Производството на полупроводнички уреди главно вклучува дискретни уреди, интегрирани кола и процеси на нивно пакување.
Производството на полупроводници може да се подели во три фази: производство на материјал од телото на производот, производнафорапроизводство и склопување на уреди. Меѓу нив, најсериозно загадување е фазата на производство на нафора за производи.
Загадувачите главно се поделени на отпадни води, отпадни гасови и цврст отпад.
Процес на производство на чипови:
Силиконски нафорапо надворешно мелење - чистење - оксидација - еднообразен отпор - фотолитографија - развој - офорт - дифузија, имплантација на јони - хемиско таложење на пареа - хемиско механичко полирање - метализација итн.
Отпадна вода
Големо количество отпадна вода се генерира во секој процесен чекор на производство на полупроводници и тестирање на пакување, главно киселинско-базна отпадна вода, отпадна вода што содржи амонијак и органска отпадна вода.
1. Отпадна вода што содржи флуор:
Флуороводородната киселина станува главен растворувач што се користи во процесите на оксидација и офорт поради неговите оксидирачки и корозивни својства. Отпадната вода што содржи флуор во процесот главно доаѓа од процесот на дифузија и хемискиот механички процес на полирање во процесот на производство на чипови. Во процесот на чистење на силиконските наполитанки и сродните прибор, хлороводородна киселина исто така се користи многу пати. Сите овие процеси се завршуваат во посебни резервоари за офорт или опрема за чистење, така што отпадната вода што содржи флуор може да се испушта независно. Според концентрацијата, може да се подели на отпадни води кои содржат флуор со висока концентрација и отпадни води што содржат амонијак со ниска концентрација. Општо земено, концентрацијата на отпадни води кои содржат амонијак со висока концентрација може да достигне 100-1200 mg/L. Повеќето компании го рециклираат овој дел од отпадните води за процеси кои не бараат висок квалитет на водата.
2. Киселинско-базна отпадна вода:
Речиси секој процес во процесот на производство на интегрирано коло бара чипот да се исчисти. Во моментов, сулфурна киселина и водород пероксид се најчесто користените течности за чистење во процесот на производство на интегрирани кола. Во исто време, се користат и киселинско-базни реагенси како што се азотна киселина, хлороводородна киселина и амонијак вода.
Киселинско-базната отпадна вода од производствениот процес главно доаѓа од процесот на чистење во процесот на производство на чипови. Во процесот на пакување, чипот се третира со киселинско-базен раствор при галванизација и хемиска анализа. По третманот, треба да се измие со чиста вода за да се добие киселинско-базна отпадна вода за миење. Покрај тоа, киселинско-базните реагенси како што се натриум хидроксид и хлороводородна киселина исто така се користат во станицата за чиста вода за да се регенерираат анјонските и катјонските смоли за да се произведе киселинско-базна регенерирана отпадна вода. Водата за перење на опашката исто така се произведува за време на процесот на миење на киселинско-базен отпаден гас. Во компаниите за производство на интегрирани кола, количината на киселинско-базната отпадна вода е особено голема.
3. Органски отпадни води:
Поради различните производни процеси, количината на органски растворувачи што се користат во индустријата за полупроводници е многу различна. Меѓутоа, како средства за чистење, органските растворувачи сè уште се широко користени во различни врски на производните пакувања. Некои растворувачи стануваат органско испуштање на отпадна вода.
4. Други отпадни води:
Процесот на офорт на процесот на производство на полупроводници ќе користи големо количество амонијак, флуор и вода со висока чистота за деконтаминација, со што ќе се генерира испуштање на отпадна вода со висока концентрација на амонијак.
Процесот на галванизација е потребен во процесот на пакување со полупроводници. Чипот треба да се исчисти по галванизацијата, а во овој процес ќе се генерира отпадна вода за чистење на галванизацијата. Бидејќи некои метали се користат во галванизацијата, ќе има емисии на метални јони во отпадните води за чистење на галванизацијата, како што се олово, калај, диск, цинк, алуминиум итн.
Отпаден гас
Бидејќи процесот на полупроводници има исклучително високи барања за чистота на операционата сала, вентилаторите обично се користат за извлекување на разни видови отпадни гасови испарливи во текот на процесот. Затоа, емисиите на отпадни гасови во индустријата за полупроводници се карактеризираат со голем волумен на издувни гасови и ниска концентрација на емисии. Емисиите на отпадни гасови, исто така, главно се испаруваат.
Овие емисии на отпадни гасови главно може да се поделат во четири категории: кисел гас, алкален гас, органски отпаден гас и токсичен гас.
1. Киселинско-базен отпаден гас:
Киселинско-базниот отпаден гас главно доаѓа од дифузија,CVD, CMP и процеси на офорт, кои користат киселинско-базен раствор за чистење за чистење на нафората.
Во моментов, најчесто користениот растворувач за чистење во процесот на производство на полупроводници е мешавина од водород пероксид и сулфурна киселина.
Отпадниот гас што се создава во овие процеси вклучува кисели гасови како што се сулфурна киселина, флуороводородна киселина, хлороводородна киселина, азотна киселина и фосфорна киселина, а алкалниот гас е главно амонијак.
2. Органски отпаден гас:
Органскиот отпаден гас главно доаѓа од процеси како што се фотолитографија, развој, офорт и дифузија. Во овие процеси, органски раствор (како што е изопропил алкохол) се користи за чистење на површината на нафората, а отпадниот гас што се создава со испарување е еден од изворите на органски отпаден гас;
Во исто време, фоторезистот (фоторезист) што се користи во процесот на фотолитографија и офорт содржи испарливи органски растворувачи, како што е бутил ацетат, кој испарува во атмосферата за време на процесот на преработка на нафора, што е уште еден извор на органски отпаден гас.
3. Отровен отпаден гас:
Отровниот отпаден гас главно доаѓа од процеси како што се кристална епитаксија, суво офорт и CVD. Во овие процеси, различни специјални гасови со висока чистота се користат за обработка на нафората, како што се силициум (SiHj), фосфор (PH3), јаглерод тетрахлорид (CFJ), боран, бор триоксид итн. Некои специјални гасови се токсични, асфиксирачки и корозивни.
Во исто време, во процесот на суво офорт и чистење по хемиско таложење на пареа во производството на полупроводници, потребно е големо количество полн оксид (PFCS) гас, како што се NFS, C2F&CR, C3FS, CHF3, SF6 итн. Овие перфлуорирани соединенија имаат силна апсорпција во регионот на инфрацрвена светлина и остануваат во атмосферата долго време. Тие генерално се сметаат за главен извор на глобалниот ефект на стаклена градина.
4. Отпаден гас од процесот на пакување:
Во споредба со процесот на производство на полупроводници, отпадниот гас генериран од процесот на пакување со полупроводници е релативно едноставен, главно кисел гас, епоксидна смола и прашина.
Киселиот отпаден гас главно се создава во процеси како што се галванизација;
Отпадниот гас за печење се создава во процесот на печење по вметнување и запечатување на производот;
Машината за сечење коцки генерира отпаден гас што содржи траги од силиконска прашина за време на процесот на сечење нафора.
Проблеми со загадувањето на животната средина
За проблемите со загадувањето на животната средина во полупроводничката индустрија, главните проблеми што треба да се решат се:
· Емисии од големи размери на загадувачи на воздухот и испарливи органски соединенија (VOCs) во процесот на фотолитографија;
· Емисија на перфлуорирани соединенија (PFCS) во процесите на плазма офорт и хемиско таложење на пареа;
· Голема потрошувачка на енергија и вода во производството и безбедносна заштита на работниците;
· Рециклирање и следење на загадувањето на нуспроизводите;
· Проблеми со користење на опасни хемикалии во процесите на пакување.
Чисто производство
Технологијата за чисто производство на полупроводнички уреди може да се подобри од аспект на суровините, процесите и контролата на процесот.
Подобрување на суровините и енергијата
Прво, чистотата на материјалите треба строго да се контролира за да се намали внесувањето на нечистотии и честички.
Второ, треба да се извршат различни тестови за температура, откривање истекување, вибрации, електричен удар со висок напон и други тестови на влезните компоненти или полупроизводи пред да се стават во производство.
Покрај тоа, чистотата на помошните материјали треба строго да се контролира. Постојат релативно многу технологии кои можат да се користат за чисто производство на енергија.
Оптимизирајте го процесот на производство
Самата полупроводничка индустрија се стреми да го намали своето влијание врз животната средина преку подобрувања на технологијата на процесот.
На пример, во 1970-тите, органските растворувачи главно се користеа за чистење на наполитанки во технологијата за чистење на интегрираното коло. Во 1980-тите, киселински и алкални раствори како што е сулфурна киселина се користеа за чистење на наполитанки. До 1990-тите, беше развиена технологија за чистење на плазма кислород.
Во однос на пакувањето, повеќето компании моментално користат технологија за галванизација, која ќе предизвика загадување на животната средина со тешки метали.
Сепак, фабриките за пакување во Шангај повеќе не користат технологија за галванизација, така што нема влијание на тешките метали врз животната средина. Може да се открие дека индустријата за полупроводници постепено го намалува своето влијание врз животната средина преку подобрувања на процесите и хемиска супституција во сопствениот развоен процес, што исто така го следи тековниот глобален развојен тренд на застапување процес и дизајн на производи базирани на животната средина.
Во моментов, се вршат повеќе локални подобрувања на процесите, вклучувајќи:
·Замена и намалување на целосно амониумскиот PFCS гас, како што е употребата на PFCs гас со низок ефект на стаклена градина за да се замени гасот со висок ефект на стаклена градина, како што е подобрување на протокот на процесот и намалување на количината на PFCS гас што се користи во процесот;
· Подобрување на чистењето со повеќе обланди до чистење со една обланда за да се намали количината на хемиски средства за чистење што се користат во процесот на чистење.
· Строга контрола на процесот:
а. Реализација на автоматизација на производствениот процес, кој може да реализира прецизна обработка и сериско производство и да ја намали високата стапка на грешка при рачно работење;
б. Ултра-чист процес фактори на животната средина, околу 5% или помалку од загубата на приносот е предизвикана од луѓето и околината. Факторите на животната средина за ултра чист процес главно вклучуваат чистота на воздухот, вода со висока чистота, компримиран воздух, CO2, N2, температура, влажност итн. Нивото на чистота на чиста работилница често се мери со максималниот број на честички дозволени по единица волумен на воздух, односно концентрација на бројот на честички;
в. Зајакнете го откривањето и изберете соодветни клучни точки за откривање на работните станици со големи количини отпад за време на производниот процес.
Повелете сите клиенти од целиот свет да не посетат за понатамошна дискусија!
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
Време на објавување: 13.08.2024