JP2005251936A - 薬液処理装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】 薬液処理を停止させることなく、フィルターなどの濾過部材の交換又は再生処理ができる薬液処理装置及び薬液処理方法を提供する。
【解決手段】 薬液タンク1、薬液処理槽2、薬液循環ラインLa、並びに薬液循環ラインLaに設置されたポンプP1及び第1の濾過部材3aからなる薬液処理装置100は、薬液循環ラインLaに第1の濾過部材3aと並列に第2の濾過部材3bが設置されている。ここで、薬液処理装置100は、第1の濾過部材3aと第2の濾過部材3bとが並列に接続されている洗浄液循環ラインLbを更に有する。
【選択図】 図1
【解決手段】 薬液タンク1、薬液処理槽2、薬液循環ラインLa、並びに薬液循環ラインLaに設置されたポンプP1及び第1の濾過部材3aからなる薬液処理装置100は、薬液循環ラインLaに第1の濾過部材3aと並列に第2の濾過部材3bが設置されている。ここで、薬液処理装置100は、第1の濾過部材3aと第2の濾過部材3bとが並列に接続されている洗浄液循環ラインLbを更に有する。
【選択図】 図1
Description
本発明は、ウェットエッチング装置等の薬液処理装置及び薬液処理方法に関する。特に、フィルターなどの濾過部材で捕集したスケール(特にフッ素系スケール)を、ウェットエッチング操作等の薬液処理を停止させることなく除去できる薬液処理装置及び薬液処理方法に関する。
近年、ガラス基板上に薄膜トランジスタや電子放出素子等が形成された構造を有するフラットディスプレイデバイスが広く用いられるようになっている。
このようなフラットディスプレイデバイスの製造時には、二酸化ケイ素や窒化珪素の薄膜からなる絶縁膜をパターニングするために、フッ酸系エッチング液、例えば、緩衝剤としてフッ化アンモニウムを含有し且つエッチャントとしてフッ化水素酸を含有するバッファードフッ酸液(BHF)でエッチングすることが広く行われている(特許文献1,2参照)。また、このような場合に用いられる基本的なウェットエッチング装置は、エッチング操作をディッピング法で行う場合には、エッチング処理槽と、エッチング処理槽からエッチング液を取り出し、エッチング処理槽に循環させるエッチング液循環ラインとから構成されている(特許文献3、図5等参照)。ここで、エッチング液循環ラインには、エッチング液中のスケールを除去するためのフィルターとエッチング液を強制的に循環させるポンプが設置されている。また、エッチング操作をスプレーで行う場合には、前述のエッチング処理槽に代えて、スプレー処理槽とエッチング液タンクとが設置される。
ところで、このような絶縁膜のエッチング処理においては、前述の絶縁膜がエッチングされるだけでなく、その下地のガラス基板の表面も数μm程度の深さでエッチングされる。ここで、ガラスに含まれているアルミニウム分、カルシウム分、ストロンチウム分、マグネシウム分等は、それぞれ陽イオンとして一旦エッチング液に溶解するが、直にフッ素イオンと反応して不溶性のフッ化物(AlF3、CaF2、SrF2、MgF2)となり、エッチング処理中にエッチング液が接触するウェットエッチング装置内にフッ素系スケールとして析出し、フィルターに捕捉され、更にそれを核としてフッ素系スケールが大きく結晶化する。
このため、従来においては、フッ素系スケールが一般的な水性洗浄液に対して難溶性であるという観点から、フィルターをウェットエッチング装置から外し、未使用の新品フィルターをウェットエッチング装置の薬液循環ラインに装着している。
しかしながら、フィルターをウェットエッチング装置から外して新品のフィルターに交換することは、フィルターコストの上昇のみならず、ウェットエッチング装置の運転を停止しなければならず、全体としてエッチングコストの上昇を招くという問題があった。特に、フッ素系スケールがエッチング対象物に付着するとエッチング不良が生ずるため、フィルターの目を細かくしなければならず、それに伴いフィルターの交換操作間隔を短縮する必要があり、さらに、フィルター寿命が短くならざるを得ないという問題があった。特に、これらの傾向は、ガラス基板の厚さを調整するために数百μmエッチングする場合に顕著になる。
このような問題は、ウェットエッチング装置に限らず、薬液中のスケールやゴミをフィルターで捕捉し、フィルタリングされた薬液で被処理物を処理する一般的な薬液処理装置にも共通する問題である。
本発明は、以上の従来の問題を解決しようとするものであり、薬液処理を停止させることなく、フィルターなどの濾過部材の交換又は濾過部材で捕捉したスケールやゴミを除去して濾過部材の再生処理ができる薬液処理装置及び薬液処理方法を提供することを目的とする。特に、フッ素系スケールを物理的手段ではなく、化学的且つ安定的に洗浄液に溶解させて除去できる薬液処理装置及び薬液処理方法を提供するようにすることを目的とする。
本発明者らは、薬液処理装置の薬液循環ラインに少なくとも2つの濾過部材を並列に設け、しかも、一方の濾過部材に薬液が循環している場合には、他方の濾過部材に洗浄液を循環させることができるように、それらの2つの濾過部材を並列に接続されている洗浄液循環ラインを更に設けることにより、上述の目的を達成できることを見出し、本発明を完成させた。
即ち、本発明は、薬液を貯液する薬液タンク、
被処理物を薬液で処理するための薬液処理槽、
薬液タンクと薬液処理槽との間で薬液を循環させる薬液循環ライン、並びに
薬液循環ラインに設置された、薬液を循環させるためのポンプ及び循環する薬液を濾過するための第1の濾過部材
からなる薬液処理装置において、
薬液循環ラインに第1の濾過部材と並列に第2の濾過部材が設置されており、
第1の濾過部材と第2の濾過部材にそれぞれ独立的に薬液又は洗浄液を任意に選択して循環できるように且つ第1の濾過部材又は第2の濾過部材に薬液が循環している場合にそれぞれ第2の濾過部材又は第1の濾過部材に洗浄液を循環させることができるように、第1の濾過部材と第2の濾過部材とが並列に接続されている洗浄液循環ラインが更に設けられていることを特徴とする薬液処理装置を提供する。
被処理物を薬液で処理するための薬液処理槽、
薬液タンクと薬液処理槽との間で薬液を循環させる薬液循環ライン、並びに
薬液循環ラインに設置された、薬液を循環させるためのポンプ及び循環する薬液を濾過するための第1の濾過部材
からなる薬液処理装置において、
薬液循環ラインに第1の濾過部材と並列に第2の濾過部材が設置されており、
第1の濾過部材と第2の濾過部材にそれぞれ独立的に薬液又は洗浄液を任意に選択して循環できるように且つ第1の濾過部材又は第2の濾過部材に薬液が循環している場合にそれぞれ第2の濾過部材又は第1の濾過部材に洗浄液を循環させることができるように、第1の濾過部材と第2の濾過部材とが並列に接続されている洗浄液循環ラインが更に設けられていることを特徴とする薬液処理装置を提供する。
また、薬液処理装置を、特に、濾過部材に捕捉されたフッ素系スケールを物理的手段ではなく、化学的且つ安定的に洗浄液に溶解させて除去できるものとするためには、洗浄液として、2種の異なる特定のキレート剤をアルカリ条件下で併用したものを使用することが有効であることを、本発明者らは見出し、本発明の具体的な態様の一つを完成させた。
本発明の具体的な態様の一つは、前述の薬液処理装置において、洗浄液として、
アルキレンポリアミンポリ酢酸又はそのアンモニウム塩もしくはアルカリ金属塩から選択される第1のキレート剤 1〜20重量%、
水酸基を有してもよいカルボン酸又はそのアンモニウム塩もしくはアルカリ金属塩から選択され且つ第1のキレート剤と異なる第2のキレート剤 1〜20重量%、
洗浄液のpHを9〜11とするに足る量のアルカリ剤、及び
水
を含有し、第1のキレート剤と第2のキレート剤の合計量が5〜30重量%であるフッ素系スケール除去用洗浄液を使用する態様を提供する。
アルキレンポリアミンポリ酢酸又はそのアンモニウム塩もしくはアルカリ金属塩から選択される第1のキレート剤 1〜20重量%、
水酸基を有してもよいカルボン酸又はそのアンモニウム塩もしくはアルカリ金属塩から選択され且つ第1のキレート剤と異なる第2のキレート剤 1〜20重量%、
洗浄液のpHを9〜11とするに足る量のアルカリ剤、及び
水
を含有し、第1のキレート剤と第2のキレート剤の合計量が5〜30重量%であるフッ素系スケール除去用洗浄液を使用する態様を提供する。
また、本発明は、前述の薬液処理装置を用いて被処理物を薬液処理する方法において、第1の濾過部材に薬液を循環させている場合には第2の濾過部材に洗浄液を循環させ、第2の濾過部材に薬液を循環させている場合には第1の濾過部材に洗浄液を循環させることを特徴とする薬液処理方法を提供する。
本発明の薬液処理装置及び薬液処理方法は、薬液処理を停止させることなく、フィルターなどの濾過部材で捕捉したスケールやゴミを除去でき、新品のフィルターにも交換できる。特に、洗浄液として、2種の異なる特定のキレート剤をアルカリ条件下で併用したものを使用すると、フッ素系スケールを物理的手段ではなく、化学的且つ安定的に洗浄液に溶解させて除去できる薬液処理装置および薬液処理方法となる。
本発明の薬液処理装置の一例を図1に示す。この薬液処理装置100の薬液タンク1には、被処理物の材質等に応じた薬液、例えば、フッ素系エッチング液、特にバッファードフッ酸等の薬液が貯液されている。この薬液タンク1には、ポンプP1と互いに並列に設けられたフィルターなどの濾過部材3aと濾過部材3bとが設けられた薬液循環ラインLaが接続されており、この薬液循環ラインLaが、被処理物(図示せず)を薬液で処理するための薬液処理槽2に接続されている。
本発明の薬液処理装置100においては、濾過部材3aと濾過部材3bにそれぞれ独立的に薬液又は洗浄液を任意に選択して循環できるようになっており、しかも濾過部材3a又は濾過部材3bに薬液が循環している場合に、それぞれ濾過部材3b又は濾過部材3aに洗浄液を循環させることができるように、濾過部材3aと濾過部材3bとが並列に接続されている洗浄液循環ラインLbが更に設けられている。即ち、濾過部材3aに薬液が循環している場合には濾過部材3bに洗浄液を循環させることができるように、逆に濾過部材3bに薬液が循環している場合には濾過部材3aに洗浄液を循環させることができるように、濾過部材3aと濾過部材3bとを並列に接続する洗浄液循環ラインLbが更に設けられている。ここで、洗浄液循環ラインLbには、洗浄液を貯液する洗浄液タンク4と洗浄液を循環させるポンプP2が設置されている。
まず、濾過部材3bを洗浄もしくは再生する場合について説明する。まず、薬液循環ラインLaにおいて、バルブVa1とVa3とを開け、一方、バルブVa2とVa4とを閉じる。そして、この状態で、洗浄液循環ラインLbにおいて、バルブVb1とVb4とを閉じ、バルブVb2とVb3を開ける。すると、薬液は、薬液タンク1から、薬液循環ラインLaのポンプP1により濾過部材3aを経て薬液処理槽2に供給され、更に薬液タンク1に循環する。一方、洗浄液は、洗浄液タンク4から、洗浄液循環ラインLbのポンプP2により濾過部材3bを経て洗浄液タンク4に循環する。これにより、薬液処理操作を停止させることなく、濾過部材3bの洗浄、再生が可能となる。なお、バルブVb1とVb4に加えてバルブVb2とVb3も閉じておけば、薬液処理操作を停止させることなく、濾過部材3bの交換も可能となる。
また、濾過部材3aを洗浄もしくは再生する場合には、まず、薬液循環ラインLaにおいて、バルブVa1とVa3とを閉じ、一方、バルブVa2とVa4とを開く。そして、この状態で、洗浄液循環ラインLbにおいて、バルブVb1とVb4とを開き、バルブVb2とVb3を閉じる。すると、薬液は、薬液タンク1から、薬液循環ラインLaのポンプP1により濾過部材3bを経て薬液処理槽2に供給され、更に薬液タンク1に循環する。一方、洗浄液は、洗浄液タンク4から、洗浄液循環ラインLbのポンプP2により濾過部材3aを経て洗浄液タンク4に循環する。これにより、薬液処理操作を停止させることなく、濾過部材3aの洗浄、再生が可能となる。なお、バルブVb2とVb3に加えてバルブVb1とVb4も閉じておけば、薬液処理操作を停止させることなく、濾過部材3aの交換も可能となる。
図1の態様では、薬液処理の際に、被処理物に対し薬液をスプレーする場合等を想定して薬液処理槽2と薬液タンク1とを別々に設けているが、被処理物をディッピング処理する場合には、薬液タンク1と薬液処理槽2とを一体化させ、薬液タンクが薬液処理槽2として機能するようにしてもよく(図2参照)、濾過部材を3個以上設けてもよい。また、薬液タンク1に薬液を補充するための薬液補充用タンク5を薬液タンク1に接続させていてもよい(図1参照)。
なお、一方の濾過部材から他方の濾過部材への薬液又は洗浄液の循環の切り替えのタイミングに関し、薬液循環ラインLaを流れる薬液の流量を自動検出し、所定の流量以下となったときに、自動的に切り替えるようにすることが好ましい。このための自動化システムは、公知のシステムを採用することができる。
本発明の薬液処理装置における薬液処理の例としては、フッ素系エッチング液で窒化シリコン膜をエッチングする処理、フッ素系エッチング液で酸化シリコン膜をエッチングする処理、フッ素系エッチング液でガラス基板をエッチングする処理等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
本発明の薬液処理装置を、被処理物の薬液処理に適用すると、第1の濾過部材に薬液を循環させている場合には第2の濾過部材に洗浄液を循環させ、第2の濾過部材に薬液を循環させている場合には第1の濾過部材に洗浄液を循環させることを特徴とする薬液処理方法となるが、この方法も本発明の一部となる。
本発明の薬液処理装置及び薬液処理方法を、フッ素系スケールが生ずるような場合、例えば、薬液としてフッ素系エッチング液(特に、バッファードフッ酸)を使用する処理装置とする場合には、洗浄液として、互いに異なる第1のキレート剤と第2のキレート剤とを併用し、それらを水に溶解させ、アルカリ剤でpH9〜11に調整したフッ素系スケール除去用洗浄液を使用することが好ましい。ここで、キレート剤とは、金属イオンに電子を供給できるドナー原子(例えば、O、N、S等)を有する基(例えば、−COOH、−NR1R2(ここで、R1、R2は水素原子、アルキル基等である)、−OH等)として定義される配位子を複数有する有機化合物であって、金属イオンと1:1以上の割合で結合し、水溶性錯塩を形成しうるものである。
このフッ素系スケール除去用洗浄液においては、互いに異なる第1のキレート剤と第2のキレート剤とを併用する。これは、キレート剤としていずれか一方しか使用しなかった場合には、フッ素系スケールを溶解する能力が低下するので、除去速度が大きく低下し、いったん錯化して溶解しても、再び析出する可能性が高まるからである。ここで、第1のキレート剤は、その1又は2分子(もしくはイオン)でカルシウムやマグネシウムなどの金属を捕捉するものであるが、第2キレート剤よりも優先して捕捉するものと考えられる。一方、第2のキレート剤は、第1のキレート剤によるフッ素系スケールの金属の水溶性錯塩形成を促進させるとともに、それ自身でも、第1のキレート剤で捕捉しきれなかった金属や第1のキレート剤から形成された錯塩から遊離した金属を再捕捉するものである。
第1のキレート剤としては、アルキレンポリアミンポリ酢酸又はそのアンモニウム塩もしくはアルカリ金属塩から選択されるもの、例えば、ジアミン四酢酸アンモニウム塩が挙げられる。その具体例としては、エチレンジアミン二酢酸、エチレンジアミン四酢酸、ジエチレントリアミン五酢酸、トリエチレンテトラアミン六酢酸、trans−1,2−シクロヘキサンジアミン−四酢酸、ヒドロキシエチルエチレンジアミン三酢酸、ジヒドロキシエチルエチレンジアミン二酢酸、1,3−プロパンジアミン四酢酸、そのアンモニウム塩もしくはナトリウム、カリウムなどのアルカリ金属塩等が挙げられる。中でも、金属イオン捕捉能力や入手コストの点から、ジアミン四酢酸アンモニウム塩類、特に、エチレンジアミン四酢酸アンモニウム塩が好ましく挙げられる。
また、第2のキレート剤としては、カルボン酸もしくはオキシカルボン酸又はそのアンモニウム塩もしくはアルカリ金属塩から選択されるもの、例えばヒドロキシカルボン酸アンモニウム塩類が挙げられる。その具体例としては、シュウ酸、コハク酸、リンゴ酸、酒石酸、アジピン酸、クエン酸、グルコン酸、アスコルビン酸、ヒドロキシ酢酸、マレイン酸、フマル酸、及びそれらのアンモニウム塩もしくはアルカリ金属塩等が挙げられる。中でも、金属イオン捕捉能力や入手コストの点から、ヒドロキシカルボン酸アンモニウム塩類、特にクエン酸アンモニウム塩が好ましく挙げられる。
第1のキレート剤及び第2のキレート剤の配合量は、それぞれ洗浄液の1〜20重量%、好ましくは6〜18重量%である。これは、配合量が洗浄液の1重量%未満になると溶解力不足となり、20重量%を超えると添加量に見合う効果が得られず、コスト高になるからである。ここで、第1のキレート剤と第2のキレート剤の合計量は、5〜30重量%である。、第1のキレート剤と第2のキレート剤の合計量が5重量%を下回ると溶解力不足となり、30重量%を超えると添加量に見合う効果が得られず、コスト高になるからである。また、第1のキレート剤100重量部に対する第2のキレート剤の量(重量部)は、好ましくは100:80〜20、より好ましくは100:60〜40である。
本発明で使用するフッ素系スケール除去用洗浄液は、更に、アルカリ剤を含有する。アルカリ剤は、遊離フッ酸を中和し、第1のキレート剤及び第2のキレート剤が良好なキレート能を示すpH領域、即ちpH9〜11、好ましくは10〜11に調整すると共に、フッ素系スケールからフッ素原子を引き抜く作用を有するものである。このようなアルカリ剤としては、アンモニア、水酸化テトラメチルアンモニウム、水酸化ナトリウム等を挙げることができる。ここで、洗浄液のpHが9〜11の範囲を外れると、錯体形成速度が著しく低下する。
本発明で使用するフッ素系スケール除去用洗浄液におけるアルカリ剤の配合量は、洗浄液をpH9〜11に調整するに足る量であり、通常、洗浄液の2〜10重量%である。
なお、本発明で使用するフッ素系スケール除去用洗浄液は、上述の第1のキレート剤、第2のキレート剤及びアルカリ剤を溶解させる溶媒としてバランス量の水を使用する。
以下、本発明について実施例を参照しながら、説明する。なお、以下の参考例1〜5は、洗浄液として使用するフッ素系スケール除去用洗浄液の調製例である。
参考例1
エチレンジアミン四酢酸のアンモニウム塩4重量部、クエン酸アンモニウム塩2重量部及び15規定のアンモニア水3重量部とに水91重量部を加え、均一に溶解することによりpH10.5の洗浄液を調製した。
エチレンジアミン四酢酸のアンモニウム塩4重量部、クエン酸アンモニウム塩2重量部及び15規定のアンモニア水3重量部とに水91重量部を加え、均一に溶解することによりpH10.5の洗浄液を調製した。
得られた洗浄液100重量部を40℃に加温し、その洗浄液にフッ素系スケールであるフッ化アルミニウムの粉末0.7重量部を投入し撹拌し、経時的に洗浄液中に溶解したアルミニウムの濃度を原子吸光分析法により測定した。なお、洗浄液は約4時間毎に交換した。得られた結果を図3に示す。図3からわかるように、洗浄液中に錯化することにより溶解したアルミニウムの濃度は、洗浄開始から直ちに増大し始めた。なお、2回の液交換後でもそれぞれ同じような除去効果を示した。
参考例2
エチレンジアミン四酢酸のアンモニウム塩、クエン酸アンモニウム塩及びアンモニア水の配合量をそれぞれ参考例1の場合の2倍にして洗浄液を調製した。即ち、エチレンジアミン四酢酸のアンモニウム塩8重量部、クエン酸アンモニウム塩4重量部及び15規定のアンモニア水6重量部とに水82重量部を加え、均一に溶解することによりpH10.6の洗浄液を調製した。
エチレンジアミン四酢酸のアンモニウム塩、クエン酸アンモニウム塩及びアンモニア水の配合量をそれぞれ参考例1の場合の2倍にして洗浄液を調製した。即ち、エチレンジアミン四酢酸のアンモニウム塩8重量部、クエン酸アンモニウム塩4重量部及び15規定のアンモニア水6重量部とに水82重量部を加え、均一に溶解することによりpH10.6の洗浄液を調製した。
得られた洗浄液100重量部を40℃に加温し、その洗浄液にフッ素系スケールであるフッ化アルミニウムの粉末0.7重量部を投入し撹拌し、経時的に洗浄液中に溶解したアルミニウムの濃度を原子吸光分析法により測定した。なお、洗浄液は約4時間毎に交換した。得られた結果を図4に示す。図4からわかるように、洗浄液中に錯化することにより溶解したアルミニウムの濃度は、洗浄開始から直ちに増大し始めた。なお、2回の液交換によりほぼ13時間後のアルミニウム濃度が増大しなくなることがわかる。
参考例3
エチレンジアミン四酢酸のアンモニウム塩、クエン酸アンモニウム塩及びアンモニア水の配合量をそれぞれ参考例1の場合の4倍にして洗浄液を調製した。即ち、エチレンジアミ四酢酸のアンモニウム塩16重量部、クエン酸アンモニウム塩8重量部及び15規定のアンモニア水12重量部とに水64重量部を加え、均一に溶解することによりpH10.8の洗浄液を調製した。
エチレンジアミン四酢酸のアンモニウム塩、クエン酸アンモニウム塩及びアンモニア水の配合量をそれぞれ参考例1の場合の4倍にして洗浄液を調製した。即ち、エチレンジアミ四酢酸のアンモニウム塩16重量部、クエン酸アンモニウム塩8重量部及び15規定のアンモニア水12重量部とに水64重量部を加え、均一に溶解することによりpH10.8の洗浄液を調製した。
得られた洗浄液100重量部を40℃に加温し、その洗浄液にフッ素系スケールであるフッ化アルミニウムの粉末0.7重量部を投入し撹拌し、経時的に洗浄液中に溶解したアルミニウムの濃度を原子吸光分析法により測定した。なお、洗浄液は約4時間毎に交換した。得られた結果を図5に示す。図5からわかるように、洗浄液中に錯化することにより溶解したアルミニウムの濃度は、洗浄開始から直ちに増大し始めた。なお、2回の液交換によりほぼ13時間後のアルミニウム濃度が増大しなくなることがわかる。なお、参考例2と参考例3の結果はほぼ同じであるので、エチレンジアミン四酢酸のアンモニウム塩、クエン酸アンモニウム塩及びアンモニア水の配合量は、参考例2の場合のレベルで十分であることがわかる。
参考例4
トリエチレンテトラアミン六酢酸のアンモニウム塩12重量部、リンゴ酸アンモニウム塩6重量部及び15規定のアンモニア水8重量部とに水74重量部を加え、均一に溶解することによりpH10.7の洗浄液を調製した。
トリエチレンテトラアミン六酢酸のアンモニウム塩12重量部、リンゴ酸アンモニウム塩6重量部及び15規定のアンモニア水8重量部とに水74重量部を加え、均一に溶解することによりpH10.7の洗浄液を調製した。
得られた洗浄液100重量部を40℃に加温し、その洗浄液にフッ素系スケールであるフッ化アルミニウムの粉末0.7重量部を投入し撹拌し、経時的に洗浄液中に溶解したアルミニウムの濃度を原子吸光分析法により測定した。なお、洗浄液は約4時間毎に交換した。その結果、参考例2の洗浄液とほぼ同様な洗浄効果を示した。
参考例5
エチレンジアミン四酢酸のアンモニウム塩8重量部、グルコン酸アンモニウム塩4重量部及び水酸化カリウム4重量部に水84重量部を加え、均一に溶解することによりpH10.7の洗浄液を調製した。
エチレンジアミン四酢酸のアンモニウム塩8重量部、グルコン酸アンモニウム塩4重量部及び水酸化カリウム4重量部に水84重量部を加え、均一に溶解することによりpH10.7の洗浄液を調製した。
得られた洗浄液100重量部を40℃に加温し、その洗浄液にフッ素系スケールであるフッ化アルミニウムの粉末0.7重量部を投入、撹拌し、経時的に洗浄液中に溶解したアルミニウムの濃度を原子吸光分析法により測定した。なお、洗浄液は約4時間毎に交換した。得られた結果を図6に示す。図6からわかるように、洗浄液中に錯化することにより溶解したアルミニウムの濃度は、洗浄開始から直ちに増大し始めた。なお、参考例5の洗浄液の洗浄力は、参考例1の洗浄液と参考例2〜4の洗浄液との中間の洗浄力であることであることがわかる。
実施例1
フィルターとして、メッシュ度5.0μmのフッ素系樹脂フィルター材を備えたものを2個使用する、図1の態様の薬液処理装置を用い、薬液として25℃のバッファードフッ酸(BHF)を使用して被処理物であるガラス板を800時間エッチングした。この際、一方のフィルターだけでエッチング液を濾過した。
フィルターとして、メッシュ度5.0μmのフッ素系樹脂フィルター材を備えたものを2個使用する、図1の態様の薬液処理装置を用い、薬液として25℃のバッファードフッ酸(BHF)を使用して被処理物であるガラス板を800時間エッチングした。この際、一方のフィルターだけでエッチング液を濾過した。
この時点で、薬液処理槽へエッチング液が循環する量が減少し、フィルターの目詰まりが顕著になった。そこで、薬液の濾過を他方のフィルターで行うようにし、目詰まりを起こしたフィルターに対し、参考例1の洗浄液を40℃で循環させ、洗浄再生を行った。その結果、1時間後には、目詰まりが解消した。
実施例2〜5
参考例2〜5の洗浄液を使用する以外は、実施例1と同様に目詰まりしたフィルターの洗浄再生を行った。その結果、2時間後には、目詰まりが解消した。
参考例2〜5の洗浄液を使用する以外は、実施例1と同様に目詰まりしたフィルターの洗浄再生を行った。その結果、2時間後には、目詰まりが解消した。
本発明の薬液処理装置及び薬液処理方法は、薬液処理を停止させることなく、フィルターなどの濾過部材の交換又は濾過部材で捕捉したスケールやゴミを除去して濾過部材の再生処理ができる薬液処理装置及び薬液処理方法である。従って、薬液処理コストを低減することができる。また、洗浄液として、2種の異なる特定のキレート剤をアルカリ条件下で併用したものを使用すると、フッ素系スケールを物理的手段ではなく、化学的且つ安定的に洗浄液に溶解させて除去できる薬液処理装置及び薬液処理方法となる。従って、本発明の薬液処理装置は、フッ酸系エッチング液を使用する薄膜トランジスタ製造装置やガラスエッチング装置として有用である。
1 薬液タンク
2 薬液処理槽
3a、3b 濾過部材
4 洗浄液タンク
La 薬液循環ライン
Lb 洗浄液循環ライン
Va1、Va2、Va3、Va4、Vb1、Vb2、Vb3、Vb4 バルブ
P1、P2 ポンプ
2 薬液処理槽
3a、3b 濾過部材
4 洗浄液タンク
La 薬液循環ライン
Lb 洗浄液循環ライン
Va1、Va2、Va3、Va4、Vb1、Vb2、Vb3、Vb4 バルブ
P1、P2 ポンプ
Claims (11)
- 薬液を貯液する薬液タンク、
被処理物を薬液で処理するための薬液処理槽、
薬液タンクと薬液処理槽との間で薬液を循環させる薬液循環ライン、並びに
薬液循環ラインに設置された、薬液を循環させるためのポンプ及び循環する薬液を濾過するための第1の濾過部材
からなる薬液処理装置において、
薬液循環ラインに第1の濾過部材と並列に第2の濾過部材が設置されており、
第1の濾過部材と第2の濾過部材にそれぞれ独立的に薬液又は洗浄液を任意に選択して循環できるように且つ第1の濾過部材又は第2の濾過部材に薬液が循環している場合にそれぞれ第2の濾過部材又は第1の濾過部材に洗浄液を循環させることができるように、第1の濾過部材と第2の濾過部材とが並列に接続されている洗浄液循環ラインが更に設けられていることを特徴とする薬液処理装置。 - 洗浄液循環ラインに、洗浄液を貯液する洗浄液タンクと洗浄液を循環させるポンプが設置されている請求項1記載の薬液処理装置。
- 薬液がフッ素系エッチング液である請求項1記載の薬液処理装置。
- 洗浄液が、
アルキレンポリアミンポリ酢酸又はそのアンモニウム塩もしくはアルカリ金属塩から選択される第1のキレート剤 1〜20重量%、
水酸基を有してもよいカルボン酸又はそのアンモニウム塩もしくはアルカリ金属塩から選択され且つ第1のキレート剤と異なる第2のキレート剤 1〜20重量%、
洗浄液のpHを9〜11とするに足る量のアルカリ剤、及び
水
を含有し、第1のキレート剤と第2のキレート剤の合計量が5〜30重量%であるフッ素系スケール除去用洗浄液である請求項1〜3のいずれかに記載の薬液処理装置。 - 請求項1記載の薬液処理装置を用いて被処理物を薬液処理する方法において、第1の濾過部材に薬液を循環させている場合には第2の濾過部材に洗浄液を循環させ、第2の濾過部材に薬液を循環させている場合には第1の濾過部材に洗浄液を循環させることを特徴とする薬液処理方法。
- 薬液がフッ素系エッチング液である請求項5記載の薬液処理方法。
- フッ素系エッチング液がバッファードフッ酸である請求項6記載の薬液処理方法。
- 洗浄液が、
アルキレンポリアミンポリ酢酸又はそのアンモニウム塩もしくはアルカリ金属塩から選択される第1のキレート剤 1〜20重量%、
水酸基を有してもよいカルボン酸又はそのアンモニウム塩もしくはアルカリ金属塩から選択され且つ第1のキレート剤と異なる第2のキレート剤 1〜20重量%、
洗浄液のpHを9〜11とするに足る量のアルカリ剤、及び
水
を含有し、第1のキレート剤と第2のキレート剤の合計量が5〜30重量%であるフッ素系スケール除去用洗浄液である請求項5〜7のいずれかに記載の薬液処理方法。 - 第1のキレート剤が、エチレンジアミン二酢酸、エチレンジアミン四酢酸、ジエチレントリアミン五酢酸、トリエチレンテトラアミン六酢酸、trans−1,2−シクロヘキサンジアミン−四酢酸、ヒドロキシエチルエチレンジアミン三酢酸、ジヒドロキシエチルエチレンジアミン二酢酸、1,3−プロパンジアミン四酢酸、及びそれらのアンモニウム塩もしくはアルカリ金属塩からなる群より選択される請求項8記載の薬液処理方法。
- 第2のキレート剤が、シュウ酸、コハク酸、リンゴ酸、酒石酸、アジピン酸、クエン酸、グルコン酸、アスコルビン酸、ヒドロキシ酢酸、マレイン酸、フマル酸、及びそれらのアンモニウム塩もしくはアルカリ金属塩からなる群より選択される請求項8又は9記載の薬液処理方法。
- アルカリ剤が、アンモニア、水酸化テトラメチルアンモニウム、水酸化ナトリウム及び水酸化カリウムからなる群より選択される請求項8〜10のいずれかに記載の薬液処理方法。
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