JP2002050596A - 半導体結晶物の処理システムおよび半導体ウェハの処理システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来、ダイシング等の機械的加工により発生
する研磨屑、研削屑は、水で流され、フィルタで濾過さ
れていた。しかし排水がアルカリ性を示すと、ゲル状ま
たはコロイド状の生成物が現れ、フィルタに目詰まりを
発生させていた。 【解決手段】 排水を所望のｐＨにするために、洗浄工
程前のパイプ、または洗浄装置１６に注入装置１４が取
り付けられ、酸性を示す薬品が加えられることにより、
所望のｐＨに排水が調整される。特にシリコンの屑で
は、中性または酸性側にその排水が調整され、ゲル状ま
たはコロイド状の物質の生成を防止し、フィルタの目詰
まりを防止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体結晶物の処
理システムおよび半導体ウェハの処理システムに関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】現在、産業廃棄物を減らす事は、エコロ
ジーの観点から重要なテーマであり、２１世紀へ向けて
の企業課題である。この産業廃棄物の中には、排水があ
り、高価な濾過処理装置等で排水をきれいな水として再
利用したり、除去できずに残ったものを産業廃棄物とし
て処理している。特に水は、きれいな状態にして川や海
等の自然界に戻したり、再利用することがこれからの重
要課題である。

【０００３】しかし、濾過処理等の設備費、ランニング
コスト等の問題から、これらの装置を採用することが非
常に難しく、色々な所で環境問題が発生しており、更に
はリサイクルの点からも重要な問題と成っている。

【０００４】一例として、半導体分野に於ける排水処理
を以下に説明していく。一般に、金属、半導体、セラミ
ック等の板状体を研削または研磨する際、設備の温度上
昇防止、潤滑性向上、研削屑または切削屑の板状体への
付着等が考慮され、水等の流体が供給されている。

【０００５】図１７〜図２３は、Ｓｉ半導体ウェハの加
工工程を説明するものである。図１７は、Ｓｉの単結晶
がインゴット状に引き上げられたものを示す。例えば８
インチで２メートルもある。そしてこのインゴット１の
不要部分、上・下端部２、３を切断除去し、円柱状のい
くつかのブロック４に切断分離する。この時は、図示し
ないブレードでカットし、水が供給される。（以上第１
の研磨・研削工程） 続いて図１８の如く、円柱状のブロック４を所定のウェ
ハ径にするため、研削刃５で外周を研削する。ここでも
研削刃５、ブロック４の保護を兼ねて、水の供給手段６
を介してシャワーリングする。（以上第２の研磨・研削
工程） 続いて、図１９に示すように、ブロック４には、ウェハ
の面内結晶方位を示すために、オリエンテーションフラ
ット７と呼ばれる切り欠けが形成される。（以上第３の
研磨・研削工程） 続いて、図２０、図２１に示すように、ブロック４を接
着剤で支持台ＳＵＢに貼り付け、一枚・一枚のウェハに
切断する。図２０は、ダイヤモンド粒を貼り付けたブレ
ードソー８でスライシングしている。また図２１では、
ピアノ線９を張り、ピアノ線に沿ってスラリーのダイヤ
モンド砥粒を流し、ブロック４をスライシングしてい
る。

【０００６】切断後は、接着剤を薬液で溶かし、ウェハ
を支持台から剥がし、ウェハとして分離している。（第
４の研磨・研削工程） 更には、ウェハの角部が欠けるのを防止するために、面
取りが行われ、ウェハラッピングが行われる。例えば図
２２のラッピング装置を使い、ウェハの表面または／お
よび裏面を機械的化学的に研磨する。（以上第５の研磨
・研削工程） そして不純物の導入、表面の欠陥処理を行い、完全結晶
にして、ウェハが出荷される。

【０００７】このウェハは、半導体メーカーにより、所
望のＩＣとして作り込まれる。またこのＩＣは、ウェハ
にマトリックス状に形成され、少なくともＩＣの表面に
樹脂、Ｓｉ窒化膜等の保護膜（パシベーション膜）が被
覆される。

【０００８】ウェハは、そのままでは厚くダイシングが
難しいため、また裏面の電気抵抗を下げるために、バッ
クラップし、約３００μｍまで薄くされる。このバック
ラップ装置が図２２に示される。ターンテーブル２００
の上にウェハ２０１が取り付けられ、砥石２０２でウェ
ハ裏面が削られる。符号２０４は、水を供給するノズル
（シャワー）２０４である。（以上第６の研磨・研削工
程） 最後に、図２３の様に半導体ウェハがダイシングされ
る。Ｗは、半導体ウェハで、ＤＢは、ダイシングブレー
ドである。またＳＷ１、ＳＷ２は、ブレードに水をかけ
るシャワーであり、ＳＷ３は、ウェハＷに水をかけるた
めのシャワーである。（以上第７の研磨・研削工程） 以上の様に、半導体の製造工程では、研磨・研削工程が
数多く存在し、研磨・研削工程の際に、井戸水、水道水
または工業用水等の水、あるいは蒸留水、イオン交換水
等の純水を流す手法が取られている。例えばダイシング
装置では、ダイシングブレードの温度上昇防止のため
に、またダイシング屑がウェハに付着するのを防止する
ために、半導体ウェハ上に純水の流れを作ったり、ブレ
ードに純水が当たるように放水用のノズルが取り付けら
れている。またバックグラインドでウェハ厚を薄くする
際も、同様な理由により純水が流されている。

【０００９】一方、「環境に優しい」をテーマに、前記
半導体ウェハの研削屑または研磨屑が混入された排水
は、濾過されてきれいな水にして自然界に戻したり、あ
るいは再利用され、濃縮された排水は、回収されてい
る。

【００１０】このＳｉを主体とする屑の混入された排水
処理には、凝集沈殿法、フィルタ濾過と遠心分離機を組
み合わせた方法の二通りがあり、各半導体メーカーで採
用している。

【００１１】前者の凝集沈殿法では、凝集剤としてＰＡ
Ｃ（ポリ塩化アルミニウム）またはＡｌ2（ＳＯ４）3
（硫酸バンド）等を排水の中に混入させ、Ｓｉとの反応
物を生成させ、この反応物を取り除くことで、排水の濾
過をしていた。

【００１２】後者の、フィルタ濾過と遠心分離を組み合
わせた方法では、排水を濾過し、濃縮された排水を遠心
分離機にかけて、スラッジとして回収するとともに、排
水を濾過してできたきれいな水を自然界に放出したり、
または再利用していた。

【００１３】例えば、図２４に示すように、ダイシング
時に発生する排水は、原水タンク３０１に集められ、ポ
ンプ３０２で濾過装置３０３に送られる。濾過装置３０
３には、セラミック系のフィルタＦが装着されているの
で、濾過された水は、配管３０４を介して回収水タンク
３０５に送られ、再利用される。または自然界に放出さ
れる。

【００１４】一方、濾過装置３０３は、フィルタＦに目
詰まりが発生するため、定期的に洗浄が施される。例え
ば、原水タンク３０１側のバルブＢ１を閉め、バルブＢ
３と原水タンクにこれから発生する洗浄水を送付するた
めのバルブＢ２が開けられ、回収水タンク３０５の水
で、フィルタＦが逆洗浄される。これにより発生した高
濃度のＳｉ屑が混入された排水は、原水タンク３０１に
戻される。また濃縮水タンク３０６の濃縮水は、ポンプ
３０８を介して遠心分離器３０９へ輸送され、遠心分離
器３０９により汚泥（スラッジ）と分離液に分離され
る。Ｓｉ屑から成る汚泥は、汚泥回収タンク３１０に集
められ、分離液は分離液タンク３１１に集められる。更
に分離液が集められた分離液タンク３１１の排水は、ポ
ンプ３１２を介して原水タンク３０１に輸送される。

【００１５】これらの方法は、例えば、Ｃｕ、Ｆｅ、Ａ
ｌ等の金属材料を主材料とする固形物または板状体、セ
ラミック等の無機物から成る固形物や板状体等の研削、
研磨の際に発生する屑を回収する際も同様な方法が採用
されていた。

【００１６】しかしながら、前者の凝集沈殿法は、凝集
剤として化学薬品を使用するため、濾過された水の中に
前記化学薬品が投入される。しかしシリコン屑が完全に
反応する薬品の量を特定するのは非常に難しく、どうし
ても薬品が多く投入され未反応の薬品が残る。逆に薬品
の量が少ないと、全てのＳｉの屑が凝集沈降されず、シ
リコン屑が分離せず残ってしまう。特に、薬品の量が多
い場合は、上澄液に薬品が残る。これを再利用する場
合、濾過水に薬品が残留するため、化学反応を嫌うもの
には再利用できない問題があった。例えば薬品の残留し
た濾過水をウェハ上に流すと、好ましくない反応を引き
起こすため、ダイシング時に使用する水として再利用で
きない問題があった。

【００１７】また薬品とシリコン屑の反応物であるフロ
ックは、あたかも藻の如き浮遊物で生成される。このフ
ロックを形成する条件は、ｐＨ条件が厳しく、約ｐＨ６
〜ｐＨ８に維持する必要があり、攪拌機、ｐＨ測定装
置、凝集剤注入装置およびこれらを制御する制御機器等
が必要となる。またフロックを安定して沈降させるに
は、大きな沈殿槽が必要となる。例えば、３ｍ3／１時
間の排水処理能力であれば、直径３メートル、深さ４メ
ートル程度のタンク（約１５トンの沈降タンク）が必要
となり、全体のシステムにすると約１１メートル×１１
メートル程度の敷地も必要とされる大がかりなシステム
になってしまう。

【００１８】しかも沈殿槽に沈殿せず浮遊しているフロ
ックもあり、これらはタンクから外部に流出する恐れが
あり、全てを回収する事は難しかった。つまり設備の大
きさの点、このシステムによるイニシャルコストが高い
点、水の再利用が難しい点、薬品を使う点から発生する
ランニングコストが高い点等の問題があった。

【００１９】一方、図２４の如き、５ｍ３／１時間のフ
ィルタ濾過と遠心分離機を組み合わせた方法では、濾過
装置３０３にフィルタＦ（ＵＦモジュールと言われ、ポ
リスルホン系ファイバで構成されたもの、またはセラミ
ックフィルタ）を使用するため、水の再利用が可能とな
る。しかし、濾過装置３０３には４本のフィルタＦが取
り付けられ、フィルタＦの寿命から、約５０万円／本と
高価格なフィルタを、少なくとも年に１回程度、交換す
る必要があった。しかも濾過装置３０３の手前のポンプ
３０２は、フィルタＦが加圧型の濾過方法であるためモ
ータの負荷が大きく、ポンプ３０２が高容量であった。
また、フィルタＦを通過する排水のうち、２／３程度
は、原水タンク３０１に戻されていた。更にはシリコン
屑が入った排水をポンプ３０２で輸送するため、ポンプ
３０２の内壁が削られ、ポンプ３０２の寿命も非常に短
かった。

【００２０】これらの点をまとめると、モータの電気代
が非常にかかり、ポンプＰやフィルタＦの取り替え費用
がかかることからランニングコストが非常に大きい問題
があった。

【００２１】そのため、本出願人は、図２５の如き濾過
装置を開発した。これは、特願平１１−１４８３５１
号、特願平１１−１４８３５２、特願平１１−１４８３
５３号で既に出願されている発明である。

【００２２】これは、原水タンク５０の中の濾過装置５
３は、吸引型のフィルタを採用し、濾過された水は、パ
イプ５６、第１のバルブ５８、パイプ６０を介して再利
用したり、自然界に放出される。このフィルタには、原
水タンク５０の中に混入された研削屑または研磨屑がト
ラップされ、この研削屑または研磨屑が自己形成膜とな
り、第２のフィルタとして機能するものである。この詳
細は、図１４〜図１６で説明するため、ここでは省略す
る。

【００２３】そして第２のフィルタは、研削屑または研
磨屑の集合体であるため、フィルタの下から気泡発生装
置５４を介して気泡を流すと、気泡の上昇力、気泡の破
裂等の外力により、第２のフィルタの表面がリフレッシ
ュされ、長期間の濾過が可能なものである。

【００２４】

【発明が解決しようとする課題】図２６は、濾過装置に
採用される一般的なフィルタを示し、前述した排水の濾
過に採用される。

【００２５】しかしながら、前記フィルタ濾過法におい
て、半導体材料、金属等の濾過される屑の多くは、酸も
しくはアルカリに反応して溶解する。この溶解したイオ
ンは、ｐＨによって水酸化物として沈殿したり、ゲル状
またはコロイド状物質として水中に存在し、フィルタの
目詰まりの原因物質となる。

【００２６】このため、排水の中に酸、アルカリが混入
された場合、反応物が形成され、連続的な濾過によりフ
ィルタの孔７１がつまりやすく、頻繁にフィルタの洗浄
が必要となったり、もしくは交換が必要と成る場合があ
った。更には、濾過が困難になるという問題もあった。

【００２７】一般に、ＩＣとして加工された後の研磨・
研削工程では、研削屑または研磨屑を流す水として、蒸
留水、イオン交換水または純水を使用するため、研削屑
または研磨屑の反応物は、生成されず、生成したとして
も極微量である。従って、フィルタにトラップされた研
削屑または研磨屑は、固形物だけであり必ず隙間が発生
し、濾過できる時間は比較的長いしかし図１７〜図２１
の工程では、研削屑または研磨屑を流す水として、井戸
水、水道水、工業用水を採用すると、以下の問題が発生
した。つまり前述した水自身が、研削屑または研磨屑に
注がれる前から、アルカリ性または酸性に傾いている場
合があった。

【００２８】また前述した水が中性で研削屑または研磨
屑に注がれたとしても、切断後に接着剤を薬液で溶かし
たりする処理が施されるため、何らかの薬液が排水に入
る場合がある。そのため、受け皿ＢＬには、研削屑また
は研磨屑を流す排水と一緒に薬品が混入される場合があ
る。この場合、図１７〜図２３の工程において発生する
現象である。

【００２９】そして、これらの薬品で研削屑または研磨
屑が反応し、水酸化物、ゲル状またはコロイド状の反応
物が生成し、フィルタの目詰まりを発生させていた。

【００３０】

【課題を解決するための手段】本発明は上記の課題に鑑
みてなされ、第１に、半導体結晶物を研磨・研削し、こ
の研磨・研削工程で生成された屑を水で洗浄して排水を
排出し、濾過装置を使って前記排水を濾過する半導体結
晶物の処理システムに於いて、前記洗浄工程前の水、ま
たは洗浄工程中の水に、溶解して酸性を示す物質を混入
させることで解決するものである。

【００３１】半導体結晶物としてシリコンが採用される
場合、排水がアルカリ性に傾いていると、屑が反応し、
この反応物が微細な孔を塞ぎ、固形物と水に分離できな
くなってしまう。そのため、予め前記洗浄工程前の水、
または洗浄工程中の水を酸性にしておき、洗浄後から原
水タンクまでの排水フローに於いてアルカリに傾き薬品
が混入されても、排水が実質中性または酸性に維持され
るようにしておけば、シリコンの反応物が生成されず、
目詰まりの原因を無くすことが出来る。

【００３２】第２に、前記濾過装置は、加圧型または吸
引型であることで解決するものである。

【００３３】第３に、前記酸性を示す物質は、水に溶け
て酸性を示す液体、または気体であることで解決するも
のである。

【００３４】第４に、前記気体は、炭酸ガスであること
で解決するものである。

【００３５】第５に、前記研磨・研削工程は、シリコン
インゴットをブロックにカットする工程、前記ブロック
を円柱状にする工程、前記円柱状のブロックにオリエン
テーションフラットを形成する工程、または前記ブロッ
クからウェハに切断する工程からなることで解決するも
のである。

【００３６】これらの工程は、全て屑の中にシリコンが
混入される。従って、予め前記洗浄工程前の水、または
洗浄工程中の水を酸性にしておき、洗浄後から原水タン
クまでの排水フローに於いてアルカリに傾く薬品が混入
されても、排水が実質中性または酸性に維持されるよう
にしておくことで、シリコンの反応物が生成されず、フ
ィルタの目詰まりの原因を無くすことが出来る。

【００３７】第６に、半導体結晶物を研磨・研削し、こ
の研磨・研削して生成された屑を純水で洗浄し、洗浄す
る事により生成された排水を原水タンクに排出し、前記
原水タンクに埋設され加圧型、吸引型の濾過装置を使っ
て前記排水を濾過する半導体ウェハの処理システムに於
いて、前記洗浄工程前の純水、または前記洗浄工程中の
前記純水に炭酸ガスを溶解させる手段を設けることによ
り、前記屑と前記純水との反応を防止し、前記原水タン
クの濃度を約５０００ミリグラム／リットル〜約２００
００ミリグラム／リットルとした後、前記排水から屑を
取り出すことで解決するものである。

【００３８】本処理システムでは、洗浄工程前の純水、
または前記洗浄工程中の前記純水に炭酸ガスを溶解させ
る手段を設けることにより、前記屑と前記純水との反応
を防止し、ゲル状物質の生成を抑制するため、屑が固形
物のまま維持できる。よって排水の濾過が長時間に渡り
可能となり、原水タンクの屑を高濃度とすることが出来
る。例えば従来の濾過装置では、目詰まりが頻繁に発生
するため、約３００ミリグラム／リットル程度が限界で
あった。しかしこの手法により、前記原水タンクの濃度
を約５０００ミリグラム／リットル〜約２００００ミリ
グラム／リットルと高濃度にでき、この濃度で有れば、
シリコンを簡単な回収装置を使って短時間で回収するこ
とが出来る。また実験によるとその極限値は、５０００
０ミリグラム／リットル程度であると推察する。

【００３９】第７に、前記濾過装置に設けられた第１の
フィルタは、セラミック、発泡金属、高分子、ガラス繊
維から成ることで解決するものである。

【００４０】第８に、前記第１のフィルタの表面に、固
形物から成る第２のフィルタが形成されることで解決す
るものである。

【００４１】第９に、前記固形物は、砂状の固形物、被
研削物の研削屑または被研磨物の研磨屑から構成される
ことで解決するものである。

【００４２】第１０に、 前記固形物は、異なる大きさ
で構成され、前記第２のフィルタ孔は、最小の研削屑ま
たは研磨屑よりも大きく、最大の研削屑または研磨屑よ
り小さいことで解決するものである。

【００４３】第１１に、前記最小の研削屑または研磨屑
は、０．２５μｍ未満、最大の研削屑または研磨屑は、
１０μｍ以上であることで解決するものである。

【００４４】第１２に、前記第２のフィルタ表面に気泡
が通過することで解決するものである。第２のフィルタ
の孔に若干の目詰まりが発生していても、この目詰まり
は、第２のフィルタの表面でとどまっている可能性が大
きい。よって気泡を第２のフィルタの表面に通過させる
ことにより、第２のフィルタのリフレッシュが可能とな
る。

【００４５】第１３に、前記第１のフィルタは、ポリオ
レフィン系高分子、セルロース系高分子、フッ素系高分
子またはポリテトラフロロエチレン系高分子から成るこ
とで解決するものである。

【００４６】第１４に、前記濾過装置は、吸引型で用い
られることで解決するものである。

【００４７】第１５に、半導体ウェハに所望の半導体素
子を形成した後、前記半導体ウェハを研磨・研削し、こ
の研磨・研削工程で生成された前記半導体ウェハの屑を
純水で洗浄して排水を排出し、濾過装置を使って前記排
水を濾過する半導体ウェハの処理システムに於いて、前
記純水を流す前、または洗浄工程に於いて、炭酸ガスを
純水に溶解させることで解決するものである。

【００４８】第１６に、半導体ウェハに所望の半導体素
子を形成した後、前記半導体ウェハを研磨・研削し、こ
の研磨・研削工程で生成された前記半導体ウェハの屑を
純水で洗浄して排水を原水タンクに排出し、前記原水タ
ンクに埋設された吸引型の濾過装置を使って前記排水を
濾過することりより、前記排水から水を取り出す半導体
ウェハの処理システムに於いて、前記洗浄工程前の純
水、または前記洗浄工程中の前記純水に炭酸ガスを溶解
させる手段を設けることにより、前記屑と前記純水との
反応を防止し、前記原水タンクの濃度を約５０００ミリ
グラム／リットル〜約２００００ミリグラム／リットル
とした後、前記排水から屑を取り出すことで解決するも
のである。

【００４９】第１７に、前記濾過装置に設けられた第１
のフィルタは、セラミック、発泡金属、高分子、ガラス
繊維から成ることで解決するものである。

【００５０】第１８に、前記第１のフィルタの表面に、
移動可能な固形物から成る第２のフィルタが形成される
ことで解決するものである。

【００５１】第１９に、前記固形物は、砂状の固形物、
被研削物の研削屑または被研磨物の研磨屑であることで
解決するものである。

【００５２】第２０に、前記固形物は、異なる大きさで
構成され、前記フィルタ孔は、実質的に最小の固形物よ
りも大きく、最大の固形物より小さいことで解決するも
のである。

【００５３】第２１に、前記最小の固形物は、０．２５
μｍ未満、最大の固形物は、１０μｍ以上であることで
解決するものである。

【００５４】第２２に、前記第２のフィルタには、前記
第２のフィルタの表面に気泡が通過することで解決する
ものである。

【００５５】第２３に、前記第１のフィルタは、ポリオ
レフィン系高分子、セルロース系高分子、フッ素系高分
子またはポリテトラフロロエチレン系高分子から成るこ
とで解決するものである。

【００５６】

【発明の実施の形態】第１の実施の形態 まず本発明の概要を図１〜図９を参照しながら説明す
る。

【００５７】例えば、シリコンの研磨・研削工程におい
て、接着されたブロックの接着剤を溶かす薬品、または
アニオン界面活性剤やその他のアルカリ成分の薬品が使
用される場合がある。この場合、研磨・研削工程に於い
て、排水の受け皿ＢＬ（図１７〜図２１、従来例で説明
した第１の工程〜第７の工程を参照）には前記薬品が混
入され、このシリコン排水は、ｐＨが弱アルカリ性とな
る場合がある。

【００５８】この時、排水に混入されている研削屑また
は研磨屑は、μｍオーダーの微粉末が多数存在し、この
シリコン粉末の表面積は、非常に広く、しかも活性であ
る。そのため、シリコン粉末は溶解し、式１の様に珪酸
イオンとなる。アルカリ性が強ければ強いほど、この珪
酸イオン量は増加する。その後、式２に示す様に、経時
的に珪酸イオンの一部がゲル状またはコロイド状に成
り、濾過フィルタの表面を被うことにより、フィルタが
目詰まりを起こし、濾過が困難となる場合がある。

【００５９】

【数１】

【００６０】

【数２】

【００６１】また排水の受け皿ＢＬから流された排水
が、中性または酸性であり、シリコン粉末が溶解しない
場合であっても、原水タンクまでの経路に於いて、シリ
コン排水の中にアルカリ性の物質が混入される場合も想
定される。この場合、原水タンクの排水のｐＨは高くな
り、水酸基の量は増加し、シリコンが溶解し、珪酸イオ
ンを生成する。さらに珪酸イオンがゲル状もしくはコロ
イド状のシリカとなる。このゲル状もしくはコロイド状
のシリカが、濾過フィルタを目詰まりさせる原因とな
る。

【００６２】本発明では、この排水がアルカリ性に成っ
ていることに着目し、洗浄工程前の水または純水、また
洗浄装置に供給される水または純水に酸性物質を加えた
り、排水中に酸性物質を加え、水酸基の量を減らすこと
によって、シリコンの溶解を押さえ、目詰まりを防止で
きたので、以下にその説明を行う。

【００６３】図１では、洗浄装置、ここではシャワー１
６が設けられている部分、またはシャワー１６に水、ま
たは純水が供給される配管に酸性物質を注入できる注入
装置１４を取り付けることで、水または純水を酸性側に
傾けておくことが発明のポイントである。

【００６４】研磨・研削装置１５から生成された排水
は、受け皿ＢＬに集められ、配管を介して原水タンク１
０に供給される。この原水タンク１０の中の排水は、濾
過装置１１を介してきれいな水となって自然界に放出さ
れたり、再生されて再利用される。

【００６５】また、予め原水タンク１０のアルカリ性、
つまりｐＨを確認し、そのｐＨから中性または酸性にな
る程度の酸性物質を特定しておき、最終的に原水タンク
において、排水が中性または酸性に成るようにしても良
い。

【００６６】またアルカリ性になっても、ならなくて
も、排水を酸性側に傾けておけば良い。つまり、洗浄装
置１６に於いて、または洗浄装置の手前のパイプに於い
て、水または純水が常に酸性になるように、酸性物質の
注入装置１４を設けても良い。

【００６７】この酸性物質としては、ガス、液体、固
体、粉体等と色々な状態が考えられるが、取り扱いを考
えると、炭酸ガスが適している。

【００６８】また図２に於いて、図１７〜図２３に示す
研磨・研削装置に取り付けられた排水の受け皿ＢＬから
濾過装置１１までの排水の経路に、ｐＨ調整手段１２を
設けることで、排水のｐＨを調整することができる。こ
の機構は、図１の注入装置１４と一緒に採用しても良
い。

【００６９】具体的には、受け皿ＢＬから原水タンク１
０までの排水パイプ、または原水タンク１０にｐＨ調整
手段１２が設けられる。

【００７０】ｐＨ調整手段１２は、ｐＨセンサ１３と、
酸を添加するための注入装置１４で構成される。酸は塩
酸、硫酸、硝酸等も使用できる。

【００７１】さらにｐＨセンサ１３は、酸注入装置１４
と電気的に連動し、ｐＨの測定値と対応して酸の薬品が
投入され、排水を所望のｐＨ（中性または酸性）に制御
できるシステムに成っている。また、薬品が注入された
排水は、撹拌手段により撹拌される。例えばパイプの中
に酸の薬品が注入される場合は、このパイプの中で薬品
が撹拌される手段を設ける必要がある。また原水タンク
に薬品が注入される場合は、スクリュー等の攪拌機が必
要となる。尚、下から気泡を発生したりすることで、原
水タンクの排水が常に撹拌されている場合は、攪拌機を
取り付けなくても良い。

【００７２】尚、ここでｐＨ調整手段１２から排水に注
入される薬品は、酸性液、排水と溶けて酸性を示す固形
物または粉体、また排水と溶けて酸性を示す気体が該当
する。

【００７３】また研磨・研削装置１５に注がれる水は、
必ずしも純水、蒸留水である必要はない。例えば図１７
〜図２１で採用される洗浄用の水は、ウェハに成る前の
工程、またはウェハ成るまでの工程では、研磨をするた
め、ウェハの表面が若干汚染する井戸水、工業用水また
は水道水でよい場合がある。しかしこれらの水は、中性
ではなく、酸性またはアルカリ性に傾いている場合が多
く、特にアルカリ性に傾いている場合、研削屑または研
磨屑と反応する場合がある。従って、図１の様に、シャ
ワー１６に水が注がれる段階で、水を所望のｐＨに調整
しておいても良い。

【００７４】前述したように、図１および／または図２
の機構で、原水タンク１０の中の排水は、より速やかに
ｐＨが調整される。そしてｐＨが調整された排水は、ポ
ンプで引いたり、押し出したりすることにより、濾過装
置１１に送られる。濾過装置１１には、フィル夕が装着
されているが、ゲル状もしくはコロイド状の反応物質が
生成されない、または防止されるため、目詰まりが抑制
され、濾過された水は、配管を介して回収水タンク等に
送られ、再利用される。また固形物の反応が無いため、
固形物の再利用も可能となる。

【００７５】シリコン排水の場合は、排水がアルカリ性
に成ると、シリコンの溶出が問題となる。よって、中性
もしくは弱酸性に制御することで、フィルタの目詰まり
を防止できる。

【００７６】続いてシリコン粉末が混ざったアルカリ水
溶液による珪酸イオンの溶出について調査したので以下
に説明する。図３で示すように、一定のｐＨの水溶液に
一定のシリコン粉末を混ぜ、珪酸イオンの出方について
調査した。

【００７７】実験１ シリコン粉末とアルカリ水溶液と
の反応について（反応時間） 0.01N（０．０１規定） NaOH水溶液 5mlを密栓付きポ
リ容器（100ml）に取り、純水を加えて100mlとする。こ
れにシリコン（99.99％）の粉末（約10μm粒径）100mg
を加えたものを5つ用意する。4、8、23、47及び71時間
後にそれぞれ0.01N HCl水溶液 5mlを加え、中和した後
（71時間後は中和せず）、孔径0.5μmの濾過フィルタで
濾過し、濾液中の珪酸イオン量を測定した。尚、測定
は、ＩＣＰ（Inductively coupled plasma）発光分析で
シリコンの量を特定したものであり、珪酸イオンの数値
の欄は、酸素分が加えられていないシリコンの量であ
る。従ってここの珪酸イオンの量は、このシリコンの量
に酸素が加えられた量が正しい値である。

【００７８】アルカリ水溶液に加えられたシリコン粉末
は、アルカリと反応して、珪酸イオンを生成するが、酸
で中和すると、その反応は止まる。またアルカリとの反
応が時間と共に減衰し、0.01N NaOH 5ml/100mlのアルカ
リと反応するシリコン（99.99％）の粉末（約10μm粒
径）では、反応はほぼ71時間で反応はほぼ終了してい
る。また47時間で8〜9割が反応し終わっている。

【００７９】ここで使用した0.01N NaOH 5ml＋純水 95m
l溶液の理論的なｐＨは10.7となる。

【００８０】ｐＨは、強酸の場合は、−log［Ｈ＋］で
示され、強アルカリの場合は、１４＋log［ＯＨ−］で
示される。よって１４＋log［０．０１×５／１００］
＝１０．７で表せる。

【００８１】従って、実際の排水のｐＨが10程度までな
ら、研磨工程から濾過工程に至るまでの時間が数時間以
内では、数mg-Si/Lの珪酸イオンの溶出量である。

【００８２】この珪酸イオンの濃度は通常の水道水に含
まれる濃度レベルであり、濾過フィルタは目詰まりを起
こす濃度ではなく大きな問題はない。従って、数時間以
内にｐＨ調整ができれば、珪酸イオンの溶出は、極微量
であり、濾過工程に影響を与えることはない事が判る。 実験２ シリコン粉末とアルカリ水溶液との反応につい
て（最適ｐＨ） 0.01N NaOH水溶液と0.01N HCl水溶液を数mlを取って混
合し、ｐＨメータを使って調整しながら、ｐＨ4 、5、
6、7、7.5、8、9及び10の水溶液100mlを作成する。これ
にシリコン（99.99％）の粉末（約10μm粒径）100mgを
加える。48時間後に孔径0.5μmの濾過フィルタで濾過
し、濾液中の珪酸イオン量を測定した。尚、前記ＩＣＰ
（Inductively coupled plasma）発光分析でシリコンの
量を特定したため、珪酸イオンの欄は、シリコンの量が
示されている。

【００８３】図５・図６からも判るとおり、ｐＨが酸性
側では、珪酸イオンの生成は認められないが、ｐＨ8よ
り高いｐＨで珪酸イオンの溶出が認められる。

【００８４】またアルカリ性を示す塩基の種類により、
シリコンの溶解が異なるか調べてみた。図７〜図９に示
すように、強塩基としてＮａＯＨ、弱酸強塩基としてＮ
ａ２ＣＯ３，ＮａＨＣＯ３の３種類を用意した。まず
１，３、５ｍｌを純水で希釈し、１００ｍｌとし、ｐＨ
を測定した。そして１００ｍｇのＳｉをそれぞれに添加
し、４４時間の後に珪酸イオン濃度を測定した。測定方
法は、実験１で説明した様に、０．５μｍのフィルタで
濾過したのち、この濾過水の中のシリコン量をＩＣＰ発
光分光法で測定した。

【００８５】この３種類の塩基は、図７に示すように、
ＮａＯＨが一番アルカリ性が強く、その後、ＮａＣＯ
３，ＮａＨＣＯ３の順で弱くなる。また図８も一緒に考
慮すると、アルカリ性を強く示す水溶液の方がシリコン
の溶出が多かった。

【００８６】しかし図９に示すように、ｐＨと珪酸イオ
ン濃度（シリコンの溶出量）をグラフに示してみると、
図６のカーブとほぼ一致した一定のカーブを描くことが
判り、珪酸イオンの濃度は、排水のｐＨに影響されると
考えられる。

【００８７】従って、これらのことから、シリコン排水
については、弱アルカリ性であるｐＨ８以下に排水を調
整することにより、珪酸イオンの溶出を押さえることが
出きる。

【００８８】実際には、ｐＨ調整に使う試薬の量が最小
ですみ、反応性を押さえる意味で、中性に制御すること
が望ましい。

【００８９】ここで純水１リットルにNaOHが混入し、ｐ
Ｈ10の排水になったと仮定した場合、NaOHは純水中に0.
0001モル存在する。0.0001モルのNaOHは4mgである。こ
れをHClで中和した場合、HClは3.6mg必要である。通常
の水道水には、ナトリウム（Na+）イオンや塩化物イオ
ン（Cl-）は、水道水中に数mg/Lの濃度で溶解してお
り、中和に必要な酸もしくはアルカリを添加しても、水
道水に含まれる濃度レベルと同レベルである。研磨工程
では、純水だけでなく水道水や地下水も利用されてお
り、工程でアルカリが混入し、ｐＨが高くなっても、中
和処理によって、濾過処理後の水は元の水道水とほぼ同
じ水質であり、充分再生利用でき、また自然界に放出で
きるものである。

【００９０】以上の結果から判るように、数時間内にｐ
Ｈの調整ができれば、珪酸イオンの生成量は、水道水に
一般的に含まれる不純物の量と同程度であり、しかもｐ
Ｈを中性または酸性側に調整することにより、この珪酸
イオンの析出量を０．１ｍｇ／Ｌ以下に抑えることがで
きる。

【００９１】従って、これらの点が考慮されて、ｐＨ調
整手段および／または酸の注入装置を設け、排水のｐＨ
を所望のｐＨにすることにより、目詰まりの原因の一つ
であるゲル状もしくはコロイド状のシリカの生成を防止
することができる。

【００９２】特に、図１７〜図２２の各工程では、Ｓｉ
屑だけが排水に混入されるため、この方法は有効であ
る。一方、図２３のダイシング工程では、シリコンの他
にメタル、絶縁膜、パシベーション膜が一緒混入されて
いる。この様な濾過に於いても、排水のｐＨを調整する
ことにより、金属の反応を防止でき、この反応物による
フィルタの目詰まりを防止することができる。この場
合、排水を実質中性にコントロールすれば、どの物質も
実質反応せず、目詰まりの物質の生成を抑制できる。

【００９３】続いて図１０〜図１６を参照して具体的な
実施の形態を説明していく。

【００９４】第２の実施の形態 図１０は、研磨・研削工程で発生した排水が原水タンク
５０に貯められるもので、この原水タンク５０の中に濾
過装置５３が浸漬される。この濾過装置５３は、セラミ
ックのフィルタ、発泡金属から成るフィルタ、ガラス繊
維から成るフィルタまたは高分子のフィルタが取り付け
られ、加圧されても、吸引されても良い。尚、高分子の
フィルタ材料は、ポリオレフィン系、フッ素系またはポ
リテトラフロロエチレン系等と耐薬品性のある色々な材
料がある。また比較的耐薬品性の無い高分子、例えばセ
ルロース系の高分子でも採用可能である。図ではポンプ
５７により吸引されて濾過されているものを示した。こ
の濾過された濾過水は、センサ６７で濾過水の研削屑ま
たは研磨屑が常時センシングされ、所望の濃度よりも数
値が低い場合は、パイプ６０を介して濾過水が再利用さ
れたり、また自然界に放出される。また前記所望の濃度
よりも高い場合は、第１のバルブ５８により切り替えら
れ、濾過水がパイプ５９を介して原水タンク５０に戻さ
れるようになっている。

【００９５】この原水タンク５０にある原水５２は、洗
浄装置２０４につながっているパイプに酸性物質の注入
装置１４が取り付けられているため、前もって洗浄水の
ｐＨが酸性側に調整されている。しかも常時ｐＨ調整手
段１２でコントロールされるので、突然の事故により、
ｐＨがアルカリ性に傾いても、このｐＨ調整手段により
酸性側に調整され、ゲル状もしくはコロイド状の反応物
質の生成を防止することができる。

【００９６】符号１３は、ｐＨ調整手段１２を構成する
ｐＨセンサであり、符号１４は、酸注入装置である。ま
たＡＴは、スクリュー等から成る撹拌手段である。ｐＨ
センサ１３は、原水のｐＨを測定し、この結果が注入装
置１４にフィードバックされている。例えば、研削屑ま
たは研磨屑がシリコンで、原水がアルカリ性に傾いてい
る場合は、注入装置で酸性の物質が注入され、原水５２
が弱アルカリ性〜酸性、特に弱アルカリ性、中性または
弱酸性になるように制御されている。また原水を強酸性
に傾けると、シリコンの反応物は極微量生成されるかま
たは生成されない。しかし、濾過装置の取り付け金具、
フィルタ自身の溶解等を考慮すると、アルカリの薬品を
注入し、原水５２が中性または弱酸性になるように制御
した方が良い。

【００９７】濾過装置５３に取り付けられているフィル
タには、数μｍまたは１μｍ以下の微細な孔が数多く形
成されている。従来では、このフィルタの孔を塞ぐシリ
コンの反応物が発生していた。しかし、本発明では、原
水５２のｐＨが制御されているため、原水に混ざった研
削屑または研磨屑の反応物が生成されず、フィルタの目
詰まりが防止されている。

【００９８】実験では、研削屑または研磨屑としてシリ
コンを採用し、図５に示すように酸性側では、極微量
で、無視できる量のシリコンの溶出しか認められなかっ
た。しかし他の半導体材料、金属材料を採用する場合、
注意を要する。例えば、これらの反応物質が仮に酸性側
で生成し、アルカリ性で生成しない場合は、逆の制御が
必要となる。この不具合を考えると、排水は実質中性に
コントロールした方が良い。

【００９９】またここでは、ｐＨ調整手段１２として、
酸性の薬液が注入される注入装置を採用した。しかし原
水５２に注入される薬品は、水と溶けて酸性を示す固形
物または粉体、更には水と溶けて酸性を示す気体でも良
い。

【０１００】このシステムによれば、原水は、従来より
も更に濃縮され、これをバルブ６４を介して回収するこ
とも可能となる。もちろん、従来例で述べた遠心分離や
凝集沈殿でも回収が可能である。

【０１０１】特に図１７〜図２１に於いて、シリコンの
研削屑または研磨屑は、不純物が導入されていない単結
晶の屑、または特定の不純物が導入された結晶の屑であ
るため、回収して再利用が可能な材料である。大量に屑
が生成されるため、リサイクルする事により、製造コス
トを大幅に下げることができる。

【０１０２】また図１７〜図２１に於いて、不純物の導
入されていない研削屑または研磨屑と、不純物が導入さ
れたウェハの研磨屑を、一つのタンクに混ぜると、回収
された屑の純度が落ちる。また異なる不純物が入った研
磨・研削屑を一つのタンクに混ぜると、回収された屑の
純度が落ちる。

【０１０３】よって、不純物の導入されていない研削屑
または研磨屑と、不純物が導入されたウェハの研磨屑を
別々のタンクで回収すれば、より効率の高い回収が可能
となる。また異なる不純物が導入された研削屑または研
磨屑を別々のタンクで回収すれば、より効率の高い回収
が可能となる。

【０１０４】本処理システムでは、洗浄工程前の純水、
または前記洗浄工程中の前記純水に炭酸ガスを溶解させ
る手段を設けている。また原水タンク５０までの通路５
１、または原水タンク５０にｐＨ調整手段１２が設けら
れていることにより、前記屑と前記純水との反応を防止
し、ゲル状物質の生成を抑制しているため、屑が固形物
のまま維持できる機構となっている。よって排水の濾過
が長時間に渡り可能となり、原水タンクの屑の濃度を高
濃度に出来る。例えば凝集沈殿法を使った従来の濾過装
置では、約３００ミリグラム／リットル程度の濃度が限
界である。しかしこの手法により、前記原水タンクの濃
度を約５０００ミリグラム／リットル〜約２００００ミ
リグラム／リットルと高濃度にでき、この濃度で有れ
ば、シリコンを簡単な回収装置を使って短時間で回収す
ることが出来る。また実験によるとその極限値は、５０
０００ミリグラム／リットル程度であると推察する。

【０１０５】本システムは、排水をきれいな水に濾過で
き、しかも原水タンク５０の排水濃度が前記範囲に成っ
た段階で、研削屑または研磨屑をそのまま回収できる点
で最大のメリットを有する。従来の凝集沈殿法と大きく
異なり、殆ど何の薬品とも反応せずそのままの状態の半
導体結晶物を回収できるため、この半導体結晶物は、そ
のまま再利用が可能である。

【０１０６】尚、図１０では、ウェハ２０１の研磨装置
で説明したが、図１７〜図２３の何れの研磨・研削装置
でも実施が可能であることは言うまでもない。

【０１０７】第３の実施の形態 図１１は、図１０に於いて、図１の注入装置１４を取り
去ったものである。

【０１０８】原水タンク５０にある原水５２は、常時ｐ
Ｈ調整手段１２でコントロールされ、ゲル状もしくはコ
ロイド状の反応物質の生成を防止している。

【０１０９】符号１３は、ｐＨ調整手段１２を構成する
ｐＨセンサであり、符号１４は、酸・アルカリ注入装置
である。またＡＴは、スクリュー等から成る撹拌手段で
ある。ｐＨセンサ１３は、原水のｐＨを測定し、この結
果が注入装置１４にフィードバックされている。例え
ば、研削屑または研磨屑がシリコンで、原水がアルカリ
性に傾いている場合は、注入装置で酸性の物質が注入さ
れ、原水５２が弱アルカリ性〜酸性、特に弱アルカリ
性、中性または弱酸性になるように制御されている。

【０１１０】濾過装置５３に取り付けられているフィル
タには、数μｍまたは１μｍ以下の微細な孔が数多く形
成されている。従来では、このフィルタの孔を塞ぐシリ
コンの反応物が発生していた。しかし、本発明では、原
水５２のｐＨを制御しているため、原水に混ざった研削
屑または研磨屑の反応物が生成されず、フィルタの目詰
まりを防止することができる。

【０１１１】このシステムでも、原水は、従来よりも更
に濃縮され、これをバルブ６４を介して回収することも
可能となる。もちろん、従来例で述べた遠心分離や凝集
沈殿でも回収が可能である。

【０１１２】特に図１７〜図２１に於いて、シリコンの
研削屑または研磨屑は、大量に屑が生成されるため、リ
サイクルする事により、製造コストを大幅に下げること
ができる。

【０１１３】また図１７〜図２１に於いて、不純物の導
入されていない研削屑または研磨屑、不純物が導入され
た研削屑または研磨屑を別々のタンクで回収すれば、よ
り効率の高い回収が可能となる。 第４の実施の形態 本実施の形態を図１２に示す。この実施の形態は、濾過
装置５３が入る原水タンク５０とｐＨ調整手段１２が取
り付けられる撹拌タンク５０Ａを別々にしたものであ
り、それ以外は、第２の実施の形態と実質的に同じであ
る。

【０１１４】図１１では、パイプ５１から常に排水が供
給されるため、原水５２を一定のｐＨに制御するのは、
非常に難しい。

【０１１５】しかし本実施の形態では、撹拌タンク５０
Ａで所望のｐＨに調整されてから原水が原水タンク５０
に供給されるため、ｐＨの制御性がより高まる特徴を有
する。尚、撹拌タンク５０Ａのサイズが原水タンク５０
よりも小さければ、更に制御性が高まる。また原水タン
ク５０にも撹拌手段ＡＴ２を設けても良い。また図１の
注入装置１４を取り付けても良い。 第５の実施の形態 本実施の形態を図１３に示す。図１３ａは、ｐＨ調整手
段１２の取り付け位置を説明するものであり、図１３ｂ
は、撹拌手段ＡＴを説明するものである。

【０１１６】またそれ以外は、図１１と実質同一である
ため、ここでは異なる部分のみ説明する。

【０１１７】前述したように、研磨・研削工程に於い
て、研削屑または研磨屑を流したり、研磨・研削治具の
温度上昇を防止するために、水道水、井戸水、工業用水
を採用する場合がある。この場合、図１１や図１２のよ
うに、原水５２を調整しても良いが、ここでは研磨・研
削工程から原水タンク５０へ排水を輸送するパイプ５１
に、ｐＨ調整手段１２が取り付けられる。具体的にはパ
イプ５１の中にｐＨセンサ１３のセンサ部と注入装置１
４の注入部が入るように取り付けられても良いし、図１
３ａの様に、パイプ５１よりもサイズの大きい調整室Ｒ
Ｍを取り付け、ここにｐＨ調整手段１２を取り付けても
良い。

【０１１８】この調整室ＲＭは、チャンバーサイズが小
さいため、排水のｐＨ調整精度を非常に高くすることが
できる。また注入装置１４から注入された薬品は、図１
３ｂに示すように、排水の流れを乱流させる撹拌手段Ａ
Ｔにより、撹拌されている。例えば調整室の入り口で、
ｐＨセンサ１３Ａを使って排水のｐＨが測定される。そ
してこの測定結果に基づき、注入装置１４により薬品が
注入された排水は、板状の撹拌手段ＡＴに衝突する。排
水が衝突することにより、排水の流路が複数に分離さ
れ、撹拌手段の右の空間で撹拌される。そして撹拌され
た排水が、ｐＨセンサ１３Ｂで再度チェックされること
で、精度の高いｐＨ制御が可能となる。 第６の実施の形態 本実施の形態を図１４に示す。この濾過手段は、特願平
１１−１４８３５１号で示した手段である。

【０１１９】これは、図１５，図１６で示す濾過装置３
５から成り、フィルタとして吸引型の高分子フィルタが
採用される。また材料としては、第２の実施の形態に於
いて説明した材料が採用できるが、ここではポリオレフ
ィン樹脂を採用し、この孔径は、０．２５μｍである。

【０１２０】まず具体的な構造を説明する。図１６の符
号３０ａは、見た限り段ボールの様な形状に成ってい
る。０．２ｍｍ程度の薄い樹脂シートＳＨＴ１、ＳＨＴ
２が重なり、その間に縦方向にセクションＳＣが複数個
設けられ、樹脂シートＳＨＴ１、ＳＨＴ２，セクション
ＳＣで囲まれて空間３３が設けられる。この空間３３の
断面は、縦３ｍｍ、横４ｍｍから成る矩形であり、別の
表現をすると、この矩形断面を持ったストローが何本も
並べられ一体化されたような形状である。符号３０ａ
は、両側のフィルタ膜ＦＴを一定の間隔で維持している
ので、以下スペーサと呼ぶ。

【０１２１】このスペーサ３０ａの薄い樹脂シートＳＨ
Ｔ１，ＳＨＴ２の表面には、直径１ｍｍの孔ＨＬがたく
さん開けられ、その表面にはフィルタ膜ＦＴが貼り合わ
されている。よって、フィルタ膜ＦＴで濾過された濾過
水は、孔ＨＬ、空間３３を通り、最終的にはパイプ３４
から出ていく。

【０１２２】またフィルタ膜ＦＴは、スペーサ３０ａの
両面ＳＨＴ１、ＳＨＴ２に貼り合わされている。スペー
サ３０ａの両面ＳＨＴ１，ＳＨＴ２には、孔ＨＬの形成
されていない部分があり、ここに直接フィルタ膜ＦＴ１
が貼り付けられると、孔ＨＬの形成されていない部分に
対応するフィルタ膜ＦＴ１は、濾過機能が無く排水が通
過しないため、被除去物が捕獲されない部分が発生す
る。この現象を防止するため、フィルタ膜ＦＴは、複数
枚貼り合わされている。一番表側のフィルタ膜ＦＴ１
は、被除去物を捕獲するフィルタ膜で、このフィルタ膜
ＦＴ１からスペーサ３０ａの表面ＳＨＴ１に向かうにつ
れて、フィルタ膜ＦＴ１の孔よりも大きな孔を有するフ
ィルタ膜が複数枚設けられる。ここではフィルタ膜ＦＴ
２が一枚貼り合わされている。スペーサ３０ａの孔ＨＬ
が形成されていない部分でも、孔の大きなフィルタ膜Ｆ
Ｔ２が設けられてからフィルタ膜ＦＴ１が貼り合わされ
ているので、フィルタ膜ＦＴ１全面が濾過機能を有する
ようになり、フィルタ膜ＦＴ１全面に被除去物が捕獲さ
れ、研削屑または研磨屑から成るフィルタ膜が表裏の全
面に形成されることになる。また図面の都合で、フィル
タ膜ＦＴ１、ＦＴ２が矩形状のシートの様に表されてい
るが、実際は袋状に形成されている。

【０１２３】次に、袋状のフィルタ膜ＦＴ１、ＦＴ２、
スペーサ３０ａおよび押さえ手段ＲＧがどのように取り
付けられているか、図１６ａ、図１６Ｃ、図１６ｄで説
明する。

【０１２４】図１６ａは、完成体である濾過装置３５を
示す斜視図であり、図１６Ｃは、図１６ａのＡ−Ａ線に
示すように、パイプ３４頭部からパイプ３４の延在方向
（縦方向）に切断した図を示し、図１６ｄは、Ｂ−Ｂ線
に示すように、濾過装置３５を水平方向に切断し時の断
面図である。

【０１２５】図１６Ｃ、図１６ｄを見ると判るように、
スペーサ３０ａは、袋状のフィルタＦＴに挿入され、フ
ィルタ膜ＦＴも含めて４側辺が押さえ手段ＲＧで挟まれ
ている。そして袋状にとじた３側辺および残りの１側辺
は、押さえ手段ＲＧに塗布された接着剤ＡＤ１で固定さ
れる。また残りの１側辺（袋の開口部）と押さえ手段Ｒ
Ｇとの間には、空間ＳＰが形成され、空間３３に発生し
た濾過水は、空間ＳＰを介してパイプ３４へと吸引され
る。また押さえ金具ＲＧの開口部ＯＰには、接着剤ＡＤ
２が全周に渡り設けられ、完全シールされ、フィルタ以
外から流体が侵入できない構造になっている。

【０１２６】よって空間３３とパイプ３４は連通してお
り、パイプ３４を吸引すると、フィルタ膜ＦＴの孔、ス
ペーサ３０ａの孔ＨＬを介して流体が空間３３に向かっ
て通過し、空間３３からパイプ３４を経由して外部へ濾
過水を輸送できる構造となっている。またスペーサ３０
ａを構成するシートＳＨＴに於いて、孔ＨＬが形成され
た領域以外は、フラットな面であるため、フィルタＦＴ
の支持部材となり、フィルタＦＴが常にフラットな面を
維持でき、第２のフィルタ膜の破壊を防止する構造にな
っている。この濾過装置３５の動作を概念的に示したも
のが図１５である。ここでは、パイプ３４側をポンプ等
で吸引すれば、ハッチング無しの矢印のように、水が流
れ濾過されることになる。

【０１２７】また第１のフィルタ膜３１，３２、および
この膜３１、３２で捕獲された研削屑または研磨屑の層
で第２のフィルタ膜３６が形成されることになる。

【０１２８】この吸引型の濾過装置のポイントは、研削
屑または研磨屑が第１のフィルタ膜３１、３２表面に捕
獲され、残存した層を第２のフィルタ膜３６として活用
することにある。

【０１２９】研削、研磨または粉砕等の機械加工により
発生する被除去物は、その大きさ（粒径）が有る程度の
範囲で分布し、しかもそれぞれの被除去物の形状が異な
っている。また第１のフィルタ膜３１、３２が浸かって
いる排水の中で研削屑または研磨屑がランダムに位置し
ている。そして大きな研削屑または研磨屑から小さな研
削屑または研磨屑までが不規則に第１のフィルタ孔に移
動していく。この時フィルタ孔よりも小さな研削屑また
は研磨屑１６Ｂは通過するが、フィルタ孔よりも大きな
研削屑または研磨屑１６Ａは捕獲される。そして捕獲さ
れた大きな研削屑または研磨屑１６Ａが第２のフィルタ
膜３６の初段の層となり、この層がフィルタ孔よりも小
さなフィルタ孔を形成し、この小さなフィルタ孔を介し
て大きな研削屑または研磨屑１６Ａから小さな研削屑ま
たは研磨屑１６Ｂが捕獲されていく。この時、研削屑ま
たは研磨屑の形状がそれぞれ異なるために、研削屑また
は研磨屑の間には、色々な形状の隙間ができ、水はこの
隙間を通路として移動し、最終的には濾過される。これ
は、砂浜の水はけが良いのと非常に似ている。

【０１３０】この第２のフィルタ膜３６は、大きな研削
屑または研磨屑１６Ａから小さな研削屑または研磨屑１
６Ｂをランダムに捕獲しながら徐々に成長し、水（流
体）の通路を確保しながら小さな研削屑または研磨屑１
６Ｂをトラップする様になる。しかも第２のフィルタ膜
３６は、層状に残存しているだけで研削屑または研磨屑
は容易に移動可能なので、層の付近に気泡を通過させた
り、水流を与えたり、音波や超音波を与えたり、機械的
振動を与えたり、更にはスキージ等でこすったりする事
で、簡単に第２のフィルタ膜３６の表層を排水側に移動
させることができる。つまり第２のフィルタ膜３６のフ
ィルタ能力が低下しても、第２のフィルタ膜３６に外力
を加えることで、簡単にその能力を復帰させることがで
きるメリットを有する。また別の表現をすれば、フィル
タ能力の低下の原因は、主に目詰まりであり、この目詰
まりを発生させている第２のフィルタ膜３６の表層の被
除去物を再度流体中に移動させる事ができ、目詰まりを
解消させることができる。

【０１３１】本実施の形態で用いた研削屑または研磨屑
は、Ｓｉウェハのダイシング時に発生する切削屑を用い
た。この屑の粒径分布は、およそ０．１μｍ〜２００μ
ｍの範囲で分布されている。

【０１３２】尚。粒径分布測定装置は、０．１μｍより
も小さい粒が検出不能であったため、０．１μｍよりも
小さい切削屑の分布は示されていない。しかし観察する
と、実際は、これよりも小さいものが含まれていると推
察する。実験に依れば、この切削屑が混入された排水を
前述した０．２５μｍ孔のポリオレフィン膜より成るフ
ィルタで濾過した際、この切削屑がポリオレフィンより
成るフィルタ膜に均一に層状に形成され、０．１μｍ以
下の切削屑まで捕獲することが判った。

【０１３３】また粒径分布を見ると２つのピークが存在
するが、ピークは１つであっても良い。１μｍ以下〜数
百μｍと広い範囲で存在していること、屑の形状が異な
ることが、水の通路を確保する上で重要である。

【０１３４】図１４では、第２のフィルタ膜を取り除く
方法、またはリフレッシュする方法として、気泡の上昇
を活用した例を示した。図１５の斜線で示す矢印の方向
に気泡が上昇し、この気泡の上昇力、その際に発生した
水流、気泡の破裂が直接研削屑または研磨屑に外力を与
える。そしてこの外力により第２のフィルタ膜３６の濾
過能力は、常時リフレッシュし、ほぼ一定の値を維持す
ることになる。

【０１３５】本濾過装置のポイントは、濾過能力の維持
にある。つまり第２のフィルタ膜３６に目詰まりが発生
してその濾過能力が低下しても、前記気泡のように、第
２のフィルタ膜３６を構成する研削屑または研磨屑を動
かす外力を与えることで、第２のフィルタ膜３６を構成
する研削屑または研磨屑を排水側に動かすことができ、
濾過能力を長期にわたり維持させることができる。

【０１３６】外力の与え方により二つのタイプがある。
ひとつは、完全に第２のフィルタ膜３６をこわす（取り
除く）方法である。この場合、研削屑または研磨屑は、
第１のフィルタ膜に積層されていないので、小さい研削
屑または研磨屑がフィルタ膜を通過してしまう。そのた
め小さな研削屑または研磨屑がトラップされるのを確認
するまでは、濾過水を排水（原水）の入った水槽（タン
ク）に循環させている。また効率的ではないが、小さな
被除去物が捕獲されるまで、小さな被除去物が混入され
た濾過水を別の水槽に移しても良い。

【０１３７】二つ目は、第２のフィルタ膜３１、３２の
極表面に形成された膜（目詰まりの原因である被除去
物）を移動する方法である。つまり目詰まりの原因であ
る研削屑または研磨屑がフィルタ膜の極表面に捕獲され
ているので、気泡により発生する外力により捕獲を解除
し、常に一定の濾過能力を維持させるている。これは、
外力を与えることで第２のフィルタの厚みをほぼ一定に
していると思われる。あたかも研削屑または研磨屑１つ
１つが濾過水の入り口に栓をかけており、栓が外力によ
り外れ、外れた所から濾過水が浸入し、また栓が形成さ
れたら再度外力により外すの繰り返しを行っているよう
なものである。これは、気泡のサイズ、その量、気泡を
当てている時間を調整することにより、常に濾過能力を
維持できるメリットを有する。

【０１３８】尚、濾過能力を維持できれば、外力が常に
加わっていても良いし、間欠的に加わっても良い。

【０１３９】また本実施の形態に於いて、フィルタ膜
は、原水に完全に浸されている必要がある。第２のフィ
ルタ膜は、長時間空気に触れると膜が乾燥し、剥がれた
り、崩れたりするからである。また空気に触れている所
が少しでも有ると、フィルタ膜は空気を吸引するため、
濾過能力が低下するからである。

【０１４０】前述したように、本発明の原理から考える
と、第２のフィルタ膜３６が第１のフィルタ膜３１、３
２に形成されている限り、第１のフィルタ膜３１、３２
は、シート状の高分子膜でもセラミックでも良し、吸引
型でも加圧型でも良い。しかし実際採用するとなると、
第１のフィルタ膜３１、３２は、高分子膜で、しかも吸
引型が良い。その理由を以下に述べる。

【０１４１】まずシート状のセラミックフィルタを作る
となるとかなりコストは上昇し、クラックが発生した
ら、リークが発生し、濾過ができなくなる欠点を有す
る。また加圧型であると、排水を加圧する必要がある。
例えば図１４のタンク５０を例に取ると、圧力を加える
のに、タンクの上方は開放型ではなく密閉型でなくては
ならない。しかし密閉型であると、気泡を発生させるこ
とが難しい。一方、高分子膜は、色々なサイズのシート
や袋状のフィルタが安価で手に入る。また柔軟性がある
ためクラックが発生せず、またシートに凹凸を形成する
ことも容易である。凹凸を形成することで、第２のフィ
ルタ膜がシートに食い付き、排水中での剥離を抑制する
ことができる。しかも吸引型であれば、タンクは開放型
のままで良い。

【０１４２】また加圧型であると第２のフィルタ膜の形
成が難しい。図１５に於いて、空間３３内の圧力を１と
仮定すれば、排水は１以上の圧力をかける必要がある。
従ってフィルタ膜に負荷がかかり、更には捕獲された被
除去物が高い圧力で固定され、被除去物が移動しにくい
と思われる。

【０１４３】では高分子膜をフィルタ膜として採用した
吸引型のシステムを図１４で説明する。

【０１４４】図１４における符号５０は、原水タンクで
ある。このタンク５０の上方には、原水供給手段として
パイプ５１が設けられている。このパイプ５１は、研削
屑または研磨屑が混入した流体の通過する所である。例
えば、半導体分野で説明すると、図１７〜図２３で説明
した研磨・研削工程に於いて、研削屑または研磨屑が混
入された排水（原水）が通過する所である。

【０１４５】原水タンク５０に貯められた原水５２の中
には、濾過装置５３が複数個設置される。この濾過装置
５３の下方には、例えばパイプに小さい孔を開けたよう
な、また魚の水槽に使うばバブリング装置の如き、気泡
発生装置５４が設けられ、ちょうどフィルタ膜の表面を
通過するようにその位置が調整されている。５５は、エ
アーブローである。

【０１４６】濾過装置５３に固定されたパイプ５６は、
濾過装置５３で濾過された濾過水が通過し、第１のバル
ブ５８を介して原水タンク５０側に向かうパイプ５９
と、再利用（または排水される）側に向かうパイプ６０
に選択輸送される。また原水タンク５０の側壁および底
面には、第２のバルブ６１、第３のバルブ６２、第４の
バルブ６３および第５のバルブ６４が取り付けられてい
る。またパイプ６５の先に取り付けられているものは、
別途設けられた濾過装置６６である。

【０１４７】パイプ５１から供給された原水５２は、原
水タンク５０に貯められ、濾過装置５３により濾過され
る。この濾過装置に取り付けられたフィルタ膜の表面
は、気泡が通過し、気泡の上昇力や破裂により、フィル
タ膜にトラップした研削屑または研磨屑を動かし、常に
その濾過能力が低下しないように維持されている。

【０１４８】またフィルタ膜が新規に取り付けられた
り、休日により長期間停止されたり、またはパイプ５６
にシリコン屑が混入されている場合は、バルブ５８を使
って、濾過水がパイプ５９を介して原水タンク５０に循
環する様に設計されている。それ以外は、バルブ５８
は、パイプ６０に切り替えられており、濾過水は再利用
されたり、自然界に放出される。

【０１４９】フィルタ膜を新規に取り付けた場合、フィ
ルタ膜のサイズ、シリコン屑の量、吸引速度によって循
環の時間は異なるが、およそ４〜５時間でフィルタ膜の
表面に第２のフィルタ膜が形成され、０．１μｍ以下の
シリコン屑まで捕獲できる膜となる。しかしフィルタ膜
のサイズの小さいものであれば３０分でも良いことが判
っている。従って循環時間が判っていれば、タイマーで
設定し、所定の時間が経過したら自動的に第１のバルブ
５８が切り替わるようにしても良い。

【０１５０】またセンサ６７は、研削屑または研磨屑を
常時センシングしている。センサとしては、受光・発光
素子の付いた光センサが、常に計測できるため好まし
い。発光素子は、発光ダイオードやレーザが考えられ
る。またセンサ６７は、パイプ５６の途中あるいはパイ
プ５９の途中に取り付けても良い。

【０１５１】一方、原水タンクは、時間とともに濃縮さ
れてくる。本処理システムでは、前記屑と前記純水との
反応を防止し、ゲル状物質の生成を抑制するため、屑が
固形物のまま維持できる。よって排水の濾過が長時間に
渡り可能となり、原水タンクの屑を高濃度に濃縮するこ
とができる。

【０１５２】例えば従来の濾過装置では、約３００ミリ
グラム／リットル程度が限界である。しかしこの手法に
より、前記原水タンクの濃度を約５０００ミリグラム／
リットル〜約２００００ミリグラム／リットルと高濃度
にでき、この濃度で有れば、シリコンを簡単な回収装置
を使って短時間で回収することが出来る。また実験によ
るとその極限値は、５００００ミリグラム／リットル程
度であると推察する。

【０１５３】また濾過作業を停止し、ＰＡＣ、またはＡ
ｌ２（ＳＯ４）３等を用いて凝集沈殿させても良い。一
定の時間放置するとタンクの中の原水は、だいたい層状
に分かれる。つまり上層から下層に従い、やや透明な水
から被除去物で全く非透明な液体に分布される。これら
をバルブ６１〜６４を使い分けて回収しても良い。

【０１５４】例えば、やや透明でシリコン屑の少ない原
水は、第２のバルブ６１を開けて、濾過装置６６を介し
て回収する。続いてバルブ６２、６３を順次開けて原水
を回収する。最後には、原水タンクの底に貯まった濃縮
スラリーをバルブ６４を開けて回収する。

【０１５５】例えば、先にバルブ６４を開けると、原水
の自重によりいっきに濃縮スラリーが流れ、しかも上方
の水も出て制御が難しい。そのため、ここでは、６１、
６２、６３、６４の順にバルブを開けて回収している。

【０１５６】ここの凝集沈殿に於いて、排水を一度アル
カリ性にしてからｐＨを下げていき、その後に前記凝集
剤を添加していく。本再生システムには、ｐＨ調整手段
が備えられるため、この凝集沈殿を行う際、薬品の注入
手段としても活用できる特徴を有する。

【０１５７】また濾過装置６６を研削屑または研磨屑の
回収装置として用いても良い。例えば半導体ウェハのシ
リコン屑が入った原水タンク５０が所定の濃度（前述し
た濃度の範囲）になったら、凝集沈殿を行わず、濾過装
置６６（ＦＤ）で分離しても良い。分離されたシリコン
屑は再度溶融されてウェハ用のＳｉのインゴットにして
も良い。また瓦の材料、セメント、コンクリートの材料
等と、色々な分野に再利用が可能である。

【０１５８】本発明の特徴は、図１、図２に説明したよ
うに、ｐＨ調整手段１２を設けたことにある。

【０１５９】本濾過装置は、研削屑または研磨屑から成
る膜をフィルタとして活用しており、また研削屑または
研磨屑が個別に分離移動できるＳｉの如き、硬い物質か
らなる点にポイントがある。従って気泡等の外力を与え
ることにより、フィルタの構成物である研削屑または研
磨屑が移動可能となる。そしてこの研削屑または研磨屑
の移動がフィルタをリフレッシュさせる事になる。しか
しパイプの中に流れる排水のｐＨが例えばアルカリ性に
傾いていると、研削屑または研磨屑である固形物が原水
タンク５０の中で反応し、ゲル状もしくはコロイド状の
ベトベトした物質を生成させる。

【０１６０】このゲル状もしくはコロイド状の物質は、
研削屑または研磨屑からなるフィルタの孔を塞ぐと同時
に、研削屑または研磨屑の移動を妨害する。前述したよ
うに、研削屑または研磨屑が個別に分離可能な状態で存
在しているため、フィルタの表面に外力を与えること
で、フィルタをリフレッシュできるが、ゲル状もしくは
コロイド状のベトベトした物質が研削屑または研磨屑に
付着すると、移動が不可能になりリフレッシュ機能が無
くなってしまう。

【０１６１】しかし、本発明では、ｐＨ調整手段を、洗
浄工程前のパイプ、洗浄装置、または洗浄工程の後のパ
イプ５１または原水タンク５０に取り付けることで、原
水タンク５０の中の原水５２を所望のｐＨに調整するこ
とができ、ゲル状もしくはコロイド状の反応物の生成を
防止することができる。

【０１６２】よって研削屑または研磨屑から成るフィル
タの機能を維持することができ、長時間に渡る濾過を可
能とする。

【０１６３】本実施の形態は、第１のフィルタ３１，３
２の表面に、排水中の研削屑または研磨屑で第２のフィ
ルタ３６を形成し、この膜によって排水中の研削屑また
は研磨屑と水に分離するものである。しかし別のタンク
で研磨・研削屑より成る第２のフィルタ３６が形成され
た濾過装置３５用意し、この濾過装置を排水に投入し、
濾過してもよい。

【０１６４】例えば、Ｓｉのダイシング屑で第２のフィ
ルタを形成した濾過装置を図１７〜図２１の工程で生成
された排水の中に入れ、濾過しても良い。更には、この
濾過装置を使い、Ｓｉカーバイドの研削屑または研磨屑
が入った排水、研磨ブレードとして使用されるダイヤモ
ンドの粉が排出された排水、ジルコニア等の高価な材料
が混入された排水等を濾過しても良い。

【０１６５】また第２のフィルタは、図１７〜図２２の
いずれかで生成された研削屑または研磨屑で形成されて
も良い。また予め、第２のフィルタ用のインゴットを用
意し、これを研磨・研削し、排水の中に生成された研削
屑または研磨屑を第２のフィルタとして形成し、濾過装
置を予め用意しても良い。そしてこの用意された濾過装
置を、今まで述べた排水の中に投入とても良い。

【０１６６】

【発明の効果】本発明によれば、排水の中で混入されて
いる半導体結晶物と水の反応を防止することにより、ゲ
ル状もしくはコロイド状の反応物質の生成を防止するこ
とができ、排水と半導体結晶物の分離が可能となる。

【０１６７】またこの防止手段としてｐＨ調整手段を採
用すけば、排水のｐＨを所望の値に設定することがで
き、半導体結晶物と水の反応をより防止することができ
る。

【０１６８】また貯留槽に貯められた排水の中は、研削
屑または研磨屑がどんどん高濃度になり長時間滞在す
る。よって貯留槽に供給される排水、更には貯留槽の中
の排水を制御することにより、より高濃度になった研削
屑または研磨屑と水の反応を防止することができる。

【０１６９】更には、洗浄前の水または純水の経路、洗
浄装置または濾過装置に導入される排水の経路にｐHを
モニターするためのセンサーと酸を注入するための手段
を設け、フィルタ濾過前に前記排水のｐHを制御するこ
とにより、固形物から成る研削屑または研磨屑の溶解、
沈殿を防止でき、フィルタの目詰まりを未然に防止でき
る。

【０１７０】最後に、固形物から成る研削屑または研磨
屑をフィルタとして採用し、且つこのフィルタにリフレ
ッシュ機能を備えた濾過装置に於いて、前記ｐＨ調整手
段を採用すれば、ゲル状もしくはコロイド状の反応物質
が生成されない。よって、フィルタを構成する固形物の
移動が維持されるので、このフィルタのリフレッシュ機
能を維持させることができ、濾過装置の特徴である長期
間の濾過を可能にできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施形態に係る半導体結晶物の処理
システムを説明する図である。

【図２】 本発明の実施形態に係る半導体結晶物の処理
システムを説明する図である。

【図３】 アルカリ水溶液中にシリコン粉末を投入した
際、時間と共にどれだけ珪酸イオンが生成されるかを説
明する図である。

【図４】 図３をグラフにした図である。

【図５】 ｐＨの値により、どれだけ珪酸イオンが生成
されるかを説明する図である。

【図６】 図５をグラフにした図である。

【図７】 実験で用意した３種類の塩基に於いて、その
濃度とｐＨを示す図である。

【図８】 図７の濃度に於いて、どれだけ珪酸イオンが
生成されるか説明した図である。

【図９】 図７に示される各塩基のｐＨと珪酸イオンの
生成量を説明する図である。

【図１０】 半導体ウェハの処理システムを説明する図
である。

【図１１】 半導体結晶物の処理システムを説明する図
である。

【図１２】 半導体結晶物の処理システムを説明する図
である。

【図１３】 半導体結晶物の処理システムを説明する図
である。

【図１４】 半導体結晶物の処理システムを説明する図
である。

【図１５】 図１４に於いて採用される濾過装置の原理
を説明する図である。

【図１６】 図１５に於いて採用される濾過装置を説明
する図である。

【図１７】 シリコンインゴットをシリコンブロックに
分割する方法を説明する図である。

【図１８】 シリコンブロックを円筒形に研削する工程
を説明する図である。

【図１９】 ブロックにオリエンテーションフラットを
形成する工程を説明する図である。

【図２０】 シリコンブロックからウェハに加工する工
程を説明する図である。

【図２１】 シリコンブロックからウェハに加工する工
程を説明する図である。

【図２２】 ウェハの研磨工程を説明する図である。

【図２３】 ダイシング工程を説明する図である。

【図２４】 従来の濾過システムを説明する図である。

【図２５】 吸引型の濾過システムを説明する図であ
る。

【図２６】 フィルタの目詰まりを説明する図である。

【符号の説明】

１０ 原水タンク １１ 濾過装置 １２ ｐＨ調整手段 １３ ｐＨセンサ １４ 注入装置 １５ 研磨・研削装置 １６ シャワー ５０ 原水タンク ５１ パイプ ５３ 濾過装置 ＡＴ 撹拌手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｂ０１Ｄ 39/20 Ｂ０１Ｄ 39/20 Ｄ ＺＡＢＡ ＺＡＢ 63/14 63/14 Ｂ０８Ｂ 3/08 Ｚ Ｂ０８Ｂ 3/08 Ｃ０２Ｆ 1/66 ５１０Ｒ Ｃ０２Ｆ 1/66 ５１０ ５２２Ｂ ５２２ ５３０Ｂ ５３０ ５４０Ｂ ５４０ ５４０Ｚ Ｂ０１Ｄ 29/26 Ｂ (72)発明者 高川 悌二 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内 Ｆターム(参考） 3B201 AA46 BB21 BB93 BB96 BB98 CB01 CD22 4D006 GA02 HA71 KA01 KB14 MA04 MA06 MA21 MC11 MC22 MC28 MC30 PB08 PC01 4D019 AA03 BA02 BA04 BA05 BA13 BB07 BB13

Claims (23)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 半導体結晶物を研磨・研削し、この研磨
   ・研削工程で生成された屑を水で洗浄して排水を排出
   し、濾過装置を使って前記排水を濾過する半導体結晶物
   の処理システムに於いて、 前記洗浄工程前の水、または洗浄工程中の水に、溶解し
   て酸性を示す物質を混入させることを特徴とした半導体
   結晶物の処理システム。
2. 【請求項２】 前記濾過装置は、加圧型または吸引型で
   あることを特徴とした請求項１に記載の半導体結晶物の
   処理システム。
3. 【請求項３】 前記酸性を示す物質は、水に溶けて酸性
   を示す液体、または気体であることを特徴とする請求項
   １または請求項２に記載の半導体結晶物の処理システ
   ム。
4. 【請求項４】 前記気体は、炭酸ガスであることを特徴
   とする請求項３に記載の半導体結晶物の処理システム。
5. 【請求項５】 前記研磨・研削工程は、シリコンインゴ
   ットをブロックにカットする工程、前記ブロックを円柱
   状にする工程、前記円柱状のブロックにオリエンテーシ
   ョンフラットを形成する工程、または前記ブロックから
   ウェハに切断する工程であることを特徴とする請求項１
   から請求項４のいずれかに記載の半導体結晶物の処理シ
   ステム。
6. 【請求項６】 半導体結晶物を研磨・研削し、この研磨
   ・研削して生成された屑を純水で洗浄し、洗浄する事に
   より生成された排水を原水タンクに排出し、前記原水タ
   ンクに埋設され加圧型、吸引型の濾過装置を使って前記
   排水を濾過する半導体ウェハの処理システムに於いて、 前記洗浄工程前の純水、または前記洗浄工程中の前記純
   水に炭酸ガスを溶解させる手段を設けることにより、前
   記屑と前記純水との反応を防止し、 前記原水タンクの濃度を約５０００ミリグラム／リット
   ル〜約２００００ミリグラム／リットルとした後、前記
   排水から屑を取り出すことを特徴とした半導体ウェハの
   処理システム。
7. 【請求項７】 前記濾過装置に設けられた第１のフィル
   タは、セラミック、発泡金属、高分子またはガラス繊維
   から成ることを特徴とした請求項６に記載の半導体ウェ
   ハの処理システム。
8. 【請求項８】 前記第１のフィルタの表面に、固形物か
   ら成る第２のフィルタが形成される請求項７に記載の半
   導体ウェハの処理システム。
9. 【請求項９】 前記固形物は、砂状の固形物、被研削物
   の研削屑または被研磨物の研磨屑から構成されることを
   特徴とした請求項８に記載の半導体ウェハの処理システ
   ム。
10. 【請求項１０】 前記固形物は、異なる大きさで構成さ
    れ、前記第２のフィルタ孔は、最小の研削屑または研磨
    屑よりも大きく、最大の研削屑または研磨屑より小さい
    ことを特徴とした請求項９に記載の半導体ウェハの処理
    システム。
11. 【請求項１１】 前記最小の研削屑または研磨屑は、
    ０．２５μｍ未満、最大の研削屑または研磨屑は、１０
    μｍ以上であることを特徴とした請求項１０に記載の半
    導体ウェハの処理システム。
12. 【請求項１２】 前記第２のフィルタ表面に気泡が通過
    することを特徴とした請求項８から請求項１１のいずれ
    かに記載の半導体ウェハの処理システム。
13. 【請求項１３】 前記第１のフィルタは、ポリオレフィ
    ン系高分子、セルロース系高分子、フッ素系高分子また
    はポリテトラフロロエチレン系高分子から成ることを特
    徴とした請求項７〜請求項１２のいずれかに記載の半導
    体ウェハの処理システム。
14. 【請求項１４】 前記濾過装置は、吸引型で用いられる
    ことを特徴とした請求項１３に記載の半導体ウェハの処
    理システム。
15. 【請求項１５】 半導体ウェハに所望の半導体素子を形
    成した後、前記半導体ウェハを研磨・研削し、この研磨
    ・研削工程で生成された前記半導体ウェハの屑を純水で
    洗浄して排水を排出し、濾過装置を使って前記排水を濾
    過する半導体ウェハの処理システムに於いて、 前記純水を流す前、または洗浄工程に於いて、炭酸ガス
    を純水に溶解させることを特徴とした半導体ウェハの処
    理システム。
16. 【請求項１６】 半導体ウェハに所望の半導体素子を形
    成した後、前記半導体ウェハを研磨・研削し、この研磨
    ・研削工程で生成された前記半導体ウェハの屑を純水で
    洗浄して排水を原水タンクに排出し、前記原水タンクに
    埋設された吸引型の濾過装置を使って前記排水を濾過す
    ることりより、前記排水から水を取り出す半導体ウェハ
    の処理システムに於いて、 前記洗浄工程前の純水、または前記洗浄工程中の前記純
    水に炭酸ガスを溶解させる手段を設けることにより、前
    記屑と前記純水との反応を防止し、 前記原水タンクの濃度を約５０００ミリグラム／リット
    ル〜約２００００ミリグラム／リットルとした後、前記
    排水から屑を取り出すことを特徴とした半導体ウェハの
    処理システム。
17. 【請求項１７】 前記濾過装置に設けられた第１のフィ
    ルタは、セラミック、発泡金属、高分子またはガラス繊
    維から成ることを特徴とした請求項１５または請求項１
    ６に記載の半導体ウェハの処理システム。
18. 【請求項１８】 前記第１のフィルタの表面に、移動可
    能な固形物から成る第２のフィルタが形成される請求項
    １７に記載の半導体ウェハの処理システム。
19. 【請求項１９】 前記固形物は、砂状の固形物、被研削
    物の研削屑または被研磨物の研磨屑であることを特徴と
    した請求項１８に記載の半導体ウェハの処理システム。
20. 【請求項２０】 前記固形物は、異なる大きさで構成さ
    れ、前記フィルタ孔は、実質的に最小の固形物よりも大
    きく、最大の固形物より小さいことを特徴とした請求項
    １９に記載の半導体ウェハの処理システム。
21. 【請求項２１】 前記最小の固形物は、０．２５μｍ未
    満、最大の固形物は、１０μｍ以上であることを特徴と
    した請求項２０に記載の半導体ウェハの処理システム。
22. 【請求項２２】 前記第２のフィルタには、前記第２の
    フィルタの表面に気泡が通過することを特徴とした請求
    項１８から請求項２１のいずれかに記載の半導体ウェハ
    の処理システム。
23. 【請求項２３】 前記第１のフィルタは、ポリオレフィ
    ン系高分子、セルロース系高分子、フッ素系高分子また
    はポリテトラフロロエチレン系高分子から成ることを特
    徴とした請求項１７または請求項１８に記載の半導体ウ
    ェハの処理システム。