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半导体制造研磨废水回收设备

发布时间:2021-2-27 7:12:20  中国污水处理工程网

申请日 2020.02.29

公开(公告)日 2020.12.01

IPC分类号 B01D36/04

摘要

本实用新型涉及半导体研磨废水处理技术领域,尤其是一种半导体制造研磨废水回收装置,包括研磨废水回收装置的外壳主体,所述外壳主体内设置有过滤膜纤维组件,外壳主体的侧壁与过滤膜纤维组件之间为待过滤废水存储空间,过滤膜纤维组件的顶端侧壁与外壳主体的侧壁之间为密封连接,外壳主体的内部顶端与过滤膜纤维组件的顶端之间为过滤后回收水存储空间,外壳主体的下部连通设置有污泥回收装置,本实用新型实现资源回收再利用,从而减少水资源的使用量、降低制造成本,保护了环境,避免了环境污染情况。

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权利要求书

1.一种半导体制造研磨废水回收装置,其特征在于:包括研磨废水回收装置的外壳主体,所述外壳主体内设置有过滤膜纤维组件,外壳主体的侧壁与过滤膜纤维组件之间为待过滤废水存储空间,过滤膜纤维组件的顶端侧壁与外壳主体的侧壁之间为密封连接,外壳主体的内部顶端与过滤膜纤维组件的顶端之间为过滤后回收水存储空间,外壳主体的下部连通设置有污泥回收装置,外壳主体的侧壁下部分别设置有连通待过滤废水存储空间的研磨废水入口接管和压缩空气入口接管,外壳主体的侧壁上部分别设置有连通待过滤废水存储空间的研磨废水回流接管和排气接口,外壳主体的顶端设置有连通过滤后回收水存储空间的回收水出口接管,污泥回收装置的下端出口连通有回收研磨微粒浓缩液出口接管。

2.根据权利要求1所述的一种半导体制造研磨废水回收装置,其特征在于:所述的回收水出口接管处分别连通有回收水再利用管道和压缩空气管道。

3.根据权利要求1所述的一种半导体制造研磨废水回收装置,其特征在于:所述过滤膜纤维组件包括握持环、过滤膜纤维管束和保护外管,过滤膜纤维管束的管束头固定在握持环内,保护外管套设在过滤膜纤维管束外部,且保护外管的上端与握持环连接。

4.根据权利要求3所述的一种半导体制造研磨废水回收装置,其特征在于:所述过滤膜纤维管束为圆管过滤膜纤维。

5.根据权利要求4所述的一种半导体制造研磨废水回收装置,其特征在于:所述的圆管过滤膜纤维的管壁为.圆管过滤膜纤维海绵结构孔洞管壁。

6.根据权利要求1所述的一种半导体制造研磨废水回收装置,其特征在于:所述污泥回收装置为锥形回旋沉降装置。

7.根据权利要求2所述的一种半导体制造研磨废水回收装置,其特征在于:所述的研磨废水入口接管、压缩空气入口接管、研磨废水回流接管、排气接口和回收研磨微粒浓缩液出口接管上均设置有用于接口通断的电磁阀,所述的回收水出口接管上连通的回收水再利用管道和压缩空气管道上也设置有电磁阀,所有的电磁阀均由控制器进行通断控制。

8.根据权利要求7所述的一种半导体制造研磨废水回收装置,其特征在于:

研磨废水入口接管通过该处的电磁阀后连通研磨制程废水收集管道,

研磨废水回流接管通过该处的电磁阀后与研磨废水入口接管处的电磁阀的进口端连通,

压缩空气入口接管通过该处的电磁阀后与压缩空气管道连通,

排气接口处的电磁阀为排气阀,排气接口通过排气阀连通排气阀出口管道,

回收研磨微粒浓缩液出口接管通过该处的电磁阀后与回收研磨微粒浓缩液管道连通。

说明书

一种半导体制造研磨废水回收装置

技术领域

本实用新型涉及半导体研磨废水处理技术领域,具体领域为一种半导体制造研磨废水回收装置。

背景技术

众所习知,所述半导体制造技术中,无论是硅元素半导体(SiliconSemiconductor)或化合物半导体(Compound Semiconductor)如砷化镓(GaAs)、碳化硅(SiC)、氮化镓(GaN)等,其晶圆(Wafer)或基材(Substrate)其应用在太阳能电池(SolarCell)、集成电路(Integrated Circuit)、以及功率(Power)、感测(Sensor)、光电(Photo-electronics)、微波(Microwave)、显示(Display)...等用途的制程工艺,都由长晶或拉晶而成的铸锭(Ingot)后,以修边(Edge Trimming)、切片(Slicing)、或剥片(Peel Off)等加工制成所需要的晶圆厚度与形状,经过研磨(Lapping)或磨削(Grinding)使其成型与平坦化(Planarization)、再经过精密研磨(Fine Lapping or Grinding)或抛光(Polishing)以去除损伤表层或瑕疵缺陷,制程中也随时需要在电路堆叠产生平坦度变化时以化学机械抛光(Chemical Mechanical Polishing)进行平坦化(Planarization)制程,晶圆再生(WaferReclaim)、晶背研磨(Wafer Back Grinding)与减薄(Wafer Thinning)、晶粒切割(ChipDicing)等制造制程上的需求。

前述制程中来自于晶棒的外围切削、两头切削、晶圆的切片、倒角、机械物理研磨、化学蚀刻研磨、机械化学抛光、晶圆再生除膜,以至于封装前的晶背的研磨、减薄、晶粒切割等,于制程中大量排放研磨废水,产生的废水成分包括有高浓度且化性稳定的微细研磨粉体例如氧化硅(SiO 2)、三氧化铝(Al 2 O 3)、锆石(Zircon)、钻石(Diamond)及其它等、化学药剂例如氧化剂(Oxidant)界面活性剂(Surfactant)、酸碱溶液(Acid-base Solution)等、研磨产生之碎屑例如锆石、钻石及其它磨屑等、以及金属离子例如晶圆基材、铜、钨、铝及其它磨屑等、以及含有大量超纯水等。

习知的研磨废水针对前述的含有悬浮粒子废水可用过滤(Filtration)、混凝(Mixed Coagulation)、沉淀(Precipitation)、加压上浮(Pressurized Floating)等方式处理,含有有机物废水可用生物分解(Bio-degradation)、活性炭吸附(Activated CarbonAdsorption)等方式处理,含有离子废水可用离子交换树脂(Ion Exchange Resin)、反渗透膜(Reverse Osmosis Film)、电透析(Electrodialysis)等方式处理;但是研磨制程废水里面兼具各种不同内含物质,上述无论何种处理方式,大量废水排放、或需加入化学品、或处理流程复杂、占用大量场地等,废水处理相对困难且成本较高,因此,在研磨制程废水处理的过程中,如何从符合环保需求与提升处理效能,从而降低处理成本、增加回收再利用率等需求,成为重要的课题,习知的处理流程步骤,都有改善空间。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种半导体制造研磨废水回收装置,以解决现有技术中半导体研磨废水处理流程复杂、处理设备体积过大、废水处理困难且成本较高的问题。

为实现上述目的,本实用新型提供如下技术方案:一种半导体制造研磨废水回收装置,包括研磨废水回收装置的外壳主体,所述外壳主体内设置有过滤膜纤维组件,外壳主体的侧壁与过滤膜纤维组件之间为待过滤废水存储空间,过滤膜纤维组件的顶端侧壁与外壳主体的侧壁之间为密封连接,外壳主体的内部顶端与过滤膜纤维组件的顶端之间为过滤后回收水存储空间,外壳主体的下部连通设置有污泥回收装置,外壳主体的侧壁下部分别设置有连通待过滤废水存储空间的研磨废水入口接管和压缩空气入口接管,外壳主体的侧壁上部分别设置有连通待过滤废水存储空间的研磨废水回流接管和排气接口,外壳主体的顶端设置有连通过滤后回收水存储空间的回收水出口接管,污泥回收装置的下端出口连通有回收研磨微粒浓缩液出口接管。

优选的,所述的回收水出口接管处分别连通有回收水再利用管道和压缩空气管道。

优选的,所述过滤膜纤维组件包括握持环、过滤膜纤维管束和保护外管,过滤膜纤维管束的管束头固定在握持环内,保护外管套设在过滤膜纤维管束外部,且保护外管的上端与握持环连接。

优选的,所述过滤膜纤维管束为圆管过滤膜纤维。

优选的,所述的圆管过滤膜纤维的管壁为.圆管过滤膜纤维海绵结构孔洞管壁。

优选的,所述污泥回收装置为锥形回旋沉降装置。

优选的,所述的研磨废水入口接管、压缩空气入口接管、研磨废水回流接管、排气接口和回收研磨微粒浓缩液出口接管上均设置有用于接口通断的电磁阀,所述的回收水出口接管上连通的回收水再利用管道和压缩空气管道上也设置有电磁阀,所有的电磁阀均由控制器进行通断控制。

优选的,研磨废水入口接管通过该处的电磁阀后连通研磨制程废水收集管道,

研磨废水回流接管通过该处的电磁阀后与研磨废水入口接管处的电磁阀的进口端连通,

压缩空气入口接管通过该处的电磁阀后与压缩空气管道连通,

排气接口处的电磁阀为排气阀,排气接口通过排气阀连通排气阀出口管道,

回收研磨微粒浓缩液出口接管通过该处的电磁阀后与回收研磨微粒浓缩液管道连通。

与现有技术相比,本实用新型的有益效果是:本实用新型对于半导体制造中产生的研磨废水,经由处理回收装置将水回收再利用,同时也把研磨废水中的各种细微磨粒回收交给特定处理厂商精炼为有用的金属或原料。上述研磨废水处理回收装置与方法基于半导体制造所排放的研磨制程废水加以回收再利用,从而减少水资源的使用量、降低制造成本,并能提升企业善尽保护地球环境责任、符合政府环保法规的要求。

发明人 (苏晋苗;蔡坤颖;)

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