专利名称：光刻胶剥离剂废液回收系统及其方法
技术领域：
本发明涉及一种废液回收系统及其方法，尤其涉及一种光刻胶(photo-resist) 剥离剂(Stripper)废液回收系统及其方法。
背景技术：
在半导体或平面显示器的薄膜晶体管数组的制作过程中，需要通过涂布光刻胶层、显影以及蚀刻等工艺使得硅晶圆上形成特定的电路图案，当硅晶圆上形成特定的电路图案后，需利用光刻胶剥离剂(photo-resist stripper)将残留于硅晶圆上的光刻胶去除。现有技术中，业者将光刻胶剥离工艺机台使用过的光刻胶剥离剂回收至废液储槽，其中，有部分使用过的光刻胶剥离剂经由排气系统抽至冷凝器冷凝收集至废液储槽。接着，将废液储槽所储存使用过的光刻胶剥离剂输送至废液清运商进行废液处理。但上述方法容易造成资源的浪费及环保上的问题。再者，目前市面上许多电子产品于制造过程中都需经过光刻胶剥离工艺，使得光刻胶剥离剂的需求量变大，因此，如何将使用过的光刻胶剥离剂有效的回收再利用与减量是未来改善的方向。
发明内容
本发明提出一种光刻胶剥离剂废液回收系统及其方法，借以提高光刻胶剥离剂废液的回收率，减少光刻胶剥离剂的浪费。本发明所揭露的光刻胶剥离剂废液回收系统，包括回收装置与废液处理装置，废液处理装置包括蒸馏模块与冷凝模块。回收装置接收且处理经过光刻胶剥离工艺中所产生的第一废液并产生第二废液与第一回收液，蒸馏模块接收且加热第二废液，而使得第二废液中的剥离剂混合物与水部份蒸发。冷凝模块接收且冷凝被部份蒸发的剥离剂混合物与水，而使得被部份蒸发的剥离剂混合物与水液化成第二回收液。其中，第一回收液包含剥离剂混合物及水，第二废液与第一废液都至少包括固形物、剥离剂混合物及水，第二回收液至少包含剥离剂混合物及水。在一实施例中，剥离剂混合物至少包含乙二醇单丁醚(Butyl Diglycol Ether, BDG)、乙醇胺(l-Amino-2-hydroxyethane,Monoethanolamine,MEA)、二甲基亚砜(Dimethyl Sulfoxide, DMS0)及 N-甲基吡咯酮(N-Methyl-2-Pyrrolidone，NMP)其中至少二种。在一实施例中，蒸馏模块可包括第一加热单元，以加热第二废液。在一实施例中，废液处理装置可包括循环模块，当蒸馏模块加热第二废液时另产生残留液，循环模块加热残留液并将被加热的残留液输送回蒸馏模块。在一实施例中，循环模块可包括第二加热单元，以加热残留液。在一实施例中，当蒸馏模块蒸馏第二废液完成后，而形成蒸馏残留物，其中，蒸馏残留物包含固形物。在一实施例中，固形物可包括光刻胶，其中光刻胶可选自正型光刻胶、负型光刻胶及其组合的群组。
在一实施例中，光刻胶剥离剂废液回收系统另可包括真空泵单元，以增加废液处
理装置的真空度。在一实施例中，第一回收液可输送至光刻胶剥离工艺机台。在一实施例中，第一回收液可先输送至光刻胶剥离剂调整槽中。在一实施例中，第二回收液可输送至回收装置中。在一实施例中，第二回收液可先输送至储存槽中。在一实施例中，冷凝模块可包含冷凝器、第一中间槽与第二中间槽。第一中间槽连接至冷凝器，以储存第二废液中部份的水。第二中间槽连接至冷凝器，以储存第二回收液。在一实施例中，冷凝模块可包含二切换单元，这些切换单元其中之一配置于冷凝器与第一中间槽之间，另一切换单元配置于冷凝器与第二中间槽之间，这些切换单元可依据蒸馏模块加热第二废液的温度选择性地使冷凝器连接第一中间槽与第二中间槽。在一实施例中，当蒸馏模块加热第二废液的温度小于第一温度时，这些切换单元可使冷凝器连接第一中间槽，当蒸馏模块加热第二废液的温度大于第一温度时，这些切换单元可使冷凝器连接第二中间槽，其中第一温度与水及剥离剂混合物的沸点有关。本发明所揭露的光刻胶剥离剂废液回收方法，包括由回收装置接收且处理经过光刻胶剥离工艺中所产生的第一废液并产生第二废液与第一回收液，其中第一回收液包含剥离剂混合物及水，且第二废液与第一废液都至少包括固形物、剥离剂混合物及水；由废液处理装置的蒸馏模块接收且加热第二废液，而使得第二废液中的剥离剂混合物与水部份蒸发；以及由废液处理装置的冷凝模块接收且冷凝被部份蒸发的剥离剂混合物与水，而使得被部份蒸发的剥离剂混合物与水液化成第二回收液，其中，第二回收液至少包含剥离剂混合物及水。在一实施例中，于进行加热第二废液的步骤时，另产生残留液。废液处理装置另可包括循环模块，使得光刻胶剥离剂废液回收方法可包括由循环模块加热残留液并将被加热的残留液输送回蒸馏模块的步骤。在一实施例中，光刻胶剥离剂废液回收方法可包括当蒸馏第二废液完成后，形成蒸馏残留物的步骤，其中，蒸馏残留物可包含固形物。在一实施例中，光刻胶剥离剂废液回收方法可包括输送第一回收液至光刻胶剥离工艺机台的步骤。在一实施例中，于输送第一回收液至光刻胶剥离工艺机台的步骤前，光刻胶剥离剂废液回收方法包括输送第一回收液至光刻胶剥离剂调整槽中的步骤。在一实施例中，光刻胶剥离剂废液回收方法可包括输送第二回收液至回收装置中的步骤。在一实施例中，于输送第二回收液至回收装置中的步骤前，光刻胶剥离剂废液回收方法可包括输送第二回收液至储存槽中的步骤。在一实施例中，废液处理装置可包括冷凝器、第一中间槽与第二中间槽，第一中间槽与第二中间槽分别连接至冷凝器，光刻胶剥离剂废液回收方法可包括由冷凝器冷凝第二废液中部份的水以储存于第一中间槽；以及由冷凝器冷凝第二回收液以储存于第二中间槽。在一实施例中，废液处理装置可包含二切换单元，这些切换单元其中之一配置于冷凝器与第一中间槽之间，另一切换单元配置于冷凝器与第二中间槽之间，光刻胶剥离剂废液回收方法可包括当废液处理装置加热第二废液的温度小于第一温度时，这些切换单元使冷凝器连接第一中间槽，以储存第二废液中部份的水于第一中间槽；以及当废液处理装置加热第二废液的温度大于第一温度时，这些切换单元使冷凝器连接第二中间槽，以储存第二回收液于第二中间槽，其中第一温度与水及剥离剂混合物的沸点有关。依据本发明所揭露的光刻胶剥离剂废液回收系统及其方法，可通过废液处理装置处理回收装置所产生的第二废液，以产生第二回收液至回收装置，进而有效地回收第二回收液中的剥离剂混合物。可通过循环模块的设计，加快第二废液中剥离剂混合物与水的蒸发速度，且使得蒸馏模块的温度保持稳定，不易受输送至蒸馏模块的常温第二废液的影响。 可通过切换单元的设计，使得第一中间槽可储存第二废液中部份的水，第二中间槽可储存第二回收液。再者，可通过真空泵的配置，使得光刻胶剥离剂废液回收系统的真空度增加， 进而降低剥离剂混合物与水的沸点，以加速光刻胶剥离剂废液回收系统进行光刻胶剥离剂废液回收的时间。以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。
图1为依据本发明所揭露的光刻胶剥离剂废液回收统的一实施例结构示意图。图2为依据图1的回收装置的一实施例结构示意图。图3为依据图1的废液处理装置的一实施例结构示意图。图4为依据图1的光刻胶剥离剂废液回收统的一实施例光刻胶剥离剂废液回收方法流程示意图。图5为依据本发明所揭露的光刻胶剥离剂废液回收统的另一实施例结构示意图。图6为依据图5的废液处理装置的一实施例结构示意图。图7为依据图5的光刻胶剥离剂废液回收统的一实施例光刻胶剥离剂废液回收方法流程示意图。图8为依据本发明所揭露的光刻胶剥离剂废液回收系统的又一实施例结构示意图。其中，附图标记40调整剂
50A-Ap — 弟—二回收液
52残留液
54蒸馏残留物
80第--废液
82A-Ap — 弟—二废液
84第--回收液
88水
89固形物100,200,300 光刻胶剥离剂废液回收系统102 光刻胶剥离工艺机台
104回收装置
106光刻胶剥离剂调整槽
108废液处理装置
110储存槽
112真空泵
502薄膜蒸发机
504 脱色塔
506脱水塔
510高沸点成分
512低沸点成分
602蒸馏模块
604冷凝模块
606循环模块
608蒸馏器
610第一加热单元
612搅拌器
614冷凝器
616第一中间槽
618第二中间槽
620、621、622、623 切换单元
624泵浦单元
626第二加热单元
628热交换器
具体实施例方式请参照图1，为依据本发明所揭露的光刻胶剥离剂废液回收系统的一实施例结构示意图。光刻胶剥离剂废液回收系统100可包括回收装置104与废液处理装置108。回收装置104用以接收且处理光刻胶剥离工艺机台102进行光刻胶剥离工艺所产生的第一废液80并产生第二废液82与第一回收液84。第一回收液84可输送至光刻胶剥离工艺机台 102，以供光刻胶剥离工艺机台102进行光刻胶剥离工艺，第二废液82可输送至废液处理装置108。废液处理装置108接收且处理第二废液82并产生第二回收液50，第二回收液50可输送至回收装置104，以使回收装置104进一步的处理第二回收液50，但实施例并非用以限定本发明。其中第一回收液84包含剥离剂混合物及水88，第二废液82与第一废液80都至少包括固形物89、剥离剂混合物及水88，且第二回收液50至少包括剥离剂混合物及水88。 此外，光刻胶剥离剂废液回收系统100另可包括真空泵112，以增加废液处理装置108的真空度，进而使第二废液82中所有成分于减压条件下降低沸点，以避免因高温而变质。请参照图2与图3，分别为依据图1的回收装置与废液处理装置的一实施例结构示意图。回收装置104可包括薄膜蒸发机502、脱色塔504与脱水塔506，其中薄膜蒸发机 502、脱色塔504与脱水塔506可分别通过不同物质具有不同沸点的原理实质上分离第一废液80中的固形物89、高沸点成分510与低沸点成分512而产生第二废液82与第一回收液 84。上述固形物89可为但不限于第一废液80中的光刻胶，高沸点成分510可为但不限于第一废液80中的部分剥离剂混合物，低沸点成分512可为但不限于第一废液80中的部分水88，第二废液82可包括高沸点成分510。也就是说，本发明后续的废液处理中的液体，低沸点成份512以水，而高沸点成份510以剥离剂混合物为范例进行说明，但不限于此。于其它实施例，至少二种以上成分的沸点相比，沸点较低的成分为低沸点成份512，沸点较高的成分可为高沸点成份510，再者，低沸点成份512或高沸点成份510中具有要回收可再利用的成份，例如高沸点成份510时，都可采用本发明实施例的实施方式。废液处理装置108包括蒸馏模块602与冷凝模块604。其中，蒸馏模块602可包括蒸馏器608与第一加热单元610。冷凝模块604可包括冷凝器614、第一中间槽616、第二中间槽618与切换单元620、622，第一中间槽616用以储存第二废液82中部份的低沸点成份，例如水88，第二中间槽618用以储存第二回收液50。蒸馏模块602可利用蒸馏器608 接收第二废液82并透过第一加热单元610加热第二废液82，而使得第二废液82中的剥离剂混合物与水88部份蒸发。此外，蒸馏模块602可包括搅拌器612，以使第二废液82于蒸馏器608中均勻受热。冷凝模块604通过冷凝器614接收且冷凝被部份蒸发的剥离剂混合物与水88，而使得被部份蒸发的剥离剂混合物与水88液化成第二回收液50。其中，切换单元620配置于冷凝器614与第一中间槽616之间，切换单元622配置于冷凝器614与第二中间槽618之间，切换单元620、622为依据蒸馏模块602加热第二废液82的温度选择性地使冷凝器614 连接第一中间槽616与第二中间槽618，切换单元620、622的切换情形请容后详述。此外，光刻胶剥离剂废液回收系统100更可包括切换单元621、623。切换单元621 配置于真空泵112与第一中间槽616之间，切换单元623配置于真空泵112与第二中间槽 618之间。切换单元621、623依据蒸馏模块602加热第二废液82的温度选择性地使真空泵 112连接第一中间槽616与第二中间槽618，切换单元621、623的切换情形请容后详述。更详细地说，请参照图1至图4，图4为依据图1的光刻胶剥离剂废液回收系统的一实施例光刻胶剥离剂废液回收方法流程示意图。光刻胶剥离剂废液回收方法包括步骤402 由回收装置接收且处理经过光刻胶剥离工艺中所产生的第一废液并产生第二废液与第一回收液；步骤404:由废液处理装置的蒸馏模块接收且加热第二废液，而使得第二废液中的剥离剂混合物与水部份蒸发；以及步骤406 由废液处理装置的冷凝模块接收且冷凝被部份蒸发的剥离剂混合物与水，而使得被部份蒸发的剥离剂混合物与水液化成第二回收液。在本实施例中，步骤402所述的光刻胶剥离工艺可为但不限于制作薄膜晶体管阵列流程时去除光刻胶的过程，光刻胶可选自正型光刻胶、负型光刻胶及其组合群组，光刻胶种类的选择依据制作薄膜晶体管阵列的实际需求进行调整。光刻胶剥离工艺机台102可为但不限于去光刻胶机台(机台型号代号例如ST0、STA或WT0)，可依据不同光刻胶的物体特性进行调整。上述的固形物89可包括光刻胶剥离工艺中被去除的光刻胶。上述的剥离剂混合物88至少包含乙二醇单丁醚(Butyl Diglycol Ether，BDG)、 乙 Il 月安(l-Amino-2-hydroxyethane, Monoethanolamine, MEA)、二甲■ 1 Pi (DimethylSulfoxide,DMS0)及 N-甲基吡咯酮(N-Methyl-2-Pyrrolidone，NMP)其中至少二种。在本实施例中，剥离剂混合物88可为乙二醇单丁醚与乙醇胺所组成的混合物。其中，水88、固形物89、乙二醇单丁醚与乙醇胺于第一废液80、第一回收液84、第二废液82与第二回收液50 中的重量百分比可参照下列表1，但本实施例并非用以限定本发明。
权利要求
1.一种光刻胶剥离剂废液回收系统，其特征在于，包括一回收装置，接收且处理经过一光刻胶剥离工艺中所产生的一第一废液并产生一第二废液与一第一回收液，其中该第一回收液包含一剥离剂混合物与水，且该第二废液与该第一废液都至少包括一固形物、该剥离剂混合物与水；以及一废液处理装置，包括一蒸馏模块，接收且加热该第二废液，使得该第二废液中的该剥离剂混合物与水部份蒸发；以及一冷凝模块，接收且冷凝被部份蒸发的该剥离剂混合物与水，使得被部份蒸发的该剥离剂混合物与水液化成一第二回收液，其中，该第二回收液至少包含该剥离剂混合物与水。
2.根据权利要求1所述的光刻胶剥离剂废液回收系统，其特征在于，该剥离剂混合物至少包含乙二醇单丁醚、乙醇胺、二甲基亚砜与N-甲基吡咯酮其中至少二种。
3.根据权利要求1所述的光刻胶剥离剂废液回收系统，其特征在于，该蒸馏模块包括一第一加热单元，该第一加热单元用以加热该第二废液。
4.根据权利要求1所述的光刻胶剥离剂废液回收系统，其特征在于，该废液处理装置包括一循环模块，当该蒸馏模块加热该第二废液时另产生一残留液，该循环模块加热该残留液并将被加热的该残留液输送回该蒸馏模块。
5.根据权利要求4所述的光刻胶剥离剂废液回收系统，其特征在于，该循环模块包括一第二加热单元，该第二加热单元用以加热该残留液。
6.根据权利要求1所述的光刻胶剥离剂废液回收系统，其特征在于，当该蒸馏模块蒸馏该第二废液完成后，形成一蒸馏残留物，其中，该蒸馏残留物包含该固形物。
7.根据权利要求1所述的光刻胶剥离剂废液回收系统，其特征在于，该固形物包含光刻胶。
8.根据权利要求1所述的光刻胶剥离剂废液回收系统，其特征在于，该光刻胶剥离剂废液回收系统另包括一真空泵单元，该真空泵单元用以增加该废液处理装置的真空度。
9.根据权利要求1所述的光刻胶剥离剂废液回收系统，其特征在于，该第一回收液输送至一光刻胶剥离工艺机台。
10.根据权利要求9所述的光刻胶剥离剂废液回收系统，其特征在于，该第一回收液会先输送至一光刻胶剥离剂调整槽中。
11.根据权利要求1所述的光刻胶剥离剂废液回收系统，其特征在于，该第二回收液输送至该回收装置中。
12.根据权利要求11所述的光刻胶剥离剂废液回收系统，其特征在于，该第二回收液会先输送至一储存槽中。
13.根据权利要求1所述的光刻胶剥离剂废液回收系统，其特征在于，该冷凝模块包含一冷凝器；一第一中间槽，连接至该冷凝器，以储存该第二废液中部份的水，以及一第二中间槽，连接至该冷凝器，以储存该第二回收液。
14.根据权利要求13所述的光刻胶剥离剂废液回收系统，其特征在于，该冷凝模块包含二切换单元，该些切换单元其中之一配置于该冷凝器与该第一中间槽之间，另一该切换单元配置于该冷凝器与该第二中间槽之间，该些切换单元依据该蒸馏模块加热该第二废液的温度选择性地使该冷凝器连接该第一中间槽与该第二中间槽。
15.根据权利要求14所述的光刻胶剥离剂废液回收系统，其特征在于，当该蒸馏模块加热该第二废液的温度小于一第一温度时，该些切换单元使该冷凝器连接该第一中间槽。
16.根据权利要求15所述的光刻胶剥离剂废液回收系统，其特征在于，当该蒸馏模块加热该第二废液的温度大于该第一温度时，该些切换单元使该冷凝器连接该第二中间槽。
17.一种光刻胶剥离剂废液回收方法，包括由一回收装置接收且处理经过一光刻胶剥离工艺中所产生的一第一废液并产生一第二废液与一第一回收液，其中该第一回收液包含一剥离剂混合物与水，且该第二废液与该第一废液都至少包括一固形物、该剥离剂混合物与水；由一废液处理装置的一蒸馏模块接收且加热该第二废液，使得该第二废液中的该剥离剂混合物与水部份蒸发；以及由该废液处理装置的一冷凝模块接收且冷凝被部份蒸发的该剥离剂混合物与水，使得被部份蒸发的该剥离剂混合物与水液化成一第二回收液，其中，该第二回收液至少包含该剥离剂混合物与水。
18.根据权利要求17所述的光刻胶剥离剂废液回收方法，其特征在于，进行加热该第二废液的步骤时，另产生一残留液，该废液处理装置包括一循环模块，该光刻胶剥离剂废液回收方法包括由该循环模块加热该残留液并将被加热的该残留液输送回该蒸馏模块的步马聚ο
19.根据权利要求17所述的光刻胶剥离剂废液回收方法，其特征在于，包括当该蒸馏该第二废液完成后，形成一蒸馏残留物的步骤，其中，该蒸馏残留物包含该固形物。
20.根据权利要求17所述的光刻胶剥离剂废液回收方法，其特征在于，包括输送该第一回收液至一光刻胶剥离工艺机台的步骤。
21.根据权利要求20所述的光刻胶剥离剂废液回收方法，其特征在于，在输送该第一回收液至该光刻胶剥离工艺机台的步骤前，包括输送该第一回收液至一光刻胶剥离剂调整槽中的步骤。
22.根据权利要求17所述的光刻胶剥离剂废液回收方法，其特征在于，包括输送该第二回收液至该回收装置中的步骤。
23.根据权利要求22所述的光刻胶剥离剂废液回收方法，其特征在于，在输送该第二回收液至该回收装置中的步骤前，包括输送该第二回收液至一储存槽中的步骤。
24.根据权利要求17所述的光刻胶剥离剂废液回收方法，其特征在于，该废液处理装置包括一冷凝器、一第一中间槽与一第二中间槽，该第一中间槽与该第二中间槽分别连接至该冷凝器，该光刻胶剥离剂废液回收方法包括由该冷凝器冷凝该第二废液中部份的水以储存于该第一中间槽；以及由该冷凝器冷凝该第二回收液以储存于该第二中间槽。
25.根据权利要求24所述的光刻胶剥离剂废液回收方法，其特征在于，该废液处理装置包含二切换单元，该些切换单元其中之一配置于该冷凝器与该第一中间槽之间，另一该切换单元配置于该冷凝器与该第二中间槽之间，该光刻胶剥离剂废液回收方法包括当该废液处理装置加热该第二废液的温度小于一第一温度时，该些切换单元使该冷凝器连接该第一中间槽，以储存该第二废液中部份的水于该第一中间槽；以及当该废液处理装置加热该第二废液的温度大于该第一温度时，该些切换单元使该冷凝器连接该第二中间槽，以储存该第二回收液于该第二中间槽。
全文摘要
本发明公开了一种光刻胶剥离剂废液回收系统及其方法，该系统包括回收装置与废液处理装置，废液处理装置包括蒸馏模块与冷凝模块。回收装置接收且处理经过光刻胶剥离工艺中所产生的第一废液并产生第二废液与第一回收液。蒸馏模块接收且加热第二废液，而使得第二废液中的剥离剂混合物与水部份蒸发。冷凝模块接收且冷凝被部份蒸发的剥离剂混合物与水，而使得被部份蒸发的剥离剂混合物与水液化成第二回收液。其中，回收装置可进一步处理第二回收液，以有效地回收再利用第二回收液中的剥离剂混合物。
文档编号C02F1/04GK102219272SQ20111013097
公开日2011年10月19日 申请日期2011年5月16日 优先权日2011年3月9日
发明者廖庭宽 申请人:友达光电股份有限公司