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技術專文

純水回收之問題與挑戰
圖 1、用水回收示意圖
目前廠內製程回收率已達到 90%，
主要為二級用水回收再利用，然
機 台
而接踵而來所面臨到的問題則是 蒸 發
冬夏季二級用水不平均，往往造成
冬季回收水過剩，造成不必要的資 二級用水 冷卻水塔 冬季過剩
溢流
源浪費 圖 1 。根據統計資料發現冬 回收系統 收集槽
季用水最大過剩水量可大於 1,500
CMD，仍然必須找尋突破點：二 廢水系統
級回收水回收至純水系統級用水使
用。 純水系統

然而純水系統供應至製程使用，
水質問題則是相當大的挑戰，因
此在選擇既有二級用水回收時則 表 1、二級回收水種類及來源
有先考慮回收水來源及水質狀況，
二級回收水 來源水種類 導電度 總有機碳
根據廠內既有二級用水的來源及水
質進行初步調查與分析 表1 ，結果
發 現 臭 氧 酸 鹼 廢 水 [Acidic Waste CMP reclaim CMP drain 300 μs/cm 30 ppm
Drain (Ozone contained)， 以 下 簡 Cu-CMP reclaim Cu-CMP drain 150 μs/cm 10 ppm
稱 AWD (O 3 ) drain] 專管回收擴散
Local scrubber reclaim LSD/HFD/AOR 150 μs/cm 3 ppm
單晶圓製程機台與蝕刻 SEZ 製程機
AWR reclaim LSD/HFD/AOR/AWD 300 μs/cm 3 ppm
台且水質導電度及總有機碳相對其
他水源而言則是較為優良，因此針 AWD (O 3 ) AWD (O 3 ) drain 100 μs/cm 0.5 ppm
對 AWD (O 3 ) 提出進行進一步回收
計畫。
表 2、AWD(O 3 ) drain 水質量測

AWD (O ) 水質特性說明 採樣日期 導電度(μs/cm) 臭氧(ppm) 雙氧水(ppm) 總有機碳(ppm)
3
1 39 6 1 315
製程使用臭氧水清洗晶圓
隨著半導體製程技術演進，由以 2 26 6 1 354
往 0.18 微米至現今 16 奈米線寬， 3 50 3 1 299
晶圓表面之污染物控制更為嚴苛，
4 35 6 1 237
於晶圓清洗後要求於其表面快速形
平均 38 5 1 301
成氧化層，目前以高濃度臭氧水
溼式製程，達到產能大及氧化層厚
度快速形成為主流。晶圓表面的污 註：每日每一小時取樣量測，共計量測八小時平均值
染物，一向是製程品質及產量的最
大障礙；因此在半導體各道製造程
序前，晶圓的潔淨有其必要性；利
製程所使用的臭氧水清洗晶圓後， 時間觀察臭氧濃度約在 3-6 ppm、
用濕式潔淨技術製程，運用於潔淨
所產生的廢水經由專管專收至廠務 導電度則可小於 100 μs/cm 及有
技術，為半導體製程必要之一道程
系統排放，此股水即為 AWD (O 3 ) 機碳可在 300 ppb 左右，因此可以
序，隨著製程技術提昇，與製程演
drain。 看 出 AWD (O 3 ) drain 水 質 特 性 為
進及線寬要求縮小，利用臭氧產生
低導電度高氧化性，並且其水質除
器所產生出來的臭氧與廠務端所供
應的純水混和產生臭氧水，運用於 AWD (O 3 ) 水質特性 臭氧濃度外，其餘兩項總有機碳及
濕式潔淨技術製程，目前半導體廠 針 對 AWD (O 3 ) drain 進 行 長 時 間 導電度亦可滿足 DIR 回收標準（導
常用濕式清洗使晶圓經過臭氧水 的水質量測，量測項目除了臭氧 電度 <300 μs/cm; 總有機碳 <500
後，能迅速形成一氧化層，並利用 濃度外，亦包含去離子水回收 (DI ppb），因此必須針對廢水中臭氧
快速乾燥方式，使晶圓表面避免產 Reclaim，DIR) 水 質 監 測 項 目： 總 進行進一步處理，方可進一步回收
生水痕，影響後序的生產良率。而 有機碳及導電度，如 表2。根據長 至純水系統。

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