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半導体ウエハー製造（ウエハーファブ）工程から発生する排水は、非常に複雑な構成であり、複数のプロセス系に由来します。主な発生工程は、ウエハーのエッチング、薄膜堆積、イオン注入、フォトリソグラフィー、化学機械研磨（CMP）、酸・アルカリ洗浄、排ガススクラビングなどです。これらの排水は、一般的に以下の5種類に分類されます：フッ素含有排水、酸性・アルカリ性排水、有機性排水、重金属含有排水、高塩分濃縮液です。
代表的な汚染物質には、フッ素イオン、ケイ酸塩、ホウ素・リン化合物、微量の重金属（銅、ニッケル、亜鉛など）、フォトレジスト残渣、有機溶剤、界面活性剤、超微細な浮遊粒子およびコロイド状不純物が含まれます。
半導体ウエハー製造工程の排水は、流量の大幅な変動、酸性・アルカリ性の交互変化、非常に安定したコロイド粒子、生物分解性の低さ、およびスケール付着や腐食のリスクが高いという特徴があります。また、一部の重金属は安定な金属錯体の形で存在しており、従来の処理法では除去が困難です。
さらに、半導体製造施設は、環境への排出基準および水の再利用基準について極めて厳格な規制を受けており、ウエハー製造排水は、工業排水の中でも特に技術的に難易度の高い排水の一つです。
半導体ウエハー製造における排水処理には、高度に専門化された技術的課題が複数存在します。
錯体化した重金属や安定なフッ素-ケイ酸塩化合物は、従来の処理プロセスでは除去が困難であり、排水の水質が変動する中で、ますます厳しくなる排出基準への適合は極めて困難です。
超微細コロイド粒子やフォトレジスト残留物が頻繁にスラッジの堆積、配管の詰まり、および深刻な膜汚染を引き起こし、連続的なウエハー生産を中断する設備の頻繁な停止を招きます。
半導体製造工程では、多数の製造プロセスから異なる種類の排水が発生するため、これらを混合処理する場合、過剰な薬品添加が必要となり、大量のスラッジが生成されるため、運転コストおよび廃棄コストが高騰します。
一般的な排水処理装置は、半導体製造に求められる耐腐食性、抗汚染性および清浄性を備えておらず、二次汚染のリスクが高まります。
さらに、半導体製造工場（ファブ）では、クリーンルームのコンパクトなレイアウトを維持しながら、生産能力を継続的に拡大しています。一方で、従来型の一般下水処理施設は敷地面積が大きく、将来的な増設への柔軟性が限られているため、完全統合型かつカスタマイズ可能な廃水処理ソリューションに対する需要が高まっています。
半導体ウエハー製造工場の廃水が持つ多様性と高度な技術的要請に対応するため、当社では以下の完全統合型処理プロセスを採用しています。
分類収集 → 複合体分解・水質調整 → フッ素・シリカ除去 → 凝集・沈殿 → 生物処理 → 高度膜浄化 → 濃縮液容積削減
各廃水系は、流量および水質の変動を最小限に抑えるため、個別に収集・均質化されます。
専用の脱錯体化プロセスにより、安定な重金属錯体が分解された後、高精度フッ素・シリカ除去装置が特徴的な汚染物質を選択的に除去します。
その後、廃水は凝集・沈殿処理を経て、難分解性有機化合物を分解する高度酸化処理へと進みます。
さらに生物処理装置で残留CODを除去した後、超濾過（UF）装置および目詰まり防止型逆浸透（RO）膜装置による高度浄化が行われます。
高品質の再生水は半導体製造工程における洗浄用途に再利用され、濃縮廃水は効率的な処分および資源回収のため、さらに体積を削減します。
主要な装置には以下が含まれます：
このソリューションは、半導体ウエハー製造施設で見られる複雑な排水条件に対応するために特別に設計されています。
独自の処理プロセスにより、重金属、フッ化ケイ素化合物、難分解性有機汚染物質を効果的に除去し、環境放流基準および工場内での水再利用要件の両方を確実に満たす処理水を安定して生産します。
クリーンルームのレイアウト、排水の特性、生産能力、設置可能なスペースを踏まえ、完全にカスタマイズされた装置ソリューションをご提供します。耐食性を高めた専用筐体、耐摩耗材、詰まりにくい流路設計、コンパクトなモジュール式装置など、半導体製造現場の厳しい運用条件においても最適な性能を発揮するよう細かく調整しています。
すべての主要機器、電気制御部品、および水処理システムは、CE規格、UL規格、ISO規格に適合しており、世界中の先端半導体製造施設が求める厳しい安全性およびコンプライアンス要件を満たしています。
分離型処理プロセスにより、流量や水質の変動に対する耐性が非常に高く、保守頻度、膜汚染、スラッジ発生量を大幅に低減します。
水回収率は95％を超え、淡水使用量および運転コストを大幅に削減するとともに、全体的な生産効率の向上にも寄与します。
モジュール式統合設計により設置面積を最小限に抑え、将来的な柔軟な拡張に対応でき、連続的かつ大量生産を実現する半導体製造向けの完全自動運転をサポートします。
当社は、複数の12インチおよび8インチ半導体ウエハー製造工場向けの排水処理プロジェクトをすでに成功裏に完了しています。
代表的なプロジェクトは、1日当たり1,200 m³の処理能力を有する先端ウエハー製造施設向け包括的廃水処理・水再利用システムです。
本システムは長期にわたる安定運転を実証しており、フッ素およびシリカ濃度の過剰、残留重金属、膜汚染といった課題を効果的に解決しました。環境認定検査および工場内における厳格な水質検証をともに通過し、ウエハー生産の安定化と製造工程の継続的運転を確実に支えています。
添付資料には以下が含まれます：
当社は、半導体ウエハー製造施設向けに、現地調査、排水サンプリングおよび水質分析、カスタマイズされたプロセス設計、非標準設備の設計・製造・据付・試運転・運用・保守サービス、システムアップグレード、および消耗品の生涯供給までを含む、包括的なEPC（設計・調達・施工）一括型排水処理ソリューションを提供しています。
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