半導(dǎo)體工業(yè)真空泵油的處理與再造利用
1、概述
半導(dǎo)體工業(yè)在硅片加工過程中，必須使用真空泵。真空泵油通常有兩種： 碳氫化合物油(Hydrocarbon)與全氟聚醚油(PFPE)。碳氫化合物油極易燃燒，化學(xué)結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，容易降解，使得潤滑性能容易降低，從而導(dǎo)致真空泵出現(xiàn)故障。尤其因頻繁地更換真空泵油，包括停機維修時間的增加，而影響生產(chǎn)效率。而且，碳氫化合物油的可燃性也導(dǎo)致安全隱患，頻繁更換真空泵油，存在大量的廢棄物，對于環(huán)保方面是非常不利的。總之，許多方面均會導(dǎo)致運行成本的上升。
全氟聚醚油( PFPE ) 分子鏈飽和，不含氫元素，化學(xué)性能特別穩(wěn)定，抗強氧化劑，與氧相容，不可燃，耐強酸、強堿等化學(xué)物質(zhì)，高溫性能穩(wěn)定，并具有極低的蒸發(fā)速率和良好的潤滑性能。不僅安全， 且使用壽命長。半導(dǎo)體工業(yè)在芯片加工過程中必須使用一些特殊的氣體與某些具有毒性的強氧化劑，因而要求在工藝加工過程中廣泛使用的真空泵具有非常優(yōu)越的適應(yīng)性，PFPE 因其優(yōu)異性能而得到廣泛使用。尤其在消除火災(zāi)或爆炸的危險隱患等方面更是性能卓越。世界著名的真空泵制造商， 如萊寶(LeyBold), 愛德華(Edwards)均使用PFPE 油作為其真空泵的介質(zhì)，以保證其真空設(shè)備在特殊環(huán)境中繼續(xù)保持優(yōu)良的性能。
因此，PFPE 是半導(dǎo)體工業(yè)真空泵油的最佳選擇，能夠完全滿足半導(dǎo)體工業(yè)中安全性、可靠性以及環(huán)保等要求。
2、PFPE 油— KRYTOX b
美國杜邦公司KRYTOXb 系列產(chǎn)品最初的研發(fā)是起源于航天計劃，比如阿波羅登月計劃的導(dǎo)航系統(tǒng)用的潤滑劑，并首獲成功。隨后應(yīng)全世界半導(dǎo)體工業(yè)的需求，杜邦公司KRYTOXbVPF 系列產(chǎn)品得到所有主要真空泵制造商如L e y B o l d ,Edwards，Ebara 等的認可，均符合或超過所有主要泵制造商有關(guān)品質(zhì)擔保的要求。
杜邦KRYTOX b 具體性能如下：
◆ 化學(xué)穩(wěn)定性：KRYTOXbVPF 化學(xué)性能非常穩(wěn)定，耐強酸,包括極強的路易氏酸，耐強堿。性能非常穩(wěn)定， 與接觸的任何特種氣體如氟氣，SiH4 等，強腐蝕性物質(zhì)，強氧化劑，還原劑等均不發(fā)生反應(yīng)；
◆ 不燃燒性：KRYTOX b 分子結(jié)構(gòu)中不含氫元素，耐氧化，不會燃燒， 無閃點，無燃點，可避免任何火災(zāi)的隱患，達到半導(dǎo)體行業(yè)安全性的要求；
◆ 熱穩(wěn)定性：極低的蒸發(fā)率和降解率，能夠避免任何殘留物的形成而影響半導(dǎo)體工業(yè)中反應(yīng)室的純凈度及高真空度的維持；
◆ 卓越的潤滑性能：尤其在比較寬的操作溫度范圍，在高負載，高壓強的情況下，KRYTOXb均具有良好的潤滑性能，能夠減少磨耗，尤其對于真空泵及壓縮機等設(shè)備維持優(yōu)良的運行性能等等非常重要；
◆ 粘度和蒸氣指標穩(wěn)定可靠: 能夠保持極低的回流率，從而能夠持續(xù)地保證系統(tǒng)的高真空度。
綜上所述，杜邦全氟聚醚產(chǎn)品-KRYTOXb VPF真空泵油完全能夠滿足半導(dǎo)體工業(yè)的要求，尤其是針對半導(dǎo)體芯片加工過程中如刻蝕劑和沉淀過程中所面臨的特殊氣體，強腐蝕性化學(xué)物質(zhì)，均能保證其操作的安全與可靠。
3、杜邦PFPE 的再造利用方案
全世界對環(huán)境保護的要求越來越高。如何處理在真空泵的維修和使用過程中所產(chǎn)生的廢油是擺在所有公司面前的一大難題。傳統(tǒng)的處理方式是將回收的廢油送至當?shù)貜U油處理廠焚燒。但PFPE是無法燃燒的。也就是說，簡單處理使用過的PFPE油會造成永久的環(huán)境污染。
杜邦公司全氟聚醚廢油再造利用的所有環(huán)節(jié)和生產(chǎn)程序，都是建立在杜邦公司作為原始PFPE真空泵油制造商的技能和經(jīng)驗基礎(chǔ)之上。所有再造工作均在美國新澤西州的Deepwater制造工廠完成。基于真空技術(shù)網(wǎng)(203scouts.com)多年的專業(yè)經(jīng)驗，杜邦公司PFPE真空泵油的再造生產(chǎn)過程，包括中和，過濾，脫氣，精餾，氟化再造以及精制等步驟，其中氟化再造是關(guān)鍵性的步驟，并輔以完善的分析測試手段包括氣相色譜，紅外色譜，原子吸收光譜等方法來實時跟蹤，分析并監(jiān)控有關(guān)酸度，粘度，蒸氣壓等關(guān)鍵性的指標，以確保再造生產(chǎn)的PFPE再造油性能指標與新生產(chǎn)的PFPE油完全一致，并且保證在實際操作過程中性能完全等同，工藝工程的最優(yōu)化及完全閉式循環(huán)等的特點, 使得再造收率達95～98%。
杜邦公司是一家能夠做到上述高效、高質(zhì)，再造利用PFPE油的唯一制造商。除此以外，上述再造工程中，所有過濾，精制等程序所產(chǎn)生的廢棄物均嚴格按照美國相應(yīng)的法規(guī)來處理，并嚴格按照相關(guān)的程序，以利于環(huán)境保護。再造利用方案，對于客戶有如下顯著優(yōu)點：
(1)為客戶收集廢油無償提供包裝桶;
(2)節(jié)省了處置廢油的費用和時間;
(3)由于再生油的重新使用，節(jié)省了操作運行成本費用;
(4)由于廢油的安全和合法處置，實現(xiàn)了環(huán)保目的;
(5)確保再生利用的油達到原產(chǎn)品的標準;
(6)杜邦公司將在整個操作過程中提供技術(shù)支持。
鑒于此，國外幾乎所有的真空泵制造商和半導(dǎo)體芯片制造廠均采納此方案。收集所有用過的PFPE油，得到當?shù)囟虐罟竞推浣?jīng)銷商的支持和服務(wù)。再生利用，實現(xiàn)環(huán)保，并降低成本。
中國半導(dǎo)體工業(yè)發(fā)展迅速，環(huán)保要求不斷提高。半導(dǎo)體業(yè)廢油處理的環(huán)保問題已引起芯片制造廠及相關(guān)者的高度重視。目前，杜邦中國公司及其授權(quán)的經(jīng)銷商已在中國成功地建立了此項目的完善服務(wù)體系。一方面，把收集的PFPE 廢油100% 送至美國杜邦公司新澤西工廠進行再造利用，使中國國內(nèi)相關(guān)企業(yè)同樣得此再造利用方案的六大好處;另一方面，為中國的環(huán)保事業(yè)作出貢獻。
