תַחרִיט
1) עבור אל BSG
פרוסות סיליקון נשטפות במכונת ניקוי שרשרת על ידי ציפה על מים (כשהצד האחורי במגע עם תמיסת חומצה) כדי להסיר BSG מהחלק האחורי. המרכיב העיקרי של תמיסת החומצה הוא 24.5% HF, ומשוואת התגובה הכימית העיקרית כוללת:
HF+SiO2→SiF4+H2O
SiF4+HF→H2SiF6
לאחר שטיפה במים וייבוש בסכין רוח, הוא נכנס לתהליך הבא. ציוד מכונת הניקוי BSG הוא מכשיר חצי אטום הכולל מיכל חומצה, מיכל ניקוי מים טהורים ומערכת טיוטה מושרה ליצירת סביבת לחץ שלילי מיקרו בתוך הציוד ואיסוף גזים נדיפים.
הזיהום העיקרי בתהליך זה כולל גז פסולת חומצי (G4) המכיל HF, הנאסף דרך צינורות ונשלח לטיפול במגדל קרצוף הגז החומצי. שפכים חומציים בריכוז גבוה המכילים חומצה הידרופלואורית (W10) ושפכי ניקוי חומציים כלליים (W11).
2) תחריט גב
כדי לשפר את יכולת ההשתקפות של רקיקת הסיליקון האחורית, הצד האחורי של פרוסת הסיליקון מלוטש בעזרת אלקלי וחומר ליטוש.
קטע הפוליש אלקלי (6 שורות) כולל מודולים כגון ניקוי מקדים, שטיפת מים, ליטוש אלקלי * 2, ניקוי מי חמצן (שמור), קטיפה מיקרו (שמורה), ניקוי מים טהורים, ניקוי לאחר, ניקוי מים טהורים, שטיפת חומצה * 2, שטיפת מים טהורים לאחר שטיפת חומצה, משיכה איטית לפני התייבשות, ייבוש * 5 וכו'. כל התהליך של תחריט גב מתבצע באופן אוטומטי, באמצעות זרוע העברה לשליחה פרוסות הסיליקון שנוקו מראש לאזור ההזנה של מכונת הליטוש האלקלי. פרוסות הסיליקון עוברות דרך מיכלי קורוזיה וניקוי שונים במכונת ליטוש אלקלי סגורה אוטומטית דרך רולים. הציוד שולט אוטומטית במילוי חומצה, תמיסת אלקלית ומים טהורים בכל מודול. תמיסת החומצה והאלקלית במיכל נשאבת דרך צינורות, ומי השפכים במיכל מוזרמים באופן קבוע.
3) ניקוי מראש
לאחר העיבוד, רקיקת הסיליקון נכנסת למיכל הניקוי כדי להסיר שאריות של חומר אורגני ולהבטיח את ניקיון משטח פרוסת הסיליקון, ובכך לשפר את יעילות המרת הסוללה במידה מסוימת. טבלו את פרוסות הסיליקון הטעונות בניקוי מקדים, הוסיפו מים טהורים למיכל והוסיפו כמות מתאימה של תמיסת NaOH או תמיסת ניקוי (ריכוז NaOH צפוי להיות {{0}}}.39%, ריכוז H2O2 הוא צפוי להיות 0.61%) לפי היחס לניקוי בטמפרטורה גבוהה (60 מעלות). בצע ניקוי מים טהורים לאחר ניקוי מקדים. ניקוי מים טהורים הוא כל ניקוי טבילה על גדותיו, המתבצע בטמפרטורת החדר למשך 100 שניות.
4) ליטוש ושטיפה אלקלי
מיכל הליטוש הבסיסי מצויד במים טהורים, ומוסיפים כמות מתאימה של תמיסת NaOH ותוספי ליטוש (תמיסת NaOH היא כ-1.6%, ריכוז חומרי ההברקה הוא 0.97%). לאחר מכן, המשטח האחורי של רקיקת הסיליקון מלוטש בטמפרטורת פעולה של 65 מעלות. לשטוף עם אלקלי לפני שטיפה במים טהורים. התגובות הכימיות המתרחשות במהלך תהליך זריקת האלקלי הן כדלקמן:
Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑
טמפרטורת העבודה של מיכל הכביסה האלקלי היא 65 מעלות, וזמן הכביסה הבסיסי נשלט ל-220 שניות.
5) לאחר ניקוי וייצור קטיפה מיקרו
הוסף מים טהורים למיכל, והוסף כמויות מתאימות של תמיסת NaOH ומי חמצן (תמיסת NaOH כ-{{0}}.55%, ריכוז מי חמצן 0.25%) לפי היחס לניקוי בטמפרטורת החדר. לאחר הניקוי, בצע ניקוי מים טהורים.
התגובות הכימיות המתרחשות במהלך תהליך הקטיפה המיקרו הן כדלקמן:
Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑
6) שטיפת חומצה
לאחר הניקוי לאחר הניקוי, יש להשתמש בתמיסת חומצה מדוללת ({{0}}.9% HCl ו-0.23% HF) לניקוי בטוהר גבוה. תפקידו של HCl הוא לנטרל שאריות NaOH, בעוד שתפקידו של HF הוא להסיר את שכבת התחמוצת על פני השטח של פרוסת הסיליקון, מה שהופך אותה להידרופובית יותר ויוצר את קומפלקס הסיליקון H2SiF6. באמצעות הקומפלקס עם יוני מתכת, יוני המתכת מנותקים מפני השטח של פרוסת הסיליקון, מפחיתים את תכולת יוני המתכת ומתכוננים לחיבור דיפוזיה. נקה במים טהורים לאחר שטיפת חומצה.
התגובות הכימיות המתרחשות במהלך תהליך הכבישה הן כדלקמן:
HCl+NaOH=NaCl+H2O
SiO2+6HF=H2SiF6+2H2O
טמפרטורת העבודה של מיכל הכבישה היא בטמפרטורת החדר, וזמן הכבישה נשלט על 100 שניות.
7) ייבוש
העבירו את פרוסת הסיליקון הגבישית הקודמת שהתייבשה לאט למיכל ייבוש, ונשב אוויר חם ב-90 מעלות למעלה ולמטה על הפרוסה לייבוש, באמצעות חימום חשמלי.
בתהליך התחריט האחורי המוזכר לעיל, תהליכי הניקוי המקדים, ההברקה הבסיסית והניקוי לאחר הניקוי מייצרים שפכים אלקליים בריכוז גבוה המכילים נתרן הידרוקסיד (W12, W14, W16) ושפכי ניקוי אלקליים כלליים (W13, W15, W17). תהליך שטיפת החומצה מייצר שפכים חומציים בריכוז גבוה המכילים חומצה הידרוכלורית וחומצה הידרופלואורית (W18) ושפכי ניקוי חומציים כלליים (W19, W20). הפעולה הנ"ל מתבצעת במכונת זריקת אלקלי סגורה. תהליך השטיפה החומצית יתנדף ויפיק גז פסולת חומצי (G5) המכיל HCl ו-HF, שייאסף דרך צינורות וישלח לטיפול במגדל שטיפת הגז החומצי.
סימום באתרו של שקיעת POPAID
תהליך POPAID הוא טכניקת מפתח להכנת ציפויי לוחות על ידי שילוב שכבות תחמוצת מנהור ושכבות סיליקון גבישי מסוממים.
ראשית, רקיקת הסיליקון נכנסת לתא הטעינה בתנאים אטמוספריים, מועברת לתא חימום מוקדם של 300 מעלות, ולאחר מכן נכנסת לתא תהליך ה-PO. בשלב זה, O2 מועבר לבלוק הפרדת הגז דרך קנה הנשימה, ומופעל על ידי אספקת הכוח RF ליינון. היונים מתחמצנים על פני רקיקת הסיליקון ויוצרים שכבת תחמוצת מנהרה; ואז רקיקת הסיליקון עוברת דרך תא מעבר וחיץ ומועברת לתא בתשלום. המקור בתשלום מפקיד עובי מסוים של סיליקון אמורפי על גב המצע, וגז PH3 מוכנס במהלך תהליך השקיעה. פוספין גזי נכנס למכונה ומתרגש למצב של יוני זרחן ב-10kev ו-0.5-2kev תדר רדיו במתח גבוה. מתח גבוה זרם ישר מתווסף בין מקור היונים לאדמה, כך שיוני הזרחן מקבלים אנרגיה דרך השדה החשמלי במתח גבוה. רוחב הקורה הוא 420 מ"מ, ואז פרוסת הסיליקון מועברת לתחתית הקורה. במהלך תהליך הטיסה של האטומים של המקור בתשלום לעבר המצע, הם נושאים יוני P או מגיבים עם יוני P כדי להשיג סימום זרחן במקום.
משוואת התגובה העיקרית היא: PO+PAID＝POPAID
חמצון פלזמה (PO): SiH4+O2 → SiO2
סימום בסיוע פלזמה במקום (PAID): Si (מקור)+PH3 → n-Si
לאחר השלמת התגובה, נשפף חנקן והיון מוזרק לתוך הסופח העצמי, ביעילות טיפול של עד 100%. ריכוז הפוספין לפני הכניסה למגדל הספיחה הוא 179.05ppm, ולא מזוהה PH3 לאחר הספיחה. פרויקט זה מתכנן לחבר את גז הפליטה הזה למגדל גז הפסולת DA003 לצורך טיפול ולאחר מכן לפרוק אותו. במקביל, הארגון מתכנן להתקין אזעקה אוטומטית לדליפת זרחן עם מגבלת זיהוי של 0.1mg/m3.
ניתוח תהליכי הפקת זיהום: תהליכי הזיהום העיקריים בתהליך זה הם Ar, PH3 ו-N2 המוכנסים במהלך התהליך, הנאספים בצינורות ייעודיים ונשלחים לטיפול במגדל קרצוף גזי פסולת חומצי.