Framleiðsla hálfleiðaratækja nær aðallega til stakra tækja, samþættra hringrása og pökkunarferla þeirra.
Hægt er að skipta hálfleiðaraframleiðslu í þrjú stig: vöruframleiðsla líkamans, varaoblátaframleiðsla og samsetning tækja. Meðal þeirra er alvarlegasta mengunin framleiðslustigið fyrir obláta vöru.
Mengunarefni skiptast aðallega í skólp, úrgangsgas og fastan úrgang.
Flís framleiðsluferli:
Kísilskífaeftir ytri slípun - hreinsun - oxun - einsleit viðnám - ljóslithography - þróun - æting - dreifing, jónaígræðsla - efnagufuútfelling - efnafræðileg fæging - málmvinnsla o.s.frv.
Afrennsli
Mikið magn af afrennsli myndast í hverju vinnsluþrepi hálfleiðaraframleiðslu og pökkunarprófa, aðallega sýrubasa afrennsli, afrennsli sem inniheldur ammoníak og lífrænt skólp.
1. Afrennsli sem inniheldur flúor:
Flúorsýra verður aðal leysirinn sem notaður er í oxunar- og ætingarferlum vegna oxandi og ætandi eiginleika þess. Flúor-innihaldandi afrennsli í ferlinu kemur aðallega frá dreifingarferlinu og efnafræðilega vélrænni fægjaferlinu í flísframleiðsluferlinu. Í hreinsunarferli kísilþráða og skyldra áhölda er saltsýra einnig notuð margoft. Öllum þessum ferlum er lokið í þar til gerðum ætingartönkum eða hreinsibúnaði, þannig að flúor-innihaldandi frárennsli er hægt að losa sjálfstætt. Samkvæmt styrkleikanum má skipta því í afrennsli sem inniheldur flúor sem inniheldur hástyrk og ammoníak sem inniheldur lítið magn. Almennt getur styrkur afrennslisvatns sem inniheldur ammoníak í háum styrk náð 100-1200 mg/L. Flest fyrirtæki endurvinna þennan hluta skólps fyrir ferla sem krefjast ekki mikils vatnsgæða.
2. Sýrubasa afrennsli:
Næstum hvert ferli í framleiðsluferli samþættra hringrásar krefst þess að flísinn sé hreinsaður. Sem stendur eru brennisteinssýra og vetnisperoxíð algengustu hreinsivökvar í samþætta hringrásarframleiðslu. Á sama tíma eru sýru-basa hvarfefni eins og saltpéturssýra, saltsýra og ammoníakvatn einnig notuð.
Sýrubasa afrennsli framleiðsluferlisins kemur aðallega frá hreinsunarferlinu í flísframleiðsluferlinu. Í pökkunarferlinu er flísin meðhöndluð með sýru-basa lausn við rafhúðun og efnagreiningu. Eftir meðhöndlun þarf að þvo það með hreinu vatni til að framleiða sýrubasa þvottaafrennsli. Að auki eru sýru-basa hvarfefni eins og natríumhýdroxíð og saltsýra einnig notuð í hreinu vatnsstöðinni til að endurnýja anjón og katjóna plastefni til að framleiða sýru-basa endurnýjunarafrennsli. Þvottaskottvatn er einnig framleitt við sýru-basa úrgangsloftsþvottaferlið. Í samþættum hringrásarframleiðslufyrirtækjum er magn af sýrubasa afrennsli sérstaklega mikið.
3. Lífrænt skólp:
Vegna mismunandi framleiðsluferla er magn lífrænna leysiefna sem notað er í hálfleiðaraiðnaði mjög mismunandi. Hins vegar, sem hreinsiefni, eru lífræn leysiefni enn mikið notuð í ýmsum tengslum við framleiðslu umbúða. Sum leysiefni verða að lífrænum frárennslisvatni.
4. Annað frárennsli:
Ætingarferlið í framleiðsluferli hálfleiðara mun nota mikið magn af ammoníaki, flúor og háhreinu vatni til afmengunar og mynda þar með afrennsli sem inniheldur ammoníak í háum styrk.
Rafhúðunarferlið er krafist í hálfleiðara umbúðaferlinu. Hreinsa þarf flísina eftir rafhúðun og rafhúðun hreinsunarafrennslisvatns verður til í þessu ferli. Þar sem sumir málmar eru notaðir við rafhúðun verður málmjónalosun í rafhúðun sem hreinsar frárennslisvatn, svo sem blý, tini, diskur, sink, ál osfrv.
Úrgangsgas
Þar sem hálfleiðaraferlið gerir mjög miklar kröfur um hreinleika skurðstofu, eru viftur venjulega notaðar til að draga út ýmsar gerðir úrgangslofttegunda sem hafa rokkað í ferlinu. Þess vegna einkennist losun úrgangslofttegunda í hálfleiðaraiðnaðinum af miklu útblástursrúmmáli og lágum losunarstyrk. Losun úrgangslofttegunda er einnig aðallega rokgjörn.
Þessari losun úrgangslofttegunda má aðallega skipta í fjóra flokka: súrt gas, basískt gas, lífrænt úrgangsgas og eitrað gas.
1. Sýrubasa úrgangsgas:
Sýrubasa úrgangsgas kemur aðallega frá dreifingu,CVD, CMP og etsunarferli, sem nota sýru-basa hreinsiefni til að hreinsa oblátuna.
Sem stendur er algengasti hreinsileysirinn í hálfleiðaraframleiðsluferli blanda af vetnisperoxíði og brennisteinssýru.
Úrgangsgasið sem myndast í þessum ferlum inniheldur súr lofttegund eins og brennisteinssýru, flúorsýru, saltsýra, saltpéturssýra og fosfórsýra og basíska gasið er aðallega ammoníak.
2. Lífrænt úrgangsgas:
Lífræn úrgangsgas kemur aðallega frá ferlum eins og ljóslithography, þróun, ætingu og dreifingu. Í þessum ferlum er lífræn lausn (eins og ísóprópýlalkóhól) notuð til að hreinsa yfirborð skúffunnar og úrgangsgasið sem myndast við rokgjörn er ein af uppsprettum lífræns úrgangsgass;
Á sama tíma inniheldur photoresist (photoresist) sem notað er í ferli ljóslitafræði og ætingar rokgjörn lífræn leysiefni, svo sem bútýl asetat, sem rokkar út í andrúmsloftið meðan á vinnsluferlinu stendur, sem er önnur uppspretta lífræns úrgangsgass.
3. Eitrað úrgangsgas:
Eitrað úrgangsgas kemur aðallega frá ferlum eins og kristalepitaxy, þurrætingu og CVD. Í þessum ferlum eru margs konar háhreinar sérstakar lofttegundir notaðar til að vinna oblátuna, svo sem kísill (SiHj), fosfór (PH3), koltetraklóríð (CFJ), bóran, bórtríoxíð o.fl. Sumar sérstakar lofttegundir eru eitraðar, kæfandi og ætandi.
Á sama tíma þarf mikið magn af fulloxíð (PFCS) gasi, eins og NFS, C2F&CR, C3FS, CHF3, SF6, osfrv. Þessi perflúoruðu efnasambönd í þurrætu og hreinsunarferlinu eftir efnagufuútfellingu í hálfleiðaraframleiðslu. hafa sterka frásog á innrauða ljósasvæðinu og dvelja í andrúmsloftinu í langan tíma. Þeir eru almennt taldir vera aðal uppspretta gróðurhúsaáhrifa á heimsvísu.
4. Úrgangsgas í umbúðum:
Í samanburði við hálfleiðara framleiðsluferlið er úrgangsgasið sem myndast við hálfleiðara umbúðir ferli tiltölulega einfalt, aðallega súrt gas, epoxý plastefni og ryk.
Súrt úrgangsgas myndast aðallega í ferlum eins og rafhúðun;
Bakstursúrgangsgas myndast í bakstursferlinu eftir vörulímingu og lokun;
Hægeldunarvélin myndar úrgangsgas sem inniheldur snefilkísilryk meðan á skurðarferlinu stendur.
Umhverfismengunarvandamál
Fyrir umhverfismengunarvandamál í hálfleiðaraiðnaði eru helstu vandamálin sem þarf að leysa:
· Stórfelld losun loftmengunarefna og rokgjarnra lífrænna efnasambanda (VOCs) í ljóslitafræðiferlinu;
· Losun perflúoraðra efnasambanda (PFCS) í plasmaætingu og efnagufuútfellingu;
· Stórfelld neysla á orku og vatni við framleiðslu og öryggisvernd starfsmanna;
· Endurvinnsla og mengunarvöktun aukaafurða;
· Vandamál við notkun hættulegra efna í pökkunarferlum.
Hrein framleiðsla
Hálfleiðara tæki hreint framleiðslu tækni er hægt að bæta frá hliðum hráefna, ferla og ferli stjórna.
Að bæta hráefni og orku
Í fyrsta lagi ætti að hafa strangt eftirlit með hreinleika efna til að draga úr innleiðingu óhreininda og agna.
Í öðru lagi ætti að framkvæma ýmis hitastig, lekaleit, titring, háspennu raflost og aðrar prófanir á komandi íhlutum eða hálfgerðum vörum áður en þær eru teknar í framleiðslu.
Að auki ætti að hafa strangt eftirlit með hreinleika hjálparefna. Það er tiltölulega mikið af tækni sem hægt er að nota til hreinnar orkuframleiðslu.
Hagræða framleiðsluferli
Hálfleiðaraiðnaðurinn sjálfur leitast við að draga úr áhrifum sínum á umhverfið með endurbótum á vinnslutækni.
Til dæmis, á áttunda áratugnum, voru lífræn leysiefni aðallega notuð til að hreinsa oblátur í samþættri hringrásarhreinsitækni. Á níunda áratugnum voru sýru- og basalausnir eins og brennisteinssýra notaðar til að hreinsa oblátur. Fram á tíunda áratuginn var súrefnishreinsunartækni fyrir plasma þróuð.
Hvað varðar umbúðir nota flest fyrirtæki nú rafhúðun tækni, sem mun valda þungmálmamengun í umhverfinu.
Hins vegar nota pökkunarverksmiðjur í Shanghai ekki lengur rafhúðun tækni, þannig að það er engin áhrif þungmálma á umhverfið. Það má komast að því að hálfleiðaraiðnaðurinn er smám saman að draga úr áhrifum sínum á umhverfið með endurbótum á ferli og efnaskiptum í eigin þróunarferli, sem fylgir einnig núverandi alþjóðlegri þróunarþróun að mæla fyrir ferli og vöruhönnun sem byggir á umhverfinu.
Um þessar mundir er unnið að fleiri staðbundnum ferlaumbótum, þar á meðal:
· Skipt um og minnkun á ammoníum PFCS gasi, svo sem að nota PFC gas með lágum gróðurhúsaáhrifum til að skipta um gas með miklum gróðurhúsaáhrifum, svo sem að bæta ferli flæðis og draga úr magni PFCS gas sem notað er í ferlinu;
·Bæta fjölþráðahreinsun í einþvottahreinsun til að draga úr magni efnahreinsiefna sem notuð eru í hreinsunarferlinu.
· Strangt ferli eftirlit:
a. Gerðu þér grein fyrir sjálfvirkni framleiðsluferlisins, sem getur gert sér grein fyrir nákvæmri vinnslu og lotuframleiðslu og dregið úr háu villuhlutfalli handvirkrar notkunar;
b. Ofurhreint ferli umhverfisþættir, um 5% eða minna af uppskerutapinu stafar af fólki og umhverfi. Ofurhreint ferli umhverfisþættir eru aðallega lofthreinleiki, mjög hreint vatn, þjappað loft, CO2, N2, hitastig, raka osfrv. Hreinlætisstig hreins verkstæðis er oft mælt með hámarksfjölda agna sem leyfilegt er á hverja rúmmálseiningu af loft, það er styrkur agnafjölda;
c. Styrktu uppgötvun og veldu viðeigandi lykilpunkta til uppgötvunar á vinnustöðvum með miklu magni af úrgangi meðan á framleiðsluferlinu stendur.
Verið velkomin viðskiptavinum frá öllum heimshornum til að heimsækja okkur til frekari umræðu!
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
Pósttími: 13. ágúst 2024