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VOL.52 廠務季刊 先進製程含鈷廢水處理及其資源化再利用成果

CoECP、CoCMP、W-CoSO 4 等製程廢水，為放流水 2.2 鈷廢水處理方法
鈷濃度主要貢獻來源，佔放流水鈷濃度比重約 80 %，
設置專管收集至鈷處理系統，為本文主要討論對象。 對於水中鈷離子處理，固化或濃縮是常見的處理方
透過水質普查可以了解整個廢水的鈷足跡如圖1，除 法，也有透過化學沉澱處理或是樹脂吸附去除的方
主要鈷貢獻來源廢水外，另有兩股廢水含鈷：➀ PVD 式，但針對廠內的處理方式評估依據為選擇能夠達到
製程於鈷靶材氣化後，部分氣化鈷透過 exhaust 排 產水出流 Co 濃度達 ppb 等級及避免衍生二次污染物
氣至 local scrubber 洗滌排放至廢水。此鈷來源經 產生 ( 相轉換 ) 為首要目標，因此後續廠內主要針對
廠務團隊導入氣態側處理技術，最終決議透過廢氣 化學沉澱法及離子交換樹脂法進行探討。
側設置濾芯吸附金屬鈷，有效去除此來源；➁ Wafer
2.2.1 化學沉澱法 - 氫氧化鈷
recycle 透過 M2 混酸去除晶片上的鈷，使用後的 M2
廢酸濃度高不適合導入廠內廢水系統，故採取委外回 採用化學沉澱法需考量鈷相關化合物的溶度積常數
[01]
收交由專業廠商處理，從源頭解決 wafer recycle 排 (Ksp)( 如表2) ，從易生成沉澱物的鈷化合物中找到
放 AWD 廢水含鈷的問題。故廠內廢水處理程序，主 適合的沉澱法，經評估氫氧化鈷是相對容易產出的化
要會針對 CoECP、CoCMP、W-CoSO 4 等製程排放的 合鈷，僅須添加廢水廠用於酸鹼中和的氫氧化鈉，調
含鈷廢水進行處理方法評估。 整至適當 pH 即可產生鈷化合物沉澱。

鈷與氫氧化鈉反應式如下，反應後產生氫氧化鈷沉
澱，而硫酸鈉因溶解度高，仍會以離子態溶解於水中，
反應式如下：

透過文獻研究可得知在不同 pH 環境下，鈷在水中的
[02][03]
溶解度如圖2 ，當 pH=11 溶液中，水中溶解的
各種型態鈷離子濃度達最低，意即多數鈷已沉澱為固
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態，水中殘留濃度約 10 M，相當於 59ppb。

圖 1：先進製程廠區鈷廢水足跡

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