台灣是半導體製造大國，每年貢獻相當的產值，但是也製造出大量的廢棄物。在循環經濟當道的時代，該如何將廢棄物轉化為原物料，是產業到政府都要重視的事。

 但是產業中有哪些廢棄物需處理，又該如何處理呢？

常見的半導體廢物

• 污泥

面板、LED在製造過程中，每完成一段製程，就必須用水將化學藥劑清洗乾淨，清洗後的廢水經過藥劑處理、排放乾淨的水後，剩下的物質沈澱就是污泥。

目前污泥的處理方式有兩種：

焚燒：用攝氏一百三十度加溫污泥，然後在旋窯式焚化爐裡，以攝氏九百度到一千一百度燒掉有害物質，污泥轉變為穩定塊狀不會釋放其他物質，可以做為人工粒料或是地磚、紅磚、混凝土的原料。

水泥替代：將污泥加入高溫水泥窯中，以一定的比例下，可作為水泥的替代品。但是種類不同的污泥，添加的比例也不同，超過則有損水泥品質。

• 廢砂漿

因應循環經濟趨勢，開發再生能源是各國發展重點。然而，太陽能與半導體產業產生大量廢砂漿。回收廢料處理成為一大問題。目前，廢砂漿進行分離、清洗、改值等處理後，可以重新製造出矽粉、氫氣、碳化矽、二氧化矽等原料，應用於鋰電池、機能衣物等產品中。

• 電子垃圾

科技發展快速，電腦、手機、各式家電、燈具等各種電子製品，雖然帶來方便但是也造成巨大的環保危機。電子產品功能推陳出新，使用週期越來越短，至今已演變為消耗品，被拋棄的電子產品變成電子垃圾，問題越來越嚴重。

聯合國「2017年全球電子垃圾監測報告」統計，2016年全球產生電子垃圾4,470萬公噸，比2014年多出8%，卻只回收2成，其他都丟進焚化爐或是掩埋轉售。其中，中國、日本、美國、德國、法國和義大利，都是電子廢棄物製造大國。電子產品已全面融入在現代人的生活中，而廢棄物的速度也快速增加中，到2021年，全球電子垃圾量有機會增加至5,100萬公噸（提高17%），若問題不改善，地球將淹沒在電子廢棄物中。

改善的第一步，必須從產品開始。製造商可將產品設計成能長久使用、零組件標準化，一旦機器故障，更換零組件即可不必全部捨棄，而捨棄後也能回收零組件再利用，延長使用效益。

「延伸生產者責任」是國際趨勢，意思是生產者在設計產品時，就要考量到整體生命週期，以及後續的拆解回收，也就是再利用（Reuse）、維修（Repair）以及再製造（Remanufacture）3R思維。例如，蘋果手機的供應鏈皆經過設計，產品零件皆可完全拆解，回收後重新製造，降低過程中的廢棄物。

因為回收科技日益進步，龐大的電子廢棄物，成為「城市採礦」的來源。

電子廢棄物中，也含有金屬資源，若透過技術提煉，善用回收廢棄物，從中提煉出可使用的金屬，就能減少使用自然資源的比例，不失為解決電子廢棄物的方向之一。

科技產品的回收使用率，還有很大的成長空間。2010年聯合國環境計畫（U.N. Environmental Program）發表報告，目前科技產品使用的稀有金屬，未來20年將瀕臨浩劫，然而，光是手機電路板就可提煉出黃金（每噸約150克），比開採金礦得到的數量高上許多。

該如何從消費者手中回收電子產品，讓廠商提煉出所需要的金屬，是政府與企業共同努力的目標。例如，北歐瑞士透過立法，要求消費者回收手機、電腦等產品，也為了減輕企業回收處理的成本，產品訂價就已包含回收處理的費用。

德國則執行《電子電器産品流通、回收和有利環保處理的聯邦法》，規定電子廢棄物的處理流程與罰則，配套基礎建設，讓人民透過郵局就能寄回產品，回收機制更加方便，自然提高回收的效率。

而反觀台灣，也很早就提出「城市採礦」的概念，並在政策上有相當的措施。例如，環保署規劃「資源回收基金」、推動垃圾減量與資源回收制度，利用獎勵機制，督導企業將產品回收處理，也提高民眾回收的誘因，近20年來，資源回收率提高近5成。

回收的電子廢棄物，能提煉出多少有用的原物料？

根據社企流報導，2014年的電子廢棄物中，大約能提煉出1650萬噸的鐵、190萬噸的銅、300公噸的金，加上其他貴重金屬，能獲得總價值約480億歐元（約台幣1兆7490億元）的金屬資源。然而，在提煉的過程中，也同時有污染環境，以及內需是否足夠的問題，需要政府、企業、民間三方面共同努力。

• 廢水廢氣污染

台灣是IC製造大國，然而在清潔晶片、去光阻及蝕刻、切割、電鍍等製程中，也製造出參有化學物質的廢水。

IC製造廠所產出的廢水，大多數是因為清洗晶片、去光阻及蝕刻所排出，其中參雜的化學物質既多又複雜，大致可分為酸鹼廢水及含氟廢水兩大類。而IC 構裝廠的廢水，主要是用於電鍍製程，其參雜的多為金屬，包括鍍錫鉛、鍍鎳、鍍銀等。

半導體產業中矽晶圓、積體電路的製造過程相當複雜，會使用相當多的化學原料，產生化學氣體污染空氣。

依污染源特性，空氣污染大約有三類：

1. 氧化擴散及化學蒸著沉積製程中，所使用具有毒性、可燃性之氣體。
2. 蝕刻及清洗製程中所產生之酸鹼氣體。
3. 黃光室製程中所產生之有機溶劑氣體。

以上廢水廢氣，若無妥善處理，會為對環境造成極大的傷害。

半導體廢棄物對環境的危害

半導體廢棄物含有多種金屬，例如：鉛、鎘，若進到人體會造成神經病變，六價鉻、砷則有可能致癌。另外，產業廢水中強酸、強鹼很常見，若人體不小心碰觸，嚴重的話會有立即性危險，若是一般的廢棄物棄置於河川田野中，金屬隨著食物鏈累積在人體，長期下來也會造成危害。

目前廢棄物處理技術

要減少廢棄物，較根本的方法就是從製程中就減少廢棄物，目前較常見的減廢方式為：

1. 合理用水：精準評估合理的用水量，以減少廢水產生，使用自動控制清洗系統，減少水資源浪費的機會。並建立廢水回收機制，讓水資源循環再利用。
2. 濃硫酸回收：半導體製造業所產生的硫酸濃度極高，即使使用後對鋼鐵、金屬業來說仍是可使用的原料，因此回收後可提供給其他產業使用。
3. 廢酸、鹼液回收：廢酸、廢鹼排出時應先收集，處理後再排出。另外，多餘的廢鹼也可提供廢水處理場調節其他酸性廢水。
4. 廢水回收：半導體產業廢水種類眾多，主要是含有有機物、重金屬，必須處理後再做排放，處理過程大致分為三階段：

預先處理：工廠經過調查、評估了解個階段的污染源後，針對廢水產生前先採取處理措施，弱化污染的強度。

• 廢水處理技術

半導體IC製造業廢水主要的處理重點，為除去有機物、重金屬等污染源。大致上可分為酸鹼廢水、含氟廢水。酸鹼廢水的處理相對單純，調勻水質後，調整PH值即可排放，若是含氟廢水，可能就會採用化學沈澱、混凝法、離子交換法處理。

IC晶圓封裝所產出的廢水分為研磨廢水、酸鹼廢水、重金屬廢水、氰化物廢水以及脫脂廢水，各類廢水收集後，再送至廢水處理廠。

• 廢氣處理技術

半導體廢氣因成分複雜，處理時必須注重工業安全，避免勞工接觸有毒氣體。因為半導體製程大多是在無塵室進行，污染源亦發生於密閉空間，為避免工作人員安全，完善縝密的污染物收集系統愈發重要。一般收集管線分為：

製程廢氣排氣（scrubber exhaust, SEX）：反應槽中未反應之原料，以真空汞抽出後氯氣稀釋，合併性質相似的廢氣經過洗滌、區域性吸附程序後再二次處理排入大氣中。

一般排氣（general exhaust, GEX）：收集反應槽散佈之空氣污染物，維護無塵室的空氣品質。

收集廢氣後須妥善處理，由於半導體空氣污染源成分複雜，不同污染物的做法不同，若依據處理特性區分約分為三類：酸鹼性氣體、有機溶劑、及特殊毒性氣體，處理原則為：

1. 廢氣需經過初次處理後，再進入中央系統洗滌。
2. 擴散、化學氣相沉積製程產生的氣體，毒性成分經過燃燒後，吸附燃燒未完全之毒性氣體。
3. 蝕刻、清洗製程產生之酸鹼氣體，則大多以填充式洗滌塔處理即可。
4. 黃光室製程中所產生之廢氣，大多為有機溶劑蒸氣，不具毒性，透過活性碳吸附、濃縮轉輪處理即可。

中央廢氣處理系統，一般為濕式洗滌設備吸收廢氣中的污染物。藉由降低溫度、擴大接觸面積，增進吸收效率。而製程中產生的特殊毒氣種類繁多，必須結合不同形式之廢氣處理設備，確保處理污染源的完整度與效率。

創新廢棄物處理企業（SEMI也可提供適合的會員企業）

面對循環經濟浪潮，企業無不想盡辦法研究廢物料回收技術，能源政策也轉為再生能源開發。太陽能一直是備受矚目的資源之一，然而太陽能廢料是亟待處理。

太陽能廢料處理企業——光宇材料，深耕發展廢砂漿回收再生技術，廢砂漿是太陽能晶片過程中所產生的有毒物質，能分離太陽能廢料成分，轉化為矽粉、氫氣、碳化矽、二氧化矽重新應用，如世大運紀念衣就是很好的案例，除了機能服飾，鞋墊、輪胎都是矽品的應用範圍。研發團隊也引進美國亞利桑納州的綠色環境科技技術，從廢料中回收高純度的矽粉及碳化矽粉，製造其他產品。

而氫氣作為副產品，因為其抗氧化的特性，可能可以應用在保養產品中，並且再次循環回收，真正符合循環經濟的核心價值。光宇材料未來將與與國內半導體廠合作，擴增產能研發硫酸回收技術與解決綠能廢棄物，降低工業對環境的影響。

光宇材料已取得國家規定的廢棄物處理標準，也積極與學術單位合作，以高純度超微米矽粉回收分離技術為基礎，研發可使用於負極材料的改質矽粉、特殊結合劑，提升鋰電池負極材料電容量，也讓傳統矽碳負極材料有循環使用的可能。

 SEMI致力於推動高科技永續發展，今年SEMICON Taiwan聚焦節能與循環經濟，特別設立「高科技廠房設施專區」及「循環經濟專區」，亦同時舉辦一系列主題論壇及商業交流活動，如果你對相關議題有興趣，請至SEMICON官網或加入SEMI Facebook 粉絲頁。