半导体车间背后的环境问题

2022-06-23 15:12

光电子技术和芯片知识

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半导体行业的制造车间处处充满危机，特别是一些看不见的有毒气体或废液废水。本文也罗列一些自己所见所感，大家一起保护自己、保护环境。

以前也做过半导体产线的危废处理方案，废水、废弃、废固。废固一般都好办，市面上很多做回收的公司。

最要是废水和废气。半导体行业本身会生产物质垃圾，污染毋庸置疑，并且其污染程度也不容小觑。

随便说一个光刻工艺，光刻胶里面含的组分都是有毒的，只不过毒性高低的区别。HMDS更是可以致癌的物质，如果不是必须，建议大家尽量别碰。实在要用HMDS也需要购买专业的自动化设备，密闭舱体和真空抽换气装置。

对于光刻胶，显影液这些就必须回收，交有专业的公司做危废回收。甚至有的公司连废水都不能直接排到污水管道，需要第三方拉走。

半导体生产过程有清洗工艺、镀膜工艺、离子注入工艺、光刻、腐蚀刻蚀、金属化等工艺。

在生产过程中都会产生废气，包含酸性、碱性、有机等气体，需要根据各个特点做洗涤塔。一般三废的处理方案可以参考如下表：

各个地方对废水和废气的排放标准不同，需准守当地的政策。比如对江苏太湖地区。

废水必须在厂区内处理完毕之后再分类排放或回收

事实上，对于半导体行业产生的大量废水，如果不能及时加以处理，不仅会破坏社会生态环境，也会直接威胁到人类的生命健康安全。半导体行业废水中的含氟废水如果直接进行排放，并不小心被植物摄入、动物摄入，甚至慢慢进入到人体当中，将会危害人类身体健康，引发一系列疾病。如果直接将含氨废水进行排放，最明显的表现便是大量藻类的繁殖，促使水体开始形成严重的富营养化问题，甚至产生具有严重致癌性的亚硝胺。如果将含铜废水直接排放到环境中，则会直接破坏水质，人体大量摄入铜元素，则会相应引发严重的肝病。

含氟废水处理工艺

含氟废水处理工艺含氟废水主要由芯片生产期间的刻蚀工艺产生的，刻蚀工艺生产需要用到氢氟酸与氟化铵等物质。针对含氟废水的有效处理，企业一般选择化学沉淀法、离子交换法等方法，比如对氟化物浓度在 747mg／L 的含氟废水采取化学沉淀法，将废水的酸碱值调整到 7．5 左右，在废水中加入氯化钙溶液、PAM 以及 PAC 等物质，使水中氟化物的浓度降低到 40mg／L。由此可见，采用混凝沉淀处理方法能够有效处理含氟浓度在 500mg／L 左右的废水，去除率可以达到 90％以上。

CMP 废水处理工艺

半导体厂芯片生产期间需要用到化学机械研磨的工艺方式。研磨剂是一种混合液，其中包含磨料和腐蚀剂等成分，研磨之后需要使用纯水将硅片表面冲洗干净，确保表面不会有残留的研磨液。CMP 废水中含有粒径在 70nm 以上的颗粒悬浮物、金属氧化物以及不同化学试剂，水中的颗粒悬浮物浓度比较高，稳定性较强，难以有效去除。建议按照研磨表面的实际类型，将 CMP 废水详细划分为氧化层与金属层研磨废水两种，随后再用电化学法或者混凝法处理并回收废水。

统计一下车间内常见几种危险物。