Yarımkeçirici cihazların istehsalına əsasən diskret qurğular, inteqral sxemlər və onların qablaşdırılması prosesləri daxildir.
Yarımkeçiricilərin istehsalını üç mərhələyə bölmək olar: məmulat gövdəsinin material istehsalı, məhsulgofretistehsalı və cihazın yığılması. Onların arasında ən ciddi çirklənmə məhsul vafli istehsal mərhələsidir.
Çirkləndiricilər əsasən çirkab sulara, tullantı qazlarına və bərk tullantılara bölünür.
Çip istehsal prosesi:
Silikon vaflixarici daşlamadan sonra - təmizləmə - oksidləşmə - vahid müqavimət - fotolitoqrafiya - inkişaf - aşındırma - diffuziya, ion implantasiyası - kimyəvi buxarın çökməsi - kimyəvi mexaniki cilalama - metallaşma və s.
Çirkab su
Yarımkeçiricilərin istehsalı və qablaşdırma sınaqlarının hər bir prosesində, əsasən, turşu əsaslı çirkab suları, ammonyak tərkibli çirkab suları və üzvi çirkab suları böyük miqdarda çirkab suları əmələ gəlir.
1. Tərkibində flüor olan çirkab sular:
Hidrofluor turşusu oksidləşdirici və aşındırıcı xüsusiyyətlərinə görə oksidləşmə və aşındırma proseslərində istifadə olunan əsas həlledici olur. Prosesdə flüor tərkibli çirkab suları əsasən diffuziya prosesindən və çip istehsalı prosesində kimyəvi mexaniki cilalama prosesindən qaynaqlanır. Silikon vaflilərin və müvafiq qabların təmizlənməsi prosesində xlorid turşusu da dəfələrlə istifadə olunur. Bütün bu proseslər xüsusi aşındırma çənlərində və ya təmizləyici avadanlıqlarda tamamlanır, beləliklə, flüor tərkibli çirkab suları müstəqil şəkildə axıdılması mümkündür. Konsentrasiyaya görə yüksək konsentrasiyalı flüor tərkibli çirkab sulara və aşağı konsentrasiyalı ammonyak tərkibli çirkab sulara bölünə bilər. Ümumiyyətlə, yüksək konsentrasiyalı ammonyak tərkibli çirkab suların konsentrasiyası 100-1200 mq/l-ə çata bilər. Əksər şirkətlər tullantı suyunun bu hissəsini yüksək su keyfiyyəti tələb etməyən proseslər üçün təkrar emal edirlər.
2. Turşu əsaslı tullantı suları:
İnteqral sxemlərin istehsalı prosesində demək olar ki, hər bir proses çipin təmizlənməsini tələb edir. Hal-hazırda, sulfat turşusu və hidrogen peroksid inteqral sxemlərin istehsalı prosesində ən çox istifadə edilən təmizləyici mayelərdir. Eyni zamanda, azot turşusu, xlorid turşusu və ammonyak suyu kimi turşu əsaslı reagentlərdən də istifadə olunur.
İstehsal prosesinin turşu əsaslı çirkab suları əsasən çip istehsalı prosesində təmizlənmə prosesindən gəlir. Qablaşdırma prosesində çip elektrokaplama və kimyəvi analiz zamanı turşu əsaslı məhlul ilə işlənir. Müalicədən sonra turşu əsaslı yuyucu tullantı sularını çıxarmaq üçün təmiz su ilə yuyulmalıdır. Bundan əlavə, natrium hidroksid və xlorid turşusu kimi turşu əsaslı reagentlər də saf su stansiyasında turşu əsaslı regenerasiya tullantı sularını istehsal etmək üçün anion və kation qatranlarını bərpa etmək üçün istifadə olunur. Turş-bazlı tullantı qazlarının yuyulması prosesi zamanı yuyucu quyruq suyu da əmələ gəlir. İnteqrasiya sxemləri istehsal edən şirkətlərdə turşu əsaslı çirkab sularının miqdarı xüsusilə böyükdür.
3. Üzvi çirkab suları:
Müxtəlif istehsal proseslərinə görə yarımkeçirici sənayedə istifadə olunan üzvi həlledicilərin miqdarı çox fərqlidir. Bununla belə, təmizləyici vasitələr kimi, üzvi həlledicilər hələ də qablaşdırma istehsalının müxtəlif bölmələrində geniş istifadə olunur. Bəzi həlledicilər üzvi çirkab sularının axıdılmasına çevrilir.
4. Digər tullantı suları:
Yarımkeçiricilərin istehsalı prosesinin aşındırma prosesi zərərsizləşdirmə üçün böyük miqdarda ammonyak, flüor və yüksək təmizlikli sudan istifadə edəcək və bununla da yüksək konsentrasiyalı ammonyak tərkibli çirkab sularının axıdılmasına səbəb olacaqdır.
Yarımkeçirici qablaşdırma prosesində elektrokaplama prosesi tələb olunur. Elektrokaplamadan sonra çip təmizlənməlidir və bu prosesdə elektrokaplama təmizləyici çirkab suları yaranacaq. Bəzi metallar elektrokaplamada istifadə edildiyi üçün, elektrokaplama təmizləyici tullantı sularında qurğuşun, qalay, disk, sink, alüminium və s. kimi metal ionları emissiyaları olacaq.
Tullantı qazı
Yarımkeçirici proses əməliyyat otağının təmizliyi üçün son dərəcə yüksək tələblərə malik olduğundan, adətən proses zamanı uçucu olan müxtəlif növ tullantı qazlarını çıxarmaq üçün fanatlar istifadə olunur. Buna görə də, yarımkeçirici sənayedə tullantı qaz emissiyaları böyük işlənmiş qaz həcmi və aşağı emissiya konsentrasiyası ilə xarakterizə olunur. Tullantı qazı emissiyaları da əsasən uçucu olur.
Bu tullantı qaz emissiyaları əsasən dörd kateqoriyaya bölünə bilər: turşu qaz, qələvi qaz, üzvi tullantı qaz və zəhərli qaz.
1. Turşu əsaslı tullantı qazı:
Turşu əsaslı tullantı qazları əsasən diffuziya nəticəsində yaranır,CVDvafli təmizləmək üçün turşu əsaslı təmizləyici məhluldan istifadə edən CMP və aşındırma prosesləri.
Hal-hazırda yarımkeçirici istehsal prosesində ən çox istifadə edilən təmizləyici həlledici hidrogen peroksid və sulfat turşusunun qarışığıdır.
Bu proseslər zamanı əmələ gələn tullantı qazına sulfat turşusu, hidroflorik turşu, xlorid turşusu, nitrat turşusu və fosfor turşusu kimi turşu qazları, qələvi qaz isə əsasən ammonyakdır.
2. Üzvi tullantı qazı:
Üzvi tullantı qazları əsasən fotolitoqrafiya, işlənmə, aşındırma və diffuziya kimi proseslərdən gəlir. Bu proseslərdə vaflinin səthini təmizləmək üçün üzvi məhluldan (məsələn, izopropil spirti) istifadə olunur və buxarlanma nəticəsində yaranan tullantı qazı üzvi tullantı qazının mənbələrindən biridir;
Eyni zamanda, fotolitoqrafiya və aşındırma prosesində istifadə olunan fotorezistin (fotorezistin) tərkibində uçucu üzvi həlledicilər, məsələn, vaflinin emalı zamanı atmosferə uçan butil asetat var ki, bu da üzvi tullantı qazının digər mənbəyidir.
3. Zəhərli tullantı qazları:
Zəhərli tullantı qazları əsasən kristal epitaksiya, quru aşındırma və CVD kimi proseslərdən gəlir. Bu proseslərdə vafli emal etmək üçün silisium (SiHj), fosfor (PH3), karbon tetraklorid (CFJ), bor, bor trioksid və s. kimi müxtəlif yüksək təmizliyə malik xüsusi qazlardan istifadə olunur. Bəzi xüsusi qazlar zəhərli, boğucu və aşındırıcı.
Eyni zamanda, yarımkeçiricilər istehsalında kimyəvi buxar çökdürüldükdən sonra quru aşındırma və təmizləmə prosesində böyük miqdarda tam oksid (PFCS) qazı tələb olunur, məsələn NFS, C2F&CR, C3FS, CHF3, SF6 və s. Bu perftorlu birləşmələr infraqırmızı işıq bölgəsində güclü udma qabiliyyətinə malikdir və uzun müddət atmosferdə qalır. Onlar ümumiyyətlə qlobal istixana effektinin əsas mənbəyi hesab olunurlar.
4. Qablaşdırma prosesi tullantı qazı:
Yarımkeçiricilərin istehsalı prosesi ilə müqayisədə, yarımkeçirici qablaşdırma prosesi nəticəsində yaranan tullantı qazı nisbətən sadədir, əsasən turşu qazı, epoksi qatranı və tozdur.
Turşu tullantı qazı əsasən elektrokaplama kimi proseslərdə əmələ gəlir;
Çörək bişirmə tullantıları məhsulun yapışdırılması və möhürlənməsindən sonra çörəkçilik prosesində əmələ gəlir;
Dilimləmə maşını vafli kəsmə prosesi zamanı tərkibində iz silikon tozu olan tullantı qazı yaradır.
Ətraf mühitin çirklənməsi problemləri
Yarımkeçirici sənayesində ətraf mühitin çirklənməsi problemləri üçün həll edilməli olan əsas problemlər bunlardır:
· Fotolitoqrafiya prosesində hava çirkləndiricilərinin və uçucu üzvi birləşmələrin (VOC) geniş miqyaslı emissiyası;
· Plazma aşındırma və kimyəvi buxar çökmə proseslərində perftorlu birləşmələrin (PFCS) emissiyası;
· İstehsalatda geniş miqyasda enerji və su sərfi və işçilərin təhlükəsizliyinin qorunması;
· Əlavə məhsulların təkrar emalı və çirklənməsinin monitorinqi;
· Qablaşdırma proseslərində təhlükəli kimyəvi maddələrdən istifadə problemləri.
Təmiz istehsal
Yarımkeçirici cihaz təmiz istehsal texnologiyası xammal, proseslər və prosesə nəzarət aspektlərindən təkmilləşdirilə bilər.
Xammal və enerjinin yaxşılaşdırılması
Birincisi, çirklərin və hissəciklərin daxil olmasını azaltmaq üçün materialların təmizliyinə ciddi nəzarət edilməlidir.
İkincisi, daxil olan komponentlər və ya yarımfabrikatlar istehsala buraxılmazdan əvvəl müxtəlif temperatur, sızma aşkarlanması, vibrasiya, yüksək gərginlikli elektrik şoku və digər sınaqlar aparılmalıdır.
Bundan əlavə, köməkçi materialların təmizliyinə ciddi nəzarət edilməlidir. Enerjinin təmiz istehsalı üçün istifadə oluna bilən nisbətən çox texnologiya var.
İstehsal prosesini optimallaşdırın
Yarımkeçiricilər sənayesi özü proses texnologiyasını təkmilləşdirməklə ətraf mühitə təsirini azaltmağa çalışır.
Məsələn, 1970-ci illərdə inteqral sxemlərin təmizlənməsi texnologiyasında vafliləri təmizləmək üçün əsasən üzvi həlledicilərdən istifadə olunurdu. 1980-ci illərdə vafliləri təmizləmək üçün sulfat turşusu kimi turşu və qələvi məhlullardan istifadə olunurdu. 1990-cı illərə qədər plazmanın oksigenlə təmizlənməsi texnologiyası hazırlanmışdı.
Qablaşdırma baxımından, əksər şirkətlər hazırda ətraf mühitə ağır metalların çirklənməsinə səbəb olacaq elektrokaplama texnologiyasından istifadə edirlər.
Bununla belə, Şanxaydakı qablaşdırma zavodları artıq elektrokaplama texnologiyasından istifadə etmir, ona görə də ağır metalların ətraf mühitə təsiri yoxdur. Yarımkeçirici sənayesinin öz inkişaf prosesində proseslərin təkmilləşdirilməsi və kimyəvi əvəzetmə yolu ilə ətraf mühitə təsirini tədricən azaldır ki, bu da ətraf mühitə əsaslanan proses və məhsul dizaynını müdafiə edən cari qlobal inkişaf tendensiyasını izləyir.
Hazırda daha çox yerli proses təkmilləşdirmələri aparılır, o cümlədən:
· Tam ammoniumlu PFCS qazının dəyişdirilməsi və azaldılması, məsələn, yüksək istixana effekti ilə qazı əvəz etmək üçün aşağı istixana effektinə malik PFCs qazının istifadəsi, məsələn, proses axınının yaxşılaşdırılması və prosesdə istifadə olunan PFCS qazının miqdarının azaldılması;
·Təmizləmə prosesində istifadə olunan kimyəvi təmizləyici vasitələrin miqdarını azaltmaq üçün çox vafli təmizləməni tək vafli təmizləməyə qədər təkmilləşdirmək.
· Ciddi proses nəzarəti:
a. Dəqiq emal və partiya istehsalını həyata keçirə bilən istehsal prosesinin avtomatlaşdırılmasını həyata keçirmək və əl ilə işləmə zamanı yüksək səhv nisbətini azaltmaq;
b. Ultra təmiz proses ətraf mühit faktorları, məhsul itkisinin təxminən 5% və ya daha azına insanlar və ətraf mühit səbəb olur. Ultra təmiz proses ətraf mühit amillərinə əsasən havanın təmizliyi, yüksək təmizlikli su, sıxılmış hava, CO2, N2, temperatur, rütubət və s. daxildir. Təmiz emalatxananın təmizlik səviyyəsi çox vaxt məhsul vahidinin həcminə icazə verilən maksimum hissəciklərin sayı ilə ölçülür. hava, yəni hissəciklərin konsentrasiyası;
c. Aşkarlamanı gücləndirin və istehsal prosesi zamanı böyük miqdarda tullantıların olduğu iş stansiyalarında aşkar etmək üçün müvafiq əsas nöqtələri seçin.
Dünyanın hər yerindən gələn hər hansı bir müştərini daha çox müzakirə etmək üçün bizi ziyarət etmək üçün xoş gəlmisiniz!
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
Göndərmə vaxtı: 13 avqust 2024-cü il