JP3164968B2 - テトラアルキルアンモニウムヒドロオキシド含有廃液の処理方法及び装置 - Google Patents
テトラアルキルアンモニウムヒドロオキシド含有廃液の処理方法及び装置Info
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Description
ト基板等の電子部品の製造工程等で発生するテトラアル
キルアンモニウムヒドロオキシドを含有する廃液の処理
方法および電子部品用現像液に関するものである。
品を製造するには、ウェハー等の基板上にネガ型または
ポジ型のフォトレジストの皮膜を形成し、パターンマス
クを通して光等を照射し、次いで現像液により不要のフ
ォトレジストを溶解して現像し、更にエッチング等の処
理を行った後、基板上の不溶性のフォトレジスト膜を剥
離しなければならない。上記現像液としては通常テトラ
アルキルアンモニウムヒドロオキシドが通常用いられて
いる。従って、現像工程から排出される廃液には、溶解
したフォトレジストとテトラアルキルアンモニウムヒド
ロオキシドが含まれている。
オキシドを含有する廃液を処理するには、蒸留により濃
縮する方法、逆浸透膜により濃縮する方法が知られてい
る。
蒸留法、逆浸透膜法で廃液を処理すると、テトラアルキ
ルアンモニウムヒドロオキシドと共にアルカリ可溶性の
フォトレジスト樹脂も濃縮されてしまうため、処理後の
廃液は廃棄処分せざるを得ず、テトラアルキルアンモニ
ウムヒドロオキシドを再利用することは不可能であっ
た。また、テトラアルキルアンモニウムヒドロオキシド
は、強アルカリ性であると共に非常に安定な化合物であ
るため、工場で簡単に分解、無害化することが困難であ
り、そのため半導体製造業界においてはテトラアルキル
アンモニウムヒドロオキシドを含有する廃液の処分は、
重要な問題となっている。
ンモニウムヒドロオキシドを含有する廃液の処理方法の
欠点を解消し、テトラアルキルアンモニウムヒドロオキ
シドの再利用が可能な処理方法を提供することにある。
解決するために鋭意研究を重ねた結果、テトラアルキル
アンモニウムヒドロオキシド含有廃液を電気透析するこ
とにより、テトラアルキルアンモニウムヒドロオキシド
を有効に回収しうることを見いだし、本発明を完成する
に至った。
モニウムヒドロオキシドおよびフォトレジストを含有す
る廃液を電気透析し、テトラアルキルアンモニウムヒド
ロオキシドを濃縮分離することを特徴とするテトラアル
キルアンモニウムヒドロオキシド含有廃液の処理方法お
よびテトラアルキルアンモニウムヒドロオキシドおよび
フォトレジストを含有する廃液を電気透析して分離濃縮
したテトラアルキルアンモニウムヒドロオキシドを配合
したことを特徴とする電子部品用現像液の製造方法、そ
してテトラアルキルアンモニウムヒドロオキシドおよび
フォトレジストを含有する廃液を、電気透析して分離濃
縮することを特徴とするテトラアルキルアンモニウムヒ
ドロオキシドの回収方法、さらに陰極と陽極の間にカチ
オン交換膜とアニオン交換膜とを交互に並べて、アニオ
ン交換膜を陰極に面した側にもつ、アニオン交換膜とカ
チオン交換膜とで仕切られた濃縮セルと、アニオン交換
膜を陽極に面した側にもつ、カチオン交換膜とアニオン
交換膜とで仕切られた脱塩セルとを配置し、少なくとも
脱塩セルにテトラアルキルアンモニウムヒドロオキシド
およびフォトレジストを含有する廃液を流入して、濃縮
セルからテトラアルキルアンモニウムヒドロオキシドの
濃縮液を流出させるようにしたことを特徴とするテトラ
アルキルアンモニウムヒドロオキシド含有廃液の処理装
置に関するものである。
ウムヒドロオキシド含有廃液の処理方法、電子部品用現
像液の製造方法、テトラアルキルアンモニウムヒドロオ
キシドの回収方法および処理装置を説明する。
には、カチオン交換膜3とアニオン交換膜4が交互に並
べられて複数のセルを構成している。セルに送られたテ
トラアルキルアンモニウムヒドロオキシドおよびフォト
レジストを含有する廃液中のテトラアルキルアンモニウ
ムヒドロオキシドはテトラアルキルアンモニウムカチオ
ン(TAA+)とヒドロニウムアニオン(OH-)に解離
しているため、陰極1と陽極2に直流電流が印加される
と、テトラアルキルアンモニウムカチオンはカチオン交
換膜3を通って陰極側に移動するが次のアニオン交換膜
で阻止され、一方、ヒドロニウムアニオンはアニオン交
換膜4を通って陽極側に移動するが次のカチオン交換膜
で阻止されるため、あるセルではテトラアンモニウムヒ
ドロキシドが濃縮され、該セルに隣接するセルではテト
ラアルキルアンモニウムヒドロオキシドが減少すること
となる。すなわち、アニオン交換膜4を陰極1に面した
側にもつセル(A)は濃縮セルとして機能し、ここでは
テトラアルキルアンモニウムヒドロオキシドが濃縮され
て濃縮液となり、アニオン交換膜4を陽極2に面した側
にもつセル(B)は脱塩セルとして機能し、ここではテ
トラアルキルアンモニウムヒドロオキシド電解質が減少
して脱塩液となる。廃液中のフォトレジストはイオン交
換膜を通らないため濃縮セルおよび脱塩セルをそのまま
通過して濃縮液中および脱塩液中に残留する。
たように脱塩セルおよび濃縮セルの両方に原廃液を通液
した場合は、濃縮液中にもフォトレジストが残留するこ
ととなるが、濃縮セル側ではテトラアルキルアンモニウ
ムヒドロオキシドのみが濃縮されるのであってフォトレ
ジストは濃縮されないので、濃縮液中のフォトレジスト
の濃度は原廃液中の濃度と同じであり、この点におい
て、テトラアルキルアンモニウムヒドロオキシドのみで
なくフォトレジストも同時に濃縮されてしまう蒸留法や
逆浸透膜法とは明らかに相違し、また、得られる濃縮液
は電子部品用現像液として再利用可能なものとなる。
液を得たい場合は、脱塩セル側に原廃液を通液し、濃縮
セル側に純水、あるいはフォトレジストを含まない低濃
度のテトラアルキルアンモニウムヒドロオキシド溶液
(例えば、純水に新品のテトラアルキルアンモニウムヒ
ドロオキシドを少量溶解させた液)等の電解質溶液を通
液すればよい。
使用されるイオン交換膜は、陽イオンと陰イオンを選択
的に分離できるものであれば特に限定されないが、例え
ば、アシプレックス(旭化成工業(株)製)、セレミオ
ン(旭硝子(株)製)、ネオセプタ(徳山曹達(株)
製)等を挙げることができる。また、イオン交換膜の性
能も、一般的なものでよく、例えば、厚さは、0.1〜
0.6mm、抵抗は、1〜10Ω・cm2程度のもので
あればよい。
装置の構造は限定されるものではなく、例えば、カチオ
ン交換膜とアニオン交換膜とを、脱塩される液の流入孔
及び流出孔、濃縮される液の流入孔及び流出孔が設けれ
らているガスケットで適当な間隔を保って交互に複数積
層して複数のセルを構成し、両端を一組の電極で挟んだ
もので、一組の電極の間に入れる膜対の数は、通常10
0〜600対である。テトラアルキルアンモニウムヒド
ロオキシドおよびフォトレジストを含有する現像廃液
は、通常pH12〜14のアルカリ性を呈しており、フ
ォトレジストは、アルカリ性液中では溶解している。本
発明は、アルカリ性の廃液にそのまま適用することがで
きる。
ルアンモニウムヒドロオキシドは、電子部品用の現像液
として用いられるテトラメチルアンモニウムヒドロオキ
シド、テトラエチルアンモニウムヒドロオキシド等のテ
トラアルキルアンモニウムヒドロオキシドである。
アルキルアンモニウムヒドロオキシドは、場合によって
は上述のように若干のフォトレジストを含有している
が、純水あるいは新しいテトラアルキルアンモニウムヒ
ドロオキシドを加えて濃度を調整すれば、電子部品用現
像液として再利用することが可能である。
わず処理することが可能であり、ネガ型またはポジ型の
いずれでも処理可能である。
るプロセスとしては、図2に示すような循環方式と、図
3に示すような多段処理方式がある。
アンモニウムヒドロオキシドとフォトレジストを含有す
る廃液の入った廃液槽6から廃液をポンプ9により脱塩
液槽7に送り、脱塩液槽7からポンプ10により直流電
流を印加した電気透析装置5の脱塩セルに送り、脱塩セ
ルから流出する脱塩液を脱塩槽7に戻し循環させる。一
方、濃縮液槽8にも廃液を仕込んでおき、ポンプ11で
電気透析装置5の濃縮セルへ送り、流出する濃縮液を濃
縮液槽8に戻し循環させる。脱塩液槽7の脱塩液の電気
伝導度を電気伝導度計12で測定し、脱塩されて一定の
脱塩率になったところで脱塩液槽7内の脱塩液の一部を
槽外に排出し、排出した分だけ脱塩液槽7内に廃液槽6
より原料廃液を送る。一方、濃縮液槽8中のテトラアル
キルアンモニウムヒドロオキシドの濃度が所定の濃度に
達したら濃縮液を濃縮液槽8から取り出す。取り出した
濃縮液は、純水あるいは新たなテトラアルキルアンモニ
ウムヒドロオキシドを加えて濃度を調整し、電子部品用
現像液として、再利用することができる。
からポンプ15で送られた廃液を第1の電気透析装置1
3−1で電気透析して得られる脱塩液を、第2の電気透
析装置13−2へポンプ16で輸送して電気透析し、該
脱塩液中に残留するテトラアルキルアンモニウムヒドロ
オキシドの濃縮、回収を図る。第2の電気透析装置13
−2で電気透析され前記テトラアルキルアンモニウムヒ
ドロオキシドが濃縮された濃縮液は、第1の電気透析装
置13−1で電気透析されポンプ17で輸送される濃縮
液と共に第3の電気透析装置13−3で電気透析するこ
とにより、テトラアルキルアンモニウムヒドロオキシド
を更に高濃度に濃縮する。第3の電気透析装置13−3
で電気透析された濃縮液は、濃度調節をして、現像液と
して再利用し、第3の電気透析装置13−3で処理され
た脱塩液は、ポンプ18で第2の電気透析装置13−2
に送り、第1の電気透析13−1の前記脱塩液と共に処
理して残留するテトラアルキルアンモニウムヒドロオキ
シドの濃縮、回収を図る。第2の電気透析装置13−2
から流出する脱塩液は、フォトレジスト樹脂が高濃度に
濃縮されているので系外に排出する。
る。
ニウムヒドロオキシド(TMAH)とフォトレジストを
含有する液晶製造工程で排出される廃液を処理した。使
用した電気透析装置の性能を表1に示す。
用いて、廃液を処理した結果、原料の廃液は、表2に示
すような濃縮液と脱塩液に分離された。なお、TMAH
濃度はイオンクロマト分析によって測定した。
AH濃度は廃液中のTMAH濃度の約5倍に濃縮されて
いるとともに、該濃縮液のTOC/TMAH比は、約
0.54でTMAHの分子式((CH3)4N・OH)か
ら計算される理論TOC値(TMAH濃度1mg/l溶
液のTOC計算値)である0.53にほぼ一致している
ことがわかり、したがって該濃縮液中のTOC成分は大
部分がTMAHであってフォトレジストはほとんど含ま
れていないものと考えられる。一方、脱塩液中のTMA
H濃度は150mg/lと廃液中の濃度に比べて大幅に
減少しているとともに、該脱塩液のTOC値は前記TM
AH濃度から計算される理論TOC値(150mg/l
×0.53=79.5mg/l)に比べてはるかに大で
あり、したがって該脱塩液中には少量のTMAHが残留
しているとともに、かなりの量のフォトレジストが濃縮
されて存在しているものと考えられる。
ドロオキシドのみが濃縮液側に濃縮され、フォトレジス
トは脱塩液側に残っているものと考えられる。なお、得
られた濃縮液は現像液として十分使用できるものであっ
た。
ンモニウムヒドロオキシドおよびフォトレジストを含有
する廃液を効率良く処理することができ、回収されたテ
トラアルキルアンモニウムヒドロオキシドは電子部品用
現像液として有効に利用することができる。
ロセスの一例を説明するためのフロー図
のプロセスの一例を説明するためのフロー図
Claims (4)
- 【請求項1】 テトラアルキルアンモニウムヒドロオキ
シドおよびフォトレジストを含有する廃液を電気透析
し、テトラアルキルアンモニウムヒドロオキシドを濃縮
分離することを特徴とするテトラアルキルアンモニウム
ヒドロオキシド含有廃液の処理方法。 - 【請求項2】 テトラアルキルアンモニウムヒドロオキ
シドおよびフォトレジストを含有する廃液を電気透析し
て分離濃縮したテトラアルキルアンモニウムヒドロオキ
シドを配合したことを特徴とする電子部品用現像液の製
造方法。 - 【請求項3】 テトラアルキルアンモニウムヒドロオキ
シドおよびフォトレジストを含有する廃液を、電気透析
して分離濃縮することを特徴とするテトラアルキルアン
モニウムヒドロオキシドの回収方法。 - 【請求項4】 陰極と陽極の間にカチオン交換膜とアニ
オン交換膜とを交互に並べて、アニオン交換膜を陰極に
面した側にもつ、アニオン交換膜とカチオン交換膜とで
仕切られた濃縮セルと、アニオン交換膜を陽極に面した
側にもつ、カチオン交換膜とアニオン交換膜とで仕切ら
れた脱塩セルとを配置し、少なくとも脱塩セルにテトラ
アルキルアンモニウムヒドロオキシドおよびフォトレジ
ストを含有する廃液を流入して、濃縮セルからテトラア
ルキルアンモニウムヒドロオキシドの濃縮液を流出させ
るようにしたことを特徴とするテトラアルキルアンモニ
ウムヒドロオキシド含有廃液の処理装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP12100594A JP3164968B2 (ja) | 1994-06-02 | 1994-06-02 | テトラアルキルアンモニウムヒドロオキシド含有廃液の処理方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP12100594A JP3164968B2 (ja) | 1994-06-02 | 1994-06-02 | テトラアルキルアンモニウムヒドロオキシド含有廃液の処理方法及び装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPH07328642A JPH07328642A (ja) | 1995-12-19 |
JP3164968B2 true JP3164968B2 (ja) | 2001-05-14 |
Family
ID=14800435
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP12100594A Expired - Lifetime JP3164968B2 (ja) | 1994-06-02 | 1994-06-02 | テトラアルキルアンモニウムヒドロオキシド含有廃液の処理方法及び装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3164968B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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US5868916A (en) * | 1997-02-12 | 1999-02-09 | Sachem, Inc. | Process for recovering organic hydroxides from waste solutions |
JP3671644B2 (ja) * | 1998-01-05 | 2005-07-13 | オルガノ株式会社 | フォトレジスト現像廃液の再生処理方法及び装置 |
JP5256002B2 (ja) * | 2008-11-25 | 2013-08-07 | オルガノ株式会社 | フォトレジスト現像排水の排水処理システム |
-
1994
- 1994-06-02 JP JP12100594A patent/JP3164968B2/ja not_active Expired - Lifetime
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Publication number | Publication date |
---|---|
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