Вытворчасць паўправадніковых прыбораў у асноўным уключае дыскрэтныя прылады, інтэгральныя схемы і працэсы іх упакоўкі.
Вытворчасць паўправаднікоў можна падзяліць на тры этапы: вытворчасць матэрыялаў цела прадукту, прадуктвафельнывыраб і зборка прылады. Сярод іх найбольш сур'ёзным забруджваннем з'яўляецца стадыя вытворчасці вафельнай прадукцыі.
Забруджвальныя рэчывы ў асноўным дзеляцца на сцёкавыя вады, адпрацаваныя газы і цвёрдыя адходы.
Працэс вытворчасці чыпаў:
Крамянёвая пласцінапасля вонкавага шліфавання - ачысткі - акіслення - аднастайнага рэзіста - фоталітаграфіі - праявы - тручэння - дыфузіі, іоннай імплантацыі - хімічнага асаджэння з паравай фазы - хіміка-механічнай паліроўкі - металізацыі і інш.
Сцёкавыя вады
На кожным этапе вытворчасці паўправаднікоў і тэсціравання ўпакоўкі ўтвараецца вялікая колькасць сцёкавых вод, галоўным чынам кіслотна-шчолачных сцёкавых вод, сцёкавых вод, якія змяшчаюць аміяк, і арганічных сцёкавых вод.
1. Фторзмяшчальныя сцёкавыя вады:
Плавікавая кіслата становіцца асноўным растваральнікам, які выкарыстоўваецца ў працэсах акіслення і тручэння дзякуючы сваім акісляльным і каразійным уласцівасцям. Фторзмяшчальныя сцёкавыя вады ў працэсе ў асноўным паходзяць з працэсу дыфузіі і працэсу хіміка-механічнай паліроўкі ў працэсе вытворчасці чыпаў. У працэсе ачысткі крамянёвых пласцін і адпаведнага посуду таксама шмат разоў выкарыстоўваецца саляная кіслата. Усе гэтыя працэсы завяршаюцца ў спецыяльных рэзервуарах для пратручвання або ачышчальным абсталяванні, таму сцёкавыя вады, якія змяшчаюць фтор, могуць скідацца самастойна. Па канцэнтрацыі іх можна падзяліць на сцёкавыя вады з высокай канцэнтрацыяй фтору і сцёкавыя вады з нізкай канцэнтрацыяй аміяку. Як правіла, канцэнтрацыя сцёкавых вод з высокай канцэнтрацыяй аміяку можа дасягаць 100-1200 мг/л. Большасць кампаній перапрацоўваюць гэтую частку сцёкавых вод для працэсаў, якія не патрабуюць высокай якасці вады.
2. Кіслотна-шчолачныя сцёкавыя вады:
Амаль кожны працэс у працэсе вытворчасці інтэгральнай схемы патрабуе ачысткі чыпа. У цяперашні час серная кіслата і перакіс вадароду з'яўляюцца найбольш часта выкарыстоўваюцца ачышчальнымі вадкасцямі ў працэсе вытворчасці інтэгральных схем. Пры гэтым таксама выкарыстоўваюцца кіслотна-шчолачныя рэагенты, такія як азотная кіслата, саляная кіслата і аміячная вада.
Кіслотна-шчолачныя сцёкавыя вады вытворчага працэсу ў асноўным паходзяць з працэсу ачысткі ў працэсе вытворчасці чыпаў. У працэсе ўпакоўкі чып апрацоўваецца кіслотна-шчолачным растворам падчас гальванічнага пакрыцця і хімічнага аналізу. Пасля апрацоўкі яго трэба прамыць чыстай вадой для атрымання кіслотна-шчолачнай прамыўной сцёкавай вады. Акрамя таго, кіслотна-шчолачныя рэагенты, такія як гідраксід натрыю і саляная кіслата, таксама выкарыстоўваюцца ў станцыі ачысткі вады для рэгенерацыі аніёнаў і катыёнаў смол для атрымання кіслотна-шчолачнай рэгенерацыі сцёкавых вод. Прамывальная хваставая вада таксама вырабляецца ў працэсе кіслотна-шчолачнай прамывання адпрацаваных газаў. У кампаніях па вытворчасці інтэгральных схем колькасць кіслотна-шчолачных сцёкавых вод асабліва вялікая.
3. Арганічныя сцёкавыя вады:
З-за розных вытворчых працэсаў колькасць арганічных растваральнікаў, якія выкарыстоўваюцца ў паўправадніковай прамысловасці, вельмі розная. Аднак у якасці ачышчальных сродкаў арганічныя растваральнікі па-ранейшаму шырока выкарыстоўваюцца ў розных звёнах вытворчасці ўпакоўкі. Некаторыя растваральнікі становяцца арганічнымі сцёкавымі водамі.
4. Іншыя сцёкавыя вады:
У працэсе тручэння ў працэсе вытворчасці паўправаднікоў для абеззаражання будзе выкарыстоўвацца вялікая колькасць аміяку, фтору і вады высокай чысціні, што стварае скід сцёкавых вод з высокай канцэнтрацыяй аміяку.
Працэс гальванічнага пакрыцця неабходны ў працэсе ўпакоўкі паўправаднікоў. Чып неабходна ачысціць пасля гальванічнага пакрыцця, і ў гэтым працэсе будуць утварацца сцёкавыя вады. Паколькі некаторыя металы выкарыстоўваюцца ў гальваніцы, у сцёкавых водах ачысткі гальванікі будуць выкідвацца іёны металаў, такія як свінец, волава, дыск, цынк, алюміній і г.д.
Адпрацаваны газ
Паколькі паўправадніковы працэс прад'яўляе надзвычай высокія патрабаванні да чысціні аперацыйнай, вентылятары звычайна выкарыстоўваюцца для выдалення розных тыпаў адпрацаваных газаў, якія ўтвараюцца падчас працэсу. Такім чынам, выкіды адпрацаваных газаў у паўправадніковай прамысловасці характарызуюцца вялікім аб'ёмам выхлапу і нізкай канцэнтрацыяй выкідаў. Выкіды адпрацаваных газаў таксама ў асноўным лятучыя.
Гэтыя выкіды адпрацаваных газаў можна ў асноўным падзяліць на чатыры катэгорыі: кіслыя газы, шчолачныя газы, арганічныя адходы і таксічныя газы.
1. Кіслотна-шчолачныя адпрацаваныя газы:
Кіслотна-шчолачныя адпрацаваныя газы ў асноўным паходзяць у выніку дыфузіі,ССЗ, CMP і працэсы тручэння, якія выкарыстоўваюць кіслотна-шчолачны ачышчальны раствор для ачысткі пласцін.
У цяперашні час найбольш часта выкарыстоўваным растваральнікам для ачысткі ў працэсе вытворчасці паўправаднікоў з'яўляецца сумесь перакісу вадароду і сернай кіслаты.
Адпрацаваныя газы, якія ўтвараюцца ў гэтых працэсах, уключаюць кіслотныя газы, такія як серная кіслата, плавікавая кіслата, саляная кіслата, азотная кіслата і фосфарная кіслата, а шчолачны газ - гэта ў асноўным аміяк.
2. Арганічныя адходы:
Арганічныя адходы ў асноўным паходзяць з такіх працэсаў, як фоталітаграфія, праява, тручэнне і дыфузія. У гэтых працэсах арганічны раствор (напрыклад, ізапрапілавы спірт) выкарыстоўваецца для ачысткі паверхні пласцін, а адпрацаваныя газы, якія ўтвараюцца ў выніку выпарэння, з'яўляюцца адной з крыніц арганічных адпрацаваных газаў;
У той жа час фотарэзіст (фотарэзіст), які выкарыстоўваецца ў працэсе фоталітаграфіі і тручэння, змяшчае лятучыя арганічныя растваральнікі, такія як бутылацэтат, які выпараецца ў атмасферу ў працэсе апрацоўкі пласцін, што з'яўляецца яшчэ адной крыніцай арганічных адходаў.
3. Таксічны адходны газ:
Таксічныя адпрацаваныя газы ў асноўным паходзяць з такіх працэсаў, як эпітаксія крышталяў, сухое тручэнне і CVD. У гэтых працэсах для апрацоўкі пласцін выкарыстоўваюцца розныя спецыяльныя газы высокай чысціні, такія як крэмній (SiHj), фосфар (PH3), чатыроххларыд вугляроду (CFJ), боран, трыаксід бору і г. д. Некаторыя спецыяльныя газы таксічныя, задушлівы і з'едлівы.
У той жа час у працэсе сухога тручэння і ачысткі пасля хімічнага нанясення з паравай фазы ў вытворчасці паўправаднікоў патрабуецца вялікая колькасць поўнага аксіду (PFCS), такога як NFS, C2F і CR, C3FS, CHF3, SF6 і г.д. Гэтыя перфтарыраваныя злучэнні маюць моцнае паглынанне ў інфрачырвонай вобласці святла і застаюцца ў атмасферы на працягу доўгага часу. Яны звычайна лічацца асноўнай крыніцай глабальнага парніковага эфекту.
4. Адпрацаваны газ працэсу ўпакоўкі:
У параўнанні з працэсам вытворчасці паўправаднікоў, адпрацаваны газ, які ўтвараецца ў працэсе ўпакоўкі паўправаднікоў, адносна просты, у асноўным кіслы газ, эпаксідная смала і пыл.
Кіслотныя адпрацаваныя газы ў асноўным утвараюцца ў такіх працэсах, як гальваніка;
Адпрацаваны газ утвараецца ў працэсе выпякання пасля склейвання і герметызацыі вырабаў;
У працэсе рэзкі пласцін машына для нарэзкі пласцін утварае адпрацаваны газ, які змяшчае сляды крэмніевага пылу.
Праблемы забруджвання навакольнага асяроддзя
Для праблем забруджвання навакольнага асяроддзя ў паўправадніковай прамысловасці асноўныя праблемы, якія неабходна вырашыць:
· Маштабныя выкіды забруджвальных рэчываў у паветра і лятучых арганічных злучэнняў (ЛОС) у працэсе фоталітаграфіі;
· Вылучэнне перфтарыраваных злучэнняў (ПФЗС) у працэсах плазменнага тручэння і хімічнага асаджэння з паравай фазы;
· Вялікае спажыванне энергіі і вады на вытворчасці і ахове працы работнікаў;
· Перапрацоўка і маніторынг забруджвання пабочнымі прадуктамі;
· Праблемы выкарыстання небяспечных хімічных рэчываў у працэсах упакоўкі.
Чыстая вытворчасць
Тэхналогія чыстай вытворчасці паўправадніковых прыбораў можа быць палепшана з пункту гледжання сыравіны, працэсаў і кантролю працэсаў.
Паляпшэнне сыравіны і энергіі
Па-першае, чысціня матэрыялаў павінна строга кантралявацца, каб паменшыць увядзенне прымешак і часціц.
Па-другое, розныя выпрабаванні тэмпературы, выяўлення ўцечак, вібрацыі, удару электрычным токам высокага напружання і іншыя выпрабаванні павінны быць праведзены на ўваходных кампанентах або паўфабрыкатах перад іх запускам у вытворчасць.
Акрамя таго, трэба строга кантраляваць чысціню дапаможных матэрыялаў. Існуе адносна шмат тэхналогій, якія можна выкарыстоўваць для чыстай вытворчасці энергіі.
Аптымізаваць вытворчы працэс
Паўправадніковая прамысловасць сама імкнецца паменшыць уздзеянне на навакольнае асяроддзе праз удасканаленне тэхналогіі працэсу.
Напрыклад, у 1970-я гады арганічныя растваральнікі ў асноўным выкарыстоўваліся для ачысткі пласцін у тэхналогіі ачысткі інтэгральных схем. У 1980-я гады для ачысткі пласцін выкарыстоўваліся растворы кіслот і шчолачаў, такія як серная кіслата. Да 1990-х гадоў была распрацавана тэхналогія плазменнай кіслароднай ачысткі.
Што тычыцца ўпакоўкі, большасць кампаній у цяперашні час выкарыстоўваюць тэхналогію гальванічнага пакрыцця, якая прывядзе да забруджвання навакольнага асяроддзя цяжкімі металамі.
Аднак фабрыкі па ўпакоўцы ў Шанхаі больш не выкарыстоўваюць тэхналогію гальванічнага пакрыцця, таму ўздзеяння цяжкіх металаў на навакольнае асяроддзе няма. Можна выявіць, што паўправадніковая прамысловасць паступова памяншае свой уплыў на навакольнае асяроддзе за кошт удасканалення працэсаў і замены хімічных рэчываў у працэсе ўласнай распрацоўкі, якая таксама адпавядае бягучай глабальнай тэндэнцыі развіцця прапаганды працэсаў і дызайну прадукцыі, заснаваных на навакольным асяроддзі.
У цяперашні час праводзіцца больш лакальных паляпшэнняў працэсаў, у тым ліку:
·Замена і скарачэнне цалкам амонійнага газу PFCS, напрыклад, выкарыстанне газу PFCs з нізкім парніковым эфектам для замены газу з моцным парніковым эфектам, напрыклад, паляпшэнне патоку працэсу і памяншэнне колькасці газу PFCS, які выкарыстоўваецца ў працэсе;
·Паляпшэнне ачысткі некалькіх пласцін да ачысткі адной пласціны, каб паменшыць колькасць хімічных ачышчальных сродкаў, якія выкарыстоўваюцца ў працэсе ачысткі.
· Строгі кантроль працэсу:
а. Рэалізаваць аўтаматызацыю вытворчага працэсу, якая можа рэалізаваць дакладную апрацоўку і серыйную вытворчасць, а таксама знізіць высокі ўзровень памылак ручной працы;
б. Фактары навакольнага асяроддзя вельмі чыстага працэсу, каля 5% або менш страт ураджаю прыпадае на людзей і навакольнае асяроддзе. Ультрачыстыя фактары навакольнага асяроддзя ўключаюць у сябе чысціню паветра, ваду высокай чысціні, сціснутае паветра, CO2, N2, тэмпературу, вільготнасць і г.д. Узровень чысціні чыстага цэха часта вымяраецца максімальнай колькасцю часціц, дазволеных на адзінку аб'ёму паветра, то ёсць канцэнтрацыя часціц;
в. Узмацніце выяўленне і абярыце адпаведныя ключавыя кропкі для выяўлення на працоўных станцыях з вялікай колькасцю адходаў падчас вытворчага працэсу.
Запрашаем кліентаў з усяго свету наведаць нас для далейшага абмеркавання!
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
Час публікацыі: 13 жніўня 2024 г