KR20010014656A - 유체의 피제거물 제거 방법 - Google Patents

유체의 피제거물 제거 방법 Download PDF

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다카노 야스아키
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Abstract

제1 필터(10)에 포획된 고형물(16)을 제2 필터(13)로서 활용하여 제1 필터(10)로의 막힘을 방지하는 동시에, 제2 필터막(13)에는 기포 등에 의해 외력이 부여되어 여과 능력을 유지하고 있다.
또한, 여과 유체에 피제거물(14)이 혼입되어 있는 경우는 여과 유체를 다시 배수가 저장되어 있는 조로 순환시켜 소망의 혼입율이 되는 것을 확인한 후, 다시 여과를 개시한다.

Description

유체의 피제거물 제거 방법{Method for removing materials to be removed in fluid}
본 발명은 피제거물 제거 방법에 관한 것으로, 또한 0.1㎛ 이하로 극히 미세한 피제거물이 포함된 유체의 피제거물 제거 방법에 관한 것이다.
현재, 산업 폐기물을 줄이는 일, 또한 산업 폐기물을 분별하여 재이용하는 일 또는 산업 폐기물을 자연계로 방출시키지 않도록 하는 일이 생태학 관점에서 중요한 테마이며, 21세기를 향한 기업 과제이다. 이 산업 폐기물 중에는 피제거물 즉 제거되어야 할 물질을 포함하는 다양한 유체가 있다.
이들은 오수, 배수, 폐액 등의 다양한 말로 표현되어 있으나, 이하 물이나 약품 등의 유체 중에 피제거물인 물질이 포함되어 있는 것을 배수라 부르기로 한다. 이들 배수는 고가의 여과 처리 장치 등으로 상기 피제거물이 제거되어 배수가 깨끗한 유체로 되어 재이용되거나, 또한 분별된 피제거물 또는 여과할 수 없어 남겨진 것은 산업 폐기물로서 처리하고 있다. 특히 물은 여과에 의해 환경 기준을 충족시키는 깨끗한 상태로 하여 강이나 바다 등의 자연계로 복귀되거나, 또는 재이용된다.
그러나, 여과 처리 등의 설비비, 운전 비용 등의 문제로부터 이들 장치를 채용하는 것이 매우 어려워 환경 상의 문제가 되고 있다.
이것으로부터도 알 수 있는 바와 같이, 배수 처리 기술은 환경 오염의 의미에서도, 또한 재활용 면에서도 중요한 문제이며, 낮은 초기 비용, 저운전 비용의 시스템이 조급하게 요구되고 있다.
일예로서, 반도체 분야에 있어서의 배수 처리를 이하에 설명해 간다. 일반적으로 금속, 반도체, 세라믹 등의 판형체를 연삭 또는 연마할 때, 마찰에 의한 연마(연삭) 지그 등의 온도 상승 방지, 윤활성 향상, 연삭 가루 또는 절삭 가루의 판형체로의 부착 등이 고려되어 물 등의 유체가 연마(연삭) 지그나 판형체에 샤워링되고 있다.
구체적으로는, 반도체 재료의 판형체인 반도체 웨이퍼를 다이싱하거나, 백 그라인드할 때, 순수(純水)를 흘리는 수법이 취해지고 있다. 다이싱 장치에서는 다이싱 블레이드의 온도 상승 방지를 위해, 또 다이싱 가루가 웨이퍼에 부착하는 것을 방지하기 위해, 반도체 웨이퍼 상에 순수의 흐름을 만들거나, 블레이드에 순수가 닿도록 방수용 노즐이 부착되어 샤워링되고 있다. 또 백 그라인드로 웨이퍼 두께를 얇게 할 때도 마찬가지 이유에 의해 순수가 흐르게 하고 있다.
전술한 다이싱 장치나 백 그라인드 장치로부터 배출되는 연삭 가루 또는 연마 가루가 혼입된 배수는 여과되어 깨끗한 물이 되어 자연계로 복귀하거나, 혹은 재이용되고, 농축된 배수는 회수되고 있다.
현재 상황의 반도체 제조에 있어서, Si를 주체로 하는 피제거물(가루)이 혼입된 배수의 처리에는 응집 침전법, 필터 여과와 원심 분리기를 조합시킨 방법의 2가지가 있다.
전자의 응집 침전법에서는, 응집제로서 PAC(폴리염화 알루미늄) 또는 Al2(SO4)3(황산 밴드) 등을 배수 속에 혼입시키고, Si와의 반응물을 생성시켜 이 반응물을 제거함으로써 배수의 여과를 하고 있었다.
후자의 필터 여과와 원심 분리를 조합시킨 방법에서는 배수를 여과하여 농축된 배수를 원심 분리기에 걸리게 하여 실리콘 가루를 슬러지로서 회수하는 동시에, 배수를 여과해 생긴 깨끗한 물을 자연계로 방출하거나, 또는 재이용하고 있었다.
예를 들어 도18에 도시한 바와 같이, 다이싱시에 발생하는 배수는 원수 탱크(201)에 모여 펌프(202)에 의해 여과 장치(203)로 이송된다. 여과 장치(203)에는 세라믹계나 유기물계의 필터(F)가 장착되어 있으므로, 여과된 물은 배관(204)을 거쳐서 회수수(回收水) 탱크(205)로 이송되어 재이용된다. 또한 자연계로 방출된다.
한편, 여과 장치(203)는 배수에 압력을 가해 필터(F)에 공급하고 있으므로, 필터(F)에 막힘이 발생하므로 정기적으로 세정이 실시된다. 예를 들어 원수 탱크(201)측의 밸브(B1)를 폐쇄하여 밸브(B3)와 회수수 탱크(205)로부터 세정수를 송부하기 위한 밸브(B2)가 개방되어 회수수 탱크(205)의 물로 필터(F)가 역세정된다. 이로써 발생한 고농도의 Si 가루가 혼입된 배수는 원수 탱크(201)로 복귀된다. 또한, 농축수 탱크(206)의 농축수는 펌프(208)를 거쳐서 원심 분리기(209)로 수송되어 원심 분리기(209)에 의해 오니(슬러지)와 분리액으로 분리된다. Si 가루로 이루어지는 오니는 회수 탱크(210)에 모이게 되고, 분리액은 분리액 탱크(211)에 모이게 된다. 또한, 분리액이 모이게 된 분리액 탱크(211)의 배수는 펌프(212)를 거쳐서 원수 탱크(201)로 수송된다.
이들 방법은 예를 들어 Cu, Fe, Al 등의 금속 재료를 주재료로 하는 고형물 또는 판형체, 세라믹 등의 무기물로 이루어지는 고형물이나 판형체 등의 연삭, 연마시에 발생하는 가루를 회수할 때도 채용되고 있었다.
한편, CMP(화학 기계 연마; Chemical-Mechanical Polishing)가 새로운 반도체 프로세스 기술로서 등장해 왔다. 이 CMP는 반도체 장치의 이상적인 다층 배선 구조를 실현하기 위해 배선을 피복하는 층간 절연막 상면의 평탄화를 목적으로 층간 절연막의 상면 요철을 기계적 및 화학적으로 연마하는 기술이다.
이 CMP 기술에 의해 첫번째로, 평탄한 장치면 형상을 실현할 수 있다. 이 결과, 리소그래피 기술을 사용한 미세 패턴을 정밀도 좋게 형성할 수 있고, 또한 Si 웨이퍼의 부착 기술의 병용 등으로, 3차원 IC 실현의 가능성을 초래하는 것이다.
두번째로, 기판과는 다른 재료의 매립 구조를 실현할 수 있다. 이 결과, 배선의 매립 구조를 용이하게 실현할 수 있는 장점을 갖는다. 종래 IC의 다층 배선으로 층간막의 홈에 CVD 법으로 W를 매립하고, 표면을 엣치 백하여 평탄화하는 텅스텐(W) 매립 기술이 채용되고 있었지만, 최근은 CMP에 의해 평탄화하는 쪽이 프로세스도 간략화할 수 있다는 특징도 있어 CMP가 각광을 받고 있다.
이들 CMP의 기술 및 응용은 사이언스포럼 발행의「CMP의 사이언스」에 상세하게 서술되어 있다.
계속해서, CMP의 기구를 간단하게 설명한다. 도19에 도시한 바와 같이, 회전 정반(250) 상의 연마포(251)에 반도체 웨이퍼(252)를 얹어 연마재(슬러리)(253)를 흘리면서 서로 마찰되게 하여 연마 가공을 행하는 동시에, 화학적 에칭함으로써 웨이퍼(252) 표면의 요철을 없애고 있다. 연마재(253) 속의 용제에 의한 화학 반응과, 연마포와 연마제 속의 연마 지립(砥粒)과의 기계적 연마 작용으로 평탄화되어 있다. 연마포(251)로서는 예를 들어 발포 폴리우레탄, 부직포 등이 이용되고, 연마재는 실리카, 알루미나 등의 연마 지립을 pH 조정재를 포함한 물에 혼합한 것으로써, 일반적으로는 슬러리라 부르고 있다. 이 슬러리(253)를 흘리면서, 연마포(251)에 웨이퍼(252)를 회전시키면서 일정한 압력을 가하여 서로 마찰되게 하는 것이다. 또, 도면 부호 254는 연마포(251)의 연마 능력을 유지하는 것으로, 항상 연마포(251)의 표면을 마무리(드레스)된 상태로 하는 드레싱부이다. 또한 도면 부호 M1 내지 M3은 모터, 도면 부호 255 내지 257은 벨트이다.
상술한 기구는 예를 들어 도20에 도시한 바와 같이, 시스템으로서 구축되어 있다. 이 시스템은 크게 나누면, 웨이퍼 카세트의 로딩·언로딩 스테이션(260), 웨이퍼 이동 적재 기구부(261), 도19에서 설명한 연마 기구부(262), 웨이퍼 세정 기구부(263) 및 이들을 제어하는 시스템 제어부로 이루어진다.
우선 웨이퍼가 들어 간 카세트(264)는 웨이퍼 카세트 로딩·언로딩 스테이션(260)에 놓이고, 카세트(264) 내의 웨이퍼가 취출된다. 계속해서, 웨이퍼 이동 적재 기구부(261), 예를 들어 조정기(265)로 상기 웨이퍼를 보유 지지하여 연마 기구부(262)에 설치된 회전 정반(250) 위에 적재되어, CMP 기술을 사용하여 웨이퍼가 평탄화된다. 이 평탄화 작업이 끝나면, 슬러리의 세정을 행하므로 상기 조정기(266)에 의해 웨이퍼가 웨이퍼 세정 기구부(263)로 옮겨져 세정된다. 그리고 세정된 웨이퍼는 웨이퍼 카세트(264)에 수용된다.
예를 들어 한 번의 공정으로 사용되는 슬러리의 양은 약 500㏄ 내지 1ℓ/웨이퍼이다. 또한, 상기 연마 기구부(262), 웨이퍼 세정 기구부(263)로 순수가 흐르게 된다. 그리고 이들 배수는 드레인에 의해 최종적으로는 하나가 되므로, 약 5ℓ 내지 10ℓ/웨이퍼의 배수가 한 번의 평탄화 작업에 의해 배출된다. 예를 들어 3층 메탈이면, 메탈의 평탄화와 층간 절연막의 평탄화로 약 7회의 평탄화 작업이 들어가고, 하나의 웨이퍼가 완성하기 까지는 5 내지 10ℓ의 7배의 배수가 배출된다.
따라서, CMP 장치를 사용하면 순수로 희석된 슬러리가 상당량 배출되므로, 그 폐수 처리를 효율 좋게 할 수 있는 방법이 문제시되고 있다. 현재로는, 이들 배수는 응집 침전법이나 도18에서 도시한 필터 여과와 원심 분리를 조합시킨 종래부터 이용되고 있는 방법에 의해 처리되고 있었다.
그러나, 응집 침전법은 응집제로서 화학 약품이 투입된다. 그러나 완전하게 반응하는 약품의 양을 특정하는 것은 매우 어려우며, 아무리 약품이 많이 투입되어도 미반응의 약품이 남는다. 반대로 약품의 양이 적으면 모든 피제거물이 응집 침강되지 않아 피제거물이 분리하지 않고 남아 버린다. 특히, 약품의 양이 많은 경우는 상징액(上澄液)으로 약품이 남는다. 이것을 재이용하는 경우, 여과 유체에 약품이 잔류하므로 화학 반응을 싫어하는 것에는 재이용할 수 없는 문제가 있었다.
예를 들어 다이싱의 경우, 배수는 실리콘 가루와 증류수로 이루어져 응집 침전법으로 여과된 물은 약품이 잔류하기 때문에, 웨이퍼 상에 흘리면 바람직하지 않은 반응을 일으키므로, 다이싱시에 사용하는 물로서 재이용할 수 없는 문제가 있었다.
또한 약품과 피제거물의 반응물인 플록은 마치 조류와 같이 부유물로 생성된다. 이 플록을 형성하는 조건은 PH 조건이 엄격하고, 교반기, PH 측정 장치, 응집제 주입 장치 및 이들을 제어하는 제어 기기 등이 필요해진다. 또한 플록을 안정되게 침강시키기 위해서는 큰 침전조가 필요해진다. 예를 들어 3입방 미터(㎥)/1시간의 배수 처리 능력이면, 직경 3미터, 깊이 4미터 정도의 탱크(약 15톤의 침강 탱크)가 필요해져 전체 시스템으로 하면 약 11미터 × 11미터 정도의 부지도 필요해지는 대규모의 시스템이 되어 버린다.
게다가 침전조에 침전하지 않고 부유하고 있는 플록도 있으며, 이들은 탱크로부터 외부로 유출할 우려가 있어 모두를 회수하는 일은 어려웠다. 즉 설비 크기의 점, 이 시스템에 의한 초기 비용이 높은 점, 물의 재이용이 어려운 점, 약품을 사용하는 점으로부터 발생하는 운전 비용이 높은 점 등의 문제가 있었다.
한편, 도18과 같이 5입방 미터(㎥)/1시간의 필터 여과와 원심 분리기를 조합시킨 방법에서는 여과 장치(203)에 필터(F)(UF 모듈이라 일컬어지고, 폴리설폰계 섬유로 구성된 것, 또는 세라믹 필터)를 사용하므로 물의 재이용이 가능해진다. 그러나, 여과 장치(203)에는 4개의 필터(F)가 부착되고 필터(F)의 수명으로부터 약 50만엔/개로 고가격인 필터를 적어도 해마다 한 번 정도 교환할 필요가 있었다. 게다가 여과 장치(203) 바로 앞의 펌프(202)는 필터(F)가 가압형의 여과 방법이므로 모터의 부하가 커 펌프(202)가 고용량이었다. 또한, 필터(F)를 통과하는 배수 중, 2/3 정도는 원수 탱크(201)로 복귀되고 있었다. 또한 피제거물이 들어간 배수를 펌프(202)로 수송하므로, 펌프(202)의 내벽이 깎여 펌프(2)의 수명도 매우 짧았다.
이들의 점을 정리하면, 모터의 전기값이 매우 많이 들고 펌프(P)나 필터(F)의 교환 비용이 들기 때문에 운전 비용이 매우 큰 문제가 있었다.
또한, CMP에 있어서는 다이싱 가공과는 비교가 되지 않은 양의 배수가 배출된다. 게다가 슬러리에 혼입되는 지립의 입경은 0.2㎛, 0.1㎛, 0.1㎛ 이하의 매우 미세한 것이다. 따라서 이 미세한 지립을 필터로 여과하면, 필터의 구멍에 지립이 침입하여 즉시 막힘을 일으키고, 막힘이 빈번하게 발생하므로 배수를 대량으로 처리할 수 없는 문제가 있었다.
지금까지의 설명으로부터도 알 수 있는 바와 같이, 지구 환경에 피해를 부여하는 물질을 가능한 한 제거하기 위해, 또는 여과 유체나 분리된 피제거물을 재이용하기 위해, 배수의 여과 장치는 다양한 장치를 추가하여 대규모 시스템이 되어 결국 초기 비용, 운전 비용이 방대해지고 있다. 따라서 지금까지의 오수 처리 장치는 도저히 채용할 수 있을 것 같은 시스템이 아니었다.
본 발명은 상기 과제에 비추어 이루어진 것으로, 초기 비용 및 운전 비용의 저감을 도모할 수 있는 오수 처리 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 목적은 반도체, 금속, 무기물 또는 유기물 등의 피제거물이 혼입된 유체(배수)로부터, 피제거물과는 다른 고형물로 이루어지는 필터를 이용하여 피제거물을 제거하는 데 있다.
또한, 본 발명의 목적은 유체에 고형물을 혼입하여 상기 유체를 제1 필터에 통과시켜 상기 제1 필터 표면에 상기 고형물을 포함하는 제2 필터를 형성하여 상기 유체에 포함되는 피제거물을 제거하는 데 있다.
그리고, 본 발명의 목적은 유체에 포함되는 피제거물과 다른 고형물을 포함하는 필터를 준비하여 상기 필터를 사용하여 상기 유체 중의 피제거물을 제거하는 데 있다.
또한, 본 발명의 목적은 피제거물을 포함하는 유체와 상기 피제거물과 다른 고형물을 제1 필터를 갖는 탱크 내에 도입하여 상기 유체를 상기 제1 필터에 통과시킴으로써, 상기 제1 필터 표면에 상기 고형물을 포함하는 제2 필터를 형성하여 상기 유체 중의 상기 피제거물을 제거하는 데 있다.
본 발명에서는, 피제거물이라 함은 여과해야 할 배수 속에 포함되는 고체 물질을 말하며, 고형물은 상기 피제거물이 들어간 배수를 여과하므로, 모래와 같이 고체 물질이 모이게 되어 층이 된 필터막의 구성 물질을 말한다. 예를 들어 고형물로서는 제1 필터막 위에 적층되므로, 적층된 막은 제1 필터막의 여과 정밀도보다도 더욱 높은 여과 정밀도를 갖고, 외력을 부여함으로써 개개로 분리되는 것이 바람직하다.
구체적으로는, 피제거물은 약 0.3㎛, 0.2㎛, 0.1㎛ 또는 그 이하의 입자가 대량으로 들어간 것이며, 예를 들어 CMP에 이용하는 지립이나 지립에 의해 깎여 발생하는 반도체 재료 가루, 금속 가루 및/또는 절연막 재료 가루이다.
더욱 구체적으로는, 피제거물은 결정 잉곳을 웨이퍼형으로 슬라이스할 때, 반도체 웨이퍼를 다이싱할 때, 백 그라인드할 때 등에서 발생하는 가루이며, 주로 반도체 재료, 절연 재료, 금속 재료이고, Si, 산화 Si, Al, SiGe, 밀봉 수지 등의 유기물 및 그 밖의 절연막 재료나 금속 재료가 해당한다. 또한 화합물 반도체에서는 GaAs 등의 화합물 반도체 재료가 해당한다.
그리고 최근에는 CSP(칩 사이즈 패키지)의 제조에 있어서 다이싱을 채용하고 있으므로, 이 다이싱시에 발생하는 반도체 재료, 세라믹재, 밀봉 수지도 피제거물이 된다.
또한, 반도체 분야 이외라도 피제거물이 발생하는 곳은 많이 있다. 예를 들어 유리를 채용하는 산업에 있어서는 액정 패널, EL 표시 장치 패널 등은 유리 기판의 다이싱, 기판측면의 연마 등을 행하기 때문에, 여기에서 발생하는 유리 조각이 피제거물에 해당한다. 또한 전력 회사나 철강 회사에서는 석탄을 연료로서 채용하고 있으며, 석탄으로부터 발생하는 분체가 해당하고, 또한 굴뚝으로부터 나오는 연기 속에 혼입되는 분체도 피제거물에 해당한다. 또한 광물의 가공, 보석의 가공, 묘석의 가공으로부터 발생하는 분체도 그렇다. 또한 선반 등으로 가공한 때에 발생하는 금속 가루, 세라믹 기판 등의 다이싱, 연마 등으로 발생하는 세라믹 가루 등이 해당한다.
이들 가루는 연마, 연삭 또는 분쇄 등의 가공에 의해 발생하고, 가루를 제거하기 위해 물이나 약품 등의 유체 속에 취입되어 배수로서 생성되는 것이다.
또한, 고형물은 피제거물(CMP의 지립)의 입도 분포(∼약 0.14㎛)보다도 넓은 범위(∼약 500㎛)로 분포하고 있는 물질이며, 예를 들어 Si 등의 반도체 재료, 알루미나 등의 절연 물질, 금속 등의 절삭 가루, 연마 가루 또는 분쇄 가루이고, 또한 상기 입도 분포를 가진 고형 물질, 예를 들어 규소토나 제오라이트 등이다.
그래서 본 발명의 첫번째는 유체에 포함되는 피제거물과 다른 고형물을 포함하는 필터로 유체 중의 피제거물을 제거함으로써 해결하는 것이다.
두번째로, 유체에 포함되는 피제거물보다도 입경 분포가 넓은 고형물을 포함하는 필터로 상기 유체 중의 상기 피제거물을 제거함으로써 해결하는 것이다.
또한 세번째로, 유체에 고형물을 혼입하여 상기 유체를 제1 필터에 통과시켜, 상기 제1 필터 표면에 상기 고형물을 포함하는 제2 필터를 형성하여 상기 유체에 포함되는 상기 피제거물을 제거함으로써 해결하는 것이다.
일반적으로, CMP의 슬러리에 혼입되는 지립과 같이 0.1㎛ 등급의 입자체를 제거하기 위해서는 이 입자체보다도 작은 구멍의 필터막을 채용하는 것이 일반적이다. 그러나 본 발명은 상기 제1 필터 표면에 피제거물과 같은 정도 및 이보다도 크기가 큰 고형물을 제2 필터막으로서 적층하여 제2 필터막에 형성되는 다수의 간극을 유체의 통과로로서 활용하고 있다. 또한 본 발명은 제2 필터막 자신이 고형물의 집합체이므로, 막힘의 원인이 되는 피제거물 및 고형물 표면층을 제2 필터막으로부터 이격시킬 수 있어 여과 능력의 유지를 실현할 수 있는 것이다.
네번째로, 유체에 포함되는 피제거물의 직경보다도 큰 고형물을 혼입하여 상기 유체를 제1 필터에 통과시켜, 상기 제1 필터 표면에 상기 고형물을 포함하는 제2 필터를 형성하여 상기 유체에 포함되는 상기 피제거물을 제거함으로써 해결하는 것이다.
제1 필터막을 이용하면, 이 위에 고체로 이루어지는 고형물을 적층시킬 수 있다. 따라서 이 고형물로 이루어지는 제2 필터막으로 피제거물을 제거하는 것이 가능해진다.
다섯번째로, 유체에 포함되는 피제거물과 다른 고형물을 포함하는 필터를 준비하고, 상기 필터를 사용하여 상기 유체 중의 피제거물을 제거함으로써 해결하는 것이다.
여섯번째로, 유체에 포함되는 피제거물과 다른 고형물을 포함하는 필터를 형성한 후에, 상기 필터를 사용하여 상기 유체 중의 피제거물을 제거함으로써 해결하는 것이다.
일곱번째로, 유체 중에 제1 필터를 침지하여 유체에 포함되는 피제거물과 다른 고형물을 제1 필터에 통과시키고, 상기 제1 필터 표면에 상기 고형물을 포함하는 제2 필터를 형성한 후에 상기 피제거물을 포함하는 유체를 도입하여 상기 유체 중의 상기 피제거물을 제거함으로써 해결하는 것이다.
미리 고형물을 포함하는 필터를 준비함으로써, 즉시 탱크 내의 유체를 여과할 수 있다. 또한 유체 내에서 제2 필터를 형성할 수 있고, 그 상태에서 피제거물이 들어간 유체를 도입하면, 제2 필터 형성과 제2 필터에 의한 여과를 연속하여 할 수 있게 된다.
여덟번째로, 피제거물을 포함하는 유체와 상기 피제거물과 다른 고형물을 제1 필터를 갖는 탱크 내로 도입하여 상기 유체를 상기 제1 필터에 통과시킴으로써, 상기 제1 필터 표면에 상기 고형물을 포함하는 제2 필터를 형성하여 상기 유체 중의 상기 피제거물을 제거함으로써 해결하는 것이다.
피제거물만으로 제2 필터막을 구성하면 필터 구멍이 작은 제2 필터막이 되어 여과 능력이 작아진다. 그러나 이 속에 고형물을 넣음으로써, 제2 필터막은 다양한 크기의 간극이 형성되어 여과되는 여과 유체의 양을 증대시킬 수 있다.
아홉번째로, 유체는 산성 또는 알칼리성으로, 상기 유체에 중화제를 혼입하여 상기 유체를 중화함으로써 해결하는 것이다.
열번째로, 상기 유체를 필터 또는 제1 필터에 순환 통과시킴으로써 해결하는 것이다.
순환 통과시킴으로써 유체 내의 피제거물, 고형물이 제2 필터막으로서 성장하여 소정의 입경까지 포획할 수 있는 여과 성능을 갖는 제2 필터막으로서 형성할 수 있도록 하고 있다.
열 한번째로, 상기 필터 또는 상기 제2 필터는 다른 크기의 상기 고형물 또는 피제거물을 포함함으로써 해결하는 것이다.
특히 크기가 다른 고형물을 채용함으로써, 이들 고형물이 무질서하게 적층되어 가므로, 간극의 수가 증가하고 간극의 크기도 다양한 값을 취하도록 형성할 수 있다. 따라서 유체의 통로를 확보할 수 있어 여과 유체의 양을 증가시킬 수 있다.
열 두번째로, 상기 고형물 또는 상기 피제거물은 다른 크기의 입자를 포함하고, 상기 제1 필터 구멍의 크기는 최소 입자보다도 크고, 최대 입자보다도 작게 함으로써 해결하는 것이다.
열 세번째로, 상기 최소의 상기 고형물 또는 상기 피제거물의 직경은 0.25㎛ 이하, 상기 최대의 상기 고형물 또는 상기 피제거물의 직경은 10㎛ 이상으로 함으로써 해결하는 것이다.
고형물이나 피제거물은 모래와 같이 개개로 분리되는 것이며, 이 고형물이나 피제거물로 막을 형성하기 위해서는 하층에 지지체가 필요해진다. 그래서 제1 필터막을 지지체로서 활용하면, 제1 필터막 상에 제2 필터막을 형성할 수 있다. 게다가 제1 필터막의 구멍 직경을 최소의 입자보다도 크게, 최대의 입자보다도 작게 설정하면, 처음에는 큰 입자가 포획되고, 점차로 작은 입자를 포획하게 된다. 따라서 원래 제2 필터막의 구멍 직경이 큰 만큼, 작은 구멍 직경보다도 여과할 수 있는 양을 증대할 수 있는 장점을 갖는다.
열 네번째로, 상기 고형물 또는 상기 피제거물은 2개의 피크를 갖는 입경 분포를 갖고, 상기 제1 필터의 구멍은 2개의 피크 사이의 크기의 것으로 해결하는 것이다.
열 다섯번째로, 상기 제1 필터의 구멍보다 큰 상기 고형물 또는 상기 피제거물의 비율이 작은 상기 고형물 또는 상기 피제거물의 비율보다도 크게 함으로써 해결하는 것이다.
고형물 또는 피제거물의 크기가 넓게 분포하여 큰 크기의 고형물 또는 피제거물이 있으므로, 제2 필터막에는 무질서하게 폭이 넓은 간극이 형성된다. 따라서 낮은 흡인 압력으로 여과할 수 있다.
열 여섯번째로, 제1 필터를 이용한 필터링 공정에 의한 피제거물 제거의 개시 후, 소정 시간 순환시킴으로써 해결하는 것이다.
미리, 제1 필터를 이용한 필터링 공정에 의한 피제거물 제거의 개시 후, 소정 시간 순환시킴으로써 제1 필터 표면 상으로의 피제거물의 퇴적에 의해 제2 필터막을 형성하고, 이 중에서 이 제1 및 제2 필터를 이용하여 필터링을 행하도록 한 것을 특징으로 한다. 여기에서는 순환에 의한 제2 필터막의 형성 시간을 알면, 제1 필터막이 새롭게 부착된 때, 막 형성의 확인을 별도로 행하지 않아도 타이머로 제2 필터막을 형성할 수 있다. 또한 막힘이 발생한 후, 제2 필터막을 퇴적물마다 제거한 후, 순환시키도록 하여 자동적으로 복구 작업을 하도록 하는 것이 가능해진다. 즉, 순환에 의한 제2 필터막의 수복 시간을 알 수 있게 되면, 타이머로 수복할 수 있다.
열 일곱번째로, 상기 제1 필터를 통과한 유체에 포함되는 상기 고형물 또는 상기 피제거물 혼입의 정도를 검출 수단으로 검출하여 소정치 이하가 된 시점에서 순환을 정지함으로써 해결하는 것이다.
즉, 이 피제거물 혼입의 정도가 소정치 이하가 되어, 눈이 작은 제2 필터막이 형성되어 충분한 필터 효과를 발휘하고 있는 것을 알 수 있었던 데다가, 순환을 정지하여 필터링 공정으로 들어가도록 하면, 자동 복구를 행하는 것이 가능해진다.
도1은 본 발명의 실시 형태에 관한 필터막을 설명하는 도면.
도2는 다이싱시에 발생하는 배수 중인 실리콘 가루의 입도 분포, 형상을 설명하는 도면.
도3은 본 발명의 실시 형태에 관한 필터막을 설명하는 도면.
도4는 본 발명의 실시 형태에 관한 필터막을 설명하는 도면.
도5는 고형물 또는 고형물과 피제거물로 이루어지는 필터를 형성하는 방법을 설명하는 도면.
도6은 여과 장치의 제1 필터막에 제2 필터막을 형성하는 방법을 설명하는 도면.
도7은 필터막을 준비하는 방법을 설명하는 도면.
도8은 필터막을 가진 여과 장치를 준비하는 방법을 설명하는 도면.
도9는 본 발명에 채용하는 여과 장치를 설명하는 도면.
도10은 본 발명에 채용하는 여과 장치를 설명하는 도면.
도11은 도9, 도10의 여과 동작을 설명하는 도면.
도12는 도9, 도10의 여과 동작을 설명하는 도면.
도13은 본 발명의 여과 방법을 설명하는 시스템도.
도14는 CMP의 지립의 입경 분포 및 여과 전과 여과 후의 빛의 투과율을 설명하는 도면.
도15는 본 발명의 여과 방법을 설명하는 시스템도.
도16은 본 발명의 여과 방법을 설명하는 시스템도.
도17은 본 발명의 여과 방법을 CMP 장치에 응용한 시스템을 설명하는 도면.
도18은 종래의 여과 시스템을 설명하는 도면.
도19는 CMP 장치를 설명하는 도면.
도20은 CMP 장치의 시스템을 설명하는 도면.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10, 31, 32 : 제1 필터막
11 : 필터 구멍
12 : 고형물
12A, 16A : 큰 고형물
12B, 16B : 작은 고형물
13, 36 : 제2 필터막
14, 15 : 피제거물
30 : 프레임
33 : 공간
34, 51, 56, 65, 72, 74, 81, 82 : 파이프
35, 53, 66, 114, 203 : 여과 장치
37 : 배수
50, 113, 201 : 원수 탱크
52 : 원수
54 : 기포 발생 장치
55 : 송풍기
57, 202, 208 : 펌프
58 : 제1 밸브
67 : 센서
70 : 저장조
71 : 유량계
75 : 제1 탱크
76 : 제2 탱크
76 : 용기
80 : 원수 레벨 검사 수단
80 : CMP 장치
102 : 카본 필터
104 : 여과수 탱크
105 : 역침투 여과 장치
107 : UV 살균 장치
111 : 순수 탱크
즉, 본 발명의 제1의 유체 중의 피제거물 제거 방법은 유체에 포함되는 피제거물과 다른 고형물을 포함하는 필터를 준비하는 공정과, 상기 필터에 상기 유체를 통과하게 함으로써, 상기 유체 중의 피제거물을 제거하는 여과 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제2의 유체 중의 피제거물 제거 방법은 상기 제1의 유체 중의 피제거물 제거 방법에 있어서, 상기 필터를 준비하는 공정은 기체로서의 제1 필터 상에 상기 고형물을 퇴적하여 제2 필터를 형성하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제3의 유체 중의 피제거물 제거 방법은 상기 제1의 유체 중의 피제거물 제거 방법에 있어서, 상기 고형물은 유체 중에 포함되는 피제거물보다도 입경 분포가 넓은 고형물을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제4의유체 중의 피제거물 제거 방법은 상기 제1의 유체 중의 피제거물 제거 방법에 있어서, 상기 필터를 준비하는 공정은,
피제거물을 포함하는 유체에 고형물을 혼입하는 공정과,
상기 고형물의 혼입된 상기 유체를 제1 필터에 통과시켜 상기 제1 필터 표면에 상기 고형물을 포함하는 제2 필터를 형성하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제5의 유체 중의 피제거물 제거 방법은 상기 제1의 유체 중의 피제거물 제거 방법에 있어서, 상기 필터를 준비하는 공정은,
피제거물을 포함하는 유체에 상기 유체에 포함되는 피제거물의 직경보다도 큰 고형물을 혼입하는 공정과, 상기 유체를 제1 필터에 통과시켜 상기 제1 필터 표면에 상기 고형물을 포함하는 제2 필터를 형성하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제6의 유체 중의 피제거물 제거 방법은 상기 제1의 유체 중의 피제거물 제거 방법에 있어서, 상기 필터를 준비하는 공정은 유체에 포함되는 피제거물과 다른 조성의 고형물을 포함하는 필터를 형성하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제7의 유체 중의 피제거물 제거 방법은 상기 제1의 유체 중의 피제거물 제거 방법에 있어서, 상기 필터를 준비하는 공정은,
피제거물을 포함하는 유체에,
상기 유체에 포함되는 피제거물과 다른 조성의 고형물을 첨가하는 공정과,
상기 유체를 제1 필터에 통과시켜 상기 제1 필터 표면에 상기 고형물을 포함하는 제2 필터를 형성하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제8의 유체 중의 피제거물 제거 방법은 상기 제1의 유체 중의 피제거물 제거 방법에 있어서, 상기 필터를 준비하는 공정은 상기 피제거물과 다른 고형물을 포함하는 유체 중에 제1 필터를 침지하여 상기 유체에 포함되는 피제거물과 다른 고형물을 제1 필터에 통과시켜 상기 제1 필터 표면에 상기 고형물을 포함하는 제2 필터를 형성하는 공정을 포함하고,
이 후에, 상기 피제거물을 포함하는 유체를 도입하여 상기 유체 중의 상기 피제거물을 제거하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제9의 유체 중의 피제거물 제거 방법은 피제거물을 포함하는 유체와 상기 피제거물과 다른 고형물을 제1 필터를 갖는 탱크 내에 도입하여 상기 유체를 상기 제1 필터에 통과시킴으로써, 상기 제1 필터 표면에 상기 고형물을 포함하는 제2 필터를 형성하여 상기 유체 중의 상기 피제거물을 제거하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제10의 유체 중의 피제거물 제거 방법은 상기 제1의 유체 중의 피제거물 제거 방법에 있어서, 또한 상기 피제거물을 포함하는 유체는 산성 또는 알칼리성이며, 상기 유체에 중화제를 혼입하여 상기 유체를 중화하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제11의 유체 중의 피제거물 제거 방법은 상기 제1의 유체 중의 피제거물 제거 방법에 있어서, 상기 필터를 준비하는 공정은 상기 피제거물을 포함하는 유체를 필터 또는 제1 필터에 순환 통과시키는 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제12의 유체 중의 피제거물 제거 방법은 상기 제2의 유체 중의 피제거물 제거 방법에 있어서, 상기 필터 또는 상기 제2 필터는 다른 크기의 상기 고형물 또는 피제거물을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제13의 유체 중의 피제거물 제거 방법은 상기 제2의 유체 중의 피제거물 제거 방법에 있어서, 상기 고형물 또는 상기 피제거물은 다른 크기의 입자를 포함하고, 상기 제1 필터의 구멍의 크기는 최소의 입자보다도 크고, 최대의 입자보다도 작은 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제14의 유체 중의 피제거물 제거 방법은 상기 제2의 유체 중의 피제거물 제거 방법에 있어서, 상기 고형물 또는 상기 피제거물은 후레이크형 입자를 포함하고, 상기 제1 필터의 구멍의 크기는 최소의 입자보다도 크고, 최대의 입자보다도 작은 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제15의 유체 중의 피제거물 제거 방법은 상기 제2의 유체 중의 피제거물 제거 방법에 있어서, 상기 최소의 고형물 또는 상기 피제거물의 직경은 0.25㎛이하, 상기 최대의 상기 고형물 또는 상기 피제거물의 직경은 10㎛ 이상인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제16의 유체 중의 피제거물 제거 방법은 상기 제2의 유체 중의 피제거물 제거 방법에 있어서, 상기 고형물 또는 상기 피제거물은 2개의 피크를 갖는 입경 분포를 갖고, 상기 제1 필터의 구멍은 2개의 피크 사이의 크기인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제17의 유체 중의 피제거물 제거 방법은 상기 제2의 유체 중의 피제거물 제거 방법에 있어서, 상기 제1 필터의 구멍보다 큰 상기 고형물 또는 상기 피제거물의 비율이 작은 상기 고형물 또는 상기 피제거물의 비율보다도 큰 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제18의 유체 중의 피제거물 제거 방법은 상기 제1의 유체 중의 피제거물 제거 방법에 있어서, 상기 여과 공정은 피제거물의 제거 개시후, 소정 시간 순환시키는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제19의 유체 중의 피제거물 제거 방법은 상기 제18의 유체 중의 피제거물 제거 방법에 있어서, 상기 순환 공정은 상기 필터를 통과한 유체에 포함되는 피제거물의 혼입의 정도를 검출하는 검출 공정을 포함하여 소정치 이하가 된 시점에서 순환을 정지하도록 한 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제20의 유체 중의 피제거물 제거 방법은 상기 제19의 유체 중의 피제거물 제거 방법에 있어서, 상기 여과 공정은 상기 필터를 통과한 유체에 포함되는 피제거물의 혼입 정도를 검출하는 검출 공정을 포함하여 제2 소정치 이상이 된 시점에서 순환을 재개하도록 한 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제21의 유체 중의 피제거물 제거 방법은 상기 제19의 유체 중의 피제거물 제거 방법에 있어서, 상기 검출 공정은 광 센서를 이용하여 상기 유체의 광투과율을 검출하는 공정인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제22의 유체 중의 피제거물 제거 방법은 상기 제1의 유체 중의 피제거물 제거 방법에 있어서, 상기 여과 공정은 상기 유체를 상기 필터를 거쳐서 흡인하면서 여과하도록 구성되어 있는 것을 특징한다.
본 발명의 제23의 유체 중의 피제거물 제거 방법은 상기 제22의 유체 중의 피제거물 제거 방법에 있어서, 상기 유체의 흡인 압력은 0.2 내지 0.5 Kg/㎠인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제24의 유체 중의 피제거물 제거 방법은 상기 제2의 유체 중의 피제거물 제거 방법에 있어서, 상기 제2 필터의 구성물이 이동 가능하도록 상기 필터 표면에 외력을 부여하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제25의 유체 중의 피제거물 제거 방법은 상기 제24의 유체 중의 피제거물 제거 방법에 있어서, 상기 외력을 부여하는 공정은 간헐적으로 외력을 부여하는 공정인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제26의 유체 중의 피제거물 제거 방법은 상기 제24의 유체 중의 피제거물 제거 방법에 있어서, 상기 외력을 부여하는 공정은 상기 제1 필터 표면에 따라서 기체류를 공급하는 공정인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제27의 유체 중의 피제거물 제거 방법은 상기 제24의 유체 중의 피제거물 제거 방법에 있어서, 상기 외력을 부여하는 공정은 상기 제2 필터를 구성하는 피제거물의 일부를 이탈시키는 정도의 외력을 부여하는 공정인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제28의 유체 중의 피제거물 제거 방법은 상기 제24의 유체 중의 피제거물 제거 방법에 있어서, 상기 외력을 부여하는 공정은 상기 제2 필터의 막 두께가 일정해지도록 상기 외력을 제어하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제29의 유체 중의 피제거물 제거 방법은 상기 제24의 유체 중의 피제거물 제거 방법에 있어서, 상기 필터는 수직 방향으로 배치되어 있으며, 상기 외력은 기포의 상승력인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제30의 유체 중의 피제거물 제거 방법은 상기 제24의 유체 중의 피제거물 제거 방법에 있어서, 상기 외력을 부여하는 공정은 상기 필터에 기계적 진동을 부여하는 공정인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제31의 유체 중의 피제거물 제거 방법은 상기 제24의 유체 중의 피제거물 제거 방법에 있어서, 상기 외력을 부여하는 공정은 상기 유체에 음파를 발생시키는 공정인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제32의 유체 중의 피제거물 제거 방법은 상기 제24의 유체 중의 피제거물 제거 방법에 있어서, 상기 외력을 부여하는 공정은 상기 유체에 액체 흐름을 발생시키는 공정인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제33의 유체 중의 피제거물 제거 방법은 상기 제2의 유체 중의 피제거물 제거 방법에 있어서, 상기 제1 필터는 폴리오레핀계 고분자로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제34의 유체 중의 피제거물 제거 방법은 상기 제2의 유체 중의 피제거물 제거 방법에 있어서, 상기 제1 필터 표면은 요철을 갖는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제35의 유체 중의 피제거물 제거 방법은 상기 제2의 유체 중의 피제거물 제거 방법에 있어서, 상기 제1 필터는 사이에 간극을 갖도록 형성된 이중 구조를 갖고, 흡인용 파이프가 삽입 관통하게 된 필터인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제36의 유체 중의 피제거물 제거 방법은 상기 제2의 유체 중의 피제거물 제거 방법에 있어서, 상기 제2 필터는 Si, SiGe, Al203, Si 산화막, 금속 산화물, 또는 주기표 중에서 Ⅱa족 내지 Ⅶa족, Ⅱb족 내지 Ⅶb족의 원소 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제37의 유체 중의 피제거물 제거 방법은 상기 제2의 유체 중의 피제거물 제거 방법에 있어서, 상기 제2 필터는 Si를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제38의 유체 중의 피제거물 제거 방법은 상기 제37의 유체 중의 피제거물 제거 방법에 있어서, 상기 제2 필터는 후레이크형 Si를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제39의 유체 중의 피제거물 제거 방법은 상기 제2의 유체 중의 피제거물 제거 방법에 있어서, 상기 제2 필터는 기계 가공 공정으로 발생하는 기계 가공 가루인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제40의 유체 중의 피제거물 제거 방법은 상기 제39의 유체 중의 피제거물 제거 방법에 있어서, 상기 기계 가공 공정은 연마 공정 또는 절삭 공정인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제41의 유체 중의 피제거물 제거 방법은 상기 제30의 유체 중의 피제거물 제거 방법에 있어서, 상기 기계 가공 가루는 다이싱 가루인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제42의 유체 중의 피제거물 제거 방법은 상기 제2의 유체 중의 피제거물 제거 방법에 있어서, 상기 필터를 준비하는 공정은 상기 피제거물을 포함하는 유체에 후레이크형 폐기물을 첨가하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제43의 유체 중의 피제거물 제거 방법은 상기 제2의 유체 중의 피제거물 제거 방법에 있어서, 상기 피제거물은 기계 가공에 의해 배출되는 폐액 중의 미립자인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제44의 유체 중의 피제거물 제거 방법은 상기 제1의 유체 중의 피제거물 제거 방법에 있어서, 상기 피제거물은 CMP에 의해 배출되는 폐액 중의 미립자인 것을 특징으로 한다.
다음에, 본 발명의 실시 형태를 도면을 참조하여 설명한다.
본 실시 형태에서는 유체로서 반도체 공정, 특히 다이싱 공정에 있어서의 배수를 이용하고 있으며, 이 배수 중에는 반도체 웨이퍼의 다이싱 가루가 포함된 경우에 대해서 상세하게 서술한다.
본 발명의 하나의 특징은 필터에 있으며, 우선 필터의 구조, 형성 방법 및 그 작용에 대해 설명한다.
이 필터는 도1의 (a)에 그 제조 공정의 모식도를 도시한 바와 같이, 필터 구멍(11)을 갖는 제1 필터막(10) 상에 배수 중인 다이싱 가루가 퇴적되어 제2 필터막(13)을 구성해 감으로써, 눈이 작은 양호한 필터를 형성하는 것이다. 즉, 여기에서 필터 구멍(11)의 개구부 및 제1 필터막(10)의 표면에 층형으로 형성되어 있는 막은 고형물(12)의 집합체이다. 이 고형물(12)은 필터 구멍(11)을 통과할 수 없는 큰 고형물(12A)과 필터 구멍(11)을 통과할 수 있는 작은 고형물(12B)로 나뉘어진다. 도면에서는 검은점으로 도시한 것이 통과할 수 있는 작은 고형물(12B)이다. 배수 중인 큰 고형물과 작은 고형물이 제1 필터막(10)의 필터 구멍(11) 내 및 필터 상에 조용히 상호 영향을 주면서 퇴적하고, 도3에 도시한 바와 같이 고형물의 최소 입경보다도 작은 간극을 구성하여 보다 눈이 막힌 필터를 구성한다. 또한 여기에서 채용 가능한 제1 필터막(10)은 원리적으로 생각해 유기 고분자계, 세라믹계의 어느쪽이나 채용 가능하다. 그러나 여기에서는 평균 구멍 직경 0.25㎛, 두께 0.l㎜의 폴리오레핀계의 고분자막을 채용했다. 또한 이 폴리오레핀계로 이루어지는 필터막의 표면 사진을 도1의 (b)에 도시했다.
다음에, 이 필터의 형성 방법에 대해 설명한다.
우선, 도1의 (a)에 도시한 바와 같이 제1 필터막(10)의 상방에는 고형물이 혼입된 물이 있으며, 제1 필터막(10)의 하방에는 제1 필터막(10)에 의해 여과된 여과수가 생성되어 있다. 화살표의 방향으로 물을 흘려 필터막(10)을 사용하여 물을 여과하므로, 물은 자연 낙하되든지, 혹은 가압되어 도면의 하방으로 이동한다. 또한, 여과수가 있는 측으로부터 물이 흡인된다. 또한 제1 필터막(10)은 수평하게 배치되어 있지만 수직 배치라도 좋다.
상술한 바와 같이 필터막을 거쳐서 물을 가압하거나 흡인하거나 하는 결과, 물은 제1 필터막(10)을 통과한다. 그 때, 필터 구멍(11)을 통과할 수 없는 큰 고형물(12A)은 제1 필터막(10)의 표면에 포획된다.
연삭, 연마 또는 분쇄 등의 기계 가공에 의해 발생하는 상기 고형물은 그 크기(입경)가 일정 범위로 분포하고, 게다가 각각의 고형물의 형상이 다르다. 여기에서 이용되는 Si의 다이싱 가루는 도2의 (a)에 입경 분포를 도시하고, 그 전자 현미경 사진을 도2의 (b)에 도시한 바와 같이, 이와 같이 입경이 0.1 내지 200㎛로 분포하여 가루의 형상도 다종 다양한 형상을 하고 있다.
그리고 제1 필터막(10)이 침수되고 있는 물 속에서 고형물이 무질서하게 위치하고 있다. 그리고 큰 고형물로부터 작은 고형물까지가 불규칙하게 필터 구멍(11)으로 이동해 간다. 그리고 무질서하게 포획된 큰 고형물(12A)이 제2 필터막(13)의 최초단의 층이 되어, 이 층이 필터 구멍(11)보다도 작은 필터 구멍을 형성하고, 이 작은 필터 구멍을 거쳐서 큰 고형물(12A)로부터 작은 고형물(12B)까지 순차적으로 포획되어 간다. 이 때, 고형물의 형상이 각각 다르기 때문에 고형물과 고형물 사이에는 다양한 형상의 미세한 간극이 형성되고, 물은 이 간극을 통로로서 이동하여 최종적으로 여과된다. 이것은 모래 사장의 배수가 좋은 것과 매우 유사하다.
또한, 이 필터의 작용에 대해서 설명한다.
이와 같이 하여 제1 필터막(10) 상에 형성되는 제2 필터막(13)은 큰 고형물(12A)로부터 작은 고형물(12B)를 무질서하게 포획하면서 서서히 성장하고, 물(유체)의 통로를 확보하면서 작은 고형물(12B)을 포획하게 된다. 이 상태를 도시한 것이 도3이다. 게다가 제2 필터막(13)은 층형으로 잔존하고 있을 뿐이고 고형물은 모래와 같이 용이하게 이동 가능하므로, 층 부근에 기포를 통과시키거나, 수류를 부여하거나, 음파나 초음파를 부여하거나, 기계적 진동을 부여하거나, 또는 스퀴지 등으로 문지르거나 함으로써, 간단히 제2 필터막(13)의 표면층에 생긴 퇴적물을 배수측으로 이동시킬 수 있다. 이와 같이 용이하게 이동 가능하고 개개로 분리 가능한 구조가 제2 필터막(13)의 여과 능력이 저하하더라도 제2 필터막(13)에 외력을 가함으로써 간단하게 그 능력을 복귀할 수 있는 요인이 된다. 또한 별도의 표현으로 하면, 필터 능력의 저하의 원인은 주로 막힘이며, 이 막힘을 발생시키고 있는 제2 필터막(13)의 표면층의 고형물을 다시 유체 중으로 이동시키도록 하여 막힘을 반복 해소시켜 여과 능력의 유지를 실현하고 있다.
또한, 도2의 (a)에 있어서, 이 다이싱 가루의 입경 분포를 측정한 장치는 0.1㎛ 보다도 작은 알맹이가 검출 불가능하였으므로, 0.1㎛ 보다도 작은 절삭 가루의 분포는 도시되어 있지 않다. 그러나 도2의 (b)를 관찰하면, 실제는 이보다도 작은 것이 포함되어 있다. 실험에 따르면, 이 절삭 가루가 혼입된 물을 여과한 때, 이 절삭 가루가 제1 필터막에 형성되어 0.1㎛ 이하의 절삭 가루까지 포획하는 것을 알 수 있었다.
예를 들어 0.1㎛까지의 절삭 가루를 제거하려고 하면, 이 크기보다도 작은 구멍이 형성된 필터를 채용하는 것이 일반적인 생각이다. 그러나 큰 입경과 작은 입경이 분포되는 중에, 이 사이의 크기의 필터 구멍을 채용하더라도 0.1㎛ 이하의 절삭 가루를 포획할 수 있는 것을 전술한 설명으로부터 알 수 있다.
반대로, 고형물의 입경의 피크가 0.1㎛ 하나이며, 그 분포도 수㎛로 매우 좁은 범위로 분포되어 있다면, 필터는 즉시 막힘을 일으킬 것이다. 도2의 (a)로부터도 알 수 있는 바와 같이, 고형물인 Si의 다이싱 가루는 큰 입경과 작은 입경의 피크가 2개 나타나 있으며, 게다가 200㎛까지의 범위로 분포되어 있으므로, 여과 능력이 향상되어 있다. 또 도2의 (b)에 도시한 바와 같이, 전자 현미경 등으로 관찰하면 고형물의 형상이 다종 다양한 것을 알 수 있다. 즉 적어도 입경의 피크가 2개 있으며, 고형물의 형상이 다종 다양하므로 고형물끼리 크기나 형상이 다른 여러 가지의 간극이 형성되어 물의 통로가 되며, 이로써 막힘이 적고, 0.1㎛ 이하의 가루도 포획할 수 있는 필터가 실현된 것이라 생각할 수 있다.
그러나 고형물의 분포가 도면의 우측이나 좌측으로 어긋나게 되면, 그 분포에 따른 제1 필터의 구멍 직경을 변경해도 좋다. 예를 들어 우측으로 어긋나게 되면, 0.25㎛ 보다도 큰 구멍 직경을 채용해도 좋다. 일반적으로, 구멍 직경을 크게 하면 필터막을 통과하는 고형물이 증가하지만, 여과물을 순환시키는 시간을 길게 하면, 최종적으로는 대부분이 제2 필터막(13)으로 포획할 수 있다. 당연하지만 필터의 구멍 직경을 작게 하면, 작은 고형물을 포획할 수 있을 때까지의 시간은 짧아진다.
이상, 제1 필터막(10)의 표면에 0.1㎛ 이하 내지 200㎛까지의 입경 분포를 갖는 고형물을 제2 필터막(13)으로서 형성하면, 0.1㎛ 이하의 고형물까지도 제거할 수 있는 것을 알 수 있다. 또한 최대 입경은 200㎛에 한정되는 것은 없으며, 이 이상라도 좋다. 예를 들어 500㎛까지로 분포된 고형물이라도 여과는 가능하다.
따라서 도4와 같이, 고형물로 이루어지는 필터를 형성한 후, 배수측의 유체에 다이싱 가루로 이루어지는 고형물을 포함하는 배수의 여과뿐만 아니라, 고형물(12)과는 종류가 다른 피제거물(14, 15)이 혼입된 배수를 통과시킨 경우, 이 피제거물까지도 제거할 수 있는 것을 알 수 있다.
이상의 예에서는 원리적인 설명을 하였지만, 실제의 사용 상황에 따른 예에 대해 설명한다.
실제로는 사용시에, 고형물(12)(또는 고형물과 피제거물)로 이루어지는 제2 필터막(13)을 동일 탱크 내에서 형성하고 계속해서 이 제2 필터막(13)을 사용하여 여과하는 방법과 제2 필터(13)를 별도의 탱크 내에서 형성하여 이 필터를 옮겨 여과하는 방법이 있다.
우선, 실제 여과 공정에 앞서, 동일 탱크 내에서 필터막을 형성하는 방법인 제1 내지 제4의 방법은 도5 및 도6에 도시한 바와 같이 실시된다. 즉, 이 예에서는 도5에 도시한 바와 같이, 제1 저장조(70a)와 제2 저장조(70b) 사이에 제1 필터막(10)을 사이에 끼우고, 이 제1 필터막(10) 표면에 제2 필터막(13)을 성막한 후, 피제거물이 들어간 유체를 넣어 여과하는 방법을 취할 수 있다.
우선 제1 방법은 도5의 (a)에 도시한 바와 같이, 저장조(70)를 제1 저장조(70a)와 제2 저장조(70b)로 구분하는 위치에 제1 필터막(10)을 부착하고, 파이프(72)로부터 제1 저장조(70a)에 고형물(12)(예를 들어 Si의 다이싱 가루)이 들어간 유체(73)를 유입하고, 자연 낙하하고, 제1 저장조(70a)의 유체의 가압 또는 파이프(74)를 흡인하여 상기 유체를 제2 저장조(70b)로 이동시키는 것이다. 이 때, 제1 필터막(10) 상에 고형물(12)이 포획되어 제2 필터막(13)이 형성된다. 그 후, 도5의 (b)와 같이 파이프(72)를 거쳐서 피제거물(14, 15)의 혼입한 유체(73')를 제1 저장조(70a)에 공급하여 그 상태에서 여과를 개시하는 방법이다.
또한 제2 방법은 도5의 (c)에 도시한 바와 같이, 제1 저장조(70a)에 저장된 유체(73)에는 고형물(12)과 피제거물(14, 15)이 혼입되어 제2 필터막(13)은 고형물(12)과 피제거물(14, 15)로 구성되어 있다. 이 경우, 파이프(72)로부터는 피제거물과 고형물이 혼입된 유체(73)가 흘러도 좋으며, 또는 파이프(72)로부터는 피제거물의 혼입된 유체가 흐르게 되어, 저장조(70)의 외부로부터 제1 저장조(70a)에 고형물을 투입해도 좋다. 그리고 도5의 (b)와 같이 파이프(72)를 거쳐서 피제거물(14, 15)의 혼입된 유체(73')를 제1 저장조(70a)에 공급하여 그대로 여과를 개시하는 방법이다. 또한 제3 및 제4 방법은 도6에 도시한 바와 같이, 고형물(12)을 포함하는 유체 내에 침지된 여과 장치(35)의 안쪽으로부터 흡인에 의해 파이프(34)를 거쳐서 유체를 흡인하는 방법이다. 이 방법 중 제3 방법은 도6의 (a)에 도시한 바와 같이, 제1 탱크(75)에 파이프(76)를 거쳐서 고형물(예를 들어 Si의 다이싱 가루)(12)이 들어간 유체(73)를 유입하고, 제1 필터막(10)이 부착된 여과 장치(35)가 상기 유체(73)로 완전하게 덮힌 상태가 되면, 여과 장치(35)에 부착된 파이프(34)를 거쳐서 유체를 흡인한다. 이 흡인 결과, 제1 필터막(10)에는 상기 고형물(12)이 포획되어 제2 필터막(13)이 형성된다. 그리고 도6의 (b)와 같이 파이프(76)를 거쳐서 피제거물(14, 15)의 혼입된 유체를 제1 탱크(75)에 공급하여 제2 필터막(13)으로 피제거물(14, 15)을 포획할 수 있는 것을 확인한 후, 여과를 행한다．
또한 제4 방법은 도6의 (a')에 도시한 바와 같이, 제1 탱크(75)에 저장된 유체(73)는 고형물(12)과 피제거물(14, 15)이 혼입되어 제2 필터막(13)은 고형물(12)과 피제거물(14, 15)로 구성되어 있다. 이 경우, 파이프(76)로부터 피제거물과 고형물이 혼입된 유체(73)를 흘려도 좋으며, 또는 파이프(76)로부터는 피제거물이 혼입된 유체가 흐르게 되어 제1 탱크(75)의 외부로부터 고형물을 투입해도 좋다. 그리고, 도6의 (b)와 같이 파이프(76)를 거쳐서 피제거물(14, 15)이 혼입된 유체(73')를 제1 탱크(75)에 공급하여 제2 필터막(13)으로 피제거물(14, 15)을 포획할 수 있는 것을 확인한 후, 피제거물이 들어간 유체(73')를 넣어 여과를 행한다.
별도의 탱크로 필터를 형성하는 후자의 방법인 제5 및 제6 방법을 도7 및 도8을 참조하면서 설명한다. 고형물, 또는 고형물과 피제거물을 포함하는 필터를 별도의 탱크로 미리 준비하여 이 필터를 피제거물이 들어간 유체를 넣은 탱크로 옮겨 피제거물을 여과한다.
제5 방법은 도7의 (a)에 도시한 바와 같이, 저장조(70)의 제1 저장조(70a)에 유체(73)를 유입하여, 자연 낙하하고, 제1 저장조(70a)의 유체의 가압 또는 파이프(74)를 흡인하여 상기 유체를 제2 저장조(70b)로 이동시키는 것이다.
이 때, 제1 필터막(10) 상에 고형물(12)이 포획되어 제2 필터막(13)이 형성된다. 그리고 소정의 막 두께가 되었다면 저장조(70)로부터 취출하여 도7의 (b)와 같이 필터를 준비해 두는 방법이다. 그리고 이 필터를 도7의 (c)에 도시한 바와 같이 2장이 대립하여 그 간극으로부터 파이프(34)를 취출하도록 하여 여과 장치(35)를 형성한다. 그리고 이 여과 장치(35)를 도7의 (d)에 도시한 바와 같이 별도의 탱크(75)로 침지하여 파이프(34)를 흡인하여 여과한다.
또 제1 내지 제4 방법에서는 도5, 도6에 도시한 바와 같이, 배수 탱크 내에서 제2 필터를 형성하므로, 제2 필터가 형성될 때까지는 여과할 수 없지만 제5 방법에서는 필터가 미리 준비되어 있으므로, 즉시 여과를 개시할 수 있다는 장점을 갖는다. 또한 제2 필터(13)의 형성 장소와 배수가 들어가는 탱크가 거리적으로 떨어져 있어도, 필터를 간단하게 들어 운반할 수 있는 장점을 갖는다.
여기에서 도7의 (a)에 있어서, 제1 저장조(70a)의 유체(73)에 피제거물(14, 15)을 혼입시키고, 고형물(12)과 피제거물로 이루어지는 제2 필터를 형성해도 좋다.
제6 방법에서는 도8에 도시한 바와 같이, 제1 필터막을 대립시킨 것을 조립하여 형성한 여과 장치(35)를 미리 고형물(12)을 포함하는 유체 내에 잠기게 하고, 제1 필터막 상에 이 고형물이 퇴적하여 형성된 제2 필터막을 형성한 것을 준비하는 방법이다. 도8의 (a)에 있어서, 고형물(12)만을 포함하는 유체를 여과 장치(35)에 부착된 제1 필터막(10)에 통과시키고, 제1 필터막(10) 상에 제2 필터막(13)을 형성하여 미리 도8의 (b)와 같이 여과 장치(35)를 준비하여 이 여과 장치(35)를 도8의 (c)와 같이 제2 탱크(77)에 침지하여 피제거물의 혼입한 유체를 여과하는 방법이다.
여과 장치(35)의 구조는 도9, 도10에서 상세하게 서술하지만, 제1 필터막(10)으로 둘러싸여진 공간 내에 파이프(34)를 삽입 관통하여 이 파이프(34)에 흡인 펌프(도시하지 않음)를 설치하여 파이프(34)을 거쳐서 유체를 흡인하고, 제2 필터막(13)을 형성하는 방법을 채용하고 있다.
상술한 바와 같이, 미리 제2 필터(13)가 형성된 여과 장치(35)를 준비해 두 도록 하고 있으므로, 거리적으로 떨어진 곳에 있는 제2 탱크(77)로 용이하게 운반이 가능하며, 게다가 제2 탱크 내에서 제2 필터를 형성하는 일 없이 즉시 여과를 개시할 수 있다는 장점을 갖는다.
이상, 고형물로 필터를 구성하는 방법, 고형물과 피제거물로 필터를 구성하는 방법, 또 전자 중 어느 한 방법으로 형성된 필터를 미리 준비하는 방법에 있어서, 제1 필터막의 구멍 직경은 고형물(Si의 다이싱 가루)의 입경 분포 사이로 설정된다. 예를 들어 상기 구멍 직경을 0.25㎛로 하면, 0.25㎛ 이하의 고형물(Si의 다이싱 가루), 피제거물(지립)은 통과한다. 그러나 0.25㎛ 이상의 고형물(Si의 다이싱 가루)이나 피제거물(지립)은 포획되어 제1 필터막(10)의 표면에는 고형물 및/또는 피제거물로 이루어지는 제2 필터막(13)이 형성된다. 이 제2 필터막(13)이 성장하면, 차례로 0.25㎛ 이하, 특히 0.1㎛ 근방이나 그보다도 작은 고형물이나 피제거물이 포획할 수 있게 된다.
다음에, 보다 바람직한 여과 장치(35)의 실시예를 도9, 도10을 참조하여 설명한다. 이 여과 장치(35)는 탱크(원수 탱크)에 침지하여 흡인하는 타입의 것이다.
도9의 (a)에 도시한 도면 부호 30은 액자와 같은 형상의 프레임이며, 이 프레임의 양면에는 필터막(31, 32)이 부착되어 있다. 그리고 프레임(30), 필터막(31, 32)으로 둘러싸여진 공간(33)에는 파이프(34)를 흡인함으로써, 필터막에 의해 여과된 여과수가 발생한다. 그리고 프레임(30)에 밀봉되어 부착되어 있는 파이프(34)을 거쳐서 여과수가 취출되고 있다. 물론 필터막(31, 32)과 프레임(30)은 배수가 필터막 이외로부터 상기 공간에 침입하지 않도록 완전히 밀봉되어 있다.
그런데, 도9의 (a)의 필터막(31)은 얇은 수지막이므로, 흡인되면 내측으로 휘어 파괴에 이르는 경우도 있다. 그로 인해, 이 공간을 될 수 있는 한 작게 할 필요가 있다. 한편, 여과 능력을 크게 하기 위해서는 이 공간을 많이 형성할 필요가 있고, 개량한 것을 도9의 (b)에 도시한다. 도9의 (b)에서는 공간(33)이 9개 밖에 도시되어 있지 않지만, 실제로는 더욱 많이 형성된다. 또한 실제로 채용한 필터막(31, 32)은 약 0.lmm 두께의 폴리오레핀계의 고분자막이며, 도9의 (b)와 같이, 얇은 필터막(31, 32)이 연속하여 주머니형으로 형성되어 있고, 도면에서는 FT로 도시했다. 이 주머니형의 필터(FT)의 속에, 파이프(34)가 일체화된 프레임(30)이 삽입되고, 상기 프레임(30)과 상기 필터(FT)가 접합되어 있다. 그리고, 압박 수단(RG)에 의해서, 필터막(31, 32)이 접합된 프레임(30)은 양측에서 억제하도록 되어 있다. 그리고 압박 수단의 개구부(0P)에서는 필터막(31, 32)이 노출하고 있다. 도9의 (c)는 여과 장치 (35) 자신을 원통 형태로 한 것이다. 파이프(34)에 부착된 프레임은 원통형으로, 측면에는 개구부(0P1, 0P2)가 설치된다. 개구부(0P1)와 개구부(0P2)에 대응하는 측면이 제거되고 있으므로, 개구부 사이에는 필터막(31)을 지지하는 지지 수단(SUS)이 설치되게 된다. 그리고 SUS 측면에 필터막이 접합된다.
또한 도10을 참조하여 개량된 여과 장치(35)를 상술한다. 우선 도9의 (b)의 프레임(30)에 해당하는 부분은 도10의 (b)에서는 도면 부호 30a에 상당한다.
프레임(30a)은 마분지와 같이 2매의 박판형체의 사이가 세로 방향으로 배열된 다수의 칸막이 벽으로 구획되고, 다수의 작은 방이 형성되어 있고, 이 박판형체에, 다수의 구멍(HL)을 형성하여 이 구멍(HL)을 거쳐서 작은 방내로 물이 유통 가능한 형상으로 이루어지고 있다. 즉, 0.2mm 정도의 얇은 수지 시트(SHT1, SHT2) 사이에 세로 방향으로 섹션(SC)이 여러개 설치되고, 수지 시트(SHT1, SHT2), 섹션 (SC)으로 둘러싸여 공간(33)이 설치된다. 이 공간(33)의 수평단면은 세로 3mm, 가로 4mm로 이루어지는 직사각형이며, 별도의 표현으로 하면 이 직사각형 단면을 갖은 스트로우가 몇개나 나란히 일체화되어 있는 것 같은 형상이다. 프레임(30a)은 양측의 필터막[FT(FTl, FT2)]을 일정한 간격으로 유지하고 있으므로, 이하 스페이서라고 부른다.
이 스페이서(30a)를 구성하는 얇은 수지 시트(SHTl, SHT2)의 표면에는 직경 1mm의 구멍(HL)이 많이 개방되어, 그 표면에는 필터막(FT)이 접합되어 있다. 따라서, 필터막(FT)에서 여과된 여과물은 구멍(HL), 공간(33)을 통해, 최종적으로는 파이프(34)로부터 나간다.
또한 필터막(FT)은 스페이서(30a)의 양면(SHT1, SHT2)에 접합되어 있다. 이 시트(SHTl, SHT2)에는 구멍(HL)이 형성되어 있지 않은 부분이 있고, 여기에 직접 필터막(FTl)이 접착하면, 구멍(HL)이 형성되어 있지 않은 부분에 대응하는 필터막(FT1)은 여과 기능이 없이 배수가 통과하지 않기 때문에, 피제거물이 포획되지 않는 부분이 발생한다. 이 현상을 방지하기 위해, 필터막(FT)은 적어도 2매 접합되어 있다. 가장 겉의 필터막(FT1)은 피제거물을 포획하는 필터막으로, 이 필터막(FT1)으로부터 스페이서(30a)의 표면(SHT1)을 향함에 따라서, 필터막(FT1)의 구멍보다도 큰 구멍을 갖는 필터막이 설치된다. 여기에서는 필터막(FT2)이 한 장 접합되어 있다. 따라서, 스페이서(30a)의 구멍(HL)이 형성되어 있지 않은 부분이라도, 사이에 필터막(FT2)이 설치되므로, 필터막(FT1) 전체면이 여과 기능을 갖도록 되고, 필터막(FT1) 전체면에 피제거물이 포획되고, 제2 필터막이 표리의 면(SHT1, SHT2) 전체면에 형성되게 된다. 또한 도면의 형편상, 필터막(FT1, FT2)이 직사각형 형상의 시트과 같이 나타내고 있지만, 실제는 도9의 (b)에 도시한 바와 같이 주머니형의 필터막으로 형성되어 있다.
다음에, 주머니형의 필터막(FT1, FT2), 스페이서(30a) 및 압박 수단(RG)이 어떻게 부착되어 있는 가를 도10의 (a), (c) 및 (d)를 참조하여 설명한다.
도10의 (a)는 완성도이며, 도10의 (c)는 도10의 (a)의 A-A 선에 도시한 바와 같이, 파이프(34) 머리 부분으로부터 파이프(34)의 연장 방향(세로 방향)으로 절단한 도면을 도시하고, 도10의 (d)는 B-B 선에 도시한 바와 같이, 여과 장치(35)를 수평 방향으로 절단할 때의 단면도이다.
도10의 (a), (c), (d)에서 분명한 바와 같이, 주머니형의 필터막(FT)에 삽입된 스페이서(30a)는 필터막(FT)도 포함시켜 4측변이 압박 수단(RG)에서 끼워져 있다. 그리고 주머니형으로 폐쇄된 3측변은 압박 수단(RG)에 도포된 접착제(AD1)로 고정된다. 또한 나머지 1측변(주머니의 개구부)과 압박 수단(RG)과의 사이에는 공간(SP)이 형성되고, 공간(33)에 발생한 여과물은 공간(SP)을 거쳐서 파이프(34)로 흡인된다. 또한 압박 수단(금구)(RG)의 개구부(0P)에는 접착제(AD2)가 전체 둘레에 걸쳐 설치되어, 완전히 밀봉되고, 필터 이외로부터 유체가 침입할 수 없는 구조로 되어 있다.
따라서 공간(33)과 파이프(34)는 연통하고 있어, 파이프(34)를 흡인하면, 필터막(FT)의 구멍, 스페이서(30a)의 구멍(HL)을 거쳐서 유체가 공간(33)으로 향하여 통과하여 공간(33)으로부터 파이프(34)를 경유하여 외부로 여과수을 수송할 수 있는 구조로 되어 있다.
이와 같이 하여 형성되는 여과 장치(35)의 동작을 개념적으로 도시한 것이 도11이다. 여기에서는 파이프(34) 측을 펌프 등으로 흡인하면, 해칭없는 화살표와 같이, 물이 흘러 여과되는 것으로 된다.
우선, 여과 장치(35)는 고형물(16)이 혼입한 유체가 저장되고 있는 탱크의 속에 침지되고, 파이프(34)을 거쳐서 흡인된다. 그리고 해칭없는 화살표와 같이 유체는 통과하여 간다. 그리고 작은 고형물(16B)은 통과하지만, 큰 고형물(16A)은 제1 필터막(31, 32)에 포획되고, 서서히 작은 고형물(16B)도 포획되도록 된다. 그리고 고형물이 소정의 혼입율보다도 적어지면, 제2 필터막(36)이 완성하게 된다.
계속해서, 도12에 도시한 바와 같이, 이 제2 필터막(36)이 형성된 여과 장치(35)를 피제거물이 혼입한 배수(37)에 배치한다. 그리고 파이프(34)를 흡인함으로써, 제2 필터막(36)으로 피제거물이 포획된다. 이 때, 제2 필터막(36)은 고형물(16)이 집합하고 있으므로, 제2 필터막(36)에 외력을 가함으로써 제2 필터막(36)을 제거하거나, 또 제2 필터(36)의 표면층을 제거하거나 할 수 있다. 또한 피제거물인 지립(14), 피연마물(연삭물)(15)도 고체가 집합한 것이므로, 외력을 가하는 것으로 간단히 제2 필터막(36)으로부터 이격시킬 수 있고, 배수(37)로 이동시킬 수 있다.
이 제거 또는 이격은 기포의 상승력, 수류, 음파, 초음파 진동, 기계적 진동, 스퀴지를 사용하여 표면을 문지르는 혹은 교반기를 이용하는 등의 방법으로 간단히 실현할 수 있다. 또한 침지되는 여과 장치(35) 자신이 배수(원수) 중에서 가동할 수 있는 구조로 하고, 제2 필터막(36)의 표면층에 수류를 발생시켜 제2 필터(36)나 피제거물(14, 15)을 제거하도록 해도 좋다. 예를 들어 도12에 있어서, 여과 장치(35)의 저면을 지점으로 하여 화살표 Y와 같이 좌우로 움직이더라도 좋다. 이 경우, 여과 장치 자신이 가동하므로 수류가 발생하여 제2 필터(36)의 표면층을 제거할 수 있다. 또 후술의 기포 발생 장치(54)도 함께 채용하는 경우, 상기 가동 구조를 채용하면, 기포를 여과면 전체면에 도달시킬 수 있고, 효율좋게 제거물을 배수측으로 이동시킬 수 있다.
또한, 도9의 (c)에서 도시한 원통 형태의 여과 장치를 채용하면, 여과 장치 자신을 중심선(CL)을 축으로 하여 회전시킬 수 있고, 도12의 판형의 필터를 좌우로 움직이는 방법보다도 배수의 저항을 저감할 수 있다. 이 회전에 의해, 필터막 표면에 수류가 발생하여 제2 필터막 표면층의 피제거물을 배수측으로 이동시킬 수 있고, 여과 능력을 유지할 수 있다. 이 회전은 항상 행하도록 해도 좋고, 간헐적으로 행하게 해도 좋다.
도12에서는 제2 필터막의 표면층을 제거하는 방법으로서, 기포의 상승을 활용했다. 사선으로 해칭된 화살표의 방향으로 기포가 상승하여 이 기포의 상승력이나 기포의 파열이 직접 피제거물이나 고형물에 외력을 부여하고, 또 기포의 상승력이나 기포의 파열에 의해 발생하는 수류가 피제거물이나 고형물에 외력을 부여하고 있다. 그리고 이 외력에 의해 제2 필터막(36)의 여과 능력은 항상 새롭게 하여 거의 일정한 값을 유지하게 된다.
본 발명의 포인트는 여과 능력의 유지에 있다. 즉 제2 필터막(36)에 막힘이 발생하여 그 여과 능력이 저하하더라도, 상기 기포와 같이 제2 필터막(36)을 구성하는 고형물(16)이나 피제거물(14, 15)에 외력을 부여함으로써 제2 필터막(36)을 구성하는 고형물(16)이나 피제거물(14, 15)을 배수(37)측으로 움직일수 있고, 여과 능력을 장기간에 걸쳐 유지시킬 수 있다.
이것은 외력을 부여함으로써 제2 필터의 두께를 거의 일정하게 하고 있다고 생각된다. 또한 마치 피제거물 하나하나가 여과물의 입구에 마개를 걸고 있고, 마개가 외력에 의해 떨어져, 떨어진 곳에서 여과물이 침입하고, 또 마개가 형성된다면 다시 외력에 의해 제거하는 것을 반복하는 것이다. 게다가, 기포의 사이즈, 그 양, 기포를 대고 있는 시간을 조정함으로써, 항상 여과 능력을 유지할 수 있는 이점을 갖는다.
또한, 여과 능력을 유지할 수 있으면, 외력이 항상 가해지고 있더라도 좋고, 간헐적으로 가해지더라도 좋다.
또한 모든 실시 형태에 말할 수 있는 일이지만, 필터막은 원수에 완전히 침지되고 있을 필요가 있다. 제2 필터막은 장시간 공기에 접촉하면 막이 건조하여 박리되거나, 무너지거나 하기 때문이다. 또 공기에 닿고 있는 필터가 조금이라도 있으면, 필터막은 공기를 흡인하므로, 여과 능력이 저하하기 때문이다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 원리로부터 생각하면, 제2 필터막(36)이 제1 필터막(31, 32)에 형성되어 있는 한, 제1 필터막(31, 32)은 시트형의 고분자막이라도 세라믹이라도 좋고, 흡인형이라도 가압형라도 좋다. 그러나 실제 채용하게 되면, 제1 필터막(31, 32)은 고분자막으로, 게다가 흡인형이 좋다. 그 이유를 이하에 서술한다.
우선 시트형의 세라믹 필터를 만들기로 하면 비용은 꽤 상승하고, 크랙이 발생하면 누설이 발생하여 여과를 할 수 없게 된다. 또한 가압형이면, 배수를 가압할 필요가 있다. 예를 들어 도13의 탱크(50)를 예로 들면, 압력을 가하는 데 탱크의 상방은 개방형이 아니라 밀폐형이 아니면 안된다. 그러나 밀폐형이면, 기포를 발생시키는 것이 어렵다. 한편, 고분자막은 다양한 사이즈의 시트나 주머니형의 필터가 염가로 손에 들어온다. 또한 유연성이 있기 때문에 크랙이 발생하지 않고, 또 시트에 요철을 형성하는 것도 용이하다. 요철을 형성함으로써, 제2 필터막이 시트에 달라 붙어, 배수중에서의 박리를 억제할 수 있다. 게다가 흡인형이면, 탱크는 개방형인 채로 좋다.
또한 가압형이라면 제2 필터막의 형성이 어렵다. 도12에 있어서, 공간(33)내의 압력을 1로 가정하면, 배수는 1이상이 압력을 가할 필요가 있다. 따라서 필터막에 부하가 걸리고, 게다가 포획된 피제거물이 높은 압력으로 고정되고, 피제거물이 이동하기 어렵다고 생각된다. 따라서 상술한 고분자막을 필터막으로서 채용한 흡인형의 기구의 실시 형태를 도13을 참조하여 설명한다. 본 구조에서도 제2 필터막을 형성하는 데 3개의 방법이 가능하다.
즉, 제1 방법은 제1 필터막이 부착된 여과 장치(53)를 원수 탱크(50)에 장착한다. 또한 원수 탱크(50) 안의 유체에는 고형물을 혼입해 둔다. 그리고 파이프(56)를 흡인하여 제2 필터막을 형성하고, 제2 필터막이 완성된 후, 파이프(51)을 거쳐서 피제거물이 혼입한 배수를 원수 탱크(50)에 공급하여 여과를 개시한다.
제2 방법은 제1 필터막이 부착된 여과 장치(53)를 원수 탱크(50)에 장착한다. 또한 원수 탱크(50) 안의 배수에는 고형물과 피제거물을 혼입해 둔다. 그리고 파이프(56)를 흡인하여 제2 필터막을 형성한다. 제2 필터막이 완성한 후, 파이프(51)을 거쳐서 피제거물이 혼입한 배수를 공급하여 여과를 개시한다.
제3 방법은 제1 필터막에 제2 필터막이 형성된 여과 장치를 원수 탱크(50)를 이용하지 않고 별도의 탱크로 준비하여 이것을 원수 탱크(50)에 설치하는 방법이다. 그리고 파이프(51)로부터는 피제거물이 혼입한 배수가 공급되고, 배수가 상기 여과 장치(35)를 완전히 침지하면 여과를 개시한다.
또한, 여기에서 제2 필터막을 구성하는 고형물로서는 다이싱 가루를 이용했다.
도13에 있어서의 도면 부호 50은 원수 탱크이다. 이 탱크(50)의 상방에는 배수 공급 수단으로서 파이프(51)가 설치된다. 이 파이프(51)는 피제거물이 혼입한 유체를 통과하는 곳이다. 예를 들어 반도체 분야에서 설명하면, 다이싱 장치, 백 그라인드 장치, 미러 폴리싱 장치 또는 CMP 장치로부터 흘러 나오는 피제거물이 혼입된 배수(원수)가 통과하는 곳이다. 또한, 이 배수는 CMP 장치로부터 흐르는 지립, 지립에 의해 연마 또는 연삭된 가루가 혼입된 배수로서 설명하여 간다.
원수 탱크(50)에 저장된 원수(52) 중에는 제2 필터막이 형성된 여과 장치(53)가 여러개 설치된다. 이 여과 장치(53)의 하방에는 예를 들어 파이프에 작은 구멍을 개방한 바와 같은 또 물고기의 수조에 사용하는 버블링 장치와 같은 기포 발생 장치(54)가 설치되고, 정확히 필터막의 표면을 통과하도록 그 위치가 조정되어 있다. 도면 부호 55는 공기 송풍기이다.
여과 장치(53)에 고정된 파이프(56)는 도12의 파이프(34)에 상당하는 것이다. 이 파이프(56)에는 여과 장치(53)로 여과된 여과 유체가 통과하여 제1 밸브(58)을 거쳐서 원수 탱크(50)측으로 향하는 파이프(59)와, 재이용(또는 배수된다)측으로 향하는 파이프(60)에 선택 수송된다. 또한 원수 탱크(50)의 측벽 및 저면에는 제2 밸브(61), 제3 밸브(62), 제4 밸브(63) 및 제5 밸브(64)가 부착되어 있다. 또 파이프(65)의 앞에 부착되어 있는 것은 별도로 설치된 여과 장치(66)이다.
파이프(51)로부터 공급된 원수(52)는 원수 탱크(50)에 저장되고, 여과 장치(53)에 의해 여과된다. 이 여과 장치에 부착된 필터막의 표면은 기포가 통과하여 기포의 상승력이나 파열에 의해, 필터막에 포획한 피제거물을 움직여 항상 그 여과 능력이 저하하지 않도록 유지되어 있다.
또한 제2 필터막이 붙은 여과장치가 신규로 부착되거나, 휴일에 의해 장기간정지되거나, 또는 파이프(56)에 소정의 혼입율보다도 많은 피제거물이 혼입되어 있는 경우는 밸브(58)를 사용하여 여과 유체가 파이프(59)을 거쳐서 원수 탱크(50)에 순환하도록 설계되어 있다. 그 이외는 밸브(58)는 파이프(60)에 절환되어 있고, 여과 유체는 재이용되거나, 배수 처리측으로 이송된다.
제2 필터막이 붙은 여과 장치(53)가 신규로 원수 탱크(50)에 부착한 경우, 필터막의 사이즈, 흡인속도에 의해서 순환의 시간은 다르지만, 대개 1시간 순환시키고 있다. 만일 제2 필터막의 일부가 붕괴되어 있어도, 이 시간에 자기 수복되고, 0.1㎛ 이하의 실리콘 가루까지 포획할 수 있는 막이 된다. 그러나 필터막의 사이즈가 작은 것이면 30분이라도 좋은 것을 알고 있다. 따라서 순환 시간을 알고 있으면, 타이머로 설정하여 소정의 시간이 경과하면 자동적으로 제1 밸브(58)가 절환하도록 해도 좋다.
여기에서, 여과 장치는 도10의 구조를 채용하고 있고, 필터막을 부착하는 프레임[압박 부재(RG)]의 크기는 세로: 약 100cm, 가로: 약 50cm, 두께: 5 내지 l0mm 이다.
피제거물이 소정의 혼입율(농도)보다도 높은 경우, 여과 유체는 이상수(異常水)라고 판단하여 자동적으로 순환이 개시하거나, 또는 펌프(57)가 정지되고 여과가 정지된다. 또한 순환시는 배수가 탱크(50)로부터 넘치는 일을 고려하여 파이프(51)로부터 탱크(50)에의 유체 공급이 정지되어도 좋다. 이와 같은 케이스를 이하에 간단히 서술한다.
제1 케이스는 여과 장치(53)가 신규로 부착된 경우이다.
수송 공정 등에서 제2 필터막이 파손하고 있는 경우가 있으므로, 여과 공정을 개시하기에 앞서, 이 여과 장치를 이용하여 여과 유체를 순환시킴으로써 필터막에 피제거물을 포획시켜 보수한다. 제2 필터막으로 원하는 입자 직경이 포획될 때까지(피제거물이 소정의 제1 혼입율로 될 때까지) 제2 필터막을 성장시킨다. 그리고 제1 소정치로 된 후에, 제1 밸브(58)을 거쳐서 여과 유체를 파이프(60)로 이송한다.
제2 케이스는 휴일, 장기간 휴가, 보수 등으로 여과를 정지하고, 다시 여과를 개시하는 경우이다.
제2 필터막은 피제거물로 구성되고, 또한 배수중에 있으므로, 장시간 여과를 정지하면, 막 표면층의 일부가 붕괴되어갈 우려가 있다. 순환은 이 막의 붕괴를 보수하기 위해서 이용한다. 실험에서는 고형물로 이루어지는 제2 필터막은 제1 필터막에 견고히 부착하고 있고, 또 그 표면을 피제거물로 덮고 있으므로, 상기 막의 붕괴는 거의 없다. 그러나 여기에서는 만약을 위해 순환시키고 있다. 그리고 제1 소정치로 여과 유체가 되면, 제1 밸브(58)를 절환하여, 파이프(60)로 이송한다. 또한 기포는 적어도 제1 소정치가 되어, 여과가 시작되면 발생시키도록 하더라도 좋다.
제3 케이스는 여과 유체에 포획되어야 할 피제거물이 혼입되어 있는 경우이다.
제2 필터막의 일부가 붕괴되거나, 또 필터막이 파손되어 있을 때, 여과 유체에는 피제거물이 대량으로 혼입된다.
제2 필터막의 일부가 붕괴되어, 소정의 농도(제2 소정치)보다도 높게 된 경우는 제1 밸브(58)에 의해 여과 유체가 파이프(59)을 거쳐서 순환하도록 하여 여과작업을 정지한다. 그리고 순환을 개시하여 제2 필터막을 보수하여 여과 유체 안의 피제거물이 소정의 혼입율(제1 소정치)로 되면, 제1 밸브(58)를 절환하여 여과 유체를 파이프(60)로 이송한다. 또한 기포는 적어도 제1 소정치가 되어, 여과가 시작되면 발생시킨다.
또한 제1 필터막이 찢어진 경우는 제1 필터막을 새로 붙이거나 여과 장치(53) 자신을 새로 붙일 필요가 있다. 그러나, 여과 장치(53)는 접착제(AD1, AD2)로 일체로 되어 있으므로, 제1 필터막 만을 새로 붙이는 것은 실질적으로 불가능하다. 따라서 여기에서는 제2 필터막이 형성된 새로운 여과 장치(53)로 대체된다. 이 경우는 제2 필터막이 소정의 피제거물을 포획할 수 있는 것을 확인하여 포획할 수 없는 경우는 순환시켜 여과 능력을 향상시킨다. 또한 포획할 수 있는 것이 확인되면, 제1 밸브(58)로 절환하여, 여과 유체를 파이프(60)로 이송한다.
제4 케이스는 원수 탱크(50)의 배수 레벨이 내려 가고, 필터막이 대기에 접촉하는 경우이다.
필터막이 대기에 접촉하기 전에, 배수에 설치된 레벨 센서[도15의 부호(FS)]에 의해 여과를 정지한다. 이때는 기포의 발생도 정지하도록 해도 좋다. 파이프(51)로부터는 배수가 공급되고 있으므로, 또 기포에 의해 난류가 발생하여 제2 필터막이 붕괴될 우려가 있기 때문이다. 그리고 여과가 가능한 소정의 배수 레벨로 되면, 순환을 개시한다. 그리고 순환하고 있는 동안 피제거물을 검출하여 여과 유체 안의 피제거물이 소정의 혼입율(제1 소정치)로 되면, 제1 밸브(58)를 절환하여 여과 유체를 파이프(60)에 이송한다.
또한, 여과 유체 안의 피제거물의 농도를 나타내는 제1 소정치와 제2 소정치는 동일하더라도 좋고, 제2 소정치는 제1 소정치로부터 소정 폭을 갖고 크게 설정되어도 좋다.
또한 센서(67)는 고형물이나 피제거물을 항상 감지하고 있다. 센서로서는 수광·발광 소자를 이용한 광 센서를, 여과 유체를 끼워 배치하고, 발광 소자로부터의 빛을 수광 소자로 받고, 이 발광 에너지에 대한 수광 에너지의 비율을 측정함으로써, 항상 여과 유체에의 고형물이나 피제거물의 혼입 형편를 계측할 수 있기 때문에 여과 능력의 상태를 검지할 수 있어, 바람직하다. 발광 소자로서는 발광 다이오드나 레이저를 생각할 수 있다. 또 센서(67)는 파이프(56)의 도중 혹은 파이프(59)의 도중에 부착하더라도 좋다.
계속해서, CMP 장치로부터 흐르는 피제거물이 혼입된 배수가 어떻게 여과되는 가에 대해서 설명한다.
도14의 (a), (b)는 CMP용 슬러리 속에 포함되는 지립의 입경 분포를 도시하는 것이다. 이 지립은 Si 산화물로 이루어지는 층간 절연막을 CMP하는 것이며, 재료는 Si 산화물로 이루어져, 일반적으로 실리카라 부르고 있는 것이다. 최소 입자 직경은 약 0.076㎛, 최대 입자 직경은 0.34㎛였다. 이 큰 입자는 그 안의 입자가 복수로 모여 이루어지는 응집 입자이다. 또한 평균 입경은 약 0.1448㎛이며, 이 근방의 0.13 내지 0.15㎛에서 분포가 피크로 되어 있다. 또한 슬러리의 조정제로서는 K0H 또는 NH3가 일반적으로 이용된다. 또한 PH는 약 10에서 11 사이이다.
도14의 (c)는 CMP 배수가 여과되고, 지립이 포획되어 있는 것을 도시하는 데이타이다. 실험으로서는 전술한 슬러리의 원액을 순수로 50배, 500배, 5000배로 묽게 하여 시험액으로서 준비했다. 이 3타입의 시험액은 종래 예로 설명한 바와 같이, CMP 공정에 있어서 웨이퍼가 순수로 세정되므로, 배수는 50배 내지 5000배 정도가 된다고 상정하여 준비되고, 각각을 도13의 원수 탱크(50)에 넣어, 여과 장치(53)를 사용하여 여과를 했다.
여과전의 시험액의 광투과율을 400nm의 파장의 빛으로 조사하면, 50배의 시험액은 22.5%, 500배의 시험액은 86.5%, 5000배의 시험액은 98.3%이다. 배수에 지립이 포함되어 있으므로, 빛은 산란되고, 짙게 됨으로써 투과율이 작아지고 있는 것을 알 수 있다.
한편, 여과 후의 투과율은 3개의 타입 모두 99.8%가 되었다. 즉 여과하기 전의 광투과율보다도 여과 후의 광투과율의 값이 크기 때문에, 지립은 포획할 수 있는 것을 알 수 있다. 또한, 50배 희석의 시험액의 투과율 데이타는 그 값이 작기 때문에 도면 상에서는 생략되어 있다.
이상의 결과로부터, 고형물(16A, 16B)에서 형성된 제2 필터막을 갖는 필터로, CMP에서 배출되는 피제거물을 여과하면, 투과율로 99.8% 정도까지 여과할 수 있는 것을 알았다.
제2 필터막을 형성하는 고형물은 연마, 연삭, 분쇄 등으로 기계적으로 만들어지더라도 좋고, 자연계에서 모으더라도 좋다. 또 그 입경 분포는 도2와 같은 입도 분포를 갖게 하는 것이 바람직하다. 특히 입경 분포는 1㎛ 이하에서 제1 피크를, 20 내지 50㎛에서 제2 피크를 갖게 하고, 제1 피크 근방의 작은 고형물의 비율보다도, 제2 피크 근방의 큰 고형물의 비율쪽이 큰 것이 바람직하다.
한편 피제거물은 가공에 의해 생성된 채로의 입경 분포로 배수에 받아들여 이것을 여과해도 좋다. 또, 이 배수 안에 별도 미립자를 혼입하여 피제거물과 상기 미립자를 포함하는 전체의 입경 분포가 도2의 분포, 또는 그에 가까운 분포가 되도록 조정해도 좋다. 예를 들어 CMP의 배수중의 피제거물은 도14와 같이 약 0.1㎛ 근방을 피크로 하고, 이것을 중심으로 1㎛ 이하의 좁은 범위에서 분포되어 있으므로, 도2의 (a)의 약 1㎛ 내지 약 200㎛의 분포를 갖는 미립자(예를 들어 다이싱가루)를 CMP의 배수에 혼입해도 좋다. 이로써, 고형물로 이루어지는 제2 필터상에 포획될 수 있는 막은 제2 필터와 마찬가지 간극을 갖고, 피제거물의 포획성, 유체의 투과율성을 유지할 수 있는 이점을 갖는다.
CMP용 지립은 실리카계, 알루미나계, 산화셀륨계, 다이아몬드계가 주로 있으며, 그 외에 산화크롬계, 산화철계, 산화망간계, BaCO4계, 산화안티몬계, 지르코니아계, 잇토리아계가 있다. 실리카계는 반도체의 층간 절연막, P-Si, S0I 등의 평탄화, Al·유리 디스크의 평탄화에 사용되고 있다. 알루미나계는 하드디스크의 폴리싱, 금속 전반, Si 산화막 등의 평탄화에 사용되고 있다. 또 산화셀륨은 유리의 폴리싱, Si 산화물의 폴리싱으로서, 산화크롬은 철강의 경면 연마에 사용되고 있다. 또 산화망간, BaCO4은 텅스텐 배선의 폴리싱에 사용되고 있다.
게다가 산화물 졸이라고 불리는 것도 함유되어 있는 경우가 있다. 이 졸은 실리카, 알루미나, 지르코니아 등, 금속 산화물 또는 일부 수산화물로 이루어지는 콜로이드 사이즈의 미립자가 물 또는 액체 중에 균일하게 분산되어 있는 단일체로, 반도체 장치의 층간 절연막이나 메탈의 평탄화에 사용되고, 또 알루미늄 디스크 등의 정보 디스크에도 검토되고 있다.
이들 지립도 도14의 (a), (b)와 마찬가지 입경 사이즈이며, 물론 이들이 피제거물로서 들어간 배수의 여과, 지립의 포획도 가능한 것은 물론이다.
다음에, 여과에 의해 얻어지는 피제거물을 포함하는 농축수의 처리에 관해서 설명한다. 도13에 있어서, 원수 탱크는 시간과 동시에 피제거물이 농축되어 온다. 그리고 원하는 농도로 된 경우, 여과 작업을 정지하여 응집 침전시켜 방치한다. 그렇게 하면 탱크 안의 원수는 대개 층형으로 분리된다. 즉 상층으로부터 하층에 따라서, 약간 투명한 유체로부터 전혀 비투명한 유체로 분포된다. 이들을 밸브(61 내지 64)를 구별 사용하여 회수하고 있다.
예를 들어 약간 투명하고 피제거물이 적은 원수는 제2 밸브(61)를 열고, 여과 장치(66)을 거쳐서 회수한다. 계속해서 밸브(62, 63)를 차례로 열어 유체를 회수한다. 마지막으로는 원수 탱크의 바닥에 모인 농축 슬러리를 밸브(64)를 열어 회수한다.
먼저 밸브(64)를 열면, 원수 자신의 중량에 의해 단숨에 농축 슬러리가 흐르고, 게다가 상방의 유체도 나와 제어가 어렵다. 그로 인해, 여기에서는 61, 62, 63, 64의 순으로 밸브를 열어 회수하고 있다.
또한 도13의 하부 중앙(점선으로 둘러싼 도면)에는 원수 탱크의 원수 레벨 검사 수단(80)이 도시되어 있다. 이것은 원수 탱크(50)의 측면에, L자형의 파이프(81)가 부착되고, 또 원수의 레벨보다 파이프(82)가 적어도 하나 부착되어 있다. 이 파이프(82)는 외부 직경이 파이프(81)의 내부 직경과 일치하여 끼워 맞춤되게 되어 있다.
예를 들어 밸브(63)가 부착되어 있는 높이보다도 조금 높은 위치에 원수의 레벨이 이루어지면, 이 파이프(82)를 부착하여 상방으로 신장한 파이프(82)에 투명하게 보이는 창을 붙임으로써 원수 레벨을 확인할 수 있다. 따라서, 이 창을 거쳐서 원수 레벨을 확인하면서, 농축 슬러리 이외의 원수를 한도까지 제거할 수 있다.
또한 이 파이프 자신을 유리 등의 투명재로 구성하면, 별도 투시창을 부착하는 것 없이 원수의 레벨을 확인할 수 있다. 또한 이 검사 수단은 미리 부착되고 있어도 좋다.
한편, 도13 아래 좌측으로는 농축 슬러리의 상방의 윗물을 최대로 채취하기 위한 수단이 도시되고 있다. 즉 원수 탱크(50)의 내측에, 도면과 같이 L자형 파이프(81)를 부착하여 놓는다. 정해진 기간에 피제거물의 양이 특정되어 있거나, 또 농축 슬러리의 양이 특정되어 있으면, 파이프(81)의 머리 부분의 높이를 미리 결정할 수 있다. 따라서 농축 슬러리의 상층보다도 약간 높은 곳에 파이프(81, 82)의 머리 부분을 배치시키면, 자동적으로 이 높이까지 원수를 여과 장치(66)에 유출시킬 수 있다. 또한 잘못 밸브(63)를 개방해도 이 파이프(81, 82)의 머리 부분의 레벨에서 원수의 유출을 멈출 수 있다. 또한 이 농축 슬러리의 레벨이 증감한 경우, 파이프(82)의 제거로써, 원수의 채취 레벨을 조정할 수 있다. 물론 파이프(82)는 몇개나 준비되고, 레벨에 따라 몇 단이라도 부착되어도 좋다.
또한, 농축수를 응집 침전법으로 회수하는 방법을 설명했지만, 이것에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어 원수(52)가 어느 농도로 되면, 별도의 여과 장치 [66(FD)]로 옮기더라도 좋다. 예를 들어 CMP은 약품과 0.1㎛ 이하의 지립이 포함된 슬러리를 사용한다. 그리고 폴리싱시에 물이 흘러, 배수로서는 상기 슬러리보다도 농도가 옅은 것이 배출된다. 그러나 배출된 원액이 여과되는 것에 따라서 농도가 짙게 되는 동시에 점성도 생긴다. 그리고 여과 장치와 여과 장치의 간격이 좁으면 기포는 여과 장치의 사이에 들어 가기 어렵게 되고, 기포가 고형물이나 피제거물에 외력을 부여하지 않게 된다. 게다가 도14의 (b)와 같이 피제거물이 매우 미세하면, 여과 능력의 저하가 빠르다. 그로 인해, 소정의 농도로 되면, 그 원액을 별도의 여과 장치(FD)로 옮기는 것이 바람직하다. 예를 들어 도13의 우측 아래와 같이, 필터(FT)의 상층에 원수를 유입시켜, 펌프(P)에서 원수를 진공 흡인하는 여과 장치를 채용해도 좋다. 또 이 여과 장치(FD)를 농축 회수 파이프에 부착하여 회수해도 좋다.
여기에서는 필터(FT)를 거쳐서 여과하여 고농도의 원액이 어느 정도의 덩어리로 이루어질 때까지 흡인하고 있다. 한편, 여과 장치(FD)에 원액을 옮기는 것으로 원수 탱크(50)의 원수 레벨이 내려 가지만, 파이프(51)로부터는 농도가 옅은 원수가 공급되고 있다. 그리고 원수의 농도가 희미해져, 원수가 필터를 완전히 침지하게 되면, 다시 여과가 시작되도록 설정하면 원수의 점도도 내려 가고, 기포가 여과 장치의 사이에 들어가 고형물에 외력을 부여하게 된다.
또한 여과 장치(FD, 66)를 피제거물의 회수 장치로 이용하더라도 좋다. 예를 들어 피제거물이 들어간 원수 탱크(50)가 소정의 농도로 되면, 응집 침전을 하지 않고, 여과 장치[66,(FD)]로 분리해도 좋다. 예를 들어 실리콘 가루를 여과하는 경우, 분리된 실리콘 가루는 응집 침전으로 사용되는 약품과 반응하지 않기 때문에, 비교적 순도가 높은 것이며, 다시 용융하여 웨이퍼용의 Si 잉곳으로 해도 좋다. 또 기와의 재료, 시멘트, 콘트리트의 재료 등, 다양한 분야에 재이용이 가능하다.
이상 서술한 바와 같이, 도13의 시스템으로서는 원수 탱크(50), 여과 장치(침지·흡인)(53), 소형 펌프(57)로 구성되고, 특히 제1 필터가 막히지 않도록 저압으로 흡인하고 있으므로, 펌프(57)는 소형에서 좋은 장점을 갖는다. 또한 종래는 원액이 펌프를 통과하기 때문에, 펌프 내부가 마모하고, 수명이 매우 짧았다. 그러나 본 구성은 여과 유체가 펌프(57)를 통과하기 때문에, 그 수명도 훨씬 길게 되었다. 따라서 시스템의 규모를 작게 할 수 있고, 펌프(57)를 가동하기 위한 전기세는 절약할 수 있고, 게다가 펌프의 교체 비용도 대폭 억제되어, 초기 비용도, 운전 비용도 삭감할 수 있었다.
또한 필터막은 폴리오레핀계의 막으로, 떨어뜨리더라도 깨어지지 않고 기계적 강도가 높고, 산·알칼리 등의 약품에 대하여 내성이 높은 것이다. 그로 인해, 원수 농도는 고농도까지 대응할 수 있고, 필터막을 붙인 상태로 응집 침전도 가능해졌다.
또한 별도의 탱크로 응집 침전하는 것은 아니고, 원수 탱크를 이용하여 응집 침전시키기 때문에, 여분의 배관이나 펌프 등이 불필요해지며, 자원 절약형의 여과 시스템이 가능해졌다.
또한 여과 장치는 흡인 여과로, 저유속·저압력으로 여과하기 때문에, 제2 필터막의 형성에 의해, 전술한 제1 필터막의 미세 구멍으로의 고형물 또는 피제거물의 유입을 방지할 수 있고, 여과 성능을 향상시키는 것이 가능해졌다. 또한 에어 버블링 등의 외력 발생 수단에 의해 연속적으로 여과가 가능해졌다. 또한 여과 속도, 여과 압력은 제1 필터막이 파괴나 변형함으로써, 제2 필터막이 파괴되는 일이 없는 범위내로 설정되고, 여과 속도는 0.01 내지 5ℓ/1일, 여과 압력은 0.0l kg/㎠ 내지 1.03 Kgf/㎠(1기압)까지는 실질적으로 가능하다.
한편, 여과막 내부에의 고형물 또는 피제거물의 부착을 방지할 수 있고, 종래에 필요로 된 역세정은 거의 불필요하게 되었다.
이상, 고형물로서 Si 웨이퍼로부터 발생하는 실리콘 가루, 피제거물로서 CMP에서 발생하는 지립, 피연마물(연삭물)로 설명하여 왔지만, 본 발명은 다양한 분야에서 활용이 가능하다.
즉 고형물로서, 도2의 (a)에 도시한 것 같은 입도 분포를 별도의 다른 재료로 준비해도 좋다. 예를 들어 알루미나, 제올라이트, 규조토 등, 세라믹, 금속 재료 등의 무기물로 이 분포를 만들고 제2 필터막을 형성해도 좋다. 또 피크에 관해서는 도2의 (a)에서는 2개 있지만, 기본적으로는 큰 입경과 작은 입경의 고형물이 수 내지 500㎛의 범위로 분포하면 여과는 가능하다. 또한 고형물은 다른 재료가 혼합되어 있더라도 아무런 문제는 없다. 또한 피제거물은 본질적으로는 고형물이면 모든 것을 여과할 수 있다.
배수는 지구 환경에 어떠한 피해를 부여하고 있었지만, 본 발명은 실시예의 최초에 설명한 바와 같이 다양한 분야에서 활용이 가능하고, 본 발명을 채용함으로써 그 피해를 대폭 저감시킬 수 있는 것이다.
특히, 다이옥신을 갖는 물질을 발생하는 쓰레기 소각소, 방사능 발생 물질을 정제하고 있는 우라늄 정제 공장, 또 유해 물질이 포함된 분체를 발생시키는 공장이 있지만, 이들은 본 발명의 채용에 의해 유해 물질을 가지고 있는 가루가 큰 것으로부터 작은 것까지 예외 없이 제거할 수 있다.
또한 피제거물이 주기표 중에서 2a 족 내지 7a족, 2b 족 내지 7b족의 원소 중 적어도 하나를 포함하는 무기 고형물이면, 이것들은 본 발명을 채용함으로써 거의 제거할 수 있다.
계속해서 도15를 참조하여 피제거물의 회수를 설명한다.
우선 파이프(51)를 거쳐서 피제거물(예를 들어 CMP의 배수)을 유입시켜, 여과를 개시한다. 여기에서도 여과 유체의 피제거물의 혼입율을 확인하여 원하는 혼입율보다도 높은 경우는 순환시키고, 원하는 혼입율보다도 낮은 것을 확인하여 여과를 개시할 수 있다. 여과가 시작될 때는 제1 밸브(58)에 의해 파이프(59)로부터 파이프(60)로 절환된다. 기포 발생 장치(54)는 적어도 이때부터 시동한다. 또한, 도면 부호 70은 파이프(56)를 통과하는 여과 유체의 압력을 검지하는 압력계이며, 도면 부호 71은 유량계이다.
그리고 연속하여 여과가 계속되고, 원수 탱크(50)의 배수의 농도가 소정의 농도를 넘으면, 밸브(61 내지 64)중 어느 하나를 열어, 원수(52)를 여과 장치(FD)에 유입시킨다. 여과 장치(53)는 원수 탱크(52)의 속에 몇십매가 평행하게 배치되어 있다. 그런데 점도가 높게 되면, 여과 장치(53)의 사이에 기포가 침입하기 어렵고, 제2 필터막 표면에의 기포의 통과가 억제되어 버린다. 따라서 배수가 소정의 농도를 넘으면, 배수의 농도를 저하시키기 위해 배수의 적어도 일부를 여과 장치(FD)로 옮겨, 파이프(51)로부터 흘러 나오는 배수로 그 농도를 저하시키고 있다.
이 여과 장치(FD)는 제1 조(72)와 제2 조(73)로 나누어지고, 이 2개의 조(72, 73)의 사이에는 제1 필터막 보다도 눈이 거친 구멍을 갖은 필터(FT)가 배치되어 있다. 그리고 파이프(74)를 펌프 등으로 흡인함으로써, 강제적으로 원액을 제2 조(73)로 옮기고 있다.
여과 장치(FD)에서 여과를 함으로써, 필터(FT)의 위에 피제거물의 덩어리인 회수물(75)을 생성하여 이 회수물을 용기(76)에 넣어 회수하고 있다. 또 회수물은 건조하면 비산하기 때문에, 용기는 밀폐되는 것이 좋다.
그리고 이 회수를 계속하는 사이에 원수 탱크(50)의 레벨은 내려 가지만, 여과 장치(FD)의 여과 유체가 다시 원수 탱크(50)로 복귀되거나, 파이프(51)로부터 배수가 공급되므로, 원수 탱크(50)내의 원수 농도가 저하하고 또 여과가 개시할 수 있게 된다. 배수의 레벨에 의해 펌프를 멈추거나 시동하거나 하는 타이밍은 레벨센서(FS)에서 검지되고 있다.
또, CMP 배수 안의 지립, 피연마물(연삭물)을 제거한 여과 유체를 재이용하는 방법을 도16을 참조하여 설명한다.
도면 부호 80으로 도시하는 CMP 장치는 일반적으로는 도20과 같이 시스템으로 되어 배치되어 있지만, 도면의 형편상 도19의 CMP 장치를 도시했다. 이 CMP 장치를 제외한 다른 구성은 도13, 도15와 마찬가지이다.
도면 부호 252는 회전 정반(250)에 설치된 반도체 웨이퍼이며, 253은 슬러리이다. 또한 도시되어 있지 않지만 웨이퍼(252) 및 회전 정반(250)을 샤워링하는 샤워도 설치된다.
이 CMP 장치의 하방, 웨이퍼 세정 기구부에는 배수를 받는 용기(BL)가 있고, 용기(BL)의 일부에 원수 탱크(50)로 이어지는 파이프(51)가 부착되어 있다. 또한상세한 것은 도19, 도20으로 설명하고 있으므로, 여기에서는 생략한다.
배수는 슬러리 원액(희석제, pH 조정제 및 지립이 주로 포함되어 있음) 외에, 입상의 피연마물 또는 피연삭물, 반도체 웨이퍼의 구성 물질로 이루어지는 이온, 및 물이 혼입되고, 여과 장치(53)에 의해, 슬러리에 혼입되는 지립 및 피연마물(또는 피연삭물)의 실질적으로 대부분이 포획된다. 따라서 파이프(60)를 통과하는 유체는 지립을 제외한 슬러리 원액(예를 들어, 조정제인 K0H 또는 NH3와 희석제), 물 및 이온이 포함되어 있으므로, 예를 들어 파이프(71) 사이에 상기 물과 이온을 제거하는 정제 장치가 부착하면, 여과 유체는 재이용할 수 있다. 그리고 정제된 슬러리 원액의 속에 다시 지립이 혼입되어 교반되면, CMP 장치용 슬러리로서 재이용할 수 있다.
또한 파이프(72)를 거쳐서 별도의 탱크에 상기 여과 유체를 이송하여 이것을 정제 메이커에 건네고, 정제하여 주더라도 좋다. 이러한 시스템으로 함으로써, 대량으로 폐기되는 CMP의 배수를 재이용할 수 있다.
계속해서, 실제 순수 제조 시스템과의 관계를 도17을 참조하여 설명한다.
우선 공업 용수 탱크(101)에 공업 용수가 저장된다. 이 공업 용수는 펌프(P1)로 필터(102, 103)을 거쳐서 여과수 탱크(104)로 수송된다. 필터(102)는 카본 필터이며, 먼지, 유기물이 제거된다. 또한 필터(103)는 필터(102)로부터 발생하는 카본을 제거하는 것이다.
계속해서 여과 유체는 펌프(P2)로 역침투 여과 장치(105)을 거쳐서 순수 탱크(106)로 수송된다. 이 여과 장치(105)는 역침투막을 사용한 것이며, 여기에서 0.1㎛ 이하의 가루가 제거된다. 그리고 순수 탱크(106)의 순수는 UV 살균 장치(107), 흡착 장치(108, 109) 및 순수의 저항치를 낮추는 장치(110)을 거쳐서 순수 탱크(111)에 수송된다.
UV 살균 장치(107)는 글자 그대로 자외선에 의해 순수를 살균하고, 도면 부호 108, 도면 부호 109는 이온 교환하여 이온을 제거하는 장치이다. 또한 도면 부호 110은 순수 속에 탄산 가스를 혼입시키는 것이다. 이것은 순수의 저항치가 높으면, 블레이드 등에 충전(charge-up)이 발생하는 등 문제가 발생하기 때문에, 고의로 그 저항치를 낮추고 있다.
그리고 펌프(P3)를 사용하여 CMP 장치의 세정용으로서 순수를 공급하고 있다. 도면 부호 112는 필터이며, 약 0.22㎛ 이상의 가루를 다시 제거하고 있다.
계속해서 CMP 장치로 발생한 배수는 펌프(P4)를 사용하여 원수 탱크(113)에 저장되고, 여과 장치(114)로 여과된다. 이것은 도9, 도10에 기술한 것과 같은 것이다. 그리고, 여과 장치(114)로 여과된 여과 유체는 파이프(120)와 접속된 정제 장치(121)에 의해 정제되고, 분리된 물은 여과수 탱크(104)에 복귀된다. 또한 정제 장치로 정제된 유체에는 지립이 혼입되어 다시 CMP의 슬러리로서 재이용되어도 좋다.
여기에서, 여과 장치(114)에 있어서 여과 유체에 피제거물을 혼입한 경우는 원수 탱크(113)에 복귀되어 순환되는 것은 물론이다.
일반적으로, CMP의 슬러리에 혼입되는 지립과 같이 0.1㎛ 등급의 입자체를 제거하기 위해서는 이 입자체보다도 작은 구멍의 필터막을 채용하는 것이 일반적이다. 그러나 본 발명은 피제거물과 같은 정도 및 이것보다도 사이즈가 큰 고형물을 제2 필터막으로서 적층하여 제2 필터막에 형성되는 수많은 간극을 유체의 통과로로서 활용하고 있으므로, 제2 필터막이 형성된 여과 장치를 배수중에 침지시키는 것 만으로, 0.1㎛ 등급의 유체를 제거할 수 있었다. 따라서 제2 필터막이 형성된 여과 장치, 펌프, 탱크로 시스템을 조립하여, 설비비가 싸고, 운전 비용도 저감된 고정밀도 여과 장치의 실현이 가능해졌다.
게다가 제2 필터막 자신이 고형물의 집합체인 것으로부터, 막힘의 원인이 되는 피제거물 및 고형물을 제2 필터막으로부터 이격시킬 수 있고, 여과 장치의 여과 능력을 장기간에 걸쳐 유지하는 것도 실현되었다. 또한, 순환 통과시킴으로써 배수내의 피제거물 및/또는 고형물이 제2 필터막으로서 구성되어 성장하여 소정의 입경까지 포획할 수 있는 여과 성능을 갖은 제2 필터막으로서 형성할 수 있고, 또 제2 필터막의 자기 수복도 가능해졌다.
따라서, 종래의 여과 장치 보다도 보수를 대폭 저감할 수 있는 여과 장치가 실현되었다.

Claims (44)

  1. 유체에 포함되는 피제거물과 다른 고형물을 포함하는 필터를 준비하는 공정과, 상기 필터에 상기 유체를 통과하게 함으로써 상기 유체 중의 피제거물을 제거하는 여과 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 유체의 피제거물 제거 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 필터를 준비하는 공정은 베이스로서의 제1 필터 상에 상기 고형물을 퇴적하여 제2 필터를 형성하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 유체의 피제거물 제거 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 고형물은 유체 중에 포함되는 피제거물보다도 입경 분포가 넓은 고형물을 포함하는 것을 특징으로 하는 유체의 피제거물 제거 방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 필터를 준비하는 공정은 피제거물을 포함하는 유체에 고형물을 혼입하는 공정과, 상기 고형물이 혼입된 상기 유체를 제1 필터에 통과시켜, 상기 제1 필터 표면에 상기 고형물을 포함하는 제2 필터를 형성하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 유체의 피제거물 제거 방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 필터를 준비하는 공정은 피제거물을 포함하는 유체에 상기 유체에 포함되는 피제거물의 직경보다도 큰 고형물을 혼입하는 공정과, 상기 유체를 제1 필터에 통과시켜 상기 제1 필터 표면에 상기 고형물을 포함하는 제2 필터를 형성하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 유체의 피제거물 제거 방법.
  6. 제1항에 있어서, 상기 필터를 준비하는 공정은 유체에 포함되는 피제거물과 다른 조성의 고형물을 포함하는 필터를 형성하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 유체의 피제거물 제거 방법.
  7. 제1항에 있어서, 상기 필터를 준비하는 공정은 피제거물을 포함하는 유체에 상기 유체에 포함되는 피제거물과 다른 조성의 고형물을 첨가하는 공정과, 상기 유체를 제1 필터에 통과시켜 상기 제1 필터 표면에 상기 고형물을 포함하는 제2 필터를 형성하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 유체의 피제거물 제거 방법.
  8. 제1항에 있어서, 상기 필터를 준비하는 공정은 상기 피제거물과 다른 고형물을 포함하는 유체 중에 제1 필터를 침지하고, 상기 유체에 포함되는 피제거물과 다른 고형물을 제1 필터에 통과시켜 상기 제1 필터 표면에 상기 고형물을 포함하는 제2 필터를 형성하는 공정을 포함하고,
    이 후에, 상기 피제거물을 포함하는 유체를 도입하여 상기 유체 중의 상기 피제거물을 제거하는 것을 특징으로 하는 유체의 피제거물 제거 방법.
  9. 피제거물을 포함하는 유체와 상기 피제거물과 다른 고형물을 제1 필터를 갖는 탱크 내에 도입하고, 상기 유체를 상기 제1 필터에 통과시킴으로써 상기 제1 필터 표면에 상기 고형물을 포함하는 제2 필터를 형성하여, 상기 유체 중의 상기 피제거물을 제거하는 것을 특징으로 하는 유체의 피제거물 제거 방법.
  10. 제1항에 있어서, 또한 상기 피제거물을 포함하는 유체는 산성 또는 알칼리성이며, 상기 유체에 중화제를 혼입하여 상기 유체를 중화하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 유체의 피제거물 제거 방법.
  11. 제1항에 있어서, 상기 필터를 준비하는 공정은 상기 피제거물을 포함하는 유체를 필터 또는 제1 필터에 순환 통과시키는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 유체의 피제거물 제거 방법.
  12. 제2항에 있어서, 상기 필터 또는 상기 제2 필터는 다른 크기의 상기 고형물 또는 피제거물을 포함하는 것을 특징으로 하는 유체의 피제거물 제거 방법.
  13. 제2항에 있어서, 상기 고형물 또는 상기 피제거물은 다른 크기의 입자를 포함하고, 상기 제1 필터의 구멍 크기는 최소의 입자보다도 크고, 최대의 입자보다도 작은 것을 특징으로 하는 유체의 피제거물 제거 방법.
  14. 제2항에 있어서, 상기 고형물 또는 상기 피제거물은 후레이크형 입자를 포함하고, 상기 제1 필터의 구멍 크기는 최소의 입자보다도 크고, 최대의 입자보다도 작은 것을 특징으로 하는 유체의 피제거물 제거 방법.
  15. 제2항에 있어서, 상기 최소의 고형물 또는 상기 피제거물의 직경은 0.25㎛ 이하, 상기 최대의 상기 고형물 또는 상기 피제거물의 직경은 10㎛ 이상인 것을 특징으로 하는 유체의 피제거물 제거 방법.
  16. 제2항에 있어서, 상기 고형물 또는 상기 피제거물은 2개의 피크를 갖는 입경 분포를 갖고, 상기 제1 필터의 구멍은 2개의 피크 사이의 크기인 것을 특징으로 하는 유체의 피제거물 제거 방법.
  17. 제2항에 있어서, 상기 제1 필터의 구멍보다 큰 상기 고형물 또는 상기 피제거물의 비율이 작은 상기 고형물 또는 상기 피제거물의 비율보다도 큰 것을 특징으로 하는 유체의 피제거물 제거 방법.
  18. 제1항에 있어서, 상기 여과 공정은 피제거물의 제거 개시후, 소정 시간 순환시키는 것을 특징으로 하는 유체의 피제거물 제거 방법.
  19. 제18항에 있어서, 상기 순환 공정은 상기 필터를 통과한 유체에 포함되는 피제거물의 혼입 정도를 검출하는 검출 공정을 포함하여 제1 소정치 이하가 된 시점에서 순환을 정지하도록 한 것을 특징으로 하는 유체의 피제거물 제거 방법.
  20. 제19항에 있어서, 상기 여과 공정은 상기 필터를 통과한 유체에 포함되는 피제거물의 혼입 정도를 검출하는 검출 공정을 포함하여 제2 소정치 이상이 된 시점에서 순환을 재개하도록 한 것을 특징으로 하는 유체의 피제거물 제거 방법.
  21. 제19항에 있어서, 상기 검출 공정은 광 센서를 이용하여 상기 유체의 광투과율을 검출하는 공정인 것을 특징으로 하는 유체의 피제거물 제거 방법.
  22. 제1항에 있어서, 상기 여과 공정은 상기 유체를 상기 필터를 거쳐서 흡인하면서 여과하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 유체의 피제거물 제거 방법.
  23. 제22항에 있어서, 상기 유체의 흡인 압력은 0.2 내지 0.5Kg/㎠인 것을 특징으로 하는 유체의 피제거물 제거 방법.
  24. 제2항에 있어서, 상기 제2 필터의 구성물이 이동 가능하도록 상기 필터 표면에 외력을 부여하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 피제거물 제거 방법.
  25. 제24항에 있어서, 상기 외력을 부여하는 공정은 간헐적으로 외력을 부여하는 공정인 것을 특징으로 하는 유체의 피제거물 제거 방법.
  26. 제24항에 있어서, 상기 외력을 부여하는 공정은 상기 제1 필터 표면을 따라서 기체류를 공급하는 공정인 것을 특징으로 하는 유체의 피제거물 제거 방법.
  27. 제24항에 있어서, 상기 외력을 부여하는 공정은 상기 제2 필터를 구성하는 피제거물의 일부를 이탈시키는 정도의 외력을 부여하는 공정인 것을 특징으로 하는 유체의 피제거물 제거 방법.
  28. 제24항에 있어서, 상기 외력을 부여하는 공정은 상기 제2 필터의 막 두께가 일정해지도록 상기 외력을 제어하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 유체의 피제거물 제거 방법.
  29. 제24항에 있어서, 상기 필터는 수직 방향으로 배치되어 있으며, 상기 외력은 기포의 상승력인 것을 특징으로 하는 유체의 피제거물 제거 방법.
  30. 제24항에 있어서, 상기 외력을 부여하는 공정은 상기 필터에 기계적 진동을 부여하는 공정인 것을 특징으로 하는 유체의 피제거물 제거 방법.
  31. 제24항에 있어서, 상기 외력을 부여하는 공정은 상기 유체에 음파를 발생시키는 공정인 것을 특징으로 하는 유체의 피제거물 제거 방법.
  32. 제24항에 있어서, 상기 외력을 부여하는 공정은 상기 유체에 액체 흐름을 발생시키는 공정인 것을 특징으로 하는 유체의 피제거물 제거 방법.
  33. 제2항에 있어서, 상기 제1 필터는 폴리오레핀계 고분자로 이루어지는 것을 특징으로 하는 유체의 피제거물 제거 방법.
  34. 제2항에 있어서, 상기 제1 필터 표면은 요철을 갖는 것을 특징으로 하는 유체의 피제거물 제거 방법.
  35. 제2항에 있어서, 상기 제1 필터는 사이에 간극을 갖도록 형성된 이중 구조를 갖고, 흡인용 파이프가 삽입 관통하게 된 필터인 것을 특징으로 하는 유체의 피제거물 제거 방법.
  36. 제2항에 있어서, 상기 제2 필터는 Si, SiGe, Al203, Si 산화막, 금속 산화물, 또는 주기표 중에서 Ⅱa족 내지 Ⅶa족, Ⅱb족 내지 Ⅶb족의 원소 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 유체의 피제거물 제거 방법.
  37. 제2항에 있어서, 상기 제2 필터는 Si를 포함하는 것을 특징으로 하는 피제거물 제거 방법.
  38. 제37항에 있어서, 상기 제2 필터는 후레이크형 Si를 포함하는 것을 특징으로 하는 피제거물 제거 방법.
  39. 제2항에 있어서, 상기 제2 필터는 기계 가공 공정으로 발생하는 기계 가공 가루인 것을 특징으로 하는 피제거물 제거 방법.
  40. 제39항에 있어서, 상기 기계 가공 공정은 연마 공정 또는 절삭 공정인 것을 특징으로 하는 유체의 피제거물 제거 방법.
  41. 제30항에 있어서, 상기 기계 가공 가루는 다이싱 가루인 것을 특징으로 하는 유체의 피제거물 제거 방법.
  42. 제2항에 있어서, 상기 필터를 준비하는 공정은 상기 피제거물을 포함하는 유체에 후레이크형 폐기물을 첨가하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 유체의 피제거물 제거 방법.
  43. 제2항에 있어서, 상기 유체는 기계 가공에 의해 배출되는 폐액 중의 미립자를 포함하는 것을 특징으로 하는 유체의 피제거물 제거 방법.
  44. 제1항에 있어서, 상기 유체는 CMP에 의해 배출되는 폐액 중의 미립자를 포함하는 것을 특징으로 하는 유체의 피제거물 제거 방법.
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