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Tech
Notes
技術專文

New Auto Jar Test

Application of the

CMP Waste

Water

of Coagulation and

Sedimentation

先進研磨廢液混凝沉降

自動化系統開發與應用

半導體產業於廢水處理系統中，研磨廢水的部份採用混凝沉降的方法進行處
理。而混凝沉降方式主要在於降低水中粒子間的相斥電位，相互接觸凝集而達
到固液分離的目的 ( 電性中和 )，而混凝劑及膠凝劑加藥量控制精準與否？將
影響最終處理結果甚鉅。現況皆由人工瓶杯測試來決定加藥濃度 (ppm)，過程
中耗費人力、即時性差且允收標準不一，因此協同廠商共同開發全自動瓶杯分
析儀 (Auto Jar test Meter)，讓分析儀給予藥量啟動加藥泵浦改變處理系統的
藥量，一勞永逸解決上述問題。
研磨廢液混凝沉降自動化系統 攝影/鄭權慶

關鍵詞／混凝沉降、瓶杯測試、化學機械研磨製程、自動化
Keywords/ Coagulation, Jar Test, Chemical Mechanical Polishing(CMP), Automatic 成的膠羽更大更重以利沉降。所以 藥濃度運作，其過程中耗費人力、 我們與協力廠商合作開發，由台積
混凝劑及膠凝劑的加藥量控制精準 缺乏即時性且不同施作者在判斷瓶 中科廠務團隊提出硬體與軟體的開
文│鄭權慶│中科廠務二部│
與否，將影響最終處理結果甚鉅。 杯試驗的結果會有不同的答案，而
發需求及機構設計到程序編撰的規
目前各廠廢水系統運轉皆由人員至 市面上並沒有商品化的自動瓶杯分 劃，推出結合：(1) 程式控制、取樣、
前言 現場取得水樣後，再進行混凝沉降 析儀可取代瓶杯試驗過程中所花費
瓶杯測試，依測試結果來判斷合適 的時間、人力、客觀的驗證標準， 及加藥；(2) 自動分析；(3) 系統加
藥泵浦之迴饋控制，未來將完全取
半導體產業中，化學機械研磨製程 ( 含銅 )(Chemical Mechanical Polishing, CMP/CuCMP) 為半導體製程中 的加藥濃度 ( 目視或分光光度計輔 因此提出開發全自動瓶杯分析儀的
相當重要的一環，需採用大量的超純水來洗淨晶圓表面上所殘留的懸浮微顆粒，因而產生研磨廢液加上後 助 ) 圖2 ，再至現場手動調整混、膠 想法，期望能一勞永逸解決上述問 代人力分析及手動調整加藥機的全
段清洗廢水化學機械研磨廢水，其廢水量約佔半導體製程總廢水量之 25%。 凝劑加藥機設定使系統以合適的加 題。 自動瓶杯分析儀。
在廢水處理方法的選用中，大多以化學混凝沉降法來處理 圖1 。對於混凝程序而言，由於研磨廢水中膠體
顆粒常會保持分散懸浮狀態，因其顆粒細小且通常帶著相同電荷，使得粒子之間具排斥性，不易凝聚沉降。
故混凝作用主要是透過在水中添加混凝劑 (coagulation)，使微細的懸浮粒子去穩定化。當混凝劑與水中膠 權 慶 由設備工程轉任廠務水課至今已六年多。能在廠務與大家一起歷
練跟成長是很寶貴的經歷，也感謝老闆時常能給予機會及方向，
體進行交互作用，造成電性中和，利於大顆粒的形成。所以混凝的目的就是要降低粒子間的相斥電位，使
讓我可以持續成長，也期許自己能於水處理領域中精進努力，
其能互相接觸凝集，而達固液分離的最終目的 ( 電性中和 )，再使用膠凝劑 (polymer) 為助凝劑，使得所形 I’ll do My Best ！
鄭 Zack Cheng

6 300mm FABS FACILITY JOURNAL SEPTEMBER 2018 7