再生晶圓是什麼？晶圓研磨廢水怎麼處理？一篇了解研磨製程

再生晶圓是在半導體製造過程中「再利用的晶圓」，主要用於測試和保護設備，晶圓在經過特殊處理後可以重複使用，能夠降低成本並減少浪費。但是，在再生晶圓研磨的過程中，會產生大量含有矽粒子和化學物質的廢水，這些廢水若未妥善處理，可能對環境造成嚴重傷害。因此，本文將深入探討晶圓研磨過程中產生的廢水及其對環境的影響，並介紹目前晶圓製造業所採用的廢水處理技術。
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再生晶圓是什麼？

相比於全新、用於製造IC的傳統晶圓，再生晶圓是指在半導體製造過程中，利用特殊的晶圓重生技術處理過的晶圓，用於製程監控與特定應用，而不是直接用於生產IC。因為這些晶圓通常來自於品質不符合IC製造標準的空白矽晶圓，或者是生產過程中的品質不佳晶圓，以及大量消耗的檔控片。

透過晶圓研磨、清洗等步驟，這些晶圓得以再次利用。目前再生晶圓的市場需求在一些領域特別高，例如「太陽能」，因為矽晶圓是太陽能電池的關鍵材料。透過再生晶圓的應用，不僅能降低製程中的測試成本，也有助於提高整體生產效率、促進環保，這些特性使再生晶圓在半導體市場中佔有一席之地，成為經濟且實用的回收材料。
 

晶圓研磨的製程介紹

了解什麼是再生晶圓後，以下將為你深入解析晶圓研磨製程3步驟。首先介紹晶圓的安裝，這是整個研磨過程的基礎；接著，我們會探討如何選擇適合的研磨設備，以達到最佳的研磨效果；最後，將深入瞭解研磨參數設定對晶圓品質的影響，包括研磨壓力、時間和速度等因素。
 

步驟一：晶圓安裝

晶圓安裝是再生晶圓研磨製程中的首要步驟。需要先將晶圓固定在一個平穩的基座上，以確保在研磨過程中的穩定性和精準度。常見的安裝技術有膠黏安裝、蠟黏安裝。想要確保晶圓在研磨過程中不會受損，就必須根據機器和需求選擇合適的安裝技術，以維持平穩和精準度。
 

再生晶圓研磨－安裝方式比較

步驟二：研磨設備選擇

想要提高晶圓研磨效率、獲得一個平滑度、均勻度俱佳的高品質再生晶圓，就需要選擇一台適合的研磨設備。常見的研磨設備像是「延性輪磨」，透過特殊設計的砂輪，以及適當的加工參數，例如：低切削速度和較大的切削深度，以確保材料以延性模式進行切削。

這種方法可以實現高精度的表面加工，特別適用於需要光滑表面和複雜形狀的工件。此外，研磨輪的黏著劑類型和砂粒大小也極為重要。不同的黏著劑如：樹脂黏著劑、金屬黏著劑和混合型黏著劑，對研磨速度和表面光潔度有著直接影響。而砂粒大小則決定了研磨的細緻度，粗砂粒適合快速去除材料表面的不平整和瑕疵，而細砂粒則用於提高表面的精細度。總之，正確的晶圓研磨設備選擇，能夠提升再生晶圓品質。
 

步驟三：研磨參數設定

在晶圓研磨製程中需要精確設定研磨參數，像是：研磨輪的速度、晶圓的旋轉速度、研磨深度，以及冷卻劑的流速。研磨輪速度和晶圓旋轉速度共同決定了研磨的強度和均勻性，這些速度必須精準控制以確保晶圓表面不會受到過度損壞。而研磨深度則直接影響到晶圓表層的去除程度，需要根據晶圓的特性和需求進行調整。

此外，「冷卻劑」的使用也是晶圓研磨過程中的一個重要環節。設定適當的冷卻劑流速不僅能有效降低晶圓研磨時的溫度，防止因過熱導致的損害，還能幫助帶走研磨過程中產生的碎屑。此外，再生晶圓冷卻的過程中會產生廢水，若沒有經過任何有效處理，便會造成環境汙染，因此，在研磨製程中廢水的處理也成為再生晶圓製造商的社會責任，是企業永續經營的關鍵。
 

晶圓研磨廢水的特性

再生晶圓研磨的冷卻過程中，所產生的廢水含有許多微小的晶圓顆粒，這些顆粒來自於晶圓表面在研磨過程中被磨損掉的部分，還包括了研磨過程中所使用的各種化學物質。化學物質可能包括研磨輪的磨料成分、冷卻劑，以及其他用於研磨過程中的添加劑。這些成分的存在不僅讓廢水處理變得更加困難，還可能對環境造成嚴重的影響。

未經適當處理的再生晶圓研磨廢水，若直接排放到環境中，會汙染土壤和水質，嚴重危害生態系統和人類健康。因此，晶圓製造廠需要採用高效的廢水處理技術，以去除這些有害物質，確保廢水在排放前達到環境安全標準，從而減少對環境的負面影響。這是企業責任的一部分，也是對環境保護的重要貢獻。
 

傳統的晶圓研磨廢水處理方式

在接下來的內容中，我們將深入探討傳統晶圓研磨廢水的處理的兩大方法：中空纖維超過濾（UF）和使用沉澱槽進行混凝和沉澱。我們將幫助你快速了解兩種方法的特點，並帶你了解傳統的再生晶圓廢水處理方式所面臨的困境和挑戰。
 

２大傳統廢水處理方式

在傳統的晶圓研磨廢水處理中，中空纖維超過濾（Ultrafiltration, UF）技術、沉澱槽－混凝沉澱法是兩種主要且常見的方法。「中空纖維超過濾技術」是利用具有微小孔隙的纖維膜來過濾廢水。這種膜能有效隔離廢水中的固體顆粒、懸浮物質及某些大分子有機物。原理是利用壓力差，推動廢水穿過膜面，將污染物留在膜的一側，讓清潔的水通過。這種方法適用於去除較大顆粒和某些高分子量的污染物，但可能對更小、更細微的污染物質效果有限。

而「沉澱槽－混凝沉澱法」則是通過添加化學藥劑，如混凝劑來促進廢水中污染物的凝聚。混凝過程中，細小的顆粒和污染物會聚合成更大的團塊，這些團塊隨後因重量在沉澱槽中沈澱，進而變得更容易移除，很適合處理含有懸浮顆粒或某些溶解物質的廢水。
 

傳統廢水處理方式的挑戰

在傳統的晶圓研磨廢水處理方法中，中空纖維超過濾（Ultrafiltration, UF）常面臨膜面堵塞及破損的問題，這不僅降低了過濾效率，也增加了清洗和更換過濾膜的頻率，進而導致維護成本上升。另一方面，沉澱槽－混凝沉澱法則依賴於化學藥劑來處理廢水。這種方法雖能有效去除水中的懸浮固體和某些溶解物質，但它高度依賴於化學添加劑，不僅增加了成本，也可能引起環境的二次污染。

此外，廢水特性對化學混凝的效率有很大的影響，廢水特性在不同製程中可能產生變化，進而影響再生晶圓研磨廢水的處理效果。因此，在現代晶圓製造業中，這些傳統方法正逐漸被更高效率、更友善環境的新技術取代。
 

傳統晶圓研磨－廢水處理方式比較

晶圓研磨廢水處理－地球村設備推薦

選擇合適的廢水處理設備，對濾水成果有著相當關鍵的影響。以下，我們將為你詳細介紹2種適用於晶圓研磨廢水處理的設備，帶你深入了解他們的特點和優勢。
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陶瓷膜

對於占地面積有限的再生晶圓製造廠而言，選擇「陶瓷膜」進行晶圓研磨廢水處理是一個理想的方案。陶瓷膜技術能有效整合多個處理步驟，大幅提升整體的處理效率，並減少操作的複雜性。另外，由於其緊湊的內部設計，陶瓷膜系統占地面積較小，非常適合空間受限的再生晶圓製造廠。這種系統不僅能有效移除廢水中的固體顆粒、化學物質和微小污染物，還提高了晶圓研磨廢水處理的質量、有效降低能耗和營運成本，是晶圓研磨廢水處理的理想選擇。
點我了解更多>>陶瓷膜

濾布走行板框脫水機

對於需要處理大量廢水的再生晶圓製造廠來說，選擇「濾布走行板框脫水機」是一個減少人力成本並實現24小時自動化處理的有效方案。這種設備能快速有效地從廢水中分離出固體顆粒，並將其壓縮成泥餅，這不僅提升了處理效率，還減少了最終處置的成本。另外，濾布走行板框脫水機的設備壽命較長、耐用性高、不易磨損的特性，有助於降低長期營運成本，並且減少了更換設備耗材的頻率，能夠有效降低成本。
點我了解更多>>濾布走行板框脫水機
 

晶圓研磨廢水處理－２大設備比較

結論

隨著現代的科技進步和環保意識抬頭，再生晶圓廢水的處理方式與實踐企業社會責任有著緊密關聯。地球村國際自民國83年成立以來，持續致力於提供高品質、節能且自動化的污染防治設備，幫助企業和環境共榮共存。憑藉在廢水處理領域的專業知識、技術創新，地球村國際提供陶瓷膜、濾布走行板框脫水機等創新技術，能夠大幅提升晶圓研磨廢水處理效率、降低運營成本，同時對環境保護作出積極貢獻。若有晶圓研磨廢水處理設備的需求，歡迎與地球村國際聯繫。