JPS59169592A - 有害金属含有水の処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、有害な金属物質が微粉末状で含まれている、
有害金属含有水から、７に害金属を敗り除き、この液を
再度利用すること全可能にした有害金属含有水の処理装
置に関する。

従来例の構成とその問題点 半導体装置産業の分野では、シリコン、ゲルマニウムが
その原材料の主流であったが、近年、これらの原材料に
加えて、１ｌｌ−４族化合物牛導体も多用されるに至っ
ている。この世−ｖ族化合物牛導体は、発光ダイオード
、半導体レーザあるいはホール素子などの原材料となっ
ている０ところで、たとえば、砒化ガリウム（ＧａＡｓ
）、砒化インジウム（ＩｎＡｓ）あるいは砒化アルミニ
ウム（ＡβＡｓ）　　などの化合物半導体゛の構成委素
である砒素（Ａｓ）は、人体に対して極めて有害なもの
であり、このような物質によって、作業環境は勿論のこ
と自然環境が汚染されることを防ぐことは、これを使用
するものに課せられる最大の義務でもある。−」二記の
ｆｌｌ−Ｖ族化合物千縛体を用いて各種の半導体装置全
製作するにあたり、Ｉｎ−Ｖ族化合物半導体ウェーハに
対する機械研暦、切削、切断なとの機械加工を施す場合
があるが、この機械加工工程では微粉末状の加工屑の発
生が避けられない。そして、この加工屑にＡｓが含壕れ
ているときには、これの飛散による作業環境汚染を防止
することが極めて大切となるＯこのため、従来は、機械
加工時に加工部へ水を流し、加工手段の冷却と加工屑の
飛散を防＋ｌ　’ｃばかる方法が採用されていた。

ところで、この方法によると、加工屑の飛散で作業環境
が汚染される問題は解決できるが、加工部から排出され
る水の中に微粉末状の加工屑が含１れるところとなり、
これ全その１捷排出水として外にｌ′Ｓ′＼排出させる
ことができなくなる。

したかって、加工部から排出された廃水を産業廃棄物と
取り扱わねばならず、これにかなりの費用がかかる。捷
だ、半導体装置産業の分野で使用する水の大半は、通常
の水よりも高価格な純水であるため、これの消費を極力
抑えねばならないが、上記の加工部から排出される水に
ＡＳ等の有害な物質が含捷れたときには、全ての水金廃
棄物として処分しなければならす、このため、純水の消
費量を少くすることは困難であった。

発明の目的 本発明は、有害な金属を含イイする水の再利用全はかり
、排出水としてこれ全外部に排出させることあるいは産
業廃棄物として処理することを不要にし、しかも、水の
消費金抑えることのできる処理装置の提供を目的とする
ものである。

発明の構成 本発明の有害金属含有水の処理装置は、加工ｒηＩＳか
ら排出される有害金属含有水の流入ならびに流出口をも
ち、前記有害金属含有水の流入、流出の間に所定の時間
遅れを付加する遅延貯水槽と、同遅延貯水槽から流出す
る有害金属イオンが流入し、同有害金属含有水中の有害
金属イオンをイオン交換吸着するイオン交換手段と、同
イオン交換手段を通過した水金貯水する貯水槽と、同貯
水槽の水金前記加工部へ送水する送水手段と具備するも
のである。このように構成された本発明の有害金属含有
水の処理装置では、加工部から排出される水の中に混入
した有害金属微粉末の大半が遅延貯水槽における遅延期
間に水に溶け、址だ、この期間に溶けきれなかったもの
は沈降する。このため、遅延貯水（曹からは有害金属イ
オンを含んだ水がイオン交換手段へ向けて流出する。し
たがって、イオン交換手段においてイオン交換吸着され
ることのない有害金属微粉末が、このイオン交換手段全
通過して貯水槽に到達することはなく、加工部には清浄
化された水が戻されろことになる。

実施１り１ｊの説明 以下に図面を参照して本発明の詳細な説明する。

第１図は、本発明の有害金属含有水の処理装置をＧａＡ
Ｓ牛尋体装置のウェーハ切断＝［程に適用した冥施例を
示す図である。第１図（において、１はウェーハ全単位
素子に切断するだめのグイシングツ−５２はダイシング
ソーで使用され、ここから排出される有害金属含有水を
貯め、しかも、これの流入と流出との間に所定の遅延１
１６間を与える遅延貯水槽、３はイオン交換樹脂を有す
るイオン交換手段、４はイオン交換手段において処理さ
れた水を貯める貯水槽、６および６は送水ホンダ、そし
て７はダイシングソー１へ貯水槽４の水を送る給水′び
である。

以−ヒのように構成された本発明の処理装置では以下の
ような処理が実行される。

ダイシングソー１において、たとえば、ＧａＡｓウェー
ハの切断がなさ扛るものとすると、ダイシングソー１か
らすに出される水には、ＧａＡＳ化合物の切屑である微
粉本が混入し、これが遅延貯水槽２へ流入する０遅延貯
水槽２は、その流入口２１へ流入した水が流出口２２か
ら流出するまでの間に所定の時間（３時間程度）の遅延
時間を与えるだめのものであり、この遅延の間に有害金
属であるＡＳが酸化物となり、水に溶は込んでしまう。

また、この間に完全に溶解しきらないものは沈降し、さ
らに長時間にわたって遅延貯水槽２の中にとど捷るとこ
ろとなり、これも才だ完全に溶解する。したがって、流
出口２２からイオン交換手段３へ向って流出する水には
Ａｓイオンのみが含捷れるところとなり、イオン交換手
段３を通過する過程でＡｓイオンはイオン交換吸着によ
り除去される。貯水槽４には、Ａｓイオンが殆んと除去
された水が流入する。

ところで、この貯水槽４は、ダイシングソー１へ送り込
む水を常時必要量たけ確作し、送水が途絶えることのな
いようにするだめのものであり、その容量は単位時間当
りの送水量を考慮して決定する。この貯水槽４に貯めら
れた水は、給水管７全通って再びダイシングソー１へ送
水される。

以上説明した本発明の処理装置では、遅延貯水槽２全配
設することが特に大切であり、これが配設されていない
場合には、微粉末状の切屑が混入した水がその１まイオ
ン交換手段３へ流入するため、有害金属であるＡｓの除
去が不十分となり、この水を再利用することはできない
。

第２図（ａ）〜（Ｃ）は、上記の遅延貯水槽の具体的な
構造例を示す図である。同図（ａ）は、長大なパイプ８
を図示するように蛇行させたものであり、ダイシングソ
ー１から排出される単位時間当りの排水量と、このパイ
プ８での遅延時間とを考慮してパイプ８の内径と長さは
決定される。例えば、パイプ８として内径が４ＣｒＩＬ
のものを用い、毎分１βの排水を貯めて、これに３時間
の遅延時間全群えるものとすると、パイプ８の長さｌは
、 ２Ｘ２Ｘ３，１４ となる。すなわち、内径４ｃ／ＩＬ、長さが約１４０ｍ
のパイプを蛇行させたものを遅延貯水槽２として用いれ
ばよいことになる。

第２図中）は、単一の貯水槽９の中に多数の隔壁板１ｏ
〜１３を配置したものである０この貯水槽では、流入口
９１から流入した水の流出口９２へ向う水平方向の流れ
が隔壁板１ｏ〜１３によって阻止され、矢印で示すよう
に貯水槽内を流れる。

そして、上記と同様、毎分１βの排水が流入口９１から
流入し、これに約３時間の遅延時間を与えるものとする
と、貯水槽９の実質貯水量（破線以下の容積）’１１８
０Ａ程度に設定することにより目的が達成される。

第２図（Ｃ）は、第３図ｅ）　、Φ）で示したものにく
らべてより簡略化した貯水槽であり、貯水槽１４の中に
、例えば、ポリプロピレン樹脂塊を粉砕して得た樹脂破
片１５を充填して構成されている。この貯水槽では、流
入口１４１から流入した水は、ル 樹脂破片１６の隙間全通過して流入口１４２の方めるこ
とは容易でなく、このため、予め実験を行って遅延時間
を定めておくことかのぞ捷しい。

次に、本発明の処理装置の効果確認のだめの実験結果に
ついて説明する。この実験では、遅延貯水槽２を第２図
（Ｃ）で示した構造で容量が１　’ＯＯｌの第１貯水槽
と、単に貯水のみを行う構造で容量が１００βの第２貯
水槽とを直列に繋いで構成し、前者の流入口にＧａＡＳ
ウェーハのダイシングソーから排出されるＡｓ＠有水全
１分間、当り１βの量で流入させた。なお、遅延貯水槽
２における遅延時間を約３時間、イオン交換手段の通過
時間全約３０分に定め、遅延貯水槽２の流入口、すなわ
ち第１貯水槽の流入口でのＡｓ濃度Ｎ＋　、遅延貯水槽
２の流出口、すなわち第２貯水槽の流出口でのＡｓ濃度
Ｎ２．そして、イオン交換手段の流出口でのＡｓ濃度ｉ
Ｎ３とし、これらを測定したところ、Ｎ１−２．５　ｐ
Ｐ、　、　　Ｎ２　：＝　１，２　ｐｐＭそしてＮ３．
（Ｑ、○０６ＰＰＭの結果が得られた。また、Ｎ２は、
時間の経過とはほぼ無関係な一定値であった。

以上、本発明を有害金属としてＡｓ　　ｆ含有する排出
水の処理を例に説明したのであるが、本発明の装置によ
る処理はこの例に限られるものではなく、遅延の過程で
微粉末水中に溶けうる他の有害金属の処理にも適用する
ことができること勿論である。捷だ、イオン交換手段３
の交換は、ここから流出する水の純度をチカーノクし、
純度が所定値以下に達し／こところで行うようにすれば
よい。

発明の効果 本発明の処理装置は、閉ループ形の構成により排出され
る水の再利用をはかるものであるだめ、排出水に有害な
金属が含唸れていても、これの廃棄処理が不要となり、
廃棄費用が不要となること、使用する水が高価格の純水
であっても、これが再利用されるだめ、消費量は極めて
少いものとなることなどの効果を奏する。捷だ、本発明
の処理装置の使用によれば、有害な金属微粉末全水中に
とり込み、これの飛散を防ぐことによって作業環境の清
浄化をはかつても、有害金属を含む水の廃棄処理が不要
であるため、有害な金属微粉末が飛散するおそれがある
各種の加工工程に適用してその環境を清浄化することが
容易となる０なお、本発明の処理装置は、単一の加工工
程に常に対応させて設置する必要はなく、複数の加工部
から排出される排出水を処理装置へ流入させ、集中的に
処理するようにしてもよい。

【図面の簡単な説明】

第１図−：、本発明の処理装置の構成を示す図、第２図
（ａ）〜（Ｃ）は、本発明の処理装置で用いる遅延貯水
槽の構造を示す図である。 １・・・・・・ターイゾングソー、２・・・・・遅延貯
水槽、３・・・・・・イオン交換手段、４・・・・・貯
水槽、５．６・・・・送水ポンプ、７・・・・・給水管
、８・・・・遅延貯水（漕形成用のバイブ、９，１４・
・・・・貯水槽、２１，９１゜１４１　・・・有害金属
含有水の流入１コ、２２，９２゜１４２・・・・・・流
出口、１０〜１３・・・・・・隔壁板、１６・・・・樹
脂破片。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）加工部から排出される有害金属含有水の流入なら
   びに流出口をもち、前記有害金属含有水の流入、流出の
   間に所定の時間遅れを与える遅延貯水槽と、同遅延貯水
   槽から流出する有害金属イオンを含有する水を通過させ
   、通過の過程で前記有害金属イオンをイオン交換吸着す
   るイオン交換手段と、同イオン交換手段を通過した水を
   貯水する貯水槽と、同貯水槽の水を前記加工部へ送水す
   る循環路形成用の送水手段全具備する有害金属含有水の
   処理装置。
2. （２）遅延貯水槽が、長大なパイプで構成されているこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の有害金属
   含有水の処理装置。
3. （３）遅延貯水槽が、複数枚の隔壁板で横方向の流れを
   阻止した貯水槽であることを特徴とする特許請求の範囲
   第１項に記載の有害金属含有水の処理装置。
4. （４）遅延貯水槽が、樹脂破片金光填した貯水槽である
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の有害金
   属含有水の処理装置０