混合式集成电路(HIC)和单片集成电路(Monolithic IC)是集成电路的两大类。混合集成电路是将半导体集成工艺与薄/厚膜工艺结合而制成的集成电路,它在基片上用成膜方法制作厚膜或薄膜元件及其互连线,并在同一基片上将分立的芯片、单片集成电路或微型元件混合组装,再外加封装而成。单片集成电路,也称为半导体集成电路,是通过一系列特定的加工工艺,将晶体管、二极管等有源器件和电阻器、电容器等无源元件,按照一定的电路互连,集成在半导体晶片上,封装在一个外壳内,执行特定功能的电路或系统。
在混合式和单片集成电路的制作的完整过程中,会产生多种废气,这些废气主要来自于以下几个工艺环节:
:包括热氧化工艺、化学气相沉积(CVD)、物理气相沉积(PVD)等,这些工艺中使用的氧化剂和反应气体在反应后会产生酸性或碱性废气。
:在芯片制造的各个阶段,需要用酸、碱、有机溶剂等清洗液进行清理洗涤,这些清洗液的挥发也是废气的重要来源。
:掺杂工艺中使用的掺杂源(如磷烷、砷烷等)在高温下与硅表面反应,会产生含磷烷、砷烷的酸性废气。
:在废气排放到大气之前,首先通过Local Scrubber进行预处理,这能够尽可能的防止风管堵塞、管路腐蚀、局部聚积或气体相互反应,导致气体泄漏、火灾爆炸等事故。Local Scrubber的处理方法有燃烧水洗、高温水洗、等离子水洗、干法吸附等。
:对于酸性废气,如HF、HCl、Cl2、H2SO4、SO2等,能够使用酸碱中和反应,通过喷淋洗涤工艺做处理。常用的吸收液为25% NaOH或NaClO溶液。系统采用pH值、液位值和电导值控制水箱中碱液的加入和补/排水的循环,实现全自动化控制。
:有机废气主要来自于清洗、CVD、光刻、湿法刻蚀、去胶及扩散等工艺。常用的处理技术为活性炭吸附和沸石浓缩转轮+焚烧。沸石转轮脱附出来的高浓度废气立即进入TO直燃式焚烧炉进行焚烧净化处理,实现节能、环保。
:对于含有毒性、腐蚀性、氧化性、自燃性、可燃性等物质的特种废气,一定要通过尾气处理设备做预处理,然后汇入中央处理系统集中处理,包括酸性废气处理系统(SEX)、碱性废气处理系统(AEX)、有机废气处理系统(VEX)、砷排处理系统(ASX)等。
通过上述综合处理解决措施,可以有实际效果的减少混合式和单片集成电路制作的完整过程中对环境的影响,实现更环保和可持续的生产。