Pangunahing kinabibilangan ng produksyon ng mga semiconductor device ang mga discrete device, integrated circuit, at ang mga proseso ng kanilang packaging.
Ang produksyon ng semiconductor ay maaaring hatiin sa tatlong yugto: produksyon ng materyal ng katawan ng produkto, produksyon ng produktotinapay na manipispaggawa at pag-assemble ng aparato. Kabilang sa mga ito, ang pinakamalalang polusyon ay ang yugto ng paggawa ng wafer ng produkto.
Ang mga pollutant ay pangunahing nahahati sa wastewater, waste gas at solid waste.
Proseso ng paggawa ng chips:
Silikon na waferpagkatapos ng panlabas na paggiling - paglilinis - oksihenasyon - pare-parehong resistensya - photolithography - pagpapaunlad - pag-ukit - diffusion, ion implantation - kemikal na pagdeposito ng singaw - kemikal na mekanikal na pagpapakintab - metalisasyon, atbp.
Maruming tubig
Malaking dami ng wastewater ang nalilikha sa bawat hakbang ng proseso ng paggawa ng semiconductor at pagsubok sa packaging, pangunahin na ang acid-base wastewater, wastewater na naglalaman ng ammonia, at organic wastewater.
1. Wastewater na naglalaman ng fluorine:
Ang hydrofluoric acid ang nagiging pangunahing solvent na ginagamit sa mga proseso ng oksihenasyon at pag-ukit dahil sa mga katangian nitong nag-o-oxidize at nakakapanghina. Ang wastewater na naglalaman ng fluorine sa proseso ay pangunahing nagmumula sa proseso ng diffusion at kemikal na mekanikal na proseso ng pagpapakintab sa proseso ng paggawa ng chip. Sa proseso ng paglilinis ng mga silicon wafer at mga kaugnay na kagamitan, ang hydrochloric acid ay ginagamit din nang maraming beses. Ang lahat ng mga prosesong ito ay kinukumpleto sa mga nakalaang tangke ng pag-ukit o kagamitan sa paglilinis, kaya ang wastewater na naglalaman ng fluorine ay maaaring ilabas nang hiwalay. Ayon sa konsentrasyon, maaari itong hatiin sa wastewater na naglalaman ng fluorine na may mataas na konsentrasyon at wastewater na naglalaman ng ammonia na may mababang konsentrasyon. Sa pangkalahatan, ang konsentrasyon ng wastewater na naglalaman ng ammonia na may mataas na konsentrasyon ay maaaring umabot sa 100-1200 mg/L. Karamihan sa mga kumpanya ay nirerecycle ang bahaging ito ng wastewater para sa mga prosesong hindi nangangailangan ng mataas na kalidad ng tubig.
2. Wastewater na asido-base:
Halos bawat proseso sa proseso ng paggawa ng integrated circuit ay nangangailangan ng paglilinis ng chip. Sa kasalukuyan, ang sulfuric acid at hydrogen peroxide ang pinakakaraniwang ginagamit na mga panlinis na likido sa proseso ng paggawa ng integrated circuit. Kasabay nito, ginagamit din ang mga acid-base reagent tulad ng nitric acid, hydrochloric acid at ammonia water.
Ang acid-base wastewater sa proseso ng pagmamanupaktura ay pangunahing nagmumula sa proseso ng paglilinis sa proseso ng paggawa ng chip. Sa proseso ng pagpapakete, ang chip ay ginagamot gamit ang acid-base solution sa panahon ng electroplating at chemical analysis. Pagkatapos ng paggamot, kailangan itong hugasan ng purong tubig upang makagawa ng acid-base wastewater. Bukod pa rito, ang mga acid-base reagent tulad ng sodium hydroxide at hydrochloric acid ay ginagamit din sa istasyon ng purong tubig upang muling buuin ang anion at cation resins upang makagawa ng acid-base regeneration wastewater. Ang washing tail water ay nalilikha rin sa panahon ng proseso ng acid-base waste gas washing. Sa mga kumpanya ng pagmamanupaktura ng integrated circuit, ang dami ng acid-base wastewater ay partikular na malaki.
3. Organikong wastewater:
Dahil sa iba't ibang proseso ng produksyon, ang dami ng mga organic solvent na ginagamit sa industriya ng semiconductor ay ibang-iba. Gayunpaman, bilang mga ahente ng paglilinis, ang mga organic solvent ay malawakang ginagamit pa rin sa iba't ibang bahagi ng paggawa ng mga packaging. Ang ilang mga solvent ay nagiging organikong wastewater discharge.
4. Iba pang wastewater:
Ang proseso ng pag-ukit sa proseso ng produksyon ng semiconductor ay gagamit ng malaking dami ng ammonia, fluorine, at tubig na may mataas na kadalisayan para sa dekontaminasyon, sa gayon ay bubuo ng mataas na konsentrasyon ng wastewater na naglalaman ng ammonia.
Kinakailangan ang proseso ng electroplating sa proseso ng semiconductor packaging. Kailangang linisin ang chip pagkatapos ng electroplating, at ang wastewater na panlinis ng electroplating ay mabubuo sa prosesong ito. Dahil ang ilang metal ay ginagamit sa electroplating, magkakaroon ng mga emisyon ng metal ion sa wastewater na panlinis ng electroplating, tulad ng lead, tin, disc, zinc, aluminum, atbp.
Gas na basura
Dahil ang proseso ng semiconductor ay may napakataas na mga kinakailangan para sa kalinisan ng operating room, ang mga bentilador ay karaniwang ginagamit upang kunin ang iba't ibang uri ng mga basurang gas na napapawi habang isinasagawa ang proseso. Samakatuwid, ang mga emisyon ng basurang gas sa industriya ng semiconductor ay nailalarawan sa pamamagitan ng malaking volume ng tambutso at mababang konsentrasyon ng emisyon. Ang mga emisyon ng basurang gas ay pangunahin ding napapawi.
Ang mga emisyon ng basurang gas na ito ay pangunahing maaaring hatiin sa apat na kategorya: acidic gas, alkaline gas, organic waste gas at toxic gas.
1. Gas na basurang asido-base:
Ang acid-base waste gas ay pangunahing nagmumula sa diffusion,CVD, CMP at mga proseso ng pag-ukit, na gumagamit ng acid-base cleaning solution upang linisin ang wafer.
Sa kasalukuyan, ang pinakakaraniwang ginagamit na panlinis na solvent sa proseso ng paggawa ng semiconductor ay isang pinaghalong hydrogen peroxide at sulfuric acid.
Ang mga duming gas na nalilikha sa mga prosesong ito ay kinabibilangan ng mga acidic na gas tulad ng sulfuric acid, hydrofluoric acid, hydrochloric acid, nitric acid at phosphoric acid, at ang alkaline gas ay pangunahing ammonia.
2. Gas ng organikong basura:
Ang gas ng organikong basura ay pangunahing nagmumula sa mga prosesong tulad ng photolithography, development, etching at diffusion. Sa mga prosesong ito, ang organikong solusyon (tulad ng isopropyl alcohol) ay ginagamit upang linisin ang ibabaw ng wafer, at ang gas ng basura na nalilikha ng volatilization ay isa sa mga pinagmumulan ng gas ng organikong basura;
Kasabay nito, ang photoresist (photoresist) na ginagamit sa proseso ng photolithography at etching ay naglalaman ng mga volatile organic solvents, tulad ng butyl acetate, na napapailalim sa sumingaw na hangin papunta sa atmospera habang isinasagawa ang proseso ng pagproseso ng wafer, na isa pang pinagmumulan ng organic waste gas.
3. Gas na may nakalalasong basura:
Ang nakalalasong gas na basura ay pangunahing nagmumula sa mga prosesong tulad ng crystal epitaxy, dry etching at CVD. Sa mga prosesong ito, iba't ibang high-purity special gases ang ginagamit upang iproseso ang wafer, tulad ng silicon (SiHj), phosphorus (PH3), carbon tetrachloride (CFJ), borane, boron trioxide, atbp. Ang ilang special gases ay nakakalason, nakakasisipsip, at nakakadumi.
Kasabay nito, sa proseso ng dry etching at paglilinis pagkatapos ng chemical vapor deposition sa paggawa ng semiconductor, kinakailangan ang malaking dami ng full oxide (PFCS) gas, tulad ng NFS, C2F&CR, C3FS, CHF3, SF6, atbp. Ang mga perfluorinated compound na ito ay may malakas na pagsipsip sa rehiyon ng infrared light at nananatili sa atmospera nang matagal. Karaniwang itinuturing silang pangunahing pinagmumulan ng pandaigdigang greenhouse effect.
4. Proseso ng pag-iimpake ng gas na basura:
Kung ikukumpara sa proseso ng pagmamanupaktura ng semiconductor, ang basurang gas na nalilikha ng proseso ng pagpapakete ng semiconductor ay medyo simple, pangunahin na acidic gas, epoxy resin at alikabok.
Ang acidic waste gas ay pangunahing nalilikha sa mga proseso tulad ng electroplating;
Ang gas na nalilikha mula sa pagbe-bake ay nalilikha sa proseso ng pagbe-bake pagkatapos idikit at i-seal ang produkto;
Ang makinang pang-dicing ay bumubuo ng duming gas na naglalaman ng bakas ng silicon dust habang nasa proseso ng pagputol ng wafer.
Mga problema sa polusyon sa kapaligiran
Para sa mga problema sa polusyon sa kapaligiran sa industriya ng semiconductor, ang mga pangunahing problema na kailangang lutasin ay:
· Malawakang emisyon ng mga pollutant sa hangin at mga volatile organic compound (VOC) sa proseso ng photolithography;
· Paglabas ng mga perfluorinated compound (PFCS) sa mga proseso ng plasma etching at chemical vapor deposition;
· Malawakang pagkonsumo ng enerhiya at tubig sa produksyon at proteksyon sa kaligtasan ng mga manggagawa;
· Pagsubaybay sa pag-recycle at polusyon ng mga by-product;
· Mga problema sa paggamit ng mga mapanganib na kemikal sa mga proseso ng pagbabalot.
Malinis na produksyon
Maaaring mapabuti ang teknolohiya ng malinis na produksyon ng mga semiconductor device mula sa mga aspeto ng mga hilaw na materyales, proseso, at pagkontrol sa proseso.
Pagpapabuti ng mga hilaw na materyales at enerhiya
Una, ang kadalisayan ng mga materyales ay dapat na mahigpit na kontrolin upang mabawasan ang pagpasok ng mga dumi at mga partikulo.
Pangalawa, dapat isagawa ang iba't ibang pagsusuri sa temperatura, pagtuklas ng tagas, panginginig ng boses, high-voltage electric shock at iba pang mga pagsubok sa mga papasok na bahagi o mga semi-tapos na produkto bago ang mga ito ilagay sa produksyon.
Bukod pa rito, ang kadalisayan ng mga pantulong na materyales ay dapat na mahigpit na kontrolin. Mayroong maraming mga teknolohiya na maaaring gamitin para sa malinis na produksyon ng enerhiya.
I-optimize ang proseso ng produksyon
Ang industriya ng semiconductor mismo ay nagsisikap na mabawasan ang epekto nito sa kapaligiran sa pamamagitan ng mga pagpapabuti sa teknolohiya ng proseso.
Halimbawa, noong dekada 1970, ang mga organic solvent ay pangunahing ginagamit sa paglilinis ng mga wafer sa teknolohiya ng paglilinis ng integrated circuit. Noong dekada 1980, ang mga solusyon ng acid at alkali tulad ng sulfuric acid ay ginamit sa paglilinis ng mga wafer. Hanggang dekada 1990, nabuo ang teknolohiya ng paglilinis ng plasma oxygen.
Pagdating sa pagbabalot, karamihan sa mga kumpanya ay kasalukuyang gumagamit ng teknolohiyang electroplating, na magdudulot ng polusyon sa kapaligiran mula sa mabibigat na metal.
Gayunpaman, ang mga planta ng packaging sa Shanghai ay hindi na gumagamit ng teknolohiyang electroplating, kaya walang epekto ng mabibigat na metal sa kapaligiran. Mapapansin na unti-unting binabawasan ng industriya ng semiconductor ang epekto nito sa kapaligiran sa pamamagitan ng mga pagpapabuti ng proseso at pagpapalit ng kemikal sa sarili nitong proseso ng pag-unlad, na sumusunod din sa kasalukuyang pandaigdigang kalakaran sa pag-unlad ng pagtataguyod ng disenyo ng proseso at produkto batay sa kapaligiran.
Sa kasalukuyan, mas maraming lokal na pagpapabuti sa proseso ang isinasagawa, kabilang ang:
·Pagpapalit at pagbabawas ng all-ammonium PFCS gas, tulad ng paggamit ng PFCs gas na may mababang greenhouse effect upang palitan ang gas na may mataas na greenhouse effect, tulad ng pagpapabuti ng daloy ng proseso at pagbabawas ng dami ng PFCS gas na ginagamit sa proseso;
·Pagpapabuti ng paglilinis gamit ang multi-wafer patungo sa single-wafer upang mabawasan ang dami ng mga kemikal na panlinis na ginagamit sa proseso ng paglilinis.
· Mahigpit na kontrol sa proseso:
a. Maisakatuparan ang automation ng proseso ng pagmamanupaktura, na maaaring magpatupad ng tumpak na pagproseso at batch production, at mabawasan ang mataas na error rate ng manu-manong operasyon;
b. Mga salik sa kapaligiran ng ultra-clean na proseso, humigit-kumulang 5% o mas mababa pa sa pagkawala ng ani ay sanhi ng mga tao at kapaligiran. Ang mga salik sa kapaligiran ng ultra-clean na proseso ay pangunahing kinabibilangan ng kalinisan ng hangin, tubig na may mataas na kadalisayan, naka-compress na hangin, CO2, N2, temperatura, halumigmig, atbp. Ang antas ng kalinisan ng isang malinis na pagawaan ay kadalasang sinusukat ng pinakamataas na bilang ng mga particle na pinapayagan bawat yunit ng volume ng hangin, ibig sabihin, konsentrasyon ng bilang ng particle;
c. Palakasin ang pagtuklas, at pumili ng mga angkop na pangunahing punto para sa pagtuklas sa mga workstation na may malalaking basura habang nasa proseso ng produksyon.
Malugod na tinatanggap ang sinumang mga customer mula sa buong mundo na bumisita sa amin para sa karagdagang talakayan!
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
Oras ng pag-post: Agosto-13-2024