Factores de emisión de ácido inorgánico y amoníaco en procesos de semiconductores

Área de la Ciencia:

• Ciencias del medio ambiente
• Ingeniería Química
• Ecología industrial

Sus antecedentes:

• La fabricación de semiconductores utiliza productos químicos peligrosos, lo que hace necesaria la evaluación de las emisiones de los dispositivos de control de la contaminación.
• La comprensión de los factores de emisión es crucial para el cumplimiento medioambiental y la optimización de procesos en la industria de semiconductores.

Objetivo del estudio:

• Cuantificar los factores de emisión de ácidos inorgánicos y amoníaco de nueve instalaciones de semiconductores en cinco nodos tecnológicos (de 1,2 μm a 12 nm) entre 2020 y 2022.
• Analizar las tendencias de estos factores de emisión en relación con el avance del proceso de fabricación y las condiciones de funcionamiento del depurador.

Principales métodos:

• Los factores de emisión se calcularon como emisiones contaminantes por unidad de uso de productos químicos después del control de la contaminación.
• Se recogieron datos de nueve instalaciones de fabricación de semiconductores que representan diversos nodos tecnológicos.
• Se realizó un análisis estadístico para identificar tendencias y correlaciones.

Principales resultados:

• Los factores de emisión para el ácido clorhídrico, el ácido sulfúrico, el ácido fluorhídrico y el amoníaco se determinaron en 0,0017, 0,0002, 0,0017-0,013 y 0,002 kg/L, respectivamente.
• Se encontró que los factores de emisión de ácido, especialmente para los nodos de 1,2 μm más antiguos, eran más bajos que los valores informados anteriormente en la literatura.
• Se observó una tendencia general a la disminución de las emisiones de ácidos inorgánicos con el avance del proceso, mientras que las emisiones de amoníaco aumentaron con mayores concentraciones de iones de amonio en el agua de depuración.

Conclusiones:

• El amoníaco es la especie de emisión dominante en la fabricación de semiconductores, y su proporción aumenta en los procesos más avanzados.
• Los factores de emisión de ácidos inorgánicos disminuyen con el avance tecnológico, lo que sugiere una mayor eficiencia en el control de la contaminación de estas sustancias.
• Se justifica una mayor investigación sobre el control de las emisiones de amoníaco dada su creciente prevalencia en la fabricación avanzada de semiconductores.