专利名称：一种切削液的回收方法
技术领域：
本发明涉及一种回收方法，具体是一种切削液的回收方法。
背景技术：
随着太阳能产业及半导体产业的蓬勃发展，硅晶板的需求急遽增长，因此，将硅晶 圆(硅晶板的原料)切削成硅晶板的切削过程所需的耗材(例如切削工具或切削液等)也 相对增加，并且，该硅晶圆经过切削后会产生大量的切削硅浆(废料)。在硅晶板的切削制程中，利用切削工具连续回转方式对硅晶圆进行切削动作，该 切削动作是将该切削工具对硅晶圆施予密接且不间断的压力，其中，该切削工具是以高硬 度的碳化硅(即俗称金钢砂)制作而成。切削动作的同时必须将预先调配好的切削液喷在 切削处，使切削动作顺利进行，帮助硅晶圆及硅芯片的切削面保持平整且无刮痕。该切削液中包含有碳化硅粉、聚乙二醇(Polyethylene Glycol，简称PEG)或二乙 二醇(Diethylene Glycol，简称DEG)及冷却水等，该碳化硅粉是用以辅助该切削工具对硅 晶圆施压，增加该切削工具的切削作用；该聚乙二醇或二乙二醇与水是作为冷却剂，使切削 过程中所产生的碳化硅粉与硅晶圆的硅粉排出该切削面，避免该碳化硅粉对硅晶圆的切削 面造成刮痕，且聚乙二醇或二乙二醇的浸润性佳、排削能力强，对于碳化硅粉具有良好的分 散性，因此，在硅晶圆切削作业中，聚乙二醇或二乙二醇是作为切削液的最佳选择。由于应用硅芯片的产业对于该硅芯片质量要求严格，例如该硅芯片表面必须平 整、洁净、导电性佳且均勻等，随着硅晶圆切削过程该切削液中会混有杂质(如硅晶圆所 产生之硅粉、或其它切削工具上的碎屑或铁粉等)，则会影响该硅芯片的表面平整度等特 性，当该切削液经过使用后，一旦杂质混于该切削液中，该切削液便不可继续使用，而产生 大量的切削硅浆(废液)，如能回收该切削硅浆则能减少废液排放，并能回收再利用，以符 合现今提倡环保之潮流。巳知应用于硅晶圆制程的回收方法主要是对该切削硅浆中的碳化硅粉及硅粉进 行回收，而非回收切削液，巳知将碳化硅粉或硅粉回收的方法是以沉降离心或旋风分级的 原理对废液进行固液分离，得到碳化硅粉或硅粉，或加入大量分离助剂使碳化硅粉或硅粉 形成胶态沉降后，再进行固液分离。然而，上述方式所分离得到切削液，其回收效率不佳、质量不良，甚至因添加其它 分离助剂而使该切削液发生变质而无法回收再利用，因此，巳知回收方法所得到可利用的 产物是以固态的碳化硅粉或硅粉为主，其余切削液通常因质量不良而无法进行再利用。
发明内容
本发明的目的是提供一种切削液的回收方法，该方法可提高切削液的再利用率、 回收率，同时可提高切削液与固态碳化硅粉与硅粉之分离效果。本发明解决上述技术问题的技术方案是一种切削液的回收方法，是对切削硅浆中的切削液回收的方法，切削硅浆含有硅混合物及切削液，回收其中切削液的方法步骤如下1)分离将包含有硅混合物及切削液的切削硅浆置于贫氧状态、温度为150 350°C的容室中使该切削液汽化，获得汽化切削液和硅泥；2)回收将该汽化切削液进行冷却，得到回收切削液。上述分离步骤的切削液是聚乙二醇或二乙二醇。上述分离步骤的汽化操作时间为1 4小时。上述分离步骤的贫氧状态是对该容室进行持续抽气，使该容室内的压力低于1大 气压。上述回收步骤是用冷凝系统对该汽化切削液进行冷却，得到液态的回收切削液。本发明与现有技术比较的有益效果是1.本发明切削液的回收方法可提高切削液的再利用率，符合现今提倡绿色工业的 概念，达到保护环境的功效。2.本发明切削液的回收方法可提高切削液之回收率，达到降低硅晶圆切削作业之 切削液回收成本的功效。3.本发明切削液的回收方法可提高切削液与固态碳化硅粉与硅粉的分离效果，达 到提高回收切削液质量的功效，并且对该碳化硅粉及硅粉进行回收再利用，又能达到降低 硅芯片制造成本的功效。
图1是本发明流程示意图。 图中分离步骤Si、回收步骤S2。 实施方式下面结合本发明的较佳实施例和附图对本发明作详细说明。如图1所示，是本发明切削液的回收方法，包含分离步骤S 1和回收步骤S2。该分离步骤Sl是提供切削硅浆，该切削硅浆包含有含硅混合物和切削液，将该切 削硅浆置于贫氧的状态、温度为150 350°C的容室中使该切削液汽化，获得汽化切削液 和硅泥。更详细的说，该切削硅浆是切削硅晶圆的切削硅浆，其中该切削硅浆的含硅混合 物包含有碳化硅粉、硅粉及其它因切削过程而产生的杂质，例如切削工具所产生的碎屑，通 常为铁屑或者其它金属的碎屑；该切削硅浆的切削液可选择为二乙二醇(DEG)或聚乙二醇 (PEG)。聚乙二醇又称作聚环氧乙烯(Polyethylene Oxide，简称ΡΕ0)，是由环氧乙烷组成 的聚合物，一般聚乙二醇(Polyethylene Glycol，简称PEG)是特指分子量低于20，OOOg/ mol的聚合物，分子量高于20，000g/mol的聚合物则称做聚环氧乙烯，其沸点为250 280°C，闪点为200 230°C，根据分子量不同而有所改变；而二乙二醇的沸点为对51，闪点 为 150°C。由于该切削液(PEG或DEG)的闪点与本发明分离步骤的操作温度(150 350°C ) 相近，当该容室中存在有活性气体(如氧气、氢气等)时会发生爆炸，因此，该切削硅浆是置 于贫氧的容室内进行升温，该「贫氧」是指较1大气压下空气中的氧气含量更低，即为低含 氧量或无含氧量之状态，更详细的说，本实施例系对该容室进行持续抽气的动作，使该容室 为负压状态，待该容室的内部空间压力低于1大气压(约-0. IMPa)下，即该内部空间接近不含有氧气的状态下进行升温，使该容室的操作温度到达150 350°C时，该切削液不会因 操作温度到达其闪点而引发爆炸的危险，并使该切削液汽化，得到硅泥及汽化切削液。此外，经该分离步骤Sl所得的硅泥是包含有碳化硅粉、硅粉、杂质及未汽化切削 液之泥状混合物，因此，对该硅泥进行碳化硅粉或硅粉的精炼，去除残余的切削液及其它杂 质，得到碳化硅粉或硅粉后，再将该碳化硅粉或硅粉回收再利用于该硅晶圆的切削作业中， 进一步达到节约资源之功效。本实施例是对切削硅浆进行固液分离，将该切削硅浆置于裂解炉的容室中，该容 室处于贫氧状态，操作温度为150 350°C，使该切削硅浆的切削液汽化，而获得硅泥及汽 化切削液。由于此分离步骤Sl是对该固态的碳化硅及硅成分与该切削液进行分离，无须额 外添加分离助剂(例如絮凝剂或酸液等)，可降低回收成本，且无须担心因添加分离助剂而 造成该切削液变质的问题。该回收步骤S2是将该汽化切削液进行冷却，得到回收切削液。更详细的说，将该 汽化切削液进行冷凝，使汽化切削液冷却变为液态的回收切削液，该回收切削液不含其它 物质，例如碳化硅粉、硅粉或其它切削工具所产生之碎屑，该回收切削液是纯度高的切削 液，因此能够再将它应用于硅晶圆的切削作业中，不会影响硅晶圆切削作业的质量。本实施例是对该汽化切削液进行冷却，并收集该回收切削液，其中，该冷却方式可 选择为水冷式冷凝系统或气冷式冷凝系统将该汽化切削液冷却为液态的回收切削液，可将 该含硅混合物与该回收切削液完全分离，该回收切削液中不会含有其它物质，因此能够将 该液态切削液回收再利用，符合现代提倡环保及绿色产业的概念。为证实本发明切削液的回收方法确实能够将该切削硅浆中的聚乙二醇(PEG)或 二乙二醇(DEG)进行回收，得到一回收切削液。如表1所示，是以本发明切削液的回收方法对含有20% PEG之切削硅浆(1000克) 进行回收的第一至第六实施例，该分离步骤Sl之温度分别为100°C、150°C、200°C、250°C、 300°C及350°C进行该PEG之汽化，该分离步骤S 1之操作时间为4小时，并得到该回收PEG 之回收率。表1不同操作温度对PEG之回收率
权利要求
1.一种切削液的回收方法，其特征在于，是对切削硅浆中的切削液回收的方法，切削硅 浆含有硅混合物及切削液，回收其中切削液的方法步骤如下1)分离将包含有硅混合物及切削液的切削硅浆置于贫氧状态、温度为150 350°C的 容室中使该切削液汽化，获得汽化切削液和硅泥；2)回收将该汽化切削液进行冷却，得到回收切削液。
2.根据权利要求1所述的切削液的回收方法，其特征在于，所述分离步骤的切削液是 聚乙二醇或二乙二醇。
3.根据权利要求1所述的切削液的回收方法，其特征在于，所述分离步骤的汽化操作 时间为1 4小时。
4.根据权利要求1所述的切削液的回收方法，其特征在于，所述分离步骤的贫氧状态 是对该容室进行持续抽气，使该容室内的压力低于1大气压。
5.根据权利要求1所述的切削液的回收方法，其特征在于，所述回收步骤是用冷凝系 统对该汽化切削液进行冷却，得到液态的回收切削液。
全文摘要
本发明公开了一种切削液的回收方法，是对切削硅浆中的切削液回收的方法。切削硅浆含有硅混合物及切削液，回收其中切削液的方法步骤如下1)分离将包含有硅混合物及切削液的切削硅浆置于贫氧状态、温度为150～350℃的容室中使该切削液汽化，获得汽化切削液和硅泥。2)回收将该汽化切削液进行冷却，得到回收切削液。本发明的有益效果是1.本发明可提高切削液的再利用率，达到保护环境之功效。2.本发明可提高切削液之回收率，达到降低硅晶圆切削作业之切削液回收成本之功效；3.本发明达到提高回收切削液质量之功效，且对该碳化硅粉及硅粉进行回收再利用，又能达到降低硅芯片制造成本之功效。
文档编号C10M175/00GK102071093SQ20111002139
公开日2011年5月25日 申请日期2011年1月12日 优先权日2010年9月29日
发明者刘永浩, 孙玉龙, 蔡明哲 申请人:虹京环保有限公司