JP2010279933A - Apparatus for treating cmp slurry waste liquid and method of treating cmp slurry waste liquid - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、化学機械研磨(CMP)スラリー廃液の個別処理装置及び処理方法に関し、特には現状のCMPスラリー廃液の産業廃棄物処理に代わる、CMPスラリー廃液処理装置及び処理方法に関する。 The present invention relates to an individual processing apparatus and processing method for chemical mechanical polishing (CMP) slurry waste liquid, and more particularly, to a CMP slurry waste liquid processing apparatus and processing method that replaces the existing industrial waste processing of CMP slurry waste liquid.
CMPスラリーは液晶や半導体製造の平坦化処理に用いられ、研磨剤、有機化合物(界面活性剤、防色剤)、酸化剤、pH調整剤(無機酸またはアルカリ)を主成分とする。CMPスラリー廃液は、工業排水基準が規定された銅やCOD、窒素成分を含む。
このCMPスラリー廃液に関しては、従来から、例えばろ過などによって処理することによってろ液が排出路に放出される前に固形物(研磨凝集体)の分離を行なう処理が行われている。また固形物分離から得られたろ液をイオン交換処理することによって廃棄物排出路への放出前に溶解金属の除去を行なう処理も行われている。
The CMP slurry is used for flattening treatment in liquid crystal and semiconductor manufacturing, and contains an abrasive, an organic compound (surfactant, color-preventing agent), an oxidizing agent, and a pH adjuster (inorganic acid or alkali) as main components. The CMP slurry waste liquid contains copper, COD, and nitrogen components for which industrial wastewater standards are defined.
Conventionally, the CMP slurry waste liquid is subjected to a process of separating solids (abrasive aggregate) before the filtrate is discharged to the discharge path by, for example, filtration. Moreover, the process which removes a dissolved metal before discharge | release to a waste discharge path is also performed by ion-exchange-treating the filtrate obtained from solid substance separation.
このCMPスラリー廃液処理装置及び処理方法に関し、特許文献1には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及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処理方法及びCMPスラリー廃液処理装置が開示された。
With respect to this CMP slurry waste liquid treatment apparatus and treatment method,
以上の特許文献1に開示されたCMPスラリー廃液処理装置及び処理方法をはじめとして、現状は、CMPスラリー廃液を他の廃液と混合して処理しているので多くの調合処理が必要となり、また、沈殿槽、ポンプなどは大型の設備及び広大なスペースを必要としている。さらに、抜気攪拌を行うための動力費が負担となっている。
加えて運転管理、薬液の管理、ケーキ汚泥産業廃棄物処理の手続きなど資格を要する作業者の採用による人件費が負担となる場合もある。
さらに加えて、Na、K、など排水基準に要求されていないCuやZn以外の金属も凝集沈殿するため不要な凝集剤が消費される。
本発明は以上の従来技術における問題に鑑み、コンパクトに構成でき低コストに排水基準をクリアーすることができるCMPスラリー廃液処理装置及びCMPスラリー廃液処理方法を提供することを目的とする。
Including the CMP slurry waste liquid treatment apparatus and treatment method disclosed in the above-mentioned
In addition, labor costs may be borne by hiring qualified workers, such as operation management, chemical management, and cake sludge industrial waste disposal procedures.
In addition, unnecessary coagulants are consumed because metals other than Cu and Zn, such as Na and K, which are not required in the drainage standards, coagulate and settle.
The present invention has been made in view of the above problems in the prior art, and an object of the present invention is to provide a CMP slurry waste liquid treatment apparatus and a CMP slurry waste liquid treatment method that can be compactly configured and can clear waste water standards at low cost.
本発明のCMPスラリー廃液処理装置は、CMPスラリー廃液のみを単独処理することを特徴とする。係るCMPスラリー廃液処理装置は、固形物を除去する特殊フィルタとCODを上昇させる界面活性剤及び有機物(以下、CODと記述する)を活性炭にて吸着除去する吸着塔(以下、COD吸着塔と記述する)と金属イオンを除去するイオン交換樹脂塔とをスラリー廃液流路によって接続してなり、特殊フィルタ及びCOD吸着塔を金属イオンを除去するイオン交換樹脂塔の上流側に接続してなるようにしてもよい。 The CMP slurry waste liquid treatment apparatus of the present invention is characterized in that only the CMP slurry waste liquid is treated alone. The CMP slurry waste liquid treatment apparatus includes a special filter that removes solid matter, an adsorption tower that removes the surfactant and organic substances (hereinafter referred to as COD) that raise COD by activated carbon (hereinafter referred to as a COD adsorption tower). And an ion exchange resin tower for removing metal ions are connected by a slurry waste liquid flow path, and a special filter and a COD adsorption tower are connected to the upstream side of the ion exchange resin tower for removing metal ions. May be.
イオン交換樹脂塔で除去する金属イオンは、例えば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用いられる金属膜を形成する目的で用いられる、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、、タングステンのイオンである。 The metal ions removed by the ion exchange resin tower, for example, in semiconductor manufacturing technology, form conductive contacts to active and passive device regions or components formed in or on the semiconductor substrate and via holes. Titanium, Tantalum, Aluminum, Nickel, Cobalt, used to fill metallization and interconnect routing patterns to form metal films that are used to interconnect and connect these components and / or regions , Silver, gold, copper, and tungsten ions.
金属イオンを除去するイオン交換樹脂塔の下流側にNH4イオンを除去するイオン交換樹脂塔を接続してもよい。 An ion exchange resin tower for removing NH 4 ions may be connected to the downstream side of the ion exchange resin tower for removing metal ions.
スラリー廃液流路によって接続した特殊フィルタとCOD吸着塔とイオン交換樹脂塔の各々が密閉容器とされ、各密閉容器をスラリー廃液流路によって連続して接続して単一のポンプによってスラリー廃液を流通することを可能にすることができる。 Each of the special filter, COD adsorption tower and ion exchange resin tower connected by the slurry waste liquid flow path is a sealed container, and each sealed container is connected continuously by the slurry waste liquid flow path and the slurry waste liquid is circulated by a single pump. Can be made possible.
特殊フィルタが逆洗機能付セラミックフィルタ及びマイクロフィルタ及び沈殿槽のうちの少なくともいずれか一であるようにすることができる。 The special filter may be at least one of a ceramic filter with a backwash function, a microfilter, and a settling tank.
また本発明のCMPスラリー廃液処理方法は、CMPスラリー廃液のみをスラリー廃液流路によって連続して単独処理することを特徴とする。係るCMPスラリー廃液処理方法は、特殊フィルタによって固形物を除去する固形物除去工程とCOD吸着塔によってCODを活性炭にて吸着除去するCOD吸着工程とイオン交換樹脂によって金属イオンを除去する金属イオン除去工程とをスラリー廃液流路によって連続して行い、金属イオン除去工程よりも上流側で固形物除去工程及びCOD吸着工程を行うようにすることができる。 Further, the CMP slurry waste liquid treatment method of the present invention is characterized in that only the CMP slurry waste liquid is continuously treated alone by the slurry waste liquid flow path. The CMP slurry waste liquid treatment method includes a solid matter removing step for removing solid matter by a special filter, a COD adsorption step for removing COD by activated carbon by a COD adsorption tower, and a metal ion removing step for removing metal ions by an ion exchange resin. And the solid waste removal step and the COD adsorption step can be performed upstream of the metal ion removal step.
金属イオン除去工程の後に、スラリー廃液流路の下流側でイオン交換樹脂によってNH4イオンを除去するNH4イオン除去工程を行うことができる。 After the metal ion removal step, an NH 4 ion removal step of removing NH 4 ions with an ion exchange resin can be performed on the downstream side of the slurry waste liquid channel.
金属イオンを除去するイオン交換樹脂塔が少なくともCuイオンを除去するイオン交換樹脂塔であり、金属イオン除去工程で少なくともCuイオンを除去する様にしてもよい。 The ion exchange resin tower that removes metal ions is an ion exchange resin tower that removes at least Cu ions, and at least Cu ions may be removed in the metal ion removal step.
[作用]
本発明のCMPスラリー廃液処理装置及びCMPスラリー廃液処理方法では、CODを活性炭にて吸着除去するCOD吸着塔と少なくとも金属イオンを除去するCu除去イオン交換樹脂塔と少なくともNH4イオンを除去するNH4除去イオン交換樹脂塔とを設け他の廃液と混合することなくCMPスラリー廃液のみを個別処理とすることで、装置の小型化が可能となり、廃液に含まれる金属がプロセスの変更によって種類が変更されてもCuなど選択金属の除去が可能となった。
[Action]
The CMP slurry waste fluid processing apparatus and CMP slurry effluent treatment process of the present invention, NH 4 to remove at least a NH 4 ions and Cu removal ion exchange resin column to remove at least a metal ion and COD adsorption tower for adsorbing and removing COD in activated carbon By providing a removal ion exchange resin tower and individually processing only the CMP slurry waste liquid without mixing with other waste liquid, it becomes possible to reduce the size of the device, and the type of metal contained in the waste liquid is changed by changing the process However, selective metals such as Cu can be removed.
また少なくとも特殊フィルタとCOD吸着塔とCu除去イオン交換樹脂塔とNH4除去イオン交換樹脂塔の各々が密閉容器とされ、CMPスラリー廃液を流通させるスラリー廃液流路によって各密閉容器を連続して接続したことで圧力損出を抑えることができ、1台のポンプによる運転が可能となり、併せてアンモニア除去を抜気攪拌によらずイオン交換樹脂吸着によって行うことで低い消費電力の低負荷運転が可能となった。
また、本発明のCMPスラリー廃液処理装置及びCMPスラリー廃液処理方法では密閉した容器による装置構成としたこと及び添加する薬液が無いため、特別な資格を要する作業者の必要が無く、管理費,人件費を低く設定することができる。
At least each of the special filter, the COD adsorption tower, the Cu removal ion exchange resin tower, and the NH 4 removal ion exchange resin tower is a sealed container, and each sealed container is continuously connected by a slurry waste liquid flow path for circulating the CMP slurry waste liquid. As a result, pressure loss can be suppressed, and operation with a single pump is possible. At the same time, ammonia removal is performed by ion-exchange resin adsorption without evacuation and agitation, enabling low-load operation with low power consumption. It became.
Further, in the CMP slurry waste liquid treatment apparatus and the CMP slurry waste liquid treatment method of the present invention, there is no chemical solution to be added and there is no need for an operator requiring special qualification because there is no chemical solution to be added, management cost, personnel Costs can be set low.
本発明のCMPスラリー廃液処理装置及びCMPスラリー廃液処理方法はコンパクトに構成でき、消費電力を節減可能とし低コストで排水基準をクリアーするCMPスラリー廃液処理を行うことができる。 The CMP slurry waste liquid treatment apparatus and the CMP slurry waste liquid treatment method of the present invention can be configured compactly, and can perform CMP slurry waste liquid treatment that can reduce power consumption and meet drainage standards at low cost.
以下に本発明の一実施の形態を説明する。
図1は本発明の一実施の形態のCMPスラリー廃液処理装置1を示す。
CMPスラリー廃液処理装置1は、固形物を除去する特殊フィルタ2とCODを活性炭にて吸着除去するCOD吸着塔3と金属イオンとしてCuイオンを除去するイオン交換樹脂塔4とをスラリー廃液流路5によって接続してなり、特殊フィルタ2及びCOD吸着塔3をCu除去イオン交換樹脂塔4の上流側に接続してなる。
An embodiment of the present invention will be described below.
FIG. 1 shows a CMP slurry waste
The CMP slurry waste
スラリー廃液流路5の一部であり、廃液スラリーが流入する入口管6に接続される特殊フィルタ2は逆洗機能付セラミックフィルタ及び/又はマイクロフィルタ及び/又は沈殿槽である。特殊フィルタ2を通過することによって、廃液スラリーの固形物は除去される。
The
また特殊フィルタ2をスラリー廃液流路5によってポンプ7及び流量計8に接続し、さらにCOD吸着塔3に連続して接続する。そのCOD吸着塔3には少なくともCuイオンを除去するイオン交換樹脂塔4と少なくともNH4イオンを除去するイオン交換樹脂塔9とをスラリー廃液流路5によって順次連続して接続する。したがってCMPスラリー廃液処理装置1では、特殊フィルタ2を通過した廃液スラリーは連続して順次、COD吸着塔3及びCu除去イオン交換樹脂塔4及びNH4除去イオン交換樹脂塔9に供給される。
Further, the
係るCMPスラリー廃液処理装置1を用い、特殊フィルタ2にて固形物を除去する固形物除去工程と、COD吸着塔3によってCODを活性炭にて吸着除去するCOD吸着工程と、Cu除去イオン交換樹脂塔4によって金属イオンとしてCuイオンを除去するCuイオン除去工程とをスラリー廃液流路5によって連続して行い、Cuイオン除去工程よりも上流側で固形物除去工程及びCOD吸着工程を行うことによってCMPスラリー廃液のみをスラリー廃液流路5によって連続して単独処理する。
Using the CMP slurry waste
またCuイオン除去工程の後に、スラリー廃液流路5の下流側でNH4除去イオン交換樹脂塔9によってNH4イオンを除去するNH4イオン除去工程を行う。
このNH4除去イオン交換樹脂塔9からの排出液のpHを計測するpH計10を経て、処理後の廃液スラリーはスラリー廃液流路5の一部である出口管11を介して排出される。
Also after the Cu ion removal step, the NH 4 ions removal step of removing the NH 4 ions by NH 4 removal ion
Through a
図1に示す実施の形態のCMPスラリー廃液処理装置1はスラリー廃液流路5によって接続した特殊フィルタ2とCOD吸着塔3とCu除去イオン交換樹脂塔4とNH4除去イオン交換樹脂塔9の各々が密閉容器とされ、各密閉容器を接続するスラリー廃液流路5によって各密閉容器が連続して接続されて単一のポンプ7によってスラリー廃液を流通することを可能にしてなる。各密閉容器は合金若しくはFRP製の密閉容器とされ、その様に密閉容器とすることによって、誰でも容易に取り扱いができる様に構成されている。
The CMP slurry waste
CMPスラリー廃液処理装置1では特殊フィルタ2で固形物除去を行う工程とCOD吸着塔3において活性炭にてCODを吸着除去する工程と、Cu除去イオン交換樹脂塔4によってCu除去処理を行う工程とNH4除去イオン交換樹脂塔9でNH4除去を行う各工程を各密閉容器内で単一のポンプ7によってCMPスラリー廃液をスラリー廃液流路5を流通させて連続的に行う。その際、ポンプ7以外の駆動源は特には不要であり単一のポンプ7による運転が可能となり、併せてアンモニア除去を抜気攪拌によらずイオン交換樹脂吸着によって行うことで、CMPスラリー廃液処理装置1がコンパクトに構成できるのみならず、消費電力を節減可能とし低コストでCMPスラリー廃液処理を行うことができる。
しかも特別な資格を要する作業者によって以上の各工程を実施する必要はない。
In the CMP slurry waste
Moreover, it is not necessary to carry out each of the above steps by an operator who requires special qualifications.
1・・・CMPスラリー廃液処理装置、2・・・特殊フィルタ、7・・・ポンプ、3・・・COD吸着塔、3a,4a,9a・・・流入口、3b,4b,9b・・・流出口、4・・・Cu除去イオン交換樹脂塔、9・・・NH4除去イオン交換樹脂塔。
DESCRIPTION OF
Claims (10)
The CMP slurry waste liquid treatment method according to any one of claims 7 to 9, wherein at least Cu ions are removed in the metal ion removal step.
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JP2009137372A JP2010279933A (en) | 2009-06-08 | 2009-06-08 | Apparatus for treating cmp slurry waste liquid and method of treating cmp slurry waste liquid |
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Cited By (1)
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---|---|---|---|---|
KR101288822B1 (en) * | 2011-08-25 | 2013-07-23 | 주식회사 전영 | On-site recycling method for the high efficient recovery of waste generating from glass etching process |
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