KR20030036016A

KR20030036016A - 여과 장치

Info

Publication number: KR20030036016A
Application number: KR1020020066322A
Authority: KR
Inventors: 쯔이히지모또유끼; 이이누마히로후미; 우메자와히로유끼; 이세끼마사히로
Original assignee: 산요 아쿠아 테크노 가부시끼가이샤; 산요 덴키 가부시키가이샤
Priority date: 2001-10-31
Filing date: 2002-10-30
Publication date: 2003-05-09
Also published as: JP2003135940A; US6830679B2; CN1272086C; KR100562449B1; JP4353665B2; US20030089647A1; TW570835B; CN1416935A

Abstract

종래, CMP 등의 기계적 가공에 의해 발생하는 배수는 CMP 슬러리에 포함되는 지립이 미립자이기 때문에 콜로이드 용액이 되어, 유효한 여과 방법이 없었다.

본 발명에서는 콜로이드 용액의 미립자를 포함하는 배수를 탱크(50)에 도입하고, 배수를 순환시켜 제1 필터(1)의 표면에 흡인에 의해 형성되는 겔막의 제2 필터(2)를 이용하여 여과하는 여과 장치를 제공한다. 이 때의 흡인 압력은 극히 미약하게 하여 제2 필터(2)의 막힘을 연장시키면서 여과 능력을 유지하고 있다. 또한 제1 필터(1)의 표면에 흡착되는 제2 필터(2)의 겔막은 흡인을 정지함으로써 용이하게 이탈할 수 있고, 다시 여과를 계속하는 것이 가능한 여과 장치를 실현했다.

Description

여과 장치{FILTERING APPARATUS}

본 발명은 피제거물의 제거 방법에 관한 것으로, 또한 주로 O.15 ㎛ 이하로 극히 미세한 피제거물이 콜로이드 용액(졸)에 포함된 유체의 피제거물을 제거하는 여과 장치에 관한 것이다.

현재, 산업 폐기물을 줄이는 것, 또한 산업 폐기물을 분별하여 재이용하는 것 또는 산업 폐기물을 자연계로 방출시키지 않는 것은, 생태학의 관점으로부터 중요한 테마이며, 21세기의 기업 과제이다. 이 산업 폐기물 속에는, 피제거물이 포함된 다양한 유체가 있다.

이들은 오염수, 배수, 폐액 등의 다양한 말로 표현되고 있지만, 이하 물이나 약품 등의 유체 속에 피제거물인 물질이 포함되어 있는 것을 배수라 부르며 설명한다. 이들의 배수는 고가인 여과 처리 장치 등으로 상기 피제거물이 제거되고, 배수가 깨끗한 유체가 되어 재이용되거나, 분별된 피제거물 또는 여과할 수 없어 남은 것을 산업 폐기물로서 처리하고 있다. 특히 물은, 여과에 의해 환경 기준을 충족시키는 깨끗한 상태로 하여 강이나 바다 등의 자연계로 복귀되거나, 또한 재이용된다.

그러나, 여과 처리 등의 설비비 및 운전 비용 등의 문제로부터, 이들 장치를 채용하는 것이 매우 어렵고, 환경 문제가 되기도 한다.

이러한 점으로부터도 알 수 있는 바와 같이, 배수 처리의 기술은 환경 오염의 의미에서도, 또한 재활용의 면에서도 중요한 문제이며, 저초기 비용, 저운전 비용의 시스템이 조속히 요구되고 있다.

일예로서, 반도체 분야에 있어서는 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 칩 또는 절삭 칩의 판형체로의 부착 등이 고려되어, 물 등의 유체가 연마(연삭) 지그나 판형체에 샤워링되고 있다.

구체적으로는, 반도체 재료의 판형체인 반도체 웨이퍼를 다이싱하거나, 백그라인드할 때, 순수(純水)를 흐르게 하는 수법이 취해지고 있다. 다이싱 장치에서는 다이싱 블레이드의 온도 상승 방지를 위해, 또한 다이싱 칩이 웨이퍼에 부착되는 것을 방지하기 위해, 반도체 웨이퍼 상에 순수의 흐름을 만들거나, 블레이드에 순수가 닿도록 방수용 노즐이 부착되고, 샤워링되어 있다. 또한 백그라인드로 웨이퍼 두께를 얇게 할 때도, 같은 이유에 의해 순수가 흐르게 되어 있다.

전술한 다이싱 장치나 백그라인드 장치로부터 배출되는 연삭 칩 또는 연마 칩이 혼입된 배수는, 여과되어 깨끗한 물이 되어 자연계로 복귀하거나, 혹은 재이용되어 농축된 배수는 회수되고 있다.

기존의 반도체 제조에 있어서, Si를 주체로 하는 피제거물(칩)이 혼입된 배수 처리에는 응집 침전법, 필터 여과와 원심 분리기를 조합한 방법의 2가지가 있다.

전자의 응집 침전법에서는 응집제로서 PAC(폴리 염화 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 조합한 방법에서는 배수를 여과하고, 농축된 배수를 원심 분리기에 걸쳐, 실리콘 칩을 슬러지로서 회수하는 동시에, 배수를 여과하여 생긴 깨끗한 물을 자연계로 방출하거나, 또는 재이용하고 있었다.

예를 들어, 도11에 도시한 바와 같이 다이싱시에 발생하는 배수는, 원수 탱크(201)에 모이게 되어 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 회수 물탱크(205)로 이송되어 재이용된다. 또는 자연계로 방출된다.

한편, 여과 장치(203)는 필터(F)에 막힘이 발생하기 때문에, 정기적으로 세정이 실시된다. 예를 들어, 원수 탱크(201)측의 밸브(B1)를 폐쇄하고, 밸브(B3)와 원수 탱크로부터 세정수를 송부하기 위한 밸브(B2)가 개방되고, 회수 물탱크(205)의 물로, 필터(F)가 역세정된다. 이에 의해 발생한 고농도의 Si 칩이 혼입된 배수는 원수 탱크(201)로 복귀된다. 또한 농축 물탱크(206)의 농축수는 펌프(208)를 거쳐서 원심 분리기(209)로 수송되고, 원심 분리기(209)에 의해 진흙(슬러지)과 분리액으로 분리된다. Si 칩으로 이루어지는 진흙은, 진흙 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.

이들의 방법은, 예를 들어 Cu, Fe, Al 등의 금속 재료를 주재료로 하는 고형물 또는 판형체 및 세라믹 등의 무기물로 이루어지는 고형물이나 판형체 등의 연삭 및 연마시에 발생하는 칩을 회수할 때도 채용되고 있었다.

한편, CMP(Chemical-Mechanical Polishing)이 새로운 반도체 프로세스 기술로서 등장해 왔다.

이 CMP 기술이 초래하는 것은

① : 평탄한 디바이스면 형상의 실현

② : 기판과는 다른 재료인 매립 구조의 실현이다.

①은 리소그래피 기술을 사용한 미세 패턴을 정밀도 좋게 형성하는 것이다. 또한 Si 웨이퍼의 부착 기술의 병용 등으로, 삼차원(IC) 실현의 가능성을 초래하는 것이다.

②는 매립 구조를 가능하게 하는 것이다. 종래, IC의 다층 배선에는 텅스텐(W) 매립 기술이 채용되어 있다. 이것은 층간막의 홈에 CVD법으로 W을 매립하고, 표면을 에치백하여 평탄화하고 있었지만, 최근 CMP에 의해 평탄화되어 있다. 이 매립 기술의 응용으로서는, 다마신 프로세스 및 소자 분리를 들 수 있다.

이들 CMP의 기술 및 응용은, 사이언스 포럼 발행의「CMP의 사이언스」에 상세하게 기술되어 있다.

계속해서, CMP의 기구를 간단하게 설명한다. 도12에 도시한 바와 같이, 회전 정반(250) 상의 연마포(251)에 반도체 웨이퍼(252)를 얹고, 연마재(슬러리)(253)를 흘리면서 마찰, 연마 가공, 화학적 에칭함으로써, 웨이퍼(252) 표면의 요철을 없애고 있다. 연마재(253) 속의 용제에 의한 화학 반응과, 연마포와 연마제 속의 연마 지립과의 기계적 연마 작용으로 평탄화되어 있다. 연마포(251)로서는, 예를 들어 발포 폴리우레탄 및 부직포 등이 이용되고, 연마재는 실리카 및 알루미나 등의 연마 지립을, pH 조정재를 포함한 물에 혼합한 것으로, 일반적으로는 슬러리라 불리우고 있다. 이 슬러리(253)를 흘리면서, 연마포(251)에 웨이퍼(252)를 회전시키면서 일정한 압력을 가하여 마찰시키는 것이다. 또한, 부호 254는 연마포(251)의 연마 능력을 유지하는 것으로, 항상 연마포(251)의 표면을 드레스된 상태로 하는 드레싱부이다. 또한 부호 202, 208, 212는 모터, 부호 255 내지 257은 벨트이다.

상술한 기구는, 예를 들어 도13에 도시한 바와 같이 시스템으로서 구축되어 있다. 이 시스템은, 크게 나누면 웨이퍼 카세트의 로딩ㆍ언로딩 스테이션(260), 웨이퍼 이동 적재 기구부(261), 도12에서 설명한 연마 기구부(262), 웨이퍼 세정 기구부(263) 및 이들을 제어하는 시스템 제어로 이루어진다.

우선 웨이퍼가 들어 간 카세트(264)는, 웨이퍼 카세트 로딩 언로딩 스테이션(260)에 설치되어, 카세트(264) 내의 웨이퍼가 취출된다. 계속해서, 웨이퍼 이동 적재 기구부(261), 예를 들어 조정기(265)로 상기 웨이퍼를 보유 지지하고, 연마 기구부(262)에 설치된 회전 정반(250) 상에 적재되어, CMP 기술을 사용하여 웨이퍼가 평탄화된다. 이 평탄화 작업이 끝나면, 슬러리의 세정을 행하기 위해 상기 조정기(266)에 의해 웨이퍼가 웨이퍼 세정 기구부(263)로 옮겨져 세정된다. 그리고 세정된 웨이퍼는 웨이퍼 카세트(266)에 수용된다.

예를 들어, 한 번의 공정에서 사용되는 슬러리의 양은 약 500 cc 내지 1 L/웨이퍼이다. 또한, 상기 연마 기구부(262), 웨이퍼 세정 기구부(263)에서 순수가 흐르게 된다. 그리고 이들의 배수는 드레인으로 최종적으로는 합쳐지게 되므로, 약 5 L 내지 10 L/웨이퍼의 배수가 1회의 평탄화 작업으로 배출된다. 예를 들어 3층 메탈이면, 메탈의 평탄화와 층간 절연막의 평탄화로 약 7회의 평탄화 작업이 들어가고, 하나의 웨이퍼가 완성되기까지에는 5 내지 10 L의 7배의 배수가 배출된다.

따라서, CMP 장치를 사용하면, 순수로 희석된 슬러리가 상당량 배출되는 것을 알 수 있다.

그리고 이들의 배수는 응집 침전법으로 처리되고 있었다.

그러나, 응집 침전법은 응집제로서 화학 약품이 투입된다. 그러나 완전하게 반응하는 약품의 양을 특정하는 것은 매우 어렵고, 아무래도 약품이 많이 투입되어 미반응 약품이 남는다. 반대로 약품의 양이 적으면, 모든 피제거물이 응집 침강되지 않고, 피제거물이 분리되지 않고 남아 버린다. 특히, 약품의 양이 많은 경우는 상징액에 약품이 남는다. 이를 재이용하는 경우, 여과 유체에 약품이 잔류하게 되므로, 화학 반응을 싫어하는 것에는 재이용할 수 없는 문제가 있었다.

또한 약품과 피제거물의 반응물인 플록은, 마치 해초와 같이 부유물로 생성된다. 이 플록을 형성하는 조건은, pH 조건이 엄격해 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(㎥)/1 시간의 배수 처리 능력이면, 직경 3 미터, 깊이 4 미터 정도의 탱크(약 15톤의 침강 탱크)가 필요해지며, 전체 시스템으로 하면 약 11 미터 × 11 미터 정도의 부지도 필요하게 되는 대규모 시스템이 되어 버린다.

게다가 침전조에 침전하지 않고 부유하고 있는 플록도 있으며, 이들은 탱크로부터 외부로 유출될 우려가 있어, 전부를 회수하는 것은 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, 도12와 같이 5입방 미터(㎥)/1 시간의 필터 여과와 원심 분리기를 조합한 방법에서는, 여과 장치(203)에 필터(F)(UF 모듈이라 일컬어지고, 폴리술폰계 파이버로 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 고가인 필터를, 적어도 매년 1회 정도, 교환할 필요가 있었다. 게다가 여과 장치(203)의 바로 앞 펌프(202)는 필터(F)가 가압형 여과 방법이므로 필터의 막힘이 발생하여 모터의 부하가 크고, 펌프(202)가 고용량이었다. 또한, 필터(F)를 통과하는 배수 중, 2/3 정도는 원수 탱크(201)로 복귀되고 있었다. 또한 피제거물이 들어 간 배수를 펌프(202)로 수송하므로, 펌프(202)의 내벽이 깎이고, 펌프(2)의 수명도 매우 짧았다.

이들의 점을 정리하면, 모터의 전기세가 많이 들어 펌프(P)나 필터(F)의 교환 비용이 들기 때문에 운전 비용이 매우 큰 문제가 있었다.

또한, CMP에 있어서는 다이싱 가공과는 비교되지 않는 양의 배수가 배출된다. 슬러리는 콜로이드형으로 유체 내에 분포하고, 브라운 운동에 의해 대개 침강하지 않는다. 게다가 슬러리에 혼입되는 지립의 입경은 10 내지 200 ㎚의 매우 미세한 것이다. 따라서, 미세한 지립으로 이루어지는 슬러리를 필터로 여과하면, 필터의 구멍에 지립이 침입하고, 곧 막힘을 일으켜 막힘이 빈번하게 발생하기 때문에, 배수를 대량으로 처리할 수 없는 문제가 있었다.

지금까지의 설명으로부터도 알 수 있는 바와 같이, 지구 환경에 해를 끼치는물질을 가능한 한 제거하기 위해, 또는 여과 유체나 분리된 피제거물을 재이용하기 위해, 배수의 여과 장치는 다양한 장치를 추가하여 대규모 시스템이 되며, 결국 초기 비용 및 운전 비용이 방대하게 이루어져 있다. 따라서 지금까지의 오염수 처리 장치는, 도저히 채용할 수 있는 시스템이 아니었다.

도1은 본 발명의 필터를 설명하는 도면.

도2는 본 발명의 필터의 동작 원리를 설명하는 도면.

도3은 본 발명의 제2 필터의 성막 조건을 설명하는 (A) 단면도 및 (B) 특성도.

도4는 본 발명의 제2 필터의 특성을 설명하는 도면.

도5는 본 발명의 구체화된 여과 장치를 설명하는 도면.

도6은 본 발명의 필터 장치를 설명하는 도면.

도7은 본 발명의 더욱 구체화된 필터 장치를 설명하는 도면.

도8은 본 발명의 필터 장치의 재생을 설명하는 도면.

도9는 본 발명의 여과 장치의 운전 상황을 설명하는 도면.

도10은 본 발명의 여과 특성을 설명하는 도면.

도11은 본 발명의 더욱 구체화된 여과 장치를 설명하는 도면.

도12는 본 발명의 더욱 구체화된 여과 장치의 운전 상황을 설명하는 도면.

도13은 종래의 여과 시스템을 설명하는 도면.

도14는 CMP 장치를 설명하는 도면.

도15는 CMP 장치의 시스템을 설명하는 도면.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 제1 필터

2 : 제2 필터

4 : 프레임

5 : 중공부

6 : 펌프

7 : 여과액

11 : 필터 구멍

50 : 원수 탱크

52 : 원수

53 : 필터 장치

57 : 펌프

61 : 유량계

62 : 광 센서

본 발명은 상기한 과제에 비추어 이루어지고, 본 발명의 목적은 콜로이드 용액의 피제거물을 포함하는 유체가 수납되는 탱크와, 상기 탱크 내에 침지되는 제1 필터와 그 표면에 흡착되는 겔막으로 이루어지는 제2 필터로 형성되는 필터 장치와, 상기 필터 장치에 접속된 제1 파이프를 거쳐서 상기 유체를 흡인하는 펌프와, 상기 펌프로부터의 여과 유체를 상기 탱크 밖으로 취출하는 제2 파이프를 구비하고, 상기 탱크 내에서 상기 유체의 상기 피제거물을 농축하는 여과 장치를 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은, 피제거물로 성막된 겔막을 제2 필터로서 이용하는 여과 장치를 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은, 상기 필터 장치는 프레임과, 상기 프레임에 그 주위가 지지된 상기 제1 필터와, 상기 제1 필터의 표면에 흡착된 상기 제2 필터로 구성되는 여과 장치를 제공하는 데 있다.

또한 본 발명의 다른 목적은, 상기 필터 장치는 상기 프레임의 양측에 2매의 상기 제1 필터가 설치되고, 상기 프레임과 상기 제1 필터 사이에 중공부가 형성되고, 상기 프레임의 상부에 상기 제1 파이프가 접속되고, 상기 중공부로부터 상기펌프에 의해 여과 유체가 흡인되는 여과 장치를 제공하는 데 있다.

또한 본 발명의 다른 목적은, 상기 필터 장치는 상기 프레임과, 다수의 구멍을 마련한 스페이서와, 상기 스페이서를 덮는 상기 제1 필터와, 상기 제1 필터의 표면에 흡착된 상기 제2 필터로 구성되고, 흡인되었을 때에 상기 제1 필터가 내측으로 오목한 것을 상기 스페이서로 지지하는 여과 장치를 제공하는 데 있다.

또한 본 발명의 다른 목적은, 상기 제1 필터는 폴리올레핀계 고분자로 형성되고, 필터 구멍은 상기 피제거물의 직경보다 큰 여과 장치를 제공하는 데 있다.

또한 본 발명의 다른 목적은, 상기 필터 장치는 상기 유체 내에 복수매 간격을 두고 수직으로 병설되는 여과 장치를 제공하는 데 있다.

또한 본 발명의 다른 목적은, 상기 탱크의 바닥부에 산기관을 설치하고, 상기 산기관으로부터 발생되는 기포를 상기 필터 장치의 표면에 따라서 상승시키고, 상기 유체에 상기 필터 장치에 따라서 병행류를 일으키게 하는 여과 장치를 제공하는 데 있다.

또한 본 발명의 다른 목적은, 상기 펌프는 미약한 흡인 압력을 실현하는 소형으로 저소비 전력의 펌프를 이용한 여과 장치를 제공하는 데 있다.

또한 본 발명의 다른 목적은, 상기 제1 파이프에는 압력계가 설치되고, 상기 필터 장치의 흡인 압력을 측정하는 여과 장치를 제공하는 데 있다.

또한 본 발명의 다른 목적은, 상기 제2 파이프에는 유량계가 삽입되고, 상기 유량계로 측정되는 여과 유량을 일정하게 하도록 상기 펌프의 흡인 압력을 제어하는 여과 장치를 제공하는 데 있다.

또한 본 발명의 다른 목적은, 상기 제2 파이프의 단부에는 광 센서를 설치하고, 상기 탱크 밖으로 여과 유체를 취출하는 제3 파이프와 여과 유체를 상기 탱크로 복귀시키는 제4 파이프로 분기하여 상기 광 센서로 검출되는 광투과율에 의해 상기 제3 및 제4 파이프 중 어느 하나로 절환되는 여과 장치를 제공하는 데 있다.

또한 본 발명의 다른 목적은, 상기 제1 파이프에 접속된 보조 탱크를 설치하고, 상기 보조 탱크에는 여과 유체를 축적하는 여과 장치를 제공하는 데 있다.

또한 본 발명의 다른 목적은, 상기 피제거물은 CMP 슬러리로 이루어지는 여과 장치를 제공하는 데 있다.

또한 본 발명의 다른 목적은, 콜로이드 용액의 피제거물을 포함하는 유체가 수납되는 탱크와, 상기 탱크 내에 침지되는 제1 필터와 그 표면에 흡착되는 겔막으로 이루어지는 제2 필터로 형성되는 필터 장치와, 상기 필터 장치에 접속된 제1 파이프를 거쳐서 상기 유체를 흡인하는 펌프와, 상기 펌프로부터의 여과 유체를 상기 탱크 밖으로 취출하는 제2 파이프와, 상기 제2 파이프로부터 광 센서를 거쳐서 분기하는 상기 탱크 밖으로 여과 유체를 취출하는 제3 파이프와 여과 유체를 상기 탱크로 복귀시키는 제4 파이프를 구비하고, 상기 제2 필터를 성막할 때에, 상기 필터 장치, 상기 제1 파이프, 상기 펌프, 상기 제2 파이프, 상기 광 센서 및 상기 제4 파이프의 경로로 상기 유체를 순환시키는 여과 장치를 제공하는 데 있다.

또한 본 발명의 다른 목적은, 상기 펌프의 상기 제2 필터 성막시의 흡인 압력은 여과시의 흡인 압력보다 작게 설정되고, 상기 제2 필터를 부드럽게 형성하여 상기 제2 필터 성막시와 여과시의 여과 유량을 일정하게 유지하는 여과 장치를 제공하는 데 있다.

또한 본 발명의 다른 목적은, 상기 펌프의 상기 제2 필터 성막시의 흡인 압력은 여과시의 흡인 압력보다 작게 설정되고, 상기 제2 필터를 부드럽게 형성하여 상기 제2 필터 성막시와 여과시의 흡인 압력을 일정하게 유지하는 여과 장치를 제공하는 데 있다.

또한 본 발명의 다른 목적은, 상기 광 센서로 검출되는 광투과율이 일정치 이상이 되면 상기 제4 파이프로부터 상기 제3 파이프로 절환하여 여과 공정으로 이행하는 여과 장치를 제공하는 데 있다.

또한 본 발명의 다른 목적은, 콜로이드 용액의 피제거물을 포함하는 유체가 수납되는 탱크와, 상기 탱크 내에 침지되는 제1 필터와 그 표면에 흡착되는 겔막으로 이루어지는 제2 필터로 형성되는 필터 장치와, 상기 필터 장치에 접속된 제1 파이프를 거쳐서 상기 유체를 흡인하는 펌프와, 상기 펌프로부터의 여과 유체를 상기 탱크 밖으로 취출하는 제2 파이프와, 상기 제2 파이프에 삽입된 유량계와, 상기 필터 장치로 상기 유체의 여과를 할 때에, 상기 유량계로 측정되는 여과 유량을 일정하게 유지하도록 상기 펌프의 흡인 압력을 증가시키는 여과 장치를 제공하는 데 있다.

또한 본 발명의 다른 목적은, 콜로이드 용액의 피제거물을 포함하는 유체가 수납되는 탱크와, 상기 탱크 내에 침지되는 제1 필터와 그 표면에 흡착되는 겔막으로 이루어지는 제2 필터로 형성되는 필터 장치와, 상기 필터 장치에 접속된 제1 파이프를 거쳐서 상기 유체를 흡인하는 펌프와, 상기 펌프로부터의 여과 유체를 상기탱크 밖으로 취출하는 제2 파이프와, 상기 제1 파이프에 접속되어 여과 유체를 축적하는 보조 탱크를 구비하고, 상기 제2 필터가 막힘을 일으키게 하여 여과 유량이 줄었을 때에, 상기 펌프를 정지하여 상기 필터 장치에 가한 흡인 압력을 없애는 동시에, 상기 보조 탱크에 축적된 여과 유체를 상기 제1 파이프를 거쳐서 상기 필터로 역류시켜 상기 필터 장치에 내부로부터 정수압을 가하여 상기 제1 필터를 외측으로 팽창시켜 상기 제2 필터 표면에 흡착된 겔을 이탈시키는 여과 장치를 제공하는 데 있다.

또한 본 발명의 다른 목적은, 상기 정수압은 상기 보조 탱크와 상기 탱크의 액면 높이차로 결정되는 여과 장치를 제공하는 데 있다.

또한 본 발명의 다른 목적은, 상기 탱크의 바닥부에 산기관을 설치하고, 기포의 발생량을 여과시보다 증가시키는 여과 장치를 제공하는 데 있다.

또한 본 발명의 다른 목적은, 상기 제2 필터의 재생을 완료하면 상기 펌프를 동작시켜 상기 유체의 재여과를 개시하는 여과 장치를 제공하는 데 있다.

또한 본 발명의 다른 목적은, 상기 제2 필터의 재생을 완료하면 상기 펌프를 동작시켜 상기 유체의 재여과를 개시하고, 여과수를 보조 탱크에 공급하는 여과 장치를 제공하는 데 있다.

일반적으로, CMP 슬러리에 혼입되는 지립과 같이 200 ㎚ 클래스 이하의 입체를 제거하기 위해서는, 이 입체보다도 작은 구멍의 필터막을 채용하는 것이 일반적이다. 그러나 본 발명은, 피제거물로 이루어지는 겔막을 필터로서 이용하고, 필터에 형성되는 수많은 간극을 유체의 통과로로서 활용하고 있다. 또한 본 발명은 필터 자신이 피제거물 입체의 집합체이므로, 막힘의 원인이 되는 피제거물을 필터로부터 이격시킬 수 있어, 여과 능력의 유지를 실현할 수 있는 것이다. 또한 본 발명은 겔막의 필터가 여과를 계속함으로써 막혀도 그 필터를 재생하여 여과를 계속할 수 있어 장시간의 여과가 실현 가능한 것이다.

본 발명을 설명한 다음 본 발명에 이용하는 용어의 정의를 명확하게 한다.

콜로이드 용액이라 함은 직경이 1 ㎚ 내지 1 ㎛ 크기의 미립자가 매질 중에 분산되어 있는 상태를 말한다. 이 미립자는 브라운 운동을 하여, 통상의 여과지는 통과하지만 반투막은 통과하지 않는 성질이 있다. 또한 응집 속도가 매우 느린 성질은 미립자 사이에 정전기 반발력이 작용하고 있으므로, 접근하는 기회를 적게 하고 있다고 생각되고 있다.

졸은 콜로이드 용액과 거의 마찬가지로 사용되고, 졸은 겔과 달리 액체 속에 분산되어 있어 유동성을 나타내고, 미립자는 활발하게 브라운 운동을 하고 있다.

겔은 콜로이드 입자가 독립된 운동성을 잃어, 집합하여 고화한 상태를 말한다. 예를 들어, 한천이나 젤라틴은 온수에 녹이면 분산되어 졸이 되지만, 이를 냉각하면 유동성을 잃어 겔이 된다. 겔에는 액체분이 많은 히드로겔과 약간 건조한 크세로겔이 있다.

겔화의 요인으로서는 분산매의 물을 제거하여 건조시키거나, 실리카 슬러리(pH 9 내지 10)에 전해질염을 첨가하여 pH 6 내지 7까지 pH 조정을 하거나, 냉각을 하여 유동성을 잃게 하는 경우가 있다.

슬러리는 입자와 액체 및 화학 약품을 혼합하여, 폴리싱에 사용하는 콜로이드 용액 또는 졸을 말한다. 전술한 CMP에 이용하는 연마제를 CMP 슬러리라 부르고 있다. CMP 슬러리에는 실리카계 연마제, 산화 알루미늄(알루미나)계 연마제, 산화 셀륨(세리어)계 연마제 등이 알려져 있다. 가장 잘 이용되는 것은 실리카계 연마제이며, 그 중에서도 콜로이달 실리카가 널리 이용된다. 콜로이달 실리카라 함은, 7 내지 300 ㎚의 콜로이드 사이즈의 실리카 초미립자가 물 또는 유기 용매 속에 침강하는 일 없이 균질하게 분산되어 있는 분산액이며, 실리카 졸이라고도 불리운다. 이 콜로이달 실리카는 물 속에서 입자가 단분산하고 있으므로, 콜로이드 입자의 상호 반발력으로 1년 이상 방치해도 거의 침강하는 일은 없다.

우선 본 발명은 피제거물이 콜로이드 용액 혹은 졸로 유체 속에 포함된 상태인 배수로부터 피제거물을 여과에 의해 제거하는 피제거물의 제거 방법을 제공하는 데 있다.

피제거물은, 3 ㎚ 내지 2 ㎛의 입경 분포의 미립자가 대량으로 들어 간 콜로이드 용액(졸)이며, 예를 들어 CMP에 이용하는 실리카, 알루미나 혹은 세리어 등의 지립과 지립에 의해 깎여 발생하는 반도체 재료 칩, 금속 칩 및/또는 절연막 재료 칩이다. 본 실시예에서는 CMP 슬러리로서, 캐보트사제 W2000 텅스텐 연마용 슬러리를 이용하였다. 이 슬러리는 pH 2.5, 지립 분포 10 내지 200 ㎚의 실리카를 주성분으로 하고 있다.

본 발명의 원리를 도1을 참조하여 설명한다.

본 발명은 콜로이드 용액(졸)의 피제거물이 혼입된 유체(배수)를, 피제거물로 형성한 겔막으로 이루어지는 필터로 제거하는 것이다.

구체적으로 설명하면, 유기 고분자인 제1 필터(1) 표면에, 콜로이드 용액의 피제거물인 CMP 슬러리로 형성한 제2 필터(2)가 되는 겔막을 형성하고, 이 필터(1, 2)를 탱크 내의 유체(3) 속에 침지하고, 피제거물이 들어 간 배수를 여과하는 것이다.

제1 필터(1)는, 겔막을 부착시킬 수 있으면 원리적으로 고려하여 유기 고분자계 및 세라믹계 중 어느 쪽이라도 채용 가능하다. 여기서는 평균 구멍 직경 0.25 ㎛, 두께 0.1 ㎜의 폴리올레핀계의 고분자막을 채용했다. 이 폴리올레핀계로 이루어지는 필터막의 표면 사진을 도2의 (B)에 도시하였다.

또한, 제1 필터(1)는 프레임(4)의 양면에 설치된 평막 구조를 갖고, 유체에 수직이 되도록 침지되고, 프레임(4)의 중공부(5)로부터 펌프(6)에 의해 흡인하도록 구성되고, 여과액(7)을 취출할 수 있다.

다음에, 제2 필터(2)는 제1 필터(1) 표면 전체에 부착되고, 피제거물의 졸을 흡인함으로써 겔화하여 형성되는 겔막이다. 일반적으로 겔막은 젤리형이므로, 필터로서의 작용은 없다고 생각되고 있다. 그러나, 본 발명에서는 이 겔막의 생성 조건을 선택함으로써 제2 필터(2)의 기능을 갖게 할 수 있다. 이 생성 조건은 후에 상세하게 서술한다.

그러면, 상기한 피제거물의 콜로이드 용액(졸)으로 피제거물의 겔막인 제2 필터(2)를 형성하고, 피제거물을 제거하는 여과에 대해 도1 및 도2의 (A)를 참조하여 설명한다.

부호 1은 제1 필터이고, 부호 11은 필터 구멍이다. 또한 필터 구멍(11)의개구부 및 제1 필터(1)의 표면에 층형으로 형성되어 있는 막은 피제거물(13)의 겔막이다. 이 피제거물(13)은 펌프로부터의 흡인 압력에 의해 제1 필터(1)를 거쳐서 흡인되고, 유체(3)의 수분이 흡수되므로 건조(탈수)되어 콜로이드 용액의 피제거물의 미립자가 겔화하여 결합하고, 필터 구멍(11)을 통과할 수 없는 큰 겔막을 제1 필터(1) 표면에 형성한다. 이 겔막이 제2 필터(2)를 형성한다.

이윽고 제2 필터(2)가 소정의 막 두께가 되면 제2 필터(2)는 피제거물의 겔을 통과시키지 않는 간극을 형성하고, 이 제2 필터(2)를 이용하여 콜로이드 용액의 피제거물의 여과가 개시된다. 따라서 펌프(6)로 흡인하면서 여과를 계속하면, 제2 필터(2) 표면에는 서서히 겔막이 적층되어 두꺼워지며, 이윽고 제2 필터(2)는 막혀 여과를 계속할 수 없게 된다. 그 동안에 피제거물의 콜로이드 용액은 겔화되면서, 제2 필터(2)의 표면에 부착되어 콜로이드 용액의 물이 제1 필터(1)를 통과하여 여과수로서 취출된다.

도2의 (A)에 있어서, 제1 필터(1)의 한 쪽면에는 피제거물이 혼입된 콜로이드 용액의 배수가 있으며, 제1 필터(1)의 반대면에는 제1 필터(1)를 통과한 여과수가 생성되어 있다. 화살표 방향으로 배수는 흡인되어 흐르고, 이 흡인에 의해 콜로이드 용액 속의 미립자가 제1 필터(1)에 근접함에 따라서 정전기 반발력을 잃어 겔화되어 몇 가지의 미립자가 결합된 겔막이 제1 필터(1) 표면에 흡착되어 제2 필터(2)가 형성된다. 이 제2 필터(2)의 작용으로 콜로이드 용액 속의 피제거물은 겔화되면서 배수의 여과가 행해진다. 제1 필터(1)의 반대면으로부터는 여과수가 흡인된다.

이와 같이 제2 필터(2)를 거쳐서 콜로이드 용액의 배수를 천천히 흡인함으로써, 배수 속의 물이 여과수로서 취출되고, 피제거물은 건조하여 겔화하여 제2 필터(2) 표면에 적층되어 피제거물은 겔막으로서 포획된다.

다음에, 제2 필터(2)의 생성 조건에 대해 도3을 참조하여 설명한다. 도3은 제2 필터(2)의 생성 조건과 그 후의 여과량을 나타내고 있다.

본 발명의 방법에서는, 우선 제2 필터(2)의 생성과 여과 공정으로 구성되어 있다. 제2 필터(2)의 생성 조건에 의해 여과시의 정제수 여과량이 크게 다르고, 제2 필터(2)의 정제 조건을 적절하게 선택하지 않으면, 겔막의 제2 필터(2)에서는 거의 여과할 수 없는 것이 명백해진다. 이것은 종래에서는 콜로이드 용액의 여과는 불가능하다고 일컬어져 온 사실과 일치하고 있다.

도3의 (B)에 도시한 특성은, 도3의 (A)에 도시한 방법으로 실험적으로 구하게 된 것이다. 즉, 원통 용기(21)의 바닥부에 제1 필터(1)를 설치하고, 캐보트사제 W2000 텅스텐 연마용 슬러리(22)의 원액 50 cc를 넣어 흡인 압력을 바꿔 겔막의 생성을 한다. 계속해서 남은 슬러리(22)를 버려 정제수(23)를 100 cc 넣고, 매우 낮은 흡인 압력으로 여과를 행하는 것이다. 이에 의해 제2 필터(2)가 되는 겔막의 여과 특성을 조사할 수 있다. 또, 이 때의 제1 필터(1)는 직경 47 ㎜인 것을 이용하고, 그 면적은 1734 ㎟이다.

도3의 (B)에 있어서, 겔막의 생성 공정에서는 흡인 압력을 -55 ㎝Hg, -30 ㎝Hg, -10 ㎝Hg, -5 ㎝Hg, -2 ㎝Hg과 바꿔 120분간 성막을 행하고, 겔막의 성질을 조사했다. 이 결과, 흡인 압력을 -55 ㎝Hg으로 강하게 설정하면 2 시간에서 여과량은 16 cc로 가장 많으며, 차례로 12.5 cc, 7.5 cc, 6 cc, 4.5 cc가 된다.

다음에, 정제수로 교체하여 이 겔막으로 여과를 행한다. 이 때의 흡인 압력은 -10 ㎝Hg 일정하게 설정된다. 흡인 압력 -55 ㎝Hg으로 성막된 겔막에서는 약간 0.75 cc/시간밖에 여과할 수 없다. 흡인 압력 -30 ㎝Hg으로 성막된 겔막에서는 약 1 cc/시간의 여과량이다. 그러나, 흡인 압력 -10 ㎝Hg의 겔막에서는 2.25 cc/시간, 흡인 압력 -5 ㎝Hg의 겔막에서는 3.25 cc/시간, 흡인 압력 -2 ㎝Hg의 겔막에서는 3.1 cc/시간의 여과량이 되며, 매우 약한 흡인 압력으로 성막된 겔막은 여과 공정에서도 안정되게 여과를 행할 수 있다. 본 실험 결과로부터, 제2 필터(2)의 겔막 생성 공정에서는 약 3 cc/시간의 여과량이 되도록 흡인 압력을 설정하면, 그 후의 여과 공정에서의 여과량이 가장 커지는 것이 명백하다.

이 이유는 흡인 압력이 강하면, 성막되는 겔막이 팽윤도가 낮고, 치밀하여 딱딱해지며, 겔막이 수분 함유가 적게 수축된 상태에서 성막되므로, 정제수가 침투하는 통로가 거의 없어지기 때문이라고 생각할 수 있다.

이에 대해 흡인 압력을 약하게 하면, 성막되는 겔막은 팽윤도가 높고, 밀도가 낮아 부드러워지며, 겔막에 수분 함유가 많이 팽윤된 상태로 성막되고, 정제수가 침투하는 통로를 많이 확보할 수 있다. 마치 가루눈이 천천히 내려와 쌓이는 상태를 생각하면 용이하게 이해할 수 있다. 본 발명의 특징은 이 미약한 흡인 압력으로 성막된 팽윤도가 높은 겔막을 이용하고, 이 겔막에 수분이 침투하는 성질을 이용하여 여과를 실현한 데 있다.

도4를 참조하여 겔막의 특성을 설명한다.

도4의 (A)는 겔막 속에 포함되는 졸량과 여과량의 관계를 도시한다. 졸의 제거량은 슬러리 농도 3 ％의 정제수로부터 겔막 성막시의 여과량으로부터 제1 필터(1)에 포착된 졸량을 구하고 있다. 이 졸량이 흡인에 의한 건조로 제2 필터(2)로서 겔화하여 부착된 양이라 생각할 수 있다. 이로부터 명백해지는 것은 미약한 흡인에 의해 제2 필터(2)를 성막했을 때일수록 졸량이 작은 것을 알 수 있다. 즉, 3 cc/시간의 여과량일 때에 소비되는 졸량은 0.15 cc로 매우 적고, 제2 필터(2)에 포함되는 졸량이 적을수록 여과량은 많아진다. 이것이 본 발명의 중요한 포인트를 시사하는 것으로, 가능한 한 졸량이 적은 제2 필터(2)를 형성함으로써 콜로이드 용액의 배수 여과를 실현 가능하게 하는 것이다.

또한, 도4의 (B)에서는 상술한 졸 제거량과 겔막의 체적으로부터 그 팽윤도 즉 겔막 속의 졸 밀도를 도시한다. 흡인 압력이 -30 ㎜Hg일 때의 제2 필터(2)의 막 두께가 6 ㎜, 흡인 압력이 -10 ㎜Hg일 때의 제2 필터(2)의 막 두께가 4 ㎜인 실험 결과로부터, 팽윤도는 27 내지 30으로 증가하고 있다. 즉, 흡인 압력이 클수록 팽윤도가 저하되고, 제2 필터(2)의 졸량의 밀도가 높아지는 것을 도시하고 있다. 더욱 중요한 것은 흡인 압력이 낮을수록 제2 필터(2)의 막 두께도 얇아지고 또한 팽윤도도 커지며, 도3의 (B)에 도시한 흡인 압력을 미약하게 하여 형성한 제2 필터(2) 여과시의 여과량이 많고 또한 장시간 여과할 수 있는 것을 뒷받침하고 있다.

따라서, 본 발명에서 주로 0.15 ㎛ 이하의 미립자의 콜로이드 용액의 배수를 여과할 수 있는 큰 포인트는 제2 필터(2)의 성막 조건에 의존하는 점이 큰 것이 명확해진다.

도2에 도시한 필터는 도1 필터의 한 쪽을 도시하고 있고, 실제로는 겔막이 어떻게 부착되는지를 설명하는 모식도이다.

제1 필터(1)는 콜로이드 용액의 배수에 수직으로 기립하여 침지되고, 배수는 피제거물(13)이 분산된 콜로이드 용액으로 되어 있다. 피제거물(13)은 작은 검은 원으로 나타내고 있다. 펌프(6)에 의해 제1 필터(1)를 거쳐서 배수를 미약한 흡인 압력으로 흡인을 하면, 제1 필터(1)에 근접함에 따라 피제거물의 미립자는 겔화하여 제1 필터(1)의 표면에 흡착된다. 흰색 원으로 나타내는 겔화한 미립자(14)는 제1 필터(1)의 필터 구멍(11)보다 큰 것이 서서히 제1 필터(1) 표면에 흡착하여 적층되고, 겔막으로 이루어지는 제2 필터(2)를 형성한다. 또 필터 구멍(11)보다 직경이 작은 겔화한 미립자(14)는 제1 필터(1)를 통과하지만, 제2 필터(2)를 성막하는 공정에서는 여과수는 다시 배수로 순환되므로 문제는 없다. 그리고 전술한 바와 같이 약 120분간을 걸쳐서 제2 필터(2)가 형성된다. 이 성막하는 공정에서는, 매우 미약한 흡인 압력으로 흡인되어 있으므로 겔화한 미립자(14)는 다양한 형상의 간극을 형성하면서 적층되고, 매우 팽윤도가 낮은 유연한 겔막의 제2 필터(2)가 된다. 배수 중인 물은 이 팽윤도가 높은 겔막을 침투하여 흡인되어 제1 필터(1)를 통과하여 여과수로서 취출되고, 최종적으로 배수는 여과되게 된다.

즉, 본 발명에서는 팽윤도가 높은 겔막으로 제2 필터(2)를 형성하고, 제1 필터(1)로부터 미약한 흡인 압력으로 흡인함으로써 제1 필터(1)에 접하는 겔막에 포함되는 수분을 탈수시켜 겔막을 수축시키고, 그 겔막에 배수에 접하는 겔막으로부터 수분을 침투시켜 보급하여 팽윤시키는 것을 반복하여, 제2 필터(2)를 수분만 침투시켜 여과하는 것이다.

또한, 제1 필터(1)에는 배수의 바닥면으로부터 공기의 기포(12)를 이송하고, 제1 필터(1)의 표면에 따라서 배수에 병행류를 형성하고 있다. 이것은 제2 필터(2)가 제1 필터(1)의 표면 전체에 균일하게 부착하기 위해서와 제2 필터(2)에 간극을 형성하여 부드럽게 부착하기 위해서이다. 구체적으로는 1.8 L/분의 에어 유량으로 설정을 하고 있지만, 제2 필터(2)의 막질에 의해 선택된다.

다음에 여과 공정에서는, 이 제2 필터(2)의 표면에 미약한 흡인 압력에 의해 흰색 원으로 나타내는 겔화한 미립자(14)가 흡착되면서 서서히 적층된다. 이 때에 정제수는 제2 필터(2) 및 더욱 적층되는 흰색 원으로 나타내는 겔화한 미립자(14)를 침투하여 제1 필터(1)로부터 여과수로서 취출된다. 즉 배수에 포함되는, 예를 들어 CMP의 경우에는 실리카, 알루미나 혹은 세리어 등의 지립과 지립에 의해 깎여 발생하는 반도체 재료 칩, 금속 칩 및/또는 절연막 재료 칩 등의 가공 칩은 겔로서 제2 필터(2)의 표면에 서서히 적층하여 포획되고, 물은 겔막을 침투하여 제1 필터(1)로부터 여과수로서 취출한다.

그러나, 도3의 (B)에 도시한 바와 같이 장시간 여과를 계속하면, 제2 필터(2) 표면에는 두껍게 겔막이 부착되므로 상술한 간극도 이윽고 막힘을 일으켜, 여과수는 취출할 수 없게 된다. 이로 인해 여과 능력을 재생하기 위해서는 이 적층된 겔막을 제거하는 것이 필요해진다.

계속해서, 도5를 참조하여 보다 구체화된 여과 장치를 설명한다.

도5에 있어서, 부호 50은 원수 탱크이다. 이 탱크(50)의 상방에는, 배수 공급 수단으로서 파이프(51)가 설치되어 있다. 이 파이프(51)는 피제거물이 혼입된 유체를 탱크(50)로 도입한다. 예를 들어, 반도체 분야에서 설명하면, 다이싱 장치, 백그라인드 장치, 미러 폴리싱 장치 또는 CMP 장치로부터 유출하는 콜로이드 용액의 피제거물이 혼입된 배수(원수)가 유도되는 곳이다. 또한, 이 배수는 CMP 장치로부터 흐르는 지립, 지립에 의해 연마 또는 연삭된 칩이 혼입된 배수로서 설명해 간다.

원수 탱크(50)에 저장된 원수(52) 속에는, 제2 필터가 형성된 필터 장치(53)가 복수개 설치된다. 이 필터 장치(53)의 하방에는, 예를 들어 파이프에 작은 구멍을 개방한, 또한 물고기 수조에 사용하는 버블링 장치와 같이, 산기관(54)이 설치되고, 정확히 필터 장치(53)의 표면을 통과하도록 그 위치가 조정되어 있다. 이 산기관(54)은 필터 장치(53)의 바닥변 전체에 걸쳐서 배치되고, 기포를 필터 장치(53)의 전체면에 균일하게 공급할 수 있도록 되어 있다. 부호 55는 에어 펌프이다. 여기서 필터 장치(53)는 도1에 도시한 제1 필터(1), 프레임(4), 중공부(5) 및 제2 필터(2)를 가리키고 있다.

필터 장치(53)에 고정된 파이프(56)는 도1의 파이프(8)에 상당하는 것이다. 이 파이프(56)는 필터 장치(53)에서 여과된 여과 유체가 흐르고, 밸브(V1)를 거쳐서 흡인을 하는 마그네트 펌프(57)에 접속된다. 파이프(58)는 마그네트 펌프(57)로부터 제어 밸브(CV1)를 거쳐서 밸브(V3) 및 밸브(V4)에 접속되어 있다. 또한 파이프(56)의 밸브(V1) 후에 제1 압력계(59)가 설치되고, 흡인 압력(Pin)을 측정하고있다. 또한 파이프(58)의 제어 밸브(CV1) 후에는 유량계(F) 및 제2 압력계(60)가 설치되고, 유량계(61)로 일정한 유량이 되도록 제어하고 있다. 또한 에어 펌프(55)로부터의 에어 유량은 제어 밸브(CV2)로 제어된다.

파이프(51)로부터 공급된 원수(52)는 원수 탱크(50)에 저장되고, 필터 장치(53)에 의해 여과된다. 이 필터 장치에 부착된 제2 필터(2)의 표면은 기포가 통과하고, 기포의 상승력이나 파열에 의해 병행류를 발생시키고, 제2 필터(2)에 흡착하는 겔화한 피제거물을 움직이게 하여, 필터 장치(53)의 전체면에 균일하게 흡착시켜 그 여과 능력이 저하하지 않도록 유지되고 있다.

여기서 전술한 필터 장치(53), 구체적으로는 원수 탱크(50) 속에 침지되는 필터 장치(53)에 대해 도6 및 도7을 참조하면서 설명한다.

도6의 (A)에 도시하는 부호 30은 액자와 같은 형상의 프레임으로, 도1의 프레임(4)과 대응한다. 이 프레임(30)의 양면에는 제1 필터(1)(도1)가 되는 필터막(31, 32)이 접합되어 고정되어 있다. 그리고 프레임(30), 필터막(31, 32)으로 둘러싸인 내측 공간(33)[도1의 중공부(5)와 대응함]에는, 파이프(34)[도1의 파이프(8)와 대응함]를 흡인함으로써, 필터막(31, 32)에 의해 여과된다. 그리고 프레임(30)에 밀봉되어 부착되어 있는 파이프(34)를 거쳐서 여과수가 취출되어 있다. 물론 필터막(31, 32)과 프레임(30)은, 배수가 필터막 이외로부터 상기 공간(33)으로 침입하지 않도록 완전히 밀봉되어 있다.

도6의 (A)의 필터막(31, 32)은 얇은 수지막이므로, 흡인되면 내측으로 휘어지고, 파괴에 이르는 경우도 있다. 그로 인해, 이 공간을 가능한 한 작게 하고,여과 능력을 크게 하기 위해, 이 공간(33)을 크게 형성할 필요가 있다. 이것을 해결한 것이, 도6의 (B)이다. 도6의 (B)에서는, 공간(33)이 9개밖에 도시되어 있지 않지만, 실제로는 다수 형성된다. 또한 실제로 채용한 필터막(31)은 약 0.1 ㎜ 두께의 폴리 올레핀계의 고분자막이며, 도6의 (B)에 도시한 바와 같이 얇은 필터막이 주머니형으로 형성되어 있고, 도6의 (B)에서는 FT로 도시하였다. 이 주머니형의 필터(FT) 속에, 파이프(34)가 일체화된 프레임(30)이 삽입되고, 상기 프레임(30)과 상기 필터(FT)가 접합되어 있다. 부호 RG는 압박 수단이며, 필터(FT)가 접합된 프레임을 양측으로부터 압박하는 것이다. 그리고 압박 수단의 개구부(OP)로부터는 필터(FT)가 노출되어 있다. 상세에 대해서는, 도7을 참조하여 다시 설명한다.

도6의 (C)는, 필터 장치(53) 자신을 원통형으로 한 것이다. 파이프(34)에 부착된 프레임은 원통형으로 측면에는 개구부(OP1, OP2)가 설치되어 있다. 개구부(OP1)와 개구부(OP2)에 대응하는 측면이 제거되어 있으므로, 개구부 사이에는 필터막(31)을 지지하는 지지 수단(SUS)이 설치되게 된다. 그리고 측면에 필터막(31)이 접합된다.

또한 도7을 참조하여 도6의 (B)의 필터 장치(53)를 상세하게 서술한다.

우선 도6의 (B)의 프레임(30)에 상당하는 부분(30a)을 도7의 (A) 및 도7의 (B)로 설명한다. 부분(30a)은 겉보기에 골판지와 같은 형상으로 이루어져 있다. 0.2 ㎜ 정도의 얇은 수지 시트(SHT1, SHT2)가 겹쳐지고, 그 동안에 세로 방향으로 섹션(SC)이 복수개 설치되고, 수지 시트(SHT1, SHT2) 및 섹션(SC)으로 둘러싸여 공간(33)이 설치된다. 이 공간(33)의 단면은 세로 3 ㎜, 가로 4 ㎜로 이루어지는 직사각형이며, 다른 표현을 하면, 이 직사각형 단면을 가진 스트로우가 몇 개나 나열되어 일체화된 형상이다. 부분(30a)은 양측의 필터막(FT)을 일정한 간격으로 유지하고 있으므로, 이하 스페이서라 부른다.

이 스페이서(30a)를 구성하는 얇은 수지 시트(SHT1, SHT2)의 표면에는, 직경 1 ㎜의 구멍(HL)이 많이 개방되고, 그 표면에는 필터막(FT)이 접합되어 있다. 따라서, 필터막(FT)에서 여과된 여과수는 구멍(HL) 및 공간(33)을 통과하고, 최종적으로는 파이프(34)로부터 나간다.

또한 필터막(FT)은, 스페이서(30a)의 양면(SHT1, SHT2)에 접합되어 있다. 스페이서(30a)의 양면(SHT1, SHT2)에는 구멍(HL)이 형성되어 있지 않은 부분이 있으며, 여기에 직접 필터막(FT1)이 접합되면, 구멍(HL)이 형성되어 있지 않은 부분에 대응하는 필터막(FT1)은 여과 기능이 없어 배수가 통과되지 않으므로, 피제거물이 포획되지 않는 부분이 발생한다. 이 현상을 방지하기 위해, 필터막(FT)은 적어도 2매 접합되어 있다. 가장 표측의 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 설치되고, 여기서는 필터막(FT2)이 1매 접합되어 있다. 따라서, 스페이서(30a)의 구멍(HL)이 형성되어 있지 않은 부분이라도, 사이에 필터막(FT2)이 설치되어 있으므로, 필터막(FT1) 전체면이 여과 기능을 갖게 되어, 필터막(FT1) 전체면에 피제거물이 포획되고, 제2 필터막이 표리면(SH1, SH2) 전체면에 형성되게 된다. 또한 도면의 형편상, 필터막(SHT1, SHT2)이 직사각 형상의 시트와 같이 표시되고 있지만, 실제는 도6의(B)에 도시한 바와 같이 주머니형으로 형성되어 있다.

다음에, 주머니형의 필터막(SHT1, SHT2), 스페이서(30a) 및 압박 수단(RG)이 어떻게 부착되어 있는지, 도7의 (A), 도7의 (C) 및 도7의 (D)를 참조하여 설명한다.

도7의 (A)는 완성도이며, 도7의 (C)는 도7의 (A)의 A-A선으로 나타낸 바와 같이, 파이프(34) 헤드부로부터 파이프(34)의 연장 방향(세로 방향)으로 절단한 도면을 도시하고, 도7의 (D)는 B-B선으로 나타낸 바와 같이, 필터 장치(35)를 수평 방향으로 절단한 단면도이다.

도7의 (A), 도7의 (C) 및 도7의 (D)를 보면 알 수 있는 바와 같이, 주머니형의 필터막(FT)에 삽입된 스페이서(30a)는 필터막(FT)도 포함하여 4측변이 압박 수단(RG)에 의해 끼여 있다. 그리고 주머니형으로 폐쇄한 3측변 및 나머지 1측변은, 압박 수단(RG)에 도포된 접착제(AD1)로 고정된다. 또한 나머지 1측변(주머니의 개구부)과 압박 수단(RG) 사이에는 공간(SP)이 형성되고, 공간(33)에 발생한 여과수는 공간(SP)을 거쳐서 파이프(34)로 흡인된다. 또한 압박 금구(RG)의 개구부(OP)에는 접착제(AD2)가 전체 주위에 걸쳐 설치되고, 완전하게 밀봉되어 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 및 스페이서(30a)의 구멍(HL)을 거쳐서 유체가 공간(33)을 향해 통과하고, 공간(33)으로부터 파이프(34)를 경유하여 외부로 여과수를 수송할 수 있는 구조로 되어 있다.

여기서 이용하는 필터 장치(53)는 도7의 구조를 채용하고 있고, 필터막을 부착하는 프레임(압박 금구 RG)의 크기는 A4 사이즈이며, 구체적으로는 세로 : 약 19 ㎝, 가로 : 약 28.8 ㎝, 두께 : 5 내지 10 ㎜이다. 실제로는 필터 장치(53)는 프레임의 양면에 설치되므로, 상기한 2배의 면적(면적 : 0.109 ㎡)이 된다. 그러나 원수 탱크(50)의 크기에 의해 필터 장치의 매수나 크기는 자유롭게 선택되고, 요구되는 여과량으로부터 결정된다.

계속해서, 도5에 도시한 여과 장치를 이용하여 실제 여과 방법을 구체적으로 설명한다.

우선 원수 탱크(50)에 콜로이드 용액의 피제거물이 혼입된 배수를 파이프(51)를 거쳐서 넣는다. 이 탱크(50) 속에 제2 필터(2)가 형성되어 있지 않은 제1 필터(1)만의 필터 장치(53)를 침지하고, 파이프(56)를 거쳐서 펌프(57)로 미약한 흡인 압력으로 흡인하면서 배수를 순환시킨다. 순환 경로는 필터 장치(53), 파이프(56), 밸브(V1), 펌프(57), 파이프(58), 제어 밸브(CV1), 유량계(61), 광 센서(62), 밸브(V3)이며, 배수는 탱크(50)로부터 흡인되고 또한 탱크(50)로 복귀된다.

순환시킴으로써 필터 장치(53)의 제1 필터(1)(도6에서는 부호 31)에는 제2 필터(2)가 성막되고, 최종적으로는 원하는 콜로이드 용액의 피제거물이 포획되게 된다.

즉, 펌프(57)에 의해 제1 필터(1)를 거쳐서 배수를 미약한 흡인 압력으로 흡인을 하면, 제1 필터(1)에 근접함에 따라서 피제거물의 미립자는 겔화하여 제1 필터(1)의 표면에 흡착된다. 겔화한 미립자는 제1 필터(1)의 필터 구멍(11)보다 큰 것이 서서히 제1 필터(1) 표면에 흡착하여 적층되고, 겔막으로 이루어지는 제2 필터(2)를 형성한다. 또 필터 구멍(11)보다 직경이 작은 겔화한 미립자는 제1 필터(1)를 통과하지만, 제2 필터(2)의 성막과 함께 배수 중인 물은 겔막을 침투하여 흡인되고, 제1 필터(1)를 통과하여 여과수로서 취출되고, 배수는 여과되게 된다.

광 센서(62)에서 여과수에 포함되는 미립자의 농도를 감시하고, 미립자가 원하는 혼입율보다도 낮은 것을 확인하여 여과를 개시한다. 여과가 시작되는 때는 밸브(V3)가 광 센서(62)로부터의 검출 신호에 의해 폐쇄되고, 밸브(V4)가 개방되어 전술한 순환 경로는 폐쇄된다. 따라서, 밸브(V4)로부터 정제수가 취출된다. 산기관(54)으로부터는 항상 에어 펌프(55)로부터 공급되는 공기의 기포가 제어 밸브(CV2)로 조정되어 필터 장치(53)의 표면에 공급되어 있다.

그리고 연속하여 여과를 계속되면, 원수 탱크(50)의 배수 중인 물은 여과수로서 탱크(50) 밖으로 취출되므로, 배수 중인 피제거물의 농도는 올라간다. 즉, 콜로이드 용액은 농축되어 점도를 늘어간다. 이로 인해 원수 탱크(50)에는 파이프(51)로부터 배수를 보충하여 배수 농도의 상승을 억제하여 여과 효율을 올린다. 그러나, 필터 장치(53)의 제2 필터(2) 표면에 겔막이 두껍게 부착하여 이윽고 제2 필터(2)는 막힘을 일으켜, 여과를 행할 수 없는 상태가 된다.

필터 장치(53)의 제2 필터(2)가 막힘을 일으키면, 제2 필터(2)의 여과 능력의 재생을 행한다. 즉, 펌프(57)를 정지하고, 필터 장치(53)에 가해지는 마이너스의 흡인 압력을 해제한다.

도8에 도시한 그 모식도를 참조하여 그 재생 공정을 더욱 상세하게 서술한다. 도8의 (A)는 여과 공정의 필터 장치(53)의 상태를 도시하고 있다. 제1 필터(1)의 중공부(5)는 미약한 흡인 압력에 의해서는 외측과 비교하면 부압으로 되어 있으므로, 제1 필터(1)는 내측에 오목한 형상으로 되어 있다. 따라서, 그 표면에 흡착되는 제2 필터(2)도 마찬가지로 내측으로 오목한 형상으로 되어 있다. 또한 제2 필터(2)의 표면에 서서히 흡착되는 겔막도 마찬가지이다.

그런데, 재생 공정에서는 이 미약한 흡인 압력이 정지되어 거의 대기압으로 복귀되므로, 필터 장치(53)의 제1 필터(1)는 원래의 상태로 복귀한다. 이에 의해 제2 필터(2) 및 그 표면에 흡착된 겔막도 마찬가지로 복귀한다. 이 결과, 우선 겔막을 흡착하고 있었던 흡인 압력이 없어지므로, 겔막은 필터 장치(53)로의 흡착력을 잃는 동시에 외측에 팽창되는 힘을 받는다. 이에 의해, 흡착한 겔막은 자중에 의해 필터 장치(53)로부터 이탈을 시작한다. 또한, 이 이탈을 진행시키기 위해 산기관(54)으로부터의 기포의 양을 2배 정도로 증가시키면 좋다. 실험에 따르면, 필터 장치(53)의 하단부로부터 이탈이 시작되고, 눈사태와 같이 제1 필터(1) 표면의 제2 필터(2)의 겔막이 이탈하고, 원수 탱크(50)의 바닥면에 침강한다. 그 후, 제2 필터(2)는 전술한 순환 경로에서 배수를 순환시켜 재차 성막을 행하면 좋다. 이 재생 공정에서 제2 필터(2)는 원래의 상태까지 복귀하고, 배수의 여과를 행할 수 있는 상태까지 복귀하여, 다시 배수의 여과를 행한다.

또한, 이 재생 공정에서 중공부(5)에 여과수를 역류시키면, 첫 번째로 제1필터(1)가 원래 상태로 복귀하는 것을 돕고 또한 여과수의 정수압이 가해져 더욱 외측으로 팽창되는 힘을 가하고, 두 번째로 제1 필터(1)의 내측으로부터 필터 구멍(11)을 통해 여과수가 제1 필터(1)와 제2 필터(2)의 경계에 배어 나와 제1 필터(1)의 표면으로부터 제2 필터(2)의 겔막이 이탈하는 것을 촉진한다.

상술한 바와 같이 제2 필터(2)를 재생시키면서 여과를 계속하면, 원수 탱크(50)의 배수의 피제거물의 농도가 상승하고, 이윽고 배수도 상당한 점도를 갖는다. 따라서, 배수의 피제거물의 농도가 소정의 농도를 넘으면, 여과 작업을 정지하여 침전시키기 위해 방치한다. 그렇게 하면 탱크(50)의 바닥에 농축 슬러리가 저장되고, 이 겔의 농축 슬러리를 밸브(64)를 개방하여 회수한다. 회수된 농축 슬러리는 압축 또는 열건조하여 그 속에 포함되는 물을 제거하여 더욱 그 양을 압축한다. 이에 의해 산업 폐기물로서 취급되는 슬러리의 양은 대폭으로 감소할 수 있다.

도9를 참조하여, 도5에 도시한 여과 장치의 운전 상황을 설명한다. 운전 조건은 전술한 A4 사이즈의 필터 장치(53)의 1매의 양면(면적 : 0.109 ㎡)을 이용한 것이다. 초기 유량은 전술한 바와 같이 여과 효율이 좋은 3 cc/시간(0.08 ㎥/일)으로 설정하고, 재생 후 유량도 동일하게 설정되어 있다. 에어 블로우량은 성막 및 여과시 1.8 L/분, 재생시 3 L/분으로 하고 있다. Pin 및 재Pin은 흡인 압력이며, 압력계(59)에 의해 측정된다. Pout 및 재Pout는 파이프(58)의 압력이며, 압력계(60)에 의해 측정된다. 유량 및 재유량은 유량계(61)에 의해 측정되고, 필터 장치(53)로부터 흡인되는 여과량을 나타내고 있다.

도9에서 좌측의 Y축은 압력(단위 : MPa)을 나타내고, X축에 근접할수록 부압이 커지는 것을 나타내고 있다. 우측의 Y축은 유량(단위 : cc/분)을 나타낸다. X축은 성막으로부터의 경과 시간(단위 : 분)을 나타낸다.

본 발명의 포인트이지만, 제2 필터(2)의 성막 공정, 여과 공정 및 재생 후의 여과 공정에 있어서, 유량 및 재유량은 3 cc/시간을 유지하도록 제어하고 있다. 이로 인해 성막 공정에서는 Pin은 -0.001 MPa로부터 -0.005 MPa로 매우 미약한 흡인 압력으로 부드럽게 흡착된 겔막으로 제2 필터를 형성하고 있다.

다음에, 여과 공정에서는 Pin은 -0.005 MPa로부터 서서히 크게 하여, 일정한 유량을 확보하면서 여과를 계속한다. 여과는 약 1000분 계속되고, 이윽고 유량이 감소되기 시작했을 때에 재생 공정을 행한다. 이것은 제2 필터(2)의 표면에 겔막이 두껍게 부착되어 막힘을 일으키기 때문이다.

또한, 제2 필터(2)의 재생이 행해지면, 서서히 재Pin을 크게 하면서 일정한 재유량으로 다시 여과를 계속한다. 제2 필터(2)의 재생 및 재여과는 원수(52)가 소정의 농도, 구체적으로는 농축도를 5배 내지 10배가 될 때까지 계속할 수 있다.

또한, 상술한 운전 방법과는 달리, 흡인 압력을 여과 유량이 많은 -0.005 MPa로 고정하여 여과를 하는 방법도 채용할 수 있다. 이 경우는, 제2 필터(2)의 막힘과 함께 여과 유량은 서서히 감소하지만, 여과 시간을 길게 취하거나 또한 펌프(57)의 제어가 간단해지는 이점이 있다. 따라서, 제2 필터(2)의 재생은 여과 유량이 일정치 이하로 감소했을 때에 행하면 좋다.

도10의 (A)는, CMP용 슬러리 속에 포함되는 지립의 입경 분포를 나타낸 것이다. 이 지립은 Si 산화물로 이루어지는 층간 절연막을 CMP하는 것이며, 재료는 Si 산화물로 이루어지고, 일반적으로 실리카라 불리우고 있는 것이다. 최소 입자 직경은 약 0.076 ㎛, 최대 입자 직경은 0.34 ㎛였다. 이 큰 입자는 이 중 입자가 복수 집합되어 이루어지는 응집 입자이다. 또한 평균 입경은, 약 0.1448 ㎛이며, 이 근방 0.13 내지 0.15 ㎛에서 분포가 피크가 되고 있다. 또한 슬러리의 조정제로서는, KOH 또는 NH3이 일반적으로 이용된다. 또한 pH는, 약 10 내지 11 사이이다.

구체적으로, CMP용 지립은 실리카계, 알루미나계, 산화셀륨계, 다이아몬드계가 주로 있으며, 그 외에 산화크롬계, 산화철계, 산화망간계, BaCO₄계, 산화안티몬계, 지르코니아계, 이트리어계가 있다. 실리카계는, 반도체의 층간 절연막, P-Si, SOI 등의 평탄화, Alㆍ유리 디스크의 평탄화에 사용되고 있다. 알루미나계는 하드 디스크의 폴리싱, 금속 전반, Si 산화막 등의 평탄화에 사용되고 있다. 또한 산화셀륨은, 유리의 폴리싱 및 Si 산화물의 폴리싱으로서, 산화크롬은 철강의 경면 연마에 사용되고 있다. 또한 산화망간 및 BaCO₄는, 텅스텐 배선의 폴리싱에 사용되고 있다.

또는, 산화물졸이라 불리우며, 이 졸은 실리카, 알루미나, 지르코니아 등, 금속 산화물 또는 일부 수산화물로 이루어지는 콜로이드 사이즈의 미립자가 물 또는 액체 속에 균일하게 분산되어 있는 것으로, 반도체 장치의 층간 절연막이나 메탈의 평탄화에 사용되고, 또한 알루미늄 디스크 등의 정보 디스크에도 검토되어 있다.

도10의 (B)는 CMP 배수가 여과되고, 지립이 포획되어 있는 것을 나타낸 데이터이다. 실험에서는, 전술한 슬러리의 원액을 순수로 50배, 500배, 5000배로 묽게 하여, 시험액으로서 준비하였다. 이 3가지 타입의 시험액은 종래예에서 설명한 바와 같이, CMP 공정에 있어서 웨이퍼가 순수로 세정되므로, 배수는 50배 내지 5000배 정도가 된다고 상정하여 준비되었다.

이 3가지 타입의 시험액의 광투과율을 400 ㎚의 파장의 빛으로 조사하면, 50배의 시험액은 22.5 ％, 500배의 시험액은 86.5 ％, 5000배의 시험액은 98.3 ％이다. 원리적으로는, 배수에 지립이 포함되어 있지 않으면, 빛은 산란되지 않고, 한없이 100 ％에 가까운 수치를 취할 것이다.

이들 3개 타입의 시험액에 상기 제2 필터막(13)이 형성된 필터를 침지하여 여과하면, 여과 후의 투과율은 3개 타입 모두 99.8 ％가 되었다. 즉 여과하기 전의 광투과율보다도 여과 후의 광투과율의 값이 크기 때문에, 지립은 포획할 수 있다. 또한, 50배 희석 시험액의 투과율 데이터는 그 값이 작기 때문에 도면에는 나오지 않는다.

이상의 결과로부터, 본 발명의 여과 장치에 설치한 필터 장치(53)의 겔막으로 이루어지는 제2 필터(2)로 CMP 장치로부터 배출되는 콜로이드 용액의 피제거물을 여과하면, 투과율이 99.8 ％ 정도까지 여과 가능한 것을 알 수 있었다.

도11을 참조하여 재생 회로를 추가한 구체화된 여과 장치를 설명한다. 또, 도5에 도시한 여과 장치와 동일 구성 요소는 동일 부호를 부여하였다.

도11에 있어서, 부호 50은 원수 탱크이다. 이 탱크(50)의 상방에는, 배수공급 수단으로서 파이프(51)가 설치되어 있다. 이 파이프(51)는 피제거물이 혼입된 유체를 탱크(50)에 도입한다. 예를 들어, 반도체 분야에서 설명하면, 다이싱 장치, 백그라인드 장치, 미러 폴리싱 장치 또는 CMP 장치로부터 흘러나오는 콜로이드 용액의 피제거물이 혼입된 배수(원수)가 유도되는 곳이다. 또한, 이 배수는 CMP 장치로부터 흐르는 지립, 지립에 의해 연마 또는 연삭된 칩이 혼입된 배수로서 설명해 간다.

원수 탱크(50)에 저장된 원수(52) 중에는, 제2 필터가 형성된 필터 장치(53)가 복수개 설치된다. 이 필터 장치(53)의 하방에는, 예를 들어 파이프에 작은 구멍을 개방한 것과 같은, 또한 물고기 수조에 사용하는 버블링 장치와 같은 산기관(54)이 필터 장치(53)의 바닥변 전체에 걸쳐 설치되고, 정확히 필터 장치(53)의 표면을 통과하도록 그 위치가 조정되어 있다. 부호 55는 에어 펌프이다. 공기는 에어 펌프(55)로부터 공급되고, 에어 유량을 제어하는 제어 밸브(CV2) 및 에어 유량계(69)를 거쳐서 산기관(54)으로 유도된다. 여기서 필터 장치(53)는 도1에 도시한 제1 필터(1), 프레임(4), 중공부(5) 및 제2 필터(2)를 가리키고 있다.

필터 장치(53)에 고정된 파이프(56)는, 도1의 파이프(8)에 상당하는 것이다. 이 파이프(56)는, 필터 장치(53)로 여과된 여과 유체가 흐르고, 밸브(V1)를 거쳐서 흡인을 행하는 마그네트 펌프(57)에 접속된다. 파이프(58)는 마그네트 펌프(57)로부터 제1 제어 밸브(CV1)를 거쳐서 밸브(V3) 및 밸브(V4)에 접속되어 있다. 또한 파이프(56)의 밸브(V1) 뒤에 제1 압력계(59)가 설치되고, 흡인 압력(Pin)을 측정하고 있다. 또한 파이프(58)의 제1 제어 밸브(CV1) 뒤에는 유량계(61) 및 제2 압력계(60)가 설치되고, 유량계(61)로 일정한 여과 유량이 되도록 제어하고 있다.

또한, 밸브(58)는 광 센서(62)에 접속되고, 광 센서(62)로부터는 분기한 파이프(63, 64)로 유도된다. 파이프(63, 64)에는 광 센서(62)로부터의 검출 신호로 개폐가 절환되는 밸브(V3, V4)가 삽입되고, 파이프(63)는 여과수를 탱크(5C)로 복귀시키고, 파이프(64)는 여과수를 외부로 취출하도록 되어 있다. 광 센서(62)는 여과수에 포함되는 미립자의 농도를 감시하고, 미립자가 원하는 혼입율보다도 낮은 것을 확인하여 여과를 개시한다. 여과가 개시될 때는, 밸브(V3)가 광 센서(62)로부터의 검출 신호에 의해 폐쇄되고, 밸브(V4)가 개방되어 정제수가 외부로 취출된다.

또한, 보조 탱크(70)는 밸브(V5)에 의해 파이프(58)와 접속되고, 여과수를 저장하는 작용이 있으며, 일정량을 넘으면 오버 플로우하여 탱크(50)로 파이프(71)에 의해 복귀하게 된다. 그 바닥부에는 밸브(V2)가 설치되고, 파이프(56)와 접속되어 있다. 이 보조 탱크(70)는 탱크(50)의 액면보다 10 내지 20 ㎝ 정도 높은 위치에 설치되고, 제2 필터의 재생 공정에서 이용된다.

또한, 탱크(50)에는 pH 조절기(65), 가열 냉각기(66)가 설치되고, 특히 CMP 배수의 pH를 6 내지 7 정도로 조정을 하거나, 겔화를 촉진하기 위해 배수의 온도를 조정한다. 탱크(50)로부터 배수가 오버 플로우하는 것을 방지하기 위해 액면계(67)로 감시하고, 배수의 유입량을 조정한다.

또한, 이 여과 장치의 운전을 제어하는 제어 장치(68)가 설치되고, 도11에서점선으로 나타낸 바와 같이 제어 밸브(CV1, CV2), 유량계(61, 69), 펌프(57), 압력계(59, 60), 광 센서(62) 등이 각 공정마다 제어된다.

상술한 여과 장치에서는, 제2 필터의 성막 공정, 여과 공정, 제2 필터의 재생 공정, 재여과 공정, 보수 공정에 있어서, 제어 장치(68)로부터의 제어로 각 밸브 등을 개폐하고, 펌프(57) 등의 운전을 제어하고 있다. 이하에 각 공정마다 그 운전 상황을 설명한다. 또, 도12에 각 공정에서의 펌프(57), 광 센서(62), 에어 펌프(55) 및 각 밸브의 동작 상태를 도시한다.

우선, 원수 탱크(50)에 콜로이드 용액의 피제거물이 혼입된 배수를 파이프(51)를 거쳐서 넣는다. 이 탱크(50) 속에 제2 필터(2)가 형성되어 있지 않은 제1 필터(1)만의 필터 장치(53)를 원하는 여과 유량을 얻을 수 있는 매수만큼 간격을 두고 침지한다. 구체적으로는, 10매 내지 40매 정도의 필터 장치(53)가 도시하지 않았지만 지지 수단에 현가된다. 당연히 필터 장치(53)의 1매의 여과 면적에 의해 이 매수도 다르지만, 탱크(50)의 크기보다 필터 장치(53)가 필요한 여과 면적 총계는 구할 수 있다.

다음에, 제2 필터(2)의 성막 공정으로 이행한다. 파이프(56)를 거쳐서 펌프(57)로 미약한 흡인 압력으로 흡인하면서 탱크(50) 내의 배수를 순환시킨다. 순환 경로는 필터 장치(53), 파이프(56), 밸브(V1), 펌프(57), 파이프(58), 제어 밸브(CV1), 유량계(61), 광 센서(62), 밸브(V3)이며, 배수는 탱크(50)로부터 흡인되고 또한 탱크(50)로 복귀하게 된다. 산기관(54)으로부터는 에어 펌프(55)로부터 제어 밸브(V2)를 통해 공급되는 공기의 기포가 상승하여 필터 장치(53)의 표면에공급되고 있다. 이 때, 다른 밸브(V2, V4, V5, V6, D)는 폐쇄되어 있다.

배수를 순환시킴으로써 필터 장치(53)의 제1 필터(1)(도6에서는 부호 31)에는 제2 필터(2)가 성막되고, 최종적으로는 원하는 콜로이드 용액의 피제거물이 포획되게 된다. 즉, 펌프(57)에 의해 제1 필터(1)를 거쳐서 배수를 미약한 흡인 압력으로 흡인을 하면, 제1 필터(1)에 근접함에 따라서 피제거물의 미립자는 겔화하여 제1 필터(1)의 표면에 흡착된다. 겔화한 미립자는 제1 필터(1)의 필터 구멍(11)보다 큰 것이 서서히 제1 필터(1) 표면에 흡착하여 적층되고, 겔막으로 이루어지는 제2 필터(2)를 형성한다. 또 필터 구멍(1)보다 직경이 작은 겔화된 미립자는 제1 필터(1)를 통과하지만, 제2 필터(2)의 성막과 동시에 배수 중인 물은 이 간극을 통로로서 흡인되어 제1 필터(1)를 통과하여 정제수로서 취출되고, 배수는 여과되게 된다.

이 때 광 센서(62)로 여과수에 포함되는 미립자의 농도를 감시하고, 미립자가 원하는 혼입율보다도 낮은 것을 확인하여 여과 공정으로 이행한다.

계속해서, 제2 필터(2)의 성막이 완료되면, 여과 공정으로 진행한다. 여과가 개시되면, 밸브(V3)가 광 센서(62)로부터의 검출 신호에 의해 폐쇄되고, 밸브(V4)가 개방되어 전술한 순환 경로는 폐쇄되고, 밸브(V4)로부터 여과수가 취출된다. 이 공정에서는 유량계(61)로 일정한 여과 유량이 되도록 제어 장치(68)에 의해 제어되고, 제2 필터(2)의 막힘을 가능한 한 방지하여 여과 시간을 길게 유지할 수 있도록 운전된다. 도9에 도시한 바와 같이, 펌프(57)의 흡인 압력(Pin)은 서서히 증가되고, 여과 유량을 일정하게 유지하고 있다. 또, 다른 부분은 성막 공정과 같은 운전 조건으로 되어 있다.

어떠한 원인으로 제2 필터(2)가 파괴된 경우는, 광 센서(62)로 미립자의 혼입이 검출되어 밸브(V4)가 폐쇄되고, 반대로 밸브(V3)가 개방되어 여과수는 탱크(50)로 복귀하게 된다. 즉, 성막 공정으로 역복귀를 하여 제2 필터(2)의 수복을 행하고, 정상적으로 복귀하면 다시 여과 공정으로 복귀한다.

그리고 연속하여 여과가 계속되면, 원수 탱크(50)의 배수 중의 물은 여과수로서 탱크(50) 밖으로 취출되므로, 배수 중인 피제거물의 농도는 상승해 간다. 즉, 콜로이드 용액은 농축되어 점도를 늘려 간다. 이로 인해 원수 탱크(50)에는 파이프(51)로부터 배수를 보충하여 배수 농도의 상승을 억제하여 여과 효율을 올린다. 그러나, 필터 장치(53)의 제2 필터(2) 표면에 겔막이 두껍게 부착되어, 이윽고 제2 필터(2)는 막힘을 일으켜 여과를 행할 수 없는 상태가 된다.

이 제1 필터(1)의 표면에 제2 필터(2)의 겔막이 두껍게 흡착되면, 여과 유량의 감소로서 유량계(61)로 검지되어 제어 장치(68)에 의해 여과 공정으로부터 제2 필터의 재생 공정으로 이행한다.

우선, 재생 공정에서는 펌프(57)를 정지하고, 필터 장치(53)에 가해지는 부의 흡인 압력을 해제한다. 동시에, 밸브(V2)가 개방되어 보조 탱크(70)에 미리 축적된 여과수가 밸브(V1)를 거쳐서 파이프(56)를 역류하여 필터 장치(53)의 중공부(5)로 이송된다.

따라서, 재생 공정에서는 이 미약한 흡인 압력이 정지되어 거의 대기압으로 복귀하므로, 필터 장치(53)의 제1 필터(1)는 흡인 압력에 의해 오목한 상태로부터원래의 상태로 복귀한다. 이에 의해 제2 필터(2) 및 그 표면에 흡착된 겔막도 마찬가지로 복귀한다. 이 결과, 우선 겔막을 흡착하고 있던 흡인 압력이 없어지게 되므로, 겔막은 필터 장치(53)로의 흡착력을 잃는 동시에 외측으로 팽창되는 힘을 받는다. 또한, 보조 탱크(70)가 탱크(50) 액면보다 높은 위치에 설치되므로, 보조 탱크(70)로부터의 여과수의 역류에 의해 그 고저차에 의한 정수압이 가해지고, 필터 장치(53)의 제1 필터(1) 및 제2 필터(2)는 외측으로 팽창되는 힘이 가해진다. 이에 의해, 흡착된 겔막은 자중 및 정수압으로 필터 장치(53)로부터 이탈을 개시한다. 또한, 이 이탈을 진행시키기 위해 산기관(54)으로부터의 기포의 양을 2배 정도로 증가시키면 좋다. 실험에 따르면, 필터 장치(53)의 하단부로부터 이탈이 개시되고, 눈사태와 같이 제1 필터(1)의 표면에 부착한 제2 필터(2)의 겔막이 이탈하고, 원수 탱크(50)의 바닥면으로 침강한다. 계속해서 전술한 순환 경로에서 배수를 순환시켜 제2 필터(2)의 성막을 행하면 좋다. 이 재생 공정에서 제2 필터(2)는 원래의 상태까지 복귀하고, 배수의 여과를 행할 수 있는 상태까지 복귀하고, 다시 배수의 여과를 행한다. 이 때에 밸브(V2)를 폐쇄하여 밸브(V5)를 개방하고, 보조 탱크(70)에 여과수를 저장해 두고, 다음 재생 공정에 구비한다.

이 후에, 재여과 공정으로 들어가 다시 배수의 여과를 개시한다. 운전 조건은 여과 공정과 마찬가지이다. 이와 같이 제2 필터(2)를 재생시키면서 몇 번이나 여과를 계속하면, 원수 탱크(50)의 배수의 피제거물의 농도가 상승하고, 곧 배수도 상당한 점도를 갖는다. 따라서, 배수의 피제거물의 농도가 소정의 농도를 넘으면, 여과 작업을 정지하여 보수 고정으로 이행한다.

보수 공정은 파이프(56, 58) 및 보조 탱크(70)에 있는 여과수를 배출하는 스텝과, 탱크(50) 내의 배수 및 바닥부에 저장된 겔을 배출하는 스텝으로 구성된다.

전 스텝에서는, 펌프(57) 및 에어 펌프(55)를 정지하고, 제어 밸브(CV1), 밸브(V1, V2, V5)를 개방하여, 파이프(56, 58) 및 보조 탱크(70)에 있는 여과수를 파이프(56)에 설치한 배출용 밸브(D)로부터 외부로 배출한다.

또한, 다음 스텝에서는 응집 침전시키기 위해 방치하여 탱크(50)의 바닥에 농축 슬러리를 침전시키고, 이 겔의 농축 슬러리를 밸브(V6)를 개방하여 회수한다. 회수된 농축 슬러리는 열건조하여 그 속에 포함되는 물을 증발시켜 더욱 그 양을 압축한다. 이에 의해 산업 폐기물로서 취급되는 슬러리의 양은 대폭으로 감소할 수 있다. 상징 배수는 마찬가지로 밸브(V6)로부터 배출되고, 계속되는 여과 공정에 있어서 또한 탱크(50)로 복귀하게 된다.

일반적으로, CMP 슬러리에 혼입되는 지립과 같이 주로 0.15 ㎛ 클래스 이하의 미립자를 제거하기 위해서는, 이 미립자보다도 작은 구멍의 필터막을 채용하는 것이 일반적이지만, 이러한 필터막은 존재하지 않으므로 여과를 할 수 없었다. 그러나, 본 발명은 주로 0.15 ㎛ 이하의 작은 구멍의 필터막을 이용하는 일 없이, 콜로이드 용액의 그 제거물을 겔막의 필터를 성막하여 여과할 수 있는 여과 장치를 실현했다.

또한, 겔막의 필터를 졸로 포함되는 피제거물의 유체로 형성하기 위해, 응집제 등의 약품을 첨가하는 일 없이 또한 미소 구멍의 필터도 이용하는 일 없이 여과할 수 있는 여과 장치를 실현했다.

또한, 겔막으로 이루어지는 제2 필터의 성막은 흡인에 의해 제1 필터 표면에 미립자를 겔화하면서 행할 수 있고, 게다가 흡인 압력을 미약하게 설정하여 천천히 배수를 흡인함으로써 매우 여과 효율이 좋은 여과 장치를 실현할 수 있었다.

또한, 겔막으로 이루어지는 제2 필터는 성막 조건을 가장 적합하게 선택하는 것 및 여과 유량 또는 흡인 압력을 일정하게 유지함으로써, 극히 막히기 어렵고 또한 여과 시간이 긴 여과 장치를 실현할 수 있었다.

또, CSP의 반도체 장치를 제조하기 위해 이용하는 CMP 슬러리의 여과를 실현하고, CMP 슬러리에 포함되는 대량의 지립이나 CMP에서 배출되는 전극 재료의 칩이나 실리콘 혹은 실리콘 산화막의 칩도 동시에 여과할 수 있는 여과 장치를 실현하였다.

또한, 본 발명에서는 제2 필터 표면에 여과를 계속함으로써 흡착되는 겔을 펌프에서의 흡인을 정지함으로써, 그 겔의 자중을 이용하여 이탈할 수 있으므로, 제2 필터의 재생을 용이하게 행할 수 있는 여과 장치이다. 그리고 여과 공정, 재생 공정 및 재여과 공정을 몇 번이나 반복하고 행할 수 있고, 매우 장시간의 여과를 계속하는 것을 가능하게 한 여과 장치이다.

또한, 본 발명에서는 제2 필터의 재생시에 펌프의 흡인을 정지하는 것만으로 필터 장치가 외측으로 팽창되어 복귀하는 힘을 이용하여 제1 필터 표면에 흡착된 제2 필터의 겔막의 이탈을 행하므로, 종래의 여과 장치와 같이 대규모 역세정을 전혀 필요로 하지 않는 이점이 있다. 또한 재생 공정에서 기포를 여과시보다 증량함으로써, 기포의 상승력이나 파열에 의한 힘이 다시 제1 필터 표면에 추가되어 더욱 제2 필터의 겔막의 이탈을 촉진하는 이점도 있다. 또한 보조 탱크로부터의 여과수를 필터 장치로 역류시킴으로써 또한 고저차에 의한 정수압을 추가하여 가할 수 있으므로, 겔막의 이탈을 보다 촉진하는 이점도 있다.

게다가 또한, 본 발명을 실현하는 여과 장치에서는 제2 필터가 막히지 않도록, 미약한 흡인 압력으로 흡인하고 있으므로, 펌프는 소형 펌프로 달성할 수 있다. 게다가 여과수가 펌프를 통과하기 때문에, 피제거물에 의한 마모의 염려도 없어 그 수명도 훨씬 길어졌다. 따라서 시스템의 규모를 작게 할 수 있고, 펌프를 가동하기 위한 전기세는 절약할 수 있고, 또한 펌프의 교환 비용도 대폭 억제되어 초기화 비용도, 운전 비용도 삭감할 수 있었다.

또한 원수 탱크만으로 배수를 농축시키므로, 여분의 배관, 탱크 혹은 펌프 등이 불필요해져, 자원 절약형의 여과 시스템이 가능해졌다.

Claims

콜로이드 용액의 피제거물을 포함하는 유체가 수납되는 탱크와,

상기 탱크 내에 침지되는 제1 필터와 그 표면에 흡착되는 겔막으로 이루어지는 제2 필터로 형성되는 필터 장치와,

상기 필터 장치에 접속된 제1 파이프를 거쳐서 상기 유체를 흡인하는 펌프와,

상기 펌프로부터의 여과 유체를 상기 탱크 밖으로 취출하는 제2 파이프를 구비하고,

상기 탱크 내에서 상기 유체의 상기 피제거물을 농축하는 것을 특징으로 하는 여과 장치.
제1항에 있어서, 상기 제2 필터는 상기 피제거물로 형성되는 겔막인 것을 특징으로 하는 여과 장치.
제1항에 있어서, 상기 필터 장치는 프레임과, 상기 프레임에 그 주위가 지지된 상기 제1 필터와, 상기 제1 필터의 표면에 흡착된 상기 제2 필터로 구성되는 것을 특징으로 하는 여과 장치.
제1항에 있어서, 상기 필터 장치는 상기 프레임의 양측에 2매의 상기 제1 필터가 설치되고, 상기 프레임과 상기 제1 필터 사이에 중공부가 형성되고, 상기 프레임 상부에 상기 제1 파이프가 접속되고, 상기 중공부로부터 상기 펌프에 의해 여과 유체가 흡인되는 것을 특징으로 하는 여과 장치.
제1항에 있어서, 상기 필터 장치는 상기 프레임과, 다수의 구멍을 마련한 스페이서와, 상기 스페이서를 덮는 상기 제1 필터와, 상기 제1 필터의 표면에 흡착된 상기 제2 필터로 구성되고, 흡인되었을 때에 상기 제1 필터가 내측으로 오목한 것을 상기 스페이서로 지지하는 것을 특징으로 하는 여과 장치.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 필터는 폴리올레핀계 고분자로 형성되고, 필터 구멍은 상기 피제거물의 직경보다 큰 것을 특징으로 하는 여과 장치.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 필터 장치는 상기 유체 내에 복수매 간격을 두고 수직으로 병설되는 것을 특징으로 하는 여과 장치.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 탱크의 바닥부에 산기관을 설치하고, 상기 산기관으로부터 발생되는 기포를 상기 필터 장치의 표면에 따라서 상승시키고, 상기 유체에 상기 필터 장치에 따라서 병행류를 일으키게 하는 것을 특징으로 하는 여과 장치.
제8항에 있어서, 상기 산기관은 상기 필터 장치의 바닥변 전체에 걸쳐서 설치된 것을 특징으로 하는 여과 장치.
제1항에 있어서, 상기 펌프는 미약한 흡인 압력을 실현하는 소형으로 저소비 전력인 펌프를 이용한 것을 특징으로 하는 여과 장치.
제1항에 있어서, 상기 제1 파이프에는 압력계가 설치되고, 상기 필터 장치의 흡인 압력을 측정하는 것을 특징으로 하는 여과 장치.
제1항에 있어서, 상기 제2 파이프에는 유량계가 삽입되고, 상기 유량계로 측정되는 여과 유량을 일정하게 하도록 상기 펌프의 흡인 압력을 제어하는 것을 특징으로 하는 여과 장치.
제1항에 있어서, 상기 제2 파이프의 단부에는 광 센서를 설치하고, 상기 탱크 밖으로 여과 유체를 취출하는 제3 파이프와 여과 유체를 상기 탱크로 복귀시키는 제4 파이프로 분기하여 상기 광 센서로 검출되는 광투과율에 의해 상기 제3 및 제4 파이프 중 어느 하나로 절환되는 것을 특징으로 하는 여과 장치.
제1항에 있어서, 상기 제1 파이프에 접속된 보조 탱크를 설치하고, 상기 보조 탱크에는 여과 유체를 비축하는 것을 특징으로 하는 여과 장치.
제14항에 있어서, 상기 보조 탱크는 상기 탱크의 액면보다 높은 위치에 설치되는 것을 특징으로 하는 여과 장치.
제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 피제거물은 주로 0.15 ㎛ 이하의 미립자로 이루어지는 것을 특징으로 하는 여과 장치.
제1항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 피제거물은 CMP 슬러리로 이루어지는 것을 특징으로 하는 여과 장치.
제1항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 피제거물은 CMP 슬러리 및 CMP 가공시에 발생하는 가공 칩으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 여과 장치.
콜로이드 용액의 피제거물을 포함하는 유체가 수납되는 탱크와,

상기 탱크 내에 침지되는 제1 필터와 그 표면에 흡착되는 겔막으로 이루어지는 제2 필터로 형성되는 필터 장치와,

상기 필터 장치에 접속된 제1 파이프를 거쳐서 상기 유체를 흡인하는 펌프와,

상기 펌프로부터의 여과 유체를 상기 탱크 밖으로 취출하는 제2 파이프와,

상기 제2 파이프로부터 광 센서를 거쳐서 분기하는 상기 탱크 밖으로 여과 유체를 취출하는 제3 파이프와 여과 유체를 상기 탱크로 복귀시키는 제4 파이프를 구비하고,

상기 제2 필터를 성막할 때에, 상기 필터 장치, 상기 제1 파이프, 상기 펌프, 상기 제2 파이프, 상기 광 센서 및 상기 제4 파이프의 경로로 상기 유체를 순환시키는 것을 특징으로 하는 여과 장치.
제19항에 있어서, 상기 제2 필터는 상기 피제거물로 형성되는 겔막인 것을 특징으로 하는 여과 장치.
제19항 또는 제20항에 있어서, 상기 펌프의 상기 제2 필터 성막시의 흡인 압력은 여과시의 흡인 압력보다 작게 설정되고, 상기 제2 필터를 부드럽게 형성하여 상기 제2 필터 성막시와 여과시의 여과 유량을 일정하게 유지하는 것을 특징으로 하는 여과 장치.
제19항 또는 제20항에 있어서, 상기 펌프의 상기 제2 필터 성막시의 흡인 압력은 여과시의 흡인 압력보다 작게 설정되고, 상기 제2 필터를 부드럽게 형성하여 상기 제2 필터 성막시와 여과시의 흡인 압력을 일정하게 유지하는 것을 특징으로 하는 여과 장치.
제19항 내지 제22항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 광 센서로 검출되는 광투과율이 일정치 이상이 되면 상기 제4 파이프로부터 상기 제3 파이프로 절환하여 여과 공정으로 이행하는 것을 특징으로 하는 여과 장치.
제19항 내지 제23항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 피제거물은 주로 0.15 ㎛ 이하의 미립자로 이루어지는 것을 특징으로 하는 여과 장치.
제19항 내지 제24항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 피제거물은 CMP 슬러리로 이루어지는 것을 특징으로 하는 여과 장치.
제19항 내지 제24항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 피제거물은 CMP 슬러리 및 CMP 가공시에 발생하는 가공 칩으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 여과 장치.
콜로이드 용액의 피제거물을 포함하는 유체가 수납되는 탱크와,

상기 탱크 내에 침지되는 제1 필터와 그 표면에 흡착되는 겔막으로 이루어지는 제2 필터로 형성되는 필터 장치와,

상기 필터 장치에 접속된 제1 파이프를 거쳐서 상기 유체를 흡인하는 펌프와,

상기 펌프로부터의 여과 유체를 상기 탱크 밖으로 취출하는 제2 파이프와,

상기 제2 파이프에 삽입된 유량계와,

상기 필터 장치로 상기 유체의 여과를 할 때에, 상기 유량계로 측정되는 여과 유량을 일정하게 유지하도록 상기 펌프의 흡인 압력을 증가시키는 것을 특징으로 하는 여과 장치.
제27항에 있어서, 상기 제2 필터는 상기 피제거물로 형성되는 겔막인 것을 특징으로 하는 여과 장치.
제27항 또는 제28항에 있어서, 상기 피제거물은 주로 0.15 ㎛ 이하의 미립자로 이루어지는 것을 특징으로 하는 여과 장치.
제27항 내지 제29항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 피제거물은 CMP 슬러리로 이루어지는 것을 특징으로 하는 여과 장치.
제27항 내지 제29항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 피제거물은 CMP 슬러리 및 CMP 가공시에 발생하는 가공 칩으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 여과 장치.
콜로이드 용액의 피제거물을 포함하는 유체가 수납되는 탱크와,

상기 탱크 내에 침지되는 제1 필터와 그 표면에 흡착되는 겔막으로 이루어지는 제2 필터로 형성되는 필터 장치와,

상기 필터 장치에 접속된 제1 파이프를 거쳐서 상기 유체를 흡인하는 펌프와,

상기 펌프로부터의 여과 유체를 상기 탱크 밖으로 취출하는 제2 파이프와,

상기 제1 파이프에 접속되어 여과 유체를 축적하는 보조 탱크를 구비하고,

상기 제2 필터가 막힘을 일으켜 여과 유량이 줄었을 때에, 상기 펌프를 정지하여 상기 필터 장치에 가한 흡인 압력을 없애는 동시에, 상기 보조 탱크에 축적된 여과 유체를 상기 제1 파이프를 거쳐서 상기 필터로 역류시켜 상기 필터 장치에 내부로부터 정수압을 가하여 상기 제1 필터를 외측으로 팽창시켜 상기 제2 필터 표면에 흡착된 겔을 이탈시키는 것을 특징으로 하는 여과 장치.
제32항에 있어서, 상기 제2 필터는 상기 피제거물로 형성되는 겔막인 것을 특징으로 하는 여과 장치.
제32항에 있어서, 상기 정수압은 상기 보조 탱크와 상기 탱크의 액면 높이 차로 결정되는 것을 특징으로 하는 여과 장치.
제32항에 있어서, 상기 탱크의 바닥부에 산기관을 설치하고, 기포의 발생량을 여과시보다 증가시키는 것을 특징으로 하는 여과 장치.
제35항에 있어서, 상기 산기관은 상기 필터 장치의 바닥변 전체에 걸쳐 설치된 것을 특징으로 하는 여과 장치.
제32항에 있어서, 상기 제2 필터의 재생을 완료하면 상기 펌프를 동작시켜 상기 유체의 재여과를 개시하는 것을 특징으로 하는 여과 장치.
제32항에 있어서, 상기 제2 필터의 재생을 완료하면 상기 펌프를 동작시켜 상기 유체의 재여과를 개시하고, 여과수를 상기 보조 탱크에 공급하는 것을 특징으로 하는 여과 장치.
제32항 내지 제38항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 피제거물은 주로 0.15 ㎛ 이하인 미립자로 이루어지는 것을 특징으로 하는 여과 장치.
제32항 내지 제39항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 피제거물은 CMP 슬러리로 이루어지는 것을 특징으로 하는 여과 장치.
제32항 내지 제39항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 피제거물은 CMP 슬러리 및 CMP 가공시에 발생하는 가공 칩으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 여과 장치.