Die vervaardiging van halfgeleiertoestelle sluit hoofsaaklik diskrete toestelle, geïntegreerde stroombane en hul verpakkingsprosesse in.
Halfgeleierproduksie kan in drie fases verdeel word: produk liggaam materiaal produksie, produkwafervervaardiging en toestelsamestelling. Onder hulle is die ernstigste besoedeling die vervaardigingstadium van produkwafers.
Besoedelingstowwe word hoofsaaklik verdeel in afvalwater, afvalgas en vaste afval.
Chip vervaardigingsproses:
Silikon waferna eksterne slyp - skoonmaak - oksidasie - eenvormige weerstand - fotolitografie - ontwikkeling - ets - diffusie, ioon-inplanting - chemiese dampneerslag - chemiese meganiese polering - metallisering, ens.
Afvalwater
'n Groot hoeveelheid afvalwater word in elke prosesstap van halfgeleiervervaardiging en verpakkingstoetsing gegenereer, hoofsaaklik suur-basis afvalwater, ammoniakbevattende afvalwater en organiese afvalwater.
1. Fluoorbevattende afvalwater:
Fluorwaterstofsuur word die hoofoplosmiddel wat in oksidasie- en etsprosesse gebruik word as gevolg van sy oksiderende en korrosiewe eienskappe. Fluoorbevattende afvalwater in die proses kom hoofsaaklik van die diffusieproses en chemiese meganiese poleerproses in die skyfievervaardigingsproses. In die skoonmaakproses van silikonwafels en verwante gereedskap word soutsuur ook baie keer gebruik. Al hierdie prosesse word in toegewyde etstenks of skoonmaaktoerusting voltooi, sodat fluoorbevattende afvalwater onafhanklik afgevoer kan word. Volgens die konsentrasie kan dit in hoë-konsentrasie fluoorbevattende afvalwater en laekonsentrasie ammoniakbevattende afvalwater verdeel word. Oor die algemeen kan die konsentrasie van hoë-konsentrasie ammoniakbevattende afvalwater 100-1200 mg/L bereik. Die meeste maatskappye herwin hierdie deel van afvalwater vir prosesse wat nie hoë watergehalte vereis nie.
2. Suur-basis afvalwater:
Byna elke proses in die vervaardigingsproses van die geïntegreerde stroombaan vereis dat die skyfie skoongemaak word. Tans is swaelsuur en waterstofperoksied die mees gebruikte skoonmaakvloeistowwe in die vervaardigingsproses van geïntegreerde stroombane. Terselfdertyd word suur-basis-reagense soos salpetersuur, soutsuur en ammoniakwater ook gebruik.
Die suur-basis afvalwater van die vervaardigingsproses kom hoofsaaklik van die skoonmaakproses in die skyfievervaardigingsproses. In die verpakkingsproses word die skyfie tydens elektroplatering en chemiese ontleding met suur-basis-oplossing behandel. Na behandeling moet dit met suiwer water gewas word om suur-basis wasafvalwater te produseer. Daarbenewens word suur-basis-reagense soos natriumhidroksied en soutsuur ook in die suiwerwaterstasie gebruik om anioon- en katioonharse te regenereer om suur-basis-regenerasie-afvalwater te produseer. Wasstertwater word ook geproduseer tydens die suur-basis afvalgas wasproses. In geïntegreerde stroombaan vervaardigingsmaatskappye is die hoeveelheid suur-basis afvalwater besonder groot.
3. Organiese afvalwater:
As gevolg van verskillende produksieprosesse verskil die hoeveelheid organiese oplosmiddels wat in die halfgeleierbedryf gebruik word, baie. As skoonmaakmiddels word organiese oplosmiddels egter steeds wyd gebruik in verskeie skakels van vervaardigingsverpakking. Sommige oplosmiddels word organiese afvalwaterafvoer.
4. Ander afvalwater:
Die etsproses van die halfgeleierproduksieproses sal 'n groot hoeveelheid ammoniak, fluoor en hoësuiwer water vir ontsmetting gebruik, en daardeur hoë konsentrasie ammoniakbevattende afvalwaterafvoer genereer.
Die elektroplateringsproses word vereis in die halfgeleierverpakkingsproses. Die skyfie moet skoongemaak word na elektroplatering, en elektroplatering skoonmaak afvalwater sal in hierdie proses gegenereer word. Aangesien sommige metale in elektroplatering gebruik word, sal daar metaalioonvrystellings wees in die elektroplatering wat afvalwater skoonmaak, soos lood, tin, skyf, sink, aluminium, ens.
Afvalgas
Aangesien die halfgeleierproses uiters hoë vereistes vir die netheid van die operasiekamer het, word waaiers gewoonlik gebruik om verskeie soorte afvalgasse wat tydens die proses vervlugtig word, te onttrek. Daarom word die afvalgasvrystellings in die halfgeleierbedryf gekenmerk deur groot uitlaatvolume en lae emissiekonsentrasie. Afvalgasvrystellings word ook hoofsaaklik vervlugtig.
Hierdie afvalgasvrystellings kan hoofsaaklik in vier kategorieë verdeel word: suurgas, alkaliese gasse, organiese afvalgas en giftige gasse.
1. Suur-basis afvalgas:
Suur-basis afvalgas kom hoofsaaklik van diffusie,CVD, CMP en etsprosesse, wat suur-basis skoonmaakoplossing gebruik om die wafer skoon te maak.
Op die oomblik is die mees gebruikte skoonmaak-oplosmiddel in halfgeleiervervaardigingsproses 'n mengsel van waterstofperoksied en swaelsuur.
Die afvalgas wat in hierdie prosesse gegenereer word, sluit suurgasse soos swaelsuur, fluoorsuur, soutsuur, salpetersuur en fosforsuur in, en die alkaliese gas is hoofsaaklik ammoniak.
2. Organiese afvalgas:
Organiese afvalgas kom hoofsaaklik van prosesse soos fotolitografie, ontwikkeling, ets en diffusie. In hierdie prosesse word organiese oplossing (soos isopropylalkohol) gebruik om die oppervlak van die wafer skoon te maak, en die afvalgas wat deur vervlugtiging gegenereer word, is een van die bronne van organiese afvalgas;
Terselfdertyd bevat die fotoresist (fotoresist) wat in die proses van fotolitografie en ets gebruik word, vlugtige organiese oplosmiddels, soos butielasetaat, wat tydens die wafelverwerkingsproses in die atmosfeer vervlugtig, wat nog 'n bron van organiese afvalgas is.
3. Giftige afvalgas:
Giftige afvalgas kom hoofsaaklik van prosesse soos kristalepitaxie, droë ets en CVD. In hierdie prosesse word 'n verskeidenheid hoë-suiwer spesiale gasse gebruik om die wafer te verwerk, soos silikon (SiHj), fosfor (PH3), koolstoftetrachloried (CFJ), boraan, boortrioksied, ens. Sommige spesiale gasse is giftig, versmorend en bytend.
Terselfdertyd, in die droë ets- en skoonmaakproses na chemiese dampneerlegging in halfgeleiervervaardiging, word 'n groot hoeveelheid voloksied (PFCS) gas benodig, soos NFS, C2F&CR, C3FS, CHF3, SF6, ens. Hierdie geperfluoreerde verbindings het sterk absorpsie in die infrarooi ligstreek en bly lank in die atmosfeer. Hulle word oor die algemeen beskou as die hoofbron van die globale kweekhuiseffek.
4. Verpakkingsproses afvalgas:
In vergelyking met die halfgeleiervervaardigingsproses, is die afvalgas wat deur die halfgeleierverpakkingsproses gegenereer word relatief eenvoudig, hoofsaaklik suurgas, epoksiehars en stof.
Suur afvalgas word hoofsaaklik gegenereer in prosesse soos elektroplatering;
Bakafvalgas word gegenereer in die proses van bak na produkplak en verseëling;
Die snymasjien genereer afvalgas wat spoorsilikonstof bevat tydens die wafelsnyproses.
Omgewingsbesoedelingsprobleme
Vir die omgewingsbesoedelingsprobleme in die halfgeleierbedryf is die hoofprobleme wat opgelos moet word:
· Grootskaalse vrystelling van lugbesoedeling en vlugtige organiese verbindings (VOC's) in die fotolitografieproses;
· Emissie van geperfluoreerde verbindings (PFCS) in plasma-ets en chemiese dampneerleggingsprosesse;
· Grootskaalse verbruik van energie en water in produksie en veiligheidsbeskerming van werkers;
· Herwinning en besoedelingsmonitering van neweprodukte;
· Probleme met die gebruik van gevaarlike chemikalieë in verpakkingsprosesse.
Skoon produksie
Halfgeleier toestel skoon produksie tegnologie kan verbeter word uit die aspekte van grondstowwe, prosesse en proses beheer.
Verbetering van grondstowwe en energie
Eerstens moet die suiwerheid van materiale streng beheer word om die inbring van onsuiwerhede en deeltjies te verminder.
Tweedens moet verskeie temperatuur-, lekdetectie-, vibrasie-, hoëspanning-elektriese skok en ander toetse op die inkomende komponente of semi-afgewerkte produkte uitgevoer word voordat dit in produksie geplaas word.
Daarbenewens moet die suiwerheid van hulpmateriaal streng beheer word. Daar is relatief baie tegnologieë wat gebruik kan word vir skoon produksie van energie.
Optimaliseer produksieproses
Die halfgeleierbedryf streef self daarna om sy impak op die omgewing te verminder deur prosestegnologieverbeterings.
Byvoorbeeld, in die 1970's is organiese oplosmiddels hoofsaaklik gebruik om wafers skoon te maak in die geïntegreerde stroombaan-skoonmaaktegnologie. In die 1980's is suur- en alkalioplossings soos swaelsuur gebruik om wafers skoon te maak. Tot die 1990's is plasma suurstof skoonmaak tegnologie ontwikkel.
Wat verpakking betref, gebruik die meeste maatskappye tans elektroplateringstegnologie, wat swaarmetaalbesoedeling aan die omgewing sal veroorsaak.
Verpakkingsaanlegte in Sjanghai gebruik egter nie meer elektroplateringstegnologie nie, so daar is geen impak van swaar metale op die omgewing nie. Daar kan gevind word dat die halfgeleierbedryf sy impak op die omgewing geleidelik verminder deur prosesverbeterings en chemiese vervanging in sy eie ontwikkelingsproses, wat ook die huidige globale ontwikkelingstendens volg om proses- en produkontwerp op grond van die omgewing voor te staan.
Tans word meer plaaslike prosesverbeterings uitgevoer, insluitend:
·Vervanging en vermindering van al-ammonium PFCS-gas, soos die gebruik van PFCs-gas met 'n lae kweekhuiseffek om gas met 'n hoë kweekhuiseffek te vervang, soos die verbetering van prosesvloei en die vermindering van die hoeveelheid PFCS-gas wat in die proses gebruik word;
· Verbetering van multi-wafer-skoonmaak na enkelwafer-skoonmaak om die hoeveelheid chemiese skoonmaakmiddels wat in die skoonmaakproses gebruik word, te verminder.
· Streng prosesbeheer:
a. Realiseer outomatisering van die vervaardigingsproses, wat presiese verwerking en bondelproduksie kan realiseer, en die hoë foutkoers van handbewerking kan verminder;
b. Ultra-skoon proses omgewingsfaktore, ongeveer 5% of minder van die opbrengsverlies word deur mense en omgewing veroorsaak. Ultra-skoon proses omgewingsfaktore sluit hoofsaaklik lugskoonheid, hoë-suiwer water, saamgeperste lug, CO2, N2, temperatuur, humiditeit, ens. lug, dit wil sê, deeltjietelling konsentrasie;
c. Versterk opsporing, en kies toepaslike sleutelpunte vir opsporing by werkstasies met groot hoeveelhede afval tydens die produksieproses.
Welkom enige kliënte van regoor die wêreld om ons te besoek vir 'n verdere bespreking!
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
Pos tyd: Aug-13-2024