Pangunahing kasama sa produksyon ng semiconductor device ang mga discrete device, integrated circuits at ang kanilang mga proseso sa packaging.
Ang produksyon ng semiconductor ay maaaring nahahati sa tatlong yugto: produksyon ng materyal sa katawan ng produkto, produktoostiyapagmamanupaktura at pagpupulong ng aparato. Kabilang sa mga ito, ang pinaka-seryosong polusyon ay ang yugto ng paggawa ng wafer ng produkto.
Ang mga pollutant ay pangunahing nahahati sa wastewater, waste gas at solid waste.
Proseso ng paggawa ng chip:
Silicon waferpagkatapos ng panlabas na paggiling - paglilinis - oksihenasyon - pare-parehong paglaban - photolithography - pag-unlad - pag-ukit - pagsasabog, pagtatanim ng ion - chemical vapor deposition - kemikal na mekanikal na buli - metallization, atbp.
Wastewater
Ang isang malaking halaga ng wastewater ay nabuo sa bawat hakbang ng proseso ng semiconductor manufacturing at packaging testing, higit sa lahat acid-base wastewater, ammonia-containing wastewater at organic wastewater.
1. wastewater na naglalaman ng fluorine:
Ang hydrofluoric acid ay nagiging pangunahing solvent na ginagamit sa mga proseso ng oksihenasyon at pag-ukit dahil sa mga oxidizing at corrosive na katangian nito. Ang fluorine-containing wastewater sa proseso ay pangunahing nagmumula sa diffusion process at kemikal na mekanikal na proseso ng polishing sa proseso ng paggawa ng chip. Sa proseso ng paglilinis ng mga wafer ng silikon at mga kaugnay na kagamitan, maraming beses ding ginagamit ang hydrochloric acid. Ang lahat ng mga prosesong ito ay nakumpleto sa nakalaang etching tank o kagamitan sa paglilinis, kaya ang fluorine-containing wastewater ay maaaring ilabas nang nakapag-iisa. Ayon sa konsentrasyon, maaari itong nahahati sa high-concentration na fluorine-containing wastewater at low-concentration ammonia-containing wastewater. Sa pangkalahatan, ang konsentrasyon ng high-concentration na wastewater na naglalaman ng ammonia ay maaaring umabot sa 100-1200 mg/L. Karamihan sa mga kumpanya ay nire-recycle ang bahaging ito ng wastewater para sa mga prosesong hindi nangangailangan ng mataas na kalidad ng tubig.
2. Acid-base wastewater:
Halos bawat proseso sa proseso ng pagmamanupaktura ng integrated circuit ay nangangailangan ng chip na linisin. Sa kasalukuyan, ang sulfuric acid at hydrogen peroxide ay ang pinakakaraniwang ginagamit na mga likido sa paglilinis sa proseso ng pagmamanupaktura ng integrated circuit. Kasabay nito, ginagamit din ang mga acid-base reagents tulad ng nitric acid, hydrochloric acid at ammonia water.
Ang acid-base wastewater ng proseso ng pagmamanupaktura ay pangunahing nagmumula sa proseso ng paglilinis sa proseso ng pagmamanupaktura ng chip. Sa proseso ng packaging, ang chip ay ginagamot ng acid-base solution sa panahon ng electroplating at chemical analysis. Pagkatapos ng paggamot, kailangan itong hugasan ng purong tubig upang makagawa ng acid-base na washing wastewater. Bilang karagdagan, ang mga acid-base reagents tulad ng sodium hydroxide at hydrochloric acid ay ginagamit din sa purong istasyon ng tubig upang muling buuin ang anion at cation resins upang makagawa ng acid-base regeneration wastewater. Ang tubig sa paghuhugas ng buntot ay nagagawa din sa panahon ng proseso ng paghuhugas ng acid-base waste gas. Sa mga kumpanya ng pagmamanupaktura ng integrated circuit, ang dami ng acid-base wastewater ay partikular na malaki.
3. Organic wastewater:
Dahil sa iba't ibang mga proseso ng produksyon, ang dami ng mga organikong solvent na ginagamit sa industriya ng semiconductor ay ibang-iba. Gayunpaman, bilang mga ahente ng paglilinis, ang mga organikong solvent ay malawakang ginagamit sa iba't ibang mga link ng packaging ng pagmamanupaktura. Ang ilang mga solvents ay nagiging organic wastewater discharge.
4. Iba pang wastewater:
Ang proseso ng pag-ukit ng proseso ng paggawa ng semiconductor ay gagamit ng malaking halaga ng ammonia, fluorine at high-purity na tubig para sa decontamination, at sa gayon ay bubuo ng high-concentration na ammonia na naglalaman ng wastewater discharge.
Ang proseso ng electroplating ay kinakailangan sa proseso ng packaging ng semiconductor. Ang chip ay kailangang linisin pagkatapos ng electroplating, at ang electroplating cleaning wastewater ay bubuo sa prosesong ito. Dahil ang ilang mga metal ay ginagamit sa electroplating, magkakaroon ng metal ion emissions sa electroplating cleaning wastewater, tulad ng lead, tin, disc, zinc, aluminum, atbp.
Basura ng gas
Dahil ang proseso ng semiconductor ay may napakataas na kinakailangan para sa kalinisan ng operating room, ang mga fan ay karaniwang ginagamit upang kunin ang iba't ibang uri ng mga basurang gas na volatilized sa panahon ng proseso. Samakatuwid, ang mga paglabas ng basura ng gas sa industriya ng semiconductor ay nailalarawan sa pamamagitan ng malaking dami ng tambutso at mababang konsentrasyon ng paglabas. Ang mga basurang gas emissions ay din pangunahing volatilized.
Ang mga waste gas emissions na ito ay pangunahing nahahati sa apat na kategorya: acidic gas, alkaline gas, organic waste gas at toxic gas.
1. Acid-base waste gas:
Ang acid-base waste gas ay pangunahing nagmumula sa diffusion,CVD, CMP at mga proseso ng pag-ukit, na gumagamit ng solusyon sa paglilinis ng acid-base upang linisin ang wafer.
Sa kasalukuyan, ang pinakakaraniwang ginagamit na panlinis na solvent sa proseso ng pagmamanupaktura ng semiconductor ay isang pinaghalong hydrogen peroxide at sulfuric acid.
Ang basurang gas na nabuo sa mga prosesong ito ay kinabibilangan ng mga acidic na gas tulad ng sulfuric acid, hydrofluoric acid, hydrochloric acid, nitric acid at phosphoric acid, at ang alkaline na gas ay pangunahing ammonia.
2. Organic na basurang gas:
Ang organikong basurang gas ay pangunahing nagmumula sa mga proseso tulad ng photolithography, development, etching at diffusion. Sa mga prosesong ito, ang organikong solusyon (tulad ng isopropyl alcohol) ay ginagamit upang linisin ang ibabaw ng wafer, at ang basurang gas na nabuo sa pamamagitan ng volatilization ay isa sa mga pinagmumulan ng organic waste gas;
Kasabay nito, ang photoresist (photoresist) na ginamit sa proseso ng photolithography at pag-ukit ay naglalaman ng pabagu-bago ng isip na mga organikong solvent, tulad ng butyl acetate, na nag-iiba sa atmospera sa panahon ng proseso ng pagpoproseso ng wafer, na isa pang pinagmumulan ng organic waste gas.
3. Nakakalason na basurang gas:
Ang nakakalason na basurang gas ay pangunahing nagmumula sa mga proseso tulad ng crystal epitaxy, dry etching at CVD. Sa mga prosesong ito, ginagamit ang iba't ibang high-purity na espesyal na gas upang iproseso ang wafer, tulad ng silicon (SiHj), phosphorus (PH3), carbon tetrachloride (CFJ), borane, boron trioxide, atbp. Ang ilang mga espesyal na gas ay nakakalason, asphyxiating at kinakaing unti-unti.
Kasabay nito, sa proseso ng dry etching at paglilinis pagkatapos ng chemical vapor deposition sa semiconductor manufacturing, kinakailangan ang malaking halaga ng full oxide (PFCS) gas, tulad ng NFS, C2F&CR, C3FS, CHF3, SF6, atbp. Ang mga perfluorinated compound na ito magkaroon ng malakas na pagsipsip sa infrared light na rehiyon at manatili sa atmospera nang mahabang panahon. Ang mga ito ay karaniwang itinuturing na pangunahing pinagmumulan ng global greenhouse effect.
4. Proseso ng packaging ng basurang gas:
Kung ikukumpara sa proseso ng pagmamanupaktura ng semiconductor, ang basurang gas na nabuo ng proseso ng packaging ng semiconductor ay medyo simple, pangunahin ang acidic na gas, epoxy resin at alikabok.
Ang acidic waste gas ay pangunahing nabuo sa mga proseso tulad ng electroplating;
Ang baking waste gas ay nabuo sa proseso ng pagbe-bake pagkatapos ng pag-paste at pag-sealing ng produkto;
Ang dicing machine ay bumubuo ng mga basurang gas na naglalaman ng bakas na silikon na alikabok sa panahon ng proseso ng pagputol ng wafer.
Mga problema sa polusyon sa kapaligiran
Para sa mga problema sa polusyon sa kapaligiran sa industriya ng semiconductor, ang mga pangunahing problema na kailangang lutasin ay:
· Malaking paglabas ng mga pollutant sa hangin at volatile organic compound (VOCs) sa proseso ng photolithography;
· Paglabas ng perfluorinated compounds (PFCS) sa plasma etching at chemical vapor deposition na proseso;
· Malaking pagkonsumo ng enerhiya at tubig sa produksyon at kaligtasan ng proteksyon ng mga manggagawa;
· Pag-recycle at pagsubaybay sa polusyon ng mga by-product;
· Mga problema sa paggamit ng mga mapanganib na kemikal sa mga proseso ng packaging.
Malinis na produksyon
Semiconductor device malinis produksyon teknolohiya ay maaaring mapabuti mula sa mga aspeto ng hilaw na materyales, proseso at proseso ng kontrol.
Pagpapabuti ng mga hilaw na materyales at enerhiya
Una, ang kadalisayan ng mga materyales ay dapat na mahigpit na kinokontrol upang mabawasan ang pagpapakilala ng mga impurities at mga particle.
Pangalawa, ang iba't ibang temperatura, pagtuklas ng pagtagas, panginginig ng boses, mataas na boltahe na electric shock at iba pang mga pagsubok ay dapat isagawa sa mga papasok na bahagi o semi-tapos na mga produkto bago sila ilagay sa produksyon.
Bilang karagdagan, ang kadalisayan ng mga auxiliary na materyales ay dapat na mahigpit na kontrolado. Mayroong medyo maraming mga teknolohiya na maaaring magamit para sa malinis na produksyon ng enerhiya.
I-optimize ang proseso ng produksyon
Ang industriya ng semiconductor mismo ay nagsisikap na bawasan ang epekto nito sa kapaligiran sa pamamagitan ng mga pagpapabuti ng teknolohiya ng proseso.
Halimbawa, noong 1970s, ang mga organikong solvent ay pangunahing ginagamit upang linisin ang mga wafer sa integrated circuit cleaning technology. Noong 1980s, ang mga solusyon sa acid at alkali tulad ng sulfuric acid ay ginamit upang linisin ang mga wafer. Hanggang sa 1990s, binuo ang teknolohiya ng paglilinis ng oxygen ng plasma.
Sa mga tuntunin ng packaging, karamihan sa mga kumpanya ay kasalukuyang gumagamit ng electroplating na teknolohiya, na magdudulot ng mabigat na metal na polusyon sa kapaligiran.
Gayunpaman, ang mga packaging plant sa Shanghai ay hindi na gumagamit ng electroplating technology, kaya walang epekto ng mabibigat na metal sa kapaligiran. Matatagpuan na ang industriya ng semiconductor ay unti-unting binabawasan ang epekto nito sa kapaligiran sa pamamagitan ng mga pagpapabuti ng proseso at pagpapalit ng kemikal sa sarili nitong proseso ng pag-unlad, na sumusunod din sa kasalukuyang global na takbo ng pag-unlad ng proseso ng pagtataguyod at disenyo ng produkto batay sa kapaligiran.
Sa kasalukuyan, mas maraming lokal na pagpapabuti sa proseso ang isinasagawa, kabilang ang:
· Pagpapalit at pagbabawas ng all-ammonium PFCS gas, tulad ng paggamit ng PFCs gas na may mababang greenhouse effect upang palitan ang gas na may mataas na greenhouse effect, tulad ng pagpapabuti ng daloy ng proseso at pagbabawas ng dami ng PFCS gas na ginagamit sa proseso;
· Pagpapabuti ng multi-wafer na paglilinis sa single-wafer na paglilinis upang mabawasan ang dami ng mga kemikal na panlinis na ginagamit sa proseso ng paglilinis.
· Mahigpit na kontrol sa proseso:
a. Napagtanto ang automation ng proseso ng pagmamanupaktura, na maaaring mapagtanto ang tumpak na pagproseso at produksyon ng batch, at bawasan ang mataas na rate ng error ng manu-manong operasyon;
b. Ultra-malinis na proseso sa kapaligiran mga kadahilanan, tungkol sa 5% o mas mababa ng pagkawala ng ani ay sanhi ng mga tao at kapaligiran. Ang napakalinis na proseso sa kapaligiran na mga kadahilanan ay pangunahing kinabibilangan ng kalinisan ng hangin, tubig na may mataas na kadalisayan, naka-compress na hangin, CO2, N2, temperatura, halumigmig, atbp. Ang antas ng kalinisan ng isang malinis na pagawaan ay kadalasang sinusukat ng maximum na bilang ng mga particle na pinapayagan sa bawat dami ng yunit ng hangin, iyon ay, konsentrasyon ng bilang ng butil;
c. Palakasin ang pagtuklas, at piliin ang naaangkop na mga pangunahing punto para sa pagtuklas sa mga workstation na may malaking halaga ng basura sa panahon ng proseso ng produksyon.
Maligayang pagdating sa sinumang mga customer mula sa buong mundo upang bisitahin kami para sa karagdagang talakayan!
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
Oras ng post: Aug-13-2024