CN106773536A - 一种溶剂回收系统和方法以及涂布机和涂布光阻的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及光阻液回收领域，具体公开了一种溶剂回收系统和方法以及涂布机和涂布光阻的方法。所述溶剂回收系统包括蒸馏罐、液化冷却罐和过滤器，将待回收的含有光阻和溶剂的混合废液在所述蒸馏罐中进行蒸馏以使得所述溶剂气化以与光阻分离，气化之后的溶剂依次经所述液化冷却罐进行冷却并经所述过滤器进行过滤除杂。采用本发明提供的溶剂回收系统和方法能够对含有光阻的混合废液中的溶剂进行有效回收，从而能够节约溶剂供给成本，节能环保，极具工业应用前景。

Description

一种溶剂回收系统和方法以及涂布机和涂布光阻的方法

技术领域

本发明涉及光阻液回收领域，具体涉及一种溶剂回收系统、包括该溶剂回收系统的涂布机、一种溶剂回收的方法以及一种涂布光阻的方法。

背景技术

在半导体或液晶面板等的制造过程中，需要在基板上涂布光阻液(由光阻通过溶剂稀释得到)以曝光显影。在此过程中，为了使得光阻液可以均匀地涂布在基板上，通常会先在基板上涂布大量的光阻液，以使涂布后光阻液能够均匀披覆于整个基板上，然而此种涂布方式中光阻液的利用率一般约为10％，而其余高达90％的光阻液都在涂布过程中直接被排入废液槽内，所以使用大量的光阻液来涂布基板将造成浪费，同时也会衍生出生产成本高的问题。此外，伴随着近年来液晶面板的大型化，所使用的基板也朝着大型化方向发展，这样也会增大光阻液的用量。因此，就经济方面、环境方面考虑，均期望对涂布之后的含有光阻的混合废液进行回收再利用。

对此，有部分业者在涂布的过程中，将溅出的光阻液利用回收桶收集回收，以便将该回收桶中的光阻液送回原供应厂进行再生处理，以再次重复使用。这种方式虽然可减少部分光阻液的浪费，但送回原供应厂的运输、处理上均会增加生产成本，再者该光阻液可能因置放时间过久或温度变化因素而造成变质，从而导致无法再生使用。鉴于此，另有业者又研发出了一些装置回收含有光阻的混合废液，以减少成本的支出。

例如，CN201417363Y公开了一种光阻液的循环回收装置，其利用复数个混合桶的设计而获得较为充分的缓冲空间，这样不仅可针对预备桶上回收的光阻液进行有效的回收，更可储备较多处理后的光阻液以供后续利用；再者，在处理过程中利用抽真空装置以及恒温装置的设计，能够避免在搅拌过程中产生气泡及温度提高而影响产品品质，从而使回收处理过后的光阻液品质更加稳定且使用寿命更长。

再如，CN205210514U公开了一种回收涂布机管道内光刻胶的装置，包括光刻胶容器、光刻胶管道、光刻胶抽取装置、涂布刮刀、涂布机管道以及光刻胶回收容器，所述光刻胶回收容器通过光刻胶回收管道与光刻胶抽取装置相连，所述光刻胶管道上设置有过滤器和流量计，所述光刻胶抽取装置开设有三个端口，第一端口与光刻胶管道连接，第二端口与涂布机管道连接，第三端口与光刻胶回收管道连接。研究表明，该装置能够对光阻液进行有效的回收。

发明内容

本发明的目的是为了提供一种新的溶剂回收系统、包括该溶剂回收系统的涂布机、一种溶剂回收的方法以及一种涂布光阻的方法。

具体地，本发明提供了一种溶剂回收系统，其中，所述溶剂回收系统包括蒸馏罐、液化冷却罐和过滤器，将待回收的含有光阻和溶剂的混合废液在所述蒸馏罐中进行蒸馏以使得所述溶剂气化以与光阻分离，气化之后的溶剂依次经所述液化冷却罐进行冷却并经所述过滤器进行过滤除杂。

优选地，所述蒸馏罐包括：

蒸馏罐罐体，用于盛放待回收的混合废液；以及

低压泵，用于在蒸馏过程中降低所述蒸馏罐罐体内的压力；和/或，

加热器，用于在蒸馏过程中对所述混合废液进行加热。

优选地，所述液化冷却罐包括：

液化冷却罐罐体，用于盛放源自所述蒸馏罐的溶剂；以及

制冷管路，用于盛放冷却液以使得从所述蒸馏罐气化之后的溶剂经热交换冷却液化。

优选地，所述过滤器的滤网直径使得将经所述液化冷却罐冷却之后的溶剂中的固体杂质去除。

优选地，所述溶剂回收系统还包括溶剂回收罐，用于储存回收后的溶剂。

本发明还提供了一种涂布机，其中，所述涂布机包括涂布单元以及上述溶剂回收系统，源自所述涂布单元的混合废液引入所述溶剂回收系统中进行溶剂回收。

本发明还提供了一种溶剂回收的方法，其中，该方法包括将待回收的含有光阻和溶剂的混合废液进行蒸馏以使得所述溶剂气化以与光阻分离，气化之后的溶剂依次进行冷却液化以及过滤除杂。

优选地，所述混合废液中光阻的含量为5-60重量％；

优选地，所述光阻为BM感材、OC材料、PS材料和着色材料中的至少一种。

优选地，所述蒸馏的条件包括温度为80℃以上，压力为10-3000Pa；优选地，所述蒸馏的条件包括温度为150-200℃，压力为10-1000Pa。

优选地，所述冷却的条件包括冷却源的温度为25℃以下，优选为18℃以下。

优选地，所述过滤在过滤器中进行，且所述过滤器的滤网直径为0.3-0.8μm。

此外，本发明还提供了一种涂布光阻的方法，该方法包括将光阻液涂布在基板上，其中，该方法还包括将在涂布过程中产生的含有光阻和溶剂的混合废液采用上述方法进行溶剂的回收。

采用本发明提供的方法能够对含有光阻的混合废液中的溶剂进行有效回收，从而能够节约溶剂供给成本，节能环保，极具工业应用前景。

本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为本发明提供的溶剂回收系统的一种具体实施方式。

附图标记说明

1-蒸馏罐；2-液化冷却罐；3-过滤器；4-溶剂回收罐。

具体实施方式

以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。

本发明提供的溶剂回收系统包括蒸馏罐、液化冷却罐和过滤器，将待回收的含有光阻和溶剂的混合废液在所述蒸馏罐中进行蒸馏以使得所述溶剂气化以与光阻分离，气化之后的溶剂依次经所述液化冷却罐进行冷却并经所述过滤器进行过滤除杂。

本发明对所述蒸馏罐的具体结构没有特别的限定，只要能够将所述混合废液中的溶剂蒸发而光阻不蒸发从而将溶剂与光阻分离即可。由于光阻与溶剂属于两种物质，沸点不同，溶剂的沸点较低，而光阻的沸点较高，通过将溶剂蒸发即可实现两者的分离，而在低压和/或加热条件下能够使得溶剂蒸发得更快，从而更有利于溶剂的回收。相应地，根据本发明的一种优选实施方式，所述蒸馏罐包括：蒸馏罐罐体，用于盛放待回收的混合废液；以及低压泵，用于在蒸馏过程中降低所述蒸馏罐罐体内的压力；和/或，加热器，用于在蒸馏过程中对所述混合废液进行加热。其中，所述蒸馏罐罐体内的压力优选为10-3000Pa，更优选为10-1000Pa；温度优选为80℃以上，优选为150-200℃。在本发明中，所述压力均指表压。

本发明对所述液化冷却罐的具体结构没有特别的限定，只要能够使得来自蒸馏罐的经气化之后的溶剂冷却液化即可。根据本发明的一种具体实施方式，所述液化冷却罐包括：液化冷却罐罐体，用于盛放源自所述蒸馏罐的溶剂；以及制冷管路，用于盛放冷却液以使得从所述蒸馏罐气化之后的溶剂经热交换冷却液化。其中，所述制冷管路通常需要通入温度较低的冷却液，该冷却液例如可以为水、冷却油、冷却气体等中的至少一种，其温度通常可以为25℃以下，优选为18℃以下。

根据本发明，待回收的混合废液中除了含有光阻和溶剂之外，通常还含有固体添加剂。这些添加剂在溶剂的蒸馏过程中有可能会随着溶剂一起蒸出，而经冷却液化之后则再次凝结为固态。因此，为了将这部分杂质去除，需要将冷却之后的溶剂采用过滤器进行过滤，以获得高纯度的溶剂。本发明对所述过滤器的滤网直径没有特别的限定，只要能够将经所述液化冷却罐冷却之后的溶剂中的固体杂质去除即可，通常可以为0.3-0.8μm，优选为0.3-0.5μm，更优选为0.3-0.4μm。

根据本发明，所述溶剂回收系统还可以包括溶剂回收罐，用于储存回收后的溶剂。回收之后的溶剂可以在所述溶剂回收罐中得以缓存，需要使用时直接从溶剂回收罐中取出即可。此时，对应的溶剂回收系统如图1所示，该溶剂回收系统包括蒸馏罐1、液化冷却罐2、过滤器3和溶剂回收罐4，将待回收的含有光阻和溶剂的混合废液在所述蒸馏罐1中进行蒸馏以使得所述溶剂气化以与光阻分离，气化之后的溶剂依次经所述液化冷却罐2进行冷却并经所述过滤器3进行过滤除杂，回收之后的溶剂引入所述溶剂回收罐4中进行储存。

本发明提供的涂布机包括涂布单元以及上述溶剂回收系统，源自所述涂布单元的混合废液引入所述溶剂回收系统中进行溶剂回收。

本发明提供的涂布机的改进之处在于新增了所述溶剂回收系统以回收处理源自所述涂布单元的混合废液，而所述涂布单元的具体结构和设置形式均可以与现有技术相同，在此不作赘述。

本发明提供的溶剂回收的方法包括将待回收的含有光阻和溶剂的混合废液进行蒸馏以使得所述溶剂气化以与光阻分离，气化之后的溶剂依次进行冷却液化以及过滤除杂。

本发明对所述混合废液中光阻的种类没有特别的限定，例如可以为BM感材、OC材料、PS材料和着色材料中的至少一种。其中，所述着色材料包括红色着色材料、绿色着色材料和蓝色着色材料中的至少一种。以上几种感光材料的组分如表1所示：

表1

本发明对所述混合废液中光阻的含量没有特别的限定，优选为5-60重量％，更优选为10-50重量％，最优选为20-30重量％。

本发明对所述蒸馏的条件没有特别的限定，优选地，所述蒸馏的温度为80℃以上，压力为10-3000Pa；更优选地，所述蒸馏的条件包括温度为150-200℃，压力为10-1000Pa。

根据本发明，所述冷却通常可以通过将气化的溶剂与冷却源进行接触而实现，这样可以通过两者之间的热交换而将气化的溶剂温度降低以使得其液化。其中，所述冷却源通常可以为水、冷却油、冷却气体等中的至少一种，其温度通常可以为25℃以下，优选为18℃以下。

根据本发明，如上所述，待回收的混合废液中除了含有光阻和溶剂之外，通常还含有固体添加剂。这些添加剂在溶剂的蒸馏过程中有可能会随着溶剂一起蒸出，而经冷却液化之后则再次凝结为固态。因此，为了使得将这部分杂质去除，需要将冷却之后的溶剂采用过滤器进行过滤，以获得高纯度的溶剂。本发明对所述过滤器的滤网直径没有特别的限定，只要能够将经所述液化冷却罐冷却之后的溶剂中的固体杂质去除即可，通常可以为0.3-0.8μm，优选为0.3-0.5μm，更优选为0.3-0.4μm。

本发明提供的涂布光阻的方法包括将光阻液涂布在基板上，其中，该方法还包括将在涂布过程中产生的含有光阻和溶剂的混合废液采用上述方法进行溶剂的回收。

本发明提供的涂布光阻的方法的主要改进之处在于采用了一种新的方法对溶剂进行回收，而将光阻液涂布在基板上的过程可以与现有技术相同，对此本领域技术人员均能知悉，在此不作赘述。

以下将通过实施例对本发明进行详细描述。

以下实施例中，溶剂的回收方法在图1所示的溶剂回收系统中进行。该溶剂回收系统包括蒸馏罐1、液化冷却罐2、过滤器3和溶剂回收罐4。其中，所述蒸馏罐1包括蒸馏罐罐体、低压泵和加热器。所述液化冷却罐2包括液化冷却罐罐体和制冷管路，其中，所述制冷管路中通有温度为18℃的水。所述过滤器3的滤网直径为0.5μm。

以下实施例和对比例中：

BM感材，购自TOK(东京应化)公司，牌号为BK-6180SL，其具体组成如表2所示；

OC材料，购自JNC公司，牌号为PIG7414，其具体组成如表2所示；

PS材料，购自三洋化成公司，牌号为Finecure SH80-11，其具体组成如表2所示；

着色材料(蓝色)，购自DFC公司，牌号为TDN-SC7002B，其具体组成如表2所示。

表2

以下实施例和对比例中，溶剂的回收率(％)＝回收的溶剂的总重量÷待回收的混合废液中溶剂的总重量×100重量％。

实施例1

本实施例用于说明本发明提供的溶剂回收系统和方法。

本实施例中，待回收的混合废液中含有20重量％的光阻--BM感材、70重量％的丙二醇甲醚醋酸酯(不包括光阻中所含的丙二醇甲醚醋酸酯)和10重量％的固体杂质。

如图1所示，将待回收的混合废液引入蒸馏罐中进行蒸馏以使得混合废液中的溶剂气化，在蒸馏过程中，控制蒸馏温度为160℃，压力为30Pa，气化之后的溶剂依次在液化冷却罐中进行冷却液化并在过滤器中过滤除杂，回收之后的溶剂引入溶剂回收罐中进行储存。结果表明，溶剂的回收率为75％。

实施例2

本实施例用于说明本发明提供的溶剂回收系统和方法。

本实施例中，待回收的混合废液中含有25重量％的光阻--OC材料、70重量％的丙二醇甲醚醋酸酯和5重量％的固体杂质。

如图1所示，将待回收的混合废液引入蒸馏罐中进行蒸馏以使得混合废液中的溶剂气化，在蒸馏过程中，控制蒸馏温度为150℃，压力为10Pa，气化之后的溶剂依次在液化冷却罐中进行冷却液化并在过滤器中过滤除杂，回收之后的溶剂引入溶剂回收罐中进行储存。结果表明，溶剂的回收率为78％。

实施例3

本实施例用于说明本发明提供的溶剂回收系统和方法。

本实施例中，待回收的混合废液中含有30重量％的光阻--PS材料、65重量％的丙二醇甲醚醋酸酯(不包括光阻中所含的丙二醇甲醚醋酸酯)和5重量％的固体杂质。

如图1所示，将待回收的混合废液引入蒸馏罐中进行蒸馏以使得混合废液中的溶剂气化，在蒸馏过程中，控制蒸馏温度为200℃，压力为3000Pa，气化之后的溶剂依次在液化冷却罐中进行冷却液化并在过滤器中过滤除杂，回收之后的溶剂引入溶剂回收罐中进行储存。结果表明，溶剂的回收率为70％。

实施例4

本实施例用于说明本发明提供的溶剂回收系统和方法。

按照实施例1的方法对溶剂进行回收，不同的是，待回收的混合废液中的光阻材料为着色材料(蓝色)。结果表明，溶剂的回收率为72％。

实施例5

本实施例用于说明本发明提供的溶剂回收系统和方法。

按照实施例1的方法对溶剂进行回收，不同的是，在蒸馏过程中，控制蒸馏温度为50℃，压力为10Pa。结果表明，溶剂的回收率为60％。

从以上结果可以看出，采用本发明提供的方法能够对含有光阻的混合废液中的溶剂进行有效回收，从而能够节约溶剂供给成本，节能环保，极具工业应用前景。

以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (12)

1.一种溶剂回收系统，其特征在于，所述溶剂回收系统包括蒸馏罐、液化冷却罐和过滤器，将待回收的含有光阻和溶剂的混合废液在所述蒸馏罐中进行蒸馏以使得所述溶剂气化以与光阻分离，气化之后的溶剂依次经所述液化冷却罐进行冷却并经所述过滤器进行过滤除杂。

2.根据权利要求1所述的溶剂回收系统，其中，所述蒸馏罐包括：

蒸馏罐罐体，用于盛放待回收的混合废液；以及

低压泵，用于在蒸馏过程中降低所述蒸馏罐罐体内的压力；和/或，

加热器，用于在蒸馏过程中对所述混合废液进行加热。

3.根据权利要求1所述的溶剂回收系统，其中，所述液化冷却罐包括：

液化冷却罐罐体，用于盛放源自所述蒸馏罐的溶剂；以及

制冷管路，用于盛放冷却液以使得从所述蒸馏罐气化之后的溶剂经热交换冷却液化。

4.根据权利要求1所述的溶剂回收系统，其中，所述过滤器的滤网直径使得将经所述液化冷却罐冷却之后的溶剂中的固体杂质去除。

5.根据权利要求1-4中任意一项所述的溶剂回收系统，其中，所述溶剂回收系统还包括溶剂回收罐，用于储存回收后的溶剂。

6.一种涂布机，其特征在于，所述涂布机包括涂布单元以及权利要求1-5中任意一项所述的溶剂回收系统，源自所述涂布单元的混合废液引入所述溶剂回收系统中进行溶剂回收。

7.一种溶剂回收的方法，其特征在于，该方法包括将待回收的含有光阻和溶剂的混合废液进行蒸馏以使得所述溶剂气化以与光阻分离，气化之后的溶剂依次进行冷却液化以及过滤除杂。

8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述混合废液中光阻的含量为5-60重量％；优选地，所述光阻为BM感材、OC材料、PS材料和着色材料中的至少一种。

9.根据权利要求7或8所述的方法，其中，所述蒸馏的条件包括温度为80℃以上，压力为10-3000Pa；优选地，所述蒸馏的条件包括温度为150-200℃，压力为10-1000Pa。

10.根据权利要求7或8所述的方法，其中，所述冷却的条件包括冷却源的温度为25℃以下，优选为18℃以下。

11.根据权利要求7或8所述的方法，其中，所述过滤在过滤器中进行，且所述过滤器的滤网直径为0.3-0.8μm。

12.一种涂布光阻的方法，该方法包括将光阻液涂布在基板上，其特征在于，该方法还包括将在涂布过程中产生的含有光阻和溶剂的混合废液采用权利要求7-11中任意一项所述的方法进行溶剂回收。