废水处理系统技术方案

一种新颖及改进的废水处理系统，适用于处理ＣＭＰ制程的废水与ＢＧ废水及／或ＢＷ废水。一收集第一废水的第一暂存槽，一收集第二废水的第二暂存槽，一收集槽，一析出第一、第二废水中粒子的反应槽，以及至少一沉淀所述第一、第二废水中粒子的沉降槽，其中，所述收集槽与所述第一、第二暂存槽和所述反应槽做流体性连接，所述反应槽与所述沉淀槽做流体性连接。一放流槽接收来自沉降槽净化后的废水，此净化后的废水可用输送泵送至一储存槽，例如一回收水（ＲＣＷ）槽，用于例如废气洗涤装置的清洁制程。（*该技术在2014年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术是有关于一种在半导体制造工业中用于回收研磨半导体晶片化学机械研磨废水的装置，特别是有关于一种新颖、改进的系统及制程，适用于处理在半导体集成电路制造中的化学机械研磨制程或其它研模制程产生的废水，并使处理过后的放流水回收再利用，例如废气洗涤装置的清洗制程。
技术介绍
在从硅晶片制造半导体装置的过程中，会使用不同的半导体制程设备及工具，其中之一是用于研磨薄且平的半导体晶片以得到平坦化的表面。在半导体装置常用到的浅槽隔离层(shallow trench isolation layer，STI)，支援层间介电质(inter-layer dielectric，ILD)，或金属层间介电质(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，因为藉此后续的高分辨率微影制程才得以进行，以制造下一阶段的电路。该高分辨率微影制程的精确度只有在整体平坦的表面才能达到。因此，该平面化制程在半导体装置的制造中为一重要的制程。一整体的平坦化制程是藉由一种称为化学机械研磨(CMP)的技术来实施。该制程已被广泛地用于在制造现代半导体装置中的ILD或IMD层。化学机械研磨制程(以下称CMP制程)是使用一旋转的研磨台以及一气动(pneumatically-actuated)的研磨头。该制程主要用于研磨一半导体晶片的正面或装置面，以达到平坦化而供下一阶段的制程使用。一晶片在制造过程中经常做一或多次的平坦化，使该晶片的上表面尽可能地平坦。一晶片在一CMP装置中是搭载于一载具(carrier)上，并且面朝下地压于覆盖有胶态硅或铝的研浆的研磨垫上。CMP制程经常用于一半导体装置ILD或IMD层的平坦化。这些层典型地由一介电质材料所形成，所使用的最普遍的介电质材料是二氧化硅。研磨介电层的目的在于除去印刷图案并维持整个晶片良好的平整度。该介电质材料的移除量正常下大约5000到10000左右。ILD或IMD层研磨的均匀度要求是非常严格的，因为不均匀的介电膜会导致不良的微影而造成窗蚀刻(windowetching)或形成栓塞(plug-formation)的困难。CMP制程也可用于研磨金属，例如在钨栓塞形成以及在镶嵌结构中。一金属研磨制程涉及到研磨化学，与氧化物研磨相当不同。用于CMP制程的重要成分包括一自动化旋转的研磨台以及一晶片夹持器，该研磨压板与该夹持器均施加压力于晶片上，并独立于压板以外地旋转晶片。晶片表面的研磨是由一液态研浆(slurry)所完成，该液态研浆主要包括胶状的二氧化硅悬浮于去离子水或KOH溶液中。该研浆是由一自动研浆供应系统做经常的供给，以确保研磨垫的均匀湿润以及研浆适当的输送及回复。对于一高量的晶片制程，自动化的晶片装载/卸载以及卡匣搬运机(cassettehandler)也包括于CMP设备中。如名称所示，CMP制程藉由化学与机械的装置执行一微观动作(microscopic action)的研磨。虽然移除氧化层材料的确实机制尚未得知，假设二氧化硅的表层是由一连串的化学反应所移除，该化学反应包括在氢化反应中与晶片及研浆粒子的氧化物面形成氢键；在研浆与晶片之间形成氢键；在研浆与晶片之间形成分子键；最后，当研浆粒子移开晶片表面时，研浆或晶片表面之间的氧化键便被打断。CMP研磨制程通常被认为并非利用研浆来(机械性的)磨耗晶片表面的制程。虽然CMP制程提供一些胜过传统机械磨耗式的研磨制程的优点，但CMP制程的缺点在于难以控制在晶片表面上不同位置处的研磨率。由于晶片表面的研磨率正比于研磨垫的相对旋转速度，因此在晶片表面一特定点的研磨率视与旋转轴的距离而定。换句话说，在晶片边缘部分(最接近研磨垫的旋转中心)所得的研磨率会小于在该晶片相对边所得的研磨率。即使在研磨过程中藉由旋转晶片表面做补偿，而可以得到较为平均的研磨率，但是在CMP制程中晶片表面通常仍处于一变动的研磨率中。最近，发展出一化学机械研磨方法，其中研磨垫不是做旋转而是做线性运动。因此被称为线性化学机械研磨制程，其中研磨垫相对于旋转中的晶片表面做线性移动。此线性研磨法可在一平坦化的制程(用来从晶片表面移除一薄膜层)中提供晶片表面较为均匀的研磨率。线性CMP系统增加的优点为设备具有较简单的构造，不仅节省设备的成本，同时也节省了无尘室环境所需的地板面积。在半导体的制程中，在对形成于晶片(未图示)前端的个别集成电路芯片实施切割及封装之前，对该晶片的背面做研磨以除去不需要的大量的半导体材料。因此，晶片的背面研磨制程所产生的废水称为背面研磨废水(backside grinding，BG)。用于化学机械研磨制程中的液态研浆所产生的废水必须适当地处理，在丢弃前从研浆中除去其它化学物质以及研浆粒子。一现有的废水处理系统10如图1所示，该废水处理系统10包括一废水暂存槽(holding tank)12接受来自CMP装置(未图标)(以下分别称为CMP废水)。该废水从暂存槽12藉由一组输送泵16分配至一收集槽(collection tank)14中。第二组输送泵18将来自收集槽14中的废水送进一反应槽(reactiontank)20中。以定量的带正电荷高分子助凝剂FSC-835分配至反应槽20中，于其中带正电荷高分子助凝剂FSC-835快速地与废水混和而与废水中研浆化合物结合或凝结。一反应槽输出管线22将废水连同与高分子结合的沉淀物从反应槽20分配至一或多个沉降槽(clarifier)24。在废水进入沉降槽24前，将带负电荷高分子聚合物EA-630导入反应槽输出管线22以结合胶凝后的研浆化合物。在沉降槽24中，该高分子结合的沉淀物粒子从废水中分离，澄清液并经由一沉降槽输出管线28分配至一放流槽26。在该放流槽26中，再对废水的pH值做监测。最后，该废水从该放流槽26，藉由一组输送泵32，经由一流放管线30而导入酸碱中和系统(未标示)或一回收水槽(reused citywater tank，RCW)34。放流至回收水槽34的废水可作为次级的用水，例如废气洗涤装置(scrubber)的清洁。BG废水处理系统与CMP废水处理系统流程大致一样。由现有的BG废水处理技术得知BG废水中的研磨粒子为不带电荷粒子，故需与其它带电荷粒子共同处理或使用带正电荷性强的高分子聚合物如多元聚氯化铝(PAC)及调整pH值维持在6～8之间，才能使BG废水中的粒子有良好的沉降性。经由现有的BG废水处理后，澄清液通常因导电度过高(＞2000us/cm)无法回收再利用而直接排放。由BG废水水质分析可知，BG废水水质除了悬浮固体物(SS)较高以外，其它水质如导电度、pH酸碱值、硬度等皆符合回收水水质标准。有鉴于此，需要一种新颖、改进且更有效率的BG废水处理系统，用于沉淀出在BG废水中的研磨粒子，以适当地处理并回收该BG废水。BW废水处理系统与BG废水处理系统或CMP废水处理系统流程大致一样。由现有的BW废水处理技术得知BW废水中的粒子为带正电荷粒子，故需与其它带电荷粒子共同处理或使用带负电荷性强的高分子聚合物如EA-630及调整pH值维持在6～8之间，才能使BW废水中的粒子有良好的沉降性。现有的BW废水处理常与其它带电荷粒子共同处理。处理后，澄清液通常因电导度本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种废水处理系统，用于处理废水，其特征在于，包括：　　　　一收集第一废水的第一暂存槽，一收集第二废水的第二暂存槽，一收集槽，一析出第一、第二废水中粒子的反应槽，以及至少一沉淀所述第一、第二废水中粒子的沉降槽，其中，所述收集槽与所述第一、第二暂存槽和所述反应槽做流体性连接，所述反应槽与所述沉淀槽做流体性连接。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：吴忠霖，陈志雄，汤宜训，李文宏，陈昌宗，苏一诚，杨隆吉，
申请(专利权)人：台湾积体电路制造股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：71[中国|台湾]