ウエハ固定用ワックスリサイクル
【課題】スピンコータはワックスの無駄が多いことから、その廃液を回収し、異物除去・溶剤添加・粘度調整する事で、再利用可能な液状ワックスとする。
【解決手段】使用済み液状ワックスに、希釈溶剤と同一の溶剤を使って希釈し粘度を調整する。異物を除去するための濾過フィルターを通して使用済み廃ワックスをリサイクルする再生する。
【解決手段】使用済み液状ワックスに、希釈溶剤と同一の溶剤を使って希釈し粘度を調整する。異物を除去するための濾過フィルターを通して使用済み廃ワックスをリサイクルする再生する。
【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
半導体ウエハを研磨する際、ウエハを固定するために液状ワックスを使用する。同ワックスは、スピンコーターによって塗布成膜される為、その殆どが廃棄される。本発明は、今まで廃棄されてきた液状ワックスの再利用を目的として、異物除去・溶剤添加・粘度調整等を実施し、新品と同一条件で再使用ができる廃ワックスのリサイクルを行う技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
現在、半導体ウエハを研磨する際に使用している固定用ワックスは、ウエハの中心を軸に回転させながら液状ワックスを滴下し、遠心力によって均一に膜付けするスピンコーターによって行われている。このスピンコーターは、非常に精度良く均一に膜付けできる性能を有する反面、液状ワックスの使用量が多く、そのおよそ９割を廃棄し、産業廃棄物として廃棄処理を行っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第３９３６４８２号
【特許文献２】特許第４３９１１４７号
【特許文献３】特許第３５９４５１７号
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
スピンコーターは、成膜の均一性性能が良い反面、液状ワックスの使用量が多く且つ捨てるワックスが多いためその殆どが無駄になる。また捨てられたワックスには、メチルエチルケトンやイソプロピルアルコール、トルエンやメタノールなどの有機溶剤が多く含まれているため、産業廃棄物として処分されるにあたり環境に対しても問題が多い。
本発明は、この欠点・問題を解決するため、捨てられるべきワックスをリサイクルし再使用できる技術の確立を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
スピンコーターは、性能が良い反面液状ワックスの無駄が多いことから、その無駄を最小限にするために、その廃液を回収し、異物除去・溶剤添加・粘度調整をする事で、再利用可能な液状ワックスに再生する。
【０００６】
異物除去方法については、０．０５ｕｍから３ｕｍの間の何れかのメッシュサイズのフィルターを使用し濾過する事で行われる。メッシュサイズは、液状ワックスの粘度によって選定される。粘度が３ｃＰ未満と低い場合は、０．０５ｕｍから０．２ｕｍの細かなメッシュのフィルターを使用する。３ｃＰを以上３０ｃｐ未満では、０．５ｕｍから２ｕｍ程度のメッシュのフィルターを使用する。３０ｃＰを超える比較的高い粘度では、２ｕｍから３ｕｍ程度のメッシュのフィルターを使用する。
【０００７】
粘度調整方法については、使用前の液状ワックスに含まれる希釈溶剤と同一の溶剤を使って希釈し粘度を調整する。この時常に粘度計で実際の粘度を測定しながら、元の液状ワックスと同じ粘度に調整するか、適量の溶剤で希釈し均一に混ざったものを粘度計で測定する。おもな溶剤はメチルエチルケトン、イソプロピルアルコール、トルエン、エチルアルコールなどである。
【０００８】
また、液状ワックスの種類によっては、液状ワックスの主原料であるレジンを追加し粘度調整を行う場合がある。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下，本発明の実施の形態を添付図に基づいて説明する。
本発明による液状ワックス再生技術は、図１に示すようにクリーンな環境にするためのＨＥＰＡフィルター１と、同フィルターと４辺を囲まれたクリーンルームまたはクリーンベンチ２内に収納されリサイクルされる。
【００１０】
クリーンルームまたはクリーンベンチ２内に、密閉式使用済み液状ワックス回収タンク７（以下回収タンクと言う）が置かれ、使用済み回収ワックス導入配管１０（以下回収ワックス導入配管と言う）から回収されたワックスが使用済み回収ワックス導入バルブ１１（以下回収ワックス導入バルブと言う）を通して回収タンク７内に入れられる。この時回収ワックス導入バルブ１１はノーマリクローズ型のバルブで、手動または自動のどちらでもよい。使用済み液状ワックスを導入する時、回収タンク７内の空気を抜くためにベント配管１５とベントバルブ１６を通して大気に解放される。ベントバルブ１６は、ノーマリーオープン型のバルブで、故意に制御しない限り大気解放されタンク内圧の上昇を防ぐ事ができる安全装置としての機能も持ち合わせている。また使用済み液状ワックスの粘度が高く、回収タンク７内に入るのが困難な場合は、ベント配管１５に真空ポンプ２６を接続し、回収タンク７内を減圧にする事で使用済み液状ワックスの導入を助ける事ができる。
【００１１】
使用済み液状ワックスを適量回収タンク７に入れた後、希釈溶剤を希釈溶剤導入配管１２から希釈溶剤導入バルブ１３を通して回収タンク７内に入れられる。この時希釈溶剤導入バルブ１３はノーマリクローズ型のバルブで、手動または自動のどちらでもよい。
【００１２】
回収タンク７内に入れられた使用済み回収ワックスと希釈溶剤を均一に混ぜる為に撹拌用羽８を使って回転させながら混ぜ希釈する。撹拌用羽８の回転制御は、同用制御装置９によって行われる。
【００１３】
使用済み液状ワックスを希釈溶剤によって調合されたワックス１７は、粘度計１４によって目的の粘度であるか測定する。粘度計１４は、調合済みワックス１７の粘度が１０ｃＰ未満の低い場合振動式を使用し、１０ｃＰ以上の場合回転式を使用する。しかしながら、調合済みワックスの粘度は、その殆どが１０ｃＰ未満であるため振動式を使用する。また、調合済みワックス１７は、異物除去前の粘度であることから、濾過フィルター２０を通して得られた再生済みワックス２５との差を見るため、濾過フィルター２０の後段から再生済みワックス２５を適量採取し、毛管粘度計や落球粘度計などで測定する事がある。
【００１４】
調合済みワックス完成後、濾過フィルター２０に送液するために、回収タンク７に接続されている回収ワックス導入配管１０に接続されている回収ワックス導入バルブ１１と、希釈溶剤を導入する希釈溶剤導入配管１２に接続されている希釈溶剤導入バルブ１３と、ベント配管１５に接続されているベントバルブ１６を閉じ、濾過フィルター２０に送液する排出配管１８に接続されている送液バルブ１９を開く。
【００１５】
調合済みワックス１７は、回収タンク７内の圧力を高める圧送方式によって、濾過フィルター２０に送られる。回収タンク７の内圧をあげる方法は、圧空ポンプ３によって３００ｋＰａＧ〜４００ｋＰａＧの圧力の空気が作られ、圧力計付圧力調整器４によって１００ｋＰａＧ〜２００ｋＰａＧに調整され、バルブ５を開く事で行われる。圧空ポンプ３は、既設のポンプでもよく、また毎分１０リッター程度の小型のもので良い。
【００１６】
圧送された調合済みワックス１７は、排出配管１８を通り送液バルブ１９を開いて濾過フィルター２０に送られる。濾過フィルター２０内の空気抜きを行うために、濾過フィルターベント配管２１に接続されている路かフィルターベントバルブ２２を適宜開く事ができる。濾過中は路かフィルターベントバルブ２２を閉とする。濾過された再生済み液状ワックス２５は、送液配管２３を通り、搬送用ボトル２４に入れられ輸送される。
【００１７】
濾過フィルター２０は、０．０５ｕｍから３ｕｍの間の何れかのメッシュサイズのフィルターを使用し濾過する事で行われる。メッシュサイズは、液状ワックスの粘度によって選定される。粘度が３ｃＰ未満と低い場合は、０．０５ｕｍから０．２ｕｍの細かなメッシュのフィルターを使用する。３ｃＰを以上３０ｃｐ未満では、０．５ｕｍから２ｕｍ程度のメッシュのフィルターを使用する。３０ｃＰを超える比較的高い粘度では、２ｕｍから３ｕｍ程度のメッシュのフィルターを使用する。
【００１８】
調合済みワックス１７に多量の金属イオンがみとめられ、使用上金属イオンが問題となる場合は、金属イオン除去用フィルターを使う場合がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】装置全体図である。
【図２】ベント配管に真空ポンプを接続した図である。
【符号の説明】
１ ＨＥＰＡフィルター
２ クリーンルームまたはクリーンベンチ
３ 圧空ポンプ
４ 圧力計付圧力調整器
５ バルブ
６ 加圧配管
７ 密閉式使用済み液状ワックス回収タンク
８ 撹拌用羽
９ 制御装置
１０ 使用済み回収ワックス導入配管
１１ 使用済み回収ワックス導入バルブ
１２ 希釈溶剤導入配管
１３ 希釈溶剤導入バルブ
１４ 粘度計
１５ ベント配管
１６ ベントバルブ
１７ 調合済みワックス
１８ 排出配管
１９ 送液バルブ
２０ 濾過フィルター
２１ 濾過フィルターベント配管
２２ 濾過フィルターベントバルブ
２３ 再生ワックス送液配管
２４ 搬送用タンク
２５ 再生済みワックス
２６ 真空ポンプ
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
半導体ウエハを研磨する際、ウエハを固定するために液状ワックスを使用する。同ワックスは、スピンコーターによって塗布成膜される為、その殆どが廃棄される。本発明は、今まで廃棄されてきた液状ワックスの再利用を目的として、異物除去・溶剤添加・粘度調整等を実施し、新品と同一条件で再使用ができる廃ワックスのリサイクルを行う技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
現在、半導体ウエハを研磨する際に使用している固定用ワックスは、ウエハの中心を軸に回転させながら液状ワックスを滴下し、遠心力によって均一に膜付けするスピンコーターによって行われている。このスピンコーターは、非常に精度良く均一に膜付けできる性能を有する反面、液状ワックスの使用量が多く、そのおよそ９割を廃棄し、産業廃棄物として廃棄処理を行っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第３９３６４８２号
【特許文献２】特許第４３９１１４７号
【特許文献３】特許第３５９４５１７号
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
スピンコーターは、成膜の均一性性能が良い反面、液状ワックスの使用量が多く且つ捨てるワックスが多いためその殆どが無駄になる。また捨てられたワックスには、メチルエチルケトンやイソプロピルアルコール、トルエンやメタノールなどの有機溶剤が多く含まれているため、産業廃棄物として処分されるにあたり環境に対しても問題が多い。
本発明は、この欠点・問題を解決するため、捨てられるべきワックスをリサイクルし再使用できる技術の確立を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
スピンコーターは、性能が良い反面液状ワックスの無駄が多いことから、その無駄を最小限にするために、その廃液を回収し、異物除去・溶剤添加・粘度調整をする事で、再利用可能な液状ワックスに再生する。
【０００６】
異物除去方法については、０．０５ｕｍから３ｕｍの間の何れかのメッシュサイズのフィルターを使用し濾過する事で行われる。メッシュサイズは、液状ワックスの粘度によって選定される。粘度が３ｃＰ未満と低い場合は、０．０５ｕｍから０．２ｕｍの細かなメッシュのフィルターを使用する。３ｃＰを以上３０ｃｐ未満では、０．５ｕｍから２ｕｍ程度のメッシュのフィルターを使用する。３０ｃＰを超える比較的高い粘度では、２ｕｍから３ｕｍ程度のメッシュのフィルターを使用する。
【０００７】
粘度調整方法については、使用前の液状ワックスに含まれる希釈溶剤と同一の溶剤を使って希釈し粘度を調整する。この時常に粘度計で実際の粘度を測定しながら、元の液状ワックスと同じ粘度に調整するか、適量の溶剤で希釈し均一に混ざったものを粘度計で測定する。おもな溶剤はメチルエチルケトン、イソプロピルアルコール、トルエン、エチルアルコールなどである。
【０００８】
また、液状ワックスの種類によっては、液状ワックスの主原料であるレジンを追加し粘度調整を行う場合がある。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下，本発明の実施の形態を添付図に基づいて説明する。
本発明による液状ワックス再生技術は、図１に示すようにクリーンな環境にするためのＨＥＰＡフィルター１と、同フィルターと４辺を囲まれたクリーンルームまたはクリーンベンチ２内に収納されリサイクルされる。
【００１０】
クリーンルームまたはクリーンベンチ２内に、密閉式使用済み液状ワックス回収タンク７（以下回収タンクと言う）が置かれ、使用済み回収ワックス導入配管１０（以下回収ワックス導入配管と言う）から回収されたワックスが使用済み回収ワックス導入バルブ１１（以下回収ワックス導入バルブと言う）を通して回収タンク７内に入れられる。この時回収ワックス導入バルブ１１はノーマリクローズ型のバルブで、手動または自動のどちらでもよい。使用済み液状ワックスを導入する時、回収タンク７内の空気を抜くためにベント配管１５とベントバルブ１６を通して大気に解放される。ベントバルブ１６は、ノーマリーオープン型のバルブで、故意に制御しない限り大気解放されタンク内圧の上昇を防ぐ事ができる安全装置としての機能も持ち合わせている。また使用済み液状ワックスの粘度が高く、回収タンク７内に入るのが困難な場合は、ベント配管１５に真空ポンプ２６を接続し、回収タンク７内を減圧にする事で使用済み液状ワックスの導入を助ける事ができる。
【００１１】
使用済み液状ワックスを適量回収タンク７に入れた後、希釈溶剤を希釈溶剤導入配管１２から希釈溶剤導入バルブ１３を通して回収タンク７内に入れられる。この時希釈溶剤導入バルブ１３はノーマリクローズ型のバルブで、手動または自動のどちらでもよい。
【００１２】
回収タンク７内に入れられた使用済み回収ワックスと希釈溶剤を均一に混ぜる為に撹拌用羽８を使って回転させながら混ぜ希釈する。撹拌用羽８の回転制御は、同用制御装置９によって行われる。
【００１３】
使用済み液状ワックスを希釈溶剤によって調合されたワックス１７は、粘度計１４によって目的の粘度であるか測定する。粘度計１４は、調合済みワックス１７の粘度が１０ｃＰ未満の低い場合振動式を使用し、１０ｃＰ以上の場合回転式を使用する。しかしながら、調合済みワックスの粘度は、その殆どが１０ｃＰ未満であるため振動式を使用する。また、調合済みワックス１７は、異物除去前の粘度であることから、濾過フィルター２０を通して得られた再生済みワックス２５との差を見るため、濾過フィルター２０の後段から再生済みワックス２５を適量採取し、毛管粘度計や落球粘度計などで測定する事がある。
【００１４】
調合済みワックス完成後、濾過フィルター２０に送液するために、回収タンク７に接続されている回収ワックス導入配管１０に接続されている回収ワックス導入バルブ１１と、希釈溶剤を導入する希釈溶剤導入配管１２に接続されている希釈溶剤導入バルブ１３と、ベント配管１５に接続されているベントバルブ１６を閉じ、濾過フィルター２０に送液する排出配管１８に接続されている送液バルブ１９を開く。
【００１５】
調合済みワックス１７は、回収タンク７内の圧力を高める圧送方式によって、濾過フィルター２０に送られる。回収タンク７の内圧をあげる方法は、圧空ポンプ３によって３００ｋＰａＧ〜４００ｋＰａＧの圧力の空気が作られ、圧力計付圧力調整器４によって１００ｋＰａＧ〜２００ｋＰａＧに調整され、バルブ５を開く事で行われる。圧空ポンプ３は、既設のポンプでもよく、また毎分１０リッター程度の小型のもので良い。
【００１６】
圧送された調合済みワックス１７は、排出配管１８を通り送液バルブ１９を開いて濾過フィルター２０に送られる。濾過フィルター２０内の空気抜きを行うために、濾過フィルターベント配管２１に接続されている路かフィルターベントバルブ２２を適宜開く事ができる。濾過中は路かフィルターベントバルブ２２を閉とする。濾過された再生済み液状ワックス２５は、送液配管２３を通り、搬送用ボトル２４に入れられ輸送される。
【００１７】
濾過フィルター２０は、０．０５ｕｍから３ｕｍの間の何れかのメッシュサイズのフィルターを使用し濾過する事で行われる。メッシュサイズは、液状ワックスの粘度によって選定される。粘度が３ｃＰ未満と低い場合は、０．０５ｕｍから０．２ｕｍの細かなメッシュのフィルターを使用する。３ｃＰを以上３０ｃｐ未満では、０．５ｕｍから２ｕｍ程度のメッシュのフィルターを使用する。３０ｃＰを超える比較的高い粘度では、２ｕｍから３ｕｍ程度のメッシュのフィルターを使用する。
【００１８】
調合済みワックス１７に多量の金属イオンがみとめられ、使用上金属イオンが問題となる場合は、金属イオン除去用フィルターを使う場合がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】装置全体図である。
【図２】ベント配管に真空ポンプを接続した図である。
【符号の説明】
１ ＨＥＰＡフィルター
２ クリーンルームまたはクリーンベンチ
３ 圧空ポンプ
４ 圧力計付圧力調整器
５ バルブ
６ 加圧配管
７ 密閉式使用済み液状ワックス回収タンク
８ 撹拌用羽
９ 制御装置
１０ 使用済み回収ワックス導入配管
１１ 使用済み回収ワックス導入バルブ
１２ 希釈溶剤導入配管
１３ 希釈溶剤導入バルブ
１４ 粘度計
１５ ベント配管
１６ ベントバルブ
１７ 調合済みワックス
１８ 排出配管
１９ 送液バルブ
２０ 濾過フィルター
２１ 濾過フィルターベント配管
２２ 濾過フィルターベントバルブ
２３ 再生ワックス送液配管
２４ 搬送用タンク
２５ 再生済みワックス
２６ 真空ポンプ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＨＥＰＡフィルター１によってクリーンな状態を保持しているクリーンルームまたはクリーンベンチ２内に、密閉式使用済み液状ワックス回収タンク７（以下回収タンクと言う）と、同ワックスを均一に撹拌する撹拌用羽８と、撹拌用羽８を制御する制御装置９と、使用済み液状ワックスを回収タンク７内に導入する使用済み回収ワックス導入配管１０（以下回収ワックス導入配管と言う）と、導入の制御をする使用済み回収ワックス導入バルブ１１（以下回収ワックス導入バルブと言う）と、希釈する溶剤を導入する希釈溶剤導入配管１２と、導入の制御をする希釈溶剤導入バルブ１３と、タンク内圧を外部に放出するベント配管１５と、ベントの制御をするノーマリオープン型ベントバルブ１６と、回収タンク７内で調合された調合済みワックス１７の粘度を測定する粘度計１４と、調合済み液状ワックス１７を回収タンク７から外部に送り出す為に圧力の高い空気を導入する加圧配管６と、調合済みワックス１７を外部に送液する排出配管１８とで構成される調合部と、
次段に圧送送液するための圧空ポンプ３と、空気の圧力を自動的に調整する圧力計付圧力調整器４と、圧空を回収タンク７に導入制御するバルブ５と、圧力調整された圧空を回収タンク７内に導入する加圧配管６とで構成される加圧部と、
調合済みワックス１７を外部に送液する排出配管１８と、排出液を制御する送液バルブ１９と、調合済みワックス１７を濾過する濾過フィルター２０と、濾過済み再生ワックスを搬送用タンク２４に送液する再生ワックス送液配管２３と、濾過フィルター２０内の余分な空気を外部に放出するベント配管２１と、ベントの制御をする濾過フィルターベントバルブ２２とで構成される濾過部と、
濾過された再生済みワックス２５を搬送する搬送用タンク２４とで構成される配送タンク部とからなる液状ワックス再生技術。
【請求項２】
請求項１の濾過フィルター２０は、調合再生ワックス１７に金属イオンが含まれる場合、金属イオンを除去可能なフィルターに交換できる事を特徴とする液状ワックス再生技術。
【請求項３】
請求項１の粘度計１４は、振動式や回転式の粘度計を使用する場合の他、毛管粘度計や落球粘度計など再生ワックス送液配管２３の後段に取り付けてもよい事を特徴とする液状ワックス再生技術。
【請求項４】
請求項１で使用する使用済み回収液状ワックスの粘度が高く、導入する回収ワックス導入配管１０を通して導入が困難な場合、ベント配管１５に真空ポンプ２６を接続し回収タンク７を陰圧にする事で流入を容易にする機能を持つ事を特徴とする液状ワックス再生技術。
【請求項１】
ＨＥＰＡフィルター１によってクリーンな状態を保持しているクリーンルームまたはクリーンベンチ２内に、密閉式使用済み液状ワックス回収タンク７（以下回収タンクと言う）と、同ワックスを均一に撹拌する撹拌用羽８と、撹拌用羽８を制御する制御装置９と、使用済み液状ワックスを回収タンク７内に導入する使用済み回収ワックス導入配管１０（以下回収ワックス導入配管と言う）と、導入の制御をする使用済み回収ワックス導入バルブ１１（以下回収ワックス導入バルブと言う）と、希釈する溶剤を導入する希釈溶剤導入配管１２と、導入の制御をする希釈溶剤導入バルブ１３と、タンク内圧を外部に放出するベント配管１５と、ベントの制御をするノーマリオープン型ベントバルブ１６と、回収タンク７内で調合された調合済みワックス１７の粘度を測定する粘度計１４と、調合済み液状ワックス１７を回収タンク７から外部に送り出す為に圧力の高い空気を導入する加圧配管６と、調合済みワックス１７を外部に送液する排出配管１８とで構成される調合部と、
次段に圧送送液するための圧空ポンプ３と、空気の圧力を自動的に調整する圧力計付圧力調整器４と、圧空を回収タンク７に導入制御するバルブ５と、圧力調整された圧空を回収タンク７内に導入する加圧配管６とで構成される加圧部と、
調合済みワックス１７を外部に送液する排出配管１８と、排出液を制御する送液バルブ１９と、調合済みワックス１７を濾過する濾過フィルター２０と、濾過済み再生ワックスを搬送用タンク２４に送液する再生ワックス送液配管２３と、濾過フィルター２０内の余分な空気を外部に放出するベント配管２１と、ベントの制御をする濾過フィルターベントバルブ２２とで構成される濾過部と、
濾過された再生済みワックス２５を搬送する搬送用タンク２４とで構成される配送タンク部とからなる液状ワックス再生技術。
【請求項２】
請求項１の濾過フィルター２０は、調合再生ワックス１７に金属イオンが含まれる場合、金属イオンを除去可能なフィルターに交換できる事を特徴とする液状ワックス再生技術。
【請求項３】
請求項１の粘度計１４は、振動式や回転式の粘度計を使用する場合の他、毛管粘度計や落球粘度計など再生ワックス送液配管２３の後段に取り付けてもよい事を特徴とする液状ワックス再生技術。
【請求項４】
請求項１で使用する使用済み回収液状ワックスの粘度が高く、導入する回収ワックス導入配管１０を通して導入が困難な場合、ベント配管１５に真空ポンプ２６を接続し回収タンク７を陰圧にする事で流入を容易にする機能を持つ事を特徴とする液状ワックス再生技術。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２０１２−９６３４６（Ｐ２０１２−９６３４６Ａ）
【公開日】平成２４年５月２４日（２０１２．５．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２５７２７１（Ｐ２０１０−２５７２７１）
【出願日】平成２２年１０月２９日（２０１０．１０．２９）
【出願人】（３０９０１１１８１）株式会社吉崎産業 (1)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年５月２４日（２０１２．５．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１０月２９日（２０１０．１０．２９）
【出願人】（３０９０１１１８１）株式会社吉崎産業 (1)
【Ｆターム（参考）】
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