專利名稱：流體中被去除物的除去方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及被去除物的除去方法，更詳細地說，是涉及含有0.1μm以下的非常微細的被去除物的流體中被去除物的除去方法。
現(xiàn)在，減少產(chǎn)業(yè)廢棄物、將產(chǎn)業(yè)廢棄物分離后再利用或?qū)a(chǎn)業(yè)廢話物不排放到自然界中，從生態(tài)學(xué)的觀點看，是個重要的課題，也是面向21世紀的企業(yè)課題。在該產(chǎn)業(yè)廢棄物中，存在著含有被去除物，即應(yīng)被除去的物質(zhì)的各種流體。
這些可用污水、排水、廢液等各種詞匯表示出。以下，水或藥品等流體中含有作為被去除物的流體稱為排水。這些排水可用價格昂貴的過濾處理裝置等除去上述被去除物，使排水變成潔凈的流體，進行再利用，或?qū)⒎蛛x的被去除物或不能過濾的殘留物作為產(chǎn)業(yè)廢棄物進行處理。特別是，通過過濾，將該排水作成達到環(huán)境標準的潔凈狀態(tài)，再回到河川或海洋等自然界中，或再利用。
可是，從過濾處理等的設(shè)備費用、運轉(zhuǎn)成本等問題看，采用這些裝置是非常困難的，成為環(huán)境上的問題。
由此可見，排水處理技術(shù)，從環(huán)境污染角度，或再循環(huán)觀點看，是重要的問題，急切地希望有低初始成本、低運轉(zhuǎn)成本的系統(tǒng)問世。
以下，以一個例子，對于半導(dǎo)體領(lǐng)域的排水處理加以說明。一般，在磨削或研磨金屬半導(dǎo)體、陶瓷等板狀體時，要考慮防止由于摩擦引起的研磨(磨削)夾具等的溫度上升、潤滑性增大、磨削屑或切削屑附著在板狀體等問題，要將水等流體淋洗在研磨(磨削)夾具和板狀體上。
具體地，在切削作為半導(dǎo)體材料的板狀體的半導(dǎo)體晶片、進行基底研磨時，采用流動純凈水的方法。對于切削裝置，為了防止切削刀片的溫度上升，另外，為了防止切削屑附著在晶片上，在半導(dǎo)體晶片上流動純凈水，安裝放水用的噴咀，以使純凈水接觸刀片，進行淋洗。另外，用基底研磨使晶片厚度變薄時，也是以同樣的道理，即流動純凈水。
將混入從上述切削裝置和基底研磨裝置排出的磨削或研磨屑的排水進行過濾，使其變成潔凈的水，回到自然界，或進行再利用，將濃縮的排水進行回收。
在目前的半導(dǎo)體制造中，對于混入以si為主體的被去除物(屑)的排水處理，有凝聚沉淀法、過濾器過濾與離心分離機組合使用的方法。
對于前者的凝聚沉淀法，是將PAC(多氯化鋁)或Al2(SO4)3(硫酸鋁)等加入到排水中，作為凝聚劑；生成與Si的反應(yīng)物，除去該反應(yīng)物，將排水進行過濾。
對于后者的過濾器過濾和離心分離機組合使用的方法，是將排水進行過濾，將濃縮的排水加入到離心分離機中，將硅屑作為渣子回收的同時，過濾排水，將得到的純凈水放回自然界，或再利用。
例如，如圖18所示，切削時產(chǎn)生的排水，集中在原水槽201中，用泵202送到過濾裝置203中。在過濾裝置203中裝有陶瓷或有機物系的過濾器F，進行再利用，或放回自然界中。
另一方面，在過濾裝置203中，將排水加壓后，供給過濾器F，由于在過濾器F上發(fā)生堵孔，所以要定期進行清洗。例如關(guān)閉原水槽201側(cè)的閥B1，打開閥B3和從回收水槽205送洗滌水的閥B2，用回收水槽205的水反洗滌過濾器F。將混入由此產(chǎn)生的高濃度Si屑的排水，返回到原水槽201中。另外，濃縮水槽206的濃縮水通過泵208送到離心分離器209，通過離心分離器209分離成污泥(渣子)和分離液。由si屑構(gòu)成的污泥集中到污泥回收槽210，分離液集中到分離液槽211。進而，將集中分離液的分離液槽211的排水，通過泵212送到原水槽201中。
這些方法例如也被用于回收以Cu、Fe、Al等金屬材料作為主材料的固形物或板狀體、陶瓷等無機物構(gòu)成的固形物或板狀體等的磨削、研磨時產(chǎn)生的屑。
另一方面，CMP(Chemical-Mechanical Polishing)作為新的半導(dǎo)體工藝技術(shù)已被公開。該CMP是為實現(xiàn)半導(dǎo)體器件的理想的多層配線結(jié)構(gòu)，使被覆配線的層間絕緣膜上面的平坦化作為目的，機械地及化學(xué)地研磨層間絕緣膜上面的凹凸的技術(shù)。
通過該CMP技術(shù)，第1可實現(xiàn)平坦的器件面形狀。其結(jié)果，可高精度地形成使用了石印技術(shù)的微細圖形，另外，使用si晶片的粘貼技術(shù)等，可實現(xiàn)三維IC的可能性。
第2，可實現(xiàn)嵌入與基板不同材料的結(jié)構(gòu)。其結(jié)果，具有容易實現(xiàn)嵌入配線結(jié)構(gòu)的優(yōu)點。過去，曾采用在以往的IC多層配線的層間膜的溝中，用CVD法嵌入W，使其表面蝕刻后平坦化的埋鎢(W)的技術(shù)，但最近，通過CMP平坦化有使工藝簡化的優(yōu)點，從而使CMP面世。
這些CMP技術(shù)及應(yīng)用詳述在科學(xué)論壇上發(fā)行的“CMP的科學(xué)”中。
接著，簡單地說明CMP的機構(gòu)。如圖19所示，在旋轉(zhuǎn)盤250上的研磨布251上放有半導(dǎo)體晶片252，一邊使磨料(漿液)253流動；一邊相互研磨，進行研磨加工的同時，進行化學(xué)蝕刻，除去晶片252表面的凹凸。通過磨料253中溶劑的化學(xué)反應(yīng)和研磨布與研磨劑中的研磨磨粒的機械研磨作用而平坦化。作為研磨布251，例如可使用發(fā)泡聚氨酯、無紡布等，磨料是將二氧化硅、氧化鋁等研磨磨?；烊氲胶蠵H調(diào)節(jié)劑的水中而制得的，一般稱為漿液。它是使該漿液253一邊流動；一邊在研磨布251上旋轉(zhuǎn)晶片252，同時加上一定的壓力進行研磨的。另外，254是可保持研磨布251的研磨能力，將研磨布251的表面經(jīng)常保持加工(調(diào)節(jié))狀態(tài)的調(diào)節(jié)部。另外，M1～M3是電機、255～257是皮帶。
如圖20所示，上述機構(gòu)構(gòu)成了系統(tǒng)。該系統(tǒng)大致由晶片盒的裝入取出部260、晶片移動機構(gòu)部261、如圖19所示的研磨機構(gòu)部262、晶片洗滌機構(gòu)部263及控制它們的控制系統(tǒng)構(gòu)成的。
首先，將裝有晶片的盒264放到晶片盒的裝入取出部260中，盒264內(nèi)的晶片可以被取出。接著，用晶片移動機構(gòu)部261，例如機構(gòu)手265夾住上述晶片，放置在設(shè)有研磨機構(gòu)部262的旋轉(zhuǎn)盤250，使用CMP技術(shù)，將晶片平坦化。在該平坦化操作結(jié)束后，為了進行漿液洗滌，可通過上述機構(gòu)手266，將晶片移到晶片洗滌機構(gòu)部263上，進行洗滌。然后，洗滌了的晶片放在晶片盒264中。
例如，1次工序所使用的漿液量約為500ml～1l/晶片。另外，在上述研磨機構(gòu)部262、晶片洗滌機構(gòu)部263上流動純凈水。然后，將該排水用排水管最終匯在一起，所以在1次平坦化操作中排出約5l～10l/晶片的排水。例如若是3層金屬，則金屬的平坦化和層間絕緣膜的平坦化約進行7次平坦化操作，完成1個晶片時，要排出7倍的5～10l的排水。
因此，在使用CMP裝置時，由于排出相當(dāng)大量的用純凈水稀釋了的漿液，所以要重視能高效處理該廢水的方法的研究。目前，該排水是采用以往所用的凝聚沉淀法或如圖18所示的過濾器過濾和離心分離組合的方法進行處理。
可是，凝聚沉淀法是加入化學(xué)藥品作為凝聚劑的，但是要確定使反應(yīng)完全所需的藥品量是非常難的，所以必須要多加藥品，從而殘留下來未反應(yīng)的藥品。相反地，若藥品量少，不能全部凝聚沉淀被去除物，而使部分被去除物不能分離出而殘留下來。特別是藥品量多時，在上清液中殘留藥品。將其再利用時，由于過濾流體中殘留藥品，不利于化學(xué)反應(yīng)，有不能再利用的問題。
例如在切削時，排水是由硅屑和蒸餾水構(gòu)成的，用凝聚沉淀法進行過濾的水，由于殘留藥品，若在晶片上流過，會引起不良反應(yīng)，存在著切削時使用的水不能再利用的問題。
另外，作為藥品和被去除物的反應(yīng)物的絮凝物，宛如藻類的浮游物而生成。形成該絮凝物的條件是要嚴格控制PH值，所以必須備有攪拌機、PH測定儀、凝聚劑注入裝置及控制它們的控制設(shè)備等。另外，為了將絮凝物穩(wěn)定后沉降，需要大的沉淀槽。例如若是3立方米(m3)/1小時的排水處理能力，需要直徑3米、深4米左右的槽(約15噸的沉降槽)，若構(gòu)成整個系統(tǒng)，需要作為約11米×11米左右占地的大系統(tǒng)。
而且，不在沉淀槽中沉淀而浮游的絮凝物，有可能從槽中流到外部，而難以全部回收。也就是，存在著設(shè)備大、該系統(tǒng)的初始成本高、水的再利用難、使用藥品，而導(dǎo)致運轉(zhuǎn)成本高的問題。
另一方面，如圖18所示，對于5立方米(m3)/1小時的過濾器過濾和離心分離機組合的方法，由于在過濾裝置203中使用過濾器F(稱為UF模件的，用聚磺酸系纖維構(gòu)成的，或陶瓷過濾器)，所以可將水進行再利用。但是，在過濾裝置203中裝有4個過濾器F，從過濾器F的壽命看，需要至少1年更換1次價格高達約50萬元(日元)/個的過濾器。而且，過濾裝置203前面的泵202，由于過濾器F是用加壓型的過濾方法，所以電機的負荷大，泵202是高容量的。另外，在過濾器F中通過的排水內(nèi)有2/3左右返回到泵水槽201中。進而，由于用泵202輸送含有被去除物的排水，所以泵202的內(nèi)壁被磨損，使泵202的壽命變得非常短。
歸納上述問題，電機的耗電費非常大，泵P和過濾器F也需要更換費用，所以存在運轉(zhuǎn)成本非常高的問題。
進而，在CMP的切削加工中排出大量的排水，而且混在漿液中的磨粒粒徑是0.2μm、0.1μm、0.1μm以下的極微細粒子。因此，用過濾器過濾該微細磨粒時，磨粒浸入過濾器孔中，由于頻繁堵孔，所以不能大量地處理排水。
如以上所述，為了盡可能除去對地球環(huán)境有害的物質(zhì)，另外，為了將過濾流體和被分離的被去除物進行再利用，排水的過濾裝置要追加各種設(shè)備，擴大成相當(dāng)大的系統(tǒng)，其結(jié)果，使初始成本、運轉(zhuǎn)成本加大。因此，現(xiàn)今的污水處理裝置還不能成為最終可采用的系統(tǒng)。
本發(fā)明是鑒于上述課題而進行的，其目的在于提供可大大降低初始成本及運轉(zhuǎn)成本的污水處理方法。
本發(fā)明的目的在于從混入半導(dǎo)體、金屬、無機物或有機物等被去除物的流體(排水)中，使用與被去除物不同的固形物構(gòu)成的過濾器除去被去除物。
另外，本發(fā)明的目的在于在流體中混入固形物，使上述流體通過第1過濾器，在上述第1過濾器表面上形成含有上述固形物的第2過濾器，除去含在上述流體中的被去除物。
另外，本發(fā)明的目的在于準備含有與流體中的被去除物不同的固形物的過濾器，使用上述過渡器除去上述流體中的被去除物。
進而，本發(fā)明的目的在于將含有被去除物的流體和與該被去除物不同的固形物導(dǎo)入到具有第1過濾器的槽內(nèi)，使上述流體通過上述第1過濾器，在上述第1過濾器表面上形成含有上述固形物的第2過濾器，除去上述流體中的上述被去除物。
在本發(fā)明中，所說的被去除物是指含有應(yīng)過濾的排水中的固體物質(zhì)，所說的固形物是指為了過濾混入上述被去除物的排水，像砂一樣地集中固體物質(zhì)，形成層狀的過濾膜的構(gòu)成物質(zhì)。例如，作為固形物，希望是為了在第1過濾膜上疊層，疊層的膜具有比第1過濾膜的過濾精度更高的過濾精度，在給與外力時可各自被分離。
具體地，被去除物是大量混入約0.3μm、0.2μm、0.1μm或其以下的粒子的，例如是通過CMP所用的磨粒和磨削產(chǎn)生的半導(dǎo)體材料屑、金屬屑和/或絕緣膜材料屑。
更具體地，被去除物是將結(jié)晶錠切切割成晶片狀時，半導(dǎo)體晶片切削時，基底研磨時等產(chǎn)生的屑，主要是半導(dǎo)體材料、絕緣材料、金屬材料，如si、氧化si、Al、SiGe、封裝樹脂等有機物及其他的絕緣膜材料或金屬材料。另外，對于化合物半導(dǎo)體，如GaAs等的化合物半導(dǎo)體材料。
另外，最近，在CSP(芯片大小的封裝)的制造中，采用切削，所以該切削時產(chǎn)生的半導(dǎo)體材料、陶瓷材料、封裝樹脂也成為被去除物。
進而，在半導(dǎo)體領(lǐng)域以外，也有多處產(chǎn)生被去除物。例如在使用玻璃的產(chǎn)業(yè)中，液晶屏、EL顯示裝置的屏等，由于進行玻璃基板的切削、基板側(cè)面的研磨，所以此時產(chǎn)生的玻璃屑相當(dāng)于被去除物。另外，在電力公司和鋼鐵公司，使用煤作為燃料，由煤產(chǎn)生的粉末相當(dāng)于被去除物，進而，混入在煙囪出來的煙中的粉末也相當(dāng)于被去除物。另外，由礦物加工、寶石加工、墓石加工產(chǎn)生的粉末也是如此。進而，用車床等加工時產(chǎn)生的金屬屑、陶瓷基板等的切削、研磨等產(chǎn)生的陶瓷屑等也同樣如此。
這些屑是由于研磨、磨削或粉碎等加工產(chǎn)生的，為了除去屑，將其混入到水或藥品等液體中，作成排水進行處理。
另外，固形物是在比被去除物(CMP的磨粒)的粒徑分布(～約0.14μm)更廣的范圍(～約500μm)下分布的物質(zhì)，例如是si等的半導(dǎo)體材料、氧化鋁等的絕緣物質(zhì)、金屬等的切削屑、研磨屑或粉碎屑，另外，是具有上述徑度分布的固形物質(zhì)，例如硅藻土或沸石等。
在此，本發(fā)明之一是在于用含有與流體中被去除物不同的固形物的過濾器，除去流體中被去除物。
本發(fā)明之2是在于用含有比流體中被去除物粒徑分布廣的固形物的過濾器，除去上述流體中的上述被去除物。
本發(fā)明之3是在于將固形物混入到流體中，使上述流體通過第1過濾器，在上述第1過濾器表面上形成含有上述固形物的第2過濾器，除去上述流體中的上述被去除物。
一般，為了除去如混在CMP的漿液中的磨粒那樣的0.1μm級顆粒體，通常采用比該顆粒體小的孔的過濾器。但是，本發(fā)明是將與被去除物相同程度及比其尺寸大的固形物疊層在上述第1過濾器表面上，形成第2過濾膜，將在第2過濾膜上形成的多個間隙作為流體的通路使用的。另外，本發(fā)明，由于第2過濾膜本身是固形物的集合體，所以可將造成堵孔原因的被去除物及固形物表層，從第2過濾膜上脫離，從而保持過濾能力。
本發(fā)明之4在于混入比流體中被去除物粒徑大的固形物，使上述流體通過第1過濾器，在上述第1過濾器表面上形成含有上述固形物的第2過濾器，除去含在上述流體中的上述被去除物。
只要用第1過濾膜，就可在其上疊層由固體構(gòu)成的因形物。因此，可用該固形物構(gòu)成的第2過濾膜，除去被去除物。
本發(fā)明之5是在于準備含有與被去除物不同的固形物的過濾器，使用上述過濾器，除去上述流體中的被去除物。
本發(fā)明之6是在于形成含有與流體中被去除物不同的固形物的過濾器后，使用上述過濾器除去該流體中的被去除物。
本發(fā)明之7是在于將第1過濾器浸漬在流體中，使與流體中被去除物不同的固形物通過第1過濾器，在上述第1過濾器表面上形成含有上述固形物的第2過濾器后，導(dǎo)入含有上述被去除物的流體，除去上述流體中的上述被去除物。
預(yù)先準備含有固形物的過濾器，立即過濾槽內(nèi)的流體。另外，在流體內(nèi)可形成第2過濾器，只要直接導(dǎo)入混有被去除物的流體，就可連續(xù)地形成第2過濾器和用第2過濾器進行過濾。
本發(fā)明之8是在于將含有被去除物的流體和與該被去除物不同的固形物導(dǎo)入到具有第1過濾器的槽內(nèi)，使上述流體通過上述第1過濾器，在上述第1過濾器表面上形成含有上述固形物的第2過濾器，除去上述流體中的上述被去除物。
若僅由被去除物構(gòu)成第2過濾膜時，則形成過濾孔小的第2過濾膜，而使過濾能力變小。但是，在其中混入固形物后，第2過濾膜形成了各種尺寸的間隙，就可增大被過濾的過濾流體體量。
本發(fā)明之9是在于流體是酸性或堿性的，將中和劑混入到上述流體中，中和上述流體。
本發(fā)明之10是在于將上述流體循環(huán)通過過濾器或第1過濾器。
通過循環(huán)，通過可使流體內(nèi)的被去除物、固形物形成第2過濾膜，并成長，形成具有可捕獲到規(guī)定粒徑的過濾能力的第2過濾膜。
本發(fā)明之11是在于上述過濾器或上述第2過濾器含有不同大小的上述固形物或被去除物。
特別是，由于采用大小不同的固形物，這些固形物隨意地疊層，所以可增加了間隙數(shù)，且間隙大小不同地形成過濾膜。因此，可確保流體的通路，增加過濾流體量。
本發(fā)明之12是在于上述固形物或上述被去除物含有不同大小的粒子，上述第1過濾器孔的尺寸比最小的粒子大、比最大的粒子小。
本發(fā)明之13在于上述最小的固形物或者上述被去除物的粒徑是0.25μm以下，上述最大固形物或者上述被去除物的粒徑是10μm以上。
固形物和被去除物是像砂一樣地各自分離的，為了用該固形物和被去除物形成膜，必須在下層設(shè)置支承體。在此，若將第1過濾膜作為支承體使用時，可在第1過濾膜上形成第2過濾膜。而且，若設(shè)定第1過濾膜的孔徑比最小的粒子大、比最大的粒子小時，則最初可捕獲大的粒子，然后捕獲小的粒子。因此，具有第2過濾膜孔徑大的，比孔徑小的過濾量增大的優(yōu)點。
本發(fā)明之14在于上述固形物或者上述被去除物是具有2個峰的粒徑分布，上述第1過濾器的孔是2個峰間的距離。
本發(fā)明之15在于比上述第1過濾器孔大的上述固形物或者上述被去除物的比例與比上述第1過濾器孔小的上述固形物或者上述被去除物的比例大。
固形物或被去除物的尺寸分布廣，由于有大尺寸的固形物或被去除物，所以在第2過濾膜上可隨意地形成寬度大的間隙。因此，可在低吸引壓力下過濾。
本發(fā)明之16在于使用第1過濾器的過濾工序中開始除去被去除物后，使之循環(huán)規(guī)定的時間。
其特征是，首先在使用第1過濾器的過濾工序中開始除去被去除物后，在規(guī)定的時間內(nèi)循環(huán)，在第1過濾器表面上堆積被去除物，形成第2過濾膜，然后，使用該第1及第2過濾器進行過濾。此時，若知道循環(huán)中形成第2過濾膜的時間，在重新設(shè)置第1過濾膜時，即使不用其他方法確認膜的形成，而用定時器就可形成第2過濾膜。另外，發(fā)生堵孔后，除去第2過濾膜上的堆積物，使之循環(huán)，可自動地進行復(fù)原操作。即，只要判定通過循環(huán)的第2過濾膜復(fù)原時間，就可用定時器復(fù)修。
本發(fā)明之17在于用檢測手段檢測通過上述第1過濾器的流體中上述固形物或上述被去除物混入的程度，在達到規(guī)定值以下時停止循環(huán)。
也就是，在知道該被去除物混入程度達到規(guī)定值以下，形成孔小的第2過濾膜，發(fā)揮充分過濾效果后，停止循環(huán)，只要進入過濾工序，就可以自動復(fù)原。
即本發(fā)明之1的流體中被去除物的除去方法，其特征是包括準備含有與流體中的被去除物不同的固形物的過濾器的工序和、使上述流體通過上述過濾器，除去上述流體中的被去除物的過濾工序。
本發(fā)明之2，按1所述的流體中被去除物的除去方法，其特征是準備上述過濾器的工序，包括在作為基體的第1過濾器上面堆積上述固形物，形成第2過濾器的工序。
本發(fā)明之3，按1所述的流體中被去除物的除去方法，其特征是上述固形物含有比流體中被去除物粒徑分布廣的固形物。
本發(fā)明之4，按1所述的流體中被去除物的除去方法，其特征是準備上述過濾器的工序，包括將固形物混入含有被去除物流體的工序和、使混入了上述固形物的上述流體通過第1過濾器，在上述第1過濾器表面上形成含有上述固形物的第2過濾器的工序。
本發(fā)明之5，按1所述的流體中被去除物的除去方法，其特征是準備上述過濾器的工序，包括將比含在上述流體的被去除物粒徑大的固形物混入含有被去除物流體的工序和、使上述流體通過第1過濾器，在上述第1過濾器表面上形成含有上述固形物的第2過濾器的工序。
本發(fā)明之6，按1所述的流體中被去除物的除去方法，其特征是準備上述過濾器的工序，包括形成含有與流體中的被去除物不同組成的固形物的過濾器的工序。
本發(fā)明之7，按1所述的流體中被去除物的除去方法，其特征是準備上述過濾器的工序，包括將與流體中的被去除物不同組成的固形物添加到含有被去除物的流體的工序和、使上述流體通過第1過濾器，在上述第1過濾器表面上形成含有上述固形物的第2過濾器的工序。
本發(fā)明之8，按1所述的流體中被去除物的除去方法，其特征是準備上述過濾器的工序，包括將第2過濾器浸漬在含有與上述的被去除物不同的固形物的流體中，使與流體中的被去除物不同的固形物通過第1過濾器，在上述第1過濾器表面上形成含有上述固形物的第2過濾器的工序，而后，導(dǎo)入含有上述被去除物的流體，除去上述流體中的上述被去除物。
本發(fā)明之9的流體中被去除物的除去方法，其特征是將含有被去除物的流體和與該被去除物不同的固形物導(dǎo)入具有第1過濾器的槽內(nèi)，使上述流體通過第1過濾器，在上述第1過濾器表面上形成含有上述固形物的第2過濾器，除去上述流體中的上述被去除物。
本發(fā)明之10，按1所述的流體中被去除物的除去方法，其特征進而包括當(dāng)含有上述被去除物的流體是酸性或堿性時，將中和劑混入上述流體中，中和上述流體的工序。
本發(fā)明之11，按1所述的流體中被去除物的除去方法，其特征是準備上述過濾器的工序，包括將含有上述被去除物的流體循環(huán)通過過濾器或者第1過濾器的工序。
本發(fā)明之12，按1所述的流體中被去除物的除去方法，其特征是上述過濾器或者第2過濾器含有不同大小的上述固形物或者被去除物。
本發(fā)明之13，按1所述的流體中被去除物的除去方法，其特征是上述固形物或者被去除物含有不同大小的粒子，上述第1過濾器的孔的尺寸比最小的粒子大，比最大的粒子小。
本發(fā)明之14，按1所述的流體中被去除物的除去方法，其特征是上述固形物或者上述被去除物含有絮凝狀的粒子，上述第1過濾器的孔的尺寸比最小的粒子大，比最大的粒子小。
本發(fā)明之15，按1所述的流體中被去除物的除去方法，其特征是上述最小固形物或者上述被去除物的粒徑是0.25μm以下、上述最大固形物或者上述被去除物的粒徑是10μm以上。
本發(fā)明之16，按1所述的流體中被去除物的除去方法，其特征是上述固形物或者上述被去除物是具有2個峰值的粒徑分布，上述第1過濾器的孔是2個峰間的距離。
本發(fā)明之17，按2所述的流體中被去除物的除去方法，其特征是比上述第1過濾器孔大的上述固形物或者上述被去除物的比例與比上述第1過濾器孔小的上述固形物或者上述被去除物的比例大。
本發(fā)明之18，按1所述的流體中被去除物的除去方法，其特征是上述過濾工序中，在開始除去除物后，使之循環(huán)規(guī)定的時間。
本發(fā)明之19，按18所述的流體中被去除物的除去方法，其特征是上述循環(huán)工序包括檢測通過上述過濾器的流體中被去除物的混入程度的檢測工序，在達到第1規(guī)定值以下時停止循環(huán)。
本發(fā)明之20，按19所述的流體中被去除物的除去方法，其特征是上述過濾工序包括檢測通過上述過濾器的流體中被去除物的混入程度的檢測工序，在達到第2規(guī)定值以上時開始循環(huán)。
本發(fā)明之21，按19所述的流體中被去除物的除去方法，其特征是上述檢測工序是使用光傳感器，檢測上述流體的光透過率的工序。
本發(fā)明之22，按1所述的流體中被去除物的除去方法，其特征是上述過濾工序是由使用上述過濾器邊吸引邊過濾上述流體而構(gòu)成的。
本發(fā)明之23，按22所述的流體中被去除物的除去方法，其特征是上述流體的吸引壓力是0.2～0.5kg/cm2。
本發(fā)明之24，按2所述的流體中被去除物的除去方法，其特征是包括在上述過濾器的表面給與外力，以便使上述第2過濾器的構(gòu)成物可以移動的工序。
本發(fā)明之25，按24所述的流體中被去除物的除去方法，其特征是給與上述外力的工序，是間歇地給與外力的工序。
本發(fā)明之26，按24所述的流體中被去除物的除去方法，其特征是給與上述外力的工序，是沿著第1過濾器的表面供給氣流的工序。
本發(fā)明之27，按24所述的流體中被去除物的除去方法，其特征是給與上述外力的工序，是給與可以使構(gòu)成上述第2過濾器的被去除物的一部分脫離程度的外力的工序。
本發(fā)明之28，按24所述的流體中被去除物的除去方法，其特征是給與上述外力的工序包括控制上述外力，以便使上述第2過濾器的膜厚保持一定的工序。
本發(fā)明之29，按24所述的流體中被去除物的除去方法，其特征是上述過濾器垂直方向配制的、上述外力是氣泡上升力。
本發(fā)明之30，按24所述的流體中被去除物的除去方法，其特征是給與上述外力的工序是對上述過濾器給與機械振動的工序。
本發(fā)明之31，按24所述的流體中被去除物的除去方法，其特征是給與上述外力的工序是在上述流體中產(chǎn)生聲波的工序。
本發(fā)明之32，按24所述的流體中被去除物的除去方法，其特征是給與上述外力的工序是在上述流體中產(chǎn)生液流的工序。
本發(fā)明之33，按2所述的流體中被去除物的除去方法，其特征是上述第1過濾器是由聚烯烴系高分子構(gòu)成的。
本發(fā)明之34，按2所述的流體中被去除物的除去方法，其特征是上述第1過濾器表面具有凹凸。
本發(fā)明之35，按2所述的流體中被去除物的除去方法，其特征是上述第1過濾器是二層結(jié)構(gòu)，其間形成間隙，可以插入吸引用導(dǎo)管的過濾器。
本發(fā)明之36，按2所述的流體中被去除物的除去方法，其特征是上述第2過濾器含有從Si、SiGe、Al2O3、Si氧化膜，金屬氧化物或者周期表中IIa族～VIIa族、IIb族～VIIb族的元素中選出的至少1種。
本發(fā)明之37，按2所述的流體中被去除物的除去方法，其特征是上述第2過濾器含有Si。
本發(fā)明之38，按37所述的流體中被去除物的除去方法，其特征是上述第2過濾器含有絮凝狀Si。
本發(fā)明之39，按2所述的流體中被去除物的除去方法，其特征是上述第2過濾器是機械加工工序中產(chǎn)生的機械加工屑。
本發(fā)明之40，按39所述的流體中被去除物的除去方法，其特征是上述機械加工工序是研磨工序或者切削工序。
本發(fā)明之41，按30所述的流體中被去除物的除去方法，其特征是上述機械加工屑是切削屑。
本發(fā)明之42，按2所述的流體中被去除物的除去方法，其特征是準備上述過濾器工序是包括在含有上述被去除物的流體中添加絮凝狀廢棄物的工序。
本發(fā)明之43，按2所述的流體中被去除物的除去方法，其特征是上述流體含有機械加工排出廢液中的微粒子。
本發(fā)明之44，按1所述的流體中被去除物的除去方法，其特征是上述流體含有CMP排出廢液中的微粒子。
圖的簡單說明圖1是說明本發(fā)明實施方案的過濾膜圖。
圖2是說明切削時產(chǎn)生的排水中的硅屑的粒徑分布、形狀圖。
圖3是說明本發(fā)明實施方案的過濾膜圖。
圖4是說明本發(fā)明實施方案的過濾膜圖。
圖5是說明形成固形物或固形物與被去除物組成的過濾器的方法圖。
圖6是說明在過濾裝置的第1過濾膜上形成第2過濾膜的方法圖。
圖7是說明準備過濾膜的方法圖。
圖8是說明準備具有過濾膜的過濾裝置的方法圖。
圖9是說明本發(fā)明采用的過濾裝置圖。
圖10是說明本發(fā)明采用的過濾裝置圖。
圖11是說明圖9、圖10的過濾操作圖。
圖12是說明圖9、圖10的過濾操作圖。
圖13是說明本發(fā)明過濾方法的系統(tǒng)圖。
圖14是說明CMP的磨粒粒徑分布及過濾前和過濾后光的透過率圖。
圖15是說明本發(fā)明過濾方法的系統(tǒng)圖。
圖16是說明本發(fā)明過濾方法的系統(tǒng)圖。
圖17是說明將本發(fā)明的過濾方法應(yīng)用到CMP裝置的系統(tǒng)圖。
圖18是說明以往的過濾系統(tǒng)圖。
圖19是說明CMP裝置圖。
圖20是說明CMP裝置的系統(tǒng)圖。
以下，參照


本發(fā)明的實施方案。
在本實施方案中，對于作為流體，使用半導(dǎo)體工序，特別是切削工序中的排水，在該排水中含有半導(dǎo)體晶片切削屑的場合加以詳述。
本發(fā)明之1的特征在于過濾器，首先對于過濾器的結(jié)構(gòu)、形成方法及其作用加在說明。
該過濾器，如圖1A中，其制造工序的模式圖所示，在具有過濾孔11的第1過濾膜10上，堆積排水中的切削屑，構(gòu)成了第2過濾膜13，而形成孔小的良好的過濾器。即，在過濾器孔11的開口部及第1過濾膜10的表面上所形成的層狀膜是固形物12的集合體。該固形物12分為不能通過過濾器孔11的大固形物12A和能通過過濾器孔11的小固形物12B。在圖中用黑點表示的是能通過的小固形物12B。排水中的大固形物和小固形物在第1過濾膜10的過濾器孔11內(nèi)及過濾器上靜靜地相互影響地堆積，如圖3所示，形成比固形物最小粒徑還小的間隙，構(gòu)成更加堵孔的過濾器。另外，在此，采用的第1過濾膜10，從原理上看，可采用有機高分子系、陶瓷系中任何1種。但是，在此，采用了平均孔徑0.25μm、厚度0.1mm的聚烯徑系的高分子膜。另外，圖1b表示了由該烯烴系構(gòu)成的過濾膜表面的照片。
以下，對于該過濾器的形成方法加以說明。
首先，如圖1a所示，在第1過濾膜10的上方，有混入固形物的水，在第1過濾膜10的下方，產(chǎn)生通過第1過濾膜10過濾的過濾水。沿箭頭的方向流動水，使用過濾膜10過濾水，水自然落下或被加壓后移到圖的下方。從有過濾水側(cè)吸引水。另外，第1過濾膜10可水平配置，也可垂直配置。
如上所述，通過過濾膜，將水加壓、吸引的結(jié)果，水通過第1過濾膜10。此時，不能通過過濾器孔11的大固形物12A被捕獲在第1過濾膜10的表面上。
通過磨削、研磨或粉碎等機械加工產(chǎn)生的上述固形物，其大小(粒徑)在一定的范圍內(nèi)分布，而且各個固形物的形狀不同。在此所用的si的切削屑，如圖2a所示表示粒徑分布、如圖2b所示，表示其電子顯微鏡照片。這樣，粒徑在0.1～200μm內(nèi)分布，屑的形狀也是為多種多樣的。
在浸漬第1過濾膜10的水中，固形物處在任意位置，然后，從大固形物到小固形物不規(guī)則地移到過濾器孔11。被任意捕獲的大固形物12A構(gòu)成第2過濾膜13的初級層，該層形成比過濾器孔11小的過濾器孔，通過該小的過濾器孔依次捕獲由大固形物12A到小固形物12B。此時，由于固形物的形狀分別不同，在固形物和固形物之間，形成各種形狀的微細間隙，水將該間隙作為通路移動，最終將水過濾。這很類似于沙灘排水。
進而，對于該過濾器的作用加以說明。
在第1過濾膜10上形成的第2過濾膜13，一邊由大固形物12A到小固形物12B隨意地捕獲；一邊慢慢地成長，確保了水(流體)的通路，且捕集了小固形物12。這種狀態(tài)如圖3所示，而且第2過濾膜13只是層狀地殘存，固形物可如砂子一樣地容易移動，所以在層的附近，通過氣泡，給與流水或給與聲波或超聲波，或給與機械振動，進而，用橡皮刷摩擦，可將第2過濾膜13的表層上形成的堆積物簡單地移動到排水側(cè)。這樣，可容易移動，且可各自分離的結(jié)構(gòu)，即使是第2過濾膜13的過濾能力降低時，在第2過濾膜13上施加外力，也可簡單地恢復(fù)其過濾能力。另外，造成過濾能力降低的原因主要是堵孔，將發(fā)生堵孔的第2過濾膜13表層上的固形物再次移到流體中，反復(fù)消除堵孔，可保持過濾能力。
另外，在圖2a中，測定該切削屑粒徑分布的裝置，用于不能檢測出比0.1μm小的粒子，所以未表示出比0.1μm小的切削屑的分布。但是，若觀察圖2b，實際上是含有比它小的粒子的。根據(jù)實驗表明，過濾混入該切削屑的水時，該切削屑形成在第1過濾膜上，可捕獲到0.1μm以下的切削屑。
例如若去除0.1μm以下的切削屑，一般可采用具有比該尺寸小的孔的過濾器。但是，從上述表明，在大粒徑和小粒徑的分布中，即使采用該尺寸的過濾器孔，也可捕獲0.1μm以下的切削屑。
相反，當(dāng)固形物的粒徑的峰是1個0.1μm的峰，其分布在數(shù)μm的非常狹窄的范圍中時過濾器立即發(fā)生堵孔。從圖2a也表明，作為固形物的si的切削屑出現(xiàn)大粒徑和小粒徑的2個峰，而且在～200μm范圍內(nèi)分布，所以提高了過濾能力。另外，如圖2b所示，用電子顯微鏡觀察表明，固形物的形狀是多種多樣的。也就是粒徑的峰至少有2個，且固形物的形狀多種多樣，就可在固形物之間形成大小和形狀不同的各種間隙，構(gòu)成水的通路，由此，可形成堵孔少，也可捕獲0.1μm以下屑的過濾器。
可是，若固形物的分布偏移到圖右或左時，也可根據(jù)其分布改變第1過濾器的孔徑。例如若偏移到右邊，可采用比0.25μm大的孔徑。一般，若孔徑變大，通過過濾膜的固形物增加若延長過濾水循環(huán)的時間，最終，幾乎都可被第2過濾膜13捕獲。但是，若過濾器孔徑變小，可捕獲小固形物的時間變短。
如上所述表明，在第1過濾膜10的表面上將具有0.1μm以下～200μm的粒徑分布的固形物形成第2過濾膜13時，可除去0.1μm以下的固形物。另外，最大粒徑不限于200μm，在其以上也可以。例如即使是～500μm分布的固形物也可過濾。
因此，如圖4表明，在形成由固形物構(gòu)成的過濾器后，不僅可過濾在排水側(cè)的流體中含有切削屑構(gòu)成的固形物的排水，而且在通過混入與固形物12種類不同的被去除物14、15的排水時，也能除去這些被去物。
對于以上的例子，在原理上加以了說明，但要按照實際使用狀況的例子進行說明。
實際上，在使用時，有在同一槽內(nèi)形成由固形物12(或固形物和被去除物)構(gòu)成的第2過濾膜13，接著，使用該第2過濾膜13進行過濾的方法和在另一個槽內(nèi)形成第2過濾器13，將該過濾器移動，進行過濾的方法。
首先，在實際的過濾工序之前，在同一槽內(nèi)形成過濾膜的第1個～第4個方法，如圖5及圖6所示地進行實施。即，在該例中，如圖5所示，采取將第1過濾膜10夾在第1貯槽70a和第2貯槽70b之間，在該第1過濾膜10表面上形成第2過濾膜13后，加入混有被去除物的流體進行過濾的方法。
首先，第1個方法是，如圖5a所示，在將貯槽70區(qū)分為第1貯槽70a和第2貯槽70b的位置上安裝第1過濾膜10，從導(dǎo)管72向第1貯槽70a中流入混有固形物12(例如si的切削屑)的流體73，使其自然落下，對于第1貯槽70a的流體加壓或吸引導(dǎo)管74，使上述流體移到第2貯槽70b中。此時，在第1過濾膜10上捕獲固形物12，形成第2過濾膜13。然后，如圖5b所示，形成第2過濾膜13。然后，如圖5b所示，通過導(dǎo)管72，將混有被去除物14、15的流體73’加入到第1貯槽70a中，直接進行過濾的方法。
另外，第2個方法是，如圖5c所示，在第1貯槽70a貯存的流體73中混入固形物12和被去除物14、15，由固形物12和被去除物14、15形成第2過濾膜13。此時，可從導(dǎo)管72流動混有被去除物和固形物的流體73，或也可以從導(dǎo)管72流動混有被去除物的流體，從貯槽70的外面，向第1貯槽70a中投入固形物。而且，如圖5b所示，通過導(dǎo)管72，將混有被去除物14、15的流體73’加入到第1貯槽70a中，直接進行過濾的方法。另外，第3及第4個方法是，如圖6所示，從浸漬在含有固形物12的流體中的過濾裝置35內(nèi)部，通過吸引，從導(dǎo)管34吸引流體的方法。該方法中的第3個方法，如圖6a所示，若通過導(dǎo)管76、在第1槽75中，流入混有固形物(例如si的切削屑)12的流體73，使裝有第1過濾膜10的過濾裝置35處于用上述流體73完全浸漬的狀態(tài)時，通過安裝在過濾裝置35的導(dǎo)管34吸引流體。該吸引的效果，在第1過濾膜10上捕獲上述固形物12，形成第2過濾膜13。而且，如圖6b所示，通過導(dǎo)管76，將混有被去除物14、15的流體加入到第1槽75中，確認用第2過濾膜13可捕獲被去除物14、15后，進行過濾。
另外，第4個方法，如圖6a’所示，將固形物12和被去除物14、15，混入到貯存在第1槽75中的流體73中，用固形物12和被去除物14、15形成第2過濾膜13。此時，也可從導(dǎo)管76流動混有被去除物和固形物的流體73，另外，也可從導(dǎo)管76流動混有被去除物的流體，從第1槽75的外面投入固形物。然后，如圖6b所示，通過導(dǎo)管76，將混有被去除物14、15的流體73’加入到第1槽75中，確認用第2過濾膜13可捕獲被去除物14、15后，加入混有被去除物的流體73’，進行過濾。
對于在另外的槽中形成過濾器的第5及第6個方法，參照圖7及圖8加以說明。預(yù)先在另外的槽中準備含有固形物、或固形物和被去除物的過濾器，將該過濾器移到加入了混有被去除物的流體的槽中，過濾被去除物。
第5個方法，如圖7a所示，是在貯槽70的第1貯槽70a中流入流體73，使其自然落下，將第1貯槽70a的流體加壓或吸引導(dǎo)管74，將上述流體移到第2貯槽70b中。
此時，在第1過濾膜10上捕獲固形物12，形成第2過濾膜13。然后，若達到規(guī)定的膜厚時，從貯槽70中取出，準備如圖7b所示的過濾器的方法。然后，如圖7c所示，將該2個過濾器貼合，從它們的間隙抽出導(dǎo)管34，構(gòu)成過濾裝置35。然后，如圖7d所示，將該過濾裝置35浸漬在另一個槽75中，吸引導(dǎo)管34，進行過濾。
另外，對于第1～第4個方法，如圖6、圖6所示，由于在排水槽內(nèi)形成第2過濾器，所以在形成第2過濾器這前，不能過濾，但對于第5個方法，由于預(yù)先準備了過濾器，所以具有可立即開始過濾的優(yōu)點。另外，形成第2過濾器13的場所與裝有排水的槽，即使離開一定距離，也具有可簡單搬運過濾器的優(yōu)點。
在圖7a中，也可在第1貯槽70a的流體73中，混入被去除物14、15，形成由固形物12和被去除物構(gòu)成的第2過濾器。
第6個方法，如圖8所示，是將組裝貼合第1過濾膜后形成的過濾裝置35，予先浸漬在含有固形物12的流體中，在第1過濾膜上堆積該固形物，形成第2過濾膜的方法。在圖8a中，是將只含有固形物12的流體，通過裝在過濾裝置35上的第1過濾膜10，在第1過濾膜10上形成第2過濾膜13，予先準備如圖8b所示的過濾裝置35，將該過濾裝置35浸漬在如圖8c的第2槽77中，過濾現(xiàn)有被去除物的流體的方法。
過濾裝置35的結(jié)構(gòu)如圖9、圖10中詳述，采用在第1過濾膜10圍住的空間內(nèi)插入導(dǎo)管34，在該導(dǎo)管34上設(shè)置吸引泵(未圖示出)，通過導(dǎo)管34吸引流體，形成第2過濾膜13的方法。
如上所述，由于予先準備了形成第2過濾膜13的過濾裝置35，所以可容易地搬運到離開一定距離的第2槽77，而且，具有在第2槽內(nèi)沒有形成第2過濾膜，就可立即開始過濾的優(yōu)點。
在用固形物構(gòu)成過濾器的方法、用固形物和被去除物構(gòu)成過濾器的方法，或者，予先準備用上述任何1種方法形成的過濾器的方法中，第1過濾膜孔徑可設(shè)定在固形物(si的切削屑)的粒徑分布之間。例如若將上述孔徑設(shè)定為0.25μm時，可通過0.25μm以下的固形物(si的切削屑)、被去除物(磨粒)。但是，可捕獲0.25μm以上的固形物(si的切削屑)和被去除物(磨粒)，在第1過濾膜10的表面上形成由固形物和/或被去除物構(gòu)成的第2過濾膜13。若第2過濾膜13成長時，可依次捕獲0.25μm以下，特別是0.1μm附近或比它小的固形物和被去除物。
以下，參照圖9、圖10，說明更優(yōu)選的過濾裝置35的實施例。該過濾裝置35是浸漬在槽(原水槽)中，進行吸引的形式。
圖9a所示的符號30是如額緣形狀的框，在該框的兩面貼合著過濾膜31、32。然后，在用框30、過濾膜31、32圍住的空間33中，通過吸收導(dǎo)管34，產(chǎn)生用過濾膜過濾的過濾水。然后，通過密封安裝在框30的導(dǎo)管34抽出過濾水。當(dāng)然，過濾膜31、32和框30是完全密封的，以便不使排水從過濾膜外浸入上述空間。
可是，圖9a的過濾膜31是薄的樹脂膜，在吸引時，也有時內(nèi)側(cè)撓起，而被破裂。為此，必須將該空間盡量做小。另一方面，為了加大過濾能力，需要更多地形成該空間，其改進情況如圖9b所示。在圖9b中，僅表示了9個空間33，但實際上形成了很多空間。另外，實際采用的過濾膜31、32是約0.1mm厚的聚烯烴系的高分子膜，如圖9b所示，將薄的過濾膜31、32連續(xù)地形成為袋狀，在圖中用FT表示。在該袋狀的過濾器FT中，插入將與導(dǎo)管34一體化的框30，使上述框30和上述過濾器FT貼合。然后，通過壓緊裝置RG，從貼合了過濾膜31、32的框30的兩側(cè)進行壓緊，并且從壓緊裝置的開口部OP露出過濾膜31、32。圖9c是將過濾裝置35作成圓筒形的。安裝在導(dǎo)管34上的框是圓筒形的，在側(cè)面上設(shè)置開口部OP1、OP2。由于對應(yīng)于開口部OP1和開口部OP2的側(cè)面可以卸下，所以在開口部之間設(shè)置支承過濾膜31的支承裝置SUS。然后，在SUS側(cè)面上貼合過濾膜。
進而，參照圖10，詳述改進了的過濾裝置35。首先，相當(dāng)于圖9b的框30的部分，在圖10b中相當(dāng)于30a。
框30，如瓦楞紙板一樣，2個薄板狀體之間，用縱向排列的多個隔壁隔開，形成多個小室，在該薄板狀體上形成多個孔HL，通過該孔HL，形成在小室內(nèi)可流通水的形狀。即，在0.2mm左右的薄樹脂板SHT1、SHT2之間，縱向地設(shè)置多個部件SC，用樹脂板SHT1、SHT2、部件SC圍起來，構(gòu)成空間33。該空間33的水平剖面是由長3mm、寬4mm構(gòu)成的矩形，換句話說，是具有該矩形剖面的幾根麥桿并列成為一體樣的形狀?？?0a是以一定的間隔，保持兩側(cè)的過濾膜FT(FT1、FT2)，所以以下稱為隔板。
在構(gòu)成該隔板30a的薄樹脂板SHT1、SHT2的表面上開有很多直徑為1mm的孔HL，在其表面上貼合過濾膜FT。因此，用過濾膜FT過濾的過濾水，通過孔HL、空間33，最后從導(dǎo)管34中出來。
另外，過濾膜FT貼合在隔板30a的兩面SHT1、SHT2上。在該板SHT1、SHT2上含有沒有形成孔HL的部分，若在其上直接貼合過濾膜FT1，由于對應(yīng)于沒有形成孔HL的部分的過濾膜FT1沒有過濾功能，排水通不過，所以產(chǎn)生不能捕獲被去除物的部位。為了防止該現(xiàn)象產(chǎn)生，至少要貼合2個過濾膜FT。最表面?zhèn)鹊倪^濾膜FT1是捕獲被去除物的過濾膜，沿著從該過濾膜FT1，向隔板30a的表面SHT1，設(shè)置具有比過濾膜FT1孔大的過濾膜。在此處貼合1個過濾膜FT2。因此，由于在隔板30a未形成孔HL的部位也設(shè)置過濾膜FT2，所以過濾膜FT1整個面上都具有過濾功能，可在過濾膜FT1的整個面上捕獲被去除物，在表內(nèi)面SHT1、SHT2的整個面上形成第2過濾膜。另外，在圖上也表示出過濾膜FT1、FT2成矩形狀的板，但實際上如圖9b所示，形成袋狀的過濾膜。
以下，參照圖10a、圖10c及圖10d，說明如何安裝袋狀過濾膜FT1、FT2、隔板30a及壓緊裝置RG。
圖10a是完成圖；圖10c是如圖10a的A-A線所示的，表示從導(dǎo)管34的頭部在導(dǎo)管34的延長方向(縱向)的剖面圖，圖10d是如B-B線所示的，將過濾裝置35水平方向斷開時的剖面圖。
如圖10a、圖10c、圖10d表明，插入到袋狀過濾膜FT的隔板30a，也包括過濾膜FT，用壓緊裝置RG夾住4個側(cè)邊。然后，扎成袋狀的3個側(cè)邊，用涂敷在壓緊裝置RG的粘結(jié)劑AD1固定。另外，在剩余的1個側(cè)邊(袋的開口部)和壓緊裝置RG之間，形成空間SP，在空間33中產(chǎn)生的過濾水，通過空間SP，被吸入導(dǎo)管34中。另外，在壓緊裝置(金屬件)RG的開口部OP上全圓周地涂敷粘結(jié)劑AD2，使其完全密封，作成從過濾器以外不能進入流體的結(jié)構(gòu)。
因此，若將空間33和導(dǎo)管34連通，吸引導(dǎo)管34時，流體通過過濾膜FT的孔、隔板30a的孔HL從空間33通過，作成可從空間33，經(jīng)過導(dǎo)管34，向外部輸送過濾水的結(jié)構(gòu)。
圖11是概念性地表示這樣形成的過濾裝置35的動作。在此，若用泵等吸引導(dǎo)管34側(cè)，可像沒有剖面線箭頭那樣地流動過濾水。
首先，將過濾裝置35浸漬在貯存混有固形物16的流體的槽中，通過導(dǎo)管34進行吸引。然后，如沒有剖面線箭頭那樣地使流體通過。使小固形的16B通過，但大固形物16A被第1過濾膜31、32捕獲，小固形物16B也慢慢地被捕獲。當(dāng)固形物比規(guī)定的混入率少時，就形成了第2過濾膜36。
接著，如圖12所示，將形成該第2過濾膜36的過濾裝置35，放置在混有被去除物的排水37中。然后通過吸引導(dǎo)管34，用第2過濾膜36捕獲被去除物。此時，由于第2過濾膜36集合了固形物16，所以在第2過濾膜36上給與外力，可除去第2過濾膜36，或除去第2過濾膜36的表層。另外，由于作為被去除物的磨粒14、被研磨物(磨削物)15也是固體的集合，所以可施加外力，從第2過濾膜36上簡單地脫離，而向排水37移動。
該除去或脫離是可通過氣泡的上升力、水流、聲波、超聲波振動、機械振動、橡皮刷摩擦，或使用攪拌機等方法簡單地實現(xiàn)。另外，被浸漬的過濾裝置35本身，作成在排水(原水)中是可以活動的結(jié)構(gòu)，可在第2過濾膜36的表面產(chǎn)生水流，除去第2過濾膜36和被去除物14、15。例如在圖12中，可將過濾裝置35的底面作為支點，如箭頭Y那樣地左右動作。此時，由于過濾裝置本身是可以活動的，可產(chǎn)生水流，除去第2過濾膜36的表層。另外，在同時采用后述的氣泡發(fā)生裝置54時，若采用上述活動機構(gòu)，可使氣泡達到整個過濾面，且將去除物高效地移動到排水側(cè)。
另外，若采用如圖9c所示的圓筒形的過濾裝置，可使過濾裝置本身以中心線CL為軸地旋轉(zhuǎn)，比圖12的板狀過濾器左右動作的方法減少排水的阻力。通過該旋轉(zhuǎn)，可在過濾膜表面上產(chǎn)生水流，將第2過濾膜表層的被去除物移到排水側(cè)，從而保持過濾能力。該旋轉(zhuǎn)可連續(xù)進行，也可間歇進行。
在圖12中，作為除去第2過濾膜表層的方法，采用了氣泡上升的方式。在用斜線構(gòu)成剖面線的箭頭方向上升氣泡，該氣泡的上升力和氣泡的破裂，對于被去除物和固形物直接給與外力，另外，通過氣泡的上升力和氣泡破裂產(chǎn)生的水流，對于被去除物和固形物給與外力。通過該外力，可使第2過濾膜36的過濾能力經(jīng)常再生，保持大致一定值。
本發(fā)明的重點在于保持過濾能力。也就是，即使第2過濾膜36發(fā)生堵孔，其過濾能力下降，也可如上述氣泡那樣，對構(gòu)成第2過濾膜36的固形物16和被去除物14、15給與外力，使構(gòu)成第2過濾膜36的固形物16和被去除物14、15移到排水37側(cè)，長期地保持過濾能力。
這可認為是給與了外力，使第2過濾膜厚度大致保持一定的緣故。另外，宛如被去除物1個個地在過濾水的入口處加上塞子，塞子由于受到外力而卸下，從卸下處浸入過濾水，另外，當(dāng)塞子形成后，再一次受到外力而卸下，重復(fù)地進行，而且，通過調(diào)節(jié)氣泡的大小、氣泡量、碰著氣泡的時間，具有可持續(xù)保持過濾能力的優(yōu)點。
再者，只要能保持過濾能力，也可持續(xù)地施加外力，也可間歇地施加外力。
另外，對于所有的實施方案說，過濾膜必須完全浸漬在原水中。這是由于若第2過濾膜長時間地接觸空氣，膜變得干燥、剝落、崩解的緣故。另外，若過濾器即使稍微接觸空氣，由于過濾膜吸引空氣，使過濾能力降低。
如上所述，若從本發(fā)明原理考慮，只要第2過濾膜36形成在第1過濾膜31、32上，第1過濾膜31、32也可以是片狀的高分子膜，也可以是陶瓷制的，也可以是吸引型或加壓型的。但是，實際采用時，第1過濾膜31、32用高分子膜，而且是吸引型的。其理由如下所述。
首先，若作成片狀的陶瓷過濾器，其成本相當(dāng)高，產(chǎn)生裂紋時會泄漏，不能進行過濾。另外，若是加壓型的，必須將排水加壓。例如以圖13的槽50作為例子，為了加壓，槽的上方不能是開放的，而必須是密封型的。若是密封型，則難以發(fā)生氣泡。另一方面，采用高分子膜時，可廉價且容易地制得各種尺寸的片或袋狀的過濾器。另外，由于高分子膜具有柔軟性，不會發(fā)生裂紋，且在片上也容易形成凹凸。若形成凹凸，第2過濾膜可抓在高分子膜上，防止在排水中剝離。且若是吸引型，貯槽可以是開放型的。
另外，若是加壓型，則難以形成第2過濾膜。在圖12中，若將空間33內(nèi)的壓力假定為1，排水必須加到1以上的壓力。因此，可認為在過濾膜上加了負荷，進而以高壓固定了所捕獲的被去除物，使被去除物難以移動。那么，參照圖13，對于采用上述高分子膜作為過濾膜的吸引型結(jié)構(gòu)的實施方案加以說明。本結(jié)構(gòu)中，有3種方法形成第2過濾膜。
即，第1種方法是，將裝有第1過濾膜的過濾裝置53安裝在原水槽50中。進而，在原水槽50內(nèi)的流體中混入固形物。然后，吸引導(dǎo)管56，形成第2過濾膜，形成第2過濾膜后，通過導(dǎo)管51，將混入被去除物的排水加入到原水槽50中，開始過濾。
第2種方法是，將裝有第1過濾膜的過濾裝置53，安裝在原水槽50中。進而，在原水槽50中的排水內(nèi)混入固形物40被去除物。然后，吸引導(dǎo)管56，形成第2過濾膜。形成第2過濾膜后，通過導(dǎo)管51，供給混入被去除物的排水，開始過濾。
第3種方法是，不用原不槽50，而用另外的槽，準備在第1過濾膜上形成第2過濾膜的過濾裝置，將其設(shè)置在槽50中的方法。然后，從導(dǎo)管51供給混入被去除物的排水，若排水完全浸漬上述過濾裝置35后，開始過濾。
另外，在此，作為構(gòu)成第2過濾膜的固形物，使用切削屑。
圖13中的符號50，是原水槽。在該槽50的上方，作為排水供給部件，設(shè)置導(dǎo)管51。該導(dǎo)管51是混入被去除物的流體通過之處。例如若在半導(dǎo)體領(lǐng)域加以說明，是混有從切削裝置、基底研磨裝置、鏡面拋光裝置或CMP裝置中流出的被去除物的排水(原水)通過之處。另外，該排水是以混入從CMP裝置流出的磨粒，通過磨粒研磨或磨削的屑的排水加以說明的。
在貯存在原水槽50的原水52中，設(shè)置多個形成第2過濾膜的過濾裝置53。在該過濾裝置53的下方，例如設(shè)置在導(dǎo)管上開有小孔，如魚缸中所使用的鼓泡裝置的氣泡發(fā)生裝置54，調(diào)整其位置，以便正好使氣泡從過濾膜的表面通過。55是吹氣裝置。
固定在過濾裝置53上的導(dǎo)管56，相當(dāng)于圖12的導(dǎo)管34。在該導(dǎo)管56中流過用過濾裝置53過濾的過濾流體，通過第1個閥58，選擇性地輸送到對著原水槽50側(cè)的導(dǎo)管59和對著再利用(或被排水)側(cè)的導(dǎo)管60。另外，在原水槽50的側(cè)壁及底面裝有第2個閥61、第3個閥62、第4個閥63及第5個閥64。另外，安裝在導(dǎo)管65頂端的是另外設(shè)置的過濾裝置66。
從導(dǎo)管51供給的原水52貯存在原水槽50中，通過過濾裝置53進行過濾。安裝在該過濾裝置的過濾膜表面，通過氣泡，用氣泡的上升力及破裂、移動捕集在過濾膜上的被去除物，可持續(xù)地保持其過濾能力不降低。
另外，在重新安裝帶有第2過濾膜的過濾裝置或由于休息日，長期停止或在導(dǎo)管56中混入比規(guī)定的混入率高的被去除物時，設(shè)計成使用閥58，通過導(dǎo)管59，將過濾流體循環(huán)到原水槽50中。此外，將閥58切換到導(dǎo)管60，使過濾流體再利用，移送到排水處理側(cè)。
在將帶有第2過濾膜的過濾裝置53重新安裝在原水槽50時，根據(jù)過濾膜的尺寸、吸引速度，其循環(huán)時間有所不同，但大約循環(huán)1小時。若即使第2過濾膜的一部分崩解，也能在此時間內(nèi)自行修復(fù)，形成可捕獲到0.1μm以下的硅屑的膜。但是，若過濾膜的尺寸小，即使是30分鐘，也可以。因此，判斷循環(huán)時間，可用定時器設(shè)定，經(jīng)過規(guī)定的時間后，自動切換到第1個閥58。
在此，過濾裝置采用圖10的結(jié)構(gòu)，安裝過濾膜的框(壓緊器具RG)的尺寸是長約100cm、寬約50cm、厚約5～10mm。
在被去除物從規(guī)定的混入率(濃度)高時，過濾流體被判斷為非正常水，自動開始循環(huán)，或停泵57，停止過濾。另外，循環(huán)時，要考慮排水從槽50溢出的可能，也可停止從導(dǎo)管51向槽50供給流體。以下，簡單地敘述這種情況。
第1種情況，是重新安裝過濾裝置53時。
在輸送工序等中，有第2過濾膜破裂的情況，所以在開始過濾工序之前，使用該過濾裝置循環(huán)過濾流體，在過濾膜上捕獲被去除物進行修復(fù)。成長第2過濾膜直到可以用第2過濾膜捕獲目的粒徑為止(直到被去除物達到規(guī)定的第1混入率為止)，然后，在達到第1規(guī)定值后，通過第1個閥58，將過濾流體移送到導(dǎo)管60中。
第2種情況，是因休息日、長期休假、因維修等停止過濾、再次開始過濾的情況。
由于第2過濾膜是由被去除物構(gòu)成的，且處在排水中，若長時間停止過濾，恐怕有一部分膜表層損壞。循環(huán)是為了修復(fù)被損壞的膜而進行的。在實際中，由固形物構(gòu)成的第2過濾膜牢固地附著在第1過濾膜上，另外，由于其表面用被去除物蓋住，所以沒有上述膜的損壞。但是為了慎重起見，在此還要進行循環(huán)。若過濾流體達到第1規(guī)定值時，切換第1個閥58，送到導(dǎo)管60中。另外，也可以在至少達到第1規(guī)定值，在開始過濾時發(fā)生氣泡。
第3種情況，是在過濾流體中混入應(yīng)捕獲的被去除物的情況。
在第2過濾膜有一部分損壞，或過濾膜破裂時，在過濾流體中混入大量的被去除物。
在第2過濾膜有一部分損壞，且比規(guī)定的濃度(第2個規(guī)定值)高時，用第1個閥58，通過導(dǎo)管59循環(huán)過濾流體，停止過濾。然后，開始循環(huán)，修復(fù)第2過濾膜，在使過濾流體中的被去除物達到規(guī)定的混入率(第1規(guī)定值)時，切換第1個閥58，將過濾流體送往導(dǎo)管60。另外，至少在達到第1規(guī)定值，過濾開始時發(fā)生氣泡。
另外，第1過濾膜破裂時，必須更換第1過濾膜或更換過濾裝置53。但是，由于過濾裝置53是用粘結(jié)劑AD1、AD2粘結(jié)成一體的，所以實際上只更換第1過濾膜是不可能的。因此，要更換可形成第2過濾膜的過濾裝置53。此時，確認第2過濾膜能捕獲規(guī)定的被去除物，在不能捕獲時，要使其循環(huán)，提高過濾能力。另外，確認能捕獲時，用第1閥58個切換，將過濾流體送到導(dǎo)管60中。
第4種情況，是原水槽50的排水水位下降，過濾膜與大氣接觸的情況。
在過濾膜與大氣接觸之前，通過設(shè)在排水中的水位傳感器(圖15的符號FS)停止過濾。此時，也可停止發(fā)生氣泡，這是由于從配管51供給排水，擔(dān)心由于氣泡發(fā)生湍流，使第2過濾膜損壞的緣故。然后，在達到可以過濾的規(guī)定排水水位后，開始循環(huán)。在循環(huán)期間，檢測被去除物，在過濾流體中的被去除物達到規(guī)定的混入率(第1規(guī)定值)時，切換第1個閥58，將過濾流體送到導(dǎo)管60中。
另外，表示過濾流體中的被去除物濃度的第1規(guī)定值與第2規(guī)定值，可以相同，也可以將第2規(guī)定值設(shè)定成與第1規(guī)定值具有一定的差。
另外，傳感器67要作成對固形物和被去除物持續(xù)傳感的。作為傳感器，將使用受光，發(fā)光元件的光傳感器，夾住過濾流體地進行配置，用受光元件接收來自發(fā)光元件的光，測定受光能對于該發(fā)光能的比例，由于恒常能測量固形物和被去除物混入過濾流體中的程度，所以可檢測過濾能力的狀態(tài)。作為發(fā)光元件，可考慮發(fā)光二極管和激光器。另外，傳感器67可裝在導(dǎo)管56中的途中或裝在導(dǎo)管59的途中。
以下，對于混入從CMP裝置流出的被去除物的排水是如何過濾的問題，加以說明。
圖14a、b是表示含在CMP用漿液中的磨粒的粒徑分布情況。該磨粒是將由si氧化物構(gòu)成的層間絕緣膜進行CMP處理的，材料是由si氧化物構(gòu)成的，一般稱為二氧化硅。最小粒徑約為0.076μm、最大粒徑是0.34μm。該大粒子是多個這些粒子集合成的凝聚粒子。另外，平均粒徑約為0.1448μm，在其附近0.13～0.15μm中分布，形成峰。另外，作為漿液的調(diào)節(jié)劑，一般使用KOH或NH3。PH在約10～11之間。
圖14C是表示過濾CMP排水，捕獲磨粒的數(shù)據(jù)。在實驗中，用純水將上述漿液的原液稀釋成50倍、500倍、5000倍，作為試驗液使用。該3種試驗液，如以往例子說明的那樣，在CMP工序中，由于用純凈水洗滌晶片，所以估計準備排水達到50～5000倍左右，分別將其加入到圖13的原水槽50中，使用過濾裝置53進行過濾。
若用400nm波長的光測定過濾前的試驗液的光透過率時，50倍的試驗液是22.5％、500倍的試驗液是86.5％、5000倍的試驗液是98.3％。由于磨粒含在排水中，發(fā)生光散射，隨著濃度變濃，透過率變小。
另一方面，3種試驗液過濾后的透光率，都是99.8％。也就是，過濾后的光透過率比過濾前的光透過率值大，所以表明能捕獲磨粒。另外，稀釋50倍的試驗液的透過率數(shù)據(jù)，由于該值小，在圖上被省略。
從以上結(jié)果表明，用具有由固形物16A、16B形成的第2過濾膜的過濾器過濾從CMP排出的被去除物時，可過濾到透過率為99.8％左右。
形成第2過濾膜的固形物，可用研磨、磨削、粉碎等機械地制作，也可從自然界獲取。另外，其粒徑分布，優(yōu)選的是具有如圖2的粒徑分布。特別是粒徑分布在1μm以下，具有第1峰，在20～50μm時，具有第2峰，優(yōu)選的是第2峰附近的大固形物的比例比第1峰附近的小固形物的比例大。
另一方面，也可將被去除物以加工中產(chǎn)生的粒徑分布，混入到排水中，將其過濾。另外，也可將其他微粒子混入到該排水中，調(diào)節(jié)含有被去除物和上述微粒子的總的粒徑分布，以達到如圖2所示的分布或接近它的分布。例如圖14所示，CMP排水中的被去除物，約在0.1μm附近形成峰，為了使其在1μm以下的狹窄范圍內(nèi)分布在中心，也可將具有圖2a的約1μm～約200μm分布的微粒子(例如切削屑)混入到CMP的排水中。因此，在由固形物構(gòu)成的第2過濾器上捕獲、形成的膜，有與第2過濾器相同的間隙，具有可保持被去的的捕獲性及流體的透過率性的優(yōu)點。
CMP用的磨粒主要有二氧化硅系、氧化鋁系、氧化鈰系、金剛石系，此外，還有氧化鉻系、氧化鐵系、氧化猛系、BaCO4系、氧化銻系、氧化鋯系、氧化鉦系。二氧四化硅系可用于半導(dǎo)體的層間絕緣膜、P-Si、SOI等平坦化、Al·玻璃盤的平坦化。氧化鋁系可用于硬盤的拋光、金屬全面、si氧化膜等的平坦化。另外，氧化鈰可用于玻璃拋光、si氧化物的拋光、氧化鉻可用于鋼鐵的鏡面研磨。另外，氧化猛、BaCO4可用于鎢布線的拋光。
進而，也有含稱為氧化物膠的。該膠是將二氧化硅、氧化鋁、氧化鋯等金屬氧化物或一部分氫氧化物構(gòu)成的膠粒大小的微粒子均一地分散在水或液體中的，可用于半導(dǎo)體器件的層間絕緣膜和金屬的平坦化，另外，對鋁·盤等信息盤也有研究。
這些磨粒與圖14a、b的粒徑大小相同，當(dāng)然它們也可作為被去除物進入排水的過濾、捕獲磨粒。
以下，對于含有通過過濾得到的被去除物的濃縮水的處理加以說明。在圖13中，原水槽隨著時間的推移，被去除物被濃縮。在達到所希望的濃度時，停止過濾操作，使其凝聚沉淀、放置。于是，槽中的原水大致分成層狀。也就是，按照從上層到下層，分布成從略微透明的流體到完全不透明的流體。使用閥門61～64將它們分別回收。
例如，將略微透明而被去除物少的原水，打開第2個閥61，通過過濾裝置66進行回收。接著，依次打開閥62、63，回收流體。最后，打開閥64，回收貯存在原水槽濃縮漿液。
若先打開閥64，由于原水的自重而流出濃縮漿液，而且上方的流體也流出，難以控制。因此，按照61、62、63、64的順序，打開閥進行回收。
另外，在圖13的中下方(用點線圍住的圖)，圖示出原水槽的原水水位檢查裝置80。它是在原水槽50的側(cè)面安裝L型的導(dǎo)管81，另外，根據(jù)原水的水位，至少安裝1個導(dǎo)管82。該導(dǎo)管82的外徑作成與導(dǎo)管81的內(nèi)徑一致，成為嵌合的狀態(tài)。
例如，若在比閥63的安裝高度稍高的位置定為原水的水位時，安裝導(dǎo)管82，在伸向上方的導(dǎo)管82上安裝透明視窗，可確認原水的水位。因此，可一邊通過該視窗確認原水水位；一邊最大限度地除去濃縮漿液以外的原水。
若該導(dǎo)管本身采用玻璃等透明材料制成時，不安裝視窗就可確認原水水位。另外，也可予先安裝該檢查裝置。
另一方面，在圖13的左下方，圖示出可最大限度地取出濃縮漿液上方水的位置。也就是，在原水槽50的內(nèi)側(cè)，如圖所示，安裝L型導(dǎo)管81。在確定的時間內(nèi)，特定出被去除物量，另外，只要特定出濃縮漿液量，就可予先決定導(dǎo)管81的頭部的高度。因此，只要在比濃縮漿液的上層高出若干高度處配置導(dǎo)管81和82的頂部，就可使原水自動地流到過濾裝置66中，達到該高度。另外，即使誤開閥63，也可在該導(dǎo)管81和82的頂部水位，停止原水流出。另外，在增減該濃縮漿液的水位時，可卸下導(dǎo)管82，調(diào)節(jié)采取原水的水位。當(dāng)然，導(dǎo)管82可準備多個，也可根據(jù)水位安裝在幾段位置上。
另外，對于用凝聚沉淀法回收濃縮水的方法加以說明，但不受這些限制。例如，若原水52達到一定濃度，也可以移到其他過濾裝置66(FD)中。例如CMP使用含有藥品和0.1μm以下的磨粒的漿液。拋光時流動水，排出比上述漿液濃度稀的排水。但是，排出的原液隨著過濾，其濃度變濃，同時產(chǎn)生粘性。當(dāng)過濾裝置和過濾間隙狹窄時，氣泡難以進入過濾裝置之間，使氣泡不能給與固形物和被去除物以外力。而且，如圖14b所示，若被去除物非常微細，過濾能力很快降低。因此，若達到規(guī)定濃度時，優(yōu)選的是將該原液移到其他的過濾裝置FD中。例如，如圖13右下方所示，也可在過濾器FT的上層流入原水，采用以泵P真空吸引原水的過濾裝置。另外，也可將該過濾裝置FD安裝在濃縮回收導(dǎo)管上，進行回收。
在此，通過過濾器FT進行過濾，吸引到高濃度的原液結(jié)塊的程度。另一方面，將原液移到過濾裝置FD中，可使原水槽50的原水水位下降，但從導(dǎo)管51供給濃度稀的原水。然后，若原水濃度變稀，原水將過濾器完全浸沒時，只要再次設(shè)定開始，原水的粘度降低，氣泡進入過濾裝置之間，可對于固形物給與外力。
另外，作為被去除物的回收裝置，也可使用過濾裝置FD和66。例如，混入被去除物的原水槽50達到規(guī)定的濃度時，也可不進行凝聚沉淀，而用過濾裝置66(FD)進行分離。例如，過濾硅屑時，由于被分離的硅屑與在凝聚沉淀中使用的藥品不進行反應(yīng)，所以硅屑的統(tǒng)純度是高的，再次進行熔融，可作成晶片用的si錠塊。另外，可與瓦片材料、水泥、混凝土材料等在各個領(lǐng)域中進行再利用。
如上所述，對于圖13的系統(tǒng)，由原水槽50、過濾裝置(浸漬·吸引)53、小型泵57構(gòu)成。特別是，由于在低壓下進行吸引，以使第1過濾器不堵孔，所以具有泵57可以是小型的優(yōu)點。另外，以往，由于原液從泵中通過，泵內(nèi)被磨損，壽命非常短。但是，本結(jié)構(gòu)，由于過濾流體通過泵57，所以其壽命遠遠變長。因此，可使系統(tǒng)的規(guī)模變小、節(jié)約運行泵57的電費，進而，大幅度地減少更換泵的費用，還可降低初始成本和運轉(zhuǎn)成本。
另外，過濾膜是聚烯烴系的膜，即使落下也不破裂，機械強度高，對于酸、堿等藥品的耐蝕性也高。因此，可處理高濃度的原水，在帶有過濾膜的狀態(tài)下，也可進行凝聚沉淀。
另外，在其他槽中不能凝聚沉淀的，可利用原水槽進行凝聚沉淀，所以不需要更多的導(dǎo)管和泵，可成為節(jié)能型的過濾系統(tǒng)。
另外，過濾裝置是吸引過濾，在低流速、低壓力下進行過濾，所以通過形成第2過濾膜，可防止固形物或被去除物進入上述第1過濾膜的細孔中，提高過濾能力。另外，通過鼓泡等施加外力的手段，可連續(xù)地進行過濾。由于第1過濾膜破壞或變形，而在不使第2過濾膜受到破壞的范圍內(nèi)設(shè)定過濾速度、過濾壓力，實質(zhì)上，過濾速度可達到0.01～5米/Day、過濾壓力可達到0.01kgf/cm2～1.03kgf/cm2(1個大氣壓)。
另一方面，可防止固形物或被去的向過濾膜內(nèi)部附著，所以幾乎不需要以往所必須的反洗滌。
以上，對于作為固形物的由si晶片產(chǎn)生的硅屑、作為被去除物的由CMP產(chǎn)生的磨粒、被研磨物(磨削物)加以說明，但本發(fā)明可在各個領(lǐng)域中使用。
也就是，作為固形物，也可用其他材料作成如圖2a所示的粒徑分布。例如也可用氧化鋁、沸石、硅藻土等、陶瓷、金屬材料等無機物，作成該分布，形成第2過濾膜。另外，關(guān)于峰，在圖2a中有2個，但只要大粒徑和小粒徑的固形物基本上在～數(shù)500μm的范圍內(nèi)分布，就可進行過濾。進而，固形物，即使混入其他材料，也沒有問題。另外，被去除物，只要實質(zhì)上是固形物，就完全可以過濾。
排水對地球環(huán)境存在有某些危害，但是本發(fā)明，如實施例最初說明的，可在各種領(lǐng)域中使用，通過采用本發(fā)明，可大幅度地減少其危害。
特別是，存在產(chǎn)生具有二惡英物質(zhì)的垃圾焚燒場、精制產(chǎn)生放射物物質(zhì)的鈾精制工場或發(fā)生含有有害物質(zhì)的粉末工場，但可通過采用本發(fā)明，將具有有害物質(zhì)的屑，最大限度地從大到小地除去。
另外，被去除物，只要是在周期表中含有2a族～7a族、2b～7b族的元素中至少1種的無機固形物，幾乎都可采用本發(fā)明方法除去。
以下，參照圖15，對被去除物的回收加以說明。
首先，通過導(dǎo)管51，混入被去除物(例如CMP的排水)，開始過濾。在此，確認過濾流體的被去除物的混入率，在比所希望的混入率高時，使其進行循環(huán)，在確認比所希望的混入率低時，開始過濾。在開始過濾時，通過第1個閥58，從導(dǎo)管59切換到導(dǎo)管60。氣泡發(fā)生裝置54至少從此時起動。另外，符號70是檢測通過導(dǎo)管56的過濾流體壓力的壓力計，符號71是流量計。
然后，連續(xù)地進行過濾，若原水槽50的排水濃度超過規(guī)定濃度時，打開閥61～64中的任何1個，使原水52，流入到過濾裝置FD中。將過濾裝置53，以幾十個平行地配置在原水槽52中?？墒?，若粘度變高時，在過濾裝置53中間難以浸入氣泡，抑制了氣泡向第2過濾膜表面的通過。因此，若排水超過規(guī)定濃度時，為了降低排水的濃度，將排水的至少一部分移到過濾裝置FD中，用從導(dǎo)管51流出的排水，使其濃度降低。
該過濾裝置FD分為第1槽72和第2槽73，在該2個槽72、73之間配置具有比第1個過濾膜孔粗的過濾器FT。然后，用泵等吸引導(dǎo)管74，將原液強制地移到第2槽73中。
通過在過濾裝置FD中過濾，在過濾器FT上生成作為被去除物的結(jié)塊的回收物75，將該回收物加入到容器76中，進行回收。另外，在干燥回收物時，由于飛散，所以可將容器作成密封的。
然后，在繼續(xù)回收中，原水槽50的水位下降，但由于過濾裝置FD的過濾流體再次回到原水槽50中，從導(dǎo)管51供給排水，所以使原水槽50內(nèi)的原水濃度降低，又可以開始過濾。用水位傳感器FS檢測根據(jù)排水的水位，停泵、起動泵的時間。
進而，參照圖16，對于去除CMP排水中的磨粒、被研磨物(磨削物)的過濾流體，進行再利用的方法，加以說明。
通常，將用符號80表示的CMP裝置，如圖20所示地配置成系統(tǒng)，但在圖上表示了圖19的CMP裝置。除了該CMP裝置之外的其他結(jié)構(gòu)，與圖13、圖15相同。
符號252是設(shè)置在旋轉(zhuǎn)盤250上的半導(dǎo)體晶片，253是漿液。另外，雖然未圖示出，但也設(shè)有噴淋晶片252及旋轉(zhuǎn)盤250的淋洗盤。
在該CMP裝置下方的晶片洗滌機構(gòu)部具有接收排水的容器BL、在容器BL的一處裝有與原水槽50連接的導(dǎo)管51。另外，詳細的情況由于在圖19、圖20中已說明，故在此處省略。
在排水中，除了漿液原液(主要含有稀釋劑、PH調(diào)節(jié)劑及磨粒)之外，還混入由粒狀的被研磨物或被磨削物、半導(dǎo)體晶片的構(gòu)成物質(zhì)組成的離子及水，通過過濾裝置53，實質(zhì)上，幾乎將混入漿液的磨粒及被研磨物(或被磨削物)都捕獲了。因此，通過導(dǎo)管60的流體含有除去了磨粒的漿液原液(例如作為調(diào)節(jié)劑的KOH或NH3和稀釋劑)、水及離子，所以只要在導(dǎo)管71中安裝除去上述水和離子的精制裝置，就可將過濾流體進行再利用。然后，在精制的漿液原液中再次混入磨粒，進行攪拌就可作為CMP裝置用的漿液，進行再利用。
另外，通過導(dǎo)管72，將上述過濾流體移送到另外的槽中，可將其運到精制工廠，進行委托精制。通過作成這樣的系統(tǒng)，可將大量廢棄的CMP的排水進行再利用。
以下，參照圖17，說明與純凈水制造系統(tǒng)的關(guān)系。
首先，在工業(yè)用水槽101中貯存工業(yè)用水。將該工業(yè)用水，通過過濾器102、103，用泵P1送往過濾水槽104中。過濾器102是碳過濾器，可除去垃圾、有機物。另外，過濾器103可除去由過濾器102產(chǎn)生的碳。
接著，將過濾流體，通過反滲透過濾裝置105，用泵P2，送往純凈水槽106。該過濾裝置105是使用反滲透膜的，在此，可除去0.1μm以下的屑(垃圾)。然后，將純凈水槽106的純凈水，通過UV殺菌裝置107、吸附裝置108、109及降低純凈水電阻值的裝置110，送往純凈水槽111。
UV殺菌裝置107是如字那樣的紫外線，對純凈水進行殺菌，符號108、符號109是進行離子交換，除去離子的裝置。另外，符號110是在純凈水中混入二氧化碳的裝置。若純凈水電阻值高，使刀片產(chǎn)生充電問題，所以要刻意地降低其電阻值。
然后，使用泵P3，供給純凈水作為CMP裝置洗滌用。符號112是過濾器，將約0.22μm以上的屑(垃圾)再次除去。
接著，使用泵P4，將在CMP裝置中產(chǎn)生的排水貯存在原水槽113中，用過濾裝置114進行過濾。這與圖9、圖10中敘述的相同。然后，用與導(dǎo)管120連接的精制裝置121精制在過濾裝置114中過濾的過濾流體，將被分離的水送回到過濾水槽104中。另外，在用精制裝置精制的流體中，也可混入磨粒，再次作為CMP的漿液，進行再利用。
在此，在過濾裝置114中，在過濾流體中混入被去除物，將其返回到原水槽113中，進行循環(huán)。
一般，為了將除去混入在CMP的漿液中磨粒那樣的0.1μm級顆粒，通常采用比該顆粒小的孔的過濾膜。但是，本發(fā)明是將與被去除物相同程度及其尺寸大的固形物進行疊層，作成第2過濾膜，將在第2過濾膜上形成的多個間隙作成流體的通路使用的，所以只要將形成第2過濾膜的過濾裝置浸漬在排水中，就可去除0.1μm級的流體。因此，用形成第2過濾膜的過濾裝置、泵、槽組成的系統(tǒng)，可實現(xiàn)設(shè)備費用低、運轉(zhuǎn)成本也低的高精度過濾裝置。
而且，第2過濾膜本身是固形物的集合體，所以可將造成堵孔原因的被去除物及固形物從第2過濾膜上脫離，實現(xiàn)長期保持過濾裝置的過濾能力的目的。進而，通過循環(huán)，使排水內(nèi)的被去除物和/或固形物作成第2過濾膜，并成長，可形成具有能捕獲到規(guī)定粒徑的過濾性能的第2過濾膜，另外，第2過濾膜也可自行修復(fù)。
因此，可制成比以往過濾裝置大幅度地減少維修的過濾裝置。
權(quán)利要求
1.一種流體中被去除物的除去方法，其特征是包括準備含有與流體中的被去除物不同的固形物的過濾器的工序和、使上述流體通過上述過濾器，除去上述流體中的被去除物的過濾工序。
2.按權(quán)利要求1所述的流體中被去除物的除去方法，其特征是準備上述過濾器的工序，包括在作為基體的第1過濾器上面堆積上述固形物，形成第2過濾器的工序。
3.按權(quán)利要求1所述的流體中被去除物的除去方法，其特征是上述固形物含有比含在流體中的被去除物粒徑分布廣的固形物。
4.按權(quán)利要求1所述的流體中被去除物的除去方法，其特征是準備上述過濾器的工序，包括將固形物混入含有被去除物流體的工序和、使混入了上述固形物的上述流體通過第1過濾器，在上述第1過濾器表面上形成含有上述固形物的第2過濾器的工序。
5.按權(quán)利要求1所述的流體中被去除物的除去方法，其特征是準備上述過濾器的工序，包括將比含在上述流體中的被去除物粒徑大的固形物混入含有被去除物流體的工序和、使上述流體通過第1過濾器，在上述第1過濾器表面上形成含有上述固形物的第2過濾器的工序。
6.按權(quán)利要求1所述的流體中被去除物的除去方法，其特征是準備上述過濾器的工序，包括形成含有與流體中的被去除物不同組成的固形物的過濾器的工序。
7.按權(quán)利要求1所述的流體中被去除物的除去方法，其特征是準備上述過濾器的工序，包括將與上述流體中的被去除物不同組成的固形物添加到含有被去除物的流體的工序和、使上述流體通過第1過濾器，在上述第1過濾器表面上形成含有上述固形物的第2過濾器的工序。
8.按權(quán)利要求1所述的流體中被去除物的除去方法，其特征是準備上述過濾器的工序，包括將第1過濾器浸漬在含有與上述的被去除物不同的固形物的流體中，使與流體中的被去除物不同的固形物通過第1過濾器，在上述第1過濾器表面上形成含有上述固形物的第2過濾器的工序，而后，導(dǎo)入含有上述被去除物的流體，除去上述流體中的上述被去除物。
9.一種流體中被去除物的除去方法，其特征是將含有被去除物的流體和與被去除物不同的固形物導(dǎo)入具有第1過濾器的槽內(nèi)，使上述流體通過第1過濾器，在上述第1過濾器表面上形成含有上述固形物的第2過濾器，除去上述流體中的被去除物。
10.按權(quán)利要求1所述的流體中被去除物的除去方法，其特征進而包括當(dāng)含有上述被去除物的流體是酸性或堿性時，將中和劑混入上述流體中，中和上述流體的工序。
11.按權(quán)利要求1所述的流體中被去除物的除去方法，其特征是準備上述過濾器的工序，包括將含有上述被去除物的流體循環(huán)通過過濾器或者第1過濾器的工序。
12.按權(quán)利要求2所述的流體中被去除物的除去方法，其特征是上述過濾器或第2過濾器含有不同大小的上述固形物或者被去除物。
13.按權(quán)利要求2所述的流體中被去除物的除去方法，其特征是上述固形物或者上述被去除物含有不同大小的粒子，上述第1過濾器的孔的尺寸比最小的粒子大，比最大的粒子小。
14.按權(quán)利要求2所述的流體中被去除物的除去方法，其特征是上述固形物或者被去除物含有絮凝狀的粒子，上述第1過濾器的孔的尺寸比最小的粒子大，比最大的粒子小。
15.按權(quán)利要求2所述的流體中被去除物的除去方法，其特征是上述最小的固形物或者上述被去除物的粒徑是0.25μm以下、上述最大的固形物或者上述被去除物的粒徑是10μm以上。
16.按權(quán)利要求2所述的流體中被去除物的除去方法，其特征是上述固形物或者上述被去除物是具有2個峰的粒徑分布，上述第1過濾器的孔是2個峰間的距離。
17.按權(quán)利要求2所述的流體中被去除物的除去方法，其特征是比上述第1過濾器孔大的上述固形物或者上述被去除物的比例與比上述第1過濾器孔小的上述固形物或者上述被去除物的比例大。
18.按權(quán)利要求1所述的流體中被去除物的除去方法，其特征是上述過濾工序中，在開始除去被去除物后，使之循環(huán)規(guī)定的時間。
19.按權(quán)利要求18所述的流體中被去除物的除去方法，其特征是上述循環(huán)工序包括檢測通過上述過濾器的流體中被去除物的混入程度的檢測工序，在達到第1規(guī)定值以下時停止循環(huán)。
20.按權(quán)利要求19所述的流體中被去除物的除去方法，其特征是上述過濾工序包括檢測通過上述過濾器的流體中被去除物的混入程度的檢測工序，在達到第2規(guī)定值以上時開始循環(huán)。
21.按權(quán)利要求19所述的流體中被去除物的除去方法，其特征是上述檢測工序使用光傳感器，檢測上述流體的光透過率。
22.按權(quán)利要求1所述的流體中被去除物的除去方法，其特征是上述過濾工序是由使用上述過濾器邊吸引邊過濾上述流體而構(gòu)成的。
23.按權(quán)利要求22所述的流體中被去除物的除去方法，其特征是上述流體的吸引壓力是0.2～0.5kg/cm2。
24.按權(quán)利要求2所述的流體中被去除物的除去方法，其特征是包括在上述過濾器的表面給與外力，以便使上述第2過濾器的構(gòu)成物可以移動的工序。
25.按權(quán)利要求24所述的流體中被去除物的除去方法，其特征是給與上述外力的工序，是間歇地給與外力的工序。
26.按權(quán)利要求24所述的流體中被去除物的除去方法，其特征是給與上述外力的工序，是沿著第1過濾器的表面供給氣流的工序。
27.按權(quán)利要求24所述的流體中被去除物的除去方法，其特征是給與上述外力的工序，是給與可以使構(gòu)成上述第2過濾器的被去除物的一部分脫離程度的外力的工序。
28.按權(quán)利要求24所述的流體中被去除物的除去方法，其特征是給與上述外力的工序包括控制上述外力，以便使上述第2過濾器的膜厚保持一定的工序。
29.按權(quán)利要求24所述的流體中被去除物的除去方法，其特征是上述過濾器是垂直方向配制的、上述外力是氣泡上升力。
30.按權(quán)利要求24所述的流體中被去除物的除去方法，其特征是給與上述外力的工序是對上述過濾器給與機械振動的工序。
31.按權(quán)利要求24所述的流體中被去除物的除去方法，其特征是給與上述外力的工序是在上述流體中產(chǎn)生聲波的工序。
32.按權(quán)利要求24所述的流體中被去除物的除去方法，其特征是給與上述外力的工序是在上述流體中產(chǎn)生液流的工序。
33.按權(quán)利要求2所述的流體中被去除物的除去方法，其特征是上述第1過濾器是由聚烯烴系高分子構(gòu)成的。
34.按權(quán)利要求2所述的流體中被去除物的除去方法，其特征是上述第1過濾器表面具有凹凸。
35.按權(quán)利要求2所述的流體中被去除物的除去方法，其特征是上述第1過濾器是二層結(jié)構(gòu)，其間形成間隙，可以插入吸引用管的過濾器。
36.按權(quán)利要求2所述的流體中被去除物的除去方法，其特征是上述第2過濾器含有從Si、SiGe、Al2O3、Si氧化膜、金屬氧化物或者周期表中IIa族～VIIa族、IIb族～VIIb族的元素中選出的至少1種。
37.按權(quán)利要求2所述的流體中被去除物的除去方法，其特征是上述第2過濾器含有Si。
38.按權(quán)利要求37所述的流體中被去除物的除去方法，其特征是上述第2過濾器含有絮凝狀Si。
39.按權(quán)利要求2所述的流體中被去除物的除去方法，其特征是上述第2過濾器是機械加工工序中產(chǎn)生的機械加工屑。
40.按權(quán)利要求39所述的流體中被去除物的除去方法，其特征是上述機械加工工序是研磨工序或者切削工序。
41.按權(quán)利要求30所述的流體中被去除物的除去方法，其特征是上述機械加工屑是切削屑。
42.按權(quán)利要求2所述的流體中被去除物的除去方法，其特征是準備上述過濾器工序是包括在含有上述被去除物的流體中添加絮凝狀廢棄物的工序。
43.按權(quán)利要求2所述的流體中被去除物的除去方法，其特征是上述流體含有機械加工排出廢液中的微粒子。
44.按權(quán)利要求1所述的流體中被去除物的除去方法，其特征是上述流體含有CMP排出廢液中的微粒子。
全文摘要
將第1過濾器10收集的固形物16作為第2過濾器13使用,在防止第1過濾器10的堵孔的同時,在第2過濾膜13上用氣泡等給與外力,保持過濾能力。另外,過濾流體中混入了被去除物14時,將過濾流體在儲存排水的槽中再次循環(huán),確認達到規(guī)定的混入率后,再次開始過濾。
文檔編號C02F1/32GK1275417SQ0010872
公開日2000年12月6日 申請日期2000年5月26日 優(yōu)先權(quán)日1999年5月27日
發(fā)明者對比地元幸, 飯沼宏文 申請人:三洋電機株式會社