Производња полупроводничких уређаја углавном укључује дискретне уређаје, интегрисана кола и процесе њиховог паковања.
Производња полупроводника се може поделити у три фазе: производња материјала тела производа, производња производаваферпроизводња и монтажа уређаја. Међу њима, најозбиљније загађење је фаза производње вафла.
Загађивачи се углавном деле на отпадне воде, отпадни гас и чврсти отпад.
Процес производње чипова:
Силицијумске плочицепосле спољашњег брушења - чишћење - оксидација - униформни отпор - фотолитографија - развој - јеткање - дифузија, јонска имплантација - хемијско таложење паре - хемијско механичко полирање - метализација итд.
Отпадне воде
У сваком кораку процеса производње полупроводника и тестирања амбалаже ствара се велика количина отпадних вода, углавном кисело-базних отпадних вода, отпадних вода које садрже амонијак и органских отпадних вода.
1. Отпадне воде које садрже флуор:
Флуороводонична киселина постаје главни растварач који се користи у процесима оксидације и јеткања због својих оксидационих и корозивних својстава. Отпадне воде које садрже флуор у процесу углавном потичу из процеса дифузије и процеса хемијског механичког полирања у процесу производње чипова. У процесу чишћења силицијумских плочица и пратећег прибора, хлороводонична киселина се такође користи много пута. Сви ови процеси се обављају у наменским резервоарима за нагризање или опреми за чишћење, тако да се отпадне воде које садрже флуор могу испуштати независно. Према концентрацији, може се поделити на отпадне воде високе концентрације које садрже флуор и отпадне воде ниске концентрације које садрже амонијак. Генерално, концентрација отпадне воде високе концентрације која садржи амонијак може достићи 100-1200 мг/Л. Већина компанија овај део отпадних вода рециклира за процесе који не захтевају висок квалитет воде.
2. кисело-базне отпадне воде:
Скоро сваки процес у процесу производње интегрисаног кола захтева чишћење чипа. Тренутно, сумпорна киселина и водоник пероксид су најчешће коришћене течности за чишћење у процесу производње интегрисаних кола. Истовремено се користе и кисело-базни реагенси као што су азотна киселина, хлороводонична киселина и амонијачна вода.
Киселинско-базна отпадна вода производног процеса углавном потиче од процеса чишћења у процесу производње чипова. У процесу паковања, чип се третира кисело-базним раствором током галванизације и хемијске анализе. Након третмана, потребно га је опрати чистом водом да би се произвела кисело-базна отпадна вода за прање. Поред тога, кисело-базни реагенси као што су натријум хидроксид и хлороводонична киселина се такође користе у станици за чисту воду за регенерацију ањонских и катјонских смола за производњу отпадне воде кисело-базне регенерације. Заостале воде за прање се такође производе током процеса прања кисело-базног отпадног гаса. У компанијама за производњу интегрисаних кола, количина кисело-базних отпадних вода је посебно велика.
3. Органске отпадне воде:
Због различитих производних процеса, количина органских растварача која се користи у индустрији полупроводника је веома различита. Међутим, као средства за чишћење, органски растварачи се и даље широко користе у различитим карикама производње амбалаже. Неки растварачи постају органско испуштање отпадних вода.
4. Остале отпадне воде:
Процес јеткања у процесу производње полупроводника користиће велику количину амонијака, флуора и воде високе чистоће за деконтаминацију, чиме ће се генерисати испуштање отпадне воде високе концентрације која садржи амонијак.
Процес галванизације је неопходан у процесу паковања полупроводника. Чип се мора очистити након галванизације, а у овом процесу ће се генерисати отпадна вода од чишћења галванизацијом. Пошто се неки метали користе у галванизацији, у отпадној води за чишћење галванизације биће емисије металних јона, као што су олово, калај, диск, цинк, алуминијум итд.
Отпадни гас
Пошто полупроводнички процес има изузетно високе захтеве за чистоћом операционе сале, вентилатори се обично користе за издвајање различитих врста отпадних гасова испарљивих током процеса. Због тога се емисије отпадних гасова у индустрији полупроводника карактеришу великом запремином издувних гасова и ниском концентрацијом емисије. Емисије отпадних гасова су такође углавном испарљиве.
Ове емисије отпадних гасова могу се углавном поделити у четири категорије: кисели гас, алкални гас, органски отпадни гас и отровни гас.
1. кисело-базни отпадни гас:
кисело-базни отпадни гас углавном долази из дифузије,ЦВД, ЦМП и процеси јеткања, који користе киселинско-базни раствор за чишћење за чишћење плочице.
Тренутно, најчешће коришћени растварач за чишћење у процесу производње полупроводника је мешавина водоник пероксида и сумпорне киселине.
Отпадни гас који настаје у овим процесима укључује киселе гасове као што су сумпорна киселина, флуороводонична киселина, хлороводонична киселина, азотна киселина и фосфорна киселина, а алкални гас је углавном амонијак.
2. Органски отпадни гас:
Органски отпадни гас углавном долази из процеса као што су фотолитографија, развој, нагризање и дифузија. У овим процесима, органски раствор (као што је изопропил алкохол) се користи за чишћење површине вафла, а отпадни гас који настаје испаравањем је један од извора органског отпадног гаса;
Истовремено, фоторезист (фоторезист) који се користи у процесу фотолитографије и јеткања садржи испарљиве органске раствараче, као што је бутил ацетат, који испари у атмосферу током процеса обраде вафла, што је још један извор органског отпадног гаса.
3. Токсични отпадни гас:
Токсични отпадни гас углавном долази из процеса као што су кристална епитаксија, суво јеткање и ЦВД. У овим процесима, за обраду плочице се користе различити специјални гасови високе чистоће, као што су силицијум (СиХј), фосфор (ПХ3), угљен-тетрахлорид (ЦФЈ), боран, бор триоксид, итд. Неки специјални гасови су токсични, гушећи и корозивни.
Истовремено, у процесу сувог јеткања и чишћења након хемијског таложења паре у производњи полупроводника, потребна је велика количина пуног оксидног (ПФЦС) гаса, као што су НФС, Ц2Ф&ЦР, Ц3ФС, ЦХФ3, СФ6, итд. Ова перфлуорована једињења имају јаку апсорпцију у области инфрацрвене светлости и дуго остају у атмосфери. Они се генерално сматрају главним извором глобалног ефекта стаклене баште.
4. Отпадни гас из процеса паковања:
У поређењу са процесом производње полупроводника, отпадни гас који настаје процесом паковања полупроводника је релативно једноставан, углавном кисели гас, епоксидна смола и прашина.
Кисели отпадни гас се углавном ствара у процесима као што је галванизација;
Отпадни гас од печења настаје у процесу печења након лепљења и заптивања производа;
Машина за резање коцкица ствара отпадни гас који садржи трагове силицијумске прашине током процеса резања плочице.
Проблеми загађења животне средине
За проблеме загађења животне средине у индустрији полупроводника, главни проблеми које треба решити су:
· Емисија великих размера загађивача ваздуха и испарљивих органских једињења (ВОЦ) у процесу фотолитографије;
· Емисија перфлуорованих једињења (ПФЦС) у процесима јеткања плазмом и хемијског таложења из паре;
· Велика потрошња енергије и воде у производњи и заштита радника;
· Рециклажа и праћење загађења нуспроизвода;
· Проблеми употребе опасних хемикалија у процесима паковања.
Чиста производња
Технологија чисте производње полупроводничких уређаја може се унапредити са аспекта сировина, процеса и контроле процеса.
Побољшање сировина и енергије
Прво, треба строго контролисати чистоћу материјала како би се смањило уношење нечистоћа и честица.
Друго, на улазним компонентама или полупроизводима пре него што се пусте у производњу, треба извршити различите температуре, детекцију цурења, вибрације, високонапонски струјни удар и друге тестове.
Поред тога, треба строго контролисати чистоћу помоћних материјала. Постоји релативно много технологија које се могу користити за чисту производњу енергије.
Оптимизујте производни процес
Сама индустрија полупроводника настоји да смањи свој утицај на животну средину кроз побољшања процесне технологије.
На пример, 1970-их, органски растварачи су се углавном користили за чишћење плочица у технологији чишћења интегрисаних кола. Осамдесетих година прошлог века, раствори киселина и алкалија, као што је сумпорна киселина, коришћени су за чишћење вафла. До 1990-их година развијена је технологија чишћења плазма кисеоником.
Што се паковања тиче, већина компанија тренутно користи технологију галванизације, што ће изазвати загађење животне средине тешким металима.
Међутим, фабрике за паковање у Шангају више не користе технологију галванизације, тако да нема утицаја тешких метала на животну средину. Може се установити да индустрија полупроводника постепено смањује свој утицај на животну средину кроз побољшања процеса и хемијску супституцију у сопственом развојном процесу, који такође прати актуелни глобални тренд развоја заговарања дизајна процеса и производа заснованог на животној средини.
Тренутно се спроводи више локалних побољшања процеса, укључујући:
·Замена и смањење потпуно амонијумског ПФЦС гаса, као што је коришћење ПФЦс гаса са ниским ефектом стаклене баште за замену гаса са високим ефектом стаклене баште, као што је побољшање тока процеса и смањење количине ПФЦС гаса који се користи у процесу;
·Побољшање чишћења са више плочица на чишћење једне плочице како би се смањила количина хемијских средстава за чишћење која се користе у процесу чишћења.
· Строга контрола процеса:
а. Реализовати аутоматизацију производног процеса, који може да реализује прецизну обраду и серијску производњу, и смањи високу стопу грешке ручног рада;
б. Ултра чисти процесни фактори животне средине, око 5% или мање губитка приноса узрокују људи и околина. Фактори животне средине ултра-чистог процеса углавном укључују чистоћу ваздуха, воду високе чистоће, компримовани ваздух, ЦО2, Н2, температуру, влажност итд. Ниво чистоће чисте радионице се често мери максималним бројем честица дозвољених по јединици запремине ваздух, односно концентрација честица;
ц. Ојачајте детекцију и изаберите одговарајуће кључне тачке за детекцију на радним станицама са великим количинама отпада током процеса производње.
Добродошли купцима из целог света да нас посете ради даље дискусије!
хттпс://ввв.вет-цхина.цом/
хттпс://ввв.фацебоок.цом/пеопле/Нингбо-Миами-Адванцед-Материал-Тецхнологи-Цо-Лтд/100085673110923/
хттпс://ввв.линкедин.цом/цомпани/100890232/админ/паге-постс/публисхед/
хттпс://ввв.иоутубе.цом/@усер-оо9нл2кп6ј
Време поста: 13. август 2024