博碩士論文 100356024 詳細資訊




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姓名 羅羽晴(yu-ching lo)  查詢紙本館藏   畢業系所 環境工程研究所在職專班
論文名稱 以減壓蒸發法回收光阻廢液之可行性探討-以某化學材料製造廠為例
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摘要(中) 本研究之化學材料廠所生產之光阻劑所含溶劑-丙二醇單甲醚乙酸酯(PGMEA)、丙二醇甲醚(PGME)、水份(H2O)及環己酮(Anone),以相容性及以不同的混合比例進行試驗,發現PGME之水份含量5%以上,在不同的壓力下,會產生二個不同的氣相露點溫度,因而決定廢光阻液原料之水份需控制在5%以下;然後再依據產品規格決定黏度及UV比值(279 nm/348 nm)為進料檢查控管項目。
以1 torr、3 torr、5 torr、10 torr、15 torr、20 torr之真空操作壓力,分別試驗PGMEA、PGME、水分、Anone之氣相露點溫度,實驗結果顯示PGMEA及Anone於不同壓力下之氣相露點溫度太接近,故排除含有Anone之廢光阻液為試驗材料。再依製程能力及操作溫度之考量,決定以15 torr及10 torr之真空壓力以及製程溫度設定為40 ℃及42 ℃進行模廠試驗。
試驗結果顯示回收設備設定真空壓力10 torr以及操作溫度42 ℃,廢光阻液可有效去除全部溶劑並達濃縮效果;然後再以PGMEA、酚醛樹脂及光敏劑調整配方試驗8批廢光阻液,均可達原生光阻之品質標準。
摘要(英) The research tests the chemical factory produced photo resist containing PGMEA, PGME, H2O and Anone in the same consistency and different mixing ratios, and finds out that PGME has water content more than 5% while under different pressures, there will be two different gas phase dew-point temperatures, thus the water content of waste photo resist liquid raw material shall be controlled under 5%; then it determines viscosity and UV ratio (279 nm/348 nm) according to product specification as a feed inspection and control item.
The research takes operational vacuum pressure of 1 torr, 3 torr, 5 torr, 10 torr, 15 torr and 20 torr to test the gas phase dew-point temperatures of PGMEA, PGME, water and Anone respectively. The experimental result shows that the gas phase dew-point temperatures of PGMEA and Anone in different pressure are too close, thus waste photo resist liquid containing Anone is exclude from the test. In further consideration of processing ability and operation temperature, it determines to take vacuum pressure of 15 torr and 10 torr and set the processing temperature at 40 ℃ and 42 ℃ to conduct simulation experiment.
The experimental result shows that when the recovery plant sets vacuum pressure at 10 torr and operation temperature at 42℃, waste photo resist liquid can effectively remove all solvent and realize concentration effect. And then it takes PGMEA, phenolic resin and photo sensitizer to adjust the formula and test 8 batches of waste photo resist liquid, which can all achieve original photo resist quality standard.
關鍵字(中) ★ 廢光阻液
★ 光阻劑
★ 真空減壓
★ 氣相露點溫度
關鍵字(英) ★ waste photo resist liquid
★ photo resist
★ vacuum decompression
★ gas phase dew-point temperature
論文目次 目錄
摘 要 ................................................................................................................ i
Abstract ............................................................................................................. ii
誌 謝 ................................................................................................................ iv
目 錄 ................................................................................................................ v
圖 目 錄 .......................................................................................................... viii
表 目 錄 .......................................................................................................... ix

第一章 前言...................................................................................................... 1
1.1 研究緣起 .............................................................................................. 1
1.2 研究動機與目的.................................................................................... 2
第二章 文獻回顧.............................................................................................. 3
2.1光阻劑使用製程..................................................................................... 4
2.1.1 TFT LCD製程介紹......................................................................... 4
2.1.2 光刻技術(Photo-lithography).................................................... 5
2.1.3 曝光技術......................................................................................... 6
2.1.4 顯影(Development) ........................................................................ 8
2.2光阻廢液................................................................................................. 9
2.2.1光阻塗佈(Resist coating)............................................................ 9
2.2.2 廢光阻液成份................................................................................. 11
2.3 濃縮原理................................................................................................ 13
2.3.1 減壓蒸發濃縮原理......................................................................... 13
2.3.2 冷風濃縮原理................................................................................. 14
2.3.3 廢光阻液回收................................................................................. 17
2.4 廢光阻液回收再利用專利.................................................................... 18
2.4.1 廢光阻液回收再製專利. ............................................................... 18
2.4.2 廢光阻液之製程回收專利.. .......................................................... 21
第三章 研究方法.............................................................................................. 23
3.1 試驗方法. .............................................................................................. 23
3.2試驗原料與特性..................................................................................... 25
3.3 試驗之檢驗儀器.................................................................................... 25
3.3.1 試驗原料之檢驗. ........................................................................... 25
3.3.2 試驗之半成品及產品檢驗.. .......................................................... 25
3.4 模廠之裝置............................................................................................ 26
3.5 操作之驗證流程.................................................................................... 33
第四章 結果與討論 ........................................................................................ 34
4.1 試驗原料之品質要求............................................................................ 34
4.1.1 廢光阻回收液之水分含量要求.. .................................................. 34
4.1.2 廢光阻回收液之黏度要求. ........................................................... 38
4.1.3 廢光阻回收液之UV光吸收波長比值......................................... 38
4.1.4 原料品質分析................................................................................. 38
4.2 製程條件之選定…................................................................................ 39
4.2.1 製程允收範圍................................................................................. 39
4.2.2 製程操作溫度................................................................................. 40
4.2.3 製程操作壓力................................................................................. 40
4.3 製程操作條件之影響............................................................................ 44
4.3.1 操作壓力......................................................................................... 44
4.3.2 操作溫度......................................................................................... 46
4.4 成品品質檢驗........................................................................................ 48
4.5 相關廢光阻液回收法之比較............................................................... 51
第五章 結論與建議 ........................................................................................ 53
5.1 結論 ...................................................................................................... 53
5.2建議......................................................................................................... 54
參考文獻 .......................................................................................................... 55







圖 目 錄
圖2.1 TFT LCD製造流程圖............................................................................ 5
圖2.2 正型光阻曝光蝕刻流程........................................................................ 6
圖2.3 光學相關分類參考圖............................................................................ 8
圖2.4 廢光阻液再利用許可現況處理流程圖................................................ 11
圖2.5 廢光阻劑-A之GC/MS圖譜............................................................. 12
圖3.1 研究流程及規劃.................................................................................... 24
圖3.2 回收再利用之設備裝置 ...................................................................... 29
圖3.3 刮板式薄膜蒸發器 .............................................................................. 30
圖3.4 冷凝器 .................................................................................................. 30
圖3.5 真空設備 .............................................................................................. 31
圖3.6 滷水系統 .............................................................................................. 31
圖3.7 螺旋式冷凍設備 .................................................................................. 32
圖4.1 H2O 、PGME於不同壓力下之氣相露點分析................................... 36
圖4.2 PGMEA、Anone於不同壓力下之氣相露點分析............................... 37
圖4.3 H2O 、PGME、PGMEA、Anone於不同壓力之氣相露點.............. 43


表 目 錄
表2.1 廢光阻劑-A之主要成分一覽表........................................................ 12
表2.2 廢光阻液回收再製專利比較............................................................... 20
表3.1 各單元規格及數量................................................................................ 28
表4.1 廢光阻液之黏度檢測值........................................................................ 39
表4.2 廢光阻液之UV比值(279 nm/348 nm)................................................ 39
表4.3 廢光阻液之水份含量%........................................................................ 39
表 4.4 真空壓力15torr及10 torr在40℃的測試結果................................. 46
表4.5 真空壓力10torr、42℃測試結果......................................................... 47
表4.6本研究之光阻劑產品規格.................................................................... 49
表4.7廢光阻回收再利用之品質檢驗值........................................................ 50
表4.8專利I255917與本研究之相關參數比較.............................................. 52
參考文獻 參考文獻
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17. H2O 、PGME、PGMEA、Anone於不同壓力之氣相露點,新應材股份有限公司內部資料,2013。
指導教授 秦靜如(Ching-Ju Monica Chin) 審核日期 2014-7-21
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