CN1211290C - 从废水中除去金属离子 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用来清洁含溶解状态的金属离子，过氧化氢，和高含量固体粒子，如浓度大于约50毫克/升的微粒状固体粒子废水的新型方法和设备。碳吸收柱除去含高含量固体粒子的废水进料中的过氧化氢。化学沉淀单元从溶液中除去金属离子。该方法和设备从集成电路微芯片的化学机械抛光(CMP)处理产生的高含量固体粒子的副产物抛光浆中除去金属离子如铜离子，并生成环保清洁的排放废水。

Description

从废水中除去金属离子
本发明的背景
技术领域
本发明涉及从废水中除去金属离子的方法和设备。一方面，本发明涉及从集成电路微芯片的化学机械抛光(CMP)废水中除去铜离子的方法和设备。
背景
半导体微电子芯片(微芯片)制造公司已经发展出在微芯片上将电子线路收缩到较小的区域内的先进的制造方法。在单一微芯片上较小的线路区域包括较小的个体最小器件尺寸或最小线宽。较小的最小器件尺寸或最小线宽，通常在约0.2-0.5微米的显微镜可见范围，保证了将更多的计算机逻辑线路安装在微芯片上。
一种先进的半导体制造新技术包括用铜替换铝和钨在硅晶片上制备铜微芯片线路。铜的电阻比铝低，从而提供了能以更快速度运行的微芯片。将铜引入到ULSI和CMOS的硅结构中，并在这些硅结构中用作通路和槽的连接物质。
ULSI硅结构是含有超过50,000个门和超过256k存储位的超大规模集成电路。CMOS硅结构是在相同的基片上含有N-MOS和P-MOS晶体管的互补金属氧化物半导体集成电路。
对于完全整合的多级集成电路微芯片，最多达6级，目前铜是较好的连接物质。
铜金属层化学机械抛光(CMP)平面化处理是作为先进的半导体制备新技术的一部分。化学机械抛光(CMP)平面化处理制备出微芯片的基片工作表面。当前的技术不能有效地蚀刻铜，这样半导体制备设备工具使用抛光步骤制备硅晶片表面。
目前集成电路的化学机械抛光(CMP)包括半导体微电子晶片的平面化处理。化学地及机械地进行微芯片的局部平面化处理以在显微镜可见范围使表面光滑到约10微米(μm)。微芯片的全部平面化处理延伸超过约10微米(μm)及更高。化学机械抛光平面化处理设备用来在随后的精密集成电路制备步骤前除去一些物质。
化学机械抛光(CMP)平面化处理方法包括由氧化剂，研磨剂，配位剂，及其他添加剂组成的抛光浆。抛光浆与抛光片一起使用以从晶片上除去多余的铜。硅，铜以及多种痕量金属通过化学/机械浆从硅结构中除去。在平面化处理台上结合抛光片将化学/机械浆引入到硅晶片上。加入氧化剂和蚀刻溶液以控制物质的除去。去离子水冲洗常常用来从晶片上除去碎片。反渗透(RO)获得的超纯水(UPW)和去除矿物质的水也可用在半导体制备设备工具中以冲洗硅晶片。
本发明的介绍
化学机械抛光(CMP)平面化处理过程将铜引入到处理水中，政府管理机关对化学机械抛光(CMP)平面化处理废水的排放所制定的规章与对电镀过程排放废水所制定的规章一样严格，尽管CMP平面化处理不是电镀过程。
为了得到可接受的废水排放，废水溶液中的铜离子必须从副产物抛光浆中除去。
微芯片的化学机械抛光平面化处理产生副产物“研磨”(抛光)浆废水，其中含有浓度约为1-100毫克/升的铜离子。微芯片的平面化处理的副产物抛光浆废水还含有浓度约为500-2000毫克/升(500-2000ppm)大小约为0.01-1.0μm的固体粒子。
氧化剂过氧化氢(H2O2)通常用来协助从微芯片上溶解铜。因此，在副产物抛光浆废水中也可存在浓度约为300ppm及更高浓度的过氧化氢(H2O2)。
螯合剂如柠檬酸或氨水也可存在于副产物抛光浆中以便促进溶液中铜的保持。
化学/机械浆废水以流速约10gpm从化学/机械抛光(CMP)工具中排放，包括冲洗物流。这种化学/机械浆废水会含有浓度约为1-100毫克/升的溶解铜。
运行多个工具的制备设备一般会产生足够量的铜，当排放到制备设备的排水口时会成为环境问题。因此需要一项在引入到制备设备废水处理系统前，控制存在于铜CMP废水中的铜的排放的处理规划。
半导体制备设备的传统废水处理系统常常以pH中和及用氟化物处理为特点。“管端”(end-of-pipe)处理系统常常不包括用于除去重金属如铜的设备。一种提供点源处理除去铜的方法和设备可以解决安装昂贵的管端铜处理系统的需要。
考虑到设备后勤处理以及废水溶液的特性，需要的点源铜处理装置是紧凑的，并且能满足单一铜CMP工具或多个铜CMP工具的排放要求。
硫酸亚铁(FeSO4)或硫酸铝(Al2(SO4)3)能用来共沉淀铜离子并产生泥浆。在这种沉淀过程中提高了pH值，以沉淀氢氧化铁和氢氧化铜及硅，氧化铝废水浆的剩余物。
从含铜的半导体微电子芯片的CMP中获得的含铜副产物抛光浆废水可通过微过滤器除去硅，氧化铝废水浆形式的固体粒子。
Medford等人的美国专利3,301,542中公开了对制备印刷线路板产生的铜污染酸性蚀刻溶液的处理。用氢氧化钠中和酸性蚀刻溶液废水。
Leach等人的美国专利4,010,099中公开了通过与有机液态离子交换剂接触提取铜。
Stephens的美国专利3,912,801和Marquis等人的美国专利5,348,712中公开了用循环有机碳酸盐提取金属。
Spinney的美国专利3,440,036；Swanson的美国专利3,428,449；Dalton的美国专利4,231,888中公开了使用有机肟作为提取剂提取铜。
从微过滤器透过的含渗透铜离子的渗透液可与硫化钠(NaS2)反应或与二硫代氨基甲酸盐的有机沉淀溶液反应沉淀铜。
二硫代氨基甲酸盐沉淀溶液用来将铜离子与配位剂分离。
Siefert等人的美国专利编号5,346,627中公开了一种使用含二硫代氨基甲酸盐基团与金属形成配合物的水溶二氯化乙烯氨水聚合物从流动物流中除去金属的方法。
如果有过氧化氢(H2O2)存在，那么在二硫代氨基甲酸盐将铜离子从配位剂分离前，二硫代氨基甲酸盐会与过氧化氢(H2O2)反应。因此，在沉淀步骤中存在过氧化氢使得沉淀铜很困难，并需要使用大量的二硫代氨基甲酸盐有机沉淀溶液。
Misra等人的美国专利5,599,515中公开了处理由生产印刷线路板产生的含重金属离子的废水(1列，20行；14列，40-42行)，并用二硫代氨基甲酸盐沉淀废水中的铜将铜离子除去。Misra等人公开了可使用几种化合物与重金属离子形成不溶的金属配合物。在废水中所有化合物对金属离子施加的吸引力都比螯合剂通常对金属离子的作用力强。这样的配位剂包括二硫代氨基甲酸盐。公开的这些配位剂相当昂贵(3列，33-48行)。公开了用硫酸亚铁替换由螯合剂结合的有毒重金属离子，但需要大量的亚铁离子，这样会产生巨大量的泥浆(4列，16-49行)。Misra等人的实例V中公开了对于200毫克/升的铜溶液，螯合剂和铵离子所施加的影响。过氧化氢作为强氧化剂加入(12列，37-41行)。
Guess的美国专利5,298,168公开了使用二硫代氨基甲酸盐从用碳过滤过的废水中沉淀铜以除去铜离子。水银由二硫代氨基甲酸盐沉淀(4列，30-50行)。还公开了活性碳(4列58-59行)。Guess专利中公开存在于溶液中的重金属，如铜，与水银竞争氨基甲酸盐形成稳定的配合物沉淀(7列，1-8行)。
Kennedy，Jr的美国专利4,629,570中公开了使用二硫代氨基甲酸盐作为铜沉淀剂以及使用碳过滤来清洁废水(锅垢)。在Kennedy，Jr的美国专利4,629,570中，螯合的铜通过加入的化学计量的到溶解铜的量的二硫代氨基甲酸盐除去(3列，18-26行)。然后可以使用活性炭(3列，27-30行)。
在Asano等人的美国专利3,923,741的实例3中将铜溶液流经粒状活性碳柱。测定并记录的流动阻力。然后将溶液流经离子交换树脂柱(美国专利3,923,741，6列，35-65行)。
在Koehler等人的美国专利3,914,374中公开了使用活性炭吸收铜除去酸性镍溶液中的残留铜。
在Hayden的美国专利5,464,605中公开了使用活性碳除去液体中的过氧化物。
对于粒状活性碳床实施传统预处理主要需要除去污染物如过量的悬浮固体粒子。量超过约50毫克/升的悬浮固体粒子，包括细菌，需要在进行碳床操作前除去。
无-铜CMP处理的废水通常排放到半导体制备设备管端，在那里废水在排放前中和。随着铜技术的出现，这些浆废水中将含有铜。
在制备设备排放口存在铜会产生一些问题。一些制备设备必须控制排放口中悬浮固体粒子的量。在接收POTW(公共处理装置)中泥浆的积累会导致为了消除市政泥浆中的铜，使市政泥浆处理和涉及环境的费用增加。
由大负载的铜产生了市政生物系统中的生物毒性问题。
对铜的环境排放限制致使制备设备不符合要求。
需要一种方法和设备在生成点附近除去废水浆中的铜，并允许不含铜废水流过排放并用传统方式中和。
需要一种方法和设备从溶液中除去铜离子，使含有大量悬浮固体粒子的副产物抛光浆成为可接受的排放废水，并且经济有效地从含大量悬浮固体粒子的溶液中除去铜离子。
本发明的一个目的是提供一种从溶液中除去金属离子的新型的方法和设备。本发明的一个目的是提供一种从含大量悬浮固体粒子的溶液中除去金属离子的新型的方法和设备。
本发明的一个目的是提供一种从溶液中除去铜离子的新型的方法和设备。本发明的一个目的是提供一种从含大量悬浮固体粒子的溶液中除去铜离子的新型的方法和设备。
本发明的一个目的是提供一种从副产物抛光浆的溶液中除去铜离子成为可接受的排放废水的新型的方法和设备。
本发明的另一个目的是提供一种从集成电路的化学/机械抛光处理(CMP)产生的副产物抛光浆的溶液中除去铜离子的新型的方法和设备。
本发明的进一步的目的是提供一种经济有效地从含大量悬浮固体粒子的溶液中除去铜离子的新型的方法和设备。
鉴于下列详细描述和附图，对于此领域中的技术人员本发明的这些和其他目的和益处将是显而易见的。
本发明的简述
通过提供用来接收含溶解状态的金属离子的废水进料第一步骤碳吸收床，其中废水进料含有尺寸在约0.01-1.0μm浓度高于约50毫克/升的固体，以及提供用来接收碳床产物物流并除去溶液中金属离子的第二步骤化学沉淀单元操作，本发明的方法和设备从废水中除去金属离子。本发明的方法和设备从含固体浓度高于约100毫克/升，优选的是浓度高于500毫克/升，如在实例中浓度范围在约500-2000毫克/升的废水中除去金属离子。
含过氧化氢和溶解状态的金属离子的废水进料流过碳柱，以降低过氧化氢的浓度并形成过氧化氢浓度小于约1毫克/升(1ppm)的碳床流出物。一方面，金属离子是铜离子。另一方面，金属离子是浓度范围在约1-100毫克/升的铜离子。
化学沉淀单元操作包括将碳床产物物流金属离子中的铜离子与有机氨基甲酸盐接触以沉淀铜离子的处理装置。在一个实施方案中，有机氨基甲酸盐包括二硫代氨基甲酸盐。
在另一个可选的实施方案中，化学沉淀单元操作包括在中性或提高的pH值条件下，将碳床产物物流中的铜离子与无机硫酸亚铁(FeSO4)或硫酸铝[Al2(SO4)3]接触，以共沉淀铜离子的处理装置。
本发明的方法和设备实施用来从副产物抛光浆的废水中除去金属离子。在一个实施方案中，本发明的方法和设备实施用来从集成电路微芯片的化学机械抛光(CMP)产生的副产物抛光浆的废水中除去金属离子，如铜金属离子，沉淀金属离子并形成环保清洁的水排放产品。
附图的简述
图1是本发明的方法和设备的过程示意图。
本发明的详述
本发明的方法和设备通过结合首先将含金属离子的废水溶液流经碳吸收柱，优选的是没有对悬浮固体粒子的进行在先微量过滤或超滤除去处理，催化除去过氧化氢(H2O2)，然后将含金属离子的废水溶液与有机沉淀溶液反应，从溶液中除去金属离子的组合步骤，提供一种金属离子的除去方法。
本文使用“标准方法302A，金属的初级过滤”(StandardMethods，302A，Preliminary Filtration for Metals，1985，第16版)来定义“固体”。
在可选的实施方案中，从碳柱流过的含金属离子的废水溶液可与无机沉淀溶液反应，以从溶液中除去金属离子。
一方面，本发明的方法和设备提供了一种除去铜离子的新型的方法和设备，包括首先将含铜离子的废水溶液流经碳柱，优选的是没有进行硅、氧化铝浆固体的微量过滤或超滤除去的预处理，以催化除去过氧化氢(H2O2)，然后将含铜离子的废水溶液与有机二硫代氨基甲酸盐反应，以沉淀铜。
一方面，本发明的方法和设备提供了一种除去铜离子的新型的方法和设备，包括首先将含铜离子的废水溶液流经碳吸收柱，优选的是没有进行硅，氧化铝浆固体粒子的预先微量过滤/除去处理，以催化除去过氧化氢(H2O2)，然后将含铜离子的废水溶液与无机硫酸亚铁或硫酸铝反应，以沉淀铜。
本发明的方法和设备提供了一种从半导体微电子芯片的集成电路化学机械抛光(CMP)处理产生的副产物抛光浆中除去铜离子的新型的方法和设备。
现在来参看示图，过程示意图显示了本发明的金属离子的除去方法和设备。化学机械抛光(CMP)平面化处理工具10，如在集成电路微芯片制备设备中，排放含溶解状态的金属离子的废水物流20，如含铜离子的溶液。含铜离子的废水物流20还含有浓度达约300 ppm或更高的过氧化氢。过氧化氢用作氧化剂以协助从微芯片上溶解铜。含铜离子及过氧化氢的废水物流20还含有悬浮固体粒子，如硅，氧化铝浆固体粒子，公称颗粒直径大小约0.01-1.0μm，浓度约为50毫克/升(50ppm)，如在实例中浓度范围约为500-2000毫克/升(500-2000ppm)。
废水物流20流到碳柱30。碳柱30含有颗粒尺寸范围约为8×40目的粒状活性碳。适当的碳是8×30目酸洗的从亚利桑那州Parker的美国过滤器，Westates-Carbon有限公司(亚利桑那州)购得的碳。废水物流20的过氧化氢在碳柱30中向下流动并被吸收在碳柱30中的粒状活性碳上。倒流物流32用于冲洗和再生碳柱30。
从碳柱30流出的含有溶解状态的铜离子和从碳柱30流出的研磨(抛光)固体粒子的产品物流34流到化学单元操作40。化学进料物流42经过化学进料，如有机二硫代氨基甲酸盐流到化学单元操作40进行铜离子的沉淀及除去处理。沉淀的铜和一些固体粒子可通过排放管44排出。环保清洁的废水浆经废水排放管46流到市政排放口。
铜CMP废水含有氧化剂，溶解的铜，铜蚀刻剂，氧化铝颗粒，硅颗粒，有时还含有腐蚀抑制剂。这些组成含在去离子水基质中。下列是常见的组成浓度。
溶解的铜                  5.0毫克/升
总悬浮固体                1000.0毫克/升
氧化剂                    300.0毫克/升
蚀刻剂                    200.0毫克/升
配位剂                    400.0毫克/升
去离子水基质              99％+
TDS                       800
pH                        6到7
氧化剂如硝酸，过氧化氢，硝酸铁，及过二硫酸铵是增大浆中铜腐蚀速度的化学物质。其他配位剂如柠檬酸或氢氧化铵协助蚀刻铜。
多个铜CMP工具簇产生约100gpm的废水。废水可通过重力作用加入到保留时间，如约为10分钟的流入物收集釜中。在加入到本发明的过程和设备前，收集的CMP废水可在升压站加压。
在具体进行实践前，考虑到硅、氧化铝浆固体会淤塞床层并在数小时后堵塞碳柱。
然而，发现本发明的方法和设备的操作中意想不到地没有淤塞，并已观察到运行10天及更长时间没有压力升高及淤塞现象。在碳柱中过氧化氢(H2O2)被催化分解。显著地减少了沉淀铜所需的二硫代氨基甲酸盐有机沉淀溶液。
本发明的方法和设备从集成电路，包括含有铜金属的高速半导体集成电路微电子芯片的金属化学机械抛光(CMP)处理产生的副产物“研磨”(抛光)浆废水中除去了过氧化氢及溶解的铜离子。
实施例
对一组制备集成电路半导体微电子芯片的各种化学机械抛光(CMP)操作产生的研磨废水进行可处理性研究。对从各种集成电路半导体微芯片制造商获得的CMP研磨废水进行处理。对CMP研磨废水进行处理，以研究并确定从氧化铝浆中铜的除去。
新型的方法和设备提供了从晶片CMP平面化处理研磨废水中碳吸收除去过氧化氢的第一步骤，以及在晶片平面化研磨废水中化学沉淀配位铜的第二步骤。晶片平面化研磨废水中含有换句话说，即，不是铜的，能通过市政排水或下水系统分解的许多颗粒状氧化铝固体。
这个实例中使用的样品是涉及计算机微芯片的CMP废水。在测试中使用了几种样品。
表1中列出了样品。
             表1.得到的样品
样品源                       类别
A                            CMP废水
B                            CMP废水
C                            CMP废水
所有碳柱测试中使用的碳是从宾夕法尼亚州(Pittsburgh，Pennsylvania)的Calgon Carbon公司购得的Calgon RX 8×40目(Lot04033)。适合的等同碳是8×30目酸洗的从亚利桑那州Parker的美国Filter Westates Carbon有限公司(亚利桑那州)购得的碳。通过脱气及冲洗制备碳。在试验前，通过混合在去离子水中10分钟处理以脱气及清洁。可以将碳沉降，并将悬浮的细微物随上清液倾倒出。重复这种处理直至上清液透明无色没有可见悬浮物。
对于柱的填装，将处理过的碳制成浆并倒入到直径约为1英寸(2.54cm)高度为60英寸(152cm)的Plexiglas柱中。碳的最终床层厚度为36英寸(91cm)。去离子水逆流过柱以将碳分类并除去所有残留碳尘。
将三种样品加入流经碳柱，“A”，“B”和“C”表示不同制造公司及分离设备。这个测试中使用的一个样品是使用从宾夕法尼亚州Warrendale美国过滤器废水系统有限公司(U.S.Filter WastewaterSystems，Inc)购买的Membralox Silverback微量过滤器提纯系统预先浓缩的“A”浆。浓缩液用去离子水再稀释以模拟“按来样计算(as-received)”特性。
将过氧化氢加入到所有的浆样品中以精确模拟总量约为400毫克/升(400ppm)的预计浓度。
在没有预先除去CMP浆溶液中的任何氧化铝，硅颗粒的情况下，将含过氧化氢的CMP浆溶液流经碳过滤床。在试验的这个阶段，监测流入物压力和过氧化氢含量。
使用蠕动泵将样品从55加仑的园桶中传送到碳柱中。在整个试验测试中监控流速保持一致。
在试验测试操作过程中，要指出的是气泡是经底部流出管柱压出，而不是通过碳床层顶部逸出。在整个试验测试中这一点是一致的。
在试验早期，将流动停止过夜。几次碳床层的上部会变干。在关闭泵之前保持较高的液面上空间消除这种不想发生的情况。
可以相信认为当处于静止状态时充气在继续，随后液体的体积会下降。
最初一段时间后，柠檬酸铵/铜溶液加入到浆中。
表2归纳了碳柱测试的结果。
                                    表2碳柱测试
    床层     入口     进料   流出物     流入物     流出物
    体积     压力     H2O2   H2O2     Cu     Cu
    8     ＜1     ＜1
    40     ＜1     428   ＜1     ＜1
    50     ＜2   ＜1     ＜1
    80     2.75     420   ＜1     ＜1
    115     2.2   ＜1     ＜1
    123     ＜2   ＜1     ＜1
    164     2.2   ＜1
    加入的柠檬酸/铜
    172     ＜2   ＜1     6.9
    204     ＜2   ＜1     0.35
    212     ＜2
    370     ＜2   ＜1
    520     ＜2     412     5.16
    新进料(“A”浆+H2O2+Cu)     400
    529     ＜2   ＜1
    544     ＜2     ＜1
    592     ＜2     ＜1     7.4
    650     ＜2     ＜1     7.6
    663     ＜2     ＜1
    694     ＜2     ＜1     7.1
    710     ＜2     ＜1
    726     ＜2
    742     ＜2     ＜1
    758     ＜2
    766     ＜2
    774     ＜2     ＜1
    790     ＜2
    806     ＜2
    822     ＜2     ＜1
    838     ＜2
    864     ＜2
    880     ＜2     ＜1
    896     ＜2     ＜1
    912     ＜2
    936     ＜2     ＜1
    944     ＜2     ＜1
    952     ＜2
    968     ＜2     ＜1
    984     ＜2
    1000     ＜2     ＜1
表2中的结果显示碳能在过滤床层内不截留氧化铝，硅颗粒的情况下从CMP浆溶液中除去过氧化氢。
除了从化学平面化处理废水溶液中沉淀并除去铜离子，本发明的新型方法和设备可应用来沉淀并除去金属离子。本发明的新型方法和设备可应用来沉淀并除去金属离子如铜，金，铂，钯，铁，钴，镍，钌，铑，银，锇，铱及它们的混合物。本发明的方法和设备的较好的具体实施可应用来沉淀并除去金属离子如铜和金。
通过提供用来接收含溶解状态的金属离子的废水进料的碳吸收床，其中废水进料含有尺寸在约0.01-1.0μm浓度高于约100毫克/升的固体粒子，以及提供用来接收碳床产物物流并除去溶液中金属离子的化学沉淀单元操作，本发明的方法和设备从废水中除去金属离子。本发明的方法和设备从含固体粒子浓度高于约500毫克/升，如在实例中浓度范围在约500-2000毫克/升的废水中除去金属离子。
含过氧化氢和溶解状态的金属离子的废水进料流经碳柱以降低过氧化氢的浓度并形成过氧化氢浓度，较好的小于约1毫克/升(1ppm)的碳床流出物。一方面，金属离子是浓度范围约为1-100毫克/升的铜离子。
化学沉淀单元操作包括将碳床产物物流中的金属离子与有机氨基甲酸盐接触以沉淀铜离子的处理方式。在一个实施方案中，有机氨基甲酸盐包括二硫代氨基甲酸盐。
在另一个可选的实施方案中，化学沉淀单元操作包括将碳床产物物流中的金属离子与无机硫酸亚铁(FeSO4)或硫酸铝[Al2(SO4)3]接触以沉淀铜离子的处理方式。
本发明的方法和设备用来从副产物抛光浆的废水中除去金属离子。在一个实施方案中，本发明的方法和设备用来从集成电路的化学机械抛光(CMP)处理产生的副产物抛光浆的废水中沉淀金属离子来除去金属离子，如铜金属离子，并生成环保清洁的水排放产品。所谓环保清洁的是指排放到市政废水处理装置的废水排放物流含铜离子浓度少于约0.5毫克/升(0.5ppm)。
虽然本发明结合几种实施方案作了描述，但可以理解的是，根据前面的描述，许多替换、修改、和变化对本领域中的技术人员是显而易见的。因此，本发明包括所有落在所附权利要求书的范围和精神内的这样替换，修改和变化。

Claims (18)

1.一种从废水中除去金属离子的方法，包括：
(a)提供用于接收在溶液中含有金属离子和过氧化氢的废水进料的碳柱，将废水进料流经所说的碳柱以降低所说的过氧化氢的浓度并形成过氧化氢浓度少于约1毫克/升(1ppm)的碳床流出物，其中所说的废水进料含有大小范围约为0.01-1.0μm浓度高于约50毫克/升的固体粒子；以及
(b)提供用于接收从所说的碳床产生的碳床产物并从溶液中除去所说的金属离子的化学沉淀单元操作。
2.根据权利要求1的从废水中除去金属离子的方法，其中所说的废水含有浓度高于约100毫克/升的固体粒子。
3.根据权利要求1的从废水中除去金属离子的方法，其中所说的废水含有浓度范围约为500-2000毫克/升的固体粒子。
4.根据权利要求1的从废水中除去金属离子的方法，其中所说的金属离子包括铜离子。
5.根据权利要求4的从废水中除去金属离子的方法，其中所说的废水含有铜离子浓度范围约为1-100毫克/升。
6.根据权利要求4的从废水中除去金属离子的方法，其中所说的提供化学沉淀单元操作的步骤包括，将所说的碳床产物物流金属离子中的金属离子与有机氨基甲酸盐接触，以沉淀所说的铜离子。
7.根据权利要求4的从废水中除去金属离子的方法，其中所说的提供化学沉淀单元操作的步骤包括将所说的碳床产物物流金属离子与二硫代氨基甲酸盐接触以沉淀所说的铜离子。
8.根据权利要求4的从废水中除去金属离子的方法，其中所说的提供化学沉淀单元操作的步骤包括将所说的碳床产物物流金属离子与硫酸亚铁(FeSO4)或硫酸铝[Al2(SO4)3]接触以共沉淀所说的铜离子。
9.根据权利要求4的从废水中除去金属离子的方法，其中所说的废水进料包括副产物抛光浆。
10.根据权利要求9的从废水中除去金属离子的方法，其中所说的废水进料包括集成电路微芯片的化学机械抛光(CMP)处理产生的副产物抛光浆。
11.从废水中除去金属离子的设备，包括：
(a)用来接收在溶液中含有金属离子的废水进料的碳柱，其中所说的废水含有过氧化氢，所说的碳床产物物流的过氧化氢浓度小于约1毫克/升(1ppm)，其中所说的废水进料含有固体粒子大小范围约为0.01-1.0μm浓度高于约100毫克/升；以及
(b)用于接收从所说的碳床产生的碳床产物物流并从溶液中除去所说的金属离子的化学沉淀单元操作。
12.根据权利要求11的从废水中除去金属离子的设备，其中所说的废水含有固体粒子浓度高于约500毫克/升。
13.根据权利要求11的从废水中除去金属离子的设备，其中废水包括副产物抛光浆，所说的金属离子包括所说的副产物浆中的铜离子。
14.根据权利要求13的从废水中除去金属离子的设备，其中所说的废水包括来自集成电路的化学机械抛光(CMP)处理的副产物抛光浆，所说的金属离子包括浓度范围约为1-100毫克/升的铜离子。
15.根据权利要求13的从废水中除去金属离子的设备，其中所说的化学沉淀单元操作包括将所说的碳床产物物流金属离子与有机氨基甲酸盐接触，以沉淀所说的铜离子的有机化学装置。
16.根据权利要求13的从废水中除去金属离子的设备，其中所说的化学沉淀单元操作包括将所说的碳床产物物流金属离子与二硫代氨基甲酸盐接触以沉淀所说的铜离子的有机化学装置。
17.根据权利要求13的从废水中除去金属离子的设备，其中所说的化学沉淀单元操作包括将所说的碳床产物物流金属离子与硫酸亚铁(FeSO4)或硫酸铝[Al2(SO4)3]接触以共沉淀所说的铜离子的无机化学装置。
18.一种从集成电路微芯片的化学机械抛光(CMP)处理产生的副产物抛光浆废水中除去铜离子的方法，包括：
(a)提供碳床用来接收集成电路微芯片的化学机械抛光(CMP)处理产生的副产物抛光浆废水进料，所说的副产物抛光浆废水进料，其溶液中含有过氧化氢和浓度范围约为1-100毫克/升的铜离子，以降低所说的过氧化氢的浓度，并形成过氧化氢浓度小于约1毫克/升(1ppm)的碳床流出物产品物流，其中所说的副产物抛光浆废水进料进一步含有大小范围约为0.01-1.0μm浓度高于约500毫克/升的固体粒子；
(b)提供化学沉淀单元操作，用来接收从所说的碳床产生的碳床产物物流并从溶液中除去所说的铜离子；
(c)将来自集成电路化学机械抛光(CMP)处理的、在溶液中含铜离子的副产物抛光浆废水进料流过所说的碳柱；以及
(d)将所说的碳床产物物流中的铜离子在所说的化学沉淀单元操作中与有机氨基甲酸盐接触，以沉淀所说的铜离子，并形成环保清洁的水排放产物。
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