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姓名 顧乃強(NAI-CHIANG KU)  查詢紙本館藏   畢業系所 環境工程研究所在職專班
論文名稱 半導體業化學機械研磨殘液及盛裝容器資源化再利用可行性評估
(Recovery Investigation Of The Chemical Mechanical Polishing Slurry And Slurry Empty Drum)
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摘要(中) 摘 要
隨著半導體產業對於CMP化學機械研磨產能的需求成長,裝填研磨液的化學桶槽之需求,亦呈正比例增加的趨勢。一隨般而言,盛裝研磨液的化學桶主要有兩種型式,第一種是小開口、容量200公升(53加侖)的PE塑膠化學桶,;第二種則為1000公升方框式化學桶。酸、鹼性研磨液抽取後,一般先儲存於中央貯槽,再導入研磨機台供研磨製程使用。而所剩餘之盛裝容器及殘留之研磨液處置,即為本次研究之標的。
本研究方法係以實廠操作資源化再利用過程以12周時間進行相關數據之統計,並以完全之質量平衡數據佐證再利用之可行性。首先將研磨液空桶內部充分洗淨,再將殘液收集並以適當的掺配比例再製成原物料。本研究主要成果結論:盛裝容器及殘留之研磨液總量78.8公噸,其中盛裝容器數3,254只(38公噸),研磨殘液量40.8公噸,經實廠操作數據顯示研磨殘液再利用量26.4公噸,矽酸鉀產量22.01公噸,廢水產生量174.7公噸,其廢棄物(污泥)產生量3.6公噸。另本研究中酸性研磨液所含5%氧化鋁成分並無法摻配生成再利用物,上述氧化鋁殘液應抽卸排入污泥槽進行脫水處理後,再將其盛裝容器等待進一步處理。研究結果顯示所有清洗完成之空桶均符產品所要求之充填品質,再生之研磨液亦符合工業原料之規格,故空桶與研磨殘液再利用可行性相當高,對於工業減廢與資源再生具正面意義。
摘要(英) Recovery Investigation Of The Chemical Mechanical Polishing Slurry And Slurry Empty Drum
Abstract
The increasing demand of CMP slurry tanks or drums is proportion to the increasing demand of CMP process capacity. General speaking, there are two types of slurry containers. One is 200-liter PE plastic drum with small opening. Another one is 1000-liter cubic-frame drum. The acid or base slurries are pumped out to a large central supply tank and then supplied to the CMP tools for process. The treatment of these empty drums and residual slurries is the research target.
The research method is to proceed with the recovery operation procedure on-site for 12 weeks to gather data and statistics. The mass balance demonstrates the recovery is practicable. The inner of empty slurry drums are well cleaned first. And then the residual slurries are collected and recovered as raw materials by adding and mixing. The major conclusion of the research is as following: The empty drums and residual slurries are 78.8 tons, which empty drums are 38 tons, residual slurries are 40.8 tons. After the recovery operation procedure on-site, 26.4 tons of slurries are recovered, and produced 22.01 tons of potassium silicate, 174.7tons of waste water and 3.6 tons of sludge at the same time. In the research, 5% aluminum oxide in acid slurries can not react and generate something useful. So the residual aluminum oxide solution are drained to sludge tanks and dewatered, then the sludge are filled in containers waiting for treatment. The search result shows the cleaned empty drum can meet the product filling requirements, and recovered slurry can meet the industrial specifications. So the reuse of empty slurry drums and the recovery of residual slurries are practicable, and they are positive in industrial waste reduction and resource recovery.
關鍵字(中) ★ 再利用
★ 研磨殘液
★ 矽酸鉀
★ 盛裝容器
★ CMP
關鍵字(英) ★ Recovery Invest
★ Chemical Mechanical
★ Tank(Drum)
論文目次 目 錄
頁次
中文摘要 ...........................Ⅰ
英文摘要 ...........................Ⅱ
目錄 ...........................Ⅲ
圖目錄 ...........................Ⅴ
表目錄 ...........................Ⅶ
第一章 緒論 ..................1
1.1 研究背景與動機 ..................1
1.2 研究目的 ..................6
1.3 重要名詞釋義 ..................6
第二章 文獻回顧.....................8
2.1 半導體產業目前現況與影響........ 8
2.2 半導體(積體電路)製造程序........10
2.3 半導體業化學機械研磨液市場分析..14
2.4 化學機械研磨液 (CMP)技術........16
2.5 化學機械研磨液廢液之處理........16
2.6 廢盛裝容器現行再利用方式........20
笫三章 研究方法....................23
3.1 研究架構及期程...........23
3.2 實廠操作步驟及方式.......25
第四章 結果與討論 .................46
4.1 盛裝容器清洗部份................46
4.2 研磨殘液再生部分................46
4.3 污染預防與控制 ..................53
4.4 效益評估........................56
第五章 結論與建議 ..................58
5.1 結論............................58
5.2 建議 ...........................60
附錄
附錄一 研磨剩餘液成分分析報告.........................64
附錄二 剩餘研磨液毒性物質溶出試驗報告.................69
附錄三 矽酸鉀製程污泥毒性物質溶出試驗報告.............70
附錄四 廢水脫水污泥毒性物質溶出試驗報告...............71
附錄五 放流水毒性物質溶出試驗報告.....................72
附錄六 廢棄物毒性溶出程序.............................73
附錄七 研磨液物質安全資料表...........................97
附錄八 德國廢塑膠回收再利用與CO2排放減量............101
參考文獻 參考文獻
一、中文書目
1.化學機械研磨廢水相理技術,經濟部工業局。
2.莊達仁,VLSI製造技術,1995。
3.段定夫,電子月刊,1996,Vol.2,No.5
4.張俊彥 教授,積體電路製造及設備技術手冊,1997。
5.伊默克化學技術研討會,2001。
6.黃進修、鄭智和,化工技術月刊,2001,Vol.9,No.1。
7.周輝南,電子月刊,1996,Vol.2,No.5
8. 300mm製程用高純度化學品評價,關東化學。
9.日本化學工業日報 2005/04/25 ]
10.台灣環保產業雙月刊15.29期 2005.2.20
11.楊宗儒,林勝雄,元智大學半導體化學機械研磨廢水之處理與回收,2001。
12.黃信仁,劉志成,台灣科技大學半導體工廠化學機械研磨廢水之處理研究,2001。
13.涂桂微,溫紹炳,成功大學半導體化學機械研磨(CMP)廢液之資源化處理研究。
14.黃佩琳,晶圓製造業環境績效指標之建立研究,2002。
15. 吳南明,一殷事業廢棄物-研磨液空桶試驗計畫成果報告書,2005。
16.吳南明,一殷事業廢棄物-研磨液空桶個案再利用申請書,2006./09/03。
17.科學工業園區管理,http://www.sipa.gov.tw/government/index.html
18.國家圖書館,全國博碩士論文資訊網。
19.徐毓蘭,巫鴻章,財團法人生物技術開發中心,化學機械研磨廢水處理與回收技術簡介,2005/02/20。
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二、英文書目
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9. Performance, energy, and thermal considerations for SMT and CMP architecturYingmin Li; Skadron, K.; Brooks, D.; Zhigang High-Performance Computer Architecture, 2005. HPCA-11. 11th International Symposium on12-16 Feb. 2005 Page(s):71 - 82
指導教授 王鯤生(Kuen-Sheng Wang) 審核日期 2006-7-20
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