CN105274532B - 固体粒子回收去除装置及液体、溶液、蚀刻液的管理装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供节省空间且能够缩短处理时间的固体粒子回收去除装置、具备该固体粒子回收去除装置的液体管理装置以及蚀刻液管理装置。该固体粒子回收去除装置具备：壳体(35)，其形成为筒状；中心轴(36a)，其设置在壳体(35)内；螺杆叶片(36b)，其以接近壳体(35)的内壁的方式呈螺旋状地设置在中心轴(36a)的周围；流入口，其供给包含固体粒子的液体；排出口，其排出包含固体粒子的液体；固体粒子排出管，其将固体粒子从壳体排出，固体粒子排出管设置为比流入口以及流出口靠上方侧，壳体(35)以具有规定的角度的方式配置，电动机(37)使螺杆叶片(36b)旋转，由此将液体中的固体粒子从壳体(35)内的液体中向固体粒子排出管输送而排出。

Description

固体粒子回收去除装置及液体、溶液、蚀刻液的管理装置

技术领域

本发明涉及固体粒子回收去除装置、液体管理装置及蚀刻液管理装置，特别是涉及将混于液体中的固体粒子与液体分离并从液体中去除的固体粒子回收去除装置、通过对液体进行冷却而析出固体粒子并对其进行回收去除的固体粒子回收去除装置、具备上述固体粒子回收去除装置的液体管理装置以及蚀刻液管理装置。

背景技术

在各种工业中使用液体，然而有时会由于在该液体中混入有固体粒子而损坏液体所流过的装置、计量仪器。另外，通过实施冷却、加热浓缩、添加添加剂等，而主动地析出固态物，由此来进行提高液状物的纯度、使液状物浓缩、或者使贵重物析出来回收等从液体中回收去除固体粒子的操作。

作为通过回收去除混于液体中的固体粒子或在液体中析出的固体粒子来进行固液分离的方法，可以列举在沉淀槽中存积液体并利用固体粒子与液体的比重差来使固态物沉降分离的方法、或者利用过滤器或过滤膜对液体进行过滤的方法。

例如，在半导体、液晶面板基板等的制造工序中，使用各种液体种类的液状物，在显影工序、蚀刻工序、剥离工序、清洗工序等中，循环使用大量的药液。此时，溶入到液体中的废弃物会使药液劣化、或成为固体析出而产生残渣致使产品品质恶化，因此必须要避免使用药液中的废弃物、尤其是成为固体析出的固体粒子的混入。

作为去除在蚀刻液中析出的固体粒子的方法，例如，在下述的专利文献1中记载了利用NF膜对蚀刻液进行过滤而使蚀刻液再生的方法以及装置。另外，在专利文献2中记载了利用沉淀槽将在蚀刻液中析出的固体粒子沉降分离，并利用离心分离机对得到的浆料进行分离，由此使蚀刻液再生的方法。

专利文献1：日本特开2006-013158号公报

专利文献2：日本特开2004-359989号公报

然而，在专利文献1所记载的方法以及装置中，过滤器会被固体粒子堵塞，因此需要以规定周期进行过滤器的更换或反洗。另外，在循环使用液体的情况下，每次进行更换或反洗时都必需停止循环，存在耗费处理时间的问题。另外，由于过滤器会被堵塞，因此为了进行加压，有时会需要另外的装置。在专利文献2所记载的欲将混于液体中的固体粒子在沉淀槽中沉降分离的情况下，在设置空间、处理时间方面存在如下等问题：需要设置大的沉淀槽，而且沉降分离需要大量的时间。

发明内容

本发明是为了解决上述各课题而提出的，本发明的目的在于提供节省空间并且在液体流通的管路内对液体中含有的固体粒子或在液体中析出的固体粒子进行回收、输送，从而将该固体粒子从液体中分离去除的固体粒子回收去除装置，并且提供具备该固体粒子回收去除装置并能够将液体中的固体粒子或溶液中的溶质成分管理成规定的浓度以下的液体管理装置以及蚀刻液管理装置。

为了达成目的，本发明提供一种固体粒子回收去除装置，其特征在于，具备：壳体，其形成为筒状；中心轴，其在壳体中沿长度方向设置；螺杆叶片，其以接近壳体的内壁的方式呈螺旋状地设置在中心轴的周围；电动机，其使中心轴旋转；流入口，其将含有固体粒子的液体向壳体供给；固体粒子排出管，其将固体粒子从壳体排出；流出口，其将被去除了固体粒子的液体排出，固体粒子排出管设置为在铅垂方向上比流入口以及流出口靠上方侧，壳体以相对于水平具有规定的角度的方式配置，电动机使螺杆叶片以中心轴为旋转中心进行旋转，由此将液体中的固体粒子从壳体内的液体中向固体粒子排出管输送而排出。

根据本发明的固体粒子回收去除装置，壳体以具有规定的角度的方式配置，在壳体内具备以接近壳体的内壁的方式设置的螺杆叶片，因此能够利用在电动机的作用下旋转的螺杆叶片来输送在壳体内沉淀的固体粒子。排出固体粒子的固体粒子排出管设置为比液体的流入口以及流出口靠上方侧，即设置为比壳体内的液体的液面靠上方侧，因此通过利用螺杆叶片来输送固体粒子，由此能够将液体与固体粒子分离，仅将固体粒子从固体粒子排出管排出。

为了达成目的，本发明提供一种固体粒子回收去除装置，其特征在于，具备：壳体，其形成为筒状；中心轴，其在壳体中沿长度方向设置；螺杆叶片，其以接近壳体的内壁的方式呈螺旋状地设置在中心轴的周围；电动机，其使中心轴旋转；流入口，其将溶质成分会因冷却而作为固体粒子析出的溶液向壳体供给；固体粒子排出管，其将固体粒子从壳体排出；流出口，其将被去除了固体粒子的溶液排出；冷却机构，其对壳体内的溶液进行冷却，固体粒子排出管设置为在铅垂方向上比流入口以及流出口靠上方侧，壳体以相对于水平具有规定的角度的方式配置，电动机使螺杆叶片以中心轴为旋转中心进行旋转，由此将溶液中的固体粒子从壳体内的溶液中向固体粒子排出管输送而排出。

根据本发明的固体粒子回收去除装置，具备对溶质成分会因壳体内的冷却而作为固体粒子析出的溶液进行冷却的冷却机构，因此能够在壳体内从溶液中析出固体粒子。而且，壳体以具有规定的角度的方式配置，在壳体内具备以接近壳体的内壁的方式设置的螺杆叶片，因此能够利用在电动机的作用下旋转的螺杆叶片来输送在壳体内沉淀的固体粒子。排出固体粒子的固体粒子排出管设置为比液体的流入口以及流出口靠上方侧，即设置为比壳体内的溶液的液面靠上方侧，因此通过利用螺杆叶片来输送固体粒子，由此能够将溶液与固体粒子分离，仅将固体粒子从固体粒子排出管排出。需要说明的是，作为溶质成分会因冷却而作为固体粒子析出的溶液，例如有溶液中所含有的溶质成分的溶解度为温度的函数且随着温度降低而溶解度变小这样的溶液。在这种溶液中，与因从饱和状态进行冷却而降低了的溶解度的降低量相当的量的溶质成分作为固体粒子析出。

在本发明的其他方式中，优选为，溶液具有根据温度呈现出不同的溶解度的两种以上的溶质成分。

根据该方式，通过利用冷却机构对温度进行控制，由此能够使一方的溶质成分优先作为固体粒子而析出或者仅使特定的溶质成分作为固体粒子而析出以进行回收。因此，能够仅降低溶液中的特定成分的浓度。

在本发明其他方式中，优选为，液体或溶液为蚀刻液，固体粒子包含因蚀刻处理而从被蚀刻膜溶出的金属成分。

在该方式中，指定了所使用的液体的种类，作为液体，使用因蚀刻处理从被蚀刻膜溶出了的金属成分作为固体粒子析出而被含在其中的蚀刻液，作为溶液，使用溶存有因蚀刻处理从被蚀刻膜溶出了的金属成分的蚀刻液，由此能够将金属成分作为固体粒子进行回收去除。即，无论是预先被冷却而析出金属成分的蚀刻液，还是溶存有金属成分的蚀刻液，通过本发明都能够将金属成分以固体粒子的形式从蚀刻液中回收去除，因此能够降低蚀刻液中含有的金属成分的浓度。因此，通过金属成分的回收去除，使因金属成分溶存至接近饱和状态而抑制来自被蚀刻膜的金属成分的溶出的蚀刻性能降低了的劣化蚀刻液再生，从而能够提高蚀刻液对被蚀刻膜的溶解性，能够维持蚀刻液的蚀刻性能。

为了达成上述目的，本发明提供一种液体管理装置，其特征在于，具备：上述的固体粒子回收去除装置；测定机构，其对液体中的固体粒子的粒子数或固体粒子的浓度进行测定；控制机构，其基于由测定机构测定出的固体粒子的粒子数或固体粒子的浓度，以使固体粒子的粒子数或固体粒子的浓度成为管理值以下的方式，对电动机进行控制。

根据本发明的液体管理装置，具备对液体中的固体粒子的粒子数或固体粒子的浓度进行测定的测定机构，通过该测定机构，能够对液体中的固体粒子的粒子数或固体粒子的浓度始终进行监视。而且，通过基于由该测定机构求出的数值，以使液体中的固体粒子数或固体粒子浓度成为管理值以下的方式，利用控制机构来控制电动机，由此能够从液体中回收去除固体粒子，从而将液体中的固体粒子数或固体粒子浓度始终维持管理为规定的管理值以下。

需要说明的是，就测定机构而言，作为对液体中的固体粒子进行测定的机构，可以使用粒子计数器。另外，作为对液体中的固体粒子的浓度进行测定的机构，可以使用对液体的悬浊度进行测定的装置。

为了达成上述目的，本发明提供一种液体管理装置，其特征在于，具备：上述的固体粒子回收去除装置；浓度测定机构，其对溶解于溶液中的溶质成分的成分浓度进行测定；控制机构，其基于由浓度测定机构测定出的溶质成分的成分浓度，以使溶质成分的成分浓度成为管理值以下的方式，对电动机以及冷却机构进行控制。

根据本发明的液体管理装置，具备对溶解于溶液中的溶质成分的成分浓度进行测定的浓度测定机构，通过该浓度测定机构，能够对溶解于溶液中的溶质成分的成分浓度始终进行监视。而且，基于由该浓度测定机构求出的数值，以使溶液中的溶质成分的成分浓度成为管理值以下的方式，对电动机以及冷却机构进行控制，由此能够从液体中回收去除固体粒子，从而将溶液中的溶质成分的成分浓度始终维持管理为规定的管理值以下。

为了达成上述目的，本发明提供一种蚀刻液管理装置，其特征在于，具备：上述的固体粒子回收去除装置；金属成分浓度测定机构，其对蚀刻液中的金属成分的浓度进行测定；控制机构，其基于由金属成分浓度测定机构测定出的蚀刻液的金属成分的浓度，以使金属成分的浓度成为管理值以下的方式，对电动机以及冷却机构进行控制。

根据本发明的蚀刻液管理装置，具备对蚀刻液中的金属成分的浓度进行测定的金属成分浓度测定机构，通过该金属成分浓度测定机构，能够对溶解于蚀刻液中的金属成分的成分浓度始终进行监视。而且，通过基于由该金属浓度测定机构求出的数值，对从蚀刻液中析出的金属成分进行回收去除，以使蚀刻液中的金属成分的浓度成为管理值以下的方式对电动机以及冷却机构进行控制，由此能够将蚀刻液中的金属成分的浓度始终维持管理为规定的管理值以下。

发明效果

根据本发明的固体粒子回收去除装置、液体管理装置及蚀刻液管理装置，具有如下的效果。

(1)以往，需要用于设置将固体粒子沉淀去除的较大的沉淀槽这么大的设置空间，然而由于与固体粒子的沉降相反而利用螺杆进行回收输送，因此能够使固体粒子回收去除装置实现省空间化。

(2)由于在使液体流过固体粒子回收去除装置的同时连续地进行固体粒子的回收、去除，因此无需切断流路来更换或反洗用于过滤固体粒子的过滤器这样的维护，就能够进行液体的管理。因此，能够实现使用液体的设备的效率提高、生产率的提高。

(3)根据液体管理装置或蚀刻液管理装置，能够将液体中所含有的固体粒子浓度、特定成分的浓度等始终维持为规定的管理值以下，因此能够实现浓度调节所使用的补充液的液量削减及成本降低、与液体性能维持相伴的液体寿命的延长、废液处理的液量削减及成本降低等。

附图说明

图1是第一实施方式的固体粒子回收去除装置的示意图。

图2是第二实施方式的固体粒子回收去除装置的示意图。

图3是包括蚀刻液管理装置的蚀刻处理机构的系统图。

图4是表示蚀刻液的草酸浓度与电导率的关系的图表。

图5是表示蚀刻液的溶解金属浓度与密度的关系的图表。

符号说明

1…蚀刻处理槽；2…溢流槽；6…基板；7…蚀刻液喷射器；8…送液泵；10、12…循环管路；11、15…循环泵；14a…送液配管；14b…返回配管；17…第一物性值测定装置；18…第二物性值测定装置；20…液体排出泵；21…蚀刻原液供给罐；22…蚀刻新液供给罐；23…酸原液供给罐；24…配管；25、26、27…流量调节阀；28…流量调节阀(纯水补给阀)；29…合流管路；30…计算机；31…取样配管；32…取样泵；33…返回配管；35…壳体；36…输送螺杆；38…固体粒子回收容器；39…连接配管(固体粒子排出管)；42…热交换单元；50、150…固体粒子回收去除装置；100…蚀刻处理机构

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的优选实施方式进行详细说明。但是，在没有特定记载的情况下，这些实施方式所记载的构成设备的形状、相对配置等并不将本发明的范围局限于此，只不过是说明例而已。

[固体粒子回收去除装置]

<第一实施方式>

图1是第一实施方式的固体粒子回收去除装置50的示意图。如图1所示，固体粒子回收去除装置50主要包括相对于水平以规定的角度θ倾斜设置的壳体35、输送螺杆36、使输送螺杆36旋转的电动机37、固体粒子回收容器38、以及用于将壳体35内的固体粒子向固体粒子回收容器38排出的连接配管(固体粒子排出管)39。壳体35形成为筒状，在壳体内具备输送螺杆36。

输送螺杆36沿壳体35内的长度方向设置，在通过电动机37而旋转的中心轴36a的周围以螺旋状安装有螺杆叶片36b。输送螺杆36以接近壳体35的内壁的方式设置于壳体35内。通过在电动机37的作用下使螺杆叶片36b以中心轴36a为旋转中心而向规定方向旋转，由此能够将壳体35内的液体中的固体粒子从液体中向连接配管(固体粒子排出管)39输送，并通过固体粒子回收容器38进行回收。

壳体35以规定的角度θ相对于水平方向倾斜设置，该规定的角度θ根据液体的流速或粘性、固体粒子的粒径或比重、输送螺杆36的输送速度等来适当调节。

壳体35在其上部具有朝下的开口部39a，并经由连接配管(固体粒子排出管)39与固体粒子回收容器38连接。壳体35内的固体粒子通过输送螺杆36输送至开口部39a，在连接配管(固体粒子排出管)39内落下，而由固体粒子回收容器38回收，由此从液体中去除固体粒子。

以规定的角度θ倾斜配置的壳体35在其下部具有朝上的开口部41a，并安装有朝上配管41。壳体35通过设置于壳体35的外周面的配管连接部44和安装于朝上配管41的配管连接部45，能够使液体在壳体35内流动。液体流动的方向并没有特别限定。例如，可以将配管连接部44、45的一方设为供给液体的流入口，将另一方设为排出液体的流出口。即，只要从任一方向供给液体并使其流通即可。

另外，连接配管39连接于壳体35的位置设置在铅垂方向上比配管连接部44、45的位置高的位置(上方侧)。通过以使流入到壳体35内的液量与从壳体35排出的液量均衡的方式调节液体的流入量和排出量，由此能够使壳体35内的液体的液面位置成为比将连接配管(固体粒子排出管)39与壳体35连接的开口部39a低的位置。因此，通过使连接配管(固体粒子排出管)39的与壳体35连接的连接位置比配管连接部44、45高，由此能够防止液体向固体粒子回收容器38内流动。液体流动的方向并没有特别限定，但优选为，将配管连接部44、45中的排出液体的流出口设置在作为壳体35内的液面位置而言适当的位置，将供给液体的流入口设置在比液面位置靠下方的位置(比流出口低的位置)。

另外，在朝上配管41以及壳体35的上部分别设置有释放朝上配管41内以及壳体35内的压力的气孔46、47。通过气孔46、47，能够使朝上配管41内以及壳体35内的液面成为相同的高度，从而能够防止壳体35内的液体向固体粒子回收容器38内流动。

在本实施方式中，能够对分散有固体粒子的液体实施。

<第二实施方式>

图2是第二实施方式的固体粒子回收去除装置150的示意图。第二实施方式的固体粒子回收去除装置150在壳体35的外周面上具备对壳体35内的液体进行冷却的热交换单元(冷却机构)42，在这点上与第一实施方式不同。

热交换单元42包括例如由珀尔贴元件等构成的热电微型组件、以及用于吸收热电微型组件的热量的热交换套管，热电微型组件由用于排热的冷却水来冷却。壳体35为了实现与外部热源的隔热，优选用隔热材料(未图示)覆盖其外侧。需要说明的是，热交换单元42可以是以包围壳体35外侧面的方式使制冷剂循环从而进行冷却的制冷剂套管。另外，虽然在图2中未图示，但也可以具有用于对液体的温度进行测定的温度测定机构。在该情况下，还可以基于由温度测定机构测定出的液温，来控制对壳体35内的液体进行冷却的热交换单元(冷却机构)42。

在本实施方式中所使用的液体可以使用将固体粒子作为溶质而溶解，并在规定的温度下析出固体粒子的液体。需要说明的是，固体粒子可以不完全溶解，而是一部分析出。通过利用热交换单元42对壳体35内的液体进行冷却，由此能够在液体中析出固体粒子。对在液体中析出固体粒子后的固体粒子进行回收去除的方法、其他结构由于第一实施方式相同，因此省略其说明。

另外，在本实施方式中，作为液体，也可以使用溶解有根据温度而呈现出不同溶解度的两种以上的溶质成分的溶液。在该情况下，通过对温度进行控制，由此能够对析出的固体粒子的种类进行控制。因此，能够根据溶质成分的种类，而使特定的溶质成分作为固体粒子析出并对其进行回收去除。

〔实验例〕

接下来，通过实验来说明利用第一实施方式的固体粒子回收去除装置50对固体粒子进行回收、去除的方法的一例。作为实验例，在液体中分散有固体粒子的条件下，进行固体粒子的回收、去除。

作为固体粒子使用沙子，使自来水流通，并同时确认螺杆的旋转、固体粒子的输送状态。将自来水的液流量设为33ml/min，在螺杆旋转速度为0.5～5.0rpm、壳体相对于水平方向的角度为35～55°的范围内变更而进行了试验。在表1中示出了结果。

【表1】

如表1所示，在设定的全部条件下，都能够进行螺杆的旋转。另外，在壳体的设置角度为50°以下的情况下，能够进行固体粒子的输送，然而在螺杆的旋转速度为0.5rpm时，无法进行固体粒子的输送。

本实验例示出了进行固体粒子的回收、去除的一例，就壳体35的设置角度、螺杆旋转速度而言，可以根据所使用的液体、固体粒子的种类而适当变更，并不限定于本实验例的条件。

需要说明的是，在溶质成分溶解于溶液中的情况下，通过利用热交换单元42对壳体35中的溶液进行冷却，使溶质成分作为固体粒子而析出，由此也能够与上述的在液体中分散有固体粒子的条件同样地进行固体粒子的回收。

通过采用本实施方式的固体粒子回收去除装置，由此无需在以往的固体粒子回收技术中经常使用的巨大的沉淀槽或晶析塔及其附带的固液分离装置等复杂的设备，能够以节省空间的方式实现固体粒子的回收去除。

作为其他实验例，使用氯化钾水溶液进行了实验。就实验的条件而言，以表2所示的条件为基准，变更结晶器设置角度(晶析管的设置角度)、螺杆旋转速度而进行了实验。已确认到如下情况：氯化钾溶液由于在晶析装置中循环而被冷却，通过以表2所记载的氯化钾溶液浓度、热电微型组件设定温度进行循环，由此产生晶析。在表3中示出变更结晶器设置角度而进行实验的结果，在表4中示出变更螺杆旋转速度而进行实验的结果。需要说明的是，表3中的结晶器设置角度为55°时的含水率、表4中的旋转速度为0.5rpm时的含水率因样本量不足而无法测定(※1)。

【表2】

【表3】

【表4】

通过表3可知，结晶器设置角度越小，则能够越多地回收结晶。认为其原因在于，由于结晶向液体侧滑落的趋势减弱，因此能够容易地通过螺杆将结晶输送至槽(chute)。另外，当观察结晶的含水率时，根据设置角度35～45°的数据可以看出随着设置角度增大而含水率减小的趋势，但在设置角度为50°时含水率增大，因此，从“除水”的观点出发，认为45°为最适当的设置角度。

另外，根据表4可知，螺杆的旋转速度越大，结晶的回收量越多，就结晶的含水率而言，在旋转速度大的情况下含水率小。

<液体管理装置>

接下来，对具有固体粒子回收去除装置的液体管理装置进行说明。需要说明的是，在图3中，以蚀刻液管理装置的例子进行说明，但本发明并不限定于此，可以用于蚀刻液以外的分散有固体粒子的液体、或者固体粒子作为溶质而溶解的液体。

图3是包括蚀刻液管理装置的蚀刻处理机构100的系统图。本实施方式的蚀刻液管理装置主要应用于在对金属膜或金属化合物膜进行蚀刻的蚀刻处理中，溶解于蚀刻液中的金属成分浓度(以下，也称为“溶解金属浓度”)的管理重要的场合等。在图3的系统图中，具备：与本发明的蚀刻液管理装置连接并包括蚀刻处理槽1的蚀刻处理部A，在该蚀刻处理槽1中存积有维持管理成规定的成分浓度的蚀刻液；使存积于蚀刻处理槽1的蚀刻液循环并对其进行搅拌的蚀刻液循环部B；将溶存于蚀刻液中的金属成分从蚀刻液中回收去除的固体粒子回收去除部C；包括存积各种补充液的补充液供给罐21～23和安装于补充液供给管路进行开闭控制的流量调节阀25～28的补充液供给部D；测量与蚀刻液的酸浓度、溶解金属浓度相关的蚀刻液的物性值的测定部E；进行各种运算、控制的计算机30等。需要说明的是，本发明的蚀刻液管理装置包括固体粒子回收去除部C、测定部E、计算机30构成。

<蚀刻处理部A>

蚀刻处理部A向被输送来的基板表面喷射蚀刻液，由此对基板表面进行蚀刻。

如图3所示，蚀刻处理部A具备存积有蚀刻液的蚀刻处理槽1、用于接收从蚀刻处理槽1溢出的蚀刻液的溢流槽2、对蚀刻处理槽1内的蚀刻液的液面进行测定的液位仪3、蚀刻室罩4、配置于蚀刻处理槽1上方用于输送基板6的辊式输送机5、以及蚀刻液喷射器7等。

蚀刻处理槽1和蚀刻液喷射器7通过在中途设置有送液泵8以及用于去除蚀刻液的微细粒子等的过滤器9的循环管路10而连接。

当使送液泵8工作时，存积于蚀刻处理槽1中的蚀刻液经由循环管路10供给至蚀刻液喷射器7，并从该蚀刻液喷射器7喷射。由此，对由辊式输送机5输送的基板6表面进行蚀刻。需要说明的是，基板6的表面被金属膜或金属化合物膜和抗蚀剂膜覆盖。

蚀刻后的蚀刻液向蚀刻处理槽1落下而被再次存积，与上述相同，经由循环管路10供给至蚀刻液喷射器7，并从该蚀刻液喷射器7喷射。

<蚀刻液循环部B>

蚀刻液循环部B主要用于使存积于蚀刻处理槽1内的蚀刻液循环并对其进行搅拌。

蚀刻处理槽1的底部通过在中途设置有循环泵11的循环管路12而与蚀刻处理槽1的侧部连接。当使循环泵11工作时，存积于蚀刻处理槽1的蚀刻液经由循环管路12进行循环。蚀刻液经由循环管路12从蚀刻处理槽1的侧部返回至蚀刻处理槽1，由此对存积的蚀刻液进行搅拌。

另外，在补充液经由合流管路29流入循环管路12的情况下，该流入的补充液在循环管路12内与进行循环的蚀刻液混合并同时向蚀刻处理槽1内供给。

<固体粒子回收去除部C>

固体粒子回收去除部C用于使因蚀刻处理从被蚀刻膜溶出到蚀刻液中的金属成分作为固体粒子析出并对该固体粒子进行回收而将其从蚀刻液中分离去除。通过从蚀刻液中回收/去除金属成分，由此能够降低蚀刻液中的溶解金属浓度。

固体粒子回收去除部C包括固体粒子回收去除装置150、将存积于蚀刻处理槽1的蚀刻液向固体粒子回收去除装置150输送的送液配管14a、设置于送液配管14a使蚀刻液循环的循环泵15、用于使由固体粒子回收去除装置150处理后的蚀刻液返回至蚀刻处理槽1的返回配管14b。蚀刻处理槽1与固体粒子回收去除装置150通过送液配管14a和返回配管14b而连接。固体粒子回收去除装置150与计算机30连接，基于来自计算机30的指令适当地工作或停止。在图3中图示了返回配管14b与蚀刻处理槽1的侧部连接的方式，然而也可以采用如下方式：将从返回配管14b排出的蚀刻液暂时存积于接收罐(未图示)，利用返送泵(未图示)对接收罐内的蚀刻液进行输送而使其从蚀刻处理槽1的上部返回。

在固体粒子回收去除装置150工作时，使循环泵15工作，将蚀刻处理槽1中的蚀刻液经由送液配管14a向固体粒子回收去除装置150输送。输送至固体粒子回收去除装置150的蚀刻液在固体粒子回收去除装置150中被回收去除溶存于蚀刻液中的金属成分(固体粒子)，从而使蚀刻液的溶解金属浓度降低。固体粒子回收去除装置150基于蚀刻液的溶解金属浓度的测定值，在计算机30的作用下以使蚀刻液中的溶解金属浓度成为规定的所管理的浓度的阈值以下(管理值以下)的方式进行工作。需要说明的是，对于固体粒子回收去除装置150的动作控制，可以取代计算机30而使用定序器等控制器。

<补充液供给部D>

补充液供给部D用于向蚀刻处理槽1内供给补充液。作为补充液，已知有蚀刻原液、蚀刻新液、酸原液、纯水以及蚀刻再生液。这些并不一定全部需要，根据蚀刻液的组成、浓度变化的程度、设备条件、运转条件、补充液的得到状况等，选择最佳的补充液以及供给装置。

补充液供给部D具备用于存积各补充液的蚀刻原液供给罐21、蚀刻新液供给罐22、酸原液供给罐23、以及纯水供给用的原有的配管等。但是，供给罐21～23仅作为一例而图示，供给罐的设置数量、作为其内容物的补充液的种类根据上述各条件等适当选择即可。

从各供给罐21～23输送补充液的输送配管以及纯水供给用的原有的配管上设置有通过计算机30控制开闭的流量调节阀25～28，这些配管在流量调节阀之后汇合于合流管路29而与循环管路12连接。在各供给罐21～23上连接有N₂气(氮气)供给用的配管24，通过从该配管24供给的N₂气对各供给罐21～23进行加压。因此，当通过计算机30以将流量调节阀25～28中的至少一个打开的方式进行控制时，与该被控制了的流量调节阀对应的补充液经由送液管路、合流管路29以及循环管路12被压力输送至蚀刻处理槽1内。需要说明的是，对于流量调节阀25～28的开闭控制，可以取代计算机30而使用定序器等控制器。

需要说明的是，设置有用于排出存积于蚀刻处理槽1内的蚀刻液的液体排出泵20。该液体排出泵20在蚀刻处理槽1内的初期清洗、液体更换时使用。

在补充液供给部D中，基于根据由以下所述的测定部E的第一物性值测定装置17测定出的物性值而得到的蚀刻液的酸浓度，来进行补充液的补给。计算机30对得到的蚀刻液的酸浓度的值与所管理的酸浓度的值进行比较，以酸浓度不足的话提高酸浓度、酸浓度过高的话降低酸浓度的方式，将蚀刻原液、蚀刻新液、蚀刻再生液、酸原液、水中的至少一种作为补充液进行补给，将酸浓度控制为所管理的浓度范围内大致固定的值。

<测定部E>

测定部E用于对取样的蚀刻液的酸浓度以及溶解金属浓度进行测定。

测定部E上连接有用于从循环管路10对蚀刻液进行取样的取样泵32和取样配管31，该测定部E具备：第一物性值测定装置17，其用于对与所取样的蚀刻液的酸浓度相关的蚀刻液的第一物性值进行测定；第二物性值测定装置(金属成分浓度测定机构)18，其用于对与蚀刻液的溶解金属浓度相关的蚀刻液的第二物性值进行测定；返回配管33，其使所取样的蚀刻液返回。

第一物性值测定装置17对与蚀刻液中的酸浓度相关的第一物性值进行测定。若利用预先得到的蚀刻液的酸浓度与第一物性值之间的相关关系，则能够根据所测定出的第一物性值而得到蚀刻液的酸浓度。另外，第二物性值测定装置18对与蚀刻液中的溶解金属浓度相关的第二物性值进行测定。若利用预先得到的蚀刻液的溶解金属浓度与第二物性值之间的相关关系，则能够根据所测定出的第二物性值而得到蚀刻液的溶解金属浓度。

第一物性值测定装置17以及第二物性值测定装置18与计算机30连接，针对测定结果等进行通信。

蚀刻液的酸浓度与由第一物性值测定装置17测定出的物性值之间的相关关系只要为将蚀刻液的酸浓度与由第一物性值测定装置17测定出的物性值唯一地对应起来的关系即可，优选为能够用多项式、指数函数、对数函数等简单函数近似地表现的关系，更优选为直线关系。通过使用该相关关系，能够根据第一物性值测定装置17测定出的蚀刻液的物性值而得到蚀刻液的酸浓度。

另外，蚀刻液的溶解金属浓度与由第二物性值测定装置18测定出的物性值之间的相关关系只要为将蚀刻液的溶解金属浓度与由第二物性值测定装置18测定出的物性值唯一地对应起来的关系即可，优选为能够用多项式、指数函数、对数函数等简单函数近似地表现的关系，更优选为直线关系。通过使用该相关关系，能够根据第二物性值测定装置18测定出的蚀刻液的物性值而得到蚀刻液的金属浓度。

计算机30将这样得到的溶解金属浓度值与其管理值进行比较，由此来判断是否使固体粒子回收去除装置150工作。在溶解金属浓度比所管理的浓度的阈值(管理值)高的情况下，通过固体粒子回收去除装置150对溶解于蚀刻液中的金属进行回收去除，从而使溶解金属浓度比所管理的浓度的阈值(管理值)低。需要说明的是，固体粒子回收去除装置150是否工作可以根据基于测定出的第二物性值并利用相关关系而得到的溶解金属浓度与溶解金属浓度的管理值的比较来进行，也可以根据测定出的第二物性值与相关关系中和溶解金属浓度的管理值对应的物性值的比较来进行。

优选溶解金属浓度被管理成的值为管理溶解金属浓度的浓度范围的上限以下的溶解金属浓度值。另外，优选预先设定溶解金属浓度被管理成的值，但也可以在装置的工作中适当调节。

作为第一物性值测定装置17，可以使用电导率计或超声波浓度计。含有酸的蚀刻液的酸浓度与蚀刻液的电导率值或蚀刻液的超声波传播速度在包含酸浓度的管理范围的规定的范围内具有相关关系。因此，通过对蚀刻液的电导率值或超声波传播速度进行测定，由此能够高精度对蚀刻液中的酸浓度进行测定。

作为第二物性值测定装置18，可以使用密度计或吸光光度计。对金属膜或金属化合物膜进行蚀刻的蚀刻液的溶解金属浓度与蚀刻液的密度或蚀刻液的特定波长下的吸光度值在包含溶解金属浓度的管理范围的规定的范围内具有相关关系。因此，通过对蚀刻液的密度值或吸光度值进行测定，由此能够高精度地对蚀刻液中的溶解金属浓度进行测定。

[溶解金属浓度的测定方法]

接下来，说明对蚀刻液的溶解金属浓度进行测定的方法的一例。需要说明的是，在以下的说明中，以使用草酸作为酸，并将蚀刻液的酸浓度的管理值设为3.4％，将蚀刻液中的溶解金属设为铟的例子来进行说明，然而本发明并不限定于此，也可以用其他材料、其他管理值来实施。

作为蚀刻液，使用用于对作为ITO、IZO、IGO、IGZO等金属氧化膜的一种的透明导电膜或氧化物半导体膜进行蚀刻的3.4％草酸水溶液，作为溶解金属使用铟，调制出模拟样本液。对该模拟样本液的电导率和密度进行测定，研究与草酸浓度以及铟浓度的关联。

就样本的调制而言，将草酸二水合物和氧化铟称量规定量并溶于纯水中而准备了各种浓度的样本。表2示出调制出的草酸浓度(wt％)和铟浓度(ppm)与电导率(mS/cm)和密度(g/cm³)的关系。就样本而言，调制A系列样本10种(A-1～A-10)、B系列样本10种(B-1～B-10)、C系列样本14种(C-1～C-14)，针对各个样本测定电导率以及密度。C系列样本为模拟将草酸浓度管理成大概3.4％左右的状况的样本。需要说明的是，样本的草酸浓度以及铟浓度为根据为了进行样本调制而秤量出的试药的秤量值所算出的值。另外，草酸浓度为作为无水化合物而换算出的浓度。样本的电导率值通过电导率计来测定，密度通过振动式密度计来测定。就测定时的温度而言，全部样本测定温度设为25℃。

【表5】

图4以及图5通过将表5的结果图表化而成。图4是在横轴为样本的草酸浓度(wt％)且纵轴为样本的电导率(mS/cm)的坐标系中绘制全部样本的电导率值的测定结果所得的图表。从图4明确可知，能够确认到溶解有铟的草酸水溶液的草酸浓度与电导率处于直线关系。因此，能够确认：基于该关系，在可得到该直线关系的草酸浓度区域内，通过对草酸水溶液的电导率进行检测，而能够得到草酸水溶液的草酸浓度。

图5是在横轴为样本的铟浓度(ppm)且纵轴为样本的密度(g/cm³)的坐标系中绘制全部样本的密度的测定结果所得的图表。从图5明确可知，能够确认到在模拟将草酸浓度管理成大致固定的值的情况的C系列样本中，铟浓度与密度处于直线关系。因此，能够确认：基于该关系，在将草酸浓度管理成大致固定的情况下，通过对草酸水溶液的密度进行检测，而能够得到溶解于草酸水溶液的铟浓度。

这样，在蚀刻液的酸浓度与蚀刻液的电导率之间存在直线关系，若基于该直线关系，则通过对蚀刻液的电导率进行检测就能够测定出蚀刻液的酸浓度。另外，在将酸浓度管理成大致固定的情况下，在蚀刻液的溶解金属浓度与蚀刻液的密度之间存在直线关系，若基于该直线关系，则通过对蚀刻液的密度进行检测就能够测定出蚀刻液的溶解金属浓度。

作为酸浓度的管理幅度，为管理目标值(表5中的3.4％)的±0.1％以内，优选为管理目标值的±0.05％以内。通过将草酸的浓度设为大致固定的值，由此能够抑制因酸浓度的变化的影响所引起的密度值的变化，因此能够使溶解金属的浓度变化与蚀刻液的密度变化相关。因此，能够准确地测定出溶解于溶液中的溶解金属的浓度。

根据上述内容可知，在测定部E中，通过对蚀刻液的电导率进行检测，由此基于蚀刻液的酸浓度与电导率之间的上述直线关系而能够得到蚀刻液的酸浓度。另外，通过对蚀刻液的密度进行检测，由此基于蚀刻液的溶解金属浓度与密度之间的上述直线关系而能够得到蚀刻液的溶解金属浓度。

需要说明的是，作为第一物性值测定装置17优选为电导率计，然而也可以采用对蚀刻液的超声波传播速度进行检测的超声波浓度计。作为第二物性值测定装置18优选为密度计，然而也可以采用对蚀刻液的特定波长下的吸光度值进行测定的吸光光度计。第一物性值测定装置17以及第二物性值测定装置18具有用于使测定误差为最小限度的各种补偿功能。

另外，在图3中，第一物性值测定装置17以及第二物性值测定装置18独立于蚀刻处理槽1而设置，经由取样配管31进行蚀刻液的取样，然而也可以通过将第一物性值测定装置17以及第二物性值测定装置18的物性值检测探头部设置于蚀刻处理槽1内，来得到蚀刻液的酸浓度以及溶解金属浓度。

<计算机30>

作为控制机构的计算机30与第一物性值测定装置17、第二物性值测定装置18、固体粒子回收去除装置150、流量调节阀25～28等电连接。计算机30除对这些连接设备发出动作指令进行控制以外，还进行取得酸浓度和溶解金属浓度的测定数据等与连接设备之间的信息的发送接收。另外，还具有输入输出功能、运算功能、信息存储功能等多种功能。固体粒子回收去除装置150通过利用计算机30对电动机37、热交换单元42进行控制，由此来控制蚀刻液中的金属的析出。

在图3中，通过计算机30来进行蚀刻液中的酸浓度和溶解金属浓度的控制，然而也可以分别设置控制溶解金属浓度的控制装置和控制酸浓度的控制装置。从能够以更简单且节省空间的方式实现装置的结构的观点出发，优选通过一体的控制装置对酸浓度和溶解金属浓度进行维持管理，然而更优选的是，通过能够综合处理进行各种运算的运算功能、进行测定数据等的保持的存储功能、进行设定值的输入和测定数据或运算结果等各种信息的显示等的输入功能等的、内置于本蚀刻液管理装置中的计算机来完成。

〔动作例〕

接下来，对上述结构的蚀刻处理装置的动作进行说明。以下，针对使用了在对作为ITO、IZO、IGO、IGZO等金属氧化膜的一种的透明导电膜、氧化物半导体膜进行蚀刻时常用的草酸水溶液来作为蚀刻液的例子进行说明。

当使送液泵8工作时，存积于蚀刻处理槽1中的蚀刻液经由循环管路10供给至蚀刻液喷射器7，并从该蚀刻液喷射器7喷射。由此，对由辊式输送机5输送的基板6表面进行蚀刻。蚀刻液为了确保规定的蚀刻速度而被维持在例如35℃。

蚀刻后的蚀刻液向蚀刻处理槽1落下而再次存积，与上述相同，经由循环管路10供给至蚀刻液喷射器7，并从该蚀刻液喷射器7喷射。

当喷射维持在例如35℃的蚀刻液时水分优先蒸发。因此，蚀刻液的草酸浓度上升。草酸溶解铟而成为草酸离子和铟离子而被消耗。尽管如此，由于水分的蒸发量更大，因此草酸被浓缩，蚀刻速度增大。另外，由于反复进行蚀刻，从基板表面因蚀刻而溶出的铟作为溶解金属蓄积在蚀刻液中。当蚀刻液中的溶解金属浓度上升时会抑制来自基板表面的金属成分的溶出，因此导致蚀刻液的蚀刻性能的降低。这样，由于进行蚀刻，产生因蚀刻液的酸浓度的上升和溶解金属浓度的上升所引起的蚀刻性能的变动。因此，为了防止蚀刻液的变动，进行下述控制。需要说明的是，在此对从被蚀刻膜溶出铟的情况进行了叙述，然而在被蚀刻膜含有镓的情况下，对于镓而言与上述铟的情况相同。

首先，在测定部E中，对与蚀刻液的酸浓度相关的第一物性值、与溶解金属浓度相关的第二物性值进行测定。在蚀刻处理中反复使用的蚀刻液通过取样配管31、取样泵32被始终连续地取样，而供给至测定部E。作为第一物性值测定装置17例如使用电导率计，作为第二物性值测定装置18例如使用密度计，对与酸浓度具有相关关系的电导率值以及与溶解金属浓度具有相关关系的密度值进行检测。

第一物性值测定装置17以及第二物性值测定装置18接收计算机30的指令而以规定间隔反复对蚀刻液的电导率值以及密度值进行检测，并将测定数据返回计算机30。在计算机30中保持有预先取得的蚀刻液的酸浓度与电导率值的相关关系(例如直线关系)作为检量线，基于该相关关系根据检测出的电导率值来算出蚀刻液的酸浓度。同样的，在计算机30中保持有预先取得的蚀刻液的溶解金属浓度与密度值的相关关系(例如直线关系)作为检量线，基于该相关关系根据检测出的密度值来算出蚀刻液的溶解金属浓度。

在计算机30中，将这样被始终监视的蚀刻液的酸浓度以及溶解金属浓度与它们的管理值进行比较，以维持为规定的管理值的方式进行控制。

就控制而言，可以采用比例控制、积分控制、微分控制等各种控制方法，但优选采用将这些控制方法组合而成的PID(Proportional Integral Derivative)控制。只要在计算机30中设定适当的PID参数，就能以酸浓度以及溶解金属浓度被适当维持管理成规定的管理值的方式进行控制。

在蚀刻液的酸浓度降低的情况下，根据计算机30运算出的控制指令，例如为了补给酸原液而将设置于来自酸原液供给罐23的配管中途的流量调节阀27打开，将酸原液补给所需量。在蚀刻液的酸浓度上升的情况下，根据计算机30运算出的控制指令，例如为了补给纯水而将设置于原有的纯水配管的中途的流量调节阀28打开，将纯水补给所需量。这样，始终对蚀刻液的酸浓度进行监视，并且在偏离管理值的情况下以返回管理值的方式进行控制，由此以维持成规定的管理值的方式进行控制。

在不存在蚀刻液的酸浓度降低的情况下，不需要酸原液供给罐23以及流量调节阀27，在不存在酸浓度上升的情况下，不需要用于供给纯水的配管以及流量调节阀28。

在蚀刻液的溶解金属浓度上升的情况下，根据计算机30运算出的控制指令，使固体粒子回收去除装置150工作，并对电动机37、热交换单元42进行控制，由此回收去除溶存于蚀刻液的溶解金属。当溶解金属浓度降低至规定的值时，使固体粒子回收去除装置150停止。这样，始终对蚀刻液的溶解金属浓度进行监视，并且在与管理值相比上升的情况下，以使溶解金属浓度降低至规定的浓度的方式使固体粒子回收去除装置150工作。

就溶解金属而言，利用该溶解金属相对于蚀刻液的溶解度随着蚀刻液的温度降低而降低的现象，通过对蚀刻液进行冷却而使溶解金属作为固体粒子析出，并由固体粒子回收去除装置150回收去除。当对溶解金属处于饱和状态的蚀刻液进行冷却时，由于温度的降低导致溶解度降低，与之相应地，溶解金属作为固体粒子而析出。对于应当管理浓度的溶解金属成分，只要预先研究其溶解度的温度依赖性，就能够基于固体粒子回收去除装置150即将工作之前的溶解金属浓度与被冷却后的蚀刻液的液温而大致算出溶解金属的析出量。如果具有对蚀刻液的温度进行测定的温度测定机构，则能够基于测定出的液温来控制热交换单元(冷却机构)42而将液温冷却至所希望的温度，因此能够实现利用了溶解金属的溶解度的温度依赖性的溶解金属成分的浓度控制，然而，并不一定非要温度测定机构和利用该温度测定机构的控制，仅通过基于对溶解金属浓度的始终监视而进行的固体粒子回收去除装置150的动作控制，也能够实现溶解金属成分的浓度控制。

通过以上的由计算机30进行的控制，能够将蚀刻处理槽1内的蚀刻液的溶解金属浓度管理在固定范围内。例如，即使在由蚀刻处理部A进行的蚀刻中产生了溶解金属浓度的上升，也能够将蚀刻处理槽1内的蚀刻液的溶解金属浓度管理在固定范围内。

<其他的溶解金属浓度的算出方法>

在上述中，在将蚀刻液中的酸浓度设为固定后，算出溶解金属浓度，然而也可以利用多变量解析法(例如，多元回归分析法)来算出溶解金属浓度。在该情况下，如下构成：将图3的蚀刻液管理装置的第一物性值测定装置17置换为对至少与蚀刻液的酸浓度相关的物性值进行测定的测定装置，将第二物性值测定装置18置换为对至少与蚀刻液的溶解金属浓度相关的物性值进行测定的测定装置，测定部E具有根据上述测定装置测定出的蚀刻液的物性值并利用多变量解析法(例如，多元回归分析法)来算出蚀刻液的溶解金属浓度的运算功能。对于溶解金属浓度的运算方法以外的部分，可以使用与图3所示的蚀刻处理机构同样的构件。

含有从被蚀刻膜溶出的金属成分等的蚀刻液通常由酸成分、溶解金属成分等多种成分构成。因此，即使如上述的蚀刻液管理装置那样，在将其他成分的浓度维持管理成规定的值的条件下观察特定的成分的话，在该成分浓度与测定出的物性值之间在规定的管理范围内能近似地得到线性关系等相关关系，然而一般而言，测定出的蚀刻液的物性值不是仅与特定成分的浓度相关。例如，与酸浓度相关的蚀刻液的电导率值主要取决于酸浓度，然而更严格而言，也受到来自其他电解质成分的影响，与溶解金属浓度相关的蚀刻液的密度值主要取决于溶解金属浓度，然而更严格而言，也受到来自其他成分的影响。因此，从更通常且更精密地对蚀刻液的成分浓度进行管理的观点出发，必需要设定为测定出的蚀刻液的物性值不仅与欲通过该物性值而检测的特定成分的浓度相关还与其他成分的浓度相关来进行处理。关于这一点，通过使用多变量解析法、例如多元回归分析法，由此能够根据多个测定出的蚀刻液的物性值更准确地算出对其造成影响的各成分的浓度。

基于多变量解析法的溶解金属浓度的算出方法能够应用于需要更精密地进行溶解金属浓度的测定、控制、管理的场合。基于测定出的蚀刻液的溶解金属浓度进行的溶解金属浓度的控制、其它结构由于与上述的蚀刻液管理装置相同，因此省略其说明。

[多成分运算方法]

对作为蚀刻液使用草酸水溶液且在该草酸水溶液中溶存有来自被蚀刻膜的铟的情况进行研究。在该草酸水溶液中溶存有铟的情况下，草酸水溶液的电导率以及密度的测定值并非仅与草酸浓度、溶解铟浓度中的各自一种成分相关联，而是相互关联，因此通过多元回归分析能够更准确地求出浓度。

另外，在溶存有铟的草酸水溶液的情况下，根据两种特性值(溶存有铟的草酸水溶液的电导率值以及密度值)并利用多元线性回归分析法(MLR-ILS：Multiple LinearRegression-Inverse Least Squares)能够运算出更准确的蚀刻液的成分浓度(草酸浓度以及溶解铟浓度)。

在此，对多元回归分析的运算式进行例示。多元回归分析由校正和预测这两个阶段构成。在n成分系的多元回归分析中，准备m个校正标准溶液。将存在于第i个溶液中的第j个成分的浓度表示为C_ij。在此，i＝1～m，j＝1～n。对于m个标准溶液，分别测定p个特性值(例如，某波长下的吸光度、电导率、密度)A_ik(k＝1～p)。浓度数据和特性值数据分别能够汇总以矩阵的形式(C、A)表示。

【式1】

将对这些矩阵建立关系而得到的矩阵称为校正矩阵，在此用符号S(S_kj；k＝1～p，j＝1～n)表示。

【式2】

C＝A-S

根据已知的C和A(就A的内容而言，不仅可以是同质的测定值，也可以是异质的测定值混在一起。例如，电导率和密度。)并利用矩阵运算来算出S的阶段为校正阶段。此时，必需是p≥n且m≥np。S的各要素全部为未知数，因此优选m＞np，在该情况下如下那样进行最小二乘运算。

【式3】

S＝(A^TA)(A^TC)

在此，上标的T表示转置矩阵，上标的-1表示逆矩阵。

对于浓度未知的试料液测定p个特性值，如果将它们设为Au(Au_k；k＝1～p)，则将其与S相乘能够得到应当求出的浓度Cu(Cu_j；j＝1～n)。

【式4】

Cu＝Au-S

这是预测阶段。

本发明人使用上述表5所记载的模拟溶解有铟的草酸水溶液的样本液，通过Leave-One-Out法(留一交叉验证法)来进行MLR-ILS计算，所述Leave-One-Out法为：将多个校正标准溶液中的一个当作未知试料而利用剩余的标准溶液来求解校正矩阵，算出假定的未知试料的浓度并与已知的浓度(重量调制值)进行比较。在表6中示出了该计算结果。表6示出根据电导率和密度的测定值求出的草酸以及铟的浓度。

【表6】

在表7中示出了此时的校正矩阵。

【表7】

	草酸浓度(wt％)	铟浓度(ppm)
			电导率	0.105932	-373
密度	-27.1591	845610

通过使用了基于上述实验的多元回归分析法的运算，本发明人发现：若蚀刻液的电导率处于规定的范围(例如，55.00±2.5(mS/cm))，则作为溶解铟浓度而言，能够以标准偏差24(ppm)左右的精度算出，作为草酸浓度而言，能够以标准偏差32(ppm)左右的精度算出。

需要说明的是，多成分运算方法在本实施方式中通过计算机30的运算功能来实现。即，若在计算机30中预先装入多变量解析法(例如，多元回归分析法)的运算程序，则计算机30在与对至少和蚀刻液的酸浓度相关的第一物性值进行测定的第一物性值测定装置17、以及对至少和蚀刻液的溶解金属浓度相关的第二物性值进行测定的第二物性值测定装置18连接之后，取得由上述测定装置测定出的蚀刻液的不同的二个物性值(例如，电导率和密度)，并通过运算程序来算出蚀刻液的酸浓度以及溶解金属浓度。

算出蚀刻液的溶解金属浓度之后的动作与将酸浓度设为固定后根据物性值的相关关系来求解溶解金属浓度的情况相同，因此省略其说明。

另外，在表6所示的样本中，使用其他的物性值，同样通过Leave-One-Out法进行了MLR-ILS计算。作为物性值，测定了超声波传播速度(FUD-1：富士工业株式会社制)、相对折射率(RI-201H：Shodex公司制)。另外，使用由本公司对现有的测定器进行调整所得的装置，在表5以外，重新测定了电导率(CD-5)、密度(DA-5)。并且，还使用精度高的测定装置(DMA-5000：anton paar公司制)对密度进行了测定。在表8中示出测定结果。

【表8】

接下来，使用这些测定值，通过Leave-One-Out法进行了MLR-ILS计算，所述Leave-One-Out法为：将多个校正标准溶液中的一个当作未知试料而利用剩余的标准溶液来求解校正矩阵，算出假定的未知试料的浓度并与已知的浓度(重量调制值)进行比较。作为计算结果的一例，在表9中示出根据电导率和密度的测定值求出的草酸以及铟的浓度，在表10中示出根据电导率和超声波传播速度求出的草酸以及铟的浓度。另外，在表11中示出使用电导率和密度的情况下的校正矩阵，在表12中示出使用电导率和超声波传播速度的情况下的校正矩阵。需要说明的是，在本实施方式中，使用至少与蚀刻液的酸浓度相关的物性值、至少与蚀刻液的溶解金属浓度相关的物性值，通过多变量解析法来算出酸浓度以及溶解金属浓度。作为此次测定出的物性值的电导率、密度、超声波传播速度以及相对折射率为与酸浓度及溶解金属浓度这两方相关的物性值，因此能够在这些物性值的全部组合中进行多变量解析法。

【表9】

【表10】

【表11】

	草酸	铟
			电导率(CD-5)	0.1020978	-346.7072107
密度(DA--5)	-17.6947060	811435.7521825

【表12】

根据表11、12可知，在电导率与密度的组合中，铟相对于密度的灵敏度非常大，在显示灵敏度0.0001g/cm³下变化约80ppm，相对于此，在电导率与超声波传播速度的组合中，浓度相对于超声波传播速度的灵敏度比较小，若对显示灵敏度0.01m/s进行浓度换算，则为约3.5ppm，非常稳定。

另外，能够确认在电导率与超声波传播速度的组合中，相对于电导率的灵敏度也相对减小，相对于测量值的变动的稳定性得以提高。

另外，在表13中示出根据电导率和超声波传播速度(理想值)求出的草酸以及铟的浓度。需要说明的是，超声波传播速度(理想值)是指根据作成样本时的成分浓度而对超声波传播速度进行预测所得到的值，是将各成分浓度设为说明变量且将超声波传播速度(FUD-1)的测量值设为目标变量，进行多元回归分析，根据其结果进行预测所得到的值。

【表13】

另外，在表14中示出各测量项目的组合中的草酸预测值的标准偏差(wt％)和铟预测值的标准偏差(ppm)。

【表14】

表14中的“复合偏差指标”是表示各测量项目的组合的预测精度的指标，可以通过下式来求解。该复合偏差指标是将各个预测值的标准偏差除以实际浓度的标准偏差并将它们合计所得到的值。对复合偏差指标的值进行比较，该值较小的一方成为综合性优异的预测。

【式5】

如表9、10、14所示，根据电导率和密度的测量结果来算出草酸和铟的浓度的预测精度的结果是，得到草酸的标准偏差为0.0029％、铟的标准偏差为39ppm这样的值。另外，根据电导率和超声波传播速度的测量结果来算出草酸和铟的浓度的预测精度的结果是，草酸的标准偏差为0.0030％，铟的标准偏差为69ppm，草酸的预测精度虽未改变，但铟的预测精度变差了近一倍，但仍为不特别存在问题的级别。在表14所示的组合中，在任一组合中均能够高精度地进行测定。特别是，通过组合电导率和超声波传播速度，由此能够得到最小的复合偏差指标，故而优选。

<其他的液体管理装置>

在上述中，将液体管理装置作为从被蚀刻膜向含有草酸的蚀刻液中溶出铟的情况下的蚀刻液的蚀刻液管理装置来进行了说明，然而液体管理装置并不限定于此。

例如，作为进行管理以防在制造半导体或液晶面板基板等的显影工序、蚀刻工序、剥离工序、清洗工序等所使用的各种药液、即显影液、蚀刻液、剥离液、清洗液等中析出/混入有固体粒子的液体管理装置，可以应用本发明的液体管理装置。另外，可以将本发明的液体管理装置应用于例如印刷基板制造工序所使用的药液、镀敷处理或表面研磨(化学研磨)等金属等材料的表面加工或表面处理所使用的药液。

可以说这些工序是制造产品的过程中的废弃物必然会混入到药液中的工序。而且，如果废弃物为相对于药液具有不溶性或难溶性的物质，则使用后的药液成为包含固体粒子的液体。另外，如果废弃物为相对于药液具有溶解性的物质，则使用后的药液成为溶存有溶质成分的溶液。

即便在液体为溶存有溶质成分的溶液的情况下，通过对液体进行冷却而容易析出固体粒子的药液也居多。例如，在用于对铜布线膜进行蚀刻处理的硫酸/过氧化氢水溶液或硫酸铜溶液等中，容易使硫酸铜作为固体粒子析出。例如，在用于对铝布线膜进行蚀刻处理的磷酸/醋酸/硝酸的混酸水溶液中，容易使铝化合物作为固体粒子析出。例如，在用于对硅化合物膜进行处理的含有热磷酸等磷酸的药液中，容易使硅化合物在药液中作为固体粒子而产生。例如，在用于对铬膜或铬合金膜进行处理的硝酸铈铵(硝酸铈(IV)铵、(NH₄)₂[Ce(NO₃)₆])水溶液中，容易使铈化合物作为固体粒子而产生。例如，在对镍膜或镍化合物膜进行处理的氯化铁(氯化铁(III))溶液中，容易析出氯化镍。这些药液均在35～50℃左右的比较高的温度(在为热磷酸的情况下为160～180℃)下使用，因此即使在使用时溶质成分溶解于药液，也经常会由于在配管中流通/循环期间自然冷却等原因而使溶质成分在药液中作为固体粒子析出，从而成为混有固体粒子的溶液。

因此，例如，作为从含有固体粒子的液体回收固体粒子的装置，可以用于显影液、蚀刻液、剥离液、清洗液、印刷基板处理液、镀敷液、表面处理液、表面研磨液等各种药液。即，可以用于混入有不溶性的固体粒子的上述药液、或者溶存着的溶质成分因自然冷却等作为固体粒子而部分析出的上述药液等。在该情况下，就液体中的固体粒子而言，通过对固体粒子的粒子数或固体粒子的浓度进行测定并与其管理值进行比较，来判断是否使固体粒子回收去除装置工作。

作为对固体粒子的粒子数进行测定的测定机构，例如可以使用粒子计数器。另外，作为对固体粒子的浓度进行测定的装置，可以使用对液体的悬浊度进行测定的装置(浊度计)。

另外，作为从在液体中溶解有固体粒子作为溶质的溶液回收固体粒子的装置，同样可以用于显影液、蚀刻液、剥离液、清洗液、印刷基板处理液、镀敷液、表面处理液、表面研磨液等各种药液。在该情况下，作为对溶液中的溶质成分的浓度进行测定的浓度测定机构，可以使用对与溶质成分浓度具有相关关系的溶液的物性值进行测定的测定装置。根据该测定装置的测定结果和预先得到的检量线(相关关系)，能够求出溶质成分的浓度。需要说明的是，该溶液也可以预先混有部分固体粒子。在该情况下，预先混有的固体粒子与通过冷却而析出的固体粒子一起被回收去除。

并且，本发明的液体管理装置可以应用于上述各工序所使用的各种药液的再生/再利用处理、混入药液中的贵重物/贵重金属的回收处理或有害物质的分离去除、药液的清洁化/高纯度化等。

作为与管理对ITO膜进行蚀刻处理的草酸水溶液的液体管理装置不同的上述其他的液体管理装置的实施例，可以直接使用作为管理上述草酸水溶液的液体管理装置的实施例而说明的方式。

特别是，在草酸水溶液以外的蚀刻液、显影液、剥离液的情况下的处理工序中，经常使用与图3所示的处理机构大致相同的处理机构，作为该处理机构的液体管理装置，可以适用与在草酸水溶液的情况下所说明的蚀刻液管理装置相同结构的液体管理装置。动作例等也相同，因此省略详细的说明。

另外，在镀敷液的情况下，在处理工序中不使用喷射式而使用浸渍式(dip式)，然而作为这种情况下的液体管理装置，可以适用与在草酸水溶液的情况下所说明的蚀刻液管理装置相同结构的液体管理装置。在其他液体种类的情况下，即使作为处理工序而言存在与草酸水溶液的情况下所说明的处理机构不同的部分，作为液体管理装置，也可以适用与在草酸水溶液的情况下所说明的蚀刻液管理装置同样结构的液体管理装置。

在应用于药液的再生/再利用处理、混入药液中的贵重物/贵重金属的回收处理或有害物质的分离去除、药液的清洁化/高纯度化等的情况下，通过采用如下方式，而能够适当应用在上述的草酸水溶液的情况下所说明的蚀刻液管理装置的动作例等，所述方式是指：将存积液体的存积槽和液体管理装置通过送液配管、返回配管、返送泵等连接来进行循环，对存积于存积槽的液体进行取样且对其粒子数或粒子浓度、成分浓度进行测定，并且基于该测定结果来驱动/控制固体粒子回收去除装置。

Claims (9)

1.一种固体粒子回收去除装置，其特征在于，具备：

壳体，其形成为筒状；

中心轴，其在所述壳体中沿长度方向设置；

螺杆叶片，其以接近所述壳体的内壁的方式呈螺旋状地设置在所述中心轴的周围；

电动机，其使所述中心轴旋转；

流入口，其将液体中含有固体粒子的液体向所述壳体供给；

固体粒子排出管，其将所述固体粒子从所述壳体排出；

流出口，其将被去除了所述固体粒子的所述液体排出，

所述固体粒子排出管设置为在铅垂方向上比所述流入口以及所述流出口靠上方侧，

所述流入口设置于所述壳体的长度方向上的上端侧，

所述流出口设置于所述壳体的长度方向上的下端侧，

所述壳体以相对于水平具有规定的角度的方式配置，所述规定的角度是以根据所述液体与所述固体粒子的比重差、所述液体在所述壳体内的流速以及所述电动机的旋转速度将所述固体粒子在螺杆叶片的作用下在所述壳体内向所述固体粒子排出管输送的方式预先调整的，

所述电动机使所述螺杆叶片以所述中心轴为旋转中心进行旋转，由此将所述液体中的固体粒子从所述壳体内的所述液体中向所述固体粒子排出管输送而排出。

2.根据权利要求1所述的固体粒子回收去除装置，其特征在于，

所述液体为蚀刻液，所述固体粒子包含因蚀刻处理而从被蚀刻膜溶出的金属成分。

3.一种蚀刻液管理装置，其特征在于，具备：

权利要求2所述的固体粒子回收去除装置；

金属成分浓度测定机构，其对所述蚀刻液中的所述金属成分的浓度进行测定；

控制机构，其基于由所述金属成分浓度测定机构测定出的所述蚀刻液的所述金属成分的浓度，以使所述金属成分的浓度成为管理值以下的方式，对所述电动机进行控制。

4.一种液体管理装置，其特征在于，具备：

权利要求1所述的固体粒子回收去除装置；

测定机构，其对所述液体中的所述固体粒子的粒子数或所述固体粒子的浓度进行测定；

控制机构，其基于由所述测定机构测定出的所述固体粒子的粒子数或所述固体粒子的浓度，以使所述固体粒子的粒子数或所述固体粒子的浓度成为管理值以下的方式，对所述电动机进行控制。

5.一种固体粒子回收去除装置，其特征在于，具备：

壳体，其形成为筒状；

中心轴，其在所述壳体中沿长度方向设置；

螺杆叶片，其以接近所述壳体的内壁的方式呈螺旋状地设置在所述中心轴的周围；

电动机，其使所述中心轴旋转；

流入口，其将溶质成分会因冷却而作为固体粒子析出的溶液向所述壳体供给；

固体粒子排出管，其将所述固体粒子从所述壳体排出；

流出口，其将被去除了所述固体粒子的所述溶液排出；

冷却机构，其将所述壳体内的所述溶液冷却到所述溶液的所述溶质成分作为固体粒子析出的温度，

所述固体粒子排出管设置为在铅垂方向上比所述流入口以及所述流出口靠上方侧，

所述流入口设置于所述壳体的长度方向上的上端侧，

所述流出口设置于所述壳体的长度方向上的下端侧，

所述壳体以相对于水平具有规定的角度配置，所述规定的角度是以根据所述溶液与通过冷却而析出的固体粒子的比重差、所述溶液在所述壳体内的流速以及所述电动机的旋转速度将所述固体粒子在所述螺杆叶片的作用下在所述壳体内向所述固体粒子排出管输送的方式预先调整的，

所述电动机使所述螺杆叶片以所述中心轴为旋转中心进行旋转，由此将所述溶液中的固体粒子从所述壳体内的所述溶液中向所述固体粒子排出管输送而排出。

6.根据权利要求5所述的固体粒子回收去除装置，其特征在于，

所述溶液具有根据温度呈现出不同的溶解度的两种以上的溶质成分。

7.根据权利要求5或6所述的固体粒子回收去除装置，其特征在于，

所述溶液为蚀刻液，所述固体粒子包含因蚀刻处理而从被蚀刻膜溶出的金属成分。

8.一种蚀刻液管理装置，其特征在于，具备：

权利要求7所述的固体粒子回收去除装置；

金属成分浓度测定机构，其对所述蚀刻液中的所述金属成分的浓度进行测定；

控制机构，其基于由所述金属成分浓度测定机构测定出的所述蚀刻液的所述金属成分的浓度，以使所述金属成分的浓度成为管理值以下的方式，对所述电动机以及所述冷却机构进行控制。

9.一种溶液管理装置，其特征在于，具备：

权利要求5或6所述的固体粒子回收去除装置；

浓度测定机构，其对溶解于所述溶液中的溶质成分的成分浓度进行测定；

控制机构，其基于由所述浓度测定机构测定出的所述溶质成分的成分浓度，以使所述溶质成分的成分浓度成为管理值以下的方式，对所述电动机以及所述冷却机构进行控制。