Yarimo'tkazgichli qurilmalar ishlab chiqarish asosan diskret qurilmalar, integral mikrosxemalar va ularni qadoqlash jarayonlarini o'z ichiga oladi.
Yarimo'tkazgichlar ishlab chiqarishni uch bosqichga bo'lish mumkin: mahsulot korpusi materialini ishlab chiqarish, mahsulotgofretishlab chiqarish va qurilma yig'ish. Ular orasida eng jiddiy ifloslanish mahsulot gofretini ishlab chiqarish bosqichidir.
Ifloslantiruvchi moddalar asosan oqava suvlar, chiqindi gazlar va qattiq chiqindilarga bo'linadi.
Chip ishlab chiqarish jarayoni:
Silikon gofrettashqi silliqlashdan keyin - tozalash - oksidlanish - bir xil qarshilik - fotolitografiya - ishlab chiqish - o'yib ishlov berish - diffuziya, ion implantatsiyasi - kimyoviy bug'larni cho'ktirish - kimyoviy mexanik abrazivlash - metalllashtirish va boshqalar.
Oqova suvlar
Yarimo'tkazgichlarni ishlab chiqarish va qadoqlash sinovlarining har bir jarayon bosqichida katta miqdordagi oqava suvlar, asosan kislota asosidagi oqava suvlar, ammiak o'z ichiga olgan oqava suvlar va organik oqava suvlar hosil bo'ladi.
1. Ftor o'z ichiga olgan oqava suvlar:
Gidroftor kislotasi oksidlovchi va korroziv xususiyatlari tufayli oksidlanish va o'yib ishlov berish jarayonlarida ishlatiladigan asosiy erituvchiga aylanadi. Jarayonda ftor o'z ichiga olgan oqava suvlar asosan diffuziya jarayoni va chip ishlab chiqarish jarayonida kimyoviy mexanik abraziv jarayonidan kelib chiqadi. Kremniy plitalari va unga tegishli idishlarni tozalash jarayonida xlorid kislotasi ham ko'p marta ishlatiladi. Bu jarayonlarning barchasi maxsus o'yib ishlov berish baklarida yoki tozalash uskunalarida bajariladi, shuning uchun ftor o'z ichiga olgan oqava suvlarni mustaqil ravishda chiqarish mumkin. Konsentratsiyaga ko'ra, uni yuqori konsentratsiyali ftor o'z ichiga olgan oqava suvlar va past konsentratsiyali ammiak o'z ichiga olgan oqava suvlarga bo'lish mumkin. Odatda, yuqori konsentratsiyali ammiak o'z ichiga olgan oqava suvlarning konsentratsiyasi 100-1200 mg/L ga yetishi mumkin. Ko'pgina kompaniyalar oqava suvlarning bu qismini yuqori sifatli suv talab qilmaydigan jarayonlar uchun qayta ishlaydi.
2. Kislota-asosli oqava suvlar:
Integral mikrosxemalarni ishlab chiqarish jarayonidagi deyarli har bir jarayon chipni tozalashni talab qiladi. Hozirgi vaqtda sulfat kislota va vodorod peroksid integral mikrosxemalarni ishlab chiqarish jarayonida eng ko'p ishlatiladigan tozalash suyuqliklari hisoblanadi. Shu bilan birga, nitrat kislota, xlorid kislota va ammiak suvi kabi kislota-asosli reagentlar ham qo'llaniladi.
Ishlab chiqarish jarayonining kislota-asosli oqava suvlari asosan chip ishlab chiqarish jarayonida tozalash jarayonidan kelib chiqadi. Qadoqlash jarayonida chip elektrokaplama va kimyoviy tahlil paytida kislota-asosli eritma bilan ishlov beriladi. Qayta ishlashdan so'ng, kislota-asosli yuvish oqava suvlarini ishlab chiqarish uchun uni toza suv bilan yuvish kerak. Bundan tashqari, toza suv stantsiyasida natriy gidroksid va xlorid kislota kabi kislota-asosli regeneratsiya oqava suvlarini ishlab chiqarish uchun anion va kation qatronlarini qayta tiklash uchun natriy gidroksid va xlorid kislota kabi kislota-asosli regeneratsiya oqava suvlaridan ham foydalaniladi. Yuvish quyruq suvi ham kislota-asosli chiqindi gazlarni yuvish jarayonida ishlab chiqariladi. Integral sxema ishlab chiqarish kompaniyalarida kislota-asosli oqava suv miqdori ayniqsa katta.
3. Organik oqava suvlar:
Turli ishlab chiqarish jarayonlari tufayli yarimo'tkazgichlar sanoatida ishlatiladigan organik erituvchilar miqdori juda farq qiladi. Biroq, tozalash vositasi sifatida organik erituvchilar hali ham ishlab chiqarish qadoqlashining turli bo'g'inlarida keng qo'llaniladi. Ba'zi erituvchilar organik oqava suvlarni oqizishga aylanadi.
4. Boshqa oqava suvlar:
Yarimo'tkazgich ishlab chiqarish jarayonining o'yib ishlov berish jarayonida zararsizlantirish uchun ko'p miqdorda ammiak, ftor va yuqori toza suv ishlatiladi, shu bilan yuqori konsentratsiyali ammiak o'z ichiga olgan oqava suvlar chiqariladi.
Yarimo'tkazgichli qadoqlash jarayonida elektrokaplama jarayoni talab qilinadi. Elektrokaplamadan keyin chipni tozalash kerak va elektrokaplama tozalash jarayonida chiqindi suvlar hosil bo'ladi. Elektrokaplamada ba'zi metallar ishlatilganligi sababli, elektrokaplama tozalash chiqindi suvlarida qo'rg'oshin, qalay, disk, rux, alyuminiy va boshqalar kabi metall ionlari chiqindilari bo'ladi.
Chiqindi gaz
Yarimo'tkazgichlar jarayoni operatsiya xonasining tozaligiga juda yuqori talablar qo'yganligi sababli, odatda jarayon davomida uchib ketadigan turli xil chiqindi gazlarni ajratib olish uchun ventilyatorlardan foydalaniladi. Shuning uchun yarimo'tkazgichlar sanoatida chiqindi gazlar chiqindilari katta chiqindi hajmi va past emissiya konsentratsiyasi bilan tavsiflanadi. Chiqindi gazlar chiqindilari ham asosan uchib ketadi.
Bu chiqindi gazlar chiqindilarini asosan to'rt toifaga bo'lish mumkin: kislotali gaz, ishqoriy gaz, organik chiqindi gaz va zaharli gaz.
1. Kislota-asosli chiqindi gaz:
Kislota-asosli chiqindi gaz asosan diffuziya natijasida hosil bo'ladi,Yurak-qon tomir kasalliklari, CMP va o'yib ishlov berish jarayonlari, bunda gofretni tozalash uchun kislota-asosli tozalash eritmasi qo'llaniladi.
Hozirgi vaqtda yarimo'tkazgichlar ishlab chiqarish jarayonida eng ko'p ishlatiladigan tozalash erituvchisi vodorod peroksid va sulfat kislota aralashmasidir.
Ushbu jarayonlarda hosil bo'lgan chiqindi gazlar tarkibiga sulfat kislota, ftorid kislota, xlorid kislota, nitrat kislota va fosfor kislotasi kabi kislotali gazlar kiradi va ishqoriy gaz asosan ammiakdan iborat.
2. Organik chiqindi gaz:
Organik chiqindi gaz asosan fotolitografiya, ishlab chiqarish, o'yib ishlov berish va diffuziya kabi jarayonlardan kelib chiqadi. Ushbu jarayonlarda plastinka yuzasini tozalash uchun organik eritma (masalan, izopropil spirti) ishlatiladi va uchuvchanlik natijasida hosil bo'lgan chiqindi gaz organik chiqindi gaz manbalaridan biridir;
Shu bilan birga, fotolitografiya va o'yib ishlov berish jarayonida ishlatiladigan fotorezist (fotorezist) tarkibida butil asetat kabi uchuvchan organik erituvchilar mavjud bo'lib, ular gofretni qayta ishlash jarayonida atmosferaga uchib ketadi, bu esa organik chiqindi gazining yana bir manbai hisoblanadi.
3. Zaharli chiqindi gaz:
Toksik chiqindi gaz asosan kristall epitaksiyasi, quruq o'yish va CVD kabi jarayonlardan kelib chiqadi. Ushbu jarayonlarda plastinani qayta ishlash uchun kremniy (SiHj), fosfor (PH3), uglerod tetraklorid (CFJ), boran, bor trioksidi va boshqalar kabi turli xil yuqori tozalikdagi maxsus gazlar qo'llaniladi. Ba'zi maxsus gazlar zaharli, bo'g'uvchi va korrozivdir.
Shu bilan birga, yarimo'tkazgichlar ishlab chiqarishda kimyoviy bug'larni cho'ktirishdan keyin quruq o'yib tozalash va tozalash jarayonida NFS, C2F&CR, C3FS, CHF3, SF6 va boshqalar kabi ko'p miqdorda to'liq oksid (PFCS) gazi talab qilinadi. Bu perftorlangan birikmalar infraqizil yorug'lik mintaqasida kuchli yutilishga ega va atmosferada uzoq vaqt qoladi. Ular odatda global issiqxona effektining asosiy manbai hisoblanadi.
4. Qadoqlash jarayoni chiqindi gaz:
Yarimo'tkazgich ishlab chiqarish jarayoni bilan taqqoslaganda, yarimo'tkazgich qadoqlash jarayonida hosil bo'lgan chiqindi gaz nisbatan oddiy, asosan kislotali gaz, epoksi qatroni va changdir.
Kislotali chiqindi gaz asosan elektrokaplama kabi jarayonlarda hosil bo'ladi;
Pishirish chiqindi gazi mahsulotni yopishtirish va yopishdan keyin pishirish jarayonida hosil bo'ladi;
Plitalarni kesish mashinasi gofretni kesish jarayonida tarkibida kremniy changi bo'lgan chiqindi gaz hosil qiladi.
Atrof-muhit ifloslanishi muammolari
Yarimo'tkazgichlar sanoatida atrof-muhitning ifloslanishi muammolari uchun hal qilinishi kerak bo'lgan asosiy muammolar quyidagilardir:
· Fotolitografiya jarayonida havo ifloslantiruvchi moddalar va uchuvchan organik birikmalarning (VOC) keng ko'lamli emissiyasi;
· Plazma o'yib ishlov berish va kimyoviy bug'larni cho'ktirish jarayonlarida perftorlangan birikmalarning (PFCS) emissiyasi;
· Ishlab chiqarishda energiya va suvning katta miqdorda isteʼmol qilinishi va ishchilar xavfsizligini taʼminlash;
· Qo'shimcha mahsulotlarni qayta ishlash va ifloslanish monitoringi;
· Qadoqlash jarayonlarida xavfli kimyoviy moddalardan foydalanish muammolari.
Toza ishlab chiqarish
Yarimo'tkazgichli qurilmalarni toza ishlab chiqarish texnologiyasi xom ashyo, jarayonlar va jarayonlarni boshqarish jihatidan yaxshilanishi mumkin.
Xom ashyo va energiyani yaxshilash
Birinchidan, aralashmalar va zarrachalarning kiritilishini kamaytirish uchun materiallarning sofligi qat'iy nazorat qilinishi kerak.
Ikkinchidan, kiruvchi komponentlar yoki yarim tayyor mahsulotlar ishlab chiqarishga qo'yilishidan oldin ularda turli xil harorat, oqishlarni aniqlash, tebranish, yuqori voltli elektr toki urishi va boshqa sinovlar o'tkazilishi kerak.
Bundan tashqari, yordamchi materiallarning sofligi qat'iy nazorat qilinishi kerak. Energiyani toza ishlab chiqarish uchun ishlatilishi mumkin bo'lgan nisbatan ko'p texnologiyalar mavjud.
Ishlab chiqarish jarayonini optimallashtirish
Yarimo'tkazgichlar sanoatining o'zi texnologik jarayonlarni takomillashtirish orqali atrof-muhitga ta'sirini kamaytirishga intiladi.
Masalan, 1970-yillarda integral mikrosxemalarni tozalash texnologiyasida asosan plastinkalarni tozalash uchun organik erituvchilar ishlatilgan. 1980-yillarda plastinkalarni tozalash uchun sulfat kislota kabi kislota va ishqoriy eritmalar ishlatilgan. 1990-yillarga qadar plazma kislorodini tozalash texnologiyasi ishlab chiqilgan.
Qadoqlash nuqtai nazaridan, hozirgi kunda aksariyat kompaniyalar atrof-muhitga og'ir metallarning ifloslanishiga olib keladigan elektrokaplama texnologiyasidan foydalanmoqda.
Biroq, Shanxaydagi qadoqlash zavodlari endi elektrokaplama texnologiyasidan foydalanmaydi, shuning uchun og'ir metallarning atrof-muhitga ta'siri yo'q. Yarimo'tkazgichlar sanoati o'zining rivojlanish jarayonida jarayonlarni takomillashtirish va kimyoviy almashtirish orqali atrof-muhitga ta'sirini asta-sekin kamaytirayotgani aniqlandi, bu ham atrof-muhitga asoslangan jarayon va mahsulot dizaynini targ'ib qilishning hozirgi global rivojlanish tendentsiyasiga mos keladi.
Hozirgi vaqtda mahalliy jarayonlarni takomillashtirish bo'yicha ko'proq ishlar olib borilmoqda, jumladan:
· Jarayon oqimini yaxshilash va jarayonda ishlatiladigan PFC gaz miqdorini kamaytirish kabi past issiqxona effektiga ega PFC gazidan foydalanib, to'liq ammoniyli PFC gazini almashtirish va kamaytirish;
· Tozalash jarayonida ishlatiladigan kimyoviy tozalash vositalari miqdorini kamaytirish uchun ko'p vafli tozalashni bitta vafli tozalashga o'zgartirish.
· Jarayonni qat'iy nazorat qilish:
a. Ishlab chiqarish jarayonini avtomatlashtirishni amalga oshirish, bu aniq ishlov berish va partiyaviy ishlab chiqarishni amalga oshirish va qo'lda ishlashning yuqori xatolik darajasini kamaytirish imkonini beradi;
b. Juda toza jarayonning atrof-muhit omillari, hosildorlikning yo'qotilishining taxminan 5% yoki undan kamrog'i odamlar va atrof-muhit tufayli yuzaga keladi. Juda toza jarayonning atrof-muhit omillari asosan havo tozaligi, yuqori toza suv, siqilgan havo, CO2, N2, harorat, namlik va boshqalarni o'z ichiga oladi. Toza ustaxonaning tozalik darajasi ko'pincha havoning birlik hajmiga ruxsat etilgan maksimal zarrachalar soni, ya'ni zarrachalar soni konsentratsiyasi bilan o'lchanadi;
c. Ishlab chiqarish jarayonida katta miqdordagi chiqindilar bo'lgan ish stantsiyalarida aniqlashni kuchaytirish va aniqlash uchun tegishli asosiy nuqtalarni tanlash.
Dunyo bo'ylab mijozlarni keyingi muhokama uchun bizga tashrif buyurishga taklif qilamiz!
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
Nashr vaqti: 2024-yil 13-avgust