一种用于处理来自铜CMP工艺的废物流的方法，所述废物流包括溶解的铜和具有小于0.75μm的数加权平均尺寸的磨料颗粒，所述方法包括将废物流引入到进料罐中；使所述废物流从所述进料罐流入到超滤模块中；使废物流过滤穿过超滤模块的膜以形成贫固体滤液；引导来自超滤模块的贫固体滤液穿过离子交换单元以去除溶解的铜并产生经处理的水溶液，所述经处理的水溶液具有比废物流的铜浓度低的铜浓度；反洗膜超滤模块以从超滤模块的膜上去除浆料固体；以及将去除的浆料固体与经处理的水溶液组合以形成具有适合于排放到环境中的铜浓度的组合的排放流。排放流。排放流。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用超滤和离子交换处理浆料铜废水
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请根据35U.S.C.
§
119(e)要求2020年4月7日提交的标题为“TREATMENT OF SLURRY COPPER WASTEWATER WITH ULTRAFILTRATION AND ION EXCHANGE”的美国临时专利申请序号63/006,269的优先权，该美国临时专利申请的全部内容通过引用并入本文。
[0003]背景
[0004]本文公开的方面和实施方案涉及用于降低来自废物流的一种或更多种金属物质的浓度的系统和方法，并且特别地涉及用于从化学机械平坦化废浆料流中去除一种或更多种金属物质的系统和设备。
[0005]概述
[0006]根据一个方面，提供了一种用于处理来自铜化学机械抛光工艺的含水废物流的方法，所述含水废物流包括一定浓度的溶解的铜和浆料固体，所述浆料固体包含具有小于0.75μm的数加权平均尺寸(number weighted mean size)的磨料颗粒。所述方法包括将含水废物流引入到进料罐中；使含水废物流从进料罐流入到超滤模块中；使含水废物流过滤穿过超滤模块的膜以形成贫固体滤液；将来自超滤模块的贫固体滤液引导穿过离子交换单元以去除溶解的铜并产生经处理的水溶液，所述经处理的水溶液具有比含水废物流的铜浓度低的铜浓度；反洗膜超滤模块以从超滤模块的膜上去除浆料固体；以及将去除的浆料固体与经处理的水溶液组合以形成具有适合于排放到环境中的铜浓度的组合的排放流。
[0007]在一些实施方案中，该方法还包括将来自超滤模块的贫固体滤液引导到滤液保持罐中和将来自滤液保持罐的贫固体滤液引导至离子交换单元。
[0008]在一些实施方案中，反洗超滤模块包括用来自滤液保持罐的贫固体滤液反洗超滤模块的膜。
[0009]在一些实施方案中，该方法还包括将去除的浆料固体和用于反洗超滤模块的贫固体滤液引导到反洗保持罐中
[0010]在一些实施方案中，该方法还包括使去除的浆料固体在反洗保持罐中沉降。
[0011]在一些实施方案中，该方法还包括将来自反洗保持罐的上清液引导到进料罐中。
[0012]在一些实施方案中，该方法还包括调节进料罐中的含水废物流的pH。
[0013]在一些实施方案中，调节进料罐中的含水废物流的pH包括将含水废物流的pH调节至约3的pH。
[0014]在一些实施方案中，使含水废物流过滤穿过超滤模块的膜包括使每天每平方英尺膜面积约40加仑的含水废物流(GFD)过滤穿过超滤模块的膜，同时维持超滤模块的入口压力低于每平方英寸约1.5磅。
[0015]在一些实施方案中，超滤模块的反洗在每个过滤和反洗的循环中在过滤含水废物流的预定时间量之后进行。
[0016]在一些实施方案中，将含水废物流引入到进料罐中包括引入具有至少106/ml的尺寸为0.50μm及以上的磨料颗粒的浓度的含水废物流。
[0017]根据另一个方面，提供了一种促进来自铜化学机械抛光工艺的含水废物流的处理
的方法，所述含水废物流包括一定浓度的溶解的铜和浆料固体，所述浆料固体包含具有小于0.75μm的数加权平均尺寸的磨料颗粒。该方法包括提供超滤模块、离子交换模块和反洗保持罐，将所述超滤模块流体地连接到所述离子交换模块的上游，将所述反洗保持罐流体地连接至所述超滤模块的反洗出口，将所述反洗保持罐的固体出口流体地连接至所述离子交换模块的出口，以及将所述反洗保持罐的上清液出口流体地连接至所述超滤模块的入口。
[0018]根据另一个方面，提供了一种用于处理来自铜化学机械抛光工艺的含水废物流的系统，所述含水废物流包括一定浓度的溶解的铜和浆料固体，所述浆料固体包含具有小于0.75μm的数加权平均尺寸的磨料颗粒。该系统包括：进料罐，其可流体地连接至含水废物流的来源；超滤单元，其具有可流体地连接至所述进料罐的出口的入口；离子交换单元，其包括可操作的从穿过所述离子交换单元的流中去除铜的介质，并具有可流体地连接至所述超滤单元的滤液出口的入口；以及反洗保持罐，其具有可流体地连接至所述超滤单元的反洗出口的入口、可流体地连接至所述离子交换单元的净化水出口的沉降固体出口和可流体地连接至进料罐的上清液出口。
[0019]在一些实施方案中，该系统还包括滤液保持罐，所述滤液保持罐可流体地连接在超滤单元的滤液出口和离子交换单元的入口之间。
[0020]在一些实施方案中，该系统还包括反洗泵，所述反洗泵被配置为引导来自滤液保持罐的滤液穿过超滤单元和进入反洗保持罐。
[0021]在一些实施方案中，该系统还包括控制器，所述控制器被配置为使所述系统执行一方法，所述方法包括将含水废物流引入到进料罐中；使含水废物流来从进料罐流入到超滤单元中；使含水废物流过滤穿过超滤模块的膜以形成贫固体滤液；将来自超滤单元的贫固体滤液引导穿过离子交换单元以产生经处理的水溶液，所述经处理的水溶液具有比含水废物流的铜浓度低的铜浓度；反洗超滤单元的膜以从超滤单元的膜上去除浆料固体；以及将去除的保留的固体与经处理的水溶液组合以形成具有适合于排放到环境中的铜浓度的组合的排放流。
[0022]在一些实施方案中，控制器还被配置为使所述系统使去除的浆料固体在反洗保持罐中沉降。
[0023]在一些实施方案中，控制器还被配置为使所述系统调节所述进料罐中的含水废物流的pH。
[0024]在一些实施方案中，控制器还被配置为使所述系统将进料罐中的含水废物流的pH调节至约3的pH。
[0025]在一些实施方案中，控制器还被配置为使所述系统使每天每平方英尺膜面积约40加仑的含水废物流(GFD)过滤穿过超滤单元的膜，同时维持超滤单元的入口压力低于每平方英寸约1.5磅。
[0026]附图简述
[0027]附图不意图按比例绘制。在附图中，在多个图中图示出的每个相同的部件或几乎相同的部件由相同的数字表示。为了清楚的目的，并非每个部件都可以在每个附图中被标记。在附图中：
[0028]图1A图示了来自铜(Cu)化学机械抛光(CMP)工艺的废浆料的样品中的磨料材料的
颗粒的测量的颗粒尺寸；
[0029]图1B图示了来自Cu CMP工艺中的废浆料的样品中的磨料材料的颗粒的测量的浓度；
[0030]图2是根据本专利技术的一种或更多种实施方案的CMP浆料废物处理系统的示意图；
[0031]图3图示了确定来自示例性Cu CMP浆料废物处理系统的流出物中总Cu浓度的计算；
[0032]图4图示了用于评估操作超滤器以过滤不同Cu CMP浆料的样品的多种方法的系统的配置；
[0033]图5图示了在Cu CMP浆料过滤和反洗评估期间流体流入和流出超滤器的方向；
[0034]图6图示了在用于过滤评估的超滤器的化学强化反洗中的步骤；
[0035]图7A是在第一组条件下操作用于过滤Cu CMP浆料的超滤器时，时间相对于入口压力的图；
[0036]图7B是在另一组条件本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于处理来自铜化学机械抛光工艺的含水废物流的方法，所述含水废物流包括一定浓度的溶解的铜和浆料固体，所述浆料固体包含具有小于0.75μm的数加权平均尺寸的磨料颗粒，所述方法包括：将所述含水废物流引入到进料罐中；使所述含水废物流从所述进料罐流入到超滤模块中；使所述含水废物流过滤穿过所述超滤模块的膜以形成贫固体滤液；引导来自所述超滤模块的所述贫固体滤液穿过离子交换单元以去除溶解的铜并产生经处理的水溶液，所述经处理的水溶液具有比所述含水废物流的铜浓度低的铜浓度；反洗所述膜超滤模块以从所述超滤模块的所述膜上去除所述浆料固体；和将去除的浆料固体与所述经处理的水溶液组合以形成具有适合于排放到环境中的铜浓度的组合的排放流。2.根据权利要求1所述的方法，还包括将来自所述超滤模块的所述贫固体滤液引导到滤液保持罐中和将来自所述滤液保持罐的所述贫固体滤液引导至所述离子交换单元。3.根据权利要求2所述的方法，其中反洗所述超滤模块包括用来自所述滤液保持罐的所述贫固体滤液反洗所述超滤模块的所述膜。4.根据权利要求3所述的方法，还包括将所述去除的浆料固体和用于反洗所述超滤模块的所述贫固体滤液引导到反洗保持罐中。5.根据权利要求4所述的方法，还包括使所述去除的浆料固体在所述反洗保持罐中沉降。6.根据权利要求5所述的方法，还包括将来自所述反洗保持罐的上清液引导到所述进料罐中。7.根据权利要求1所述的方法，还包括调节所述进料罐中的所述含水废物流的pH。8.根据权利要求7所述的方法，其中调节所述进料罐中的所述含水废物流的pH包括将所述含水废物流的pH调节至约3的pH。9.根据权利要求1所述的方法，其中使所述含水废物流过滤穿过所述超滤模块的所述膜包括使每天每平方英尺膜面积约40加仑的所述含水废物流(GFD)过滤穿过所述超滤模块的所述膜，同时维持所述超滤模块的入口压力低于每平方英寸约1.5磅。10.根据权利要求1所述的方法，其中所述超滤模块的反洗在每个过滤和反洗的循环中在过滤所述含水废物流的预定时间量之后进行。11.根据权利要求1所述的方法，其中将所述含水废物流引入到所述进料罐中包括引入具有至少106/ml的尺寸为0.50μm及以上的所述磨料颗粒的浓度的含水废物流。12.一种促进来自铜化学机械抛光工艺的含水废物流的处理的方法，所述含水废物流包括一定浓度的溶解的铜和浆料固体，所述浆料固体包含具有小于0.75μm的数加权平均尺寸的磨料颗粒，所述方法包括：提供超滤模块、离子交换模块和反洗保持罐；将所述超滤模块流体地连接到所述离子交换模块的上游；...
【专利技术属性】
技术研发人员：小弗兰克，
申请(专利权)人：懿华水处理技术有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。