К.В. Фролов - Технологии, оборудование и системы (1062200), страница 17
Текст из файла (страница 17)
з.з.г. Пгоелеыы экплогпчесеОЕ везопвсностм В полупроводниковом производстве используется до нескольких десятков различных Промыаные сточные воды, оодержашие пла- виковую кислоту Концентрированные стоки, содержащие пла- виковую кислоту Кислотные и шелочные промывочные сточ- ные воды Кислотные и щелочные концентрированные стоки Органические промывочные сточные воды. Сточные воды, содержащие абразивы химических реактивов и газов. Среди них есть вредные (нр, хндон, нгог и др.), ядовитые (РНз АзНз н др.), взрывоопасные (31Н4, Нг и гф.) вещества, которые могут входил в состав жидких и газообразных отходов производсша.
Классификация сточных вод полупроводникового производства представлена в табл. 1.3.7, а схема нх комплексной обработки - на рис. 1.3.3. НР, ХН4ОН, СНзСООН (от нескольких миллиграммов до нескольких сотен миллиграммов на лнгр) То же (от нескольких процентов до несколь- ких десатков процентов) НС1, Н)ЧОз, Нг$04, Нзр04, СнзСООН, Н40Н, НгОг (от нескольких миллиграммов до нескольких сотен мишпцраммов на литр) То же (от нескольких процентов до несколь- ких десягков процентов) Спирты (несколько миллиграммов на литр) Порошок кремния (несколько миллиграммов на литр) 54 Глава 1.3.
БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНРДЕЯТЕЛЬНОСТИ И ОХРАНА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ Рве. 1.3.3. Схема квммвсксввй вбрвбвткв ствчемх ввд в еввререввдвеквввм есмесвалствс ПРОВЛВМЫ ЭКОЛОГИЧВСКОй 8ПЗОПЛСНОСтИ 1-я стадва очистки илцг гепнера- Ною ю- Уюсбаучевв Ос огяч заа цвовяый гмявяк (юльтращи ясятеяязр (уюр*Ф р э) Рве. 1.К4. Првмеюем схема вегеаеваавеааея заработав егачаыз зея При недостаточности местных источников воды или низком качестве исходной воды, а также с целью экономии свежей воды прибегают к вторичному использованию регенернрованных стоков (рис. !.К4). При этом следует учитывать экономичность регенерации. Например, регенерация чистой воды из органических стоков дороже использования воды из городского водопровода, а регенерация воды из кислотных стоков - дешевле.
Для предотвращения поступления в регенерацнонную систему сточных вод с высокой концентрацией загрязнений необходим входной контроль злектропроводности и общего содержания углерода в стоках. Все газообразные отходы полулроводникового производспю можно раздешпь на неорганические, органические. специальные, нагретые и смешанные. Прн их обезвреживании используются адсорбция, абсорбция, пря- мое сжигание, каталитическое окисление и ряд других методов.
Выбор конкретного метола зависит от вида и концентрации примеси, обьема выброса. В случае неорганических газовых выбросов часто примеюпотся абсорбционные методы. В качестве абсорбирующих жидкостей могут служить вода или водные растворы (табл. 1.3.8). Применяются различные типы абсорбционного оборудования: жидкостно-диспергнруюшее, газожндкостно-ди спер гирую шее и газо-диспергнруюшее. При больших сопротивлениях течению газов наиболее эффективными юшяются установки:кидкостно-диспергирующего типа, а при высоком сопротивлении жидкостей - газодиспергируюшего типа. Применяемые абсорбирующие жидкости обезврккиваются в системах обработки сточных вод и выводатая на- Ружу Глава 1.3.
БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЕТЕЛЬНОСТИ И ОХРАНА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ В случае орщническнх газовых выбросов обычно применяются адсорбционные методы. В качестве адсорбентов используются активнрованный уголь, снлиюпель, алюмогель, активированная отбельная пгияа, молекулярные сита н др. Адсорбционные устройства основаны на принципе создания контакта газа с парами адсорбеитов.
Существуют три типа адсорбционных устройств - стационарные ламинарные, подвижные ламинарные н псевдоспюженные. Специальные щзы могут быль токсичными, горючими и взрывоопасными. Для предотвращения опасных химических резаний необходимо осуществлять подачу и удаление газов через индивидуальные трубопроводы.
Для нх обезврехсивания применяетоя в основном метод абсорбции (табл. 1.3.9). Обработка газовых выбросов реализуется различными методами. При обработке в локальных устройствах (рис. 1.3.5) применяют очистное оборудование непосредственно около установок, в которых 1.3.8. Неорганические газы и абсербеяты 1.3.9. Технологические прецессм микроэлектроники, епецвавьнме газы и абеорбевты Матерявл Прям мы смыв спецвазьные газы Процесс Нанесение слоев Б!2Хв Распыление + газоочисти- тель Вентурн + газоочисгн- тель с наполиятелем Хнз, Азнз, $1Н2С!г, РН2, ЯН, КОН и ХаОС1 ЯО АвН2 ВгН2 РН2 ЯН,' ЯН2С!2, Б(Нв Поли-Я То же или многоступенча- тое распыление + ппоочи- ститель Вентури Поли-Я Газоочнствтель Венгури + ппоочиститель с наполни- телем Травление СС1ь СР4 СС!грь Сгрв ЯО СНгрг, СС1ь Сгрв Сзрв Распыление + газоочисти- тель Вентури + гззоочисти- тель с наполиителем КОН Многоступенчатое распыление + газ о очи оппель Вентури А1, А1202 ВС1, Газоочиститель Венгург( + газоочисппель с наполни- телем Бпг02 Н20 ССЬь С1, СС1грг То же КОН ОаАв, Я АзН2, Б!Н2С!2, РН2, ЯНф Распыление + газоочисти- тель Вентури + гззоочисти- тель с наполинтелем Эпнтакси алано е наращивание КОН и ХаОС! ПРОБЛЕМЫ ЭКаПОГИЧБСКОй БЕЗОПАСНОСТИ Раздел 2 Рас.
13.5. Схема обработав а аовавьвых устройствах: 1 - вытяжной веюихатор; 2- оборудование дза обработки; 3 — тезнелотвческее сбсрухоювве Рве. 1.3.6. Схема яыпрааазеваавел обработав пмеы 1- очвстатевьлзя колонна; 2- вытявнсй веююытор; 3- технохогнчесхое оборудование Рве. 1.3.7. Схмеа ебрабетаи а блазах: 1- счвствтезьнаа колонна; 2- выталной вевтвзатор; 3- техмохоючесхее сберудованве образуются отработанные газы.
Достоинспю этого метода - надежность обработки, высокая степень безопасности, экономичность, возможность быстрой ликвидации аварии. К недостаткам следует отнести большое количество оборудоваюш, необходимость дополнительных пловыдей, значительную длину трубопроводов. При централизованной обработке выбросов все очиопюе оборудование устанавливается на крыше или под полом (рис. 1.3.6).
При небольшом количестве оборудования и малых длинах трубопроводов большую сложнооп в этом случае представляет резулнровка воздушных потоков в кюхдом технолозпчеоком процессе. При обработке в блоках (рис. 1.3.7) каждое помещение оснащается обезвреживающей установкой. Этот метод экономичнее предыдущето, возможно резервирование, однако требуются дополнительные площади при значительном количестве арматуры и трубопроводов. В практике централизованные системы нспользувпся для обработки орпшичесхих и неорганических выбросов, а локальные устройства - для обработки специальных юзов. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 1.
Каракеяи В. И., Ушаков В. И., Дащяисказ Л. Н. Физиологогигленические аспекты организацйн чистых производственных помещений / Под ред. В. И. Ушакова. Мс МИЭТ, 1988, 62 с. 2. Смнрвов Е. Л. Справочное пособие по НОТ. Мз Экономика, 1981. 225 с. 3. Чистые помещения: Под ред. И. Хаякова. Пер. с впон. под ред. В. Г. Ржанова и В.
И. Ушакова МЗ Мнр, 1990. 454 с. ОБРАБОТКА МАТЕРИАЛОВ ЭЛЕКТРОННЫМИ, ИОННЫМИ, АТОМАРНЫМИ, МОЛЕКУЛЯРНЫМИ, РЕНТГЕНОВСКИМИ И ОПТИЧЕСКИМИ ПУЧКАМИ Гла гл ЭЛЕКТРОННО-ЛУЧЕВАЯ ОБРАБОТКА 2.1Л, НАЗНАЧЕНИЕ И ОБЛАСТИ ПРИЫЕНЕНИЛ Одним из направлений, существенно расширяющих технологические возможности процессов обработки материалов, являеюя исполъзоваине концентрированных потоков энергии электронных пучков, непосредственно взаимодействующих с объектом в вакуумной технологической камере. Широкие возможности автоматизации электронно-лучевой обработки обеспечивают высокое быстродействие и точность, а проведение процесса в вахууме обеспечивает высокую чистоту обработки. Благодаря концентрации энергии в электронном пучке до значений, недоступных ранее известным источникам прн высоком КПД прямото (без промежуточных операций) преобразования электрической энергии, электронно-лучевую обработку внедряют как в отраслях, связанных с прецизионными производствами (электронное машиностроение, приборостроение и др.), так и в отраслях, пронзволящих крулношбаритные изделия (метвпур тих, производство стекла, тяжелое машиностроение, авиастроение и др.).
У электронно-лучевой технолотии широкие возможности - от получения субмикроскопнческнх структур в михроэлектронюсв до выплавки крупных слитков в металлургии. Электронный пучок является одним из перспективных инструментов для работы в космосе, где для этото не нужны вакуумные технологические камеры. 58 Глана 2.1. ЭЛЕКТРОННО-ЛУЧЕВАЯ ОБРАБОТКА Общим для всех злекгронно-лучевых установок яющется использование управляемых злекгронных пучков.
Специфика электронно-лучевой технологи заключается в том, что инструментом является управляемый поток энергии, который формируется с требуемым сечением н энергетическими параметрами во время технологического процесса с помощъю злехтронных генераторов (электронных пушек) и электронных линз и исчезает при выключении оборудования. Электронные пучки можно формиронать диаметром (или шириной) от нескольких десятков сантиметров до нескольких нанометров. Необычайная гибкосп электроннолучевых установок часто позволяет один и тот же аппарат использовюь для разных операций - сварки, упрочнения, отюпа, очистки и конгрсля за состоянием поверхности, даже обработки, вызывающей химические процессы, например, в электро полито графин, ще одним и тем же пучком осущестюиются процессы экспонирования и совмещения слоев.
Важны особенность контрольноизмерительных электронно-лучевых комплексов - то, что контроль во многих случаях является неразрушающим и во всех случаях баско нтактиим. Электронный пучок яюшется стерильно чистым инструментом, так как не вносит в изделие никаких посторонних примесей. Сущность процесса электронно-лучевого термического воздействия состоит в том, что кинетичесюи энергия сформированного в вакууме импульсного или непрерывного электронного пучка превращается в тепловую в зоне обработки.