JP2002534252A - スラッジを発生させないｃｍｐ銅廃棄物の処理 - Google Patents
スラッジを発生させないｃｍｐ銅廃棄物の処理Info
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Abstract
(57)【要約】
たとえばＣＭＰからの、溶解金属を含む廃棄スラリー（１１）を、スラッジを発生させずに処理する。実施例には、固体フィルタ（１３）を用いて廃棄スラリーを固体無しの溶解金属含有ろ液部分（１８）と濃縮固体含有部分（１６）とに分離し、イオン交換装置（２０）を用いてろ液から溶解金属を除去し、イオン交換装置（２０）からの金属無しの排出液（２５）で濃縮固体含有部分を逆流洗浄して溶解金属含有量をさらに減じ、洗浄された濃縮固体含有部分を廃棄物排出路（２３）に放出し、イオン交換装置から金属を溶液形状で除去し、任意として電解採取（３２）により溶液から固体金属を抽出することが含まれる。
Description
【０００１】
この発明は、少なくとも１つの溶解した金属を含有する廃液スラリーを、スラ
ッジを発生させずに処理するための方法およびシステムに関する。より特定的に
は、この発明は、半導体集積回路素子の「バックエンド」メタライゼーション処
理中に行なわれるような化学機械研磨（ＣＭＰ）において用いられる溶解した金
属含有スラリーを、スラッジを発生させずに処理するための方法およびシステム
に関する。
ッジを発生させずに処理するための方法およびシステムに関する。より特定的に
は、この発明は、半導体集積回路素子の「バックエンド」メタライゼーション処
理中に行なわれるような化学機械研磨（ＣＭＰ）において用いられる溶解した金
属含有スラリーを、スラッジを発生させずに処理するための方法およびシステム
に関する。
【０００２】
この発明は、溶解した金属を含有する廃液スラリーの処理および廃棄に関し、
銅ベースのコンタクト、ビア、階層間メタライゼーション、および素子相互接続
経路付けを有する集積回路半導体装置の「バックエンド」メタライゼーション処
理において特に用いられるものである。
銅ベースのコンタクト、ビア、階層間メタライゼーション、および素子相互接続
経路付けを有する集積回路半導体装置の「バックエンド」メタライゼーション処
理において特に用いられるものである。
【０００３】 半導体製造技術においては、能動および受動素子領域または半導体基板内もし
くは上に形成される構成要素への導電性を有するコンタクトを形成するため、な
らびにビア孔、階層間メタライゼーションおよび相互接続経路付けパターンを充
填してそれら構成要素および／または領域を配線してつなぐために、金属膜が用
いられる。そのような目的で用いられる金属は、チタニウム、タンタル、アルミ
ニウム、ニッケル、コバルト、銀、金、銅、およびそれらの合金を含む。これら
のうち、銅および銅ベースの合金は半導体ウェハの「バックエンド」処理のため
に用いられるＶＬＳＩ多層メタライゼーション方式において用いるのに特に魅力
的である。銅は非常に低い抵抗率、つまりアルミニウムのそれよりもさらに低い
抵抗率と、非常に高い電気移動抵抗とを有する。さらに、銅およびその合金は銀
および金ならびにそれらの合金に対してコストの面で非常に有利である。
くは上に形成される構成要素への導電性を有するコンタクトを形成するため、な
らびにビア孔、階層間メタライゼーションおよび相互接続経路付けパターンを充
填してそれら構成要素および／または領域を配線してつなぐために、金属膜が用
いられる。そのような目的で用いられる金属は、チタニウム、タンタル、アルミ
ニウム、ニッケル、コバルト、銀、金、銅、およびそれらの合金を含む。これら
のうち、銅および銅ベースの合金は半導体ウェハの「バックエンド」処理のため
に用いられるＶＬＳＩ多層メタライゼーション方式において用いるのに特に魅力
的である。銅は非常に低い抵抗率、つまりアルミニウムのそれよりもさらに低い
抵抗率と、非常に高い電気移動抵抗とを有する。さらに、銅およびその合金は銀
および金ならびにそれらの合金に対してコストの面で非常に有利である。
【０００４】 図１を参照して、概略的に断面図で示されるのは、集積回路装置の「バックエ
ンド」メタライゼーションにおいて特に用いられ、さまざまな電気構成要素、回
路板などの製造において有用であるプロセスであるが、このプロセスにおいては
、「ダマシン」（またはイン・レイド（中に置かれる））技術を用いることによ
り、窪んだメタライゼーションパターンおよび／またはコンタクトを形成する。
例示的に、基板１は、典型的には単結晶シリコンからなる、少なくとも１つの能
動素子領域が中または上に形成される半導体ウェハを含む。最初のステップで、
所望される導電体パターンが複数の窪み２、たとえば溝、トレンチ、孔などとし
て、半導体基板上に形成される誘電体層３内に規定される。次のステップは、窪
み２を充填する好適に導電性を有する金属層５（たとえば銅または銅合金）の堆
積を含む。典型的には、確実に窪みを完全に充填するために、金属層５は過剰な
厚みｔを有するブランケット層として堆積され、それによって窪みを過剰に充填
し誘電体層３の上面４を被覆する。上面６はこの図においては説明を簡単にする
ため平面として示されているが、実際にはそれは平坦でない基板トポグラフィお
よびその堆積方法の特性の結果平坦性は非常に低い。
ンド」メタライゼーションにおいて特に用いられ、さまざまな電気構成要素、回
路板などの製造において有用であるプロセスであるが、このプロセスにおいては
、「ダマシン」（またはイン・レイド（中に置かれる））技術を用いることによ
り、窪んだメタライゼーションパターンおよび／またはコンタクトを形成する。
例示的に、基板１は、典型的には単結晶シリコンからなる、少なくとも１つの能
動素子領域が中または上に形成される半導体ウェハを含む。最初のステップで、
所望される導電体パターンが複数の窪み２、たとえば溝、トレンチ、孔などとし
て、半導体基板上に形成される誘電体層３内に規定される。次のステップは、窪
み２を充填する好適に導電性を有する金属層５（たとえば銅または銅合金）の堆
積を含む。典型的には、確実に窪みを完全に充填するために、金属層５は過剰な
厚みｔを有するブランケット層として堆積され、それによって窪みを過剰に充填
し誘電体層３の上面４を被覆する。上面６はこの図においては説明を簡単にする
ため平面として示されているが、実際にはそれは平坦でない基板トポグラフィお
よびその堆積方法の特性の結果平坦性は非常に低い。
【０００５】 ダマシン技術に従う次のステップにおいて、誘電体層３の表面上の金属層５の
全厚みｔは平坦化プロセス、典型的には化学機械研磨（「ＣＭＰ」）によって除
去され、その結果、金属部分５′が窪み２内に、それらの露出した表面７が誘電
体層３の表面４と実質的に共面である状態で残される。このようなダマシンプロ
セスは、他のタイプのプロセス、たとえば金属エッチングおよび誘電体ギャップ
充填といったプロセスに伴う問題を有利に回避しながらイン・レイドの導電体を
誘電体層内に形成する。
全厚みｔは平坦化プロセス、典型的には化学機械研磨（「ＣＭＰ」）によって除
去され、その結果、金属部分５′が窪み２内に、それらの露出した表面７が誘電
体層３の表面４と実質的に共面である状態で残される。このようなダマシンプロ
セスは、他のタイプのプロセス、たとえば金属エッチングおよび誘電体ギャップ
充填といったプロセスに伴う問題を有利に回避しながらイン・レイドの導電体を
誘電体層内に形成する。
【０００６】 従来の装置を用いる典型的なＣＭＰ法では、半導体ウェハ１を回転する研磨パ
ッドに抗して回転させながら、研磨性がありかつ化学的に反応性を有する溶液／
スラリーをその回転しているパッドに供給する。他のＣＭＰ装置では振動するま
たは連続するベルトパッドを利用してもよい。
ッドに抗して回転させながら、研磨性がありかつ化学的に反応性を有する溶液／
スラリーをその回転しているパッドに供給する。他のＣＭＰ装置では振動するま
たは連続するベルトパッドを利用してもよい。
【０００７】 シリコン半導体ウェハのＣＭＰのために用いられるスラリーは、それらの意図
される使用によって、シリコン研磨スラリー、酸化物研磨スラリー、および金属
研磨スラリーの３つの分類に分けられ得る。シリコン研磨スラリーは剥き出しの
シリコンウェハを研磨し平坦化する目的で調合され、酸化物研磨スラリーはウェ
ハ上の誘電体層、典型的にはシリコン酸化物の層を研磨し平坦化する目的で設計
される。金属研磨スラリーは、この発明に従うプロセスにおいて用いられその主
題をなすものであるが、それは半導体ウェハ上の導電性の金属含有層を研磨し平
坦化するために用いられる。
される使用によって、シリコン研磨スラリー、酸化物研磨スラリー、および金属
研磨スラリーの３つの分類に分けられ得る。シリコン研磨スラリーは剥き出しの
シリコンウェハを研磨し平坦化する目的で調合され、酸化物研磨スラリーはウェ
ハ上の誘電体層、典型的にはシリコン酸化物の層を研磨し平坦化する目的で設計
される。金属研磨スラリーは、この発明に従うプロセスにおいて用いられその主
題をなすものであるが、それは半導体ウェハ上の導電性の金属含有層を研磨し平
坦化するために用いられる。
【０００８】 上述のように、導電性を有する金属含有層は典型的には誘電体層上に堆積され
、タングステン、チタニウム、アルミニウム、ニッケル、コバルト、銅、銀、金
およびそれらの合金を含み得る。一般に用いられるＣＭＰ金属研磨剤は、たとえ
ばシリカ、アルミナ、またはセリアといった研磨剤の約５０〜１，０００ｎｍの
直径を有する非常に小さな粒子が水ベースの液体媒体に懸濁された状態で含まれ
る。これらの粒子のスラリーにおける割合はその用いられる特定のスラリーに依
存するが、典型的には約１〜５重量％の範囲内である。金属研磨スラリーのｐＨ
は、その使用される特定の調合物によって、僅かに酸性（たとえば約５．０）か
らおおよそ中性（たとえば約７．５）まで変動してもよい。僅かに酸性の調合物
の場合、そのｐＨは、選択肢として、たとえば酢酸またはクエン酸といった有機
酸の添加によって制御される。加えて、そのスラリーは、導電性を有する金属含
有材料を可溶性にするための１つ以上の酸化剤を含むことによりその除去を促し
てもよい。典型的な酸化剤は、過酸化水素、フェリシアン化カリウム、硝酸鉄（
ＩＩＩ）、および／またはそれらの混合物を含む。半導体ウェハのＣＭＰ処理の
ための金属研磨スラリーの組成に関するさらなる詳細は、プロセスパラメータと
ともに、米国特許第５，３４０，３７０号に記載されており、その開示の全体を
ここに引用により援用するものである。
、タングステン、チタニウム、アルミニウム、ニッケル、コバルト、銅、銀、金
およびそれらの合金を含み得る。一般に用いられるＣＭＰ金属研磨剤は、たとえ
ばシリカ、アルミナ、またはセリアといった研磨剤の約５０〜１，０００ｎｍの
直径を有する非常に小さな粒子が水ベースの液体媒体に懸濁された状態で含まれ
る。これらの粒子のスラリーにおける割合はその用いられる特定のスラリーに依
存するが、典型的には約１〜５重量％の範囲内である。金属研磨スラリーのｐＨ
は、その使用される特定の調合物によって、僅かに酸性（たとえば約５．０）か
らおおよそ中性（たとえば約７．５）まで変動してもよい。僅かに酸性の調合物
の場合、そのｐＨは、選択肢として、たとえば酢酸またはクエン酸といった有機
酸の添加によって制御される。加えて、そのスラリーは、導電性を有する金属含
有材料を可溶性にするための１つ以上の酸化剤を含むことによりその除去を促し
てもよい。典型的な酸化剤は、過酸化水素、フェリシアン化カリウム、硝酸鉄（
ＩＩＩ）、および／またはそれらの混合物を含む。半導体ウェハのＣＭＰ処理の
ための金属研磨スラリーの組成に関するさらなる詳細は、プロセスパラメータと
ともに、米国特許第５，３４０，３７０号に記載されており、その開示の全体を
ここに引用により援用するものである。
【０００９】 ＣＭＰ中、ウェハ表面上のメタライゼーション層およびパターン上におけるス
ラリー粒子の研磨作用の結果、非常に小さな金属粒子（つまり約０．２μｍのオ
ーダ）が除去されるが、それらの粒子はそのＣＭＰスラリーに含有される酸化剤
または他の専売剤によって急速に可溶性にされる（つまり溶解される）。この結
果、使用済みのＣＭＰは、たとえ濯ぎ水で希釈されても、非常に高い溶解金属の
濃度を含む。
ラリー粒子の研磨作用の結果、非常に小さな金属粒子（つまり約０．２μｍのオ
ーダ）が除去されるが、それらの粒子はそのＣＭＰスラリーに含有される酸化剤
または他の専売剤によって急速に可溶性にされる（つまり溶解される）。この結
果、使用済みのＣＭＰは、たとえ濯ぎ水で希釈されても、非常に高い溶解金属の
濃度を含む。
【００１０】 あるＣＭＰシステムでは、使用されたスラリーおよび濯ぎ水は分離されず両方
とも廃棄物排出路に向けられる。用いられる濯ぎ水の量は典型的には用いられる
スラリーの量の３０倍以上であり、１００倍にもなる。典型的な半導体製造工場
では、約１０〜１００ｇｐｍの製造研磨廃棄物（つまり使用済みスラリー＋廃水
）が廃棄物排出路に放出される。このような大量の廃棄物量の通過による大量の
化学的な消費はウェハ製造の環境に対する悪影響を大きく増す。さらに非常に憂
慮されるのは、特定のメタライゼーション方式のＣＭＰの結果使用済みスラリー
に溶解するかもしれないいくつかの金属の毒性であり、なぜならばその毒性はＣ
ＭＰ廃棄物の放出に対し環境上の厳しい制約を課し得るからである。上記のこと
に加えて、このようなＣＭＰ廃棄物の廃棄における経済上の大きな問題点は、そ
のＣＭＰ廃棄物流に溶解しているたとえば銀および金といった高価な金属の損失
である。
とも廃棄物排出路に向けられる。用いられる濯ぎ水の量は典型的には用いられる
スラリーの量の３０倍以上であり、１００倍にもなる。典型的な半導体製造工場
では、約１０〜１００ｇｐｍの製造研磨廃棄物（つまり使用済みスラリー＋廃水
）が廃棄物排出路に放出される。このような大量の廃棄物量の通過による大量の
化学的な消費はウェハ製造の環境に対する悪影響を大きく増す。さらに非常に憂
慮されるのは、特定のメタライゼーション方式のＣＭＰの結果使用済みスラリー
に溶解するかもしれないいくつかの金属の毒性であり、なぜならばその毒性はＣ
ＭＰ廃棄物の放出に対し環境上の厳しい制約を課し得るからである。上記のこと
に加えて、このようなＣＭＰ廃棄物の廃棄における経済上の大きな問題点は、そ
のＣＭＰ廃棄物流に溶解しているたとえば銀および金といった高価な金属の損失
である。
【００１１】 さらに、ＣＭＰスラリーは高価ではあるが、何万ドルもする価値を有するウェ
ハに損傷を与えるという危険性から、再利用されるスラリーをコスト削減の手段
として用いる可能性は低い。実際問題として、再利用されるスラリーを用いるこ
とによるウェハ損傷の危険性は新しいスラリーを用いることによる損傷の危険性
を超えることはあり得ない。この結果、使用済みのＣＭＰスラリーを再利用する
ことは半導体製造業界においては一般には行なわれない。
ハに損傷を与えるという危険性から、再利用されるスラリーをコスト削減の手段
として用いる可能性は低い。実際問題として、再利用されるスラリーを用いるこ
とによるウェハ損傷の危険性は新しいスラリーを用いることによる損傷の危険性
を超えることはあり得ない。この結果、使用済みのＣＭＰスラリーを再利用する
ことは半導体製造業界においては一般には行なわれない。
【００１２】 ＣＭＰ廃棄物の廃棄に対する別の従来の方策では、使用済みのＣＭＰスラリー
をたとえばろ過などによって処理することにより固形物（研磨凝集体）の分離を
ろ液が排出路に放出される前に行なう。これら分離された固形物は次いでフィル
タプレスに供給され、それら固形物は現場外廃棄のためにフィルタケーキ（「ス
ラッジ」）に圧縮される。しかしながら、そのようなスラッジは、多くの分野に
おいて、それを発生させたプロセスのゆえに有害な廃棄物であると考えられるた
め、そのような現場外廃棄の取扱いは多くの状況下において望ましいものではな
い。
をたとえばろ過などによって処理することにより固形物（研磨凝集体）の分離を
ろ液が排出路に放出される前に行なう。これら分離された固形物は次いでフィル
タプレスに供給され、それら固形物は現場外廃棄のためにフィルタケーキ（「ス
ラッジ」）に圧縮される。しかしながら、そのようなスラッジは、多くの分野に
おいて、それを発生させたプロセスのゆえに有害な廃棄物であると考えられるた
め、そのような現場外廃棄の取扱いは多くの状況下において望ましいものではな
い。
【００１３】 上記のプロセスに対する選択肢としての補助として、いくつかの例では固形物
分離から得られたろ液を典型的にはイオン交換処理することにより溶解金属の除
去を廃棄物排出路への放出前に行なう。さらなる選択肢として、その溶解した金
属を再使用の目的でろ液から固体の形で回復してもよい。
分離から得られたろ液を典型的にはイオン交換処理することにより溶解金属の除
去を廃棄物排出路への放出前に行なう。さらなる選択肢として、その溶解した金
属を再使用の目的でろ液から固体の形で回復してもよい。
【００１４】 このように、少なくとも１つの溶解した金属を含有する使用済みまたは廃棄物
ＣＭＰスラリーを処理するための方法およびシステムであって、先行技術の問題
および欠点、つまり、大量の未処理の処理廃液の廃棄物排出路への放出、毒性ま
たはそうでない場合には環境に有害な金属の廃棄物流への放出、有害な固形廃棄
物スラッジの発生およびその廃棄に伴う問題、ならびに半導体ウェハの「バック
エンド」メタライゼーション処理中に用いられる高価な金属の損失を免れる方法
およびシステムが求められている。
ＣＭＰスラリーを処理するための方法およびシステムであって、先行技術の問題
および欠点、つまり、大量の未処理の処理廃液の廃棄物排出路への放出、毒性ま
たはそうでない場合には環境に有害な金属の廃棄物流への放出、有害な固形廃棄
物スラッジの発生およびその廃棄に伴う問題、ならびに半導体ウェハの「バック
エンド」メタライゼーション処理中に用いられる高価な金属の損失を免れる方法
およびシステムが求められている。
【００１５】 さらに、既存のＣＭＰ方法と互換性があり、ＣＭＰ処理廃棄物の固体成分およ
び液体成分の両方の廃棄に対する環境上の要件および標準を十分に満たすような
、ＣＭＰ廃棄物スラリーを処理するための改善された方法およびシステムが求め
られている。
び液体成分の両方の廃棄に対する環境上の要件および標準を十分に満たすような
、ＣＭＰ廃棄物スラリーを処理するための改善された方法およびシステムが求め
られている。
【００１６】
この発明の利点は、半導体ウェハのＣＭＰにより「バックエンド」メタライゼ
ーション処理中に生じるような、溶解金属を含む廃液スラリーをスラッジを発生
させずに処理する方法である。
ーション処理中に生じるような、溶解金属を含む廃液スラリーをスラッジを発生
させずに処理する方法である。
【００１７】 この発明の他の利点は、溶解金属を含む廃液スラリーをスラッジを発生させず
に処理する方法であって、スラリーの固形分を溶解金属を含む液体から分離し、
処理して、含まれる溶解金属の濃度を環境的に許容可能な低レベルに減じ、スラ
ッジを発生させない態様で廃棄物排出路に放出する。
に処理する方法であって、スラリーの固形分を溶解金属を含む液体から分離し、
処理して、含まれる溶解金属の濃度を環境的に許容可能な低レベルに減じ、スラ
ッジを発生させない態様で廃棄物排出路に放出する。
【００１８】 この発明のさらに他の利点は、溶解金属を含む廃液スラリーをスラッジを発生
させずに処理する方法であって、溶解金属を含む液体をスラリーの固形分から分
離し、溶解金属を分離した液体から除去し、金属無しの液体の一部を用いて、分
離したスラリーの固形分を洗浄し、金属無しの液体の別の部分を環境的に許容可
能な状態で廃棄物排出路に放出するまたはＣＭＰ処理で再利用する。
させずに処理する方法であって、溶解金属を含む液体をスラリーの固形分から分
離し、溶解金属を分離した液体から除去し、金属無しの液体の一部を用いて、分
離したスラリーの固形分を洗浄し、金属無しの液体の別の部分を環境的に許容可
能な状態で廃棄物排出路に放出するまたはＣＭＰ処理で再利用する。
【００１９】 この発明のさらなる利点は、溶解金属を含む廃液スラリーをスラッジを発生さ
せずに処理する方法であって、溶解金属を含む液体をスラリーの固形分から分離
し、金属を液体から除去し、金属を再利用のために固体形状で再生し、スラリー
の固形分を環境的に許容可能な状態でそのまま放出する。
せずに処理する方法であって、溶解金属を含む液体をスラリーの固形分から分離
し、金属を液体から除去し、金属を再利用のために固体形状で再生し、スラリー
の固形分を環境的に許容可能な状態でそのまま放出する。
【００２０】 この発明の別の局面は、溶解金属を含む廃液スラリーをスラッジを発生させず
に処理するためのシステムである。
に処理するためのシステムである。
【００２１】 この発明のさらなる局面は、溶解金属を含む廃液スラリーをスラッジを発生さ
せずに処理し、金属を再利用のために固体形状で再生するためのシステムである
。
せずに処理し、金属を再利用のために固体形状で再生するためのシステムである
。
【００２２】 この発明のさらなる利点、局面および他の特徴は、以下で説明され、一部は、
当業者には、以下の説明を検討することにより明らかになるまたは本発明の実施
によりわかるであろう。この発明の利点は、前掲の特許請求の範囲で具体的に指
摘されるように実現され得られるであろう。
当業者には、以下の説明を検討することにより明らかになるまたは本発明の実施
によりわかるであろう。この発明の利点は、前掲の特許請求の範囲で具体的に指
摘されるように実現され得られるであろう。
【００２３】 この発明のある局面に従うと、上記および他の利点の一部は、溶解金属を含む
廃液スラリーをスラッジを発生させずに処理する方法により得られ、この方法は
、 固体フィルタおよびイオン交換装置を含む廃棄物処理システムを与えるステッ
プと、 溶解金属を含む廃液スラリーを固体フィルタに与え、スラリーを、第１の、溶
解金属を含む固体無しのろ液部分と、第２の、溶解金属濃度が実質的に減じられ
た濃縮固体含有廃棄物部分とに分離するステップと、 第１の固体無しのろ液部分をイオン交換装置に通して溶解金属を実質的に除去
し実質的に金属無しの排出液を与えるステップと、 第２の濃縮固体含有廃棄物部分を、固体フィルタにおいて、イオン交換装置か
らの実質的に金属無しの排出液の第１の部分を固体フィルタに通して洗浄するこ
とにより、溶解金属の含有量をさらに減じるステップと、 洗浄された濃縮固体含有廃棄物部分を廃棄物排出路に放出することにより、廃
液スラリーをスラッジを発生させずに処理するステップとを含む。
廃液スラリーをスラッジを発生させずに処理する方法により得られ、この方法は
、 固体フィルタおよびイオン交換装置を含む廃棄物処理システムを与えるステッ
プと、 溶解金属を含む廃液スラリーを固体フィルタに与え、スラリーを、第１の、溶
解金属を含む固体無しのろ液部分と、第２の、溶解金属濃度が実質的に減じられ
た濃縮固体含有廃棄物部分とに分離するステップと、 第１の固体無しのろ液部分をイオン交換装置に通して溶解金属を実質的に除去
し実質的に金属無しの排出液を与えるステップと、 第２の濃縮固体含有廃棄物部分を、固体フィルタにおいて、イオン交換装置か
らの実質的に金属無しの排出液の第１の部分を固体フィルタに通して洗浄するこ
とにより、溶解金属の含有量をさらに減じるステップと、 洗浄された濃縮固体含有廃棄物部分を廃棄物排出路に放出することにより、廃
液スラリーをスラッジを発生させずに処理するステップとを含む。
【００２４】 この発明に従う実施例において、イオン交換装置からの実質的に金属無しの排
出液の第２の部分は、廃棄物排出路に放出される、または、ＣＭＰ処理で再利用
される。イオン交換装置によりろ液から除去された金属は溶液として抽出され、
抽出された溶液はたとえば電解採取によって処理されて、再利用のための固体金
属が得られる。
出液の第２の部分は、廃棄物排出路に放出される、または、ＣＭＰ処理で再利用
される。イオン交換装置によりろ液から除去された金属は溶液として抽出され、
抽出された溶液はたとえば電解採取によって処理されて、再利用のための固体金
属が得られる。
【００２５】 この発明の別の局面に従うと、化学機械研磨（ＣＭＰ）プロセスからの溶解銅
含有廃液スラリーをスラッジを発生させずに処理する方法は、 固体フィルタおよびイオン交換装置を含む廃棄物処理システムを与えるステッ
プと、 銅含有廃液スラリーを固体フィルタに与え、スラリーを、第１の、溶解銅を含
む固体無しのろ液部分と、第２の、溶解銅濃度が実質的に減じられた濃縮固体含
有廃棄物部分とに分離するステップと、 第１の固体無しのろ液部分をイオン交換装置に通して溶解した銅を実質的に除
去し実質的に銅無しの排出液を与えるステップと、 第２の濃縮固体含有廃棄物部分を、固体フィルタにおいて、イオン交換装置か
らの実質的に銅無しの排出液の第１の部分を固体フィルタに通して洗浄すること
により、溶解銅の含有量をさらに減じるステップと、 洗浄された濃縮固体含有廃棄物部分を廃棄物排出路に放出することにより、Ｃ
ＭＰ廃液スラリーをスラッジを発生させずに処理するステップとを含む。
含有廃液スラリーをスラッジを発生させずに処理する方法は、 固体フィルタおよびイオン交換装置を含む廃棄物処理システムを与えるステッ
プと、 銅含有廃液スラリーを固体フィルタに与え、スラリーを、第１の、溶解銅を含
む固体無しのろ液部分と、第２の、溶解銅濃度が実質的に減じられた濃縮固体含
有廃棄物部分とに分離するステップと、 第１の固体無しのろ液部分をイオン交換装置に通して溶解した銅を実質的に除
去し実質的に銅無しの排出液を与えるステップと、 第２の濃縮固体含有廃棄物部分を、固体フィルタにおいて、イオン交換装置か
らの実質的に銅無しの排出液の第１の部分を固体フィルタに通して洗浄すること
により、溶解銅の含有量をさらに減じるステップと、 洗浄された濃縮固体含有廃棄物部分を廃棄物排出路に放出することにより、Ｃ
ＭＰ廃液スラリーをスラッジを発生させずに処理するステップとを含む。
【００２６】 この発明に従う実施例では、イオン交換装置からの実質的に銅無しの排出液の
第２の部分は、廃棄物排出路に放出され、またはＣＭＰ処理で再利用され、液体
再生剤をイオン交換装置に通してそこから銅を溶液として抽出し、抽出された銅
含有溶液は、電気化学電池に与えられ、電解採取処理により再使用のための固体
銅を得る。
第２の部分は、廃棄物排出路に放出され、またはＣＭＰ処理で再利用され、液体
再生剤をイオン交換装置に通してそこから銅を溶液として抽出し、抽出された銅
含有溶液は、電気化学電池に与えられ、電解採取処理により再使用のための固体
銅を得る。
【００２７】 この発明のさらに他の局面に従うと、溶解金属を含む排液スラリーをスラッジ
を発生させずに処理するためのシステムは、 廃液スラリーの入来する流れを、第１の、溶解金属を含む固体無しのろ液部分
と、第２の、溶解金属の濃度が実質的に減じられた濃縮固体含有廃棄物部分とに
分離するための固体フィルタと、 溶解金属を含む第１の固体無しのろ液部分を受け、実質的に金属無しの排出液
を与えるためのイオン交換装置と、 イオン交換装置からの実質的に金属無しの排出液の一部を、第２の濃縮固体含
有部分の洗浄のために与えて溶解金属含有量をさらに減じるための管路と、 洗浄された濃縮固体含有部分を廃棄物排出路に放出するための、固体フィルタ
からの出口とを含む。
を発生させずに処理するためのシステムは、 廃液スラリーの入来する流れを、第１の、溶解金属を含む固体無しのろ液部分
と、第２の、溶解金属の濃度が実質的に減じられた濃縮固体含有廃棄物部分とに
分離するための固体フィルタと、 溶解金属を含む第１の固体無しのろ液部分を受け、実質的に金属無しの排出液
を与えるためのイオン交換装置と、 イオン交換装置からの実質的に金属無しの排出液の一部を、第２の濃縮固体含
有部分の洗浄のために与えて溶解金属含有量をさらに減じるための管路と、 洗浄された濃縮固体含有部分を廃棄物排出路に放出するための、固体フィルタ
からの出口とを含む。
【００２８】 この発明の実施例に従うと、このシステムはさらに、イオン交換装置から金属
を金属含有溶液の形状で抽出するための再生剤の供給源と、金属含有溶液を受け
電解採取処理を行ない再使用のための固体金属を得るための電解セルとをさらに
含む。
を金属含有溶液の形状で抽出するための再生剤の供給源と、金属含有溶液を受け
電解採取処理を行ない再使用のための固体金属を得るための電解セルとをさらに
含む。
【００２９】 この発明のさらなる利点および局面は、当業者にとっては、以下の詳細な説明
から容易に明らかになるであろう。以下の説明では、この発明の好ましい実施例
のみが、この発明の方法の実施を意図した最良モードの例示としてのみ示され説
明されている。以下で述べるように、この発明には他の異なる実施例が可能であ
り、そのうちいくつかの詳細事項は、この発明から逸脱することなく明らかに種
々の点において変形可能である。したがって、図面および説明は本質的に例示で
あって限定ではない。
から容易に明らかになるであろう。以下の説明では、この発明の好ましい実施例
のみが、この発明の方法の実施を意図した最良モードの例示としてのみ示され説
明されている。以下で述べるように、この発明には他の異なる実施例が可能であ
り、そのうちいくつかの詳細事項は、この発明から逸脱することなく明らかに種
々の点において変形可能である。したがって、図面および説明は本質的に例示で
あって限定ではない。
【００３０】
ここで図２を参照して、この発明に従う、溶解した金属を含有する廃液スラリ
ーの、スラッジを発生させない処理を実施するためのシステム１０の例示的実施
例を示す。図示されるように、廃液スラリー１１が入口管１２を介して固形物フ
ィルタ１３に供給され、スラリー粒子がその液体媒体から分離される。フィルタ
１３はフィルタ要素またはフィルタ部材１４を含み、これは、スラリー固形物は
通し得ないが、金属含有液体媒体は自由に通す。フィルタ要素または部材１４は
、フィルタ１３の内部容積を、廃液スラリー１１の濃縮固形物部分１６を含むた
めの第１の空間またはコンパートメント１５と、溶解した金属を含有する廃液ス
ラリー１１の、固形物のないろ液部分１８を受けるための第２の空間またはコン
パートメント１７とに分けられる。典型的ではあるが限定的ではないある例では
、該システムに入口管１２によって供給される廃液スラリー１１は約０．１重量
％の固形物濃度を有し、コンパートメント１５における濃縮固形物部分１６は約
５重量％の固形物濃度を有する。
ーの、スラッジを発生させない処理を実施するためのシステム１０の例示的実施
例を示す。図示されるように、廃液スラリー１１が入口管１２を介して固形物フ
ィルタ１３に供給され、スラリー粒子がその液体媒体から分離される。フィルタ
１３はフィルタ要素またはフィルタ部材１４を含み、これは、スラリー固形物は
通し得ないが、金属含有液体媒体は自由に通す。フィルタ要素または部材１４は
、フィルタ１３の内部容積を、廃液スラリー１１の濃縮固形物部分１６を含むた
めの第１の空間またはコンパートメント１５と、溶解した金属を含有する廃液ス
ラリー１１の、固形物のないろ液部分１８を受けるための第２の空間またはコン
パートメント１７とに分けられる。典型的ではあるが限定的ではないある例では
、該システムに入口管１２によって供給される廃液スラリー１１は約０．１重量
％の固形物濃度を有し、コンパートメント１５における濃縮固形物部分１６は約
５重量％の固形物濃度を有する。
【００３１】 この発明のある実施例に従う次のステップでは、固形物のない、溶解金属を含
有するろ液部分１８は管１９を介して、好適にはイオン交換樹脂を用いる従来の
タイプであるイオン交換装置２０に供給され、そこで金属は固形物のないろ液か
ら除去される。実質的に金属を含まない排出液２１はイオン交換装置２０から出
口管２２を介して出て、２つの流れに分けられる。第１の流れ２３は管２４を介
して流れて再利用される濯ぎ水として（必要であればｐＨ調整などの後に）用い
られるかまたは該システムから廃棄物排出路に放出される。第２の流れ２５は管
２６を介してフィルタ１３の第１のコンパートメント１５に供給されその中に含
まれる濃縮固形物部分１６を逆流洗浄する。濃縮固形物部分１６の金属濃度は、
したがって、その環境的に受け入れられ得る、直接的な、スラッジのない放出を
出口管１７を介して廃棄物排出路に行なうことを許可するほど十分に低いレベル
に減じられる。入口管１２を介して最初に供給された廃液スラリー１１のように
、濃縮固形物部分１６から抽出された金属を含有する逆流洗浄液２５はフィルタ
要素１４を自由に通過しイオン交換装置２０によって金属除去を受ける。
有するろ液部分１８は管１９を介して、好適にはイオン交換樹脂を用いる従来の
タイプであるイオン交換装置２０に供給され、そこで金属は固形物のないろ液か
ら除去される。実質的に金属を含まない排出液２１はイオン交換装置２０から出
口管２２を介して出て、２つの流れに分けられる。第１の流れ２３は管２４を介
して流れて再利用される濯ぎ水として（必要であればｐＨ調整などの後に）用い
られるかまたは該システムから廃棄物排出路に放出される。第２の流れ２５は管
２６を介してフィルタ１３の第１のコンパートメント１５に供給されその中に含
まれる濃縮固形物部分１６を逆流洗浄する。濃縮固形物部分１６の金属濃度は、
したがって、その環境的に受け入れられ得る、直接的な、スラッジのない放出を
出口管１７を介して廃棄物排出路に行なうことを許可するほど十分に低いレベル
に減じられる。入口管１２を介して最初に供給された廃液スラリー１１のように
、濃縮固形物部分１６から抽出された金属を含有する逆流洗浄液２５はフィルタ
要素１４を自由に通過しイオン交換装置２０によって金属除去を受ける。
【００３２】 この発明に従うさらなる局面では、たとえばクロロスルホン酸のような鉱酸で
ある液体再生剤２８をイオン交換装置２０に入口管２９を介して供給し、フィル
タ１３の第２のコンパートメント１７から供給された固形物のないろ液１８から
の先の除去の結果含有される金属を抽出する。再生剤２８に含有される金属が電
着を受けやすい場合には、その再生剤に含有される抽出された金属の液体溶液３
０は次いで入口管３１を介して電解セル３２に供給され、そこで固体の金属の溶
液からの回復が電解採取プロセスを実行することにより行なわれる。回復された
金属は次いでメタライゼーション処理における再利用または他のタイプの適用の
ためにさらに処理されてもよい。イオン交換装置２０から抽出された金属が電解
回復を容易に受けない場合には、当業者が容易に決定し得る他の従来の化学技術
、たとえば沈殿、吸収などを用いて金属またはそれらの誘導体を固体の形で回復
してもよい。
ある液体再生剤２８をイオン交換装置２０に入口管２９を介して供給し、フィル
タ１３の第２のコンパートメント１７から供給された固形物のないろ液１８から
の先の除去の結果含有される金属を抽出する。再生剤２８に含有される金属が電
着を受けやすい場合には、その再生剤に含有される抽出された金属の液体溶液３
０は次いで入口管３１を介して電解セル３２に供給され、そこで固体の金属の溶
液からの回復が電解採取プロセスを実行することにより行なわれる。回復された
金属は次いでメタライゼーション処理における再利用または他のタイプの適用の
ためにさらに処理されてもよい。イオン交換装置２０から抽出された金属が電解
回復を容易に受けない場合には、当業者が容易に決定し得る他の従来の化学技術
、たとえば沈殿、吸収などを用いて金属またはそれらの誘導体を固体の形で回復
してもよい。
【００３３】
濯ぎ液で希釈され、水と、約２〜１５ｐｐｍの濃度の溶解した銅と、０．０３
〜１重量％の研磨凝集体（アルミナ）の固体粒子と、可溶化剤と、調節剤とを含
有する使用済みのＣＭＰ金属研磨スラリーを半導体処理ラインのＣＭＰステーシ
ョンから等化タンクに放出した。
〜１重量％の研磨凝集体（アルミナ）の固体粒子と、可溶化剤と、調節剤とを含
有する使用済みのＣＭＰ金属研磨スラリーを半導体処理ラインのＣＭＰステーシ
ョンから等化タンクに放出した。
【００３４】 等化タンクにおけるスラリーのｐＨおよび酸化還元電位（ＯＲＰ）を監視し調
節した後、従来の態様にて、そのスラリーを、ポリプロピレン繊維ベースのフィ
ルタ要素を有する固形物フィルタ（ＥＰＯＸ、カリフォルニア州、San Anselmo
のKineticoから入手可能）を介してポンピングし、その中に、約５重量％の固形
物濃度を有する濃縮された固形物含有スラリーを形成した。フィルタ要素を通過
する、固形物のない、銅を含む溶液は、次いで、活性化されたカーボンフィルタ
に通されて有機物の除去などが行なわれ、次いでイオン交換装置（たとえばマサ
チューセッツ州、Billerica、U. S. Filter Co.から入手可能）に通されること
により銅がそこから実質的に除去された。
節した後、従来の態様にて、そのスラリーを、ポリプロピレン繊維ベースのフィ
ルタ要素を有する固形物フィルタ（ＥＰＯＸ、カリフォルニア州、San Anselmo
のKineticoから入手可能）を介してポンピングし、その中に、約５重量％の固形
物濃度を有する濃縮された固形物含有スラリーを形成した。フィルタ要素を通過
する、固形物のない、銅を含む溶液は、次いで、活性化されたカーボンフィルタ
に通されて有機物の除去などが行なわれ、次いでイオン交換装置（たとえばマサ
チューセッツ州、Billerica、U. S. Filter Co.から入手可能）に通されること
により銅がそこから実質的に除去された。
【００３５】 イオン交換装置からの実質的に銅を含まない排出物は次いで２つの流れに分け
られた。第１の流れは廃棄物スラリーの濃縮固形物部分を含む第１のコンパート
メントに与えられて固形の研磨凝集体を逆流洗浄することによりそこから可溶性
の銅をさらに抽出した。銅を抽出した後、その逆流洗浄液は前と同じくカーボン
フィルタおよびイオン交換装置を通過した。廃棄物本管に直接放出するのに環境
上受け入れ可能なレベル（これは地域によって変動する）にまで銅のレベルを減
ずるのに必要な逆流洗浄液は、ＣＭＰ廃棄物スラリーにおける最初の銅の濃度と
、フィルタにおける濃縮固形物部分の体積とに依存した。いくつかの例では、そ
のｐＨによっては、洗われた濃縮固形物スラリーを、廃棄物本管内に放出する前
に酸性廃棄物中和タンクに供給した。
られた。第１の流れは廃棄物スラリーの濃縮固形物部分を含む第１のコンパート
メントに与えられて固形の研磨凝集体を逆流洗浄することによりそこから可溶性
の銅をさらに抽出した。銅を抽出した後、その逆流洗浄液は前と同じくカーボン
フィルタおよびイオン交換装置を通過した。廃棄物本管に直接放出するのに環境
上受け入れ可能なレベル（これは地域によって変動する）にまで銅のレベルを減
ずるのに必要な逆流洗浄液は、ＣＭＰ廃棄物スラリーにおける最初の銅の濃度と
、フィルタにおける濃縮固形物部分の体積とに依存した。いくつかの例では、そ
のｐＨによっては、洗われた濃縮固形物スラリーを、廃棄物本管内に放出する前
に酸性廃棄物中和タンクに供給した。
【００３６】 いくつかの例では、イオン交換装置からの実質的に銅を含まない排出物の第２
の流れは、そのｐＨによっては、廃棄物本管に直接放出されるかまたは酸性廃棄
物中和タンクに予備的に供給された。他の例では、この銅を含まない排出物は、
廃棄物排出路に放出されず、酸性廃棄物中和の後再利用された。
の流れは、そのｐＨによっては、廃棄物本管に直接放出されるかまたは酸性廃棄
物中和タンクに予備的に供給された。他の例では、この銅を含まない排出物は、
廃棄物排出路に放出されず、酸性廃棄物中和の後再利用された。
【００３７】 ＣＭＰ廃棄物スラリーにおける溶解した銅の濃度、流量、およびイオン交換能
力によっては、イオン交換装置は、周期的に、通常の態様にて、クロロスルホン
酸含有溶液で処理されることにより、除去された銅をそこから抽出してイオン交
換樹脂を再生した。この銅は、硫酸銅の溶液の形で、次いで電解セルに供給され
、そこでは、従来の電解採取プロセスが行なわれて、銅はそこから固形の形で陰
極電着により実質的に除去された。この銅は次いで再処理されて、たとえば半導
体メタライゼーションまたは他の適用において、所望されるように再使用されて
もよい。電解採取後に電解セルに残る低い銅レベルの溶液は、イオン交換装置に
戻してさらなる再生／抽出を行なってもよく、または等化タンクにおいて入来す
るＣＭＰ廃棄物スラリーと混合してもよい。
力によっては、イオン交換装置は、周期的に、通常の態様にて、クロロスルホン
酸含有溶液で処理されることにより、除去された銅をそこから抽出してイオン交
換樹脂を再生した。この銅は、硫酸銅の溶液の形で、次いで電解セルに供給され
、そこでは、従来の電解採取プロセスが行なわれて、銅はそこから固形の形で陰
極電着により実質的に除去された。この銅は次いで再処理されて、たとえば半導
体メタライゼーションまたは他の適用において、所望されるように再使用されて
もよい。電解採取後に電解セルに残る低い銅レベルの溶液は、イオン交換装置に
戻してさらなる再生／抽出を行なってもよく、または等化タンクにおいて入来す
るＣＭＰ廃棄物スラリーと混合してもよい。
【００３８】 環境上受け入れ可能な態様における使用済みＣＭＰスラリーからの固形物の、
スラッジを発生させない処理および放出；ＣＭＰおよび濯ぎ水の選択肢としての
再利用および再使用；ＣＭＰおよび濯ぎ水の環境上受け入れ可能な放出を許可す
るレベルまでの溶解金属の除去；および再使用可能な固体の状態における溶解金
属の回復を含む数多くの利点が上述のようにこの発明によって提供されるが、た
だしこの発明はそれらに限定されるものではない。さらに、この発明は、有利な
ことに、従来のＣＭＰプロセス技術のすべての局面と十分に互換性がある。
スラッジを発生させない処理および放出；ＣＭＰおよび濯ぎ水の選択肢としての
再利用および再使用；ＣＭＰおよび濯ぎ水の環境上受け入れ可能な放出を許可す
るレベルまでの溶解金属の除去；および再使用可能な固体の状態における溶解金
属の回復を含む数多くの利点が上述のようにこの発明によって提供されるが、た
だしこの発明はそれらに限定されるものではない。さらに、この発明は、有利な
ことに、従来のＣＭＰプロセス技術のすべての局面と十分に互換性がある。
【００３９】 上述の記載においては、数多くの具体的な詳細、たとえば特定の材料、構造、
反応物、プロセスなどを記載して、本発明が十分に理解されるようにしたが、こ
の発明はこれらの具体的に述べられた詳細によることなく実施可能であることを
認識されたい。たとえば、この発明は、さまざまな金属仕上げおよび冶金サンプ
ル製造プロセスにおいて得られる金属含有スラリーを処理するのにも適用可能で
ある。他の例では、この発明を不必要に不明瞭にしないよう、周知の処理構造、
装置および技術は詳細には記載されていない。
反応物、プロセスなどを記載して、本発明が十分に理解されるようにしたが、こ
の発明はこれらの具体的に述べられた詳細によることなく実施可能であることを
認識されたい。たとえば、この発明は、さまざまな金属仕上げおよび冶金サンプ
ル製造プロセスにおいて得られる金属含有スラリーを処理するのにも適用可能で
ある。他の例では、この発明を不必要に不明瞭にしないよう、周知の処理構造、
装置および技術は詳細には記載されていない。
【００４０】 この発明の好ましい実施例のみがここに図示され記載されたが、この発明はこ
こに表現される発明的概念の範囲内において変更および／または修正が可能であ
る。
こに表現される発明的概念の範囲内において変更および／または修正が可能であ
る。
【図１】 化学金属研磨（ＣＭＰ）を用いるダマシン型メタライゼーション
プロセスを実行するための従来のステップを単純な断面概略形式で示した図であ
る。
プロセスを実行するための従来のステップを単純な断面概略形式で示した図であ
る。
【図２】 この発明のある実施例に従う、金属含有廃液スラリーの、スラッ
ジを発生させない処理を実行するためのシステムを単純な概略形式にて示した図
である。
ジを発生させない処理を実行するためのシステムを単純な概略形式にて示した図
である。
【手続補正書】
【提出日】平成１３年７月１０日（２００１．７．１０）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
【発明の概要】 半導体ウェハのＣＭＰにより「バックエンド」メタライゼーション処理中に生
じるような、溶解金属を含む廃液スラリーをスラッジを発生させずに処理する方
法について説明する。
じるような、溶解金属を含む廃液スラリーをスラッジを発生させずに処理する方
法について説明する。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】 溶解金属を含む廃液スラリーをスラッジを発生させずに処理する方法について
説明する。この方法では、スラリーの固形分を溶解金属を含む液体から分離し、
処理して、含まれる溶解金属の濃度を環境的に許容可能な低レベルに減じ、スラ
ッジを発生させない態様で廃棄物排出路に放出する。
説明する。この方法では、スラリーの固形分を溶解金属を含む液体から分離し、
処理して、含まれる溶解金属の濃度を環境的に許容可能な低レベルに減じ、スラ
ッジを発生させない態様で廃棄物排出路に放出する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】 溶解金属を含む廃液スラリーをスラッジを発生させずに処理する方法について
説明する。この方法では、溶解金属を含む液体をスラリーの固形分から分離し、
溶解金属を分離した液体から除去し、金属無しの液体の一部を用いて、分離した
スラリーの固形分を洗浄し、金属無しの液体の別の部分を環境的に許容可能な状
態で廃棄物排出路に放出するまたはＣＭＰ処理で再利用する。
説明する。この方法では、溶解金属を含む液体をスラリーの固形分から分離し、
溶解金属を分離した液体から除去し、金属無しの液体の一部を用いて、分離した
スラリーの固形分を洗浄し、金属無しの液体の別の部分を環境的に許容可能な状
態で廃棄物排出路に放出するまたはＣＭＰ処理で再利用する。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１９】 溶解金属を含む廃液スラリーをスラッジを発生させずに処理する方法について
説明する。この方法では、溶解金属を含む液体をスラリーの固形分から分離し、
金属を液体から除去し、金属を再利用のために固体形状で再生し、スラリーの固
形分を環境的に許容可能な状態でそのまま放出する。
説明する。この方法では、溶解金属を含む液体をスラリーの固形分から分離し、
金属を液体から除去し、金属を再利用のために固体形状で再生し、スラリーの固
形分を環境的に許容可能な状態でそのまま放出する。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】 溶解金属を含む廃液スラリーをスラッジを発生させずに処理するためのシステ
ムについて説明する。
ムについて説明する。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２１】 溶解金属を含む廃液スラリーをスラッジを発生させずに処理し、金属を再利用
のために固体形状で再生するためのシステムについて説明する。
のために固体形状で再生するためのシステムについて説明する。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２３】 この発明は、少なくともひとつの溶解金属を含む廃液スラリーをスラッジを発
生させずに処理する方法を提供し、この方法は、 固体フィルタおよびイオン交換装置を含む廃棄物処理システムを与えるステッ
プと、 少なくともひとつの溶解金属を含む廃液スラリーを固体フィルタに与え、スラ
リーを、第１の、少なくともひとつの溶解金属を含む固体無しのろ液部分と、第
２の、少なくともひとつの溶解金属の濃度が実質的に減じられた濃縮固体含有廃
棄物部分とに分離するステップと、 第１の固体無しのろ液部分をイオン交換装置に通して少なくともひとつの溶解
金属を実質的に除去し実質的に金属無しの排出液を与えるステップと、 第２の濃縮固体含有廃棄物部分を、固体フィルタにおいて、イオン交換装置か
らの実質的に金属無しの排出液の第１の部分を固体フィルタに通して洗浄するこ
とにより、少なくともひとつの溶解金属の含有量をさらに減じるステップと、 洗浄された濃縮固体含有廃棄物部分を、廃棄物排出路に放出することにより、
廃液スラリーをスラッジを発生させずに処理するステップとを含む。
生させずに処理する方法を提供し、この方法は、 固体フィルタおよびイオン交換装置を含む廃棄物処理システムを与えるステッ
プと、 少なくともひとつの溶解金属を含む廃液スラリーを固体フィルタに与え、スラ
リーを、第１の、少なくともひとつの溶解金属を含む固体無しのろ液部分と、第
２の、少なくともひとつの溶解金属の濃度が実質的に減じられた濃縮固体含有廃
棄物部分とに分離するステップと、 第１の固体無しのろ液部分をイオン交換装置に通して少なくともひとつの溶解
金属を実質的に除去し実質的に金属無しの排出液を与えるステップと、 第２の濃縮固体含有廃棄物部分を、固体フィルタにおいて、イオン交換装置か
らの実質的に金属無しの排出液の第１の部分を固体フィルタに通して洗浄するこ
とにより、少なくともひとつの溶解金属の含有量をさらに減じるステップと、 洗浄された濃縮固体含有廃棄物部分を、廃棄物排出路に放出することにより、
廃液スラリーをスラッジを発生させずに処理するステップとを含む。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２４】 この発明はまた、少なくともひとつの溶解金属を含む廃液スラリーをスラッジ
を発生させずに処理するためのシステムを提供し、このシステムは、 入口管からの、廃液スラリーの入来する流れを、第１の、少なくともひとつの
溶解金属を含む固体無しのろ液部分と、第２の、少なくともひとつの溶解金属の
濃度が実質的に減じられた濃縮固体含有廃棄物部分とに分離するための固体フィ
ルタと、 イオン交換装置とを含み、イオン交換装置は、その入口が固体フィルタの出口
に管路を介して接続されて少なくともひとつの溶解金属を含む第１の固体無しの
ろ液部分を受け、その出口で実質的に金属無しの排出液を与え、上記システムは
さらに、 イオン交換装置の出口と固体フィルタの入口との間に接続され、イオン交換装
置からの実質的に金属無しの排出液の一部を固体フィルタに戻して第２の濃縮固
体含有部分を洗浄し、少なくともひとつの溶解金属の含有量をさらに減じるため
の管路と、 洗浄された濃縮固体含有部分を廃棄物排出路に放出するための、固体フィルタ
からの出口とを含む。
を発生させずに処理するためのシステムを提供し、このシステムは、 入口管からの、廃液スラリーの入来する流れを、第１の、少なくともひとつの
溶解金属を含む固体無しのろ液部分と、第２の、少なくともひとつの溶解金属の
濃度が実質的に減じられた濃縮固体含有廃棄物部分とに分離するための固体フィ
ルタと、 イオン交換装置とを含み、イオン交換装置は、その入口が固体フィルタの出口
に管路を介して接続されて少なくともひとつの溶解金属を含む第１の固体無しの
ろ液部分を受け、その出口で実質的に金属無しの排出液を与え、上記システムは
さらに、 イオン交換装置の出口と固体フィルタの入口との間に接続され、イオン交換装
置からの実質的に金属無しの排出液の一部を固体フィルタに戻して第２の濃縮固
体含有部分を洗浄し、少なくともひとつの溶解金属の含有量をさらに減じるため
の管路と、 洗浄された濃縮固体含有部分を廃棄物排出路に放出するための、固体フィルタ
からの出口とを含む。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２５
【補正方法】削除
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２６
【補正方法】削除
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２７
【補正方法】削除
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） // Ｂ２４Ｂ 57/02 Ｃ０２Ｆ 1/46 １０１Ｂ (72)発明者 ダンガン，ローレンス・ジェイムズ アメリカ合衆国、95051 カリフォルニア 州、サンタ・クララ、ウォーバートン・ア ベニュ、3310 (72)発明者 ハン，レオン アメリカ合衆国、95133 カリフォルニア 州、サン・ノゼ、ポート・ウェイ、2140 Ｆターム(参考） 3C047 FF08 FF09 GG17 GG18 4D025 AA09 AB22 AB23 AB29 BB01 DA03 DA06 DA10 4D059 AA11 BC02 BE01 BE49 BE51 BF12 BF13 BK05 CC07 4D061 DA08 DB18 EA05 EB04 4K058 AA22 BA17 BA21 BA22 BA23 BB04 CA04 DD22
Claims (20)
- 【請求項１】 溶解金属を含む廃液スラリーをスラッジを発生させずに処理
する方法であって、 固体フィルタおよびイオン交換装置を含む廃棄物処理システムを与えるステッ
プと、 溶解金属を含む前記廃液スラリーを前記固体フィルタに与え、前記スラリーを
、第１の、溶解金属を含む固体無しのろ液部分と、第２の、溶解金属濃度が実質
的に減じられた濃縮固体含有廃棄物部分とに分離するステップと、 前記第１の固体無しのろ液部分を前記イオン交換装置に通して前記溶解金属を
実質的に除去し実質的に金属無しの排出液を与えるステップと、 前記第２の濃縮固体含有廃棄物部分を、前記固体フィルタにおいて、前記イオ
ン交換装置からの前記実質的に金属無しの排出液の第１の部分を前記固体フィル
タに通して洗浄することにより、前記溶解金属の含有量をさらに減じるステップ
と、 前記洗浄された濃縮固体含有廃棄物部分を、廃棄物排出路に放出することによ
り、前記廃液スラリーをスラッジを発生させずに処理するステップとを含む、廃
液スラリーをスラッジを発生させずに処理する方法。 - 【請求項２】 前記イオン交換装置から前記実質的に金属無しの排出液の第
２の部分を放出するステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。 - 【請求項３】 前記イオン交換装置によりろ液から除去された金属を抽出す
るステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。 - 【請求項４】 前記金属を金属の溶液として抽出するステップを含む、請求
項１に記載の方法。 - 【請求項５】 前記溶液を処理して固体金属または金属含有材料を前記溶液
から得るステップを含む、請求項４に記載の方法。 - 【請求項６】 前記固体フィルタに、化学機械研磨装置からの廃液スラリー
を通すステップを含み、固体は研磨粒子を含む、請求項５に記載の方法。 - 【請求項７】 前記溶液を電解採取により処理して固体金属を前記溶液から
得るステップを含む、請求項６に記載の方法。 - 【請求項８】 前記金属はコバルト、ニッケル、銅、金、銀およびこれらの
合金のうち少なくとも１つである、請求項７に記載の方法。 - 【請求項９】 前記少なくとも１つの金属は銅または銅合金である、請求項
８に記載の方法。 - 【請求項１０】 前記固体フィルタに与えられる前記廃液スラリーの固体含
有量は約０．０３−１重量％であり、前記固体フィルタから前記廃棄物排出路に
放出される前記濃縮固体含有廃棄物部分の固体濃度は約５重量％である、請求項
５に記載の方法。 - 【請求項１１】 化学機械研磨（ＣＭＰ）プロセスからの溶解銅含有廃液ス
ラリーをスラッジを発生させずに処理する方法であって、前記スラリーは研磨粒
子を含み、前記方法は、 固体フィルタおよびイオン交換装置を含む廃棄物処理システムを与えるステッ
プと、 前記銅含有廃液スラリーを前記固体フィルタに与え、前記スラリーを、第１の
、溶解銅を含む固体無しのろ液部分と、第２の、溶解銅の濃度が実質的に減じら
れた濃縮固体含有廃棄物部分とに分離するステップと、 前記第１の固体無しのろ液部分を前記イオン交換装置に通して前記溶解銅を実
質的に除去し実質的に銅無しの排出液を与えるステップと、 前記第２の濃縮固体含有廃棄物部分を、前記固体フィルタにおいて、前記イオ
ン交換装置からの前記実質的に銅無しの排出液の第１の部分を前記固体フィルタ
に通して洗浄することにより、前記溶解銅の含有量をさらに減じるステップと、 前記洗浄された濃縮固体含有廃棄物部分を、廃棄物排出路に放出することによ
り、ＣＭＰ廃液スラリーをスラッジを発生させずに処理するステップとを含む、
溶解銅含有廃液スラリーをスラッジを発生させずに処理する方法。 - 【請求項１２】 前記イオン交換装置から、実質的に溶解した銅無しの排出
液の第２の部分を放出するステップをさらに含む、請求項１１に記載の方法。 - 【請求項１３】 液体再生剤を前記イオン交換装置に通して銅含有溶液を抽
出するステップをさらに含む、請求項１１に記載の方法。 - 【請求項１４】 前記液体再生剤は硫酸を含む、請求項１３に記載の方法。
- 【請求項１５】 前記銅含有溶液を電気化学電池に通し、この電気化学電池
内で電解採取を行ない固体銅を得るステップをさらに含む、請求項１４に記載の
方法。 - 【請求項１６】 溶解金属を含む廃液スラリーをスラッジを発生させずに処
理するためのシステムであって、 前記廃液スラリーの入来する流れを、第１の、前記溶解金属を含む固体無しの
ろ液部分と、第２の、溶解金属濃度が実質的に減じられた濃縮固体含有廃棄物部
分とに分離するための固体フィルタと、 前記溶解金属を含む前記第１の固体無しのろ液部分を受け、実質的に金属無し
の排出液を与えるためのイオン交換装置と、 前記イオン交換装置からの前記実質的に金属無しの排出液の一部を前記固体フ
ィルタに戻し、前記第２の濃縮固体含有部分を洗浄して溶解金属の含有量をさら
に減じるための管路と、 前記洗浄された濃縮固体含有部分を廃棄物排出路に放出するための、前記固体
フィルタからの出口とを含む、廃液スラリーをスラッジを発生させずに処理する
ためのシステム。 - 【請求項１７】 前記イオン交換装置から金属を金属含有溶液の形で抽出す
るための再生剤供給源をさらに含む、請求項１６に記載のシステム。 - 【請求項１８】 前記金属含有溶液を受けるための電解セルをさらに含む、
請求項１７に記載のシステム。 - 【請求項１９】 前記電解セルは前記金属含有溶液の電気分解により固体金
属を得るための電解採取セルを含む、請求項１８に記載のシステム。 - 【請求項２０】 前記電解採取セルからの電気分解された溶液を前記イオン
交換装置に与えて前記溶液から前記金属を抽出するための管路をさらに含む、請
求項１９に記載のシステム。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| KR101659707B1 (ko) * | 2015-09-01 | 2016-09-26 | 인천화학 주식회사 | 구리함유폐액을 이용한 구리회수장치 및 이에 따른 구리회수방법 |
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|---|---|---|---|---|
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103347654A (zh) * | 2011-09-07 | 2013-10-09 | 可乐丽股份有限公司 | 冷却剂再生方法 |
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