(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被除去物が濃縮された流体が貯留されたタンクより前記流体を濾過装置に導入し、分離されたケーキ状の前記被除去物を回収するために、駆動力により移動可能な移載装置であり、
前記被除去物は、半導体、金属、アルミナ、フェライト、ＰＺＴ、ジルコニア、セラミック、チタン酸カルシウム、チタン酸バリウム、カドミウムテルル、ポリカーボネイトまたはガラエポの何れかを含み、
前記濾過装置により濾過されて前記被除去物を含有した状態で前記タンクに戻される前記流体を貯留する第1の貯留タンクを具備することを特徴とする移載装置。
【請求項２】
前記タンク内では、前記被除去物から成る自己形成膜を有するフィルタ装置により前記流体は濃縮されることを特徴とする請求項１記載の移載装置。
【請求項３】
前記前記濾過装置は前記フィルタ装置よりも粗く濾過を行うことを特徴とする請求項２記載の移載装置。
【請求項４】
前記輸送手段により前記流体を前記タンクに戻すことで、前記フィルタ装置を前記流体に浸漬された状態に保つことを特徴とする請求項２記載の移送装置。
【請求項５】
前記濾過装置により濾過を行う前の前記流体を貯留する第２の貯留タンクを有することを特徴とする請求項１記載の移載装置。
【請求項６】
前記濾過装置は、フィルタプレス法または加圧法により濾過を行う装置であることを特徴とする請求項１記載の移載装置。
【請求項７】
前記被除去物は、結晶物、多結晶物またはアモルファス物を研削、切削、研磨した際に発生する屑であることを特徴とする請求項１記載の移載装置。
【請求項８】
前記被除去物は化合物半導体材料を研削、切削、研磨した際に発生する屑であることを特徴とする請求項１記載の移載装置。
【請求項９】
前記被除去物は、半導体材料から成るインゴット、半導体ウェハ、パシベーションが施された半導体ウェハ、絶縁性樹脂でパッケージされた半導体装置を構成する材料を研削、切削、研磨した際に発生する屑であることを特徴とする請求項１記載の移載装置。
【請求項１０】
前記被除去物は、シリコンを主材料とした半導体材料であることを特徴とする請求項１記載の移載装置。
【請求項１１】
半導体、金属、アルミナ、フェライト、ＰＺＴ、ジルコニア、セラミック、チタン酸カルシウム、チタン酸バリウム、カドミウムテルル、ポリカーボネイトまたはガラエポの何れかの被除去物を含む流体をタンク内で濃縮し、
前記タンクから前記被除去物が含まれた前記流体を取り出し、
移動可能な移載装置に載置された濾過装置に前記流体を導入し、
前記濾過装置で前記流体を濾過することにより分離した前記被除去物を回収し、
前記移載装置に積載された第1の貯留タンクに前記濾過装置を通過した前記流体を前記被除去物を含む状態で暫定的に貯留し、
前記第1の貯留タンク内部の前記流体を前記被除去物が含まれた状態で前記タンクに戻すことを特徴とする回収方法。
【請求項１２】
前記タンク内に設置された自己形成膜を有するフィルタ装置により前記タンクに導入された流体を濾過することで、前記タンク内に貯留された前記流体の濃縮を行うことを特徴とする請求項１１記載の回収方法。
【請求項１３】
前記流体を前記タンクに戻すことで、前記フィルタ装置を前記流体に浸漬された状態に保つことを特徴とする請求項１２記載の回収方法。
【請求項１４】
前記濾過装置は前記フィルタ装置よりも粗く前記流体を濾過することを特徴とする請求項１２記載の回収方法。
【請求項１５】
前記濾過装置と前記フィルタ装置とを同時に動作させることを特徴とする請求項１２記載の回収方法。
【請求項１６】
前記移載装置に積載された第２の貯留タンクに前記濾過装置により濾過を行う前の前記流体を暫定的に貯留し、
前記第２の貯留タンクから取り出した前記流体を前記濾過装置に導入することを特徴とする請求項１１記載の回収方法。
【請求項１７】
前記移載装置はトラックであることを特徴とする請求項１１記載の回収方法。
【請求項１８】
前記濾過装置は、フィルタプレス法または加圧法により濾過を行うことを特徴とする請求項１１記載の回収方法。
【請求項１９】
前記被除去物は、結晶物、多結晶物またはアモルファス物を研削、切削、研磨した際に発生する屑であることを特徴とする請求項１１記載の回収方法。
【請求項２０】
前記被除去物は化合物半導体材料を研削、切削、研磨した際に発生する屑であることを特徴とする請求項１１記載の回収方法。
【請求項２１】
前記被除去物は、半導体ウェハ、パシベーションが施された半導体ウェハ、絶縁性樹脂でパッケージされた半導体装置を構成する材料を研削、切削、研磨した際に発生する屑であることを特徴とする請求項１１記載の回収方法。
【請求項２２】
前記被除去物は、乾燥を防止した状態で、再利用場に搬送することを特徴とする請求項１１記載の回収方法。
【請求項２３】
前記被除去物は、前記被除去物を容器または袋にて密閉することで乾燥を防止することを特徴とする請求項２２記載の回収方法。
【請求項２４】
前記タンクの内部には、外力を発生させる外力付与手段が設けられ、
前記外力付与手段により前記自己形成膜の表面に外力を与えつつ前記フィルタ装置による濾過を行うことを特徴とする請求項１２記載の回収方法。
【請求項２５】
前記外力付与手段は、気泡の上昇力、水流、超音波、または、機械的振動を発生させる手段であることを特徴とする請求項２４記載の回収方法。
【請求項２６】
前記濾過装置が前記流体を濾過する速度は、前記フィルタ濾過装置が前記流体を濾過する速度よりも早いことを特徴とする請求項１２記載の回収方法。
【請求項２７】
前記被除去物は、シリコンを主材料とした半導体材料であることを特徴とする請求項１１記載の回収方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、移載装置および固形物回収方法に関するもので、特に固形物が混入された排水から固形物を効率よく回収する移載装置および固形物回収方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
現在、産業廃棄物を減らす事、また産業廃棄物を分別し再利用する事または産業廃棄物を自然界に放出させない事は、エコロジーの観点から重要なテーマであり、２１世紀へ向けての企業課題である。この産業廃棄物の中には、被除去物が含まれた色々な流体がある。
【０００３】
これらは、汚水、排水、廃液等の色々な言葉で表現されているが、以下、水や薬品等の流体中に被除去物である物質が含まれているものを排水と呼び説明する。これらの排水は、高価な濾過処理装置等で前記被除去物が取り除かれ、排水がきれいな流体となり再利用されたり、分別された被除去物または濾過できず残ったものを産業廃棄物として処理している。特に水は、濾過により環境基準を満たすきれいな状態にして川や海等の自然界に戻されたり、また再利用される。
【０００４】
しかし、濾過処理等の設備費、ランニングコスト等の問題から、これらの装置を採用することが非常に難しく、環境問題になっている。
【０００５】
この事からも判るように、排水処理の技術は、環境汚染の意味からも、またリサイクルの点からも重要な問題であり、低イニシャルコスト、低ランニングコストのシステムが早急に望まれている。
【０００６】
一例として、半導体分野に於ける排水処理を以下に説明していく。一般に、金属、半導体、セラミック等の板状体を研削または研磨する際、摩擦による研磨（研削）治具等の温度上昇防止、潤滑性向上、研削屑または切削屑の板状体への付着等が考慮され、水等の流体が研磨（研削）治具や板状体にシャワーリングされている。
【０００７】
具体的には、半導体材料の板状体である半導体ウェハをダイシングしたり、バックグラインドする際、ダイシングブレードやウェハに純水を流す手法が取られている。
【０００８】
つまり図１２に示すように、バックグラインドでは、ターンテーブル２００上に設けられたウェハ２０１は、砥石２０２で研磨され、ノズル２０４から純水をシャワーリングして洗浄される。そして排出される排水は、受け皿ＢＬに取り付けられたパイプで外部へ輸送されている。
【０００９】
またダイシング装置では、図１３に示すように、ダイシングブレードＤＢの温度上昇防止のために、またダイシング屑がウェハＷに付着するのを防止するために、半導体ウェハＷ上に純水の流れを作ったり、ブレードＤＢに純水が当たるように放水用のノズルＳＷが取り付けられ、シャワーリングされている。そして排水は、受け皿ＢＬに取り付けられたパイプを介して外部に輸送されている。
【００１０】
前述したダイシング装置やバックグラインド装置から排出される研削屑または研磨屑が混入された排水は、濾過されてきれいな水にして自然界に戻したり、あるいは再利用され、濃縮された排水は、回収されている。
【００１１】
現状の半導体製造に於いて、Ｓｉを主体とする被除去物（屑）の混入された排水の処理は、凝集沈殿法、フィルタ濾過と遠心分離機を組み合わせた方法の二通りがある。
【００１２】
前者の凝集沈殿法では、凝集剤としてＰＡＣ（ポリ塩化アルミニウム）またはＡｌ２（ＳＯ４）３（硫酸バンド）等を排水の中に混入させ、Ｓｉとの反応物を生成させ、この反応物を取り除くことで、排水の濾過をしていた。
【００１３】
後者の、フィルタ濾過と遠心分離を組み合わせた方法では、排水を濾過し、濃縮された排水を遠心分離機にかけて、シリコン屑をスラッジとして回収するとともに、排水を濾過してできたきれいな水を自然界に放出したり、または再利用していた。
【００１４】
例えば、図１５に示すように、ダイシング時に発生する排水は、原水タンク３０１に集められ、ポンプ３０２で濾過装置３０３に送られる。濾過装置３０３には、セラミック系や有機物系のフィルタＦが装着されているので、濾過された水は、配管３０４を介して回収水タンク３０５に送られ、再利用される。または自然界に放出される。
【００１５】
一方、濾過装置３０３は、フィルタＦに目詰まりが発生するため、定期的に洗浄が施される。例えば、原水タンク３０１側のバルブＢ１を閉め、バルブＢ３と回収水タンクから洗浄水を送付するためのバルブＢ２が開けられ、回収水タンク３０５の水で、フィルタＦが逆洗浄される。これにより発生した高濃度のＳｉ屑が混入された排水は、原水タンク３０１に戻される。また濃縮水タンク３０６の濃縮水は、ポンプ３０８を介して遠心分離器３０９へ輸送され、遠心分離器３０９により汚泥（スラッジ）と分離液に分離される。Ｓｉ屑から成る汚泥は、汚泥回収タンク３１０に集められ、分離液は分離液タンク３１１に集められる。更に分離液が集められた分離液タンク３１１の排水は、ポンプ３１２を介して原水タンク３０１に輸送される。
【００１６】
これらの方法は、例えば、Ｃｕ、Ｆｅ、Ａｌ等の金属材料を主材料とする固形物または板状体、セラミック等の無機物から成る固形物や板状体等の研削、研磨の際に発生する屑を回収する際も採用されていた。
【００１７】
しかしながら、前者の凝集沈殿法は、凝集剤として化学薬品が投入される。しかし完全に反応する薬品の量を特定するのは非常に難しく、どうしても薬品が多く投入され未反応の薬品が残る。逆に薬品の量が少ないと、全ての被除去物が凝集沈降されず、被除去物が分離せず残ってしまう。特に、薬品の量が多い場合は、上澄液に薬品が残る。これを再利用する場合、濾過流体に薬品が残留するため、化学反応を嫌うものには再利用できない問題があった。
【００１８】
例えばダイシングの場合、排水はシリコン屑と蒸留水から成り、凝集沈殿後の濾過された水は、薬品が残留するため、ウェハ上に流すと、好ましくない反応を引き起こすため、ダイシング時に使用する水として再利用できない問題があった。
【００１９】
また薬品と被除去物の反応物であるフロックは、あたかも藻の如き浮遊物で生成される。このフロックを形成する条件は、ＰＨ条件が厳しく、攪拌機、ＰＨ測定装置、凝集剤注入装置およびこれらを制御する制御機器等が必要となる。またフロックを安定して沈降させるには、大きな沈殿槽が必要となる。例えば、３ｍ３／１時間の排水処理能力であれば、直径３メートル、深さ４メートル程度のタンク（約１５トンの沈降タンク）が必要となり、全体のシステムにすると約１１メートル×１１メートル程度の敷地も必要とされる大がかりなシステムになってしまう。
【００２０】
しかも沈殿槽に沈殿せず浮遊しているフロックもあり、これらはタンクから外部に流出する恐れがあり、全てを回収する事は難しかった。つまり設備の大きさの点、このシステムによるイニシャルコストが高い点、水の再利用が難しい点、薬品を使う点から発生するランニングコストが高い点等の問題があった。
【００２１】
一方、図１５の如き、５ｍ３／１時間のフィルタ濾過と遠心分離機を組み合わせた方法では、濾過装置３０３にフィルタＦ（ＵＦモジュールと言われ、ポリスルホン系ファイバで構成されたもの、またはセラミックフィルタ）を使用するため、水の再利用が可能となる。しかし、濾過装置３０３には４本のフィルタＦが取り付けられ、フィルタＦの寿命から、約５０万円／本と高価格なフィルタを、少なくとも年に１回程度、交換する必要があった。しかも濾過装置３０３の手前のポンプ３０２は、フィルタＦが加圧型の濾過方法であるためモータの負荷が大きく、ポンプ３０２が高容量であった。また、フィルタＦを通過する排水の内、２／３程度は、原水タンク３０１に戻されていた。更には被除去物が入った排水をポンプ３０２で輸送するため、ポンプ３０２の内壁が削られ、ポンプ３０２の寿命も非常に短かった。
【００２２】
これらの点をまとめると、モータの電気代が非常にかかり、ポンプＰやフィルタＦの取り替え費用がかかることからランニングコストが非常に大きい問題があった。
【００２３】
また排水の中に入った被除去物（ダイシング屑、研磨屑または砥粒）を凝集沈殿する方法では、被除去物が化学的に反応されているため、再利用が難しい問題もあった。
【００２４】
【発明が解決しようとする課題】
しかも従来の濾過では、原水タンクの排水は、３０〜３００ｐｐｍがせいぜいである。よって原水タンクの中に混入されている屑の量も自ずと限定され、屑の回収効率が非常に悪い問題があった。
【００２５】
今までの説明からも判るように、地球環境に害を与える物質を可能な限り取り除くため、または濾過流体や分離された被除去物を再利用するために、排水の濾過装置は、色々な装置を追加して大がかりなシステムとなり、結局イニシャルコスト、ランニングコストが膨大と成っている。従って今までの汚水処理装置は、到底採用できるようなシステムでなかった。
【００２６】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記の課題に鑑みてなされ、第１に、固形物の混入された排水を取り入れて濾過し、ケーキ状の前記固形物と低濃度排水に分離する濾過装置と、前記低濃度排水を貯留する濾液タンクとを有した移載装置。
【００２７】
原水タンクの排水の濃度が高濃度に成ると、濾過装置の能力が低下する。よって、定期的に原水タンクの濃度を低下させることで濾過の能力を向上させることが出来る。
【００２８】
また排水の固形物を殆ど取り除くように濾過するのではなく、あらく濾過し、固形物の一部が濾過されずに残留している状態とする。そして濾過装置から排出された低濃度排水を、回収するのではなく、原水タンクに戻し、原水タンクの中の排水を低濃度にする。こうすることにより、原水タンクの排水のレベルを維持しつつ、原水タンクの排水の濃度をスピードを持って所望の濃度に低下させることが出来る。
【００２９】
例えば、本発明で採用する、原水タンク中の濾過装置は、排水に完全に浸っていないと濾過が出来ない。
【００３０】
原水タンクの中に浸っている濾過装置の上端から原水の表面までの原水量は、原水タンクのサイズにより決まっている。よってこの量よりも少ない原水を移載装置に移動させ、そして濾過して原水タンクに戻せば、濾過装置は、原水タンクの中で常に浸っている。この状態で、原水を濾過しつつ、原水タンクの原水濃度を低下させることが出来る。もちろん、原水タンクの濾過装置を停止させておいても良い。この場合でも、原水タンク中の濾過装置が大気に触れず、乾燥を防止でき、濾過機能を維持することが出来る。
【００３１】
またトラック等の移動可能な移載装置を採用すると、各半導体メーカー、各半導体ウェハメーカーに設置された原水タンクに移動でき、回収量の拡大を可能にする。よって同一の固形物を大量に回収でき、再利用の道も拡大する。
【００３２】
第２に、濾液タンクには、排水を外部に移送する移送手段を有することで解決するものである。
【００３３】
第３に、ケーキ状の固形物は、回収されて再利用されることで解決するものである。
【００３４】
ケーキと成った固形物は、まとめて再利用業者（半導体ウェハメーカー、Ｓｉ材料の供給メーカー、フィラーの加工メーカー、太陽電池メーカー、セメント、コンクリート、樹脂メーカー等）に提供することが出来る。また砒素等の有害物質が入った物質は、Ｓｉの中で固定された状態で回収でき、しかも乾燥した状態でなく、潤湿な状態で回収できるため、自然界への放出が極力抑えられる。
【００３５】
第４に、濾過装置は、フィルタプレス法、自然落下法または加圧法が採用されることで解決するものである。
【００３６】
これらの方法では、フィルタが袋状になっており、この袋の中でケーキ状の固形物とする事が出来る。
【００３７】
第５に、原水タンクの排水濃度は、５００〜４００００ｐｐｍであることで解決するものである。
【００３８】
図３で示した様に、自己形成されたフィルタ膜を原水タンクの中で採用すると、従来のフィルタと異なり、排水を５００〜４００００ｐｐｍと高濃度にする事が出来る。よって移載装置に設置された濾過装置の回収効率を高めることが出来る。
【００３９】
第６に、前記排水中のｐＨが実質中性に制御されていることで解決するものである。
【００４０】
原水タンクの排水が実質中性に制御されることで、原水タンクの中のゲルまたはコロイド状の反応物を抑止することが出来る。よって移載装置に設置された濾過装置の目詰まりを防止し、濾過能力の低下を防止することが出来る。
【００４１】
第７に、固形物は、Ｓｉを含み、結晶物、多結晶物またはアモルファス物を研削、切削、研磨した際に発生する屑であることで解決するものである。
【００４２】
特に半導体ウェハメーカーでは、固形物の発生が非常に多く、また外部からの汚染が殆ど無い状態で回収でき再利用できるので、半導体ウェハの製造コストを低下させることが出来る。
【００４３】
第８に、固形物は、化合物半導体材料を含み、化合物を研削、切削、研磨した際に発生する屑であることで解決するものである。
【００４４】
化合物材料は、非常に高価であり、リサイクルすることで製造コストの低下を実現できる。
【００４５】
第９に、固形物は、半導体ウェハ、パシベーションが施された半導体ウェハ、絶縁性樹脂でパッケージされた半導体装置であり、これらを構成する材料を研削、切削、研磨した際に発生する屑であることで解決するものである。
【００４６】
第１０に、固形物の混入された排水を取り入れる取り入れ手段と、前記高濃度の排水を移送する第１の移送ポンプと、前記第１の移送ポンプから移送された排水が圧入され、且つ濾過されることによりケーキ状の前記固形物と低濃度排水に分離する濾過装置と、前記低濃度排水を貯留する濾液タンクと、前記濾液タンクから前記低濃度排水を外部に移送する第２の移送ポンプとを有することで解決するものである。
【００４７】
第１１に、排水は、前記移載装置の外部に設置された原水タンクに貯留され、この原水タンクの排水が高濃縮排水タンクへ移送され、前記第２の移送ポンプから出てきた低濃度排水を前記原水タンクに戻し、前記原水タンクの排水濃度を低下させることで解決するものである。
【００４８】
第１２に、高濃度の排水は、５００〜４００００ｐｐｍであることで解決するものである。
【００４９】
第１３に、原水タンクの中の固形物は、前記排水中のｐＨが実質中性に制御されていることで解決するものである。
【００５０】
第１４に、固形物は、Ｓｉを含み、結晶物、多結晶物またはアモルファス物を研削、切削、研磨した際に発生する屑であることで解決するものである。
【００５１】
第１５に、固形物は、化合物半導体材料を含み、化合物を研削、切削、研磨した際に発生する屑であることで解決するものである。
【００５２】
第１６に、固形物は、半導体ウェハ、パシベーションが施された半導体ウェハ、絶縁性樹脂でパッケージされた半導体装置であり、これらを構成する材料を研削、切削、研磨した際に発生する屑であることで解決するものである。
【００５３】
第１７に、移載装置の上、または移載装置の周りで使われる薬液は、移載装置で溜められる別の貯留タンクまたは容器が設けられることで解決するものである。
【００５４】
第１８に、原水タンクの排水は、半導体結晶物、半導体ウェハ、表面にパッシベーション膜が形成された半導体ウェハ、絶縁性樹脂で封止された半導体装置を研削・研磨する事によって生成される固形物からなり、この排水を５００〜４００００ｐｐｍの高濃度の排水にし、
前記原水タンクの排水をフィルタプレスで圧入濾過し、前記ケーキ状の固形物と低濃度排水に分離し、
前記低濃度排水を前記原水タンクに戻し、前記原水タンクの排水濃度を低下させることで解決するものである。
【００５５】
第１９に、原水タンクの排水は、半導体材料から成る結晶インゴットの研磨・研削物、半導体ウェハの裏面の研磨・研削物を含み、この排水を５００〜４００００ｐｐｍの高濃度の排水にし、
前記原水タンクの排水をフィルタプレスで圧入濾過し、前記ケーキ状の固形物と低濃度排水に分離し、
前記低濃度排水を前記原水タンクに戻し、原水タンクの排水濃度を低下させることで解決するものである。
【００５６】
第２０に、半導体材料、シリカ、金属、貴金属、レアメタルまたは化合物材料等が少なくとも混入された排水を前記フィルタプレスで圧入濾過し、前記ケーキ状の固形物と低濃度排水に分離し、
前記ケーキ状の固形物は、この固形物の乾燥を防止した状態で、再利用場に搬送することで解決するものである。
【００５７】
固形物は、乾燥すると粉状に飛散する。よって潤湿状態を維持すれば、乾燥を防止でき、固形物が自然界に飛散するのを防止でき、環境汚染の防止が可能となる。
【００５８】
第２１に、固形物の乾燥を防止する手段は、密閉される容器または袋であることで解決するものである。
【００５９】
【発明の実施の形態】
まず本発明の応用範囲について、説明する。
【００６０】
排水中の固形物は、研削、切削、研磨したものであり、これが流体と一緒になったものである。例えば、Ｓｉのウェハ等の結晶体を研削、切削、研磨する際、水と一緒にＳｉ屑が流され、排水が生成される。
【００６１】
また流体と固形物は、相互の化学反応によりゲル状、コロイド状の反応物が殆ど生成されない関係を持つ。例えば、純水とＳｉに於いて、Ｓｉは、ゲルまたはコロイド状の目詰まりの原因となる反応生成物が形成されない環境を作り出すことが第１の前提条件である。また生成されるとしても、原水タンクの中の濾過装置、移載装置の濾過装置の機能を大幅に低下させない条件である必要がある。そのために、流体は、ｐＨがコントロールされる。例えば、固形物としてＳｉを採用する場合、水は中性または弱酸性である必要がある。
【００６２】
例えばＳｉから成る固形物の濾過に於いては、流体として純水を採用するか、また工業用水、井戸水、水道水等を採用する場合が考えられる。純水以外では、色々な環境から取水するため、そのｐＨは、色々な値を示す。特に、水のｐＨがアルカリ性を強く示す程、珪酸イオンが増加し、これらの一部がゲル状またはコロイド状となり、目詰まりを起こす。よって中性、または弱酸性に水を制御するため、水の経路、原水タンクには、ｐＨ調整装置の設置が必要となる。また移載装置に於いて、排水が原水タンクへ戻るため、この排水がアルカリ性に成らないように、薬品の混入に注意を払わなければならない。
【００６３】
また半導体関係の排水を考える場合は、固形物は、Ｓｉを含み、結晶物、多結晶物またはアモルファス物を研削、切削、研磨した際に発生する屑である。また固形物は、化合物半導体材料、例えばＧａＡｓ、ＳｉＧｅを含み、化合物を研削、切削、研磨した際に発生する屑である。更に半導体ウェハ、ポリイミド樹脂等の樹脂および／またはＳｉ窒化膜等の無機物がパシベーション膜として施された半導体ウェハ、絶縁性樹脂でパッケージされた半導体装置を研削、切削、研磨した際は、これらを構成する材料が研削、切削、研磨した際に発生する屑である。またフェライト、ＰＺＴ、ジルコニア、セラミック、チタン酸カルシウム、チタン酸バリウム、カドミウムテルル、ポリカーボネイト、ガラエポ、ＡＴＣ等を研削、切削、研磨した際にも発生する。
【００６４】
続いて、これらの屑が発生する環境について、説明する。
【００６５】
第１の環境として、半導体材料から成る結晶物、化合物インゴット等をウェハまたは板状に加工する産業が考えられる。
【００６６】
図７〜図１３は、半導体ウェハの加工工程を説明するものである。
【００６７】
図７は、例えばＳｉの単結晶がインゴット状に引き上げられたものを示す。例えば８インチで２メートルもある。このインゴット１は、不要部分、上・下端部２、３を切断除去し、円柱状のいくつかのブロック４に切断される。この時は、図示しないブレードでカットし、水が供給される。（以上第１の研磨・研削工程）
続いて図８の如く、円柱状のブロック４を所定のウェハ径にするため、研削刃５で外周を研削する。ここでも研削刃５、ブロック４の保護を兼ねて、水の供給手段６を介してシャワーリングされる。（以上第２の研磨・研削工程）
続いて、図９に示すように、ブロック４には、ウェハの面内結晶方位を示すために、オリエンテーションフラット７が形成される。ここでも供給手段６により水が流される。（以上第３の研磨・研削工程）
続いて、図１０、図１１に示すように、ブロック４を接着剤で支持台ＳＵＢに貼り付け、一枚・一枚のウェハに切断する。図１０は、ダイヤモンド粒を貼り付けたブレードソー８でスライシングしている。また図１１では、ピアノ線９を張り、ピアノ線に沿ってスラリーのダイヤモンド砥粒を流し、ブロック４をスライシングしている。この時も、供給手段６により水が流される。
【００６８】
切断後は、接着剤を薬液で溶かし、ウェハを支持台から剥がし、ウェハとして分離している。後述するが、この接着剤、薬液が排水として原水タンクに流れると、排水のｐＨをアルカリ性にする恐れがある。そのため、ウェハから接着剤を取り除く際は、少なくともそこで使われる薬液、その排水が原水タンクへ流れないように工夫する必要がある。例えば支持台ＳＵＢ毎、原水タンクへ排水が流れない経路を持った洗浄装置に移載し、ここで取り除く必要がある。（第４の研磨・研削工程）
更には、ウェハの角部が欠けるのを防止するために、面取りが行われ、ウェハラッピングが行われる。
【００６９】
例えば、ウェハの外周に見える側面は、その角部が面取りされる。またオリエンテーションとなるカット面の両端、つまり外周辺とのコンタクト部分であり、この部分にも面取りが施される場合がある。（第５の研磨・研削工程）
更に、図１２のラッピング装置を使い、ウェハの表面または／および裏面を機械的化学的に研磨する。（以上第６の研磨・研削工程）
今までの第１〜第６までの研磨・研削工程に於いては、研磨・研削手段には殆どが水だけがかけられる。しかし研磨・研削手段の摩耗が考慮されて界面活性剤、潤滑油等の化学物質が混入される場合がある。これらの物質は、Ｓｉと反応する事があり、排水自身を中性または弱酸性に調整する必要がある。また水とＳｉで成る排水、水、Ｓｉおよび前記化学物質から成る排水は、出来る限り原水タンクを区別する必要がある。これは、この化学物質により、ゲル状またはコロイド状の物質が生成され、目詰まりの原因となるからである。しかし後者の排水が中性または弱酸性に調整される場合は、一つの原水タンクに排出することも可能である。
【００７０】
そしてそのまま、または不純物の導入、表面の欠陥処理を行い、完全結晶にして、ウェハが出荷される。
【００７１】
このウェハは、半導体メーカーにより、所望のＩＣとして作り込まれる。またこのＩＣは、ウェハにマトリックス状に形成され、少なくともＩＣの表面に樹脂、Ｓｉ窒化膜等のパシベーション膜が被覆される。一般には、最上層にポリイミド樹脂が被覆される場合と、このポリイミド樹脂の下層にＳｉ窒化膜が形成される場合がある。
【００７２】
ウェハは、そのままでは厚く、ダイシングが難しいため、また裏面の電気抵抗を下げるために更にはパッケージの厚みを薄くする目的で、バックラップされる。例えば、約３００μｍ以下まで薄くされる。このバックラップ装置が図１２に示される。ターンテーブル２００の上にウェハ２０１が取り付けられ、砥石２０２でウェハ裏面が削られる。符号２０４は、水を供給するノズル（シャワー）２０４である。（以上第７の研磨・研削工程）
最後に、図１３の様に半導体ウェハがダイシングされる。Ｗは、半導体ウェハで、ＤＢは、ダイシングブレードである。またＳＷ１、ＳＷ２は、ブレードに水をかけるシャワーであり、ＳＷ３は、ウェハＷに水をかけるためのシャワーである。
【００７３】
一般にダイシングラインの所のパシベーション膜は、取り除かれている。よってＳｉ、酸化Ｓｉ、層間絶縁膜で、ダイシングラインの所が構成されている。よってダイシング屑は、これらの削りカスより構成される。しかしパシベーション膜が被覆された状態でダイシングしても、何ら問題なく濾過できることは、言うまでもない。（以上第８の研磨・研削工程）
またダイシングされた半導体チップは、ＣＳＰとして加工される場合もある。例えば図１４Ａに於いて、プリント基板、セラミック基板、フレキシブルシート等の支持基板２２０上の電極２２１にマトリックス状に半導体チップ２２２が固着・配置され、全体を封止樹脂２２３で封止している。そしてこれを個々の半導体装置とするため点線の箇所でダイシングしている場合がある。この場合、メッキが考慮されて、電極２２１が全て配線でつながっている場合もあり、電極と封止樹脂が屑として生成される場合と、電極が全てアイランド状に加工され、封止樹脂のみが屑として生成される場合がある。ここで採用される半導体チップ２２２は、金属細線２２４を採用したフェイスアップ型であり、他にはバンプを採用したフェイスダウンが考えられる。
【００７４】
また図１４Ｂの様に、支持基板２２０が取り除かれたものもある。この場合、支持基板の厚みの分だけ薄くなる。当然支持基板は、ダイシングされないため、支持基板材料から成る固形物は発生しない。（以上第９の研磨・研削工程）
以上の様に、半導体の製造工程では、研磨・研削工程が数多く存在し、研磨・研削工程の際に、井戸水、水道水または工業用水等の水、あるいは蒸留水、イオン交換水等の純水を流す手法が取られている。
【００７５】
例えばダイシング装置では、ダイシングブレードの温度上昇防止のために、またダイシング屑がウェハに付着するのを防止するために、半導体ウェハ上に純水の流れを作ったり、ブレードに純水が当たるように放水用のノズルが取り付けられている。またバックグラインドでウェハ厚を薄くする際も、同様な理由により純水が流されている。
【００７６】
本発明では、これらの排水が濾過され、一部の固形物がケーキになり、残った低濃度排水は、原水タンクに戻される。
【００７７】
この概念を示したものが図１に示される。研磨・研削現場から生成された排水は、パイプ１００を介して原水タンク１０１に流されて溜められる。そして原水タンク１０１に設けられた第１の濾過装置１０２により、流体が抽出され、パイプ１０３、１０４を介して外部に輸送される。尚、１０５は、原水、１０６は、ポンプ、１０７は、濾液の輸送先を変える第１のバルブ、１０８は、濾液を循環させるパイプ、１０９は、薬液の注入装置、１１０は、ｐＨ調整装置、１１１は、ｐＨセンサ、１１２は、撹拌手段、１１３は、固形物の残留度を検知するセンサ、１１４は、原水タンクの原液を外部へ輸送するためのバルブである。
【００７８】
この原水タンク１０１は、排水の濾過が続けられるため、原水１０５の濃度が濃くなってくる。そして原水タンク１０５の濃度が濃くなればなるほど、第１の濾過装置１０２の機能が低下してくる。
【００７９】
一方、１２０は、原水タンク１０１の固形物を回収する移載装置である。この移載装置１２０は、工場の中に点在する原水タンク、色々な地域に点在する原水タンクを回収する目的で、移動可能なようになっている。基本的には、駆動能力のない台車でも良いが、載せる設備の大きさ、点在する原水タンクの距離により、トラック等の運搬車が好ましい。また必要によっては、移載装置に載せられた設備が原水タンク１０１の周囲に固定は位置されても良い。
【００８０】
この移載装置１２０は、原水タンク１０１からの原水１０５を濾過し、固形物をケーキ状にする第２の濾過装置１２１が取り付けられ、濾過して出てくる濾過水を原水タンク１０１に戻し、原水１０５の濃度を低下させている。
【００８１】
第２の濾過装置１２１は、例えばフィルタプレスから成り、その濾過能力に従い、高濃縮排水タンク１２２が、移載装置１２０の上に取り付けられている。原水タンク１０１は、かなり大きなものであり、原水１０５は、原水の自重により、高濃縮排水タンク１２２に自然に流れ込む。しかしこの流れ込みの速度、量を制御するために、第１の移送ポンプ１２３が取り付けられている。これは、移載装置１２０に取り付けられても、外部に取り付けられても良い。
【００８２】
一方、第２の濾過装置１２１から排出される濾液を原水タンク１０１に戻すために、第２の移送ポンプ１２４が取り付けられている。このポンプ１２４も、移載装置１２０に取り付けられても、外部に取り付けられても良い。また第２の移送ポンプの移送効率を考慮すると、手前に濾液タンク１２５を設けた方がよい。濾液タンク１２５にある程度溜まったら、第２の移送ポンプ１２４を介して原水タンクへ戻せるからである。
【００８３】
例えば、移載装置１２０から延在され、原水タンク１０２に取り付けられた移送手段（パイプまたはホース）１２６は、第１の移送ポンプ１２３に取り付けられ、移送手段１２７は、第１の移送ポンプ１２３と高濃縮排水タンク１２２の間に取り付けられる。また移送手段１２８は、間に第３の移送ポンプ１２９を介して高濃縮排水タンク１２２と第２の濾過装置１２１の間に取り付けられ、移送手段１３０は、第２の濾過装置１２１と濾液タンク１２５の間に取り付けられる。また移送手段１３１は、濾液タンク１２５と第２の移送ポンプ１２４の間に取り付けられ、更に移送手段１３２は、第２の移送ポンプ１２４と取り付けられ、原水タンク１０１へ延在されている。
【００８４】
よって原水１０５が移載装置１２０に送られ、ここで低濃度の濾液（排水）と固形物に分離され、低濃度の濾液が原水タンク１０１に戻されて、原水タンク１０１の濃度を低下させ、第１の濾過装置１０２の能力を向上させている。
【００８５】
第２の濾過装置１２１に、本発明のポイントがある。一般に濾過装置といえば、出来るだけ固形物を取り除き、濾液は固形物の混入されていないきれいな水にするが、ここでは、こうしていない。
【００８６】
ここの目的は、原水タンクの濃度を素早く低下させることが第１の目的である。また第２の目的は、濃度を低下させる際に第２の濾過装置１２１にトラップされた固形物をスピードを持って回収することである。ここでは、ケーキにしている。
【００８７】
従って、第２の濾過装置１２１は、第１の濾過装置１０２のフィルタ径よりも粗くしてあり、ある程度の速度で固形物を捕捉し、濾液は、きれいにしなくても良い。原水タンクの原水よりも低濃度になった濾液を原水タンク１０１に戻すことで原水タンク１０１の濃度を低下させている。尚、第２の濾過装置１２１のフィルタの目は、通気度１００〜２００ｃｃ／ｃｍ２／分であり、０．２５μｍよりも粗くなっている。またこの通気度は、固形物の大小により調整できることは言うまでもない。
【００８８】
従来の濾過装置では、原水の濃度は、３０〜３００ｐｐｍが限度であり、これを前述したフィルタの通気度よりも小さくして濾過しても、原水の固形物自体の量が少ないため、固形物はそれほど回収できない。
【００８９】
しかし、本発明では、真っ黒な排水（５００〜４００００ｐｐｍ）を、粗く濾過し、半透明に濁った濾液を原水タンク１０１に戻している。原水１０５を本発明の濾過装置で高濃度にし、原水をスピードを持って粗く濾過することで、第２の濾過装置の回収効率を高めている。
【００９０】
図１では、移送手段１２３、高濃縮排水タンク１２２および第３の移送ポンプ１２９は、取り付けられなくても、原水１０５の自重により第２の濾過装置１２１へ原水を供給することが出来る。また第２の濾過装置１２１としては、フィルタプレス法、自然落下法または加圧法等の方法が採用可能である。尚、これらの方法は、図５に於いて後述する。
【００９１】
また移載装置に移送される原水の量は限定される。つまり移載装置に移送されても、濾過装置１０２が原水１０５に完全に浸っている必要がある。これは、図３のフィルタが空気に触れると乾燥し、濾過能力を劣化させるからである。ここでは、高濃縮排水タンク１２２は、５００リットルの容量で、濾液タンク１２５は、２５０リットルの容量である。つまり５００リットルを原水タンクからとっても、フィルタは完全に原水に浸漬し、濾液タンクに２５０リットルが溜まると原水タンクへ戻されている。よって常にフィルタは、浸漬している。
【００９２】
図２は、フィルタプレスを第２の濾過装置１２１として採用したするシステムを示している。フィルタプレスは、一定量の原水を取り込むため、高濃縮排水タンク１２２、第３の移送ポンプ１２９、濾液を溜めるため濾液タンク１２５と濾液移送ポンプ１３３が必要となる。
【００９３】
フィルタプレス自身は、公知の濾過装置であり、例えば図４の様な構造をしている。詳細は後述する。フィルタプレスは、原水を濾過し、ケーキ１３４と半透明な濾液に分離する。そして濾液移送ポンプ１３３で移送された濾液がある程度濾液タンク１２５に溜まったら、第２の移送ポンプ１２４を使って濾液が原水タンク１０１へ戻される。
【００９４】
前述したように、原水の濃度は、濃ければ濃いほど、固形物の回収率は高くなる。しかし従来の装置では、３０〜３００ｐｐｍの原水濃度が限度である。しかし本発明では、以下の方法により、５００〜４００００ｐｐｍと遙かに高濃度にすることが出来る。
【００９５】
では、その原理と構造を図３を参照しながら説明していく。
【００９６】
まず発明を説明する上で被除去物と固形物を文章中で使い分けているため、定義する。前者の被除去物とは、濾過したい排水の中に含まれる固形物であり、個体である。
【００９７】
後者の固形物とは、前記被除去物が入った排水を濾過するため、砂のように個体物質が集められて層となったフィルタ膜１４２の構成物質を言う。例えば固形物１４０は、第１のフィルタ膜１４１に積層されるものである。積層されて成る第２のフィルタ膜１４２は、第１のフィルタ膜１４１の濾過精度よりも更に高い濾過精度を有し、外力が与えられた固形物は、排水中で個々に離間され、移動可能なものである。
【００９８】
被除去物は、例えば５００μｍ〜０．１μｍ以下と分布の広い粒子が大量に入ったものであり、例えばダイシング、バックグラインドまたはバックラップで発生する被除去物であり、または第１の工程から第９の工程で削られて発生する半導体材料屑、金属屑および／または絶縁膜材料屑である。
【００９９】
また固形物は、〜約５００μｍで分布している物質であり、例えばＳｉ等の半導体材料、アルミナ等の絶縁物質、金属等の切削屑、研磨屑または粉砕屑であり、また前記粒度分布を持った固形物質、例えばケイソウ土やゼオライト等である。尚、被除去物のサイズ、粒径分布により、固形物の粒度分布は、前述の粒度分布よりも上または下であってもよい。
次に、被除去物の集合体および／または固形物の集合体が濾過性能の高い濾過膜として活用できる点について説明する。
【０１００】
まず発明者は、タンクの原液内に含まれる被除去物を濾過するため、この被除去物をフィルタ膜として活用することを考えた。
【０１０１】
例えば、被除去物は、第１の研磨・研削工程〜第９の研磨・研削工程で発生するものが採用でき、主に半導体材料、絶縁材料、金属材料であり、Ｓｉ、酸化Ｓｉ、Ａｌ、ＳｉＧｅ、封止樹脂等の有機物およびその他の絶縁膜材料や金属材料が該当する。また化合物半導体では、ＧａＡｓ、ＳｉＧｅ等の化合物材料が該当する。
【０１０２】
特に第８、第９の研磨・研削工程で発生する金属材料は、全体の研削屑または研磨屑に対して非常に少ないため、水と反応した物質の量が少なく目詰まりの原因と成らない。しかし第２のフィルタ膜１４２の固形物として採用する場合、この金属は無い方が更に良く、第１の研磨・研削工程〜第７の研磨・研削工程で発生する屑で第２のフィルタ膜を形成した方が良い。
【０１０３】
また第９の研磨・研削工程に於いてダイシングを採用している。これはウェハの表面に樹脂を被覆し、最後に封止された樹脂とウェハを一緒にダイシングするものである。またセラミック基板の上に半導体チップをマトリックス状に配置し、セラミック基板も含めて樹脂を被覆し、最後に封止された樹脂とセラミック基板をダイシングするものもある。これらもダイシングする際に被除去物が発生する。
【０１０４】
一方、半導体分野以外でも被除去物が発生する所は数多くある。例えばガラスを採用する産業に於いては、液晶パネル、ＥＬ表示装置のパネル等は、ガラス基板のダイシング、基板側面の研磨等を行うため、ここで発生するガラス屑が被除去物に該当する。また電力会社や鉄鋼会社では石炭を燃料として採用しており、石炭から発生する粉体が該当し、更には煙突から出る煙の中に混入される粉体も除去物に相当する。また鉱物の加工、大理石の加工、宝石の加工、墓石の加工から発生する粉体もそうである。更には、旋盤等で加工した際に発生する金属屑、セラミック基板等のダイシング、研磨等で発生するセラミック屑等が該当する。
【０１０５】
これらの屑は、研磨、研削または粉砕等の加工により発生し、屑を取り去る為に水の中に取り込み、排水として生成されるものである。
【０１０６】
では、上記被除去物でフィルタを形成し、被除去物を取り除く濾過について具体的に説明する。
【０１０７】
尚、前述したように流体、被除去物は、色々な組み合わせがあるが、ここでは流体として水が採用され、水の中には、切削された被除去物として半導体ウェハのダイシング屑が含まれたものとして説明してゆく。
【０１０８】
図３の符号１４１は第１のフィルタ膜である。またフィルタ孔の開口部および第１のフィルタ膜１４１の表面に層状に形成されている膜は、固形物１４０Ａ、１４０Ｂである。この固形物１４０は、前述したようにダイシング排水を使って成膜したものであるが、第１の研磨・研削工程〜第９の研磨・研削工程で発生する排水を採用して成膜しても良い。またセラミック、Ｓｉ、アルミナ等の固まりを用意し、研磨・研削手段で削り、これを水で流して、この排水で成膜しても良い。当然、研磨・研削手段の目のあらさ、研磨・研削スピード等で発生する屑の粒度分布が異なることは言うまでもない。
【０１０９】
被除去物１４３は、フィルタ孔を通過できない大きな被除去物１４３Ａとフィルタ孔を通過できる小さな被除去物１４３Ｂに分けられる。図では黒丸で示したものが通過できる小さな被除去物１４３Ｂである。
【０１１０】
またここで採用可能な第１のフィルタ膜１４１は、原理的に考えて有機高分子系、セラミック系とどちらでも採用可能である。しかしここでは、平均孔径０．２５μｍ、厚さ０．１ｍｍのポリオレフィン系の高分子膜を採用した。
【０１１１】
この濾過装置１４４の周囲には、被除去物１４３が混入された排水があり、空間１４５には、パイプ１４６を吸引しているため、濾過水が生成されている。その流れは白い矢印で示している。
【０１１２】
前述したようにフィルタ膜を介して排水を吸引する結果、排水は、第１のフィルタ膜１４１を通過する。その際、フィルタ孔を通過できない大きな被除去物１４３Ａは、第１のフィルタ膜１４１の表面に捕獲される。
【０１１３】
第１のフィルタ膜１４１が浸かっている排水の中で被除去物１４３がランダムに位置しており、大きな被除去物から小さな被除去物までが不規則にフィルタ孔に移動していく。そしてランダムに捕獲された大きな被除去物１４０Ａが第２のフィルタ膜１４２の初段の層となり、この層がフィルタ孔よりも小さなフィルタ孔を形成し、この小さなフィルタ孔を介して大きな被除去物１４３Ａから小さな被除去物１４３Ｂが捕獲されていく。この時、研削、研磨または粉砕等の機械加工により発生する前記被除去物は、その大きさ（粒径）がある範囲で分布し、しかもそれぞれの被除去物の形状が異なっているために、被除去物と被除去物の間には、色々な形状の隙間ができ、水はこの隙間を通路として移動し、最終的に排水は濾過される。これは、砂浜の水はけが良いのと非常に似ている。
【０１１４】
この第２のフィルタ膜１４２は、大きな被除去物１４３Ａから小さな被除去物１４３Ｂをランダムに捕獲しながら徐々に成長し、水（流体）の通路を確保しながら小さな被除去物１４３Ｂをトラップする様になる。この状態を示す図が、図３である。しかも第２のフィルタ膜１４２は、層状に残存しているだけで被除去物は砂のように容易に移動可能なので、層の付近に気泡を通過させたり、水流を与えたり、音波や超音波を与えたり、機械的振動を与えたり、更にはスキージ等でこすったりする事で、簡単に第２のフィルタ膜１４２の表層を排水側に移動させることができる。この砂のように個々に分離される構造が、第２のフィルタ膜１４２の濾過能力が低下しても、第２のフィルタ膜１４２に外力を加えることで、簡単にその能力が復帰できる要因となる。また別の表現をすれば、フィルタ能力の低下の原因は、主に目詰まりであり、この目詰まりを発生させている第２のフィルタ膜１４２の表層の被除去物を再度流体中に移動させる事ができ、目詰まりを繰り返し解消させ、濾過能力の維持が実現されている。
【０１１５】
しかし第１のフィルタ膜１４１が新規で取り付けられた場合、第１のフィルタ膜１４１の表面には固形物１４０の層が形成されていないので、また第１のフィルタ膜１４１に第２のフィルタ膜１４２の層が薄くしか形成されていないので、フィルタ孔を介して小さな被除去物１４３Ｂが通過する。この時は、その濾過水を再度排水が貯められている側に循環し、小さな被除去物１４３Ｂが第２のフィルタ膜１４２で捕獲されることを確認するまで待つ。これが図１のパイプ１０８で可能になるわけである。そして確認した後は、通過した小さな被除去物１４３Ｂの如きサイズの小さな被除去物が次々と捕獲され、排水は所定の清浄度で濾過される。
【０１１６】
図１に示す光センサ１１３の如き、被除去物検出手段を取り付け、前記被除去物の混入率が検査できるようになっていると確認が容易である。
【０１１７】
また濾過水に小さな被除去物１４３Ｂが残存している場合、この濾過水を戻すのではなく、別のタンクに移し、この小さな被除去物１４３Ｂやこの被除去物１４３Ｂと同程度のサイズの被除去物が捕獲されるのを確認するまで待ち、この後は、通過した小さな被除去物１４３Ｂの如きサイズの小さな被除去物が次々と捕獲され、排水は所定の清浄度で濾過されるため、濾過水は再利用可能となる。そしてこの濾過装置１４４の周囲の排水は、徐々に濃縮される。
【０１１８】
一例としてＳｉウェハのダイシング時に発生する切削屑の粒径分布を説明する。およそ０．１μｍ〜２００μｍの範囲で分布されている。尚、粒径分布測定装置は、０．１μｍよりも小さい粒が検出不能であったが、実際は、これよりも小さいものが含まれている。実験に依れば、この切削屑が混入された排水を濾過した際、この切削屑が第１のフィルタ膜１４１に形成され、０．１μｍ以下の切削屑まで捕獲することが判っている。
【０１１９】
例えば０．１μｍまでの切削屑を取り除こうとすれば、このサイズよりも小さな孔が形成されたフィルタを採用するのが一般的な考えである。しかし大きな粒径と小さな粒径が分布される中で、この間のサイズのフィルタ孔を採用しても、０．１μｍ以下の切削屑が捕獲できることが前述の説明から判る。
【０１２０】
逆に、被除去物の粒径のピークが０．１μｍひとつであり、その分布も数μｍと非常に狭い範囲で分布されていたら、フィルタは直ぐに目詰まりを起こすだろう。説明からも判るように、被除去物であるＳｉのダイシング屑は、大きな粒径と小さな粒径のピークが２つ現れており、しかも〜２００μｍの範囲で分布されているので、濾過能力が向上されている。また電子顕微鏡等で観察すると、被除去物の形状が多種多様であることが判る。つまり少なくとも粒径のピークが２つあり、被除去物の形状が多種多様であるから、被除去物同士に色々な隙間が形成され、濾過水の通路となり、これにより目詰まりが少なく、濾過能力の大きいフィルタが実現されたものと考えられる。
以上、第１のフィルタ膜１４１の表面に、０．１μｍ以下〜２００μｍまでの粒径分布を有する被除去物を第２のフィルタ膜１４２として形成すると、０．１μｍ以下の被除去物までも取り除けることが判る。また最大粒径は、２００μｍに限ることはなく、これ以上でも良い。例えば〜５００μｍ、〜５００μｍ以上で分布された被除去物でも濾過は可能である。
【０１２１】
以上の説明からも、ダイシング屑（被除去物）の排水が入った排水タンクに前記濾過装置１４４を浸漬し、濾過していくと、所定の精度で濾過され、排水タンクの排水は時間と共に高濃度になっていくことが判るだろう。
【０１２２】
図３では、第２のフィルタ膜の表面を取り除く方法として、気泡の上昇を活用した例を示した。斜線で示す矢印の方向に気泡が上昇し、この気泡の上昇力や気泡の破裂が直接被除去物や固形物に外力を与え、また気泡の上昇力や気泡の破裂により発生する水流が被除去物や固形物に外力を与える。そしてこの外力により第２のフィルタ膜１４２の濾過能力は、常時リフレッシュし、ほぼ一定の値を維持することになる。またその濾過能力が低下するにしても、その低下速度を極端に遅くすることが出来る。
【０１２３】
第２のフィルタ膜１４２に目詰まりが発生してその濾過能力が低下しても、前記気泡のように、第２のフィルタ膜１４２を構成する固形物１４０を動かす外力を与えることで、第２のフィルタ膜１４２を構成する固形物１４０を排水側に動かすことができ、濾過能力を長期にわたり維持させることができる。
【０１２４】
尚、濾過能力を維持できれば、外力が常に加わっていても良いし、間欠的に加わっても良い。
【０１２５】
また全ての実施の形態に言えることであるが、フィルタ膜は、排水に完全に浸されている必要がある。第２のフィルタ膜は、長時間空気に触れると膜が乾燥し、剥がれたり、崩れたりするからである。また空気に触れているフィルタが少しでもあると、フィルタ膜は空気を吸引するため、濾過能力が低下するからである。
【０１２６】
従って、被除去物で第２のフィルタ膜１４２を形成した濾過装置１４４を原水タンク１０１に浸漬して濾過すると、常に濾過能力が維持できるため、原水１０５は、決まった濾過期間で所定の濃度まで排水の濃度を高めることができる。
【０１２７】
実験に依れば、５００ｐｐｍ〜最高４００００ｐｐｍまで可能となる。従って原水の被除去物の濃度は、非常に濃いため、図１や図２に説明した粗い目のフィルタで濾過しても、被除去物を効率よくケーキにできる。
続いて、図４を参照してフィルタプレスの原理を簡単に説明する。１５０は、フィルタであり、上と下に口が形成された筒状の布である。
【０１２８】
このフィルタ１５０は、図４Ａの様に、プレス手段１５１とフィルタ支持体１５２の間に配置され、続いて図４Ｂの様に、第１の押さえ手段１５３により、フィルタ１５０の下の口が押さえられる。この状態で、フィルタ１５０は、袋１５４となり、中に高濃縮排水を溜めることが可能となる。
【０１２９】
続いて、図４Ｃの如く、フィルタ１５０から成る袋１５４に、排水供給手段１５５を通じて高濃縮排水１５６が供給される。前述したようにこのフィルタ１５０の通気度は、１００〜２００ｃｃ／ｃｍ２／分であるため、この高濃縮排水１５６を溜めておくことが出来る。
【０１３０】
続いて、図４Ｄの様に、袋１５４の上の口を第２の押さえ手段１５５で抑える。この結果、高濃縮排水１５６は、上下の口がとじられた袋１５４にとじ込められる。そして図４Ｅに示すように、プレス手段１５１とフィルタ支持体１５２を使いプレスすれば、フィルタ１５０から濾液が出てくる。この濾液は、下方に置いた濾液タンク１２５に溜められ、図１に示す原水タンクに戻される。濾液は、フィルタの目が粗いため、比較的早くケーキとして取り出せる。しかし濾液は、原水タンクの濃度よりも低濃度と成るが、きれいな水ではなく、この半透明の濾液が原水タンクに戻されるが、ケーキとして回収でき、原水タンクの濃度も比較的早く低濃度にすることが出来る。
【０１３１】
最後に、第２の抑え手段１５５を解除し、続いて第１の抑え手段１５３を解除すれば、ケーキになった被除去物が落下し、回収が可能となる。
【０１３２】
このケーキは、水が含んでケーキとなっており、乾燥すると飛散する。そのため、ケーキは、密閉された容器１５７または袋に回収される。また長期に保存する場合、金属がラミネートされた、また透湿性のない袋が好ましい。被除去物が、シリカ、金属、貴金属、レアメタルまたは化合物半導体材料であれば、リサイクル材料として効率高く回収ができる。また砒素等の有害金属で有れば、外部雰囲気を汚染することなく回収することが出来る。
【０１３３】
どちらにしてもこの密閉できる容器１５７または袋に入れて、再利用場、産廃処理場に持っていくことが出来る。
【０１３４】
図５にフィルタプレス１２１以外で、被除去物を回収できる濾過装置を説明する。
図５Ａは、下の口がとじられた袋１６０が容器１６１の中に取り付けられ、自然落下で濾液を回収するものである。容器１６１の底面には、パイプ１６２が取り付けられ、このパイプ１６２を介して濾液タンク、原水タンクへと移送される。
【０１３５】
図５Ｂは、図５Ａの改良型で、容器１６１は、フィルタ１６０を介して上の空間１６３と下の空間１６４に区画される。そして上の空間１６３を加圧すれば、排水が濾過されるものである。
【０１３６】
更に図５Ｃは、表面にフィルタが形成されたベルト１６５が設けられ、この上で被除去物を捕捉するものである。符号１６６は、ケガキのようなものであり、フィルタの表面が削られて被除去物が容器１６７に回収されるものである。そしてベルトが浸っている排水が原水タンクに戻される。尚、この場合、濾液タンク１２５は、省略されても良い。
【０１３７】
【発明の効果】
以上の説明からも明らかなように、原水タンクの排水を高濃度の原水にし、この高濃度にされた排水を、移載装置上に取り付けられた濾過装置で、ケーキと濾液（低濃度排水）にし、この濾液（低濃度排水）を再度原水タンクに戻すことで、原水タンク中の濾過装置の能力を向上させることが出来ると同時に、ケーキとして屑をまとめることが出来る。また流体が蒸留水であると、またｐＨが調整されて中性または弱酸性であると、被除去物は、排水中で殆ど反応しないため、再利用も可能となる。
【０１３８】
また移載装置に濾過システムとして設置されているため、異なる場所に配置された原水タンクをそれぞれケーキと濾液に分けることが出来る。よって回収量を拡大することができ、リサイクル効率を高めることができる。
【０１３９】
以上、本発明は、簡単なシステムで、非常に微細な被除去物が混入された排水から被除去物を分離回収することができ、産業廃棄物を極力減らせ、リサイクルが可能な環境に優しい濾過が実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の移載装置と原水タンクの関係を説明する図である。
【図２】本発明の移載装置に設置される濾過システムを説明する図である。
【図３】原水タンクに採用される濾過装置を説明する図である。
【図４】移載装置に設置される濾過装置を説明する図である。
【図５】移載装置に設置される濾過装置を説明する図である。
【図６】移載装置に設置される濾過装置を説明する図である。
【図７】半導体結晶物の研磨・研削工程を説明する図である。
【図８】半導体結晶物の研磨・研削工程を説明する図である。
【図９】半導体結晶物の研磨・研削工程を説明する図である。
【図１０】半導体結晶物の研磨・研削工程を説明する図である。
【図１１】半導体結晶物の研磨・研削工程を説明する図である。
【図１２】半導体結晶物の研磨・研削工程を説明する図である。
【図１３】半導体結晶物の研磨・研削工程を説明する図である。
【図１４】半導体装置のダイシング工程を説明する図である。
【図１５】従来の濾過システムを説明する図である。
【符号の説明】
１０１                    原水タンク
１２０                    移載装置
１２１                    濾過装置
１２２                    高濃縮排水タンク
１２５                    濾液タンク
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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