අර්ධ සන්නායක නිෂ්පාදන කර්මාන්තයේ දූෂණ මූලාශ්‍ර සහ වැළැක්වීම

අර්ධ සන්නායක උපාංග නිෂ්පාදනයට ප්‍රධාන වශයෙන් විවික්ත උපාංග, ඒකාබද්ධ පරිපථ සහ ඒවායේ ඇසුරුම් ක්‍රියාවලි ඇතුළත් වේ.
අර්ධ සන්නායක නිෂ්පාදනය අදියර තුනකට බෙදිය හැකිය: නිෂ්පාදන ශරීර ද්රව්ය නිෂ්පාදනය, නිෂ්පාදනයවේෆර්නිෂ්පාදනය සහ උපාංග එකලස් කිරීම. ඒවා අතර බරපතලම දූෂණය වන්නේ නිෂ්පාදන වේෆර් නිෂ්පාදන අදියරයි.
දූෂක ප්රධාන වශයෙන් අපජල, අපද්රව්ය වායු සහ ඝන අපද්රව්ය ලෙස බෙදා ඇත.

චිප් නිෂ්පාදන ක්රියාවලිය:

සිලිකන් වේෆර්බාහිර ඇඹරීමෙන් පසු - පිරිසිදු කිරීම - ඔක්සිකරණය - ඒකාකාර ප්‍රතිරෝධය - ෆොටෝලිතෝග්‍රැෆි - සංවර්ධනය - කැටයම් කිරීම - විසරණය, අයන තැන්පත් කිරීම - රසායනික වාෂ්ප තැන්පත් කිරීම - රසායනික යාන්ත්‍රික ඔප දැමීම - ලෝහකරණය යනාදිය.

 

අපජලය

අර්ධ සන්නායක නිෂ්පාදනයේ සහ ඇසුරුම් පරීක්ෂා කිරීමේ එක් එක් ක්‍රියාවලි පියවරේදී විශාල අපජල ප්‍රමාණයක් ජනනය වේ, ප්‍රධාන වශයෙන් අම්ල-පාදක අපජලය, ඇමෝනියා අඩංගු අපජලය සහ කාබනික අපජලය.

 

1. ෆ්ලෝරීන් අඩංගු අපජලය:

හයිඩ්‍රොෆ්ලෝරික් අම්ලය එහි ඔක්සිකාරක සහ විඛාදන ගුණාංග නිසා ඔක්සිකරණ සහ කැටයම් ක්‍රියාවලීන්හි භාවිතා කරන ප්‍රධාන ද්‍රාවකය බවට පත්වේ. ක්‍රියාවලියේදී ෆ්ලෝරීන් අඩංගු අපජලය ප්‍රධාන වශයෙන් පැමිණෙන්නේ චිප් නිෂ්පාදන ක්‍රියාවලියේදී විසරණ ක්‍රියාවලිය සහ රසායනික යාන්ත්‍රික ඔප දැමීමේ ක්‍රියාවලියෙනි. සිලිකන් වේෆර් සහ ඒ ආශ්‍රිත උපකරණ පිරිසිදු කිරීමේ ක්‍රියාවලියේදී හයිඩ්‍රොක්ලෝරික් අම්ලය ද බොහෝ වාර ගණනක් භාවිතා වේ. මෙම සියලුම ක්‍රියාවලීන් කැපවූ කැටයම් ටැංකි හෝ පිරිසිදු කිරීමේ උපකරණ වලින් නිම කර ඇති බැවින් ෆ්ලෝරීන් අඩංගු අපජලය ස්වාධීනව බැහැර කළ හැකිය. සාන්ද්රණය අනුව, එය ඉහළ සාන්ද්රණයකින් යුත් ෆ්ලෝරීන් අඩංගු අපජලය සහ අඩු සාන්ද්රණය ඇමෝනියා අඩංගු අපජලය ලෙස බෙදිය හැකිය. සාමාන්‍යයෙන්, ඉහළ සාන්ද්‍රණයකින් යුත් ඇමෝනියා අඩංගු අපජල සාන්ද්‍රණය 100-1200 mg/L දක්වා ළඟා විය හැකිය. බොහෝ සමාගම් ඉහළ ජල ගුණාත්මක භාවයක් අවශ්ය නොවන ක්රියාවලීන් සඳහා අපජලයේ මෙම කොටස ප්රතිචක්රීකරණය කරයි.

2. අම්ල-පාදක අපජලය:

ඒකාබද්ධ පරිපථ නිෂ්පාදන ක්රියාවලියේ සෑම ක්රියාවලියක්ම පාහේ චිපය පිරිසිදු කිරීම අවශ්ය වේ. වර්තමානයේ, සල්ෆියුරික් අම්ලය සහ හයිඩ්‍රජන් පෙරොක්සයිඩ් ඒකාබද්ධ පරිපථ නිෂ්පාදන ක්‍රියාවලියේදී බහුලව භාවිතා වන පිරිසිදු කිරීමේ තරල වේ. ඒ සමගම, නයිට්රික් අම්ලය, හයිඩ්රොක්ලෝරික් අම්ලය සහ ඇමෝනියා ජලය වැනි අම්ල-පාදක ප්රතික්රියාකාරක ද භාවිතා වේ.
නිෂ්පාදන ක්රියාවලියේ අම්ල-පාදක අපජලය ප්රධාන වශයෙන් චිප් නිෂ්පාදන ක්රියාවලියේ පිරිසිදු කිරීමේ ක්රියාවලියෙන් පැමිණේ. ඇසුරුම් කිරීමේ ක්‍රියාවලියේදී, චිප් විද්‍යුත් ආලේපනය සහ රසායනික විශ්ලේෂණය අතරතුර අම්ල-පාදක ද්‍රාවණයකින් ප්‍රතිකාර කරනු ලැබේ. ප්රතිකාර කිරීමෙන් පසුව, ඇසිඩ්-පාදක සේදීමේ අපජලය නිපදවීම සඳහා එය පිරිසිදු ජලය සමග සෝදා ගැනීමට අවශ්ය වේ. මීට අමතරව, සෝඩියම් හයිඩ්‍රොක්සයිඩ් සහ හයිඩ්‍රොක්ලෝරික් අම්ලය වැනි අම්ල-පාදක ප්‍රතික්‍රියාකාරක ද පිරිසිදු ජල ස්ථානයේ දී ඇනායන සහ කැටායන දුම්මල ප්‍රතිජනනය කිරීම සඳහා අම්ල-පාදක ප්‍රතිජනන අපජලය නිපදවීමට යොදා ගනී. ඇසිඩ්-පාදක අපද්‍රව්‍ය වායු සේදීමේ ක්‍රියාවලියේදී සේදීමේ වලිගය ද නිපදවනු ලැබේ. ඒකාබද්ධ පරිපථ නිෂ්පාදන සමාගම්වල අම්ල-පාදක අපජල ප්රමාණය විශේෂයෙන් විශාල වේ.

3. කාබනික අපජලය:

විවිධ නිෂ්පාදන ක්‍රියාවලීන් හේතුවෙන් අර්ධ සන්නායක කර්මාන්තයේ භාවිතා වන කාබනික ද්‍රාවක ප්‍රමාණය බෙහෙවින් වෙනස් වේ. කෙසේ වෙතත්, පිරිසිදු කිරීමේ නියෝජිතයන් ලෙස, කාබනික ද්‍රාවක තවමත් නිෂ්පාදන ඇසුරුම්වල විවිධ සබැඳිවල බහුලව භාවිතා වේ. සමහර ද්‍රාවක කාබනික අපජල විසර්ජන බවට පත්වේ.

4. වෙනත් අපජලය:

අර්ධ සන්නායක නිෂ්පාදන ක්‍රියාවලියේ කැටයම් කිරීමේ ක්‍රියාවලිය අපවිත්‍ර කිරීම සඳහා ඇමෝනියා, ෆ්ලෝරීන් සහ අධි-පිරිසිදු ජලය විශාල ප්‍රමාණයක් භාවිතා කරන අතර එමඟින් ඉහළ සාන්ද්‍රණයකින් යුත් ඇමෝනියා අඩංගු අපජල විසර්ජනය ජනනය වේ.
අර්ධ සන්නායක ඇසුරුම් ක්රියාවලියේදී විද්යුත් ආලේපන ක්රියාවලිය අවශ්ය වේ. විද්යුත් ආලේපනය කිරීමෙන් පසු චිපය පිරිසිදු කිරීම අවශ්ය වන අතර, මෙම ක්රියාවලියේදී විද්යුත් ආලේපන පිරිසිදු කිරීමේ අපජලය උත්පාදනය කරනු ඇත. සමහර ලෝහ විද්‍යුත් ආලේපනයේදී භාවිතා වන බැවින්, ඊයම්, ටින්, තැටි, සින්ක්, ඇලුමිනියම් වැනි අපජල පිරිසිදු කිරීමේ විද්‍යුත් ආලේපනය තුළ ලෝහ අයන විමෝචනය වේ.

 

අපද්රව්ය වායුව

අර්ධ සන්නායක ක්‍රියාවලියට ශල්‍යාගාරයේ පිරිසිදුකම සඳහා අතිශයින් ඉහළ අවශ්‍යතා ඇති බැවින්, ක්‍රියාවලියේදී වාෂ්පීකරණය වූ විවිධ වර්ගයේ අපද්‍රව්‍ය වායූන් නිස්සාරණය කිරීමට විදුලි පංකා සාමාන්‍යයෙන් භාවිතා කරයි. එබැවින් අර්ධ සන්නායක කර්මාන්තයේ අපද්රව්ය වායු විමෝචනය විශාල පිටාර පරිමාවක් සහ අඩු විමෝචන සාන්ද්රණයකින් සංලක්ෂිත වේ. අපද්රව්ය වායු විමෝචනය ද ප්රධාන වශයෙන් වාෂ්පීකරණය වේ.
මෙම අපද්‍රව්‍ය වායු විමෝචන ප්‍රධාන වශයෙන් කාණ්ඩ හතරකට බෙදිය හැකිය: ආම්ලික වායු, ක්ෂාරීය වායු, කාබනික අපද්‍රව්‍ය වායු සහ විෂ වායු.

1. අම්ල-පාදක අපද්‍රව්‍ය වායුව:

අම්ල-පාදක අපද්‍රව්‍ය ප්‍රධාන වශයෙන් විසරණයෙන් පැමිණේ.CVD, CMP සහ කැටයම් ක්‍රියාවලීන්, වේෆර් පිරිසිදු කිරීම සඳහා අම්ල-පාදක පිරිසිදු කිරීමේ ද්‍රාවණය භාවිතා කරයි.
වර්තමානයේ අර්ධ සන්නායක නිෂ්පාදන ක්‍රියාවලියේදී බහුලව භාවිතා වන පිරිසිදු කිරීමේ ද්‍රාවකය වන්නේ හයිඩ්‍රජන් පෙරොක්සයිඩ් සහ සල්ෆියුරික් අම්ල මිශ්‍රණයකි.
මෙම ක්‍රියාවලීන්හිදී ජනනය වන අපද්‍රව්‍ය වායුවට සල්ෆියුරික් අම්ලය, හයිඩ්‍රොෆ්ලෝරික් අම්ලය, හයිඩ්‍රොක්ලෝරික් අම්ලය, නයිට්‍රික් අම්ලය සහ පොස්පරික් අම්ලය වැනි ආම්ලික වායූන් ඇතුළත් වන අතර ක්ෂාරීය වායුව ප්‍රධාන වශයෙන් ඇමෝනියා වේ.

2. කාබනික අපද්‍රව්‍ය වායුව:

කාබනික අපද්‍රව්‍ය වායුව ප්‍රධාන වශයෙන් පැමිණෙන්නේ ඡායාරූප ශිලා විද්‍යාව, සංවර්ධනය, කැටයම් කිරීම සහ විසරණය වැනි ක්‍රියාවලි මගිනි. මෙම ක්‍රියාවලීන්හිදී, වේෆරයේ මතුපිට පිරිසිදු කිරීම සඳහා කාබනික ද්‍රාවණය (ඉසොප්‍රොපයිල් මධ්‍යසාර වැනි) භාවිතා කරනු ලබන අතර වාෂ්පීකරණය මගින් ජනනය වන අපද්‍රව්‍ය වායුව කාබනික අපද්‍රව්‍ය වායු ප්‍රභවයන්ගෙන් එකකි;
ඒ අතරම, ෆොටෝලිතෝග්‍රැෆි සහ කැටයම් කිරීමේ ක්‍රියාවලියේදී භාවිතා කරන ෆොටෝරෙසිස්ට් (ඡායාරූප ශිල්පියා) කාබනික අපද්‍රව්‍ය වායුවේ තවත් ප්‍රභවයක් වන වේෆර් සැකසුම් ක්‍රියාවලියේදී වායුගෝලයට වාෂ්ප වන බියුටයිල් ඇසිටේට් වැනි වාෂ්පශීලී කාබනික ද්‍රාවක අඩංගු වේ.

3. විෂ සහිත අපද්රව්ය වායුව:

විෂ අපද්‍රව්‍ය වායුව ප්‍රධාන වශයෙන් පැමිණෙන්නේ ස්ඵටික epitaxy, වියළි කැටයම් සහ CVD වැනි ක්‍රියාවලි මගිනි. මෙම ක්‍රියාවලි වලදී, සිලිකන් (SiHj), පොස්පරස් (PH3), කාබන් ටෙට්‍රාක්ලෝරයිඩ් (CFJ), බෝරේන්, බෝරෝන් ට්‍රයිඔක්සයිඩ් යනාදී විවිධ අධි සංශුද්ධතාවයෙන් යුත් විශේෂ වායූන් වේෆර් සැකසීම සඳහා යොදා ගැනේ. සමහර විශේෂ වායූන් විෂ සහිත වේ, හුස්ම හිරවීම සහ විඛාදන.
ඒ අතරම, අර්ධ සන්නායක නිෂ්පාදනයේ රසායනික වාෂ්ප තැන්පත් වීමෙන් පසු වියළි කැටයම් සහ පිරිසිදු කිරීමේ ක්‍රියාවලියේදී, NFS, C2F&CR, C3FS, CHF3, SF6 වැනි සම්පූර්ණ ඔක්සයිඩ් (PFCS) වායුව විශාල ප්‍රමාණයක් අවශ්‍ය වේ. මෙම perfluorinated සංයෝග අධෝරක්ත කිරණ කලාපයේ ශක්තිමත් අවශෝෂණයක් ඇති අතර දිගු කාලයක් වායුගෝලයේ රැඳී සිටින්න. ඒවා සාමාන්‍යයෙන් ගෝලීය හරිතාගාර ආචරණයේ ප්‍රධාන මූලාශ්‍රය ලෙස සැලකේ.

4. ඇසුරුම් ක්රියාවලිය අපද්රව්ය වායු:

අර්ධ සන්නායක නිෂ්පාදන ක්‍රියාවලිය හා සසඳන විට, අර්ධ සන්නායක ඇසුරුම් ක්‍රියාවලියෙන් ජනනය වන අපද්‍රව්‍ය වායුව සාපේක්ෂ වශයෙන් සරල ය, ප්‍රධාන වශයෙන් ආම්ලික වායුව, ඉෙපොක්සි ෙරසින් සහ දූවිලි.
ආම්ලික අපද්‍රව්‍ය වායුව ප්‍රධාන වශයෙන් විද්‍යුත් ආලේපනය වැනි ක්‍රියාවලීන්හිදී ජනනය වේ;
නිෂ්පාදන ඇලවීම සහ මුද්‍රා තැබීමෙන් පසු පිළිස්සීමේ ක්‍රියාවලියේදී ෙබ්කිං අපද්රව්ය වායුව ජනනය වේ;
කැට කපන යන්ත්‍රය වේෆර් කැපීමේ ක්‍රියාවලියේදී හෝඩුවාවක් සිලිකන් දූවිලි සහිත අපද්‍රව්‍ය වායුව ජනනය කරයි.

 

පරිසර දූෂණය පිළිබඳ ගැටළු

අර්ධ සන්නායක කර්මාන්තයේ පරිසර දූෂණ ගැටළු සඳහා, විසඳිය යුතු ප්රධාන ගැටළු වනුයේ:
· ඡායාරූප ශිලාලේඛන ක්රියාවලියේදී වායු දූෂක සහ වාෂ්පශීලී කාබනික සංයෝග (VOCs) විශාල පරිමාණයෙන් විමෝචනය කිරීම;
· ප්ලාස්මා කැටයම් සහ රසායනික වාෂ්ප තැන්පත් කිරීමේ ක්‍රියාවලීන්හි පර්ෆ්ලෝරිනීකෘත සංයෝග (PFCS) විමෝචනය කිරීම;
· නිෂ්පාදන හා කම්කරුවන්ගේ ආරක්ෂාව ආරක්ෂා කිරීමේදී බලශක්ති හා ජල විශාල පරිමාණ පරිභෝජනය;
· අතුරු නිෂ්පාදන ප්රතිචක්රීකරණය සහ දූෂණය අධීක්ෂණය;
· ඇසුරුම් ක්‍රියාවලීන්හි අන්තරායකර රසායනික ද්‍රව්‍ය භාවිතා කිරීමේ ගැටළු.

 

පිරිසිදු නිෂ්පාදනය

අර්ධ සන්නායක උපාංග පිරිසිදු නිෂ්පාදන තාක්ෂණය අමුද්‍රව්‍ය, ක්‍රියාවලි සහ ක්‍රියාවලි පාලනය යන අංශවලින් වැඩිදියුණු කළ හැක.

 

අමුද්රව්ය සහ බලශක්තිය වැඩි දියුණු කිරීම

පළමුව, අපද්රව්ය සහ අංශු හඳුන්වාදීම අඩු කිරීම සඳහා ද්රව්යවල සංශුද්ධතාවය දැඩි ලෙස පාලනය කළ යුතුය.
දෙවනුව, විවිධ උෂ්ණත්වයන්, කාන්දුවීම් හඳුනාගැනීම්, කම්පනය, අධි වෝල්ටීයතා විදුලි කම්පනය සහ අනෙකුත් පරීක්ෂණ පැමිණෙන සංරචක හෝ අර්ධ නිමි භාණ්ඩ නිෂ්පාදනය කිරීමට පෙර ඒවා සිදු කළ යුතුය.
මීට අමතරව, සහායක ද්රව්යවල සංශුද්ධතාවය දැඩි ලෙස පාලනය කළ යුතුය. පිරිසිදු බලශක්ති නිෂ්පාදනය සඳහා භාවිතා කළ හැකි සාපේක්ෂව බොහෝ තාක්ෂණයන් තිබේ.

 

නිෂ්පාදන ක්‍රියාවලිය ප්‍රශස්ත කරන්න

ක්‍රියාවලි තාක්‍ෂණික වැඩිදියුණු කිරීම් හරහා පරිසරයට එහි බලපෑම අවම කිරීමට අර්ධ සන්නායක කර්මාන්තයම උත්සාහ කරයි.
නිදසුනක් ලෙස, 1970 ගණන්වලදී, ඒකාබද්ධ පරිපථ පිරිසිදු කිරීමේ තාක්ෂණයේ වේෆර් පිරිසිදු කිරීම සඳහා කාබනික ද්රාවක ප්රධාන වශයෙන් භාවිතා කරන ලදී. 1980 ගණන්වලදී, වේෆර් පිරිසිදු කිරීම සඳහා සල්ෆියුරික් අම්ලය වැනි අම්ල සහ ක්ෂාර ද්රාවණ භාවිතා කරන ලදී. 1990 දශකය දක්වා ප්ලාස්මා ඔක්සිජන් පිරිසිදු කිරීමේ තාක්ෂණය දියුණු කරන ලදී.
ඇසුරුම්කරණය සම්බන්ධයෙන් ගත් කල, බොහෝ සමාගම් දැනට විද්‍යුත් ආලේපන තාක්ෂණය භාවිතා කරන අතර එමඟින් පරිසරයට බැර ලෝහ දූෂණය වේ.
කෙසේ වෙතත්, ෂැංහයි හි ඇසුරුම් කම්හල් තවදුරටත් විද්‍යුත් ආලේපන තාක්ෂණය භාවිතා නොකරන බැවින් පරිසරයට බැර ලෝහවල බලපෑමක් නැත. අර්ධ සන්නායක කර්මාන්තය ක්‍රියාවලි වැඩිදියුණු කිරීම් සහ ස්වකීය සංවර්ධන ක්‍රියාවලිය තුළ රසායනික ආදේශන මගින් පරිසරයට ඇති බලපෑම ක්‍රමයෙන් අඩු කරන බව සොයා ගත හැකි අතර, එය පරිසරය මත පදනම් වූ ක්‍රියාවලි සහ නිෂ්පාදන නිර්මාණය වෙනුවෙන් පෙනී සිටීමේ වර්තමාන ගෝලීය සංවර්ධන ප්‍රවණතාවය ද අනුගමනය කරයි.

 

වර්තමානයේදී, තවත් දේශීය ක්‍රියාවලි වැඩිදියුණු කිරීම් සිදු කෙරෙමින් පවතී, ඒවාට ඇතුළත් වන්නේ:

ක්‍රියාවලි ප්‍රවාහය වැඩි දියුණු කිරීම සහ ක්‍රියාවලියේදී භාවිතා කරන PFCS වායු ප්‍රමාණය අඩු කිරීම වැනි ඉහළ හරිතාගාර ආචරණයක් සහිත වායුව ප්‍රතිස්ථාපනය කිරීම සඳහා අඩු හරිතාගාර ආචරණයක් සහිත PFCs වායුව භාවිතා කිරීම වැනි සියලුම ඇමෝනියම් PFCS වායුව ප්‍රතිස්ථාපනය කිරීම සහ අඩු කිරීම;
· පිරිසිදු කිරීමේ ක්‍රියාවලියේදී භාවිතා කරන රසායනික පිරිසිදු කිරීමේ කාරක ප්‍රමාණය අඩු කිරීම සඳහා බහු වේෆර් පිරිසිදු කිරීම තනි වේෆර් පිරිසිදු කිරීම දක්වා වැඩි දියුණු කිරීම.
· දැඩි ක්‍රියාවලි පාලනය:
a. නිෂ්පාදන ක්‍රියාවලියේ ස්වයංක්‍රීයකරණය සාක්ෂාත් කර ගැනීම, එමඟින් නිරවද්‍ය සැකසුම් සහ කණ්ඩායම් නිෂ්පාදනය අවබෝධ කර ගත හැකි අතර අතින් ක්‍රියාත්මක වීමේ ඉහළ දෝෂ අනුපාතය අඩු කිරීම;
ආ. අතිශය පිරිසිදු ක්‍රියාවලි පාරිසරික සාධක, අස්වැන්න අහිමි වීමෙන් 5%ක් හෝ ඊට අඩු ප්‍රමාණයක් මිනිසුන් සහ පරිසරය නිසා සිදුවේ. Ultra-clean process පාරිසරික සාධකවලට ප්‍රධාන වශයෙන් වාතය පිරිසිදුකම, අධි-පිරිසිදු ජලය, සම්පීඩිත වාතය, CO2, N2, උෂ්ණත්වය, ආර්ද්‍රතාවය යනාදිය ඇතුළත් වේ. පිරිසිදු වැඩමුළුවක පිරිසිදුකම මට්ටම බොහෝ විට මනිනු ලබන්නේ ඒකක පරිමාවකට අවසර දී ඇති උපරිම අංශු ගණනෙනි. වාතය, එනම් අංශු ගණන සාන්ද්රණය;
c. හඳුනාගැනීම ශක්තිමත් කිරීම සහ නිෂ්පාදන ක්‍රියාවලියේදී විශාල අපද්‍රව්‍ය ප්‍රමාණයක් සහිත වැඩපොළවල් හඳුනාගැනීම සඳහා සුදුසු ප්‍රධාන කරුණු තෝරාගන්න.

 

වැඩිදුර සාකච්ඡාවක් සඳහා අප වෙත පැමිණීමට ලොව පුරා සිටින ඕනෑම පාරිභෝගිකයෙකු සාදරයෙන් පිළිගනිමු!

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