專利名稱：光刻膠剝離液廢液的回收方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種光刻膠剝離液廢液的回收方法，特別是指將TFT-IXD基板上經(jīng)顯影后的光刻膠除去的光刻膠剝離液廢液的回收方法。
背景技術(shù)：
隨著國(guó)內(nèi)電子制造產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展，光刻膠剝離液等電子化學(xué)品的使用量也大為増加。通常在印刷電路板，液晶顯示面板，半導(dǎo)體集成電路等エ藝制造過(guò)程中，需要通過(guò)多次圖形掩膜照射曝光及蝕刻等エ序在硅晶圓或玻璃基片上形成多層精密的微電路，形成微電路之后，進(jìn)ー步用光刻膠剝離液(stripper)將涂覆在微電路保護(hù)區(qū)域上作為掩膜的光刻膠除去。エ業(yè)上所使用的光刻膠剝離液主要是有機(jī)胺和極性有機(jī)溶劑的組合物，通過(guò)溶脹和溶解方式剝離除去光刻膠。上述機(jī)胺可包括單こ醇胺(MEA)，ニ甲基こ酰胺(DMAC)， N-甲基甲酰胺(NMF)，N-甲基ニこ醇胺(MDEA)等。上述極性有機(jī)溶劑可包括ニこニ醇甲醚(DGME)，ニこニ醇單丁醚(BDG)，ニ甲亞砜(DMS0)，羥こ基哌嗪(NEP)等。光刻膠剝離液大量使用的同時(shí)也產(chǎn)生大量光刻膠剝離液廢液。光刻膠剝離液廢液中除了含有少量高分子樹(shù)脂和光敏劑外，大部分是有再利用價(jià)值的光刻膠剝離液。美國(guó)專利US7273560公布了包含單こ醇胺與ニこニ醇單丁醚組合的光刻膠剝離液廢液中含有19. 3%的單こ醇胺、77%的ニこニ醇單丁醚、3%的光刻膠和0. 7%的水?，F(xiàn)有技術(shù)廣泛采用的光刻膠剝離液廢液回收方法通常是通過(guò)薄膜蒸發(fā)器回收大部分的有機(jī)成分，回收得到的有機(jī)組分或再經(jīng)脫色脫水等處理后可再次作為光刻膠剝離液應(yīng)用。這種方法雖然流程簡(jiǎn)便，但在使用薄膜蒸發(fā)器蒸發(fā)溶劑過(guò)程中，光刻膠濃度達(dá)到一定程度后其傳熱傳質(zhì)效率快速下降，使溶劑回收效率大為降低，處理能耗顯著升高。且除去溶劑后殘留的光刻膠等物質(zhì)需要定期將其清除干凈，進(jìn)而影響エ藝操作效率。除了上述光刻膠剝離液廢液回收方法，中國(guó)專利CN1421398A還公布了一種用截留分子量為100-1500的聚砜和聚丙烯腈復(fù)合的毫微過(guò)濾膜(NF膜)處理光刻膠剝離液廢液的方法。美國(guó)專利US20070235132公布了在蝕刻產(chǎn)線上設(shè)置過(guò)濾回收裝置，通過(guò)粗孔和細(xì)孔過(guò)濾器的兩步組合過(guò)濾法除去光刻膠，將光刻膠剝離液在產(chǎn)線上循環(huán)使用。上述光刻膠剝離液廢液的回收處理方法雖然能耗較低，但需要昂貴的耐有機(jī)溶劑型的過(guò)濾膜或過(guò)濾器，導(dǎo)致成本増加，且光刻膠為聚合物容易堵塞濾膜或過(guò)濾器上的濾孔，影響光刻膠剝離液廢液的回收效果。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了解決上述技術(shù)問(wèn)題而提供ー種光刻膠剝離液廢液回收方法，該方法不僅將光刻膠剝離液廢液中所含的光刻膠組分和光刻膠剝離液組分分離出來(lái)，使其分離物再應(yīng)用于エ業(yè)化生產(chǎn)，而且具有エ藝簡(jiǎn)單和分離高效的特點(diǎn)。本發(fā)明的技術(shù)解決方案是
一種光刻膠剝離液廢液的回收方法，包括如下步驟步驟一，向光刻膠剝離液廢液中加入高純水，攪拌混合，將產(chǎn)生的沉淀過(guò)濾分離，得到固相的線性酚醛樹(shù)脂和液相的ー級(jí)濾液。步驟ニ，向所述ー級(jí)濾液中加入酸性物質(zhì)，將其pH值調(diào)至I 7，把產(chǎn)生的沉淀過(guò)濾分離，得到固相的線性酚醛樹(shù)脂和液相的ニ級(jí)濾液。步驟三，通過(guò)吸附劑對(duì)所述ニ級(jí)濾液進(jìn)行處理，吸附脫色并除去金屬離子，得到初級(jí)再生液。步驟四，對(duì)所述初級(jí)再生液進(jìn)行蒸餾處理，得到光刻膠剝離液。進(jìn)ー步地，所述步驟一中的光刻膠剝離液廢液與高純水的質(zhì)量比為0. I 10 1，優(yōu)選0. 3 5 I。更進(jìn)一歩地，所述步驟ニ中加入的酸性物質(zhì)為無(wú)機(jī)酸、有機(jī)酸或酸性氣體，所述無(wú) 機(jī)酸包括硫酸，鹽酸，硝酸，碳酸，磷酸，或固體超強(qiáng)酸；所述有機(jī)酸包括丙烯酸，こ酸，草酸，三氟こ酸，甲基磺酸，磺酸，氨基磺酸，檸檬酸或硫羧酸；所述酸性氣體包括ニ氧化碳或ニ氧化硫。更進(jìn)一歩地，所述步驟ニ中，調(diào)節(jié)ー級(jí)濾液的pH值優(yōu)選為5 7。更進(jìn)一歩地，所述步驟三中的吸附劑包括活性炭、吸附樹(shù)脂或離子螯合劑，所述吸附樹(shù)脂優(yōu)選為具有苯環(huán)結(jié)構(gòu)的離子交換樹(shù)脂。再進(jìn)ー步地，所述步驟四的蒸餾處理為減壓蒸餾方法，包括如下步驟⑴溫度60 IOO0C,壓カI(xiàn). 01 X IO2Pa ~ 1.01X IO4Pa條件下，蒸餾收集得到低沸物雜質(zhì)?、茰囟?40 20(TC，壓カI(xiàn). 01 X IO2Pa I. 01 X IO4Pa條件下，蒸餾收集得到所述光刻膠剝離液。本發(fā)明經(jīng)沉淀、吸附和蒸餾三種分離方式，高效地將光刻膠組分和光刻膠剝離液組分從光刻膠剝離液廢液中分離出來(lái)，該方法エ藝簡(jiǎn)單，避免使用昂貴的耐有機(jī)溶劑過(guò)濾膜或過(guò)濾器，有利于エ業(yè)化大規(guī)?；厥展饪棠z剝離液廢液，降低光刻膠剝離液和光刻膠的使用成本。


圖I為本發(fā)明光刻膠剝離液廢液的回收方法的流程 圖2為本發(fā)明光刻膠剝離液廢液的回收方法的效果對(duì)比圖。
具體實(shí)施例方式目前應(yīng)用最廣泛的光刻膠是紫外正性光刻膠，其主要成分是線性酚醛樹(shù)脂和感光齊U。曝光后感光劑分子與線性酚醛樹(shù)脂之間的偶氮作用被破壞，感光劑分子產(chǎn)生羧酸基團(tuán)，曝光區(qū)形成堿可溶部分能在顯影過(guò)程中除去，而未曝光區(qū)則無(wú)法溶解在堿性顯影液中，它需要在金屬圖案刻蝕后，采用光刻膠剝離液將其剝離。剝離過(guò)程中，光刻膠剝離液中的有機(jī)胺滲透入光刻膠，引起光刻膠溶脹，并在極性有機(jī)溶劑的作用下，最終將其從基底剝離進(jìn)而溶解。本發(fā)明提供一種光刻膠剝離液廢液的回收方法首先采用適量的水和酸性條件分兩個(gè)步驟沉淀光刻膠主要成分線性酚醛樹(shù)脂，得到線性酚醛樹(shù)脂可用于其它エ業(yè)領(lǐng)域；然后利用活性炭吸附脫色并除去金屬離子；最后經(jīng)兩步式減壓蒸餾，除去水分等低沸物質(zhì)，回收得到純的光刻膠剝離液。
圖I是本發(fā)明光刻膠剝離液廢液的回收方法的流程圖，廢液槽a、水槽b和酸槽c的出料ロ均連接至混合槽d的第一進(jìn)料ロ，混合槽d的出料ロ連接至過(guò)濾器e的進(jìn)料ロ ；過(guò)濾器e的出料ロ連接有第一泵f，通過(guò)第一泵f 產(chǎn)生的動(dòng)カ將經(jīng)過(guò)濾器e過(guò)濾后的流體物質(zhì)傳送至下一裝置；第一泵f 有兩個(gè)出料ロ，其第一出料ロ連接回混合槽d的第二進(jìn)料ロ，其第二出料ロ連接至吸附塔g的進(jìn)料ロ ；吸附塔g的出料ロ連接到第二泵h的進(jìn)料ロ，第二泵h的出料ロ連接至精餾塔i的進(jìn)料ロ ；精餾塔i的第一出料ロ連接有冷凝器j，冷凝器j的另一端連接成品槽k。
對(duì)應(yīng)于圖I，本發(fā)明的操作過(guò)程是
(I)通過(guò)廢液槽a向混合槽d中加入光刻膠剝離液廢液，在水槽b中加入高純水，由其向裝有光刻膠剝離液廢液的混合槽d中注入高純水，其中光刻膠剝離液廢液和高純水的質(zhì)量比為0.2 5 1，充分?jǐn)嚢杌旌系玫胶谐恋淼臏啙嵋?，該渾濁液進(jìn)入到過(guò)濾器e中，經(jīng)由過(guò)濾器e將沉淀過(guò)濾分離，得到固相的線性酚醛樹(shù)脂和液相的ー級(jí)濾液，線性酚醛樹(shù)脂可收集起來(lái)再次作為光刻膠使用。(2)—級(jí)濾液經(jīng)第一泵f重新回到混合槽d，硫酸濃溶液從酸槽c進(jìn)入到混合槽d，將ー級(jí)濾液的PH值調(diào)至5 7，一級(jí)濾液變渾濁產(chǎn)生沉淀。將含有沉淀的一級(jí)濾液進(jìn)入到過(guò)濾器e，經(jīng)由過(guò)濾器e將沉淀過(guò)濾分離，得到固相的線性酚醛樹(shù)脂和液相的ニ級(jí)濾液，線性酚醛樹(shù)脂可收集起來(lái)用作其它エ業(yè)領(lǐng)域。(3) ニ級(jí)濾液經(jīng)第一泵f進(jìn)入吸附塔g，經(jīng)過(guò)塔內(nèi)活性炭吸附處理后，吸附脫色和出去ニ級(jí)濾液中的金屬離子，得到初級(jí)再生液。吸附塔g內(nèi)還可以選用其它吸附劑，如吸附樹(shù)脂或離子螯合剤。(4)初級(jí)再生液經(jīng)由第二泵h的動(dòng)カ進(jìn)入精餾塔i進(jìn)行減壓蒸餾，壓カ控制在
I.OlXlO3 Pa，在溫度70 80°C范圍內(nèi)，蒸餾時(shí)長(zhǎng)I 4h，回收集得到水分等低沸雜質(zhì)I。接著進(jìn)ー步升溫，在溫度160 180°C條件下，蒸餾時(shí)長(zhǎng)2 5h，餾分經(jīng)冷凝器j進(jìn)入成品槽k回收得到光刻膠剝離液，由精餾塔i底部可收集得到光刻膠等殘留物m，采用鉬鈷比色法測(cè)量回收得到的光刻膠剝離液色度為〈20Hazen。圖2是本發(fā)明回收得到的光刻膠剝離液與光刻膠剝離液廢液的效果對(duì)比圖，可明顯看出回收得到的光刻膠剝離液純度優(yōu)于光刻膠剝離液廢液中的光刻膠剝離液純度。下面結(jié)合具體實(shí)例對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案作進(jìn)ー步說(shuō)明，所舉的實(shí)施例僅為典型示例，有助于更好地理解本發(fā)明技術(shù)該案，對(duì)本發(fā)明要求保護(hù)的權(quán)利范圍不構(gòu)成任何限制。實(shí)施例I
向200g光刻膠剝離液廢液中加入IOOg高純水，充分混合沉淀，沉淀過(guò)濾后得到ー級(jí)濾液。用硫酸濃溶液(60wt % )調(diào)節(jié)ー級(jí)濾液pH值為7，一級(jí)濾液產(chǎn)生沉淀，進(jìn)ー步將其過(guò)濾分離得到ニ級(jí)濾液。ニ級(jí)濾液經(jīng)活性炭吸附處理后得到初級(jí)再生液約290g。對(duì)該初級(jí)再生液進(jìn)行減壓蒸餾，壓カ控制在I. 01 X IO3Pa,首先在溫度80°C條件下蒸餾2h后得到水分等低沸物雜質(zhì)，接著調(diào)整溫度為180°C，蒸餾3h后可得到光刻膠剝離液160g，測(cè)其色度為15Hazen。實(shí)施例2
向200g光刻膠剝離液廢液中加入200g高純水，充分混合沉淀，沉淀過(guò)濾后得到ー級(jí)濾液。通過(guò)加入硫酸濃溶液(60wt%)調(diào)節(jié)ー級(jí)濾液pH值為5，一級(jí)濾液內(nèi)產(chǎn)生沉淀，將其過(guò)濾分離后得ニ級(jí)濾液。ニ級(jí)濾液采用活性炭對(duì)其進(jìn)行吸附處理，得到初級(jí)再生液約392g。 對(duì)初級(jí)再生液進(jìn)行減壓蒸餾，壓カ控制在I. Ol X IO3Pa,首先控制溫度在70°C，蒸餾3h后得到水分等低沸物雜質(zhì)，接著升溫至160°C，蒸餾5h后得到光刻膠剝離液170g，測(cè)其色度為IOHazen0
權(quán)利要求
1.一種光刻膠剝離液廢液的回收方法，其特征在于包括如下步驟 步驟一，向光刻膠剝離液廢液中加入高純水，攪拌混合，將產(chǎn)生的沉淀過(guò)濾分離，得到固相的線性酚醛樹(shù)脂和液相的一級(jí)濾液； 步驟二，向所述一級(jí)濾液中加入酸性物質(zhì)，將其PH值調(diào)至I 7，把產(chǎn)生的沉淀過(guò)濾分離，得到固相的線性酚醛樹(shù)脂和液相的二級(jí)濾液； 步驟三，通過(guò)吸附劑對(duì)所述二級(jí)濾液進(jìn)行處理，吸附脫色并除去金屬離子，得到初級(jí)再生液； 步驟四，對(duì)所述初級(jí)再生液進(jìn)行減壓蒸餾處理，得到光刻膠剝離液。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的光刻膠剝離液廢液的回收方法，其特征在于所述步驟一中的光刻膠剝離液廢液與高純水的質(zhì)量比為0. I 10 I。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的光刻膠剝離液廢液的回收方法，其特征在于所述步驟一中的光刻膠剝離液廢液與高純水的質(zhì)量比為0.3 5 I。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的光刻膠剝離液廢液的回收方法，其特征在于所述步驟二中加入的酸性物質(zhì)為無(wú)機(jī)酸，所述無(wú)機(jī)酸包括硫酸，鹽酸，硝酸，碳酸，磷酸，或固體超強(qiáng)酸。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的光刻膠剝離液廢液的回收方法，其特征在于所述步驟二中加入的酸性物質(zhì)為有機(jī)酸，所述有機(jī)酸包括丙烯酸，乙酸，草酸，三氟乙酸，甲基磺酸，磺酸，氨基磺酸，檸檬酸或硫羧酸。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的光刻膠剝離液廢液的回收方法，其特征在于所述步驟二中加入的酸性物質(zhì)為酸性氣體，所述酸性氣體包括二氧化碳或二氧化硫。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的光刻膠剝離液廢液的回收方法，其特征在于所述步驟二中，調(diào)節(jié)一級(jí)濾液的pH值為5 7。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的光刻膠剝離液廢液的回收方法，其特征在于所述步驟三中的吸附劑為活性炭、吸附樹(shù)脂或離子螯合劑。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的光刻膠剝離液廢液的回收方法，其特征在于所述吸附樹(shù)脂為具有苯環(huán)結(jié)構(gòu)的離子交換樹(shù)脂。
10.根據(jù)權(quán)利要求I所述的光刻膠剝離液廢液的回收方法，其特征在于所述步驟四的蒸餾處理為減壓蒸餾方法，包括如下步驟 ⑴溫度60 IOO0C,壓力I. 01 X IO2Pa I. 01 X IO4Pa條件下，蒸餾收集得到低沸物雜質(zhì)； ⑵溫度140 200°C，壓力LOlX IO2Pa I. 01 X IO4Pa條件下，蒸餾收集得到所述光刻膠剝離液。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種光刻膠剝離液廢液的回收方法，特別是指將半導(dǎo)體基材上殘留的光刻膠除去后的光刻膠剝離液廢液的回收方法。本發(fā)明首先采用適量的水在酸性條件下分兩個(gè)步驟沉淀光刻膠主要成分線性酚醛樹(shù)脂，得到可再次作為光刻膠使用的線性酚醛樹(shù)脂；然后利用活性炭吸附脫色并除去金屬離子；最后經(jīng)兩步式減壓蒸餾，除去水分等低沸物質(zhì)，回收得到純的光刻膠剝離液。該方法工藝簡(jiǎn)單，避免了使用昂貴的耐有機(jī)溶劑過(guò)濾膜或過(guò)濾器，有利于工業(yè)化大規(guī)模回收光刻膠剝離液廢液，降低光刻膠剝離液和光刻膠的使用成本。
文檔編號(hào)C02F1/52GK102951761SQ201210455979
公開(kāi)日2013年3月6日 申請(qǐng)日期2012年11月14日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月14日
發(fā)明者魏任重, 徐雅玲, 黃源, 尹云艦, 連杰 申請(qǐng)人:杭州格林達(dá)化學(xué)有限公司