JP2001121421A - 用水回収装置 - Google Patents

用水回収装置

Info

Publication number
JP2001121421A
JP2001121421A JP30751599A JP30751599A JP2001121421A JP 2001121421 A JP2001121421 A JP 2001121421A JP 30751599 A JP30751599 A JP 30751599A JP 30751599 A JP30751599 A JP 30751599A JP 2001121421 A JP2001121421 A JP 2001121421A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
water
water tank
raw water
slurry
membrane
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
JP30751599A
Other languages
English (en)
Inventor
Shuichi Sasako
秀一 小砂子
Hidefumi Tsuboi
秀文 坪井
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.)
Hitachi Chemical Techno Plant Ltd
Resonac Corp
Original Assignee
Hitachi Chemical Co Ltd
Hitachi Chemical Techno Plant 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, Hitachi Chemical Techno Plant Ltd filed Critical Hitachi Chemical Co Ltd
Priority to JP30751599A priority Critical patent/JP2001121421A/ja
Publication of JP2001121421A publication Critical patent/JP2001121421A/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
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/10Greenhouse gas [GHG] capture, material saving, heat recovery or other energy efficient measures, e.g. motor control, characterised by manufacturing processes, e.g. for rolling metal or metal working

Landscapes

  • Auxiliary Devices For Machine Tools (AREA)
  • Grinding-Machine Dressing And Accessory Apparatuses (AREA)
  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】分離膜の処理水量と分離膜の寿命を高いレベル
で維持するとともに、濃縮液の排出頻度と量を大幅に低
減し、用水の回収率を高めることが可能な用水回収装置
を提供すること。 【解決手段】半導体製造工程から排出される微粒子懸濁
排水を貯める原水槽と、前記原水槽にポンプを介して接
続され、原水槽の微粒子懸濁排水を微粒子スラッジと処
理水とに分離する膜分離装置と、前記膜分離装置により
捕捉された懸濁微粒子を逆圧洗浄により取り除く手段を
具え、前記逆圧洗浄手段からの逆洗浄水を再度原水槽に
戻すようにしてなる用水回収装置において、前記逆圧洗
浄手段と原水槽の間に逆洗浄水中の懸濁微粒子を捕捉分
離する手段を設けた用水回収装置により処理する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体製造装置か
ら排出されるゲル化しやすい微粒子懸濁液(以下スラリ
と称す)、特にCMP装置から排出される微粒子を含む
研磨排水から、濃縮されたスラリと再利用できる用水と
を分離処理する技術に関する。
【0002】
【従来の技術】半導体素子を形成したウエハ表面の平坦
化の手法として化学機械的研磨(CMP)が用いられる
ようになってきている。この方法は、粒径が1μm以下
の研磨性微粒子を1〜10質量%含むスラリを研磨パッ
ドと半導体ウエハとの間に連続的に供給しながら行うも
ので、懸濁微粒子を含む排水が大量に発生する。CMP
装置から排出される研磨排水から、微粒子と再利用可能
な用水とを分離処理する技術としては、図5に示すよう
に単純に原水槽2に受けた研磨排水1を、限外ろ過(U
F)膜などの膜分離装置4を用いてろ過したろ液を回収
する方法や、図6に示すように、一段目の膜分離装置4
で濃縮された研磨排水1を、二段目の膜分離装置4’で
更に濃縮することにより、一段目の膜分離装置の長寿命
化と用水回収の高効率化を図る方法(特開明62-830
86号公報)や、図7に示すように、膜分離装置4で濃
縮された原水槽2中のスラリを、脱水機など膜分離以外
の分離装置16で除去し、原水槽2内のスラリ濃度を低
減することにより、膜分離装置の長寿命化と処理水量の
維持を図る方法(特開平07-60071号公報)などが
ある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】現在、CMP用のスラ
リとしては様々な性状をもったスラリが上市されてきて
いる。しかし、薬液メーカは、ウエハの平坦化に関して
性能の良いスラリの開発を目標としているため、スラリ
使用後に排出される懸濁微粒子を大量に含む排水の処理
を考えた場合、処理しにくいスラリも多々上市されてい
る。この様なスラリの中に本発明で処理対象としている
ゲル化しやすいスラリがある。このゲル化しやすいスラ
リを、分離膜を使用して濃縮されたスラリと処理水に分
離する場合、分離膜により分離されたスラリは、逆圧洗
浄により原水槽に戻されるので原水槽のスラリ濃度が高
くなるとともに、分離膜の分離面において圧密化を起こ
し、分離面でゲル化し処理水量の低下を引き起こす。
【0004】このゲル化したスラリは逆圧洗浄により分
離面から剥離することができるが、従来の単純に原水槽
に受けた研磨排水を分離膜を使用してろ過する方法(図
5)や、一段目の分離膜で濃縮された研磨排水を、二段
目の分離膜で更に濃縮する方法(図6)は、逆洗浄水が
原水槽に戻るため、原水槽内のゲル化しやすいスラリ濃
度が高まる。そのため、処理が進むにつれてスラリのゲ
ル化の影響が大きくなり、処理水量の低下や分離膜の寿
命が短くなる問題がある。そのため、処理水量の維持や
分離膜の寿命を確保するために、濃縮スラリ液を定期的
に排出する必要がある。分離膜で濃縮された原水槽中の
スラリを、脱水機などの分離膜以外の分離装置で除去す
る方法(図7)もあるが、ゲル化したスラリは撹絆する
と再び分散するため、原水槽内の濃縮液を引き抜いて脱
水機などで除去しようとしても、微粒子が既に分散して
おり、効率よく原水槽中のスラリを除去できないといっ
た問題がある。本発明はかかる実状に鑑みなされたもの
で、分離膜の処理水量と分離膜の寿命を高いレベルで維
持するとともに、濃縮スラリ液の排出頻度と量を大幅に
低減し、用水の回収率を高めることが可能な用水回収装
置を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】かかる目的は本発明によ
れば、半導体製造工程から排出される微粒子懸濁排水を
貯める原水槽と、前記原水槽にポンプを介して接続さ
れ、原水槽の微粒子懸濁排水を濃縮されたスラリと処理
水とに分離する膜分離装置と、前記膜分離装置により捕
捉された懸濁微粒子を逆圧洗浄により取り除く手段を具
え、前記逆圧洗浄手段からの逆洗浄水を再度原水槽に戻
すようにしてなる用水回収装置において、前記逆圧洗浄
手段と原水槽の間に逆洗浄水中の懸濁微粒子を捕捉分離
する手段を設けたことを特徴とする用水回収装置により
達成される。以下、本発明を実施例を示す図面を参照し
ながら説明する。
【0006】
【発明の実施の形態】図1は本発明の実施例を示したも
ので、半導体製造工程から排出される微粒子懸濁排水
(研磨排水)1を貯める原水槽2と、前記原水槽2にポ
ンプ3を介して接続され、原水槽の研磨排水を濃縮され
たスラリと処理水とに分離する膜分離装置4と、前記膜
分離装置4により捕捉された濃縮スラリを逆洗浄により
取り除く手段を具え、前記逆洗浄手段からの逆洗浄水を
再度原水槽2に戻すようにしてなる用水回収装置におい
て、前記逆洗浄手段と原水槽2の間に逆洗浄水中の懸濁
微粒子を捕捉分離する手段6を設けてなる。膜分離装置
4に使用する膜としては、ポリアクリロニトリル、ポリ
オレフィン、ポリスルホン、酢酸セルロース誘導体、ポ
リビニルアルコール、ポリアミド、ポリイミド等の高分
子素材、アルミナ、多孔性ガラス等の無機セラミック素
材からなる精密ろ過膜、限外ろ過膜等が用いられる。そ
して、粒子を分離させる膜は、除去対象とする懸濁粒子
の径の1/2以下の径を有する膜を用いるのが好まし
い。逆圧洗浄する手段とては、膜分離装置4から回収さ
れた回収水8を逆圧洗浄ポンプ10を介して膜分離装置
4へ導入することによって行う。逆洗浄水中の懸濁微粒
子を捕捉分離する手段6としては、特に制約はないが、
図2に示すようなスラッジ受け網あるいは図4に示すよ
うなスクリ−ンベルト、あるいはバグフィルタ等を用い
ることができる。
【0007】図1〜4に示した本発明の用水回収装置に
おいて、スラリを含む研磨排水1は原水槽2で受けら
れ、ポンプ3により膜分離装置4へ送られ濃縮スラリと
処理水に分離される。膜分離装置4の分離膜により分離
された濃縮スラリは、逆洗浄により原水槽2に戻される
が、この戻りにより原水槽2内のスラリ濃度は高くなる
とともに、膜分離装置4の分離面において圧密化を起こ
し、分離面でスラリの濃厚なスラッジ層を形成するため
透過抵抗が増加し、膜分離装置の処理水量が徐々に低下
する。この時、ゲル化しやすいスラリがゲル化して分離
面を覆う。低下した処理水量を回復するため、定期的に
逆圧洗浄ンプ10により逆洗浄水8を膜分離装置4の処
理水側から送液し、分離面に付着しているスラッジを分
離面から剥離する。逆圧洗浄水8と剥離したゲル化状態
のスラリは、クロスフローあるいは全量ろ過の流路を介
して原水槽2へ流れるが、切替バルブ5を切り替えるこ
とにより、原水槽2へは直接流れず分離手段6に排出さ
れる。この時スラリはゲル化しているため、比較的簡単
な分離手段でも分離でき、スラッジが除かれた逆洗浄水
8が原水槽2に戻る。本発明では、逆圧洗浄時に処理水
側から膜分離装置を通過した逆洗浄水が、クロスフロー
あるいは全量ろ過の流路を介して直接原水槽へ戻らない
ように流路を切り替え、逆洗浄水に含まれるゲル化した
スラリを分離手段で分離した後、原水槽へ戻すことで、
効率的にスラッジを除去することにより、原水槽中のス
ラリ濃度を低減し、膜分離装置の処理水量と膜分離装置
の寿命を高いレベルで維持するとともに、濃縮液の排出
頻度と量を低減し、用水の回収率を高めることができ
る。
【0008】
【実施例】以下、本発明の一実施例を、水酸化カリウム
ベースでシリカを研磨粒子とした、酸化膜CMP用のス
ラリの研磨排水の場合を例に取り、図2に基づいて説明
するが、本発明はこれに限定されるものではない。本実
施例で使用したスラリは、平均孔径が0.1μmのセラ
ミック製メンブレンフィルタでろ過すると、メンブレン
フィルタに捕捉されたスラリがゲル化し、厚さ数mmの
白色半透明のゲルを生成した。このゲル化したスラリは
水中に入れて攪拌すると再び分散する性状である。図2
は本実施例の概略フロー図であり、CMP装置(図示せ
ず)から排出されたスラリを含む研磨排水1は原水槽2
に流入した後、分離ポンプ3により膜分離装置4へ送ら
れ、クロスフローろ過により処理される。本実施例では
膜分離装置としてセラミックフィルタを使用したが、ス
ラリを除去できる膜分離装置であれば、精密ろ過(MF)
膜や限外ろ過(UF)膜などいずれの膜分離装置を使用し
てもよい。
【0009】処理開始時の処理水量は0.2m3/m2
hであったが、処理開始直後から、スラリの圧密化によ
って徐々に処理水量が低下し、10分程度経過すると処
理水量は0.05m3/m2/hで一定となった。この時
点で、圧密化によってゲル化したスラリの厚みが一定に
なったと判断し、切替バルブ5を逆洗浄水8がスラッジ
受け網12に流れるように切り替えて、処理水を逆洗浄
水8として使用し逆圧洗浄を行なった。逆洗浄水8は膜
分離装置4上部から排出され、排出された逆洗浄水8中
には直径数mmのゲル化したスラッジが確認でき、20
メッシュのスラッジ受け網12により十分に捕捉可能で
あった。スラッジ受け網12に捕捉したスラッジは、ス
ラッジ受け網12を反転させることによりスラッジ槽1
3へ排出した。以後10分毎に逆圧洗浄を行ない、スラ
ッジ受け網12によりゲル化したスラリを除去しながら
濃縮処理を行なった。その結果、原水槽中のスラリ濃度
を低減することができ、スラッジ受け網を用いずに原水
槽に戻した場合と比較して、同じ濃縮倍率における処理
水量を大幅に高めることが可能であった。本実施例で
は、クロスフローにより処理を行なったが、図3に示す
ような全量ろ過でも同様の効果を得ることができる。
【0010】
【発明の効果】本発明によれば、効率的にスラッジを濃
縮液中から除去できるため、分離膜の処理水量と分離膜
の寿命を高いレベルで維持するとともに、濃縮液の排出
頻度と量を大幅に低減し、用水の回収率を高めることが
可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の1形態を示す用水回収装置の概
略フロー図。
【図2】本発明のクロスフロー方式の一実施例を示す用
水回収装置の概略フロー図。
【図3】本発明の全量ろ過方式の一実施例を示す用水回
収装置の概略フロー図。
【図4】分離手段としてぺ一パーフィルタを使用した一
実施例を示す用水回収装置の概略フロー図。
【図5】分離膜を使用した従来例の概略フロー図
【図6】二段処理をした従来例の概略フロー図
【図7】分離装置を使用した従来例の概略フロー図
【符号の説明】
1 研磨排水 2 原水槽 3 分離ポンプ 4 膜分離装置 5 切替バルブ 6 分離手段 7 処理水切替バルブ 8 逆洗浄水 9 濃縮液 10 逆圧洗浄ポンプ 11 回収水槽 12 スラッジ受け網 13 スラッジ槽 14 スクリ−ンベルト 15 濃縮槽 16 分離装
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 坪井 秀文 茨城県下館市大字下江連1250番地 日立化 成テクノプラント株式会社内 Fターム(参考) 3C011 BB34 3C047 FF19 GG14 GG17 4D006 GA06 GA07 JA53A JA56A JA67A JA70A KA63 KC03 KC13 KE02Q KE02R MA22 PB08 PB15 PC01

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】半導体製造工程から排出される微粒子懸濁
    排水を貯める原水槽と、前記原水槽にポンプを介して接
    続され、原水槽の微粒子懸濁排水を濃縮されたスラリと
    処理水とに分離する膜分離装置と、前記膜分離装置によ
    り捕捉された懸濁微粒子を逆圧洗浄により取り除く手段
    を具え、前記逆圧洗浄手段からの逆洗浄水を再度原水槽
    に戻すようにしてなる用水回収装置において、前記逆圧
    洗浄手段と原水槽の間に逆洗浄水中の懸濁微粒子を捕捉
    分離する手段を設けたことを特徴とする用水回収装置。
JP30751599A 1999-10-28 1999-10-28 用水回収装置 Pending JP2001121421A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP30751599A JP2001121421A (ja) 1999-10-28 1999-10-28 用水回収装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP30751599A JP2001121421A (ja) 1999-10-28 1999-10-28 用水回収装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2001121421A true JP2001121421A (ja) 2001-05-08

Family

ID=17970019

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP30751599A Pending JP2001121421A (ja) 1999-10-28 1999-10-28 用水回収装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2001121421A (ja)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003300070A (ja) * 2002-04-09 2003-10-21 Ngk Insulators Ltd メタル系cmp排水の処理方法
CN100374245C (zh) * 2003-12-29 2008-03-12 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 研磨液再利用装置及其系统
JP2009113148A (ja) * 2007-11-06 2009-05-28 Nomura Micro Sci Co Ltd 研磨スラリーのろ過方法並びに研磨材の回収方法及び回収装置
JP2009183920A (ja) * 2008-02-08 2009-08-20 Benten:Kk 液体浄化装置
JP2010260047A (ja) * 2009-04-28 2010-11-18 Daewoo E&C Co Ltd 凝集−傾斜板沈殿池による前処理を行った加圧式精密ろ過器と回収率を向上させるための空隙制御型繊維ろ過器とを用いた浄水処理装置及び方法
JP2019076969A (ja) * 2017-10-20 2019-05-23 ファナック株式会社 工作機械の切削液供給装置

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003300070A (ja) * 2002-04-09 2003-10-21 Ngk Insulators Ltd メタル系cmp排水の処理方法
CN100374245C (zh) * 2003-12-29 2008-03-12 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 研磨液再利用装置及其系统
JP2009113148A (ja) * 2007-11-06 2009-05-28 Nomura Micro Sci Co Ltd 研磨スラリーのろ過方法並びに研磨材の回収方法及び回収装置
JP2009183920A (ja) * 2008-02-08 2009-08-20 Benten:Kk 液体浄化装置
JP2010260047A (ja) * 2009-04-28 2010-11-18 Daewoo E&C Co Ltd 凝集−傾斜板沈殿池による前処理を行った加圧式精密ろ過器と回収率を向上させるための空隙制御型繊維ろ過器とを用いた浄水処理装置及び方法
JP2019076969A (ja) * 2017-10-20 2019-05-23 ファナック株式会社 工作機械の切削液供給装置
US10695882B2 (en) 2017-10-20 2020-06-30 Fanuc Corporation Cutting fluid supply device of machine tool

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4353665B2 (ja) 濾過装置
KR101323765B1 (ko) 실리콘입자의 처리방법 및 장치
JP3634792B2 (ja) 被除去物の除去方法
JP2002331456A (ja) 研磨材の回収装置
JPH09138298A (ja) 中空糸膜を用いた濾過装置及びその逆洗方法
JP3634791B2 (ja) 被除去物の除去方法
JP5261090B2 (ja) シリコン含有排水の処理方法及び装置
JP2001121421A (ja) 用水回収装置
JPH11121408A (ja) 研磨剤スラリ回収装置
JP5640260B2 (ja) クーラント回収方法
JP2000288935A (ja) 非コロイド状研磨材の回収方法及び装置
JP3943748B2 (ja) 膜ろ過装置の洗浄方法
CN211921098U (zh) 一种硅片加工废水的处理装置
JP3891739B2 (ja) 膜ろ過装置の運転方法
JPH10235351A (ja) コロイダルシリカ含有廃水からの水回収方法
JPH1133362A (ja) 研磨剤の回収方法及び研磨剤の回収装置
JP5891800B2 (ja) ガラスの研磨方法
JP2000229286A (ja) 用水回収装置
JP3518445B2 (ja) Cmp排水の処理装置
JPH03169394A (ja) 顕濁排水回収装置
JP4457444B2 (ja) 研磨材の回収方法
JP4726396B2 (ja) 濾過装置
JPH11138162A (ja) 研磨排水処理装置
JP2002052321A (ja) 膜ろ過装置の逆洗方法
JP2002016027A (ja) 研磨材の回収装置

Legal Events

Date Code Title Description
A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711

Effective date: 20040106

RD03 Notification of appointment of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A681

Effective date: 20040106