Produksi alat semikonduktor utamina kalebet alat diskrit, sirkuit terpadu sareng prosés bungkusanna.
Produksi semikonduktor tiasa dibagi kana tilu tahap: produksi bahan awak produk, produkwafermanufaktur sarta assembly alat. Diantarana, polusi anu paling parah nyaéta tahap manufaktur wafer produk.
Polutan utamana dibagi kana wastewater, gas runtah jeung runtah padet.
Prosés pembuatan chip:
wafer silikonsanggeus grinding éksternal - beberesih - oksidasi - seragam nolak - photolithography - ngembangkeun - etching - difusi, implantation ion - déposisi uap kimiawi - polishing mékanis kimiawi - metallization, jsb
Cai runtah
Sajumlah ageung cai limbah dihasilkeun dina unggal léngkah prosés manufaktur semikonduktor sareng uji bungkusan, utamina cai limbah asam-basa, cai limbah anu ngandung amonia sareng cai limbah organik.
1. Cai limbah anu ngandung fluorin:
Asam hidrofluorat janten pangleyur utama anu dianggo dina prosés oksidasi sareng étsa kusabab sipat pangoksidasi sareng korosi na. Cai limbah anu ngandung fluorine dina prosésna asalna tina prosés difusi sareng prosés polishing mékanis kimiawi dina prosés manufaktur chip. Dina prosés beberesih wafer silikon sareng perkakas anu aya hubunganana, asam hidroklorat ogé dianggo sababaraha kali. Sadaya prosés ieu réngsé dina tanghi étsa khusus atanapi alat beberesih, ku kituna cai limbah anu ngandung fluorin tiasa dikaluarkeun sacara mandiri. Numutkeun konsentrasi, éta tiasa dibagi kana cai limbah anu ngandung fluorin konsentrasi tinggi sareng cai limbah anu ngandung amonia konsentrasi rendah. Sacara umum, konsentrasi cai limbah anu ngandung amonia konsentrasi luhur tiasa ngahontal 100-1200 mg / L. Seuseueurna perusahaan ngadaur ulang bagian cai limbah ieu pikeun prosés anu henteu ngabutuhkeun kualitas cai anu luhur.
2. Limbah asam-basa:
Ampir unggal prosés dina prosés manufaktur sirkuit terpadu merlukeun chip pikeun cleaned. Ayeuna, asam sulfat sareng hidrogén péroxida mangrupikeun cairan beberesih anu paling sering dianggo dina prosés manufaktur sirkuit terpadu. Dina waktos anu sami, réagen asam-basa sapertos asam nitrat, asam hidroklorat sareng cai amonia ogé dianggo.
Limbah asam-basa tina prosés manufaktur utamana asalna tina prosés beberesih dina prosés manufaktur chip. Dina prosés bungkusan, chip diolah ku solusi asam-basa salami electroplating sareng analisa kimia. Sanggeus perlakuan, éta perlu dikumbah ku cai murni pikeun ngahasilkeun asam-basa wastewater cuci. Salaku tambahan, réagen asam-basa sapertos natrium hidroksida sareng asam hidroklorat ogé dianggo dina stasiun cai murni pikeun baranahan résin anion sareng kation pikeun ngahasilkeun cai limbah régenerasi asam-basa. Nyeuseuh cai buntut ogé dihasilkeun salila prosés cuci gas runtah asam-basa. Di perusahaan manufaktur sirkuit terpadu, jumlah limbah asam-basa sabagian ageung.
3. Cai limbah organik:
Kusabab prosés produksi anu béda, jumlah pangleyur organik anu dianggo dina industri semikonduktor béda pisan. Nanging, salaku agén beberesih, pangleyur organik masih seueur dianggo dina sababaraha tautan bungkusan manufaktur. Sababaraha pangleyur janten limbah cai limbah organik.
4. Cai limbah séjén:
Prosés etching tina prosés produksi semikonduktor bakal ngagunakeun jumlah badag amonia, fluorine jeung cai-purity tinggi pikeun decontamination, kukituna generating tinggi-konsentrasi amonia-ngandung wastewater ngurangan.
Prosés electroplating diperlukeun dina prosés bungkusan semikonduktor. Chip perlu cleaned sanggeus electroplating, sarta electroplating meresihan wastewater bakal dihasilkeun dina prosés ieu. Kusabab sababaraha logam dipaké dina electroplating, bakal aya émisi ion logam dina electroplating meresihan wastewater, kayaning timah, timah, disc, séng, aluminium, jsb.
Runtah gas
Kusabab prosés semikonduktor ngagaduhan syarat anu luhur pisan pikeun kabersihan kamar operasi, kipas biasana dianggo pikeun nimba rupa-rupa jinis gas runtah anu volatilized nalika prosésna. Ku alatan éta, émisi gas runtah dina industri semikonduktor dicirikeun ku volume knalpot ageung sareng konsentrasi émisi rendah. émisi gas runtah ogé utamana volatilized.
Émisi gas runtah ieu tiasa dibagi kana opat kategori: gas asam, gas basa, gas runtah organik sareng gas beracun.
1. Gas limbah asam-basa:
Gas limbah asam-basa utamana asalna tina difusi,CVD, CMP sareng prosés etching, anu nganggo solusi beberesih asam-basa pikeun ngabersihan wafer.
Ayeuna, pangleyur beberesih anu paling sering dianggo dina prosés manufaktur semikonduktor nyaéta campuran hidrogén péroxida sareng asam sulfat.
Gas limbah anu dihasilkeun dina prosés ieu kalebet gas asam sapertos asam sulfat, asam hidrofluorat, asam hidroklorat, asam nitrat sareng asam fosfat, sareng gas alkali utamina amonia.
2. Gas limbah organik:
Gas runtah organik utamana asalna tina prosés sapertos photolithography, development, etching sareng difusi. Dina prosés ieu, leyuran organik (sapertos isopropil alkohol) dipaké pikeun ngabersihan beungeut wafer, sarta gas runtah dihasilkeun ku volatilization mangrupakeun salah sahiji sumber gas runtah organik;
Dina waktu nu sarua, photoresist (photoresist) dipaké dina prosés photolithography na etching ngandung pangleyur organik volatile, kayaning butyl asétat, nu volatilizes kana atmosfir salila prosés ngolah wafer, nu sumber sejen tina gas runtah organik.
3. Gas limbah beracun:
Gas limbah toksik utamana asalna tina prosés sapertos kristal epitaxy, etching garing sareng CVD. Dina prosés ieu, rupa-rupa gas husus-purity tinggi dipaké pikeun ngolah wafer, kayaning silikon (SiHj), fosfor (PH3), karbon tetraklorida (CFJ), borane, boron trioksida, jsb Sababaraha gas husus anu toksik, asphyxiating sarta corrosive.
Dina waktu nu sarua, dina etching garing sarta prosés beberesih sanggeus déposisi uap kimiawi dina manufaktur semikonduktor, jumlah badag oksida pinuh (PFCS) gas anu diperlukeun, kayaning NFS, C2F & CR, C3FS, CHF3, SF6, jsb sanyawa perfluorinated ieu. gaduh nyerep kuat di wewengkon lampu infra red jeung cicing di atmosfir pikeun lila. Aranjeunna umumna dianggap sumber utama éfék rumah kaca global.
4. prosés bungkusan gas runtah:
Dibandingkeun jeung prosés manufaktur semikonduktor, gas runtah dihasilkeun ku prosés bungkusan semikonduktor relatif basajan, utamana gas asam, résin epoxy jeung lebu.
gas runtah asam utamana dihasilkeun dina prosés kayaning electroplating;
Baking gas runtah dihasilkeun dina prosés baking sanggeus produk pasting na sealing;
Mesin dicing ngahasilkeun gas runtah anu ngandung renik lebu silikon nalika prosés motong wafer.
Masalah polusi lingkungan
Pikeun masalah polusi lingkungan dina industri semikonduktor, masalah utama anu kedah direngsekeun nyaéta:
· Émisi skala badag polutan hawa jeung sanyawa organik volatile (VOCs) dina prosés photolithography;
· Émisi sanyawa perfluorinated (PFCS) dina etching plasma jeung prosés déposisi uap kimiawi;
· Konsumsi énergi jeung cai skala badag dina produksi jeung panyalindungan kaamanan pagawe;
· Daur ulang sareng ngawaskeun polusi produk sampingan;
· Masalah ngagunakeun bahan kimia picilakaeun dina prosés bungkusan.
Produksi bersih
Téknologi produksi bersih alat semikonduktor tiasa ningkat tina aspék bahan baku, prosés sareng kontrol prosés.
Ngaronjatkeun bahan baku jeung énergi
Kahiji, purity bahan kudu mastikeun dikawasa pikeun ngurangan bubuka najis jeung partikel.
Kadua, rupa-rupa suhu, deteksi bocor, geter, kejutan listrik tegangan tinggi sareng tés sanésna kedah dilakukeun dina komponén anu lebet atanapi produk semi-réngsé sateuacan dilebetkeun kana produksi.
Sajaba ti éta, purity bahan bantu kudu mastikeun dikawasa. Aya rélatif loba téknologi anu bisa dipaké pikeun produksi bersih énergi.
Ngaoptimalkeun prosés produksi
Industri semikonduktor sorangan narékahan pikeun ngirangan dampakna kana lingkungan ngaliwatan perbaikan téknologi prosés.
Contona, dina taun 1970-an, pangleyur organik utamana dipaké pikeun ngabersihan wafers dina téhnologi beberesih sirkuit terpadu. Dina taun 1980-an, leyuran asam jeung alkali saperti asam sulfat dipaké pikeun ngabersihan wafers. Nepi ka taun 1990-an, téknologi beberesih oksigén plasma dikembangkeun.
Dina hal bungkusan, kalolobaan perusahaan ayeuna nganggo téknologi electroplating, anu bakal nyababkeun polusi logam beurat ka lingkungan.
Nanging, pabrik bungkusan di Shanghai henteu deui nganggo téknologi éléktroplating, janten henteu aya pangaruh logam beurat kana lingkungan. Éta tiasa dipendakan yén industri semikonduktor laun-laun ngirangan dampakna kana lingkungan ngaliwatan perbaikan prosés sareng substitusi kimia dina prosés pangwangunanna sorangan, anu ogé nuturkeun tren pangembangan global ayeuna ngeunaan prosés advokasi sareng desain produk dumasar kana lingkungan.
Ayeuna, langkung seueur perbaikan prosés lokal anu dilaksanakeun, kalebet:
· Ngagantian jeung réduksi tina sadaya-amonium PFCS gas, kayaning ngagunakeun gas PFCs kalawan éfék rumah kaca low pikeun ngaganti gas kalawan éfék rumah kaca tinggi, kayaning ngaronjatkeun aliran prosés jeung ngurangan jumlah gas PFCS dipaké dina prosés;
· Ningkatkeun beberesih multi-wafer ka beberesih single-wafer pikeun ngurangan jumlah agén beberesih kimiawi dipaké dina prosés beberesih.
· Kontrol prosés anu ketat:
a. Ngawujudkeun automation tina prosés manufaktur, nu bisa ngawujudkeun processing tepat jeung produksi tumpak, sarta ngurangan laju kasalahan tinggi operasi manual;
b. Faktor lingkungan prosés ultra-bersih, sakitar 5% atanapi kirang tina leungitna ngahasilkeun disababkeun ku jalma sareng lingkungan. Faktor lingkungan prosés ultra-bersih utamana kaasup kabersihan hawa, cai-purity tinggi, hawa dikomprés, CO2, N2, suhu, kalembaban, jsb Tingkat kabersihan bengkel bersih mindeng diukur ku jumlah maksimum partikel diwenangkeun per unit volume. hawa, nyaéta, konsentrasi jumlah partikel;
c. Nguatkeun deteksi, tur pilih titik konci luyu pikeun deteksi di workstations kalawan jumlah badag runtah salila prosés produksi.
Wilujeng sumping palanggan ti sakumna dunya pikeun nganjang ka kami pikeun diskusi salajengna!
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
waktos pos: Aug-13-2024