專利名稱：蝕刻酸廢液處理系統(tǒng)、蝕刻酸廢液處理裝置及適用于該系統(tǒng)與裝置的蝕刻酸廢液處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)施方式涉及蝕刻酸廢液處理系統(tǒng)、蝕刻酸廢液處理裝置及適用于該系統(tǒng)與裝置的蝕刻酸廢液處理方法。
背景技術(shù)：
以往，通過化學(xué)蝕刻對使用于半導(dǎo)體、液晶等的基板表面進(jìn)行處理時(shí)一般廣泛采用蝕刻酸，其為氫氟酸(HF)和硝酸(HNO3)的混酸，并以HF、H2S04、HN03、CH3COOH及H3PO4等為主成分。采用此種蝕刻酸所制造的液晶顯示裝置中，驅(qū)動規(guī)定像素的掃描線路及信號線路大多是由積層膜等形成，該積層膜則是使用鉬(Mo)的單層膜或以鉬為主成分的合金膜(所謂的蓋層及屏障層)來覆蓋下列膜而成鉬的單層膜；以鉬為主成分并以鈦(Ti)、鉻(Cr)、 鎳(Ni)、鋯{Ir) M (Nb)、鉿(Hf)、鉭(Ta)、鎢(W)等為添加元素的合金膜；或鋁(Al)的單層膜；以鋁為主成分并以硼(B)、碳(C)、鎂(Mg)、硅(Si)、鈦(Ti)、鎳(Ni)、銅(Cu)、鋅(Zn)、 釔(Y)、鋯(Zr),IE (Pd)、銀(Ag)、鑭(La)、鋪(Ce)、鈮(Nb)、鉭(Ta)等為添加元素的合金膜。采用該蝕刻酸進(jìn)行蝕刻工序后所排放的蝕刻廢液會對人體或環(huán)境造成不良影響， 因而對蝕刻廢液的排放定有嚴(yán)格的排放標(biāo)準(zhǔn)。因此，以往一般進(jìn)行以下處理對從固形物分離得到的濾液進(jìn)行離子交換處理，從而得以在排入廢棄物排放路徑之前去除溶解金屬。關(guān)于該蝕刻酸廢液處理系統(tǒng)及處理方法，專利文獻(xiàn)1中指出采用供一面旋轉(zhuǎn)硅晶圓基板一面對表面實(shí)施粗面化處理的蝕刻酸(蝕刻成分為HF及HNO3)時(shí)，將95%以上的濃硫酸(H2SO4)用作增稠劑是有效的，且濃硫酸與蝕刻酸的主成分為相同酸系，因而在廢液處理方面也是有利的。專利文獻(xiàn)1 日本特開第2005-150171號公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的蝕刻酸廢液處理系統(tǒng)的特征在于具有將蝕刻酸廢液再生為再生蝕刻酸的再生裝置，并將使用再生裝置而再生的蝕刻酸循環(huán)再利用于蝕刻中，其中該蝕刻酸廢液是將蝕刻酸使用于蝕刻后排放的廢液。以下參照附圖，同時(shí)對本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說明。實(shí)施方式可適用于半導(dǎo)體、液晶、有機(jī)EL或場發(fā)射裝置的制造工序中的蝕刻中， 且蝕刻酸可為HF、H2SO4, HN03、CH3COOH及H3PO4當(dāng)中的至少一種酸，例如用超純水稀釋濃度 0.5%的HF后得到的0.5% DHF等。此外，作為蝕刻酸也能夠使用0. 1.0%濃度的 DHF。本實(shí)施方式的蝕刻酸廢液處理裝置的特征在于通過蝕刻酸廢液處理循環(huán)流道來連接去除固形物的過濾器與去除金屬陽離子的離子交換樹脂塔，并具有去除蝕刻酸廢液所含有的金屬陰離子的金屬陰離子去除部。使用離子交換樹脂塔去除的金屬陽離子為用于形成金屬膜的鈦(Ti)、鉭(Ta)、鋁 (Al)、鎳(Ni)、鈷(Co)、銀(Ag)、金(Au)、銅(Cu)、鎢(W)的離子，該金屬膜則是用于例如在半導(dǎo)體制造技術(shù)中對形成于主動及被動組件區(qū)域、或者半導(dǎo)體基板內(nèi)或基板上的結(jié)構(gòu)要素形成具導(dǎo)電性的接觸；以及填充穿孔圖案、階層間金屬化圖案及附有彼此連接線路的圖案， 并對這些結(jié)構(gòu)要素及/或區(qū)域進(jìn)行配線及連接?？墒菇饘訇庪x子去除部至少去除硼(B)。亦可使金屬陰離子去除部為螯合形成纖維或螯合形成樹脂。更且，還可將每一個(gè)通過蝕刻酸廢液處理循環(huán)流道連接的過濾器及離子交換樹脂塔作成密閉容器，且可通過連接各密閉容器的蝕刻酸廢液處理循環(huán)流道5來連續(xù)連接各密閉容器，并使用單一的泵7來流通蝕刻酸廢液。又，本實(shí)施方式的蝕刻酸廢液處理方法的特征在于通過蝕刻酸廢液處理循環(huán)流道連續(xù)再生蝕刻酸廢液，并將其連續(xù)循環(huán)再利用于半導(dǎo)體、液晶、有機(jī)EL或場發(fā)射裝置的制造工序中的蝕刻中，其中該蝕刻酸廢液是將HF、H2S04、HN03、CH3C00H& H3PO4當(dāng)中的至少一種酸使用于半導(dǎo)體、液晶、有機(jī)EL或場發(fā)射裝置的制造工序中蝕刻后而排放的廢液。本實(shí)施方式的蝕刻酸廢液處理方法是通過蝕刻酸廢液處理循環(huán)流道連續(xù)進(jìn)行使用過濾器去除固形物的固形物去除工序、及去除金屬陽離子的金屬陽離子去除工序，并可具有金屬陰離子去除工序，該陰離子去除工序是使蝕刻酸廢液與螯合形成纖維或螯合形成樹脂接觸后，除去蝕刻酸廢液所含有的金屬陰離子。[作用]本實(shí)施方式的蝕刻酸廢液處理系統(tǒng)、蝕刻酸廢液處理裝置及適用于該系統(tǒng)與裝置的蝕刻酸廢液處理方法中，由于設(shè)有可去除金屬陰離子的金屬陰離子去除部，且在不與其它廢液混合的情況下個(gè)別處理并循環(huán)再利用蝕刻酸廢液，故能夠減少蝕刻酸的浪費(fèi)。另通過流通蝕刻酸廢液的蝕刻酸廢液處理循環(huán)流道來連續(xù)連接各密閉容器可使裝置達(dá)到小型化，從而能夠抑制壓力損失，并可由一臺泵來運(yùn)作，可進(jìn)行低耗電的低負(fù)載運(yùn)作。又，本實(shí)施方式的蝕刻酸廢液處理系統(tǒng)、蝕刻酸廢液處理裝置及適用于該系統(tǒng)與裝置的蝕刻酸廢液處理方法中，由于是構(gòu)成為由密閉的容器作成的裝置且未含有添加的藥液，因此不需要持有特殊執(zhí)照的作業(yè)人員，可降低管理費(fèi)用、人事費(fèi)用。


圖1為一實(shí)施方式的蝕刻酸廢液處理系統(tǒng)的示意圖。
具體實(shí)施例方式以下對一實(shí)施方式進(jìn)行說明。圖1示出蝕刻酸廢液處理裝置1，其為本實(shí)施方式中將蝕刻酸廢液再生為再生蝕刻酸的再生裝置的一實(shí)施方式，其中該蝕刻酸廢液是將蝕刻酸使用于蝕刻后排放的廢液。蝕刻酸廢液處理裝置1通過蝕刻酸廢液處理循環(huán)流道5連接去除固形物的過濾器2與去除金屬陽離子的離子交換樹脂塔3，并將過濾器2與金屬陽離子交換樹脂塔3的上游側(cè)連接。流經(jīng)與蝕刻酸廢液所流入的入口管6連接的過濾器2，即蝕刻酸廢液處理循環(huán)流道5的一部分，便可去除蝕刻酸廢液中所含的固形物。又，通過蝕刻酸廢液處理循環(huán)流道5連接過濾器2、泵7及流量計(jì)8，再通過蝕刻酸廢液處理循環(huán)流道5依序連續(xù)連接離子交換樹脂塔3，由此在蝕刻酸廢液處理裝置1中，流經(jīng)過濾器2的蝕刻酸廢液便連續(xù)依序供給至金屬陽離子交換樹脂塔3。進(jìn)一步在離子交換樹脂塔3的蝕刻酸廢液處理循環(huán)流道5的下游側(cè)，連續(xù)連接使用螯合形成纖維或螯合形成樹脂來至少去除B的金屬陰離子去除部4。為取代離子交換基，而使導(dǎo)入有金屬離子和可形成螯合物(錯(cuò)合物)的官能基的螯合形成樹脂形成螯合物來捕捉金屬離子。該螯合形成樹脂在5 < pH < 14可去除B。螯合形成纖維為形成金屬離子螯合物的化合物螯合劑與纖維素纖維形成化學(xué)鍵結(jié)的纖維。又，螯合劑是指在一分子中存有多個(gè)具孤電子對的元素(N(氮)、0(氧)、P(磷)、 S(硫)等)的化合物。通過向金屬離子提供孤電子對的電子來形成強(qiáng)螯合鍵(配位鍵)， 工業(yè)上一般是使用稱為“EDTA” (乙二胺四乙酸)的螯合劑。螯合形成纖維由于在纖維表面存有螯合官能基，且其與溶液的接觸效率非常高， 因此可快速吸附溶液中的金屬離子、半金屬離子。其低濃度去除性能優(yōu)良，且螯合形成纖維的螯合官能基和金屬離子、半金屬離子的反應(yīng)性高，由此可去除溶液中的金屬離子、半金屬離子至Ippb以下。更且，其吸附選擇性優(yōu)良，可選擇性地吸附B等半金屬而不會受到共存的重金屬、堿金屬或堿土類金屬的影響。特別是可吸附B的螯合形成纖維可在2. 5 < pH < 12下用于去除B，并可使用金屬陰離子去除部4的螯合形成纖維來進(jìn)行含有0. 5% DHF且pH < 5的蝕刻酸廢液中的B的去除。作為本實(shí)施方式中所使用的螯合形成纖維的優(yōu)選官能基，例舉以下述通式[1]所示的官能基。化1
R以通式[1]表示的官能基，存在于其中的氮或羥基對硼顯示出優(yōu)良的選擇捕捉能力。導(dǎo)入有以通式[1]表示的螯合形成官能基的螯合形成纖維對B具有優(yōu)良的螯合捕捉能力，作為其一例，示出采用導(dǎo)入有N-甲基-D-葡糖胺殘基的螯合形成纖維來捕捉硼離子的示例(下述式[2])。化2
權(quán)利要求
1.一種蝕刻酸廢液處理系統(tǒng)，其特征在于，具有將蝕刻酸廢液再生為再生蝕刻酸的再生裝置，并將使用該再生裝置而再生的該蝕刻酸循環(huán)再利用于蝕刻中，其中該蝕刻酸廢液是將蝕刻酸使用于蝕刻后排放的廢液。
2.如權(quán)利要求1所述的蝕刻酸廢液處理系統(tǒng)，其特征在于，該蝕刻為半導(dǎo)體、液晶、有機(jī)EL或場發(fā)射裝置的制造工序中的蝕刻。
3.如權(quán)利要求1所述的蝕刻酸廢液處理系統(tǒng)，其特征在于，該蝕刻酸為HFd2S04、HN03、 CH3COOH及H3PO4當(dāng)中的至少一種酸。
4.一種蝕刻酸廢液處理裝置，其特征在于，通過蝕刻酸廢液處理循環(huán)流道來連接去除固形物的過濾器與去除金屬陽離子的離子交換樹脂塔，并具有去除蝕刻酸廢液所含有的金屬陰離子的金屬陰離子去除部。
5.如權(quán)利要求4所述的蝕刻酸廢液處理裝置，其特征在于，該過濾器設(shè)置在該離子交換樹脂塔的上游側(cè)。
6.如權(quán)利要求4所述的蝕刻酸廢液處理裝置，其特征在于，進(jìn)一步備有泵，且該過濾器通過該蝕刻酸廢液處理循環(huán)流道與該泵連接。
7.如權(quán)利要求4所述的蝕刻酸廢液處理裝置，其特征在于，進(jìn)一步備有流量計(jì)，且該過濾器經(jīng)由該泵并通過該蝕刻酸廢液處理循環(huán)流道與該流量計(jì)連接。
8.如權(quán)利要求4所述的蝕刻酸廢液處理裝置，其特征在于，該金屬陽離子為鈦(Ti)、鉭 (Ta)、鋁(Al)、鎳(Ni)、鈷(Co)、銀(Ag)、金(Au) (Cu)、鎢(W)的任一種的離子。
9.如權(quán)利要求4所述的蝕刻酸廢液處理裝置，其特征在于，該金屬陰離子去除部可至少去除硼⑶。
10.如權(quán)利要求4所述的蝕刻酸廢液處理裝置，其特征在于，該金屬陰離子去除部設(shè)置在該離子交換樹脂塔的下游側(cè)。
11.如權(quán)利要求4所述的蝕刻酸廢液處理裝置，其特征在于，該金屬陰離子去除部為螯合形成纖維或螯合形成樹脂。
12.如權(quán)利要求11所述的蝕刻酸廢液處理裝置，其特征在于，該螯合形成纖維為形成金屬離子螯合物的化合物螯合劑與纖維素纖維形成化學(xué)鍵結(jié)的纖維。
13.如權(quán)利要求11所述的蝕刻酸廢液處理裝置，其特征在于，該螯合形成纖維具有胺基及兩個(gè)以上的羥基。
14.如權(quán)利要求4所述的蝕刻酸廢液處理裝置，其特征在于，在該金屬陰離子去除部的下游側(cè)進(jìn)一步設(shè)有粒子過濾器。
15.如權(quán)利要求4所述的蝕刻酸廢液處理裝置，其特征在于，在該粒子過濾器的下游側(cè)進(jìn)一步設(shè)有計(jì)量PH的pH計(jì)。
16.如權(quán)利要求4所述的蝕刻酸廢液處理裝置，其特征在于，可將通過該蝕刻酸廢液處理循環(huán)流道連接的該過濾器及該離子交換樹脂塔的每一個(gè)作成密閉容器，且可通過連接該各密閉容器的該蝕刻酸廢液處理循環(huán)流道來連續(xù)連接該各密閉容器，并使用單一的泵來流通該蝕刻酸廢液。
17.一種蝕刻酸廢液處理方法，其特征在于，通過蝕刻酸廢液處理循環(huán)流道再生蝕刻酸廢液，并將其連續(xù)循環(huán)再利用于半導(dǎo)體、液晶、有機(jī)EL或場發(fā)射裝置的制造工序中的蝕刻中，其中該蝕刻酸廢液是將HF、H2SO4, HNO3> CH3COOH及H3PO4當(dāng)中的至少一種酸使用于該半導(dǎo)體、液晶、有機(jī)EL或場發(fā)射裝置的制造工序中蝕刻后而排放的廢液。
18.如權(quán)利要求17所述的蝕刻酸廢液處理方法，其特征在于，通過該蝕刻酸廢液處理循環(huán)流道連續(xù)進(jìn)行使用過濾器去除固形物的固形物去除工序、及去除金屬陽離子的金屬陽離子去除工序，并具有與螯合形成纖維或螯合形成樹脂接觸后，除去該蝕刻酸廢液所含有的金屬陰離子的金屬陰離子去除工序。
19.如權(quán)利要求18所述的蝕刻酸廢液處理方法，其特征在于，該金屬陽離子為鈦(Ti)、 鉭(Ta)、鋁(Al)、鎳(Ni)、鈷(Co)、銀(Ag)、金(Au)、銅(Cu)、鎢(W)的任一種的離子。
20.如權(quán)利要求18所述的蝕刻酸廢液處理方法，其特征在于，該金屬陰離子至少為硼 (B)離子。
全文摘要
本發(fā)明是通過蝕刻酸廢液處理循環(huán)流道(5)來連續(xù)進(jìn)行使用過濾器(2)去除固形物的固形物去除工序、及使用金屬陽離子交換樹脂塔(3)去除作為金屬離子的金屬陽離子的金屬陽離子去除工序，在金屬陽離子去除工序的上游側(cè)進(jìn)行固形物去除工序，并進(jìn)一步進(jìn)行金屬陽離子去除工序之后，在蝕刻酸廢液處理循環(huán)流道(5)的下游側(cè)，進(jìn)行使用螯合形成纖維或螯合形成樹脂來至少去除B(硼)的金屬陰離子去除工序，藉此即可通過蝕刻酸廢液處理循環(huán)流道(5)來連續(xù)循環(huán)再利用蝕刻酸廢液。
文檔編號C02F9/04GK102249449SQ201110119469
公開日2011年11月23日 申請日期2011年5月10日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月11日
發(fā)明者安部·正泰, 普察拉帕里·瑞迪·史林瓦蘇魯, 氷見·英樹, 磯·明典 申請人:環(huán)保股份有限公司, 芝浦機(jī)械電子株式會社