本文件概述了半導體業廢水處理的流程及其關鍵技術，涵蓋了從晶圓製作到廢水來源、處理系統及排放標準的各個方面。文件並介紹了廢水的化學特性及相應的處理措施，強調在廢水處理中需考量其濃度和pH值，以符合環保法規。結論指出，通過分類和專業化處理來減少對環境的影響，是半導體產業的廢水管理的重要策略。

1. 半導體業廢水處理流程簡介 組員 ： 942714 蕭皓云 942726 黃郁雯 942727 李名妙 942734 吳士嫻 942751 莊語紜 942755 陳怡君 科任教授：鄧宗禹

2. 大綱內容 一、半導體的介紹 二、晶圓製作流程 三、廢水來源 四、廢水處理系統 五、廢水排放標準 六、專責單位及人員的設置 七、結論 八、 Q&A

3. 半導體介於導體與非導體之間物質 （如矽）。矽（ Si ）是常用的半導體材料，在矽中摻入微量的５價元素 ( 砷 ) ，則大量增加電洞數目，形成ｎ型（負性）；或３價元素 ( 硼 ) 則大量增加電洞數目，就能改變矽的導電特性，形成ｐ型（正性）半導體。 不同導電性之半導體若集合一起，可形成各種接面； 即可供作電子組件使用。 何謂半導體 ?

4. 半導體產業範圍 依原料、生產 / 加工至產品產出，半導體產業大致區分為半導體材料 ( 含化學品 ) 、光罩、設計 ( 含 CAD 軟體 ) 、製程、封裝、測試及設備等七個技術領域，

5. 晶元製造流程 測試封裝 Wafer start 薄膜 CMP 黃光 蝕刻 乾 (Aspen) 、濕 (SH) 離子植入 爐管 退火 光阻罩幕 硬罩幕 ( 氮或氧化物 )

6. 廠區廢水來源 廠務供應 H 2 O 2 NH 4 OH IPA 研磨液 UPW Chemical CMP 機台 CMP A CMP B D Acid D Base 製程廢水 Drain

7. HF POLY ETCH 3 HCL IPA H 3 PO 4 NH 4 OH EG HNO 3 H 2 SO 4 H 2 O 2 WET 機台 WIDA C Base DHF H 3 PO 4 C Acid DNH 3 D Base D Acid CH 2 SO4 CHF 廠務廢水 製程廢水 純水 化學藥劑

8. 1. 依廢水性質及種類的不同， 分類收集 2. 管控重力流排水管路的穩定性 3. 降低錯綜複雜的廢水起 二次化學反應 之風險 4. 主要為 製程廢水 收集管線 排水管分流收集機制

9. 四種廢水處理系統 CMP (Chemical Mechanical Polishing) 化學機械研磨 HF ( 氟系廢水 ) AW （ Acid Water ）酸鹼中和廢水 MBR ( Membrane BioReactor) 一般生活污水處理單元

10. 濃酸 儲存槽 放流 水槽 有機廢水儲存槽 最終 中和槽 第二 中和槽 第一 中和槽 稀酸 儲存槽 稀鹼 儲存槽 濃鹼 儲存槽 薄膜反應生物槽 氟酸反應槽 濃氟酸儲存槽 稀氟酸儲存槽 CMP 儲存槽 氟酸 pH 調整槽 氟酸沉澱槽 氟酸混凝槽 氟酸最終槽 氟酸膠凝槽 CMP 膠凝槽 CMP 混凝槽 CMP 反應槽 汙泥脫水槽 CMP 最終槽 CMP 沉澱槽 汙泥濃縮槽 放流 汙泥

11. CMP 高污染製程，因過程使用研磨液 研磨液包含微細研磨粉體及其他化學物質 ( 1 ） pH 緩衝劑（例如： KOH 、 NH 4 OH 、 HNO 3 或有機酸…等） （ 2 ）氧化劑（例如：雙氧水、硝酸鐵、碘酸鉀…等） （ 3 ）界面活性劑

12. 平坦化 : CMP 是利用化學藥劑所提供之化學反應，目的是為將晶圓拋光，因為薄膜沉積時可能不均勻，即晶片上面凸出的介電層漸漸地加以除去的一種平坦化技術。 CMP 功能

13. CMP 流程 混凝槽 : 加入 PAC 膠凝槽 : 加入高分子聚合物 沉澱槽 : 分離成上清液和汙泥 污泥部份目前壓縮為污泥餅，再送至專 業廠商予以處理。 上清液則進入最終槽，調 pH 值後放流。

14. 濃酸 儲存槽 放流 水槽 有機廢水儲存槽 最終 中和槽 第二 中和槽 第一 中和槽 稀酸 儲存槽 稀鹼 儲存槽 濃鹼 儲存槽 薄膜反應生物槽 氟酸反應槽 濃氟酸儲存槽 稀氟酸儲存槽 CMP 儲存槽 氟酸 pH 調整槽 氟酸沉澱槽 氟酸混凝槽 氟酸最終槽 氟酸膠凝槽 CMP 膠凝槽 CMP 混凝槽 CMP 反應槽 汙泥脫水槽 CMP 最終槽 CMP 沉澱槽 汙泥濃縮槽 放流 汙泥

15. 濃酸 儲存槽 放流 水槽 有機廢水儲存槽 最終 中和槽 第二 中和槽 第一 中和槽 稀酸 儲存槽 稀鹼 儲存槽 濃鹼 儲存槽 薄膜反應生物槽 氟酸反應槽 濃氟酸儲存槽 稀氟酸儲存槽 CMP 儲存槽 氟酸 pH 調整槽 氟酸沉澱槽 氟酸混凝槽 氟酸最終槽 氟酸膠凝槽 CMP 膠凝槽 CMP 混凝槽 CMP 反應槽 汙泥脫水槽 CMP 最終槽 CMP 沉澱槽 汙泥濃縮槽 放流 汙泥

16. HF 含有高濃度的 HF 分三個處理程序 : 反應槽 混凝槽 膠凝槽

17. HF 半導體產業使用許多化學藥劑，其中在蝕刻機台需要大量的 HF ，用來清洗、刻畫晶片、爐管清洗 ... 等，因為 HF 是強酸，可溶解矽石，接著這些水排出，即是含高濃露 HF 廢水 進入前三個程序前，先將 HF 廢水分為濃 HF 跟稀 HF ，接著加入 NaOH 或 H 2 SO 4 調整 pH 值，為符合放流標準 反應槽 : 加入 CaCl 2 使 Ca 跟 F - 產生 CaF 2 沉澱，減少 F 離子濃度。 混凝槽 : 加入 PAC( 混凝劑 ) 膠凝槽 : 加入高分子聚合物  形成膠羽  沉澱

18. 濃酸 儲存槽 放流 水槽 有機廢水儲存槽 最終 中和槽 第二 中和槽 第一 中和槽 稀酸 儲存槽 稀鹼 儲存槽 濃鹼 儲存槽 薄膜反應生物槽 氟酸反應槽 濃氟酸儲存槽 稀氟酸儲存槽 CMP 儲存槽 氟酸 pH 調整槽 氟酸沉澱槽 氟酸混凝槽 氟酸最終槽 氟酸膠凝槽 CMP 膠凝槽 CMP 混凝槽 CMP 反應槽 汙泥脫水槽 CMP 最終槽 CMP 沉澱槽 汙泥濃縮槽 放流 汙泥

19. AW 處理單元 不含 HF 廢液之製程廢水 最大宗之製程廢水 特性： 一般酸鹼廢水-> pH 值 0~14 （ pH ：代表 H + 濃度指數） 來源複雜->實施『酸、鹼』及『高濃度、低濃度』分流收集

20. AW 在晶圓製程中的來源 氧化層 :HCl 目的 : 為了使矽跟氧做結合，形成 SiO 2 ， 需使用 HCl 有更好的結合性 濕式蝕刻 : 硝酸或是醋酸 目的 : 去除多餘的光阻劑 Si+HNO 3 +6HF->H 2 SiF 6 +HNO 2 +H 2 O+H 2

21. AW 在晶圓製程中的來源 晶片清洗廢水： H 2 SO 4 、 H 2 O 2 、 NH 4 OH 、 HCl 。 濕式蝕刻廢水： NH 4 F 、 HNO 3 、 H 2 O 2 、 HCl 、 H 2 SO 4 、 HAc 、 H 3 PO 4 、 HBr 、 Al 、 Si 。 純水設備再生廢水： NaOH 、 HCl 、 H 2 O 2 。 濕式洗滌塔廢水： 洗滌廢氣所含之污染質。

22. 濃酸 儲存槽 放流 水槽 有機廢水儲存槽 最終 中和槽 第二 中和槽 第一 中和槽 稀酸 儲存槽 稀鹼 儲存槽 濃鹼 儲存槽 薄膜反應生物槽 氟酸反應槽 濃氟酸儲存槽 稀氟酸儲存槽 CMP 儲存槽 氟酸 pH 調整槽 氟酸沉澱槽 氟酸混凝槽 氟酸最終槽 氟酸膠凝槽 CMP 膠凝槽 CMP 混凝槽 CMP 反應槽 汙泥脫水槽 CMP 最終槽 CMP 沉澱槽 汙泥濃縮槽 放流 汙泥

23. MBR 進流  薄膜模組  放流 為一結合生物處理單元與薄膜分離單元的處理技術，不僅發揮生物處理溶解性有機物形成膠羽，亦結合薄膜分離系統有效固液分離的特點，符合嚴格的放流水標準。 主要是回收供沖廁用水、景觀、澆灌、灑水、地板清洗之用水。

24. 中部科學工業園區污水下水道 納管水質標準 水量 5500 (CMD) Hg 0.005 (mg/L) 氫離子濃度 6~9 6-Cr 0.5 (mg/L) 水溫 35℃ Pb 1.0 (mg/L) 化學需氧量 500 (mg/L) Ni 1.0 (mg/L) 懸浮固體 300 (mg/L) Zn 5.0 (mg/L) 氰化物 1.0 (mg/L) Cd 0.03 (mg/L) As 0.5 (mg/L) T-Cr 2.0 (mg/L) Cu 3.0 (mg/L)

25. 環境保護專責單位或人員設置及管理辦法

26. 何時設置專責單位 ? 問題討論 :

27. 公私場所、事業或污水下水道系統有下列情形之一者，應設置環境保護專單位（以下簡稱專責單位） ( 第六條 ) 一、中央主管機指定公告應設置空氣污染防制專單 位之公私場所。 二、廢（污）水產生量每日在五千立方公尺以上者 三、廢（污）水產生量每日在一千立方公尺以上未滿五千立方公尺且含物質之一超過放流水標準者

28. 專責單位分為下列二類 ( 第二條 ) 一、空氣污染防制專責單位。 二、廢（污）水處理專責單位。 在同一處所內，得合併設置不同類之專責單位。

29. 專責單位，每一類應至少包括下列員額 ( 第八條 ) 一、主管一人。 二、甲級專責人員一人以上。 三、乙級專責人員一人以上。 前項主管應具有該類別之甲級專責人員合格證書。 第一項專責單位如合併設置時，主管及專責人員得互兼。

30. 結論 半導體產業因為跟傳統產業並不相同，在廢水處理上必須要顧慮它的濃度、 pH 值並根據它的特性去分類，做個別處理，好符合法規標準，再統一放流，好保護環境，避免直接放流造成環境汙染。

31. Q&A