化学机械研磨废液处理

化学机械研磨废液处理

化学机械研磨(CMP)制程已经广泛使用于半导体业晶圆的制造程序，对于晶圆表面全面性平坦化是有效的制程。虽然CMP制程是现代半导体业晶圆制造重要的技术，但是CMP 制程在无尘室中是一个高污染的制程。因此，CMP废水包含來自于研磨液、晶圆本身以及CMP 后续清洗程序所产生的各种无机及有机污染物质，大部份的无机物质系以氧化物存在，主要的非溶解性无机物來自研磨液的砥粒，包含SiO2、Al2O3及CeO2，还有一些在研磨时从晶圆本身掉下來的无机物质(例如：金属、金属氧化物及低介电材料等)。溶解性的无机物质包含溶解性硅酸盐与氧化剂。

CMP废水中的有机物包含界面活性剂、金属错合剂以及其他物质。为了移除在晶圆表面的上述物质，需要使用大量超纯水于CMP后续清洗程序。据统计，以一个拥有20

个CMP制程机具的公司而言，每天将产生700 m3的CMP废水。根据文献的报导，在1999年及2000年估计分别有4.088×108 m3及超过5.223×108 m3的超纯水用于CMP制程，此用水占了整个半导体用水的40%左右。如此庞大的CMP制程用水必定产生大量的CMP废水，此废水量大且碱度、总固体物及浊度高，因此必须妥善加以处理。

目前所有的科技产业中，其中又以半导体组件产业为最受瞩目，其主要基本概念系经由高精密度的集成电路(Integrated Circuit, IC)完成的电子电路组件与硅半导体所组合而成。简而言之，半导体产业可区分前、中及后端制程，前端制程为晶圆加工制造，中段制程为晶圆与电子电路组件制造以及后端的晶圆封装。在前及中段制程中，化学机械研磨(Chemical Mechanical Polishing, CMP)扮演成功与否的关键技术。在强势的竞争环境下，企业主为了维持在业界的优势及塑造企业社会形象，近年投入大量的资本及人力，不断地提升整个制程技术高精密化、轻量化、功能性及更微小化并积极研发低污染性产品，以降低对环境生态的冲击。

半导体业、图像处理以及生物科技产业所制造的污染物质，是具有其独特性，例如制程中常使用有机酸碱液、污染物质微小化等，用原有的处理技术及处理设备，是无法将污染物质去除。势必投入新的处理设备、提升处理技术等，才能将整个区内所有不同性质的废污水处理达到放流水标准。尤其是半导体产业的制程，所制造出来的化学机械研磨废液，其废液含有粒径极小、具高浊度、有机酸碱液以及后清洗程序中的超纯水。