专利名称：溶剂的回收装置及溶剂的回收方法
技术领域：
本发明涉及一种溶剂的回收装置及溶剂的回收方法。更详细地说，涉及一种例如从液晶及半导体制造工厂的抗蚀剂剥离工序所排出的废液中回收溶剂的装置及方法。
背景技术：
在半导体工厂及液晶显示器工厂的抗蚀剂层剥离工序中，将单乙醇胺(monoethanol-amine，以下简称MEA)与二甲基亚枫(Dimethyl Sulfoxide，以下简称DMSO)，以既定的比率混合的溶剂作为抗蚀剂树脂的剥离液，以及MEA与乙二醇单丁醚(diethylene glycol monobuthyl ether，以下简称BDG)以既定比例混合的溶剂作为抗蚀剂树脂的剥离液使用。又，混合丙二醇单甲醚醋酸酯(propylene glycol monomethyl ether acetate，以下简称PGMEA)与丙二醇单甲醚(propylene glycol monomethylether，以下简称PGME)的叫做稀释剂(thinner)的溶剂，作为液晶及半导体基板的洗净用溶剂使用。抗蚀剂剥离工序中所使用的这些溶剂成为包含抗蚀剂树脂、水、重金属类、微粒等各种杂质的废液而排出。所排出的废液通常做废弃处理，但是由于废弃处理需要成本，所使用的溶剂价格高等的理由，将上述溶剂回收而再使用是理想的。
于此，以往，作为从抗蚀剂剥离工序的废液中回收溶剂的装置，公知的有如专利文献1所记载的溶剂再生装置。利用记载于专利文献1的溶剂的再生装置，从抗蚀剂剥离工序所排出的废液中除去树脂的同时，也可除去包含于废液中的水及重金属类等的杂质。借此，可从废液中回收MEA与DMSO混合而成的剥离液，或MEA与BDG混合而成的剥离液。又，可从废液中回收PGMEA与PGME混合而成的稀释剂。
然而，在上述现有的溶剂的再生装置中，从用来从废液中除去杂质的低沸点杂质除去用蒸馏塔的塔顶部等，不仅是低沸点杂质，连废液中的溶剂成分也会因蒸发而损失。又，从高沸点杂质除去用蒸馏塔，通过热引起的高分子化反应，溶剂成分成为高沸点杂质而被分离。因此，从废液中回收的溶剂的浓度比抗蚀剂剥离工序中所使用的溶剂低。甚至，由多种成分构成的溶剂，有时会由碳酸盐化等的反应而使成分比例产生变化。因此，将从废液中回收的溶剂进行再使用的情况下，必须补充高纯度的精制溶剂，并调整至可再使用的浓度。此情况下，由于必须补充高纯度精制的溶剂(电子级的溶剂)，因此存在供应电子级溶剂而使成本变高的问题。
又，在抗蚀剂的剥离工序中，搬运基板或硅片(silicon wafer)之际，伴随这些基板或硅晶圆而使剥离液少量损失是很正常的。甚至，从废液中回收作为剥离液的溶剂成分的工序中，废液中的溶剂成分从蒸馏塔的塔顶部逸散到大气中而有少量的损失是平常的。因此，在抗蚀剂剥离工序中所使用的剥离液，仅靠回收工序中所回收的剥离液则将不足，因此必须购入新的剥离液来补充不足的部分。在此情况下，存在供应补充用剥离液而使成本变高的问题。
专利文献1日本专利3409028号公报发明内容发明要解决的技术问题于此，本发明的课题在于提供一种溶剂的回收装置及溶剂的回收方法，其可从抗蚀剂剥离工序所排出的废液中回收高浓度的溶剂，并且不必补充电子级的溶剂。
解决技术问题的手段解决技术问题的手段为以下所记载的发明。
(1)一种溶剂的回收装置，是从抗蚀剂剥离工序所排出的废液中回收溶剂的装置，包括一树脂成分除去装置，除去包含于上述废液中的树脂成分；一溶剂成分精制装置，精制包含于上述废液中的溶剂成分；以及一溶剂成分补充装置，向供给至上述溶剂成分精制装置的废液中补充溶剂成分。
(2)上述(1)中所述的溶剂的回收装置，其中，上述溶剂成分精制装置包括一第一蒸馏塔，除去沸点比废液中的溶剂成分低的低沸点杂质；以及一第二蒸馏塔，除去沸点比废液中的溶剂成分高的高沸点杂质，上述溶剂成分补充装置，对上述第一蒸馏塔以及上述第二蒸馏塔至少其中之一补充溶剂成分。
(3)上述(2)中所述的溶剂的回收装置，其中，上述溶剂成分补充装置对上述第一蒸馏塔及上述第二蒸馏塔至少其中之一补充工业级溶剂。
(4)上述(3)中所述的溶剂的回收装置，其还包括一杂质浓度检测装置，检测出包含于上述工业级溶剂中的杂质的浓度；上述溶剂成分补充装置基于上述杂质检测装置的检测值，在第一蒸馏塔与第二蒸馏塔之间切换工业级溶剂的补充目标。
(5)上述(1)至(4)中任一项所述的溶剂的回收装置，其中，溶剂浓度检测装置设置于上述溶剂成分精制装置的后段，检测出上述溶剂成分精制装置的后段的溶剂浓度，调整上述溶剂成分补充装置的溶剂成分的补充量，将上述溶剂成分精制装置的后段的溶剂浓度收敛至既定的浓度范围内。
(6)上述(1)至(5)中任一项所述的溶剂的回收装置，其中，上述废液中的溶剂成分为抗蚀剂的剥离液。
(7)上述(1)至(5)中任一项所述的溶剂的回收装置，其中，上述废液中的溶剂成分为稀释剂(thinner)。
(8)上述(1)至(5)中任一项所述的溶剂的回收装置，其中，上述树脂成分除去装置包括密闭状的筒本体，具有作为可加热的蒸发面的内周面；旋转体，配置于上述筒本体内，并在其外周面放射状地具有刷子。
(9)一种溶剂的回收方法，其为从抗蚀剂剥离工序所排出的废液中回收溶剂的方法，包括树脂成分除去工序，除去包含于上述废液中的树脂成分；溶剂成分精制工序，精制包含于上述废液中的溶剂成分；以及溶剂成分补充工序，向供给至上述溶剂成分精制工序的废液中补充溶剂成分。
(10)上述(9)所述的溶剂的回收方法，其中，上述溶剂成分精制工序包括通过第一蒸馏塔，除去沸点比上述废液中的溶剂成分低的低沸点杂质的工序；以及通过第二蒸馏塔，除去沸点比上述废液中的溶剂成分高的高沸点杂质的工序；在上述溶剂成分补充工序中，将溶剂成分补充到上述第一蒸馏塔及上述第二蒸馏塔中至少其中之一的蒸馏塔中。
(11)上述(10)所述的溶剂的回收方法，其中，在上述溶剂成分补充工序中，将工业级溶剂补充到上述第一蒸馏塔及上述第二蒸馏塔中至少其中之一的蒸馏塔中。
(12)上述(9)至(11)中任一项所述的溶剂的回收方法，其中，在上述溶剂成分精制装置的后段设有溶剂浓度检测装置，检测出上述溶剂成分精制装置的后段的溶剂浓度，调整上述溶剂成分补充装置的溶剂成分的补充量，将上述溶剂成分精制装置后段的溶剂浓度收敛至既定的浓度范围内。
(13)上述(9)至(12)中任一项所述的溶剂的回收方法，其中，上述废液中的溶剂成分为抗蚀剂的剥离液。
(14)上述(9)至(12)中任一项所述的溶剂的回收方法，其中，上述废液中的溶剂成分为稀释剂(thinner)。
本发明中的“溶剂”是指在抗蚀剂剥离工序中所使用的各种溶剂，例如用于除去抗蚀剂的剥离液，用于洗净基板的稀释剂等。抗蚀剂的剥离液可使用例如MEA与DMSO，或者是MEA与BDG以既定的比例混合的溶剂等。用于洗净基板的稀释剂可使用例如PGMEA与PGME混合的溶剂等。
本发明中的“低沸点杂质”是指具有沸点比溶剂成分低的杂质，典型的是包含于废液中的水。又，本发明中的“高沸点杂质”是指具有沸点比溶剂成分高的杂质。
本发明中的“树脂成分除去装置”是指所有能够除去溶解或游离于废液中的树脂成分的装置。这样的装置，可以使用例如使废液与加热的金属制的面接触，仅分离以树脂成分为代表的不挥发性成分的装置。例如，可以使用流下膜式的蒸发分离装置，其包括具有将内周面作为可加热的蒸发面的密封状的筒本体，以及配置于上述筒本体内并在其外周面放射状地具有刷子的旋转体，将上述废液供给至上述蒸发面与上述旋转体之间，并通过将上述废液与被加热的上述蒸发面接触，使上述废液中的低沸点杂质与溶剂成分蒸发，并使树脂成分流下。
本发明中的“溶剂成分精制装置”是指所有能够精制废液中的溶剂成分的装置。这样的装置可以使用蒸馏塔、精馏塔以及蒸发罐等。蒸馏塔，例如可以使用在塔的内部配置有多个塔盘(tray)的多段式蒸馏塔，也可使用在塔的内部填充有拉西环(Raschigring)等填充物的蒸馏塔。
发明的效果利用本发明，能够提供一种溶剂的回收装置及溶剂的回收方法，其可从抗蚀剂剥离工序所排出的废液中回收高浓度的溶剂。又，能够提供一种溶剂的回收装置及溶剂的回收方法，其不必补充高纯度精制的电子级的溶剂。
图1为本发明的实施方式的溶剂的回收方法的方块图。
图2为溶剂的回收装置的全体构造图。
图3为表示树脂成分除去装置的内部结构的图。
具体实施例方式
以下，参照附图针对本发明的具体实施方式
做详细的说明。
在本实施方式中，针对从制造半导体或液晶显示器时的抗蚀剂剥离工序所排出的废液中回收溶剂的装置及方法进行说明。抗蚀剂剥离工序所排出的废液中除了溶剂成分以外，还包含有抗蚀剂树脂、水、反应生成物、重金属类、微粒等的杂质。
图1为本实施方式的溶剂回收方法的方块图。
如图1所示，在本实施方式中，从抗蚀剂剥离工序所排出的废液中除去树脂成分(树脂成分除去工序)，之后，精制已除去了树脂成分的废液的溶剂成分(溶剂成分精制工序)。借此，从抗蚀剂剥离工序的废液中，回收已除去树脂成分及各种杂质的高浓度的溶剂成分。
如图1所示，精制废液中的溶剂成分的溶剂成分精制工序，由两个工序构成从已除去树脂成分的废液中除去水分等低沸点杂质的工序(低沸点杂质除去工序)；以及从已除去树脂成分的废液中除去重金属类及其他高沸点杂质的工序(高沸点杂质除去工序)。
在树脂成分除去工序中，除去用溶剂剥离时溶解或游离于废液中的抗蚀剂树脂。如此，通过将树脂成分除去工序配置在比溶剂成分精制工序更前段，可以一开始就从废液中除去不挥发性的抗蚀剂树脂。因此，在后段的工序中，可防止抗蚀剂树脂在废液中游离而阻塞机器。
为了从废液中除去树脂成分，可使用使废液蒸发而除去树脂成分的蒸发分离装置，例如，蒸发罐或盘式干燥机(disc dryer)等。又，可使用使废液接触于已加热的金属制的面而将树脂成分分离的装置。例如，可使用流下膜式的蒸发分离装置，其包括具有将内周面作为可加热的蒸发面的密封状的筒本体，以及配置于上述筒本体内并在其外周面放射状地具有刷子的旋转体，将上述废液供给至上述蒸发面与上述旋转体之间，并通过使上述废液与被加热的上述蒸发面接触，使上述废液中的挥发性成分(低沸点杂质与溶剂成分以及一部分高沸点杂质)蒸发，同时使上述废液中的树脂成分流下而分离。通过使用流下膜式的蒸发分离装置，可将包含于废液中的抗蚀剂树脂大致上完全地除去。
在低沸点杂质除去工序中，从由上述的树脂成分除去工序除去了树脂成分的废液，除去沸点比废液中溶剂成分低的低沸点杂质。上述“低沸点杂质”为例如包含于废液中的水分等。
为了从废液中除去低沸点的杂质，最好使用蒸馏塔。该蒸馏塔可以是在塔的内部配置有多个塔盘(tray)的多段式蒸馏塔，也可以是在塔的内部填充有拉西环(Raschig ring)等的填充物的蒸馏塔。又，也可以是上下合并具有多段式的塔盘部分和填充有填充物的部分的蒸馏塔。将已除去树脂成分的废液供给至蒸馏塔，从蒸馏塔的塔顶部，可得到包含水分等低沸点杂质的凝结液。又，从蒸馏塔的塔底部，可得到已除去树脂成分及低沸点杂质的废液。
另外，在使用MEA等作为用于剥离抗蚀剂树脂的溶剂的情况下，该MEA会吸收大气中的二氧化碳等而形成各种盐类(碳酸盐)。在本实施方式中，在上述的低沸点杂质除去工序中，不仅可除去水分等的低沸点杂质，也可除去溶解于废液中的二氧化碳等的气体成分。从而，可防止在废液中形成各种盐类。在此情况下，溶剂成分的纯度提升的同时，可防止在后段的机器中，盐类从废液中析出而产生堵塞。
在高沸点杂质除去工序中，从在上述的树脂成分除去工序中除去了树脂成分的废液中，除去沸点比废液中的溶剂成分高的高沸点杂质。又，在该高沸点杂质除去工序中，可除去溶解在废液中的重金属类，例如钠、镁、锰、铜、铁等。
为了从废液中除去高沸点杂质，最好使用蒸馏塔。该蒸馏塔可以是在塔的内部配置有多个塔盘(tray)的多段式蒸馏塔，也可以是在塔的内部填充有拉西环(Raschig ring)等的填充物的蒸馏塔。又，也可以是上下合并具有多段式的塔盘部分以及填充有填充物的部分的蒸馏塔。将已除去树脂成分的废液供给至蒸馏塔，从蒸馏塔的塔顶部，可得到已除去树脂成分及高沸点杂质的废液，即可回收除去各种杂质后的精制的溶剂成分。又，从蒸馏塔的塔底部，可得到包含高沸点杂质的残液。
一般而言，在液晶或半导体制造工厂内的抗蚀剂剥离工序中，例如MEA与DMSO，或者是MEA与BDG的混合物的剥离液会伴随基板或硅片而有少量的损失是平常的事。又，在从废液回收溶剂的工序中，废液中的溶剂成分从蒸馏塔的塔顶部等逸散到大气中而有少量的散失是平常的事。因此，仅靠再使用回收的剥离液，抗蚀剂剥离工序中所使用的剥离液就会不足，因此必须购入新的剥离液做补充。在此情况下，会有供给高价的剥离液而使成本变高的问题。
进一步，在剥离液的回收工序中，由于剥离液中的溶剂成分有少量的损失，回收的剥离液与新的剥离液比较，会有溶剂的混合比例产生偏差的问题。因此，在现有技术的溶剂回收方法中，对精制废液中的溶剂成分而得到的回收液，必须补充浓度变低了的溶剂成分来调节混合比例。在此情况下，会有供应高纯度精制的市售的电子级的溶剂(单一成分的溶剂)而使成本变高的问题。
本实施方式的溶剂回收方法解决了上述的问题。即，在本实施方式的溶剂的回收方法中，如图1的方块图所示，无须对从废液回收的溶剂补充“电子级溶剂”，对供给到溶剂成精制工序的废液，即，对在溶剂成分精制工序中将要被精制的废液补充通常的“工业级溶剂”。借此，不仅是包含于废液中的溶剂成分，连所补充的工业级溶剂也可在溶剂成分精制工序中被精制。从而，无须补充电子级的溶剂，就能回收可在抗蚀剂剥离工序中再度使用的具有高浓度的溶剂。利用该方法，由于补充工业级的溶剂即可，因此无须供应电子级的溶剂或新的剥离液，能够以比现有的方法更低的成本再利用溶剂。
而且，为了向供给至溶剂成分精制工序的废液中补充工业级溶剂，可以仅对供给至低沸点杂质除去工序中的废液补充工业级溶剂，也可以仅对供给至高沸点杂质除去工序中的废液补充工业级溶剂。又如图1的方块图所示，也可以对分别供给至低沸点杂质除去工序及高沸点杂质除去工序中的废液补充工业级溶剂。
实施例参照附图针对本发明的实施例做详细说明。
图2为溶剂的回收装置1的全体构造图。如图2所示，本实施例中的溶剂回收装置1包括从抗蚀剂剥离工序所排出的废液中除去树脂成分的树脂成分除去装置10、从已除去树脂成分的废液中除去低沸点杂质的第一蒸馏塔20(低沸点杂质除去装置)、从已除去树脂成分的废液中除去高沸点杂质的第二蒸馏塔30(高沸点杂质除去装置)。第一蒸馏塔20及第二蒸馏塔30合起来对应于本发明的溶剂成分精制装置50。
液晶或半导体制造工厂等的抗蚀剂剥离工序所排出的废液L暂时储存于废液储存槽2中。储存于废液储存槽2的废液L由泵3压送而供给至树脂成分除去装置10。
图3是表示树脂成分除去装置10的内部结构的图。如图3所示，树脂成分除去装置10为流下膜式的蒸发分离装置，其包括具有将内周面作为可加热的蒸发面17的密封状的筒本体11，以及配置于上述筒本体11内并在其外周面放射状地具有刷子19的旋转体18。在筒本体11的周围，形成中空状的夹套(jacket)16，并设有可将蒸气供给至该夹套16的供给口16a以及可从该夹套16排出蒸气的排出口16b。通过从上述供给口16a向夹套16供给蒸气，蒸发面17被加热。
供给至树脂成分除去装置10的废液L流下至旋转圆板上，由离心力大体上平均地沿放射方向流动，而供给至蒸发面17与刷子19之间。然后，通过废液L与蒸发面17接触，游离或溶解于废液L中的树脂成分在蒸发面17上传递而向下方流下，同时树脂成分以外的成分蒸发而从蒸气排出口18a排出。借此，废液L中的树脂成分与其他成分分离。相对于筒本体11同轴设置的旋转体18由电动机19a驱动旋转，由放射状地设置于该旋转体18的外周的刷子19促进树脂成分的分离。
从废液L分离的树脂成分经由设于树脂成分除去装置10的下部的配管16c而排出至树脂成分储存槽4。另一方面，已除去树脂成分的废液L1经由配管5供给至第一蒸馏塔20的中段部。
通过将废液L1供给至第一蒸馏塔20的中段部，除去该废液L1中的低沸点杂质。
即，第一蒸馏塔20为填充式蒸馏塔，上段侧填充有填充物20a，下段侧填充有填充物20b。当废液L1供给至第一蒸馏塔20的中段部时，从第一蒸馏塔20的塔顶部，可得到多含低沸点杂质，即水分的废液L2。从第一蒸馏塔20的塔底部，可得到已除去低沸点杂质(水分)的废液L3。
包含低沸点杂质(水分)多的废液L2从设于第一蒸馏塔20的塔顶部的蒸气排出口22排出。从蒸气排出口22所排出的废液L2由第一冷凝器24及第一通风凝结器(vent condenser)25液化之后，储存于回流槽26中。储存于回流槽26中的废液L2，其一部分经由配管28送返至蒸馏塔20的同时，经由配管27储存于低沸点杂质储存槽29中。此时的回流比由监视塔底部所得的废液L3的水分浓度等而适当地决定。
已除去低沸点杂质的废液L3储存于设置在第一蒸馏塔20的塔底部的塔内储存槽23中。塔内储存槽23由未图式的蒸汽汇集器(steam header)供给的蒸气加热，塔内储存槽23起到再沸器(reboiler)的功能。储存于塔内储存槽23中的废液L3由泵23a压送，经由配管23b供给至第二蒸馏塔30的下段部。
通过将废液L3供给至第二蒸馏塔30的下段部，除去该废液L3中的高沸点杂质。
即，第二蒸馏塔30为填充式蒸馏塔，上段侧填充有填充物30a。当废液L3供给至第二蒸馏塔30的下段部时，从第二蒸馏塔30的塔顶部，可得到已除去高沸点杂质的回收液L4。从第二蒸馏塔30的塔底部，可得到多含高沸点杂质及重金属类等的废液L5。
已除去高沸点杂质及重金属类的回收液L4，从设于第二蒸馏塔30的塔顶部的蒸气排出口32排出。从蒸气排出口32排出的回收液L4由第二冷凝器34及第二通风凝结器35液化之后，储存于回流槽36中。储存于回流槽36的回收液L4，其一部分经由配管38送返至第二蒸馏塔30的同时，经由配管37a、37b储存于第一回收液槽39a及第二回收液槽39b中。此时的回流比由监视塔顶部所得的废液L4的溶剂浓度等而适当地决定。
多含高沸点杂质及重金属的废液L5，储存于设置在第二蒸馏塔30的塔底部的塔内储存槽33中。塔内储存槽33由未图式的蒸汽汇集器(steam header)供给的蒸气加热，塔内储存槽33起到再沸器(reboiler)的功能。储存于塔内储存槽33中的废液L5的一部分由泵33a压送，经由配管33b送返至树脂成分除去装置10。又，根据需求，该废液L5移送往树脂成分储存槽4。
如以上说明的那样，抗蚀剂剥离工序所排出的废液L，由树脂成分除去装置10除去树脂成分(抗蚀剂树脂)后，由第一蒸馏塔20除去低沸点杂质(水分)，由第二蒸馏塔30除去高沸点杂质。借此，可从废液L回收高浓度的溶剂。可回收的溶剂的例子，可列举MEA与DMSO混合的剥离液、MEA与BDG混合的剥离液、或PGMEA与PGME混合的稀释剂等的溶剂。
从废液L回收的溶剂(回收液L6)储存于第一回收液槽39a及第二回收液槽39b中。第一回收液槽39a及第二回收液槽39b，借助阀39c、39d的操作可使用单方或双方。例如，当第一回收槽39a的液位到达既定的上限时，可借助阀39c、39d的操作切换流路，以使回收液L6储存至第二回收槽39b中。
储存于第一回收槽39a及第二回收槽39b的回收液L6，经由配管40a、40b供给至过滤器41。在该过滤器41的内部内装有施加了氟树脂加工的滤材，混入于回收液L6中的杂物等可由该滤材除去。然后，通过了该过滤器41的回收液L6，其一部分由浓度检测装置42a取样，检测(测定)溶剂及杂质的浓度的同时，作为抗蚀剂剥离工序的溶剂而被再度使用。
上述浓度检测装置42a，只要能检测出回收液L6中的溶剂及杂质的浓度就可使用任意装置。例如，可使用测定回收液L6的吸光度的吸光光度计等作为浓度检测装置42a。浓度检测装置42a最好是能实时测定回收液L6中的溶剂及杂质的浓度的传感器。借助该浓度检测装置42a，可确认最终回收的溶剂的浓度。
在第二蒸馏塔30(溶剂成分精制装置50)的后段，设有用以检测回收液L4中的溶剂浓度的溶剂浓度检测装置42b。从第二蒸馏塔30的蒸气排出口32排出的回收液L4，由第二冷凝器34及第二通风凝结器35液化而储存于回流槽36中之后，其一部分由上述溶剂浓度检测装置42b取样而检测(测定)溶剂的浓度。基于该溶剂浓度检测装置42b的检测值，调整溶剂成分补充装置60的溶剂成分(工业级溶剂)的补充量，控制第二蒸馏塔30的后段的溶剂浓度收敛至既定的浓度范围内。
上述溶剂浓度检测装置42b，只要能检测出回收液L4中的溶剂浓度就可使用任意装置。例如可使用测定回收液L4的吸光度的吸光光度计等做为溶剂浓度检测装置42b。溶剂浓度检测装置42b最好是能实时测定回收液L4中的溶剂浓度的传感器。
溶剂浓度检测装置42b，如上所述，虽然设于第二蒸馏塔30的后段侧较佳，但亦可设于第二蒸馏塔30的前段。亦可设于第二蒸馏塔30的前段及后段双方。又，溶剂浓度检测装置42b亦可设于第一蒸馏塔20与第二蒸馏塔30之间。又，亦可设于第一蒸馏塔20的前段。
而且，在溶剂成分为多种的情况下，由溶剂浓度检测装置42b检测出各成分的浓度，并调整各成分的补充量，以使各成分的浓度收敛至既定的范围内。
又，如图2所示，第一通风凝结器25、第二通风凝结器35、低沸点杂质储存槽29、第一回收液槽39a、及第二回收液槽39b分别经由配管43a、43b连接于真空泵43。借此，第一蒸馏塔20及第二蒸馏塔30的内部可保持在比大气压低的压力，可在较低的温度进行蒸馏操作。通过在较低的温度进行蒸馏，可防止蒸馏塔的内壁表面的腐蚀等，因此可延长蒸馏塔的使用寿命。
又，如图2所示，在低沸点杂质储存槽29、第一回收液槽39a、及第二回收液槽39b上，分别连接有可导入氮气的配管44a、44b、44c。通过将氮气送入低沸点杂质储存槽29、第一回收液槽39a以及第二回收液槽39b的内部，可将储存在各个槽中的液体送至下一工序。在该情况下，由于无须使用泵等的机械送液装置，可防止例如阻塞及磨耗等不良情况的发生。
在本实施例中的溶剂回收装置1中，对第一蒸馏塔20以及第二蒸馏塔30的一方或双方补充工业级溶剂L7。借此，可回收精制到既定浓度范围内的溶剂。
而且，在本发明中，“工业级溶剂”是指比电子级溶剂包含更多的重金属类等杂质的溶剂。该工业级溶剂是比电子级溶剂更低级的溶剂。相对于此，“电子级溶剂”是指比工业级溶剂更加高纯度、高浓度精制的溶剂。该电子及溶剂可由市售产品得到。
工业级溶剂L7储存于溶剂储存槽51中。在工业级溶剂L7包含多种溶剂成分的情况下，也可设置多个溶剂储存槽。储存于溶剂储存槽51中的工业级溶剂L7由泵52压送，经由配管53，对第一蒸馏塔20及第二蒸馏塔30的一方或双方进行补充。配管53分别朝向第一蒸馏塔20及第二蒸馏塔30分路，分路后的配管54及配管55上分别设有阀54a、55a。通过操作该阀54a、55a，可分别控制往第一蒸馏塔20及第二蒸馏塔30的工业级溶剂L 7的补充量。
上述溶剂储存槽51对应于本发明的溶剂成分补充装置60。该溶剂成分补充装置60对供给至第一蒸馏塔20及第二蒸馏塔30的一方或双方的废液补充溶剂成分。
当对第一蒸馏塔20的中段部补充工业级溶剂L7时，不仅包含于废液L1中的溶剂成分，连所补充的工业级溶剂L7都可在第一蒸馏塔20中被精制。即，即使不补充高纯度精制的电子级溶剂，由于工业级溶剂L7本身会在该第一蒸馏塔20中被精制，因此最终可回收高浓度的溶剂。在该第一蒸馏塔20中，工业级溶剂L7中的低沸点杂质(主要是水分)被除去。
当工业级溶剂L7补充至第二蒸馏塔30的下段部时，不仅包含于废液L3中的溶剂成分，连所补充的工业级溶剂L7都可在第二蒸馏塔30中被精制。即，即使不补充高纯度精制的电子级溶剂，由于工业级溶剂L7本身会在该第二蒸馏塔30中被精制，因此最终能以既定浓度回收高纯度的溶剂。在该第二蒸馏塔30中，工业级溶剂L7中的高沸点杂质及重金属类等被除去。
在工业级溶剂L7中多含低沸点杂质的情况下，最好将工业级溶剂L7补充至第一蒸馏塔20。借此，工业级溶剂L7由于在第一蒸馏塔20中被精制，因此可除去工业级溶剂L7中的低沸点杂质。
在工业级溶剂L7中低沸点杂质较少而多含高沸点杂质的情况下，最好将工业级溶剂L7补充至第二蒸馏塔30。借此，工业级溶剂L7由于在第二蒸馏塔30中被精制，因此可除去工业级溶剂L7中的高沸点杂质。
在工业级溶剂L7中包含低沸点杂质及高沸点杂质的情况下，最好将工业级溶剂L7补充至配置在上游侧的蒸馏塔，即第一蒸馏塔20。借此，工业级溶剂L7由于在第一蒸馏塔20及第二蒸馏塔30双方中被精制，因此可除去工业级溶剂L7中的低沸点杂质及高沸点杂质。
另外，在配管53的途中设置杂质浓度检测装置42c，可实时测定包含于工业级溶剂L7中的杂质的浓度。然后，基于该杂质浓度检测装置42c的测定值，如上所述，可在第一蒸馏塔20与第二蒸馏塔30之间切换工业级溶剂L7的补充目标。
即，在工业级溶剂L7所包含的低沸点杂质的浓度超过既定值的情况下，控制阀54a、55a，以使工业级溶剂L7流入第一蒸馏塔20。在工业级溶剂L7所包含的低沸点杂质的浓度在既定值以下的情况下，控制阀54a、55a，以使工业级溶剂L7流入第二蒸馏塔30。借此，能以更低的能量有效地除去包含于工业级溶剂L7中的各种杂质。
另外，测定包含于工业级溶剂L7中的杂质的浓度的杂质浓度检测装置42c可使用例如吸光光度计等。通过将该吸光光度计在线(on-line)连接到装置全体的控制系统，如分散控制系统(DCS)等，能够实现上述的控制。
根据本实施例的溶剂回收装置1，可从废液L以高回收率、以既定浓度回收高纯度的溶剂。回收的溶剂无须补充电子级溶剂，就可再度使用到抗蚀剂剥离工序中。
根据本实施例的溶剂回收装置1，由于补充工业级溶剂L7就可以，因此无须供应电子级溶剂，可用比现有装置更低的成本再利用溶剂。
又，根据本实施例的溶剂的回收装置1，通过调整工业级溶剂L7的补充量，可调整回收液L6的溶剂的浓度。例如，在回收液L6的溶剂成分的浓度比既定值低的情况下，操作阀54a、55a，可增加对包含溶剂成分不足的工业级溶剂L7的补充量。相反地，在回收液L6的溶剂成分的浓度比既定值高的情况下，操作阀54a、55a，减少包含溶剂成分过量的工业级溶剂L7的补充量。借此，可将最终所得的回收液L6的溶剂的浓度维持在既定的范围内。在此情况下，由于无须另外设置用于调整溶剂浓度的浓度调整槽，因此设置溶剂的回收装置1的成本大幅地减少。
电子级溶剂由于是高纯度地被精制，必须在密闭状态下保存等，为维持其品质需要特别的操作。因此，电子级溶剂的储藏及搬运通常要花费较高的成本。但是，根据本实施例的溶剂回收装置1，就无须使用电子级溶剂，可免去这些成本。
另外，在上述的实施例中，废液L的溶剂成分虽然是以单乙醇胺(MEA)与二甲基亚枫(DMSO)混合的溶剂为例，但本发明并不限定于这样的形态。例如，废液L的溶剂成分为单乙醇胺(MEA)与二乙二醇单丁醚(BDG)混合的剥离液、单乙醇胺(MEA)与二甲基亚枫(DMSO)及N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)混合的剥离液、或丙二醇单甲醚醋酸酯(PGMEA)与丙二醇单甲醚(PGME)混合的稀释剂的情况下，也可适用本发明。其他，只要是抗蚀剂剥离工序所使用的溶剂，即使对于包含其他的一种或多种溶剂的废液，也可适用本发明。
附图中符号的简单说明如下1～溶剂的回收装置2～废液储存槽4～树脂成分储存槽10～树脂成分除去装置18～旋转体19～刷子19a～电动机20～第一蒸馏塔29～低沸点杂质储存槽30～第二蒸馏塔39a～第一回收液槽39b～第二回收液槽41～过滤器
42a～浓度检测装置42b～溶剂浓度检测装置42c～杂质浓度检测装置43～真空泵50～溶剂成分精制装置51～溶剂储存槽60～溶剂成分补充装置
权利要求
1.一种溶剂的回收装置，是从抗蚀剂剥离工序所排出的废液中回收溶剂的装置，包括一树脂成分除去装置，除去包含于上述废液中的树脂成分；一溶剂成分精制装置，精制包含于上述废液中的溶剂成分；以及一溶剂成分补充装置，向供给至上述溶剂成分精制装置的废液中补充溶剂成分。
2.根据权利要求1所述的溶剂的回收装置，其中，上述溶剂成分精制装置包括一第一蒸馏塔，除去沸点比废液中的溶剂成分低的低沸点杂质；以及一第二蒸馏塔，除去沸点比废液中的溶剂成分高的高沸点杂质，上述溶剂成分补充装置，对上述第一蒸馏塔以及上述第二蒸馏塔至少其中之一补充溶剂成分。
3.根据权利要求2所述的溶剂的回收装置，其中，上述溶剂成分补充装置对上述第一蒸馏塔及上述第二蒸馏塔至少其中之一补充工业级溶剂。
4.根据权利要求3所述的溶剂的回收装置，其还包括一杂质浓度检测装置，检测出包含于上述工业级溶剂中的杂质的浓度；上述溶剂成分补充装置基于上述杂质检测装置的检测值，在第一蒸馏塔与第二蒸馏塔之间切换工业级溶剂的补充目标。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的溶剂的回收装置，其中，溶剂浓度检测装置设置于上述溶剂成分精制装置的后段，并检测出上述溶剂成分精制装置的后段的溶剂浓度，并调整上述溶剂成分补充装置的溶剂成分的补充量，将上述溶剂成分精制装置的后段的溶剂浓度收敛至既定的浓度范围内。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的溶剂的回收装置，其中，上述废液中的溶剂成分为抗蚀剂的剥离液。
7.根据权利要求1～5中任一项所述的溶剂的回收装置，其中，上述废液中的溶剂成分为稀释剂。
8.根据权利要求1～5中任一项所述的溶剂的回收装置，其中，上述树脂成分除去装置包括密闭状的筒本体，具有作为可加热的蒸发面的内周面；旋转体，配置于上述筒本体内，并在其外周面放射状地具有刷子。
9.一种溶剂的回收方法，其为从抗蚀剂剥离工序所排出的废液中回收溶剂的方法，包括树脂成分除去工序，除去包含于上述废液中所的树脂成分；溶剂成分精制工序，精制包含于上述废液中的溶剂成分；以及溶剂成分补充工序，向供给至上述溶剂成分精制工序的废液中补充溶剂成分。
10.根据权利要求9所述的溶剂的回收方法，其中，上述溶剂成分精制工序包括通过第一蒸馏塔，除去沸点比上述废液中的溶剂成分低的低沸点杂质的工序；以及通过第二蒸馏塔，除去沸点比上述废液中的溶剂成分高的高沸点杂质的工序；在上述溶剂成分补充工序中，将溶剂成分补充到上述第一蒸馏塔及上述第二蒸馏塔中至少其中之一的蒸馏塔中。
11.根据权利要求10所述的溶剂的回收方法，其中，在上述溶剂成分补充工序中，将工业级溶剂补充到上述第一蒸馏塔及上述第二蒸馏塔中至少其中之一的蒸馏塔中。
12.根据权利要求9～11中任一项所述的溶剂的回收方法，其中，在上述溶剂成分精制装置的后段设有溶剂浓度检测装置，检测出上述溶剂成分精制装置的后段的溶剂浓度，调整上述溶剂成分补充装置的溶剂成分的补充量，将上述溶剂成分精制装置后段的溶剂浓度收敛至既定的浓度范围内。
13.根据权利要求9～12中任一项所述的溶剂的回收方法，其中，上述废液中的溶剂成分为抗蚀剂的剥离液。
14.根据权利要求9～12中任一项所述的溶剂的回收方法，其中，上述废液中的溶剂成分为稀释剂。
全文摘要
提供一种溶剂的回收装置及溶剂的回收方法，即使不补充电子级的溶剂，也可从抗蚀剂剥离工序所排出的废液中，回收高浓度的溶剂。一种溶剂的回收装置(1)，是从抗蚀剂剥离工序所排出的废液(L)中回收溶剂的装置，包括一树脂成分除去装置(10)，除去包含于上述废液中的树脂成分；一第一蒸馏塔(20)，除去包含于废液(L)中的低沸点杂质；一第二蒸馏塔(30)，除去包含于废液(L)中的高沸点杂质；以及一溶剂储存槽(51)，对上述第一蒸馏塔(20)及上述第二蒸馏塔(30)中的一方或双方补充工业级溶剂(L7)。
文档编号G03F7/42GK1939567SQ20051011290
公开日2007年4月4日 申请日期2005年10月14日 优先权日2005年9月30日
发明者川濑泰人, 青岛芳之, 山内阳一, 水野直宏, 小田昭昌, 五十岚轨雄, 增田义登 申请人:日本瑞环株式会社, 松下环境空调工程技术株式会社