TWI744200B - 半導體廢矽泥之二氧化矽再生方法 - Google Patents

半導體廢矽泥之二氧化矽再生方法 Download PDF

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Abstract

本發明係在提供一種半導體廢矽泥之二氧化矽再生方法，其方法如下：將廢矽泥進行第一次乾燥，乾燥條件為150～300℃，乾燥時間為1～3小時，得矽泥固體；將所得之矽泥固體置入第一攪拌裝置內，並加入第一浸漬溶液進行第一次攪拌，攪拌時間為1～3小時，固體與液體之重量比為1：2～1：5，該第一浸漬溶液之重量百分率濃度為10%～20%，浸漬時間為1～3小時；將所得之物進行第一次過濾及清洗；將所得之物進行第二次乾燥，乾燥條件為105℃、乾燥1小時；將所得之物置入第二攪拌裝置中進行純化，並加入第二浸漬溶液進行第二次攪拌，攪拌時間為1～3小時，固體與液體之重量比為1：2～1：5，該第二浸漬溶液之重量百分率濃度為10%～20%，浸漬時間為1～3小時；將所得之物進行第二次過濾及清洗；將所得之物進行第三次乾燥，乾燥條件為300～600℃、乾燥1～3小時；將所得之物進行研磨，使顆粒通過100mesh篩網，剩餘顆粒大於100mesh之固體則繼續研磨，即可得到粒度均勻且二氧化矽含量大於90%之粉體。

Description

半導體廢矽泥之二氧化矽再生方法
本發明係有關於一種半導體廢矽泥之二氧化矽再生方法，係將半導體廢矽泥經純化乾燥後，製作出二氧化矽粉體之技術。
按，半導體或太陽能晶圓廠其為晶片拋光或減薄製程，使用化學腐蝕或機械力對加工過程中的矽晶圓或其它襯底材料進行平坦化處理之固體，主要成分為矽或二氧化矽，而半導體或太陽能晶圓廠經切割或研磨製程所產生的廢矽泥，大都經廢水處理將固體濃集後，委由清除處理機構進行掩埋處理，而掩埋處理易對環境造成汙染，且廢矽泥含有大量的矽或二氧化矽，直接掩埋極為浪費資源。
本發明之主要目的，係在提供一種半導體廢矽泥之二氧化矽再生方法，可有效解決半導體廢矽泥之處理問題。
本發明半導體廢矽泥之二氧化矽再生方法，其方法如下： (1)將廢矽泥進行第一次乾燥，乾燥條件為150～300℃，乾燥時間為1～3小時，得矽泥固體； (2)將步驟(1)所得之矽泥固體置入第一攪拌裝置中，並加入第一浸漬溶液進行第一次攪拌，攪拌時間為1～3小時，固體與液體之重量比為1：2～1：5，該第一浸漬溶液之重量百分率濃度為10%～20%，浸漬時間為1～3小時，使可酸溶出之不純物溶出； (3)將步驟(2)所得之物進行第一次過濾及清洗； (4)將步驟(3)所得之物進行第二次乾燥，乾燥條件為105℃，乾燥時間為1小時； (5)將步驟(4)所得之物置入第二攪拌裝置中進行純化，並加入第二浸漬溶液進行第二次攪拌，攪拌時間為1～3小時，固體與液體之重量比為1：2～1：5，該第二浸漬溶液之重量百分率濃度為10%～20%，浸漬時間為1～3小時，使可鹼溶出之不純物溶出； (6)將步驟(5)所得之物進行第二次過濾及清洗； (7)將步驟(6)所得之物進行第三次乾燥，乾燥條件為300～600℃，乾燥時間為1～3小時，以去除結晶水； (8)將步驟(7)所得之物進行研磨，使顆粒通過100mesh篩網，剩餘顆粒大於100mesh之固體繼續研磨，得到粒度均勻且二氧化矽含量大於90%之二氧化矽粉體； (9)將步驟(8)所得的二氧化矽粉體予以收集包裝。
本發明半導體廢矽泥之二氧化矽再生方法，其中，該第一浸漬溶液之組成為無機酸及水，無機酸的成分為鹽酸、硝酸、硫酸、磷酸之單一成分或混合物，水為去離子水。
本發明半導體廢矽泥之二氧化矽再生方法，其中，該第二浸漬溶液之組成為無機鹼及水，無機鹼的成分為氫氧化鈉、氫氧化鉀、碳酸鈉、碳酸氫鈉、氨水之單一成分或混合物，水為去離子水。
本發明半導體廢矽泥之二氧化矽再生方法，其優點係在：可將半導體之廢矽泥再生為二氧化矽粉體，可作為耐火材料、工業用填充材或陶瓷材料等之原料，可使廢矽泥達到最佳之資源化再利用。
有關本發明為達上述之使用目的與功效，所採用之技術手段，茲舉出較佳可行之實施例，並配合圖式所示，詳述如下：
本發明之實施例，本發明係以濕式處理法對半導體廢矽泥進行二氧化矽再生處理之方法，請參閱第一圖所示，其方法如下： (1)將廢矽泥進行第一次乾燥，乾燥條件為150～300℃，乾燥時間為1～3小時，得矽泥固體； (2)將步驟(1)所得之矽泥固體置入第一攪拌裝置中，並加入第一浸漬溶液進行第一次攪拌，攪拌時間為1～3小時，固體與液體之重量比為1：2～1：5，該第一浸漬溶液之組成為無機酸及水，無機酸的成分為鹽酸、硝酸、硫酸、磷酸之單一成分或混合物，水為去離子水，該第一浸漬溶液之重量百分率濃度為10%～20%，目的在使可酸溶出之不純物溶出，浸漬時間為1～3小時； (3)將步驟(2)所得之物進行第一次過濾及清洗； (4)將步驟(3)所得之物進行第二次乾燥，乾燥條件為105℃，乾燥時間為1小時； (5)將步驟(4)所得之物置入第二攪拌裝置中進行純化，並加入第二浸漬溶液進行第二次攪拌，攪拌時間為1～3小時，固體與液體之重量比為1：2～1：5，該第二浸漬溶液之組成為無機鹼及水，無機鹼的成分為氫氧化鈉、氫氧化鉀、碳酸鈉、碳酸氫鈉、氨水之單一成分或混合物，水為去離子水，該第二浸漬溶液之重量百分率濃度為10%～20%，目的在使可鹼溶出之不純物溶出，浸漬時間為1～3小時； (6)將步驟(5)所得之物進行第二次過濾及清洗； (7)將步驟(6)所得之物進行第三次乾燥，乾燥條件為300～600℃，乾燥時間為1～3小時，目的在去除結晶水； (8)將步驟(7)所得之物進行研磨，使顆粒通過100mesh篩網，剩餘顆粒大於100mesh之固體繼續研磨，得到粒度均勻且二氧化矽含量大於90%之二氧化矽粉體； (9)將步驟(8)所得的二氧化矽粉體予以收集包裝。
以本發明廢矽泥之二氧化矽再生方法進行實際處理，其範例1如下，請參閱第一、二圖所示： (1)將廢矽泥進行乾燥，乾燥條件為150℃，乾燥時間為2小時，得矽泥固體； (2)將步驟(1)所得之矽泥固體置入第一攪拌裝置中，並加入第一浸漬溶液進行攪拌，攪拌時間為1小時，固體與液體之重量比為1：3，該第一浸漬溶液為重量百分率濃度5%的鹽酸＋重量百分率濃度為5%的硝酸之水溶液，浸漬時間為1小時； (3)將步驟(2)所得之物進行過濾及清洗； (4)將步驟(3)所得之物進行乾燥，乾燥條件為105℃，乾燥時間為1小時； (5)將步驟(4)所得之物置入第二攪拌裝置中進行純化，並加入第二浸漬溶液進行攪拌，攪拌時間為1小時，固體與液體之重量比為1：3，該第二浸漬溶液為重量百分率濃度5%的氫氧化鈉之水溶液，浸漬時間為1小時； (6)將步驟(5)所得之物進行過濾及清洗； (7)將步驟(6)所得之物進行乾燥，乾燥條件為600℃，乾燥時間為1小時； (8)將步驟(7)所得之物進行研磨，使顆粒通過100mesh篩網，剩餘顆粒大於100mesh之固體繼續研磨，得到粒度均勻且二氧化矽含量大於90%之二氧化矽粉體。
以本發明廢矽泥之二氧化矽再生方法進行實際處理，其範例2如下，請參閱第一、二圖所示： (1)將廢矽泥進行乾燥，乾燥條件為150℃，乾燥時間為2小時，得矽泥固體； (2)將步驟(1)所得之矽泥固體置入第一攪拌裝置中，並加入第一浸漬溶液進行攪拌，攪拌時間為1小時，固體與液體之重量比為1：3，該第一浸漬溶液為重量百分率濃度5%的鹽酸＋重量百分率濃度為5%的硝酸之水溶液，浸漬時間為2小時； (3)將步驟(2)所得之物進行過濾及清洗； (4)將步驟(3)所得之物進行乾燥，乾燥條件為105℃，乾燥時間為1小時； (5)將步驟(4)所得之物置入第二攪拌裝置中進行純化，並加入第二浸漬溶液進行攪拌，攪拌時間為1小時，固體與液體之重量比為1：3，該第二浸漬溶液為重量百分率濃度10%的碳酸氫鈉之水溶液，浸漬時間為1小時； (6)將步驟(5)所得之物進行過濾及清洗； (7)將步驟(6)所得之物進行乾燥，乾燥條件為600℃，乾燥時間為1小時； (8)將步驟(7)所得之物進行研磨，使顆粒通過100mesh篩網，剩餘顆粒大於100mesh之固體繼續研磨，得到粒度均勻且二氧化矽含量大於90%之二氧化矽粉體。
以本發明廢矽泥之二氧化矽再生方法進行實際處理，其範例3如下，請參閱第一、二圖所示： (1)將廢矽泥進行乾燥，乾燥條件為150℃，乾燥時間為2小時，得矽泥固體； (2)將步驟(1)所得之矽泥固體置入第一攪拌裝置中，並加入第一浸漬溶液進行攪拌，攪拌時間為1小時，固體與液體之重量比為1：3，該第一浸漬溶液為重量百分率濃度5%的鹽酸＋重量百分率濃度為5%的硝酸之水溶液，浸漬時間為3小時； (3)將步驟(2)所得之物進行過濾及清洗； (4)將步驟(3)所得之物進行乾燥，乾燥條件為105℃，乾燥時間為1小時； (5)將步驟(4)所得之物置入第二攪拌裝置中進行純化，並加入第二浸漬溶液進行攪拌，攪拌時間為1小時，固體與液體之重量比為1：3，該第二浸漬溶液為重量百分率濃度10%的氨水之水溶液，浸漬時間為1小時； (6)將步驟(5)所得之物進行過濾及清洗； (7)將步驟(6)所得之物進行乾燥，乾燥條件為600℃，乾燥時間為1小時； (8)將步驟(7)所得之物進行研磨，使顆粒通過100mesh篩網，剩餘顆粒大於100mesh之固體繼續研磨，得到粒度均勻且二氧化矽含量大於90%之二氧化矽粉體。
本發明利用上述再生方法將半導體廢矽泥經純化乾燥後，可製作出二氧化矽含量大於90%之粉體，可作為耐火材料、工業用填充材或陶瓷材料等之原料，可使廢矽泥達到最佳之資源化再利用。
綜上所述，本發明確實已達到所預期之使用目的與功效，且更較習知者為之理想、實用，惟，上述實施例僅係針對本發明之較佳實施例進行具體說明而已，該實施例並非用以限定本發明之申請專利範圍，舉凡其它未脫離本發明所揭示之技術手段下所完成之均等變化與修飾，均應包含於本發明所涵蓋之申請專利範圍中。
（無）
第一圖所示係為本發明實施例二氧化矽再生方法之流程圖。 第二圖所示係為本發明實施例之範例的二氧化矽關係圖。

Claims (3)

  1. 一種半導體廢矽泥之二氧化矽再生方法，其方法如下： (1)將廢矽泥進行第一次乾燥，乾燥條件為150～300℃，乾燥時間為1～3小時，得矽泥固體； (2)將步驟(1)所得之矽泥固體置入第一攪拌裝置中，並加入第一浸漬溶液進行第一次攪拌，攪拌時間為1～3小時，固體與液體之重量比為1：2～1：5，該第一浸漬溶液之重量百分率濃度為10%～20%，浸漬時間為1～3小時，使可酸溶出之不純物溶出； (3)將步驟(2)所得之物進行第一次過濾及清洗； (4)將步驟(3)所得之物進行第二次乾燥，乾燥條件為105℃，乾燥時間為1小時； (5)將步驟(4)所得之物置入第二攪拌裝置中進行純化，並加入第二浸漬溶液進行第二次攪拌，攪拌時間為1～3小時，固體與液體之重量比為1：2～1：5，該第二浸漬溶液之重量百分率濃度為10%～20%，浸漬時間為1～3小時，使可鹼溶出之不純物溶出； (6)將步驟(5)所得之物進行第二次過濾及清洗； (7)將步驟(6)所得之物進行第三次乾燥，乾燥條件為300～600℃，乾燥時間為1～3小時，以去除結晶水； (8)將步驟(7)所得之物進行研磨，使顆粒通過100mesh篩網，剩餘顆粒大於100mesh之固體繼續研磨，得到粒度均勻且二氧化矽含量大於90%之二氧化矽粉體。
  2. 如請求項1所述半導體廢矽泥之二氧化矽再生方法，其中，該第一浸漬溶液之組成為無機酸及水，無機酸的成分為鹽酸、硝酸、硫酸、磷酸之單一成分或混合物，水為去離子水。
  3. 如請求項1所述半導體廢矽泥之二氧化矽再生方法，其中，該第二浸漬溶液之組成為無機鹼及水，無機鹼的成分為氫氧化鈉、氫氧化鉀、碳酸鈉、碳酸氫鈉、氨水之單一成分或混合物，水為去離子水。
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