化學機械研磨廢水處理技術

一般而言，針對半導體產業針對 CMP 廢水所採用之處理技術，不外乎是化 學混凝法、薄膜過濾法、電化學法及浮除法。而其主要之處理目標為 CMP 廢水 中懸浮顆粒，然後再搭配離子交換法對出流水殘餘金屬作分離，以做到最終完全 的資源回收再利用目標。但是這幾種處理技術各有其處理及應用上各有其不同的 特色 [鄧宗禹等，2002]。表 2-1 及表 2-2 為 CMP 廢水處理技術之優劣比較。

目前國內半導體廠除少部分工廠採用薄膜過濾技術處理 CMP 廢水之外，絕大多 數工廠仍利用傳統化學混凝方法。然而浮除法則是常用於廢水固液分離之處理技 術，相較於傳統化學混凝沈澱方法，其有佔地空間小、反應時間快、污泥體積小、

處理濃度高及富彈性等優點 (Zouboulis et al., 1995)。當廢水性質是屬於高濃度 濁度顆粒時，浮除法即常被用於廢水固/液分離之前處理。由於以浮除方法處理半 導體 CMP 廢水中之懸浮微粒尚未有實廠之開發應用。因此，本研究主要以奈米 微氣泡浮除技術，將其應用於半導體工業 CMP 廢水的處理，同時可以作為將來 半導體廠在評估建立處理CMP 廢水方法設備時，有多種考量依據。

表 2-1. CMP 廢水處理技術之優劣比較 (鄧宗禹等，2002; Zouboulis et al., 1995; Chen et al. 2004)

缺點 ‧設計不當易產生微細孔 阻塞現象

‧分離之顆粒大小範圍需 控制得當

‧不適於處理大量或高濃 度微粒

‧需先去除CMP 廢液中的 氧化劑

‧佔地空間大，設計彈性小

‧產生大量污泥

‧加藥量不易控制

‧尚處研發階段

‧對低濃度之金屬離子去 除效果有限

‧尚處研發階段

‧操作參數複雜

表 2-2. 國內學術界對於 CMP 廢水相關研究比較表

液之資源化處理研究 處理CMP 廢水，以吸附及電性中和方式破壞懸浮 液之穩定。將廢水pH 值控制在適當範圍內，在最 佳劑量下，三中混凝劑皆對廢水濁度的降低有很好 效果，降低率可達約95 %以上。惟 CuSO4對濁度 的降低有頗佳的效果，但殘留在上澄液中的金屬離 子（Cu²⁺）濃度偏高。

成功大學

利用電聚浮除法處理半導體業 CMP 廢水之研究

以CMP 研磨劑配置廢水及半導體業實廠 CMP 廢 水進行實驗，比較混凝 (混凝劑為 FeSO4) 、電聚 浮除及前加混凝劑電聚浮除三種實驗方式處理效 能。由實驗結果得知，電聚浮除法處理效果最好，

在實場廢水處理時濁度去除率可達99%以上，溶 解性固體物去除率達90%以上，但此法耗電量較 高

范文彬，高思懷 (2001) 淡江大學

半導體化學機械研磨廢水之處 本實驗以各類混凝劑 (硫酸鋁、三氯化鐵、多元氯 楊宗儒，林勝雄 (2001)

範圍下，去除濁度能力都可達到10 NTU 以下，當

利用外加電場掃流微過濾程序

污泥體積百分比過大 (50.0~60.0 %)的缺點；添加 CTAB 於電聚浮法可加強膠羽的浮除功能可減少 污泥體積百分比(最高可減少 60.6 %)。

半導體業化學機械研磨廢水回 收處理再利用技術研究

化學機械研磨廢水經電聚膠凝處理後較利用氯化 鐵混凝沈澱有較高之去除率，且已能用於循環式冷 卻用水。逆滲透實驗在6 Kg/cm² -12 Kg/cm² 之操 作壓力範圍內時，各水質污染成份去除效果極為顯 著，除了pH 值外，經逆滲透法處理後，各水質分 析項目均已符合自來水用水水質標準之規範。

陳彥旻，李俊德，王鴻博 (2003) 成功大學