專利名稱:廢水處理系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本實(shí)用新型是有關(guān)于一種在半導(dǎo)體制造工業(yè)中用于回收研磨半導(dǎo)體晶片化學(xué)機(jī)械研磨廢水的裝置,特別是有關(guān)于一種新穎、改進(jìn)的系統(tǒng)及制程,適用于處理在半導(dǎo)體集成電路制造中的化學(xué)機(jī)械研磨制程或其它研模制程產(chǎn)生的廢水,并使處理過后的放流水回收再利用,例如廢氣洗滌裝置的清洗制程。
背景技術(shù):
在從硅晶片制造半導(dǎo)體裝置的過程中,會(huì)使用不同的半導(dǎo)體制程設(shè)備及工具,其中之一是用于研磨薄且平的半導(dǎo)體晶片以得到平坦化的表面。在半導(dǎo)體裝置常用到的淺槽隔離層(shallow trench isolation layer,STI),支援層間介電質(zhì)(inter-layer dielectric,ILD),或金屬層間介電質(zhì)(inter-metal dielectric,IMD)上高度地要求平坦化的表面。此平坦化的制程是很重要的,因?yàn)榻宕撕罄m(xù)的高分辨率微影制程才得以進(jìn)行,以制造下一階段的電路。該高分辨率微影制程的精確度只有在整體平坦的表面才能達(dá)到。因此,該平面化制程在半導(dǎo)體裝置的制造中為一重要的制程。
一整體的平坦化制程是藉由一種稱為化學(xué)機(jī)械研磨(CMP)的技術(shù)來實(shí)施。該制程已被廣泛地用于在制造現(xiàn)代半導(dǎo)體裝置中的ILD或IMD層?;瘜W(xué)機(jī)械研磨制程(以下稱CMP制程)是使用一旋轉(zhuǎn)的研磨臺(tái)以及一氣動(dòng)(pneumatically-actuated)的研磨頭。該制程主要用于研磨一半導(dǎo)體晶片的正面或裝置面,以達(dá)到平坦化而供下一階段的制程使用。一晶片在制造過程中經(jīng)常做一或多次的平坦化,使該晶片的上表面盡可能地平坦。一晶片在一CMP裝置中是搭載于一載具(carrier)上,并且面朝下地壓于覆蓋有膠態(tài)硅或鋁的研漿的研磨墊上。
CMP制程經(jīng)常用于一半導(dǎo)體裝置ILD或IMD層的平坦化。這些層典型地由一介電質(zhì)材料所形成,所使用的最普遍的介電質(zhì)材料是二氧化硅。研磨介電層的目的在于除去印刷圖案并維持整個(gè)晶片良好的平整度。該介電質(zhì)材料的移除量正常下大約5000到10000左右。ILD或IMD層研磨的均勻度要求是非常嚴(yán)格的,因?yàn)椴痪鶆虻慕殡娔?huì)導(dǎo)致不良的微影而造成窗蝕刻(windowetching)或形成栓塞(plug-formation)的困難。CMP制程也可用于研磨金屬,例如在鎢栓塞形成以及在鑲嵌結(jié)構(gòu)中。一金屬研磨制程涉及到研磨化學(xué),與氧化物研磨相當(dāng)不同。
用于CMP制程的重要成分包括一自動(dòng)化旋轉(zhuǎn)的研磨臺(tái)以及一晶片夾持器,該研磨壓板與該夾持器均施加壓力于晶片上,并獨(dú)立于壓板以外地旋轉(zhuǎn)晶片。晶片表面的研磨是由一液態(tài)研漿(slurry)所完成,該液態(tài)研漿主要包括膠狀的二氧化硅懸浮于去離子水或KOH溶液中。該研漿是由一自動(dòng)研漿供應(yīng)系統(tǒng)做經(jīng)常的供給,以確保研磨墊的均勻濕潤以及研漿適當(dāng)?shù)妮斔图盎貜?fù)。對于一高量的晶片制程,自動(dòng)化的晶片裝載/卸載以及卡匣搬運(yùn)機(jī)(cassettehandler)也包括于CMP設(shè)備中。
如名稱所示,CMP制程藉由化學(xué)與機(jī)械的裝置執(zhí)行一微觀動(dòng)作(microscopic action)的研磨。雖然移除氧化層材料的確實(shí)機(jī)制尚未得知,假設(shè)二氧化硅的表層是由一連串的化學(xué)反應(yīng)所移除,該化學(xué)反應(yīng)包括在氫化反應(yīng)中與晶片及研漿粒子的氧化物面形成氫鍵;在研漿與晶片之間形成氫鍵;在研漿與晶片之間形成分子鍵;最后,當(dāng)研漿粒子移開晶片表面時(shí),研漿或晶片表面之間的氧化鍵便被打斷。CMP研磨制程通常被認(rèn)為并非利用研漿來(機(jī)械性的)磨耗晶片表面的制程。
雖然CMP制程提供一些勝過傳統(tǒng)機(jī)械磨耗式的研磨制程的優(yōu)點(diǎn),但CMP制程的缺點(diǎn)在于難以控制在晶片表面上不同位置處的研磨率。由于晶片表面的研磨率正比于研磨墊的相對旋轉(zhuǎn)速度,因此在晶片表面一特定點(diǎn)的研磨率視與旋轉(zhuǎn)軸的距離而定。換句話說,在晶片邊緣部分(最接近研磨墊的旋轉(zhuǎn)中心)所得的研磨率會(huì)小于在該晶片相對邊所得的研磨率。即使在研磨過程中藉由旋轉(zhuǎn)晶片表面做補(bǔ)償,而可以得到較為平均的研磨率,但是在CMP制程中晶片表面通常仍處于一變動(dòng)的研磨率中。
最近,發(fā)展出一化學(xué)機(jī)械研磨方法,其中研磨墊不是做旋轉(zhuǎn)而是做線性運(yùn)動(dòng)。因此被稱為線性化學(xué)機(jī)械研磨制程,其中研磨墊相對于旋轉(zhuǎn)中的晶片表面做線性移動(dòng)。此線性研磨法可在一平坦化的制程(用來從晶片表面移除一薄膜層)中提供晶片表面較為均勻的研磨率。線性CMP系統(tǒng)增加的優(yōu)點(diǎn)為設(shè)備具有較簡單的構(gòu)造,不僅節(jié)省設(shè)備的成本,同時(shí)也節(jié)省了無塵室環(huán)境所需的地板面積。
在半導(dǎo)體的制程中,在對形成于晶片(未圖示)前端的個(gè)別集成電路芯片實(shí)施切割及封裝之前,對該晶片的背面做研磨以除去不需要的大量的半導(dǎo)體材料。因此,晶片的背面研磨制程所產(chǎn)生的廢水稱為背面研磨廢水(backside grinding,BG)。
用于化學(xué)機(jī)械研磨制程中的液態(tài)研漿所產(chǎn)生的廢水必須適當(dāng)?shù)靥幚?,在丟棄前從研漿中除去其它化學(xué)物質(zhì)以及研漿粒子。一現(xiàn)有的廢水處理系統(tǒng)10如圖1所示,該廢水處理系統(tǒng)10包括一廢水暫存槽(holding tank)12接受來自CMP裝置(未圖標(biāo))(以下分別稱為CMP廢水)。該廢水從暫存槽12藉由一組輸送泵16分配至一收集槽(collection tank)14中。
第二組輸送泵18將來自收集槽14中的廢水送進(jìn)一反應(yīng)槽(reactiontank)20中。以定量的帶正電荷高分子助凝劑FSC-835分配至反應(yīng)槽20中,于其中帶正電荷高分子助凝劑FSC-835快速地與廢水混和而與廢水中研漿化合物結(jié)合或凝結(jié)。一反應(yīng)槽輸出管線22將廢水連同與高分子結(jié)合的沉淀物從反應(yīng)槽20分配至一或多個(gè)沉降槽(clarifier)24。在廢水進(jìn)入沉降槽24前,將帶負(fù)電荷高分子聚合物EA-630導(dǎo)入反應(yīng)槽輸出管線22以結(jié)合膠凝后的研漿化合物。在沉降槽24中,該高分子結(jié)合的沉淀物粒子從廢水中分離,澄清液并經(jīng)由一沉降槽輸出管線28分配至一放流槽26。在該放流槽26中,再對廢水的pH值做監(jiān)測。最后,該廢水從該放流槽26,藉由一組輸送泵32,經(jīng)由一流放管線30而導(dǎo)入酸堿中和系統(tǒng)(未標(biāo)示)或一回收水槽(reused citywater tank,RCW)34。放流至回收水槽34的廢水可作為次級的用水,例如廢氣洗滌裝置(scrubber)的清潔。
BG廢水處理系統(tǒng)與CMP廢水處理系統(tǒng)流程大致一樣。由現(xiàn)有的BG廢水處理技術(shù)得知BG廢水中的研磨粒子為不帶電荷粒子,故需與其它帶電荷粒子共同處理或使用帶正電荷性強(qiáng)的高分子聚合物如多元聚氯化鋁(PAC)及調(diào)整pH值維持在6~8之間,才能使BG廢水中的粒子有良好的沉降性。經(jīng)由現(xiàn)有的BG廢水處理后,澄清液通常因?qū)щ姸冗^高(>2000us/cm)無法回收再利用而直接排放。由BG廢水水質(zhì)分析可知,BG廢水水質(zhì)除了懸浮固體物(SS)較高以外,其它水質(zhì)如導(dǎo)電度、pH酸堿值、硬度等皆符合回收水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。有鑒于此,需要一種新穎、改進(jìn)且更有效率的BG廢水處理系統(tǒng),用于沉淀出在BG廢水中的研磨粒子,以適當(dāng)?shù)靥幚聿⒒厥赵揃G廢水。
BW廢水處理系統(tǒng)與BG廢水處理系統(tǒng)或CMP廢水處理系統(tǒng)流程大致一樣。由現(xiàn)有的BW廢水處理技術(shù)得知BW廢水中的粒子為帶正電荷粒子,故需與其它帶電荷粒子共同處理或使用帶負(fù)電荷性強(qiáng)的高分子聚合物如EA-630及調(diào)整pH值維持在6~8之間,才能使BW廢水中的粒子有良好的沉降性。現(xiàn)有的BW廢水處理常與其它帶電荷粒子共同處理。處理后,澄清液通常因電導(dǎo)度過高(>2000us/cm)無法回收再利用而直接排放。由BW廢水水質(zhì)分析可知,BW廢水水質(zhì)除了懸浮固體物(SS)較高以外,其它水質(zhì)如導(dǎo)電度、pH酸堿值、硬度等皆符合回收水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。有鑒于此,需要一種新穎、改進(jìn)且更有效率的BW廢水處理系統(tǒng),用于沉淀出在BW廢水中的粒子,以適當(dāng)?shù)靥幚聿⒒厥赵揃W廢水。
盡管帶正電荷高分子助凝劑FSC-835及帶負(fù)電荷高分子聚合物EA-630已經(jīng)足以使用于大多數(shù)化學(xué)機(jī)械研磨中的研漿廢水中,以使溶解的化學(xué)物質(zhì)凝結(jié)并沉淀析出,但由于廢水暫存槽12接收來自Cu-CMP制程的廢水,因此需要過量的高分子以充分地使廢水中大量的研漿化學(xué)物質(zhì)產(chǎn)生沉淀,惟這會(huì)造成廢水處理過程中額外的成本,且處理后的廢水無法回收再利用。有鑒于此,需要分別處理CMP及Cu-CMP廢水以及一種新穎、改進(jìn)且更有效率的CMP廢水處理系統(tǒng),用于沉淀出在CMP廢水中的研漿化學(xué)物質(zhì),以適當(dāng)?shù)靥幚聿⒒厥赵揅MP廢水。
發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于提供一種新穎及改進(jìn)的系統(tǒng)適用于處理CMP廢水并使CMP廢水回收再利用。該廢水處理系統(tǒng)包括一收集第一廢水的第一暫存槽,一收集第二廢水的第二暫存槽,一收集槽,一析出第一、第二廢水中粒子的反應(yīng)槽,以及至少一沉淀所述第一、第二廢水中粒子的沉降槽,其中,所述收集槽與所述第一、第二暫存槽和所述反應(yīng)槽做流體性連接,所述反應(yīng)槽與所述沉淀槽做流體性連接。
本實(shí)用新型的另一目的在于提供一種新穎及改進(jìn)的系統(tǒng)可同時(shí)處理CMP與BG廢水及/或CMP與BW廢水。
本實(shí)用新型的另一目的在于提供一種新穎及改進(jìn)且有效率而經(jīng)濟(jì)的廢水處理系統(tǒng)。
本實(shí)用新型的另一目的在于提供一種新穎及改進(jìn)的廢水處理系統(tǒng),便于有效地使用凝結(jié)用高分子助凝劑以凝結(jié)及沉淀廢水中的粒子。
本實(shí)用新型的另一目的在于提供一種新穎及改進(jìn)的廢水處理系統(tǒng),將背面研磨(backside grinding,BG)廢水及/或超純水前處理砂濾反洗廢水處理(backwash treatment,BW)廢水與CMP廢水結(jié)合,以增進(jìn)CMP廢水中粒子的凝結(jié)及沉淀。
本實(shí)用新型的另一目的在于提供一種新穎及改進(jìn)的廢水處理系統(tǒng),可將處理后的廢水回收再利用,并不限于CMP廢水。
根據(jù)本實(shí)用新型的目的及優(yōu)點(diǎn),本實(shí)用新型是有關(guān)于一種新穎及改進(jìn)的廢水處理系統(tǒng)適用于處理CMP制程的廢水。該廢水處理系統(tǒng)包括一收集槽接受來自CMP廢水暫存槽的廢水,該收集槽更可接受來自一背面研磨(backsidegrinding,BG)廢水暫存槽的廢水。一反應(yīng)槽接收來自該收集槽的廢水,一種帶正電荷高分子助凝劑與反應(yīng)槽中的研漿粒子結(jié)合,使研漿粒子形成膠羽。一或一對沉降槽接收來自反應(yīng)槽的廢水,一種帶負(fù)電荷高分子聚合物與形成膠羽的研漿粒子在該沉降槽中沉淀并與廢水分離。一放流槽接收來自沉降槽的凈化水,且該凈化水可用輸送泵輸送至一儲(chǔ)存槽,例如一回收水槽用于一廢氣洗滌裝置的清潔過程。
CMP反應(yīng)槽除了接收CMP廢水以及背面研磨廢水(以下稱BG廢水)之外,該反應(yīng)槽還可以從反洗廢水處理(BW)廢水暫存槽接收超純水前處理砂濾塔反洗廢水(以下稱BW廢水)。該凝結(jié)用高分子助凝劑在反應(yīng)槽中藉CMP與BG及/或BW廢水中的粒子架橋或膠凝。這大大地加速了沉降槽中粒子沉淀的過程并促進(jìn)與高分子結(jié)合的粒子從廢水中分離,同時(shí)也大幅地降低了用于沉淀作用的凝結(jié)用高分子的用量。
圖1為現(xiàn)有的CMP廢水處理系統(tǒng)的示意圖。
圖2為本實(shí)用新型的廢水處理系統(tǒng)的示意圖。
符號(hào)說明10~現(xiàn)有的CMP廢水處理系統(tǒng);12~暫存槽;14~收集槽;16~輸送泵;18~輸送泵;20~反應(yīng)槽;22~反應(yīng)槽輸出管線;24~沉降槽;26~流放槽;28~沉降槽輸出管線;30~流放管線;32~輸送泵;34~回收水槽;40~本實(shí)用新型的廢水處理系統(tǒng);42~暫存槽;42a~輸出管線;43~CMP廢水;44~輸送泵;46~背面研磨廢水暫存槽;46a~輸出管線;47~背面研磨廢水;48~輸送泵;50~反洗廢水暫存槽;50a~輸出管線;51~反洗廢水;52~輸送泵;54~收集槽;54a~輸出管線;56~輸送泵;58~反應(yīng)槽;59~輸出管線;60~凝結(jié)用高分子助凝劑;62~凝結(jié)用高分子聚合物;64~沉降槽;65~抽污泥泵;66~放流槽;66a~輸出管線;68~輸送泵;70~流放管線;72~回收水儲(chǔ)存槽。
具體實(shí)施方式
為了讓本實(shí)用新型的上述和其它目的、特征、和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂,下文特舉一較佳實(shí)施例,并配合所附圖示,作詳細(xì)說明如下。
本實(shí)用新型揭露一種新穎且改進(jìn)的系統(tǒng)用于處理CMP制程所產(chǎn)生的CMP廢水。然而,本實(shí)用新型雖然以CMP廢水為例,但并不限于CMP廢水的處理,本實(shí)用新型是廣泛地應(yīng)用于不同的工業(yè)與機(jī)械應(yīng)用所產(chǎn)生的混合廢水處理。
本實(shí)用新型考慮一種新穎且改進(jìn)的廢水處理系統(tǒng),適用于處理CMP制程的廢水,但是也可以適用于其它不同工業(yè)制程的研磨及/或反洗廢水。該廢水處理系統(tǒng)包括一收集槽,接收來自CMP廢水暫存槽的廢水,例如,還可以接收來自背面研磨(BG)廢水暫存槽的廢水。來自收集槽的廢水分配至一反應(yīng)槽,在反應(yīng)槽中一凝結(jié)用帶正電荷高分子助凝劑與研漿粒子結(jié)合形成膠羽。在一或一對沉降槽中,與帶負(fù)電荷高分子聚合物結(jié)合并使沉淀的粒子物理性地從廢水中分離出來。從沉降槽流放出來的澄清液可分配到一儲(chǔ)存槽,例如一回收水(RCW)槽,用于例如半導(dǎo)體晶片廢氣洗滌裝置的清潔。
在一實(shí)施例中,來自BW廢水暫存槽的BW廢水可連同CMP廢水及BG廢水分配進(jìn)入反應(yīng)槽。凝結(jié)用高分子助凝劑在反應(yīng)槽中與硅及BG廢水及/或BW廢水中的其它粒子架橋或膠凝,形成吸引額外粒子的凝結(jié)核(flocculationnucleus)。此成核的現(xiàn)象大幅地加速了沉淀的過程,并同時(shí)促進(jìn)在沉降槽中粒子從廢水中分離出來以及大幅地降低用于沉淀的凝結(jié)用高分子的用量。
本實(shí)用新型更考慮一種用于處理其它研磨廢水的方法。該方法包括除了CMP廢水以外還提供處理BG廢水及/或BW廢水;將CMP廢水加入BG廢水以及/或BW廢水以定義出一種復(fù)合廢水;將至少一種凝結(jié)用高分子助凝劑及聚合物加入該復(fù)合廢水中以結(jié)合廢水粒子并將廢水粒子自廢水中沉淀析出;將與高分子結(jié)合的廢水粒子從廢水中分離出來。
與現(xiàn)有的廢水處理系統(tǒng)與方法相比,本實(shí)用新型的廢水處理系統(tǒng)及方法是有效地從廢水中移除,而大幅地降低所需的凝結(jié)用高分子的用量。例如,將粒子完全沉淀的FSC-835的有效用量已從3600ppm(3.6kg/m3)降低到800ppm(0.8kg/m3)。本實(shí)用新型的系統(tǒng)及方法還可以將原本須分開處理且無法回收再利用的廢水(如BG廢水及BW廢水),經(jīng)過混合處理后,達(dá)到回收水標(biāo)準(zhǔn),減少自來水用量及提升制程回收率。
參照圖2,本實(shí)用新型的廢水處理系統(tǒng)的一實(shí)施例以標(biāo)號(hào)40表示。該廢水處理系統(tǒng)40包括一CMP廢水暫存槽42,接收來自CMP設(shè)備(未圖示)的CMP廢水43。一輸出管線42a從CMP廢水暫存槽42延伸而出,該輸出管線42a上配置有一或一對的輸送泵44。一收集槽54連接于輸送泵44的輸出口。
在半導(dǎo)體的制程中,在對形成于晶片(未圖示)前端的個(gè)別集成電路芯片實(shí)施切割及封裝之前,對該晶片的背面做研磨以除去不需要的大量的半導(dǎo)體材料。因此,一背面研磨(backside grind,BG)廢水暫存槽46(接收晶片背面研磨制程所產(chǎn)生的背面研磨廢水(以下稱BG廢水47)經(jīng)由一或一對輸送泵48分批多次輸送至收集槽54,所述的輸送泵48是配置于從BG廢水暫存槽46延伸而出的輸出管線46a上。
一輸出管線54a從該收集槽54延伸而出,一或一對輸送泵56是配置于該輸出管線54a上,該輸送泵56是分批多次輸送至反應(yīng)槽58。一反洗廢水暫存槽50接收反洗廢水(backwash wastewater以下稱BW廢水)51,一般是在超純水前處理砂濾塔反洗過程中產(chǎn)生。一輸出管線50a從反洗廢水暫存槽50延伸而出,一或一對輸送泵52配置于該輸出管線50a上。該輸送泵52是批次式輸送至反應(yīng)槽58。
如下所述,該CMP廢水43連同BG廢水47以及/或BW廢水51分配至反應(yīng)槽58中,在該反應(yīng)槽58中一凝結(jié)用高分子助凝劑60(例如FSC-835)與廢水中的研漿粒子結(jié)合并將該粒子沉淀析出該溶液。一輸出管線59從反應(yīng)槽58延伸而出,一第二凝結(jié)用高分子聚合物62(例如EA-630)導(dǎo)入輸出管線59以結(jié)合剩余未與促進(jìn)凝結(jié)高分子助凝劑60結(jié)合的研漿粒子。
一或多個(gè)沉降槽64是流體性地連接于輸出管線59,每一個(gè)沉降槽64可搭配一或多個(gè)抽污泥泵65,以便于從沉降槽64中清理沉淀物。一放流槽66流體性地連接于沉降槽64。一輸出管線66a從該放流槽66延伸而出,一或一對輸送泵68配置于該輸出管線66a上。一放流管線70從輸送泵68的出口延伸而出并將管線中的水釋放至一儲(chǔ)存槽72,該儲(chǔ)存槽72可為一回收水(reusedcity water)槽。
再參照圖2,在該廢水處理系統(tǒng)40的典型操作是用于處理及從CMP廢水43、BG廢水47以及BW廢水51中除去研漿粒子與其它粒子。因此,該CMP廢水43是從一CMP設(shè)備(未圖示)分配至CMP廢水暫存槽42中,該BG廢水47是從一背面研磨設(shè)備(未圖示)分配至該背面研磨廢水暫存槽46中,而該BW廢水51是從一超純水前處理砂濾塔反洗(未圖示)分配至該反洗廢水暫存槽50中。
該廢水處理過程在廢水經(jīng)過CMP廢水暫存槽42后就開始,而BG廢水暫存槽46以及BW廢水暫存槽50分別注入所需要量的廢水。在該廢水處理系統(tǒng)40的典型操作中,CMP廢水43/、BG廢水47以及BW廢水51在每一個(gè)暫存槽中分成多數(shù)個(gè)批次,每一批次具有一選定的流量。每個(gè)暫存槽的每一批廢水是與其它暫存槽的廢水經(jīng)由廢水處理系統(tǒng)40做處理。每一批的CMP廢水43、BG廢水47以及BW廢水51流量大約22000~40000______公升/小時(shí)。
一批CMP廢水43從CMP廢水暫存槽42藉由輸送泵44注入收集槽54中。一批BG廢水47從BG廢水暫存槽46藉由輸送泵48注入收集槽54中。一批BW廢水51從BW廢水暫存槽50藉由輸送泵52注入反應(yīng)槽58中。接著,藉由輸送泵56,CMP廢水43以及BG廢水47從收集槽54注入反應(yīng)槽58,在反應(yīng)槽58中,來自BW廢水暫存槽50的BW廢水51與CMP廢水43以及BG廢水47混合而形成一種復(fù)合的廢水。
凝結(jié)用高分子助凝劑60加入反應(yīng)槽58中的復(fù)合廢水,在反應(yīng)槽58中,凝結(jié)用高分子助凝劑60與二氧化硅研漿粒子結(jié)合,使復(fù)合廢水中的硅粒子及其它粒子從溶液中沉淀析出。該凝結(jié)用高分子助凝劑60最好是FSC-835,F(xiàn)SC-835是作為CMP廢水中研漿粒子強(qiáng)而有力的助凝劑。熟習(xí)此技藝人士所知,由于廢水中粒子帶負(fù)電荷,帶正電荷的FSC-835凝結(jié)用高分子60與廢水粒子橋接或交連,形成微絮狀的核體(microfloc nuclei),此核體吸引其它的廢水粒子并形成巨絮狀(macrofloc)的凝結(jié)構(gòu)造。此現(xiàn)象大幅地加速了廢水粒子在反應(yīng)槽58中的沉淀過程,又大幅地降低為了有效移除或沉淀廢水粒子所需的凝結(jié)用分子助凝劑60的用量。
該復(fù)合廢水從反應(yīng)槽58經(jīng)由輸出管線59注入沉降槽64。在輸出管線59中,將凝結(jié)用高分子聚合物62加入復(fù)合廢水中并與復(fù)合廢水中形成膠羽的游散粒子做結(jié)合。該凝結(jié)用粒子聚合物62最好是EA-630,該EA-630為熟習(xí)此技藝人士所知,是作為對CMP廢水中二氧化硅研漿粒子做有效地凝結(jié)與沉淀的高分子聚合物。
用于有效地結(jié)合并沉淀析出復(fù)合廢水中研漿粒子及其它粒子的凝結(jié)用高分子助凝劑60與高分子聚合物62的用量是由廢水取樣瓶杯試驗(yàn)(wastewatersample jar test)來決定。在該試驗(yàn)中,每種CMP廢水43、BG廢水47以及BW廢水51以不同的比例在一玻璃瓶杯中混合成1000ml。然后將選定用量的凝結(jié)用高分子助凝劑60與高分子聚合物62加入該復(fù)合廢水中,以決定使粒子沉淀并析出廢水溶液的最佳劑量。量測該復(fù)合水的pH值及濁度以決定有效沉淀所需的最佳pH值。在典型的操作中,加入反應(yīng)槽廢水中的FSC-835的用量大約是___0.8kg/m3___,而加入輸出管線59的廢水中的EA-630的用量大約是___0.2kg/m3___。對于反應(yīng)槽58中的復(fù)合廢水的最佳pH值大約是___6~9___。
在反應(yīng)槽58與輸出管線59中與高分子結(jié)合并從復(fù)合廢水溶液沉淀析出的粒子,在沉降槽64中物理性地與廢水分離。此凈化后的廢水從沉降槽64注入一放流槽66中。此凈化后的廢水無須再作pH調(diào)整即可達(dá)到次級用水所要求的pH值。
澄清液從該放流槽66中由輸送泵68經(jīng)由一放流管線70注入一儲(chǔ)存槽72中。在儲(chǔ)存槽72中凈化后的廢水可作為次級用水,例如廢氣洗滌裝置的清潔。
雖然本實(shí)用新型已以較佳實(shí)施例揭露如上,然其并非用以限定本實(shí)用新型,任何熟習(xí)此技藝者,在不脫離本實(shí)用新型的精神和范圍內(nèi),當(dāng)可作些許的更動(dòng)與潤飾,因此本實(shí)用新型的保護(hù)范圍當(dāng)視所附的權(quán)利要求范圍所界定者為準(zhǔn)。
權(quán)利要求1.一種廢水處理系統(tǒng),用于處理廢水,其特征在于,包括一收集第一廢水的第一暫存槽,一收集第二廢水的第二暫存槽,一收集槽,一析出第一、第二廢水中粒子的反應(yīng)槽,以及至少一沉淀所述第一、第二廢水中粒子的沉降槽,其中,所述收集槽與所述第一、第二暫存槽和所述反應(yīng)槽做流體性連接,所述反應(yīng)槽與所述沉淀槽做流體性連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的廢水處理系統(tǒng),其特征在于,還包括一接收凈化后的廢水的放流槽,所述放流槽與上述至少一沉降槽做流體性連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的廢水處理系統(tǒng),其特征在于,還包括一接收第三廢水的第三暫存槽,所述第三暫存槽與上述反應(yīng)槽做流體性連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的廢水處理系統(tǒng),其特征在于,還包括一儲(chǔ)存凈化后的廢水的儲(chǔ)存槽,所述儲(chǔ)存槽與上述放流槽做流體性連接。
專利摘要一種新穎及改進(jìn)的廢水處理系統(tǒng),適用于處理CMP制程的廢水與BG廢水及/或BW廢水。一收集第一廢水的第一暫存槽,一收集第二廢水的第二暫存槽,一收集槽,一析出第一、第二廢水中粒子的反應(yīng)槽,以及至少一沉淀所述第一、第二廢水中粒子的沉降槽,其中,所述收集槽與所述第一、第二暫存槽和所述反應(yīng)槽做流體性連接,所述反應(yīng)槽與所述沉淀槽做流體性連接。一放流槽接收來自沉降槽凈化后的廢水,此凈化后的廢水可用輸送泵送至一儲(chǔ)存槽,例如一回收水(RCW)槽,用于例如廢氣洗滌裝置的清潔制程。
文檔編號(hào)C02F1/52GK2823242SQ20042011620
公開日2006年10月4日 申請日期2004年12月3日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月4日
發(fā)明者吳忠霖, 陳志雄, 湯宜訓(xùn), 李文宏, 陳昌宗, 蘇一誠, 楊隆吉 申請人:臺(tái)灣積體電路制造股份有限公司