksternal - beberesih - oksidasi - tahan seragam - fotolitografi - pamekaran - étsa - difusi, implantasi ion - déposisi uap kimiawi - polesan mékanis kimiawi - metalisasi, jsb.
Cai limbah
Sajumlah ageung cai limbah dihasilkeun dina unggal léngkah prosés manufaktur semikonduktor sareng uji kemasan, utamina cai limbah asam-basa, cai limbah anu ngandung amonia sareng cai limbah organik.
1. Cai limbah anu ngandung fluorin:
Asam hidrofluorat janten pangleyur utama anu dianggo dina prosés oksidasi sareng étsa kusabab sipat oksidasi sareng korosifna. Cai limbah anu ngandung fluor dina prosés ieu utamina asalna tina prosés difusi sareng prosés polesan mékanis kimiawi dina prosés manufaktur chip. Dina prosés beberesih wafer silikon sareng alat-alat anu aya hubunganana, asam hidroklorida ogé sering dianggo. Sadaya prosés ieu réngsé dina tangki étsa khusus atanapi alat beberesih, janten cai limbah anu ngandung fluor tiasa dikaluarkeun sacara mandiri. Numutkeun konsentrasina, éta tiasa dibagi kana cai limbah anu ngandung fluor konsentrasi luhur sareng cai limbah anu ngandung amonia konsentrasi handap. Sacara umum, konsentrasi cai limbah anu ngandung amonia konsentrasi luhur tiasa ngahontal 100-1200 mg/L. Kaseueuran perusahaan ngadaur ulang bagian cai limbah ieu pikeun prosés anu henteu meryogikeun kualitas cai anu luhur.
2. Limbah asam-basa:
Ampir unggal prosés dina prosés manufaktur sirkuit terpadu meryogikeun chip pikeun dibersihkeun. Ayeuna, asam sulfat sareng hidrogén péroksida mangrupikeun cairan pembersih anu paling umum dianggo dina prosés manufaktur sirkuit terpadu. Dina waktos anu sami, réagen asam-basa sapertos asam nitrat, asam klorida sareng cai amonia ogé dianggo.
Cai limbah asam-basa tina prosés manufaktur utamina asalna tina prosés beberesih dina prosés manufaktur chip. Dina prosés pengemasan, chip diolah ku larutan asam-basa nalika éléktroplating sareng analisis kimia. Saatos diolah, éta kedah dikumbah ku cai murni pikeun ngahasilkeun cai limbah cuci asam-basa. Salian ti éta, réagen asam-basa sapertos natrium hidroksida sareng asam klorida ogé dianggo di stasiun cai murni pikeun ngahasilkeun résin anion sareng kation pikeun ngahasilkeun cai limbah regenerasi asam-basa. Cai limbah cuci ogé dihasilkeun nalika prosés cuci gas limbah asam-basa. Dina perusahaan manufaktur sirkuit terpadu, jumlah cai limbah asam-basa ageung pisan.
3. Limbah organik:
Kusabab prosés produksi anu béda-béda, jumlah pangleyur organik anu dianggo dina industri semikonduktor béda-béda pisan. Nanging, salaku agén beberesih, pangleyur organik masih seueur dianggo dina rupa-rupa tautan kemasan manufaktur. Sababaraha pangleyur janten pembuangan limbah organik.
4. Cai limbah lianna:
Prosés ngetsa dina prosés produksi semikonduktor bakal ngagunakeun seueur amonia, fluorin, sareng cai anu murni pikeun dekontaminasi, sahingga ngahasilkeun limbah cai anu ngandung amonia konsentrasi luhur.
Prosés éléktroplating diperyogikeun dina prosés kemasan semikonduktor. Chipna kedah dibersihkeun saatos éléktroplating, sareng cai limbah beberesih éléktroplating bakal dihasilkeun dina prosés ieu. Kusabab sababaraha logam dianggo dina éléktroplating, bakal aya émisi ion logam dina cai limbah beberesih éléktroplating, sapertos timbal, timah, cakram, séng, aluminium, jsb.
Gas limbah
Kusabab prosés semikonduktor ngagaduhan sarat anu luhur pisan pikeun kabersihan rohangan operasi, kipas biasana dianggo pikeun ngekstrak rupa-rupa jinis gas runtah anu diuapkeun salami prosés. Ku alatan éta, émisi gas runtah dina industri semikonduktor dicirikeun ku volume knalpot anu ageung sareng konsentrasi émisi anu handap. Émisi gas runtah ogé utamina diuapkeun.
Émisi gas runtah ieu utamina tiasa dibagi kana opat kategori: gas asam, gas basa, gas runtah organik sareng gas toksik.
1. Gas limbah asam-basa:
Gas limbah asam-basa utamana asalna tina difusi,CVD (Panyakit Jantung jeung Lambung), CMP sareng prosés étsa, anu nganggo larutan beberesih asam-basa pikeun ngabersihkeun wafer.
Ayeuna, pangleyur beberesih anu paling umum dianggo dina prosés manufaktur semikonduktor nyaéta campuran hidrogén péroksida sareng asam sulfat.
Gas runtah anu dihasilkeun dina prosés ieu ngawengku gas asam sapertos asam sulfat, asam fluorida, asam klorida, asam nitrat sareng asam fosfat, sareng gas basa utamina nyaéta amonia.
2. Gas runtah organik:
Gas runtah organik utamina asalna tina prosés sapertos fotolitografi, pamekaran, étsa sareng difusi. Dina prosés ieu, larutan organik (sapertos alkohol isopropil) dianggo pikeun ngabersihkeun permukaan wafer, sareng gas runtah anu dihasilkeun ku penguapan mangrupikeun salah sahiji sumber gas runtah organik;
Dina waktos anu sami, photoresist (photoresist) anu dianggo dina prosés photolitography sareng etching ngandung pangleyur organik anu gampang nguap, sapertos butil asetat, anu nguap ka atmosfir salami prosés pamrosésan wafer, anu mangrupikeun sumber gas runtah organik anu sanés.
3. Gas limbah toksik:
Gas runtah toksik utamina asalna tina prosés sapertos epitaksi kristal, etsa garing sareng CVD. Dina prosés ieu, rupa-rupa gas khusus anu kualitasna luhur dianggo pikeun ngolah wafer, sapertos silikon (SiHj), fosfor (PH3), karbon tetraklorida (CFJ), borana, boron trioksida, jsb. Sababaraha gas khusus toksik, nyababkeun sesek napas sareng korosif.
Dina waktos anu sami, dina prosés etsa garing sareng beberesih saatos déposisi uap kimia dina manufaktur semikonduktor, diperyogikeun seueur gas oksida pinuh (PFCS), sapertos NFS, C2F&CR, C3FS, CHF3, SF6, jsb. Sanyawa perfluorinasi ieu gaduh panyerepan anu kuat di daérah cahaya infra red sareng cicing di atmosfir salami lami. Sacara umum dianggap salaku sumber utama éfék rumah kaca global.
4. Gas runtah prosés pengemasan:
Dibandingkeun sareng prosés manufaktur semikonduktor, gas runtah anu dihasilkeun ku prosés kemasan semikonduktor relatif saderhana, utamina gas asam, résin époksi sareng lebu.
Gas runtah asam utamana dihasilkeun dina prosés sapertos éléktroplating;
Gas runtah baking dihasilkeun dina prosés baking saatos némpélkeun sareng nyegel produk;
Mesin pamotong dadu ngahasilkeun gas runtah anu ngandung lebu silikon salami prosés motong wafer.
Masalah polusi lingkungan
Pikeun masalah polusi lingkungan dina industri semikonduktor, masalah utama anu kedah direngsekeun nyaéta:
· Émisi polusi udara sareng sanyawa organik anu nguap (VOC) dina prosés fotolitografi dina skala ageung;
· Émisi sanyawa perfluorinasi (PFCS) dina prosés étsa plasma sareng déposisi uap kimia;
· Konsumsi énergi sareng cai dina skala ageung dina produksi sareng panyalindungan kasalametan pagawé;
· Daur ulang sareng pangawasan polusi produk sampingan;
· Masalah panggunaan bahan kimia bahaya dina prosés pengemasan.
Produksi bersih
Téhnologi produksi bersih alat semikonduktor tiasa ditingkatkeun tina aspék bahan baku, prosés sareng kontrol prosés.
Ngaronjatkeun bahan baku sareng énergi
Mimitina, kamurnian bahan kedah dikontrol sacara ketat pikeun ngirangan asupna kokotor sareng partikel.
Kadua, rupa-rupa suhu, deteksi bocor, geter, sengatan listrik tegangan tinggi sareng tés sanésna kedah dilaksanakeun dina komponén anu lebet atanapi produk satengah réngsé sateuacan diproduksi.
Salian ti éta, kamurnian bahan bantu kedah dikontrol sacara ketat. Aya seueur téknologi anu tiasa dianggo pikeun produksi énergi anu bersih.
Ngaoptimalkeun prosés produksi
Industri semikonduktor sorangan narékahan pikeun ngirangan dampakna kana lingkungan ngaliwatan perbaikan téknologi prosés.
Contona, dina taun 1970-an, pangleyur organik utamina dianggo pikeun ngabersihkeun wafer dina téknologi beberesih sirkuit terpadu. Dina taun 1980-an, larutan asam sareng alkali sapertos asam sulfat dianggo pikeun ngabersihkeun wafer. Nepi ka taun 1990-an, téknologi beberesih oksigén plasma parantos dikembangkeun.
Dina hal kemasan, kalolobaan perusahaan ayeuna nganggo téknologi éléktroplating, anu bakal nyababkeun polusi logam beurat ka lingkungan.
Nanging, pabrik kemasan di Shanghai henteu nganggo téknologi éléktroplating deui, janten teu aya dampak logam beurat kana lingkungan. Tiasa kapendak yén industri semikonduktor laun-laun ngirangan dampakna kana lingkungan ngalangkungan perbaikan prosés sareng substitusi kimia dina prosés pamekaranana nyalira, anu ogé nuturkeun tren pamekaran global ayeuna anu ngadukung desain prosés sareng produk dumasar kana lingkungan.
Ayeuna, langkung seueur perbaikan prosés lokal anu nuju dilaksanakeun, kalebet:
·Ngaganti sareng ngirangan gas PFCS sadayana-amonium, sapertos nganggo gas PFC kalayan éfék rumah kaca anu handap pikeun ngagentos gas kalayan éfék rumah kaca anu luhur, sapertos ningkatkeun aliran prosés sareng ngirangan jumlah gas PFCS anu dianggo dina prosés;
·Ningkatkeun beberesih multi-wafer ka beberesih single-wafer pikeun ngirangan jumlah agén beberesih kimia anu dianggo dina prosés beberesih.
· Kontrol prosés anu ketat:
a. Ngawujudkeun otomatisasi prosés manufaktur, anu tiasa ngawujudkeun pamrosésan sareng produksi bets anu tepat, sareng ngirangan tingkat kasalahan anu luhur tina operasi manual;
b. Faktor lingkungan prosés ultra-bersih, sakitar 5% atanapi kirang tina karugian hasil disababkeun ku jalma sareng lingkungan. Faktor lingkungan prosés ultra-bersih utamina kalebet kabersihan hawa, cai anu murni, hawa anu dikomprés, CO2, N2, suhu, kalembaban, jsb. Tingkat kabersihan bengkel anu bersih sering diukur ku jumlah maksimum partikel anu diidinan per unit volume hawa, nyaéta, konsentrasi jumlah partikel;
c. Ngaronjatkeun deteksi, sareng milih titik konci anu pas pikeun deteksi di stasiun kerja anu seueur runtah salami prosés produksi.
Wilujeng sumping ka para nasabah ti sakumna dunya pikeun nganjang ka kami kanggo diskusi salajengna!
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
Waktos posting: 13-Agu-2024