JP2000325965A - 研磨廃液の処理法 - Google Patents

研磨廃液の処理法

Info

Publication number
JP2000325965A
JP2000325965A JP11135534A JP13553499A JP2000325965A JP 2000325965 A JP2000325965 A JP 2000325965A JP 11135534 A JP11135534 A JP 11135534A JP 13553499 A JP13553499 A JP 13553499A JP 2000325965 A JP2000325965 A JP 2000325965A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
waste liquid
polishing waste
polishing
waste water
grinding waste
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP11135534A
Other languages
English (en)
Inventor
Naoyuki Koyama
直之 小山
Takayuki Senda
孝之 千田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Showa Denko Materials Co Ltd
Original Assignee
Hitachi Chemical Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Chemical Co Ltd filed Critical Hitachi Chemical Co Ltd
Priority to JP11135534A priority Critical patent/JP2000325965A/ja
Publication of JP2000325965A publication Critical patent/JP2000325965A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W10/00Technologies for wastewater treatment
    • Y02W10/10Biological treatment of water, waste water, or sewage

Landscapes

  • Activated Sludge Processes (AREA)
  • Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)
  • Separation Of Suspended Particles By Flocculating Agents (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 有機成分を多量に含有する研磨廃液と、有機
成分の含有量が低い研磨廃液を純水製造装置に適用可能
にする研磨廃液の処理方法を提供する。 【解決手段】 半導体製造の研磨工程で排出される研磨
廃液の処理法であって、研磨廃液1、研磨廃液2を合体
混合して最終処理するものであり、研磨廃液1は、TO
C30ppm以上を含み、研磨廃液2はTOCが30p
pm未満であり、研磨廃液1を研磨廃液2に合体混合す
る前に研磨廃液1を予備処理するものであることを特徴
とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体素子製造技
術に使用される研磨工程等から排出される研磨廃液の処
理法に関する。
【0002】
【従来の技術】現在の超々大規模集積回路では、実装密
度を高める傾向にあり、種々の微細加工技術が研究、開
発されている。既に、デザインルールは、サブハーフミ
クロンのオーダーになっている。このような厳しい微細
化の要求を満足するために開発されている技術の一つに
CMP(ケミカルメカニカルポリッシング)技術があ
る。この技術は、半導体装置の製造工程において、露光
を施す層を完全に平坦化し、露光技術の負担を軽減し、
歩留まりを安定させることができるため、例えば、層間
絶縁膜の平坦化、シャロー・トレンチ分離等を行う際に
必須となる技術である。CMPでは、シリカ、アルミ
ナ、二酸化マンガン、酸化セリウム等の砥粒を、酸、ア
ルカリ、酸化剤、有機系分散剤等を含有する薬液中に分
散させた研磨液を用いて研磨するものである。また、C
MP工程には洗浄工程が必要となり、多量の純水を消費
する。従来から、最も多量に使用されているのは、シリ
カ系の研磨剤である。KOHまたはNH3によってアル
カリ性に調整した水溶液中に10wt%程度のシリカ粒
子を懸濁させた研磨液を用い、多層配線用層間絶縁膜の
平坦化用途に広く使用されている。また、メタル用CM
P用途としては、アルミナ系の研磨剤が使用されてい
る。酸化剤としてFe(NO33、砥粒としてアルミナ
を含有する研磨液を用いて、W膜を研磨するものであ
る。
【0003】一方、最近注目されている技術が酸化セリ
ウムを用いたCMP研磨剤である。酸化セリウムはガラ
ス表面研磨剤として従来から用いられ、シリカ粒子やア
ルミナ粒子に比べ硬度が低い。したがって、研磨表面に
傷が入りにくいことから、仕上げ鏡面研磨に有用であ
る。酸化セリウム系の研磨液は、砥粒として1wt%程
度の酸化セリウム粒子、さらに分散剤・添加剤として1
〜3wt%のポリカルボン酸等の有機高分子を含有する
ことを特徴とし、多層配線用層間絶縁膜の平坦化やシャ
ロートレンチ分離と呼ばれる素子間の分離工程等に使用
される。しかし、半導体素子製造における各工程におい
て、CMPが適用されるケースが増大するに連れ、各工
程から排出される研磨廃液の量も増大しているため、研
磨廃液の処理法の確立が不可欠となっている。前述のシ
リカ系、アルミナ系のCMP研磨廃液の主成分は、それ
ぞれ、シリカ、アルミナ等の粒子であり、有機物等の含
有量は少ない。従来、それらの処理方法として、限外ろ
過等の膜分離技術で固形分と処理水の分離を行い、その
後純水製造装置にフィードバックすることで、処理水の
再利用を行ってきた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、酸化セリウム
系CMP研磨廃液は、固形分として酸化セリウム粒子を
含む他に、分散剤・添加剤として多量のポリカルボン酸
等の有機高分子を含有するため、従来の限外ろ過法で
は、有機高分子成分の分離が不可能であり、そのまま純
水製造装置への適用が困難であるという問題がある。本
発明は、研磨廃液を純水にリサイクル可能とする処理方
法を提供するものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明の研磨廃液の処理
法は、半導体製造の研磨工程で排出される研磨廃液の処
理法であって、研磨廃液1、研磨廃液2を合体混合して
処理する工程を備え、研磨廃液1の全有機炭素濃度(T
OC)は30ppm以上であり、研磨廃液2のTOCは
30ppm未満であり、研磨廃液1を研磨廃液2に合体
混合する前に研磨廃液1を予備処理するを特徴とするも
のである。研磨廃液1、研磨廃液2を合体混合して処理
した処理水を純水製造装置にフィードバックすることが
好ましい。予備処理は、凝集沈殿、生物処理であること
が好ましい。研磨廃液1として酸化セリウム、有機高分
子を含有するものが好ましい。
【0006】
【発明の実施の形態】本発明を図面により説明する。図
1は、複数のCMP工程を有する場合の廃水処理のブロ
ック図である。研磨液2は、シリカ系もしくはアルミナ
系の研磨液であり、これらは研磨工程から排出された
後、処理工程B、すなわち限外ろ過等によって固形分を
分離し、処理水を純水製造装置に供給することで、純水
の再利用を行う。しかし、近年、使用されるようになっ
た酸化セリウム系の研磨液、研磨液1は、多量の有機高
分子を含有するため、研磨廃液2と合体混合して限外ろ
過等の処理工程Bを行った場合、有機成分の除去が困難
であり、そのまま純水製造装置に適用できない。そのた
め、研磨廃液2と合体混合する前に、処理工程Aにおい
て予備処理を行う。本発明の予備処理としては、凝集沈
澱処理または生物処理が好ましい。これらは単独または
併用して使用されてもよい。本発明の生物処理には活性
汚泥が用いられる。
【0007】本発明の凝集沈澱処理において、使用され
る凝集剤に特に制限はないが、無機系凝集剤であれば、
塩化第二鉄、硫酸第一鉄、硫酸第三鉄、塩素化コッパラ
ス、硫酸バンド、アルミン酸ナトリウム、ポリ塩化アル
ミニウム(PAC)等が好ましく使用される。また、公
知の高分子凝集剤を併用してもよい。高分子凝集剤とし
ては、アルギン酸ナトリウム、カルボキシメチルセルロ
ースナトリウム塩、ポリアクリル酸ナトリウム、ポリア
クリルアミド部分加水分解物、ポリアクリル酸−マレイ
ン酸共重合物、キトサン、水溶性アニリン樹脂、ポリチ
オ尿素、ポリエチレンイミン、第4級アンモニウム塩、
ポリビニルピリジン類、ポリアクリルアミド、ポリオキ
シエチレン等が好ましく使用される。添加する無機系凝
集剤の量に特に制限はないが、金属イオン濃度換算で、
20〜20000ppm、好ましくは50〜1000p
pmとするのが好ましい。高分子凝集剤の添加量は特に
制限はないが、添加する場合、一般的には、0.1〜3
ppmが好ましい。
【0008】無機系凝集剤を添加してフロックを形成さ
せる場合、予め研磨廃液1のpHを調整してから無機系
凝集剤を添加してもよいし、無機系凝集剤を添加後、フ
ロック形成に適したpHに調整してもよい。フロック形
成に際しては、急速攪拌後、緩速攪拌をして粗大フロッ
クの形成を促進することが好ましい。本発明における凝
集処理操作は、連続式でもバッチ式でも行うことができ
る。本発明の凝集沈殿処理液は、沈降分離後、ろ過分離
され、固形分は廃棄物として別途処理されるが、分離液
は研磨液2と合体混合後、処理工程Bにおいて処理さ
れ、純水製造装置で、再利用することが可能である。ま
た、処理工程Bで処理された処理水は、排水基準を満た
しているため、そのまま下水、河川等へ放流することも
できる。
【0009】本発明で対象とする研磨廃液1の例として
次のものがある。 酸化セリウム系研磨廃液(1):酸化セリウム、シリ
カ、ポリカルボン酸等の有機高分子等を含有し、TOC
は50〜5000ppm含有。層間絶縁膜の平坦化、素
子間の分離に適用される。 メタル用研磨廃液(2):銅イオン、シリカ、アルミ
ナ、TiN、TaN、有機酸、H22等を含有し、TO
Cは50〜2000ppm含有。銅配線の埋め込みに適
用される。また、研磨廃液2の例として次のものがあ
る。 シリカ系研磨廃液(3):シリカ、KOH、NH3を含
有し、TOC<30ppm。層間絶縁膜の平坦化等に適
用される。 アルミナ系研磨廃液(4):アルミナ、Fe(N
33、WO3を含有し、TOC<30ppm。Wプラ
グの形成に適用される。 半導体素子製造の各工程においてCMPが適用されるに
したがって、排出される研磨廃液も多様化し、例えば、
研磨廃液1の廃液(1)と研磨廃液2の廃液(3)及び
(4)の組み合わせや、研磨廃液1の廃液(1)及び
(2)と研磨廃液2の廃液(3)及び(4)の組み合わ
せ等の廃液が対象となる。
【0010】
【実施例】次に実施例により本発明を説明する。 (凝集沈殿方法)酸化セリウム系研磨廃液(pH7.
2、TOC=241ppm)100mLに対して、無機
系凝集沈殿剤を所定濃度添加し、急速攪拌を行いなが
ら、3NーNaOH溶液でpHを調整し、フロックを形
成させた。フロック形成後、低速攪拌を1分間行ってフ
ロックを成長させた。凝集沈殿液をろ過することによ
り、処理水を得た。処理水の、TOC(全有機炭素
量)、COD(化学的酸素要求量)、SS(懸濁物質)
を測定した。 実施例1 無機系凝集沈殿剤として塩化第二鉄を、鉄イオン換算で
200ppmとなるよう添加後、pHを4.2に調整
し、フロックを形成させた。フロック形成後の上澄みは
目視で透明であった。表1に示すように、処理前のTO
C、COD、SSはそれぞれ、241ppm、200p
pm、227ppmであったが、凝集処理後のTOC、
COD、SSはそれぞれ、6ppm、9ppm、0.6
ppmに低下した。
【0011】実施例2 無機系凝集沈殿剤としてポリ塩化アルミニウム(PA
C)を、アルミニウムイオン換算で200ppmとなる
よう添加後、pHを6.0に調整し、フロックを形成さ
せた。フロック形成後の上澄みは目視で透明であった。
表1に示すように、処理前のTOCは、241ppmで
あったが、凝集処理後のTOCはそれぞれ、6.5pp
mに低下した。
【0012】
【表1】
【0013】
【発明の効果】本発明の研磨廃液の処理方法は、TOC
が30ppm以上の有機成分を含有する研磨廃液1を予
備処理することで有機成分を除去するため、その後有機
成分の含有量が低い研磨廃液2と合体混合して処理する
ことによって、純水へのリサイクルが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 CMP工程から排出される研磨廃液の処理方
法のブロック図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 4D028 AB00 4D062 BA04 BB05 CA20 DA04 DA13 EA13 EA14 EA32 EA35 FA17 FA26 FA28

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 半導体製造の研磨工程で排出される研磨
    廃液の処理法であって、研磨廃液1、研磨廃液2を合体
    混合して処理する工程を備え、研磨廃液1の全有機炭素
    濃度(TOC)は30ppm以上であり、研磨廃液2の
    TOCは30ppm未満であり、研磨廃液1を研磨廃液
    2に合体混合する前に研磨廃液1を予備処理するを特徴
    とする研磨廃液の処理法。
  2. 【請求項2】 研磨廃液1、研磨廃液2を合体混合して
    処理した処理水を純水製造装置にフィードバックする請
    求項1記載の研磨廃液の処理法。
  3. 【請求項3】 予備処理が凝集沈殿である請求項1〜2
    各項記載の研磨廃液の処理法。
  4. 【請求項4】 予備処理が生物処理である請求項1〜3
    各項記載の研磨廃液の処理法。
  5. 【請求項5】 研磨廃液1が酸化セリウム、有機高分子
    を含有する請求項1〜4記載の研磨廃液の処理法。
JP11135534A 1999-05-17 1999-05-17 研磨廃液の処理法 Pending JP2000325965A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11135534A JP2000325965A (ja) 1999-05-17 1999-05-17 研磨廃液の処理法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11135534A JP2000325965A (ja) 1999-05-17 1999-05-17 研磨廃液の処理法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2000325965A true JP2000325965A (ja) 2000-11-28

Family

ID=15154033

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP11135534A Pending JP2000325965A (ja) 1999-05-17 1999-05-17 研磨廃液の処理法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2000325965A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009297600A (ja) * 2008-06-10 2009-12-24 Japan Organo Co Ltd 分散剤含有水の処理方法
CN112624428A (zh) * 2020-12-29 2021-04-09 上海丰信环保科技有限公司 集成电路行业研磨废水三级过滤回用水工艺
JP7481761B2 (ja) 2022-10-04 2024-05-13 株式会社Mfcテクノロジー Cmp用セリアスラリー再生方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009297600A (ja) * 2008-06-10 2009-12-24 Japan Organo Co Ltd 分散剤含有水の処理方法
CN112624428A (zh) * 2020-12-29 2021-04-09 上海丰信环保科技有限公司 集成电路行业研磨废水三级过滤回用水工艺
JP7481761B2 (ja) 2022-10-04 2024-05-13 株式会社Mfcテクノロジー Cmp用セリアスラリー再生方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Lin et al. Chemical and physical treatments of chemical mechanical polishing wastewater from semiconductor fabrication
JP5440199B2 (ja) シリコンウエハエッチング排水の処理方法及び処理装置
JP2000254659A (ja) Cmp排液の処理方法
JPH1133560A (ja) Cmp排液の凝集処理方法
KR101653128B1 (ko) 아졸계 구리용 방식제 함유수의 처리 방법
JP2004261708A (ja) シリコン微粒子及び/又はコロイドシリカ含有排水の凝集処理方法
JP2002316173A (ja) 砒素及び過酸化水素を含有する排水の処理方法
JP4272122B2 (ja) 凝集沈殿水処理方法及び装置
JP2000140861A (ja) 微細砥粒子分散研磨液を含む排水の処理方法
JP4508600B2 (ja) フッ素含有排水の処理方法及び処理装置
JP2007075780A (ja) マンガン含有水の処理方法及び装置
Kin et al. Treatment of chemical–mechanical planarization wastes by electrocoagulation/electro-Fenton method
JP2000325965A (ja) 研磨廃液の処理法
JP2009125708A (ja) Cmp排水の処理方法
JP2003047971A (ja) 排水処理方法
JP3325689B2 (ja) 金属含有排水の処理方法
CN110023250B (zh) 用于处理含二氧化硅水的处理系统和处理方法
JPH10323675A (ja) シリコン廃液から切削粉を分離する方法
KR102093499B1 (ko) 스태틱 믹서 및 이를 이용한 플럭의 고속 침강 방법
JPH10180008A (ja) 膜分離装置
JP2004041900A (ja) コロイダルシリカ含有水の処理方法
JP2010075928A (ja) フッ素含有排水の処理方法及び処理装置
JP4528643B2 (ja) 酸逆洗排水の再利用方法
JP5874359B2 (ja) 凝集処理方法
JP2002263676A (ja) 排水処理方法及び装置