JPH11138162A - 研磨排水処理装置 - Google Patents
研磨排水処理装置Info
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- JPH11138162A JPH11138162A JP30433597A JP30433597A JPH11138162A JP H11138162 A JPH11138162 A JP H11138162A JP 30433597 A JP30433597 A JP 30433597A JP 30433597 A JP30433597 A JP 30433597A JP H11138162 A JPH11138162 A JP H11138162A
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Abstract
も効率的に除去することができる研磨排水処理装置を提
供する。 【解決手段】 研磨排水中の夾雑物を濾過分離する夾雑
物除去手段2と、該夾雑物除去手段2から流出する濾過
水中の微細懸濁物質を分離するUF膜分離装置4と、該
UF膜分離装置4の透過水中の溶解性物質を除去する脱
塩装置6とを備えてなる研磨排水処理装置。
Description
基板上に形成された被膜を研磨(化学機械研磨(CM
P))した際に排出される研磨排水の処理装置に関す
る。
基板上に形成されたシリコン酸化膜等の被膜の表面を平
担化するために、研磨剤を用いて該表面を化学機械研磨
(CMP)する工程がある。
MPスラリーにはシリカ系とメタル系とがあり、シリカ
系ではコロイダル(又はフュームド)シリカ(Si
O2)が、また、メタル系ではアルミナ(Al2O3)や
酸化セリウム(CeO2)等がそれぞれ研磨粒子として
用いられている。これらの研磨粒子はCMPスラリー中
に約10〜20重量%含有されている。
るCMPスラリーを除去するために、スラリー使用量の
約100倍量の超純水(又は洗浄薬剤を含んだ超純水)
で洗浄する。
研磨屑(研磨粒子や研磨パッドが研磨中に破砕されたも
の、或いは、基板又は基板上の被膜から研磨により削り
取られたもの)等を含む研磨排水が大量に排出される。
微粒子を含むこと以外は、その水質自体は純度の高いも
のであるため、この微粒子を除去した後、回収水とし
て、前処理系、一次純水製造系及び二次純水製造系(サ
ブシステム)からなる超純水製造システムの、一次純水
製造系に送られ前処理系の処理水と共に処理され、再利
用されている。
(限外濾過)膜で膜分離処理して研磨粒子と水とに分離
し、それぞれ再利用する方法(特開平8−115892
号公報) 分画性能が0.05μm以下の多孔質中空系膜によ
り研磨屑を除去する方法(特開平6−134264号公
報) などが提案されている。
研磨排水中の微粒子分は除去できるが、溶解性物質を除
去することができない。しかし、研磨排水中には研磨粒
子や研磨屑に由来する溶解性物質(主として研磨剤に由
来するものであり、研磨粒子のコロイダルシリカが溶解
した溶解性シリカやアルミナが溶解したアルミニウムイ
オン、アルミン酸イオン、その他研磨粒子の凝集剤とし
てのアンモニウム塩由来のアンモニウムイオンなどのイ
オン類など)が含まれているため、これらの溶解性物質
は、そのまま超純水製造システムの脱塩装置、具体的に
は一次純水製造系のイオン交換塔やRO(逆浸透)膜分
離装置の負荷となる。
やRO膜の洗浄頻度や交換頻度を増大させることにな
り、超純水製造効率の悪化を招き、超純水の計画水量を
達成し得なくなる。また、回収水中のイオン性物質の濃
度や水量が変動する場合には、装置の安定運転が行え
ず、得られる一次純水の水質の低下をもたらすこととな
る。
排水中の微粒子のみならず溶解性物質をも効率的に除去
することができる研磨排水処理装置を提供することを目
的とする。
置は、研磨排水中の夾雑物を濾過分離する夾雑物除去手
段と、該夾雑物除去手段から流出する濾過水中の微細懸
濁物質を分離する限外濾過膜分離装置と、該限外濾過膜
分離装置の透過水中の溶解性物質を除去する脱塩装置と
を備えてなることを特徴とする。
去手段とUF膜分離装置で研磨排水中の固形物を除去す
ると共に、その後段の脱塩装置で溶解性物質を除去する
ことができる。
施の形態を詳細に説明する。
形態を示す系統図である。研磨排水(CMP排水)は、
排水受槽1を経てポンプP1によりMF膜分離装置2等
の夾雑物除去手段で夾雑物、即ち、研磨パッドの破片や
研磨スラリーの凝集物等の比較的粗大な固形分を除去し
た後、循環槽3を経てポンプP2によりUF膜分離装置
4に送給される。この夾雑物除去手段は、このように比
較的粗大な固形分を除去することで後段のUF膜分離装
置を保護すると共に、UF膜分離装置の負荷を軽減する
ためのものであり、孔径10〜200μm程度のMF膜
を用いたMF膜分離装置2の他、スクリーン等を使用す
ることができる。
く、有機高分子膜、セラミック膜などの膜素材、吸引
型、加圧型などの給水方法、平膜、管状膜、中空糸膜な
どの膜形式など、通常、UF膜分離装置として市販され
ている任意のものを使用できる。
粒子等の微粒子を膜分離して除去する。なお、このUF
膜分離装置4の前段に循環槽3を設置することにより、
循環槽3にUF膜分離装置4の濃縮水を循環して膜透過
水の流速を確保すると共に水回収率を高めることができ
る。また、UF膜分離装置4の濃縮水は、研磨剤として
再利用することができるが、このように循環槽3を設け
ることにより、濃縮水の濃縮度を高めて研磨剤の回収率
の向上を図ることができる。
%量の濃縮水を連続的又は間欠的に排出するのが好まし
い。従って、図1の研磨排水処理装置では、循環槽3か
らこの排出量に相当する水量を抜き出し、排水処理工程
又は研磨剤の濃縮回収工程へ送る。UF膜分離装置4の
透過水は中間水槽5を経てポンプP3によりRO膜分離
装置6等の脱塩装置に送給され、透過水中に残留する溶
解性物質が除去される。
れている装置を用いることができる。RO膜分離装置6
では、回収率を高めると溶解性物質がその溶解度を超え
てスケール析出により膜フラックス(透過流束)が低下
するため、RO膜分離装置6の原水は、除去する溶解性
物質に応じて適宜pH調整するのが好ましい。即ち、シ
リカの場合には、pH3〜4又はpH10〜11でその
溶解度が高くなることから、この程度のpH範囲にpH
調整するのが好ましい。
5以下又はpH8以上とするのが好ましい。
側、例えば中間水槽5で行っても良く、また、UF膜分
離装置4の入口側で行っても良い。特に、UF膜分離装
置4の入口側で行う場合には、UF膜分離装置4のフラ
ックスも安定するため好ましい。
向上のためには、シリカ等の溶解性物質の分散剤を添加
するのも好ましく、この場合、分散剤としては、水酸化
ナトリウム、水酸化カリウムなどのアルカリ、重合リン
酸塩、ポリアクリルアミドなどの水溶性ポリマー等を用
いることができ、その添加量は分散剤にもよるが、アル
カリでは通常の場合、100〜500mg/L程度とす
るのが好ましい。
80〜90%程度とするのが好ましい。RO膜分離装置
6の濃縮水は排水処理工程に送給される。
他、イオン交換装置を用いても良く、この場合には、除
去すべきイオン種に応じてアニオン交換樹脂又はカチオ
ン交換樹脂或いは、これらの併用で処理を行うことがで
きる。例えば、溶解性シリカの除去には、アニオン交換
樹脂「EX−AG」栗田工業(株)製が好適である。
れば、研磨工程から排出される研磨剤とその洗浄排水と
が混合された研磨排水を処理して、得られる処理水を回
収水として超純水製造用原水に有効に再利用することが
できる。
る。
SS−25(フュームドシリカ,KOH))を用いる
ウェハ研磨工程から排出されるCMP排水(水質は表1
に示す通り)を図1に示す研磨排水処理装置で5L/m
inで処理した。各部の仕様及び条件は次の通りであ
る。なお、RO膜分離装置の前段のpH調整は中間槽で
行い、中間槽に酸(塩酸)を添加してpH=4に調整し
た。
用いたワインド型カートリッジフィルタ UF膜分離装置:分画分子量13000のポリスルホン
製UF膜を用いた内圧中空糸型UF膜モジュール,回収
率90% RO膜分離装置:ポリアミド製RO膜を用いたスパイラ
ル型RO膜モジュール,回収率90% UF膜分離装置の透過水(UF透過水)及びRO膜分離
装置の透過水(回収水)の水質を表1に示す。
ず、溶解性物質をも除去することができ、良好な水質の
回収水を得ることができることがわかる。
理装置によれば、研磨排水から懸濁物質と溶解性物質と
を効率的に除去して良好な処理水を得ることができる。
よれば、研磨排水中の懸濁物質のみならず、イオン性物
質をも除去された回収水が得られるため、 回収水を超純水製造プロセスの原水として供給し
ても負荷の増大にならず、また、研磨排水の水質、水量
の変動があっても超純水製造プロセスの負荷変動を引き
起こすことがないため、超純水を安定に製造することが
できる。 既設の超純水製造プロセスに回収水を供給して
も、その超純水製造プロセスの負荷を増大させることが
ないため、研磨排水を既設超純水製造プロセスの新たな
水源として利用できる。 回収水の純度が高いため、これを超純水製造プロセ
スのサブシステムの原水とすることもできる。 純水製造プロセスに水質的なトラブルが発生した場
合、回収水自体に問題はないため、他の供給系に水質変
動があったとして、トラブルの原因を容易に推測でき
る。 といった効果が奏される。
系統図である。
Claims (1)
- 【請求項1】 研磨排水中の夾雑物を濾過分離する夾雑
物除去手段と、該夾雑物除去手段から流出する濾過水中
の微細懸濁物質を分離する限外濾過膜分離装置と、該限
外濾過膜分離装置の透過水中の溶解性物質を除去する脱
塩装置とを備えてなる研磨排水処理装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP30433597A JPH11138162A (ja) | 1997-11-06 | 1997-11-06 | 研磨排水処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP30433597A JPH11138162A (ja) | 1997-11-06 | 1997-11-06 | 研磨排水処理装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11138162A true JPH11138162A (ja) | 1999-05-25 |
Family
ID=17931772
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP30433597A Pending JPH11138162A (ja) | 1997-11-06 | 1997-11-06 | 研磨排水処理装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH11138162A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007083152A (ja) * | 2005-09-21 | 2007-04-05 | Kurita Water Ind Ltd | 高toc含有cmp排水からの水回収方法及び水回収装置 |
JP2008000653A (ja) * | 2006-06-21 | 2008-01-10 | Japan Organo Co Ltd | 排水処理方法及び装置 |
JP2014039895A (ja) * | 2012-08-21 | 2014-03-06 | Uerushii:Kk | 水処理方法及び水処理装置 |
-
1997
- 1997-11-06 JP JP30433597A patent/JPH11138162A/ja active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007083152A (ja) * | 2005-09-21 | 2007-04-05 | Kurita Water Ind Ltd | 高toc含有cmp排水からの水回収方法及び水回収装置 |
JP2008000653A (ja) * | 2006-06-21 | 2008-01-10 | Japan Organo Co Ltd | 排水処理方法及び装置 |
JP4722776B2 (ja) * | 2006-06-21 | 2011-07-13 | オルガノ株式会社 | 排水処理方法及び装置 |
JP2014039895A (ja) * | 2012-08-21 | 2014-03-06 | Uerushii:Kk | 水処理方法及び水処理装置 |
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