(57)【要約】      （修正有）【課題】コンパクトに構成でき低コストに排水基準をクリアーすることができるＣＭＰスラリー廃液処理装置及びＣＭＰスラリー廃液処理方法を提供する。【解決手段】ＣＭＰスラリー廃液処理装置１を用い、特殊フィルタ２にて固形物を除去する固形物除去工程と、ＣＯＤ吸着塔３によってＣＯＤを上昇させる界面活性剤及び有機物を活性炭にて吸着除去するＣＯＤ吸着工程と、Ｃｕ除去イオン交換樹脂塔４によってＣｕイオンを除去するＣｕイオン除去工程とをスラリー廃液流路５によって連続して行い、Ｃｕイオン除去工程よりも上流側で固形物除去工程及びＣＯＤ吸着工程を行うことによってＣＭＰスラリー廃液のみをスラリー廃液流路５によって連続して単独処理する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＣＭＰスラリー廃液のみを単独処理することを特徴とするＣＭＰスラリー廃液処理装置。
【請求項２】
固形物を除去する特殊フィルタとＣＯＤを上昇させる界面活性剤及び有機物を活性炭にて吸着除去する吸着塔（以下、ＣＯＤ吸着塔と記述する）と金属イオンを除去するイオン交換樹脂塔とをスラリー廃液流路によって接続してなり、特殊フィルタ及びＣＯＤ吸着塔をイオン交換樹脂塔の上流側に接続してなる請求項１に記載のＣＭＰスラリー廃液処理装置。
【請求項３】
金属イオンを除去するイオン交換樹脂塔の下流側にＮＨ４イオンを除去するイオン交換樹脂塔を接続してなる請求項２に記載のＣＭＰスラリー廃液処理装置。
【請求項４】
スラリー廃液流路によって接続した特殊フィルタとＣＯＤ吸着塔とイオン交換樹脂塔の各々が密閉容器とされ、各密閉容器を接続するスラリー廃液流路によって各密閉容器が連続して接続されて単一のポンプによってスラリー廃液を流通することを可能にした請求項１〜請求項３のいずれか一に記載のＣＭＰスラリー廃液処理装置。
【請求項５】
特殊フィルタが逆洗機能付セラミックフィルタ及びマイクロフィルタ及び沈殿槽のうちの少なくともいずれか一であることを特徴とする請求項２〜請求項４のいずれか一に記載のＣＭＰスラリー廃液処理装置。
【請求項６】
金属イオンを除去するイオン交換樹脂塔が少なくともＣｕイオンを除去するイオン交換樹脂塔である請求項２〜請求項５のいずれか一に記載のＣＭＰスラリー廃液処理装置。
【請求項７】
ＣＭＰスラリー廃液のみをスラリー廃液流路によって連続して単独処理することを特徴とするＣＭＰスラリー廃液処理方法。
【請求項８】
特殊フィルタによって固形物を除去する固形物除去工程とＣＯＤ吸着塔によってＣＯＤを上昇させる界面活性剤及び有機物を活性炭にて吸着除去するＣＯＤ吸着工程と金属イオンを除去する金属イオン除去工程とをスラリー廃液流路によって連続して行い、金属イオン除去工程よりも上流側で固形物除去工程及びＣＯＤ吸着工程を行う請求項７に記載のＣＭＰスラリー廃液処理方法。
【請求項９】
金属イオン除去工程の後に、スラリー廃液流路の下流側でＮＨ４イオンを除去するＮＨ４イオン除去工程を行う請求項７又は請求項８に記載のＣＭＰスラリー廃液処理方法。
【請求項１０】
金属イオン除去工程で少なくともＣｕイオンを除去する請求項７〜請求項９のいずれか一に記載のＣＭＰスラリー廃液処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、化学機械研磨（ＣＭＰ）スラリー廃液の個別処理装置及び処理方法に関し、特には現状のＣＭＰスラリー廃液の産業廃棄物処理に代わる、ＣＭＰスラリー廃液処理装置及び処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＣＭＰスラリーは液晶や半導体製造の平坦化処理に用いられ、研磨剤、有機化合物（界面活性剤、防色剤）、酸化剤、ｐＨ調整剤（無機酸またはアルカリ）を主成分とする。ＣＭＰスラリー廃液は、工業排水基準が規定された銅やＣＯＤ、窒素成分を含む。
このＣＭＰスラリー廃液に関しては、従来から、例えばろ過などによって処理することによってろ液が排出路に放出される前に固形物（研磨凝集体）の分離を行なう処理が行われている。また固形物分離から得られたろ液をイオン交換処理することによって廃棄物排出路への放出前に溶解金属の除去を行なう処理も行われている。
【０００３】
このＣＭＰスラリー廃液処理装置及び処理方法に関し、特許文献１には大量の未処理の処理廃液の廃棄物排出路への放出、毒性またはそうでない場合には環境に有害な金属の廃棄物流への放出、有害な固形廃棄物スラッジの発生及びその廃棄に伴う問題、ならびに半導体ウェハの「バックエンド」メタライゼーション処理中に用いられる高価な金属の損失を免れる処理方法及びＣＭＰスラリー廃液処理装置が開示された。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特表２００２−５３４２５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
以上の特許文献１に開示されたＣＭＰスラリー廃液処理装置及び処理方法をはじめとして、現状は、ＣＭＰスラリー廃液を他の廃液と混合して処理しているので多くの調合処理が必要となり、また、沈殿槽、ポンプなどは大型の設備及び広大なスペースを必要としている。さらに、抜気攪拌を行うための動力費が負担となっている。
加えて運転管理、薬液の管理、ケーキ汚泥産業廃棄物処理の手続きなど資格を要する作業者の採用による人件費が負担となる場合もある。
さらに加えて、Ｎａ、Ｋ、など排水基準に要求されていないＣｕやＺｎ以外の金属も凝集沈殿するため不要な凝集剤が消費される。
本発明は以上の従来技術における問題に鑑み、コンパクトに構成でき低コストに排水基準をクリアーすることができるＣＭＰスラリー廃液処理装置及びＣＭＰスラリー廃液処理方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のＣＭＰスラリー廃液処理装置は、ＣＭＰスラリー廃液のみを単独処理することを特徴とする。係るＣＭＰスラリー廃液処理装置は、固形物を除去する特殊フィルタとＣＯＤを上昇させる界面活性剤及び有機物（以下、ＣＯＤと記述する）を活性炭にて吸着除去する吸着塔（以下、ＣＯＤ吸着塔と記述する）と金属イオンを除去するイオン交換樹脂塔とをスラリー廃液流路によって接続してなり、特殊フィルタ及びＣＯＤ吸着塔を金属イオンを除去するイオン交換樹脂塔の上流側に接続してなるようにしてもよい。
【０００７】
イオン交換樹脂塔で除去する金属イオンは、例えば半導体製造技術においては、能動および受動素子領域または半導体基板内もしくは上に形成される構成要素への導電性を有するコンタクトを形成するため、ならびにビア孔、階層間メタライゼーションおよび相互接続経路付けパターンを充填してそれら構成要素および／または領域を配線してつなぐために用いられる金属膜を形成する目的で用いられる、チタニウム、タンタル、アルミニウム、ニッケル、コバルト、銀、金、銅、、タングステンのイオンである。
【０００８】
金属イオンを除去するイオン交換樹脂塔の下流側にＮＨ４イオンを除去するイオン交換樹脂塔を接続してもよい。
【０００９】
スラリー廃液流路によって接続した特殊フィルタとＣＯＤ吸着塔とイオン交換樹脂塔の各々が密閉容器とされ、各密閉容器をスラリー廃液流路によって連続して接続して単一のポンプによってスラリー廃液を流通することを可能にすることができる。
【００１０】
特殊フィルタが逆洗機能付セラミックフィルタ及びマイクロフィルタ及び沈殿槽のうちの少なくともいずれか一であるようにすることができる。
【００１１】
また本発明のＣＭＰスラリー廃液処理方法は、ＣＭＰスラリー廃液のみをスラリー廃液流路によって連続して単独処理することを特徴とする。係るＣＭＰスラリー廃液処理方法は、特殊フィルタによって固形物を除去する固形物除去工程とＣＯＤ吸着塔によってＣＯＤを活性炭にて吸着除去するＣＯＤ吸着工程とイオン交換樹脂によって金属イオンを除去する金属イオン除去工程とをスラリー廃液流路によって連続して行い、金属イオン除去工程よりも上流側で固形物除去工程及びＣＯＤ吸着工程を行うようにすることができる。
【００１２】
金属イオン除去工程の後に、スラリー廃液流路の下流側でイオン交換樹脂によってＮＨ４イオンを除去するＮＨ４イオン除去工程を行うことができる。
【００１３】
金属イオンを除去するイオン交換樹脂塔が少なくともＣｕイオンを除去するイオン交換樹脂塔であり、金属イオン除去工程で少なくともＣｕイオンを除去する様にしてもよい。
【００１４】
［作用］
本発明のＣＭＰスラリー廃液処理装置及びＣＭＰスラリー廃液処理方法では、ＣＯＤを活性炭にて吸着除去するＣＯＤ吸着塔と少なくとも金属イオンを除去するＣｕ除去イオン交換樹脂塔と少なくともＮＨ４イオンを除去するＮＨ４除去イオン交換樹脂塔とを設け他の廃液と混合することなくＣＭＰスラリー廃液のみを個別処理とすることで、装置の小型化が可能となり、廃液に含まれる金属がプロセスの変更によって種類が変更されてもＣｕなど選択金属の除去が可能となった。
【００１５】
また少なくとも特殊フィルタとＣＯＤ吸着塔とＣｕ除去イオン交換樹脂塔とＮＨ４除去イオン交換樹脂塔の各々が密閉容器とされ、ＣＭＰスラリー廃液を流通させるスラリー廃液流路によって各密閉容器を連続して接続したことで圧力損出を抑えることができ、１台のポンプによる運転が可能となり、併せてアンモニア除去を抜気攪拌によらずイオン交換樹脂吸着によって行うことで低い消費電力の低負荷運転が可能となった。
また、本発明のＣＭＰスラリー廃液処理装置及びＣＭＰスラリー廃液処理方法では密閉した容器による装置構成としたこと及び添加する薬液が無いため、特別な資格を要する作業者の必要が無く、管理費，人件費を低く設定することができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明のＣＭＰスラリー廃液処理装置及びＣＭＰスラリー廃液処理方法はコンパクトに構成でき、消費電力を節減可能とし低コストで排水基準をクリアーするＣＭＰスラリー廃液処理を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施の形態のＣＭＰスラリー廃液処理装置の模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下に本発明の一実施の形態を説明する。
図１は本発明の一実施の形態のＣＭＰスラリー廃液処理装置１を示す。
ＣＭＰスラリー廃液処理装置１は、固形物を除去する特殊フィルタ２とＣＯＤを活性炭にて吸着除去するＣＯＤ吸着塔３と金属イオンとしてＣｕイオンを除去するイオン交換樹脂塔４とをスラリー廃液流路５によって接続してなり、特殊フィルタ２及びＣＯＤ吸着塔３をＣｕ除去イオン交換樹脂塔４の上流側に接続してなる。
【００１９】
スラリー廃液流路５の一部であり、廃液スラリーが流入する入口管６に接続される特殊フィルタ２は逆洗機能付セラミックフィルタ及び／又はマイクロフィルタ及び／又は沈殿槽である。特殊フィルタ２を通過することによって、廃液スラリーの固形物は除去される。
【００２０】
また特殊フィルタ２をスラリー廃液流路５によってポンプ７及び流量計８に接続し、さらにＣＯＤ吸着塔３に連続して接続する。そのＣＯＤ吸着塔３には少なくともＣｕイオンを除去するイオン交換樹脂塔４と少なくともＮＨ４イオンを除去するイオン交換樹脂塔９とをスラリー廃液流路５によって順次連続して接続する。したがってＣＭＰスラリー廃液処理装置１では、特殊フィルタ２を通過した廃液スラリーは連続して順次、ＣＯＤ吸着塔３及びＣｕ除去イオン交換樹脂塔４及びＮＨ４除去イオン交換樹脂塔９に供給される。
【００２１】
係るＣＭＰスラリー廃液処理装置１を用い、特殊フィルタ２にて固形物を除去する固形物除去工程と、ＣＯＤ吸着塔３によってＣＯＤを活性炭にて吸着除去するＣＯＤ吸着工程と、Ｃｕ除去イオン交換樹脂塔４によって金属イオンとしてＣｕイオンを除去するＣｕイオン除去工程とをスラリー廃液流路５によって連続して行い、Ｃｕイオン除去工程よりも上流側で固形物除去工程及びＣＯＤ吸着工程を行うことによってＣＭＰスラリー廃液のみをスラリー廃液流路５によって連続して単独処理する。
【００２２】
またＣｕイオン除去工程の後に、スラリー廃液流路５の下流側でＮＨ４除去イオン交換樹脂塔９によってＮＨ４イオンを除去するＮＨ４イオン除去工程を行う。
このＮＨ４除去イオン交換樹脂塔９からの排出液のｐＨを計測するｐＨ計１０を経て、処理後の廃液スラリーはスラリー廃液流路５の一部である出口管１１を介して排出される。
【００２３】
図１に示す実施の形態のＣＭＰスラリー廃液処理装置１はスラリー廃液流路５によって接続した特殊フィルタ２とＣＯＤ吸着塔３とＣｕ除去イオン交換樹脂塔４とＮＨ４除去イオン交換樹脂塔９の各々が密閉容器とされ、各密閉容器を接続するスラリー廃液流路５によって各密閉容器が連続して接続されて単一のポンプ７によってスラリー廃液を流通することを可能にしてなる。各密閉容器は合金若しくはＦＲＰ製の密閉容器とされ、その様に密閉容器とすることによって、誰でも容易に取り扱いができる様に構成されている。
【００２４】
ＣＭＰスラリー廃液処理装置１では特殊フィルタ２で固形物除去を行う工程とＣＯＤ吸着塔３において活性炭にてＣＯＤを吸着除去する工程と、Ｃｕ除去イオン交換樹脂塔４によってＣｕ除去処理を行う工程とＮＨ４除去イオン交換樹脂塔９でＮＨ４除去を行う各工程を各密閉容器内で単一のポンプ７によってＣＭＰスラリー廃液をスラリー廃液流路５を流通させて連続的に行う。その際、ポンプ７以外の駆動源は特には不要であり単一のポンプ７による運転が可能となり、併せてアンモニア除去を抜気攪拌によらずイオン交換樹脂吸着によって行うことで、ＣＭＰスラリー廃液処理装置１がコンパクトに構成できるのみならず、消費電力を節減可能とし低コストでＣＭＰスラリー廃液処理を行うことができる。
しかも特別な資格を要する作業者によって以上の各工程を実施する必要はない。
【符号の説明】
【００２５】
１・・・ＣＭＰスラリー廃液処理装置、２・・・特殊フィルタ、７・・・ポンプ、３・・・ＣＯＤ吸着塔、３ａ，４ａ，９ａ・・・流入口、３ｂ，４ｂ，９ｂ・・・流出口、４・・・Ｃｕ除去イオン交換樹脂塔、９・・・ＮＨ４除去イオン交換樹脂塔。  
【図１】
2010279933.tif 000003