CN103159277B - 加工废液处理装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种加工废液处理装置，其能够从含有硅微粒的加工废液中分离出硅微粒而生成清水，并且能够有效地回收硅微粒。其用于将混入有硅微粒的加工废液分离成硅微粒和清水，其具备：废液处理槽，其用于处理加工废液；硅分离机构，其从加工废液中分离出硅微粒；和硅回收机构，其用于回收硅微粒，硅分离机构具备硅吸附构件和阴极构件，硅吸附构件具备：多个上部辊；多个下部辊；驱动辊，其配设于废液处理槽的外部；以及环形带，其依次搭设于驱动辊、上部辊和下部辊并带正电且具有挠性，所述阴极构件具备在搭设于上部辊及下部辊的环形带之间配设的带负电的多个阴极板，硅回收机构配设于废液处理槽的外部，将硅微粒剥离并回收。
Description
技术领域
本发明涉及加工废液处理装置，其附设于用于切削半导体晶片等被加工物的切削装置和磨削被加工物的磨削装置等加工装置，用于对在加工时供给的加工液的废液进行处理。
背景技术
在半导体器件制造工序中，在大致圆板形状的半导体晶片的表面由排列成格子状的被称为间隔道的分割预定线划分出多个区域，在所述划分出的区域形成IC（IntegratedCircuit：集成电路）、LSI（LargeScaleIntegration：大规模集成电路）等器件。通过将如此在表面形成有器件的半导体晶片沿间隔道切断，将形成有器件的区域分隔开从而制造出一个个半导体器件。
上述半导体晶片的沿间隔道的切断通常由被称为切割机(dicer)的切削装置来进行。所述切削装置具备：卡盘工作台，其用于保持半导体晶片等被加工物；切削构件，其具备用于对保持于所述卡盘工作台的被加工物进行切削的切削刀具；以及加工液供给构件，其用于向切削刀具供给加工液，利用所述加工液供给构件将切削液供给至旋转的切削刀具，由此对切削刀具进行冷却，并且，一边向由切削刀具切削的被加工物的切削部供给加工液一边实施切削作业。
这样分割的晶片在沿间隔道被切断之前由磨削装置磨削背面，以加工成预定的厚度。磨削装置具备用于保持被加工物的卡盘工作台，和用于对保持于所述卡盘工作台上的被加工物进行磨削的磨削构件。所述磨削构件具备旋转主轴、设于所述旋转主轴的下端的轮架和装卸自如地安装于所述轮架的下表面的磨削轮，所述磨削轮由轮基座和在所述轮基座的下表面的外周部的磨具安装部安装的多个磨削磨具构成，一边使磨削轮旋转并供给磨削液一边向保持于卡盘工作台的被加工物按压磨削磨具，由此来磨削被加工物。
在如上所述地利用切削装置切削时或利用磨削装置磨削时供给的加工液中混入有因切削或磨削硅而产生的硅微粒。因为所述混入有硅微粒的加工废液会污染环境，所以必须处理加工废液再排出，存在废液处理耗费成本的问题。
为解决上述问题，提出了下述加工废液处理装置：利用过滤器对加工废液过滤来生成清水，并作为切削液或磨削液循环使用（例如，参照专利文献1）。
专利文献1：日本特开2009-95941号公报
然而，上述加工废液处理装置必须更换过滤器，产生了生产率差的新问题。特别在将厚度大约600μm的硅晶片磨削至大约100μm厚度的磨削装置所附设的加工废液处理装置中，由于大量产生磨削屑，因此更换过滤器的作业变得频繁。
而且，由于作为磨削屑的硅微粒被过滤器捕捉，所以还能够从过滤器回收硅微粒来再生成硅锭，但是有效地对浸透于过滤器的硅微粒进行回收是困难的。
发明内容
本发明是鉴于上述事实而完成的，其主要的技术课题在于提供加工废液处理装置，所述加工废液处理装置能够从含有作为切削屑或磨削屑的硅微粒的加工废液中将硅微粒分离来生成清水，并且能够有效地回收硅微粒。
为解决上述主要的技术课题，根据本发明，提供一种加工废液处理装置，所述加工废液处理装置用于将混入有硅微粒的加工废液分离成硅微粒和清水，所述加工废液处理装置的特征在于，
所述加工废液处理装置具备：废液处理槽，所述废液处理槽用于处理加工废液；硅分离机构，所述硅分离机构用于从收纳于所述废液处理槽的加工废液中分离出硅微粒；和硅回收机构，所述硅回收机构用于回收由所述硅分离机构分离出的硅微粒，
硅分离机构具备硅吸附构件和阴极构件，所述硅吸附构件具备：多个上部辊，所述多个上部辊隔开间隔地配设于所述废液处理槽内；多个下部辊，所述多个下部辊隔开间隔地配设于所述多个上部辊的下方；驱动辊，所述驱动辊配设于所述废液处理槽的外部；以及环形带，所述环形带依次搭设于所述驱动辊、所述多个上部辊和所述多个下部辊，所述环形带带正电且具有挠性，所述阴极构件具备多个阴极板，所述多个阴极板在依次搭设于所述多个上部辊及所述多个下部辊的所述环形带之间配设且带负电，
所述硅回收机构配设于所述废液处理槽的外部，并将附着于所述环形带的硅微粒剥离并进行回收，所述环形带由所述驱动辊驱动。
所述阴极构件由支承部件和多个阴极板构成，所述支承部件用于支承多个阴极板的一端，
阴极板由框体和两片网部构成，所述两片网部安装于所述框体的内侧且容许加工废液的流通，
在所述支承部件设有多个抽吸通路，所述多个抽吸通路在构成多个阴极板的两片网部之间开口。
本发明的加工废液处理装置具备：废液处理槽，其用于处理加工废液；硅分离机构，其用于从收纳于所述废液处理槽的加工废液中分离出硅微粒；和硅回收机构，其用于回收由所述硅分离机构分离出的硅微粒，对于在构成硅分离机构的硅吸附构件的环形带吸附的硅微粒，由于能够利用硅回收机构连续地回收，所以能够容易地从加工废液回收硅微粒，并且能够容易地从加工废液生成清水。
附图说明
图1是根据本发明构成的加工废液处理装置的立体图。
图2是示出构成图1所示的加工废液处理装置的废液箱的配设状态的立体图。
图3是将构成图1所示的加工废液处理装置的废液处理槽和硅分离机构分解示出的立体图。
图4是构成图1所示的加工废液处理装置的硅分离机构的主要部分剖视图。
图5是构成图1所示的加工废液处理装置的硅回收机构的立体图。
图6是将构成图5所示的硅回收机构的上部剥离构件及下部剥离构件放大示出的剖视图。
标号说明
2：废液箱；
21：废液供给口；
22：泵；
3：废液处理槽；
4：硅分离机构；
41：硅吸附构件；
411：上部辊；
412：下部辊；
413：驱动辊；
414：从动辊；
415：环形带；
42：阴极构件；
421：阴极板；
422：支承部件；
44：直流电源；
7：硅回收机构；
71：上部剥离构件；
72：下部剥离构件；
73：硅收集箱；
74：管道；
75：硅回收箱；
10：控制构件。
具体实施方式
下面，参照附图对根据本发明构成的加工废液处理装置的优选的实施方式进行详细地说明。
在图1中示出了根据本发明构成的加工废液处理装置的立体图。
图示的实施方式的加工废液处理装置具备：废液箱2，其用于收纳加工废液；废液处理槽3，其用于处理收纳于所述废液箱2的加工废液；硅分离机构4，其用于从收纳于所述废液处理槽3的加工废液中分离出硅微粒；和硅回收机构7，其用于回收由所述硅分离机构4分离出的硅微粒。
如图2所示，废液箱2在端壁具备废液供给口21，所述废液供给口21与装备于未图示的磨削装置等加工装置的加工废液送出构件连接。在该废液箱2的上壁配设有用于对加工废液进行送进的泵22。这样构成的废液箱2配设于支承基座5的上表面。另外，在支承基座5与废液箱2邻接地配设有控制构件10。
如图1所示，上述废液处理槽3载置于支承架6，所述支承架6配置于在支承基座5配设的废液箱2的上侧。支承架6由形成为矩形形状的底壁61、从所述底壁61的两侧缘立起设置的侧壁62、63和从底壁61的两端缘立起设置的端壁64、65构成，所述支承架6由四根支承柱66支承并配置于在上述支承基座5配设的废液箱2的上侧。在构成支承架6的底壁61的上表面配设有用于支承上述废液处理槽3的多个支承台67。在这些多个支承台67上载置上述废液处理槽3。
如图3所示，上述废液处理槽3由形成为矩形形状的底壁31、从所述底壁31的两侧缘立起设置的侧壁32、33和从底壁31的两端缘立起设置的端壁34、35构成。在侧壁32、33的内表面分别设有多个第一支承槽32a、33a及多个第二支承槽32b、33b，所述多个第一支承槽32a、33a用于对构成硅分离机构4的后述硅吸附构件的多个上部辊进行支承，所述多个第二支承槽32b、33b用于对多个下部辊进行支承。这些多个第一支承槽32a、33a及多个第二支承槽32b、33b在排列方向上相互交替地设置。而且，在废液处理槽3的上部配设有用于对构成硅分离机构4的后述硅吸附构件的驱动辊及从动辊进行支承的各一对支承架361、362及371、372。一对支承架361、362相互对置地配设于端壁34的两侧，分别具备支承槽361a、362a。另外，在一侧的支承架361安装有支承部361c，所述支承部361c对用于旋转驱动后述驱动辊的电动马达进行支承。而且，上述一对支承架371、372相互对置地配设于侧壁32、33的靠端壁35侧的端部上表面，分别具备支承槽371a、372a。
参照图3继续说明的话，在构成上述废液处理槽3的侧壁32设有多个阴极板贯穿插入开口32c，所述多个阴极板贯穿插入开口32c供构成硅分离机构4的后述阴极构件的阴极板插入。这些多个阴极板贯穿插入开口32c设于在侧壁32形成的第一支承槽32a和第二支承槽32b之间。另外，在构成上述废液处理槽3的端壁35设有废液流入口35a，所述废液流入口35a经由未图示的软管与配设于上述废液箱2的泵22的吐出口连接。
接着，参照图3对硅分离机构4进行说明。
硅分离机构4由硅吸附构件41和阴极构件42构成。硅吸附构件41具备：多个上部辊411，其隔开间隔地配设；多个下部辊412，从上方观察，所述多个下部辊412以与上部辊411交替的方式隔开间隔地配设于所述多个上部辊411的下方；驱动辊413和从动辊414；以及环形带415，其依次搭设于所述驱动辊413、从动辊414、多个上部辊411和多个下部辊412并具有挠性。环形带415由具有导电性的例如厚度为50μm的不锈钢板形成。搭设所述环形带415的多个上部辊411的支承轴411a与在废液处理槽3的侧壁32、33形成的多个第一支承槽32a、33a卡合并被支承为能够旋转。而且，搭设环形带415的多个下部辊412的支承轴412a与在废液处理槽3的侧壁32、33形成的多个第二支承槽32b、33b卡合并被支承为能够旋转。并且，构成硅吸附构件41的驱动辊413的驱动轴413a与设于上述一对支承架361、362的支承槽361a、362a卡合并被支承为能够旋转，用于旋转驱动所述驱动辊413的电动马达416由安装于支承架361的支承部361c支承。而且，上述从动辊414的支承轴414a与设于上述一对支承架371、372的支承槽371a、372a卡合并被支承为能够旋转。如图1所示，这样构成的硅吸附构件41配设于废液处理槽3。
参照图3继续说明的话，构成硅分离机构4的阴极构件42由多个阴极板421和支承部件422构成，所述多个阴极板421通过多个阴极板贯穿插入开口32c并插入废液处理槽3内，所述多个阴极板贯穿插入开口32c设置在构成上述废液处理槽3的侧壁32，所述支承部件422对所述多个阴极板421的一端进行支承。阴极板421由框体421a和两片网部421b、421b构成，所述框体421a利用金属材料形成为矩形形状，两片网部421b、421b如图4所示地安装于框体421a的内侧并容许废液的流通。支承这样构成的多个阴极板421的支承部件422形成为矩形形状并在四个角部设有安装孔422a。在所述支承部件422设有多个抽吸通路422b，所述多个抽吸通路422b在构成上述多个阴极板421的两片网部421b、421b之间开口。通过将多个阴极板421穿过在构成废液处理槽3的侧壁32设置的多个阴极板贯穿插入开口32c而插入废液处理槽3内，并如图1所示地将紧固螺栓43贯穿插入在支承部件422设置的安装孔422a，并使所述紧固螺栓43与在构成废液处理槽3的侧壁32设置的螺纹孔32d（参照图3）螺纹接合，从而将这样构成的阴极构件42经由适当的密封件安装于构成废液处理槽3的侧壁32。
在如上所述地安装于废液处理槽3的构成硅分离机构4的硅吸收构件41的环形带415和阴极构件42的阴极板421之间施加直流电压。即，如图4所示，直流电源44的正极（+）与环形带415连接，直流电源44的负极（-）与阴极板421连接。
如图1所示，图示的实施方式中的加工废液处理装置具备硅回收机构7，所述硅回收机构7配设于废液处理槽3的外部并对附着于构成硅分离机构4的硅吸附构件41的环形带415的硅微粒进行回收。如图5所示，硅回收机构7具备：上部剥离构件71及下部剥离构件72；硅收集箱73，其与所述上部剥离构件71及下部剥离构件72连接；管道74，其一端与所述硅收集箱73连接；以及硅回收箱75，其与所述管道74的另一端连接。如图5及图6所示，上部剥离构件71及下部剥离构件72由剖面呈矩形形状的中空体构成，并且各自均由底壁711及721、前侧壁712及722、后侧壁713及723、顶壁714及724和端壁715及725构成，底壁711和721以相互对置并隔开预定的间隙（s）的方式上下配设。上部剥离构件71的底壁711及下部剥离构件72的底壁721分别形成为朝向前侧壁712及722末端变细，并且末端部构成剥离部。而且，在上部剥离构件71及下部剥离构件72的前侧壁712及722分别以除去靠底壁711及721侧的方式设有接收开口712a及722a。如图1所示，这样构成的上部剥离构件71及下部剥离构件72在相互之间形成的间隙（s）贯穿插入有上述环形带415的状态下，以末端（与硅收集箱73相反的一侧的端部）朝向环形带415的箭头A所示的移动方向上游侧倾斜的方式配设。
图示的实施方式中的加工废液处理装置如上所述地构成，下面对其作用进行说明。
从装备于未图示的磨削装置等加工装置的加工废液送出构件送出并收纳于废液箱2的加工废液由泵22送入废液处理槽3内。在这样送入废液处理槽3的加工废液中混入有硅微粒，所述硅微粒带负电（-）。为了将在如此收纳于废液处理槽3的加工废液中混有的硅微粒分离出来，对构成硅分离机构4的硅吸附构件41的环形带415施加直流电源44的正极（+），并对阴极构件42的阴极板421施加直流电源44的负极（-）。然后，驱动用于旋转驱动驱动辊413的电动马达416以使环形带415向图1中箭头A所示的方向动作。若如此对环形带415施加正电（+）并对阴极板421施加负电（-），则混入加工废液且带负电（-）的硅微粒被带负电（-）的阴极板421排斥并吸附于带正电（+）的环形带415。
如上所述地附着有硅微粒的环形带415向图1中箭头A所示的方向移动，因此附着于环形带415的硅微粒在通过上部剥离构件71和下部剥离构件72之间时，被构成上部剥离构件71及下部剥离构件72的底壁711及721剥离。这样由构成上部剥离构件71及下部剥离构件72的底壁711及721剥离的硅微粒被从接收开口712a及722a通过由剖面呈矩形形状的中空体构成的上部剥离构件71和下部剥离构件72送至硅收集箱73，进而经由管道74被回收至硅回收箱75。通过在预定时间实施这样的加工废液处理，收纳于废液处理槽3的加工废液被分离成吸附于环形带415并由硅回收机构7回收的硅微粒和清水。这样分离出的清水通过多个抽吸通路422b被抽吸并被输送至未图示的清水箱，所述多个抽吸通路422b设于构成阴极构件42的支承部件422且在构成多个阴极板421的两片网部421b和421b之间开口。
如上所述的图示的实施方式中的加工废液处理装置通过硅回收机构7对吸附于构成硅分离机构4的硅吸附构件41的环形带415的硅微粒连续地回收，因此能够从加工废液容易地回收硅微粒，并能够容易地从加工废液生成清水。
而且，构成阴极构件42的阴极板421由利用金属材料形成为矩形形状的框体421a以及安装于所述框体421a的内侧并容许废液的流通的两片网部421b、421b构成，并从设于构成阴极构件42的支承部件422且在构成阴极板421的两片网部421b、421b之间开口的抽吸通路422b抽吸清水，因此能够有效地回收清水。
Claims (2)
1.一种加工废液处理装置，所述加工废液处理装置用于将混入有硅微粒的加工废液分离成硅微粒和清水，其特征在于，
所述加工废液处理装置具备：废液处理槽，所述废液处理槽用于处理加工废液；硅分离机构，所述硅分离机构用于从收纳于所述废液处理槽的加工废液中分离出硅微粒；和硅回收机构，所述硅回收机构用于回收由所述硅分离机构分离出的硅微粒，
所述硅分离机构具备硅吸附构件和阴极构件，所述硅吸附构件具备：多个上部辊，所述多个上部辊间隔地配设于所述废液处理槽内；多个下部辊，所述多个下部辊间隔地配设于所述多个上部辊的下方；驱动辊，所述驱动辊配设于所述废液处理槽的外部；以及环形带，所述环形带依次搭设于所述驱动辊、所述多个上部辊和所述多个下部辊，所述环形带带正电且具有挠性，所述阴极构件具备多个阴极板，所述多个阴极板在依次搭设于所述多个上部辊及所述多个下部辊的所述环形带之间配设且带负电，
所述硅回收机构配设于所述废液处理槽的外部，并且将附着于所述环形带的硅微粒剥离并进行回收，所述环形带由所述驱动辊驱动。
2.根据权利要求1所述的加工废液处理装置，其中，
所述阴极构件由支承部件和所述多个阴极板构成，所述支承部件用于支承所述多个阴极板的一端，
阴极板由框体和两片网部构成，所述两片网部安装于所述框体的内侧且容许加工废液的流通，
在所述支承部件设有多个抽吸通路，所述多个抽吸通路在构成所述多个阴极板的两片网部之间开口。
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