JP2020131354A - 加工液の循環システム - Google Patents
加工液の循環システム Download PDFInfo
- Publication number
- JP2020131354A JP2020131354A JP2019027326A JP2019027326A JP2020131354A JP 2020131354 A JP2020131354 A JP 2020131354A JP 2019027326 A JP2019027326 A JP 2019027326A JP 2019027326 A JP2019027326 A JP 2019027326A JP 2020131354 A JP2020131354 A JP 2020131354A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- surfactant
- processing liquid
- processing
- circulation system
- unit
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000007788 liquid Substances 0.000 title claims abstract description 140
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 claims abstract description 141
- 239000002699 waste material Substances 0.000 claims abstract description 49
- NWUYHJFMYQTDRP-UHFFFAOYSA-N 1,2-bis(ethenyl)benzene;1-ethenyl-2-ethylbenzene;styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1.CCC1=CC=CC=C1C=C.C=CC1=CC=CC=C1C=C NWUYHJFMYQTDRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 32
- 239000003456 ion exchange resin Substances 0.000 claims abstract description 30
- 229920003303 ion-exchange polymer Polymers 0.000 claims abstract description 30
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 51
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 15
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 claims description 7
- -1 polyoxyethylene Polymers 0.000 claims description 6
- 239000002280 amphoteric surfactant Substances 0.000 claims description 5
- 239000003945 anionic surfactant Substances 0.000 claims description 4
- 239000003093 cationic surfactant Substances 0.000 claims description 4
- 229920003171 Poly (ethylene oxide) Polymers 0.000 claims description 3
- 229920002125 Sokalan® Polymers 0.000 claims description 3
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 claims description 3
- 235000014113 dietary fatty acids Nutrition 0.000 claims description 3
- 239000000194 fatty acid Substances 0.000 claims description 3
- 229930195729 fatty acid Natural products 0.000 claims description 3
- 150000004665 fatty acids Chemical class 0.000 claims description 3
- 239000004584 polyacrylic acid Substances 0.000 claims description 3
- 150000005846 sugar alcohols Polymers 0.000 claims description 3
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 37
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 31
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 27
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 12
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 description 11
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 9
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 8
- 238000000034 method Methods 0.000 description 8
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 description 7
- 230000006870 function Effects 0.000 description 6
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 5
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 125000000129 anionic group Chemical group 0.000 description 4
- 125000002091 cationic group Chemical group 0.000 description 4
- 239000002173 cutting fluid Substances 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 3
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 3
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 3
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 3
- MYRTYDVEIRVNKP-UHFFFAOYSA-N 1,2-Divinylbenzene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1C=C MYRTYDVEIRVNKP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O Ammonium Chemical compound [NH4+] QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 2
- PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N Styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1 PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000001408 amides Chemical class 0.000 description 2
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 2
- 239000003957 anion exchange resin Substances 0.000 description 2
- 150000001735 carboxylic acids Chemical class 0.000 description 2
- 239000003729 cation exchange resin Substances 0.000 description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 2
- 230000003028 elevating effect Effects 0.000 description 2
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 2
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 2
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 2
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 2
- 239000006061 abrasive grain Substances 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 239000012190 activator Substances 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- 230000004397 blinking Effects 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 229910003460 diamond Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010432 diamond Substances 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000005416 organic matter Substances 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/10—Greenhouse gas [GHG] capture, material saving, heat recovery or other energy efficient measures, e.g. motor control, characterised by manufacturing processes, e.g. for rolling metal or metal working
Landscapes
- Water Treatment By Sorption (AREA)
- Dicing (AREA)
- Auxiliary Devices For Machine Tools (AREA)
- Grinding-Machine Dressing And Accessory Apparatuses (AREA)
- Treatment Of Water By Ion Exchange (AREA)
- Physical Water Treatments (AREA)
Abstract
【課題】環境への負荷を小さく抑えることができ経済性にも優れる加工液の循環システムを提供する。【解決手段】加工装置で使用された後の加工液を回収して再び使用できる状態にする加工液の循環システムであって、加工装置から排出される加工液から加工屑を除去する加工屑除去ユニットと、イオン交換樹脂が収容されるイオン交換器を有し、加工屑除去ユニットから供給される加工液に含まれている界面活性剤をイオン交換樹脂に吸着させて除去する界面活性剤除去ユニットと、界面活性剤除去ユニットから供給される加工液に所定の量の界面活性剤を添加する界面活性剤添加ユニットと、を備え、界面活性剤添加ユニットで所定の量の界面活性剤が添加された加工液は加工装置に再び供給される。【選択図】図１
Description
本発明は、加工装置で使用された後の加工液を回収して再び使用できる状態にする加工液の循環システムに関する。
携帯電話機やパーソナルコンピュータに代表される電子機器では、電子回路等のデバイスを備えるデバイスチップが必須の構成要素になっている。デバイスチップは、例えば、シリコン等の半導体材料でなるウェーハの表面を分割予定ライン（ストリート）で複数の領域に区画し、各領域にデバイスを形成した上で、この分割予定ラインに沿ってウェーハを分割することにより得られる。
ウェーハを複数のデバイスチップへと分割する際には、例えば、ダイヤモンド等の砥粒を金属や樹脂等の結合材で固めてなる環状の切削ブレードが使用される（例えば、特許文献１参照）。この切削ブレードを高速に回転させて、分割予定ラインに沿ってウェーハに切り込ませることで、ウェーハを複数のデバイスチップへと分割できる。
ウェーハに切削ブレードを切り込ませる上述のような切削加工では、ウェーハと切削ブレードとが接触する加工点に対して、水を主成分とする加工液（切削水）が供給される。この加工液によって、ウェーハと切削ブレードとが冷却される。また、切削加工の際にウェーハ等から発生する加工屑（切削屑）は、加工液とともにウェーハの外部へと排出される。
近年では、加工液にポリマーを添加する技術が提案されている（例えば、特許文献２参照）。この技術を用いると、ポリマーの作用で加工屑がウェーハに付着し難くなる。つまり、加工液とともに加工屑がウェーハの外部へと排出され易くなるので、ウェーハの表面等に加工屑が固着する可能性を低く抑えられる。
これまでのところ、ポリマーのような添加剤が加えられた加工液は、使用された後に廃棄されている。しかしながら、使用された後の加工液を常に廃棄する方法では、必ずしも環境への負荷を最小にできない。また、この方法では、加工液として用いられる大量の純水を用意する必要があるので、経済性の面でも改善の余地があった。
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、環境への負荷を小さく抑えることができ経済性にも優れる加工液の循環システムを提供することである。
本発明の一態様によれば、加工装置で使用された後の加工液を回収して再び使用できる状態にする加工液の循環システムであって、該加工装置から排出される該加工液から加工屑を除去する加工屑除去ユニットと、イオン交換樹脂が収容されるイオン交換器を有し、該加工屑除去ユニットから供給される該加工液に含まれている界面活性剤を該イオン交換樹脂に吸着させて除去する界面活性剤除去ユニットと、該界面活性剤除去ユニットから供給される該加工液に所定の量の該界面活性剤を添加する界面活性剤添加ユニットと、を備え、該界面活性剤添加ユニットで該所定の量の該界面活性剤が添加された該加工液は該加工装置に再び供給される加工液の循環システムが提供される。
本発明の一態様において、該界面活性剤除去ユニットは、該加工液に紫外線を照射する紫外線光源を更に有し、該加工液に含まれている該界面活性剤を該紫外線で分解することが好ましい。
また、本発明の一態様において、該界面活性剤除去ユニットは、活性炭が収容される活性炭容器を更に有し、該加工液に含まれている該界面活性剤を該活性炭に吸着させて除去することが好ましい。
また、本発明の一態様において、該界面活性剤は、アニオン界面活性剤、カチオン界面活性剤、又は両性界面活性剤であることが好ましい。
また、本発明の一態様において、該界面活性剤は、その一部にポリオキシエチレン、ポリオキシアルキレン、ポリアクリル酸、多価アルコール、アルキル鎖、脂肪酸のいずれかを含むことが好ましい。
また、本発明の一態様において、該界面活性剤は、炭素数が１〜１８のアルキル鎖を含むことが好ましい。
また、本発明の一態様において、該界面活性剤は、ポリオキシアルキレンを含み、該ポリオキシアルキレンの付加モル数が１〜８０であることが好ましい。
本発明の一態様に係る加工液の循環システムは、加工装置から排出される加工液から加工屑を除去する加工屑除去ユニットと、加工屑除去ユニットから供給される加工液に含まれている界面活性剤をイオン交換樹脂に吸着させて除去する界面活性剤除去ユニットと、界面活性剤除去ユニットから供給される加工液に所定の量の界面活性剤を添加する界面活性剤添加ユニットと、を備えている。
そのため、加工装置で使用された後の加工液を再び加工装置で使用できる。つまり、加工装置で使用された後の加工液を常に廃棄しなくて良いので、環境への負荷が小さくなる。また、加工装置で使用された後の加工液を常に廃棄する場合のような大量の純水を必要としないので、経済性にも優れている。
添付図面を参照して、本発明の一態様に係る実施形態について説明する。図１は、本実施形態に係る加工液の循環システム２を示す機能ブロック図である。図１に示すように、本実施形態に係る加工液の循環システム２は、廃液処理装置４と、界面活性剤添加装置（界面活性剤添加ユニット）６と、を備えている。
廃液処理装置４は、加工装置（切削装置）８から排出される加工液（切削水）を処理して界面活性剤添加装置６へと送る。具体的には、廃液処理装置４は、加工液に混入した加工屑（切削屑）を除去する加工屑除去ユニット４ａと、加工液に含まれる界面活性剤を除去する界面活性剤除去ユニット４ｂと、を備えている。
界面活性剤添加装置６は、廃液処理装置４で処理された後の加工液に所定の量の界面活性剤を添加する。界面活性剤添加装置６で界面活性剤が添加された加工液は、再び加工装置８に供給される。これにより、加工装置８で使用された後の加工液（以下、使用後の加工液）を再び加工装置８で使用することができる。
図２は、本実施形態に係る廃液処理装置４の外観を示す斜視図である。図２に示すように、廃液処理装置４は、直方体状の筐体１０を備えている。筐体１０の内部には、加工屑除去ユニット４ａや界面活性剤除去ユニット４ｂ等を収容するための空間が形成されている。
図３は、廃液処理装置４の内部の構造を模式的に示す図である。筐体１０の内部の空間には、図３に示すように、配管１４を介して加工装置８に接続される廃液タンク１６が収容されている。この廃液タンク１６は、加工装置８から受け取った使用後の加工液（廃液）を貯留する。
廃液タンク１６の上部には、廃液タンク１６に貯留されている加工液を後段に送り出すための廃液ポンプ１８が設けられている。廃液ポンプ１８によって廃液タンク１６から送り出された加工液は、配管２０、電磁弁２２等を通じて加工屑除去ユニット４ａへと供給される。加工屑除去ユニット４ａは、廃液タンク１６から供給される加工液を濾過して加工屑を除去するためのフィルタ２４を備えている。
フィルタ２４の下方には、濾過後の加工液（濾液）を受ける濾液受けパン２６が配置されている。この濾液受けパン２６には、配管２８等を介して濾液タンク３０が接続されており、フィルタ２４で濾過された加工液は、濾液受けパン２６等を通じて濾液タンク３０に貯留される。
なお、使用後の加工液を加工屑除去ユニット４ａへと供給する配管２０には、加工液の圧力を検出するための圧力センサ３２が設けられている。圧力センサ３２は、廃液処理装置４の制御ユニット（不図示）に接続されており、圧力センサ３２で検出した圧力の情報を含む信号がこの制御ユニットへと送られる。
制御ユニットは、例えば、圧力センサ３２で検出した加工液の圧力が閾値よりも大きくなると、オペレータ（作業者）に対してフィルタ２４の機能が低下している旨の通知を行う。このような通知は、警告灯（不図示）の点灯（点滅）、通知音の発生、タッチパネル６２（図１参照）への表示等の方法で行われる。
制御ユニットは、代表的には、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等の処理装置及びフラッシュメモリ等の記憶装置を含むコンピュータによって構成される。制御ユニットの様々な機能は、記憶装置に記憶されるソフトウェアに従い処理装置等を動作させることによって実現される。
濾液タンク３０には、貯留されている加工液を後段に送り出すための濾液ポンプ３４が接続されている。濾液ポンプ３４によって濾液タンク３０から送り出された加工液は、配管３６等を通じて界面活性剤除去ユニット４ｂへと供給される。界面活性剤除去ユニット４ｂは、配管３６に接続された第１イオン交換器３８を備えている。第１イオン交換器３８の内部には、イオン交換樹脂が収容されている。
濾液タンク３０から送り出された加工液を第１イオン交換器３８内のイオン交換樹脂に通じることで、この加工液に含まれている界面活性剤はイオン交換樹脂に吸着される。つまり、加工液から界面活性剤が除去される。イオン交換樹脂の種類等に特段の制限はないが、吸着できる界面活性剤の大きさ（分子量）に着目してイオン交換樹脂を選択することが望ましい。
例えば、カウンターイオンを含めない界面活性剤の分子量が約４０００以下の場合には、吸着できるイオンの分子量の上限が約４０００のゲルタイプと呼ばれるものを用いると良い。なお、このゲルタイプの中には、マイクロポアーを有するものがある。マイクロポアーを有するものを用いる場合には、吸着できるイオンの分子量（すなわち、カウンターイオンを含めない界面活性剤の分子量）の上限が約１２０００となる。
より具体的には、例えば、スチレンとジビニルベンゼンの共重合体ポリマーからなるイオン交換樹脂では、この共重合体ポリマーの架橋度が８％の場合に、吸着できるイオンの分子量（カウンターイオンを含めない界面活性剤の分子量）の上限が約３０００となる。つまり、このような共重合体ポリマーを用いることで、分子量が約３０００以下の界面活性剤（カウンターイオンを含めない）を適切に吸着して除去できる。
また、共重合体ポリマーの架橋度が４％になると、吸着できるイオンの分子量（カウンターイオンを含めない界面活性剤の分子量）の上限が約４０００となる。更に、共重合体ポリマーの架橋度が２％になると、吸着できるイオンの分子量（カウンターイオンを含めない界面活性剤の分子量）の上限が約１２０００となる。よって、共重合体ポリマーを用いる場合には、界面活性剤の分子量に応じてその架橋度を選択すると良い。
すなわち、界面活性剤の分子量（カウンターイオンを含めない）の最大値が約３０００の場合には、架橋度が８％以下の共重合体ポリマーを用いると良い。また、界面活性剤の分子量（カウンターイオンを含めない）の最大値が約４０００の場合には、架橋度が４％以下の共重合体ポリマーを用いると良い。更に、界面活性剤の分子量（カウンターイオンを含めない）の最大値が約１２０００の場合には、架橋度が２％以下の共重合体ポリマーを用いると良い。
また、このイオン交換樹脂は、陰イオン交換樹脂と陽イオン交換樹脂とが混合されたものであることが望ましい。この場合には、極性の異なる界面活性剤を適切に吸着できる。なお、陰イオン交換樹脂と陽イオン交換樹脂との混合比率は、加工液に添加される界面活性剤の種類等に応じて任意に選択される。
上述のようなイオン交換樹脂は、ノニオン（非イオン）界面活性剤を吸着できない。よって、加工液には、イオン交換樹脂に吸着される界面活性剤のみを添加することが望ましい。このような界面活性剤としては、アニオン（陰イオン）界面活性剤、カチオン（陽イオン）界面活性剤、又は両性界面活性剤が挙げられる。
ところで、第１イオン交換器３８から後段に供給される加工液には、例えば、１００ｐｐｍ以下の僅かな界面活性剤が除去されずに残る可能性がある。そのため、本実施形態の界面活性剤除去ユニット４ｂでは、第１イオン交換器３８の後段に配管４０を介して紫外線光源４２を接続している。
紫外線光源４２は、第１イオン交換器３８から供給される加工液に紫外線（紫外光）を照射する。加工液に紫外線が照射されると、この加工液に含まれる僅かな界面活性剤が分解される。これにより、加工液に残る界面活性剤を後段で除去し易くなる。なお、紫外線光源４２から照射される紫外線によって、加工液に含まれる界面活性剤以外の有機物（生物性の有機物を含む）を分解することもできる。紫外線光源４２の後段には、配管４４を介して第２イオン交換器４６が接続されている。
紫外線光源４２から供給される加工液に含まれる界面活性剤、及びこの界面活性剤を分解して生成される生成物は、第２イオン交換器４６に収容されているイオン交換樹脂に吸着される。このイオン交換樹脂の種類等にも特段の制限はない。例えば、第１イオン交換器３８に収容されるイオン交換樹脂と同等のイオン交換樹脂を第２イオン交換器４６に収容して用いることができる。
第２イオン交換器４６の後段には、配管４８を介して活性炭容器５０が接続されている。この活性炭容器５０には、活性炭が収容されている。活性炭容器５０に収容されている活性炭により、例えば、切削液に残留する界面活性剤や、この界面活性剤を分解して生成される生成物、イオン交換樹脂から発生する微細な樹脂片、その他の有機物等が除去される。なお、活性炭容器５０には、フィルタ機能を持つ活性炭フィルタ等が収容されても良い。
活性炭容器５０へと加工液を供給する配管４８には、加工液の圧力を検出するための圧力センサ５２が設けられている。圧力センサ５２は、制御ユニットに接続されており、圧力センサ５２で検出した圧力の情報を含む信号が制御ユニットへと送られる。制御ユニットは、例えば、圧力センサ５２で検出した加工液の圧力が閾値よりも大きくなると、オペレータに対して活性炭容器５０のフィルタ機能が低下している旨の通知を行う。なお、活性炭容器５０にフィルタ機能を持たせない場合には、圧力センサ５２は省略されて良い。
また、活性炭容器５０へと加工液を供給する配管４８には、加工液の比抵抗を検出するための比抵抗計５４が設けられている。比抵抗計５４は、制御ユニットに接続されており、比抵抗計５４で検出した比抵抗の情報を含む信号が制御ユニットへと送られる。制御ユニットは、例えば、比抵抗計５４で検出した加工液の比抵抗が閾値よりも低くなると、オペレータに対して第１イオン交換器３８や第２イオン交換器４６に収容されているイオン交換樹脂の機能が低下している旨の通知を行う。
活性炭容器５０から供給される加工液は、配管５６等を通じて温度調整ユニット５８へと送られる。なお、温度調整ユニット５８へと加工液を供給する配管５６には、活性炭容器５０の吸着能の検出に適したＴＯＣ（Total Organic Carbon）計（不図示）を接続することが望ましい。
ＴＯＣ計は、加工液に対して紫外線を照射し、この加工液に含まれる有機物を分解した上で、加工液の比抵抗を測定することで、活性炭容器５０から供給される加工液に含まれる有機物の量を算出する。このＴＯＣ計により、活性炭容器５０の吸着能が低下しているか否かを適切に判定できるようになる。
温度調整ユニット５８で所定の温度に調整された加工液は、配管６０等を通じて界面活性剤添加装置６に供給される。図２に示すように、筐体１０の外部には、タッチパネル６２が設けられている。例えば、オペレータからの指示は、このタッチパネル６２を介して制御ユニットに入力される。また、タッチパネル６２には、廃液処理装置４に関する各種の情報が表示される。
図４は、界面活性剤添加装置６の外観を示す斜視図である。図４に示すように、界面活性剤添加装置６は、筐体７２を備えている。筐体７２の内部には、各種の構成要素を収容するための空間が形成されており、廃液処理装置４から配管６０（図３）を通じて加工液が供給される。
また、筐体７２の外部には、操作パッド７４が設けられている。例えば、界面活性剤の添加量は、この操作パッド７４を介して界面活性剤添加装置６の制御ユニット（不図示）に設定される。操作パッド７４に隣接する位置には、表示部７６が設けられている。表示部７６には、例えば、操作パッド７４を介して設定される界面活性剤の添加量（設定値）や、この界面活性剤添加装置６から供給される切削液中の界面活性剤の濃度（測定値）等の情報が表示される。
筐体７２に隣接する位置には、界面活性剤供給ユニット８２が配置されている。この界面活性剤供給ユニット８２には、第１タンク８６ａ及び第２タンク８６ｂが収容される。第１タンク８６ａ及び第２タンク８６ｂには、加工液に供給される界面活性剤が貯留されている。第１タンク８６ａに貯留された界面活性剤は、第１配管８４ａを通じて筐体７２の内部に供給される。
同様に、第２タンク８６ｂに貯留された界面活性剤は、第２配管８４ｂを通じて筐体７２の内部に供給される。このように、本実施形態の界面活性剤供給ユニット８２は、２組のタンク（第１タンク８６ａ及び第２タンク８６ｂ）を使用するので、一方のタンクが空になったとしても、他方のタンクから界面活性剤を供給できる。つまり、界面活性剤を途切れることなく供給できるので、加工液に対する界面活性剤の添加量が変動し難くなる。
筐体７２の内部には、廃液処理装置４から供給される加工液と、界面活性剤供給ユニット８２（第１タンク８６ａ又は第２タンク８６ｂ）から供給される界面活性剤と、を混合する混合ユニット（不図示）が収容されている。この混合ユニットは、廃液処理装置４から供給される加工液に対して所定の添加量となるように界面活性剤を混合する。なお、具体的な界面活性剤の添加量に特段の制限はない。
また、混合ユニットには、界面活性剤添加装置６の外部に配置された純水の供給源（不図示）が接続される。例えば、所定の期間を経過して加工液が劣化した場合や、廃液処理装置４から供給される加工液の流量が不足した場合には、上述した廃液処理装置４から供給される加工液に代えて、又はこの加工液とともに、純水供給源から混合ユニットに純水を供給する。これにより、加工液の品質や供給量等を一定の水準に保つことができる。
界面活性剤添加装置６で界面活性剤が添加された加工液は、加工装置８に供給される。図５は、加工装置８を示す斜視図である。なお、本実施形態では、加工装置８の一例として、被加工物１１を切削加工する際に用いられる切削装置について説明するが、この加工装置８は、被加工物１１を研削加工する際に用いられる研削装置や、被加工物１１をバイト切削加工する際に用いられるバイト切削装置（旋削装置）等でも良い。
図５に示すように、加工装置８は、各構成要素を支持する基台１０４を備えている。基台１０４の上方には、基台１０４を覆うカバー１０６が設けられている。カバー１０６の内側には、空間が形成されており、加工ユニット（切削ユニット）１０８が収容されている。加工ユニット１０８は、Ｙ軸方向（割り出し送り方向）に概ね平行な回転軸となるスピンドル（不図示）を備えている。
このスピンドルの一端側には、円環状の切削ブレード１１０が装着されている。また、スピンドルの他端側には、モータ等の回転駆動源（不図示）が連結されている。更に、切削ブレード１１０の傍には、被加工物１１や切削ブレード１１０に加工液（切削液）を供給するためのノズルが配置されている。この加工ユニット１０８は、加工ユニット移動機構（不図示）によってＹ軸方向に移動する。
加工ユニット１０８の下方には、被加工物１１を保持するチャックテーブル１１４が設けられている。チャックテーブル１１４は、チャックテーブル移動機構（不図示）によってＸ軸方向（加工送り方向）に移動し、回転機構（不図示）によってＺ軸方向（鉛直方向）に平行な回転軸の周りに回転する。
被加工物１１は、代表的には、シリコン等の半導体でなる円盤状のウェーハである。被加工物１１の表面は、例えば、格子状に配列された分割予定ライン（ストリート）で複数の領域に区画されており、各領域には、ＩＣ（Integrated Circuit）、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）等のデバイスが形成されている。
なお、被加工物１１の材質、形状、構造、大きさ等に制限はない。例えば、他の半導体、セラミックス、樹脂、金属等でなる基板を被加工物１１として用いることもできる。同様に、デバイスの種類、数量、形状、構造、大きさ、配置等にも制限はない。被加工物１１には、デバイスが形成されていないこともある。
基台１０４の角部には、カセット支持台１１６が設けられている。このカセット支持台１１６の上面には、複数の被加工物１１を収容可能なカセット１１８が載せられる。カセット支持台１１６の高さ（Ｚ軸方向の位置）は、このカセット１１８から被加工物１１を搬出でき、また、カセット１１８へと被加工物１１を搬入できるように、昇降機構（不図示）等によって制御される。
カバー１０６の前面１０６ａには、ユーザインタフェースとなるタッチパネル１２０が設けられている。このタッチパネル１２０は、上述した加工ユニット１０８、加工ユニット移動機構、チャックテーブル１１４、チャックテーブル移動機構、回転機構、昇降機構等とともに、加工装置８の各部を制御する制御ユニット（不図示）に接続されている。
次に、加工液に添加される界面活性剤について詳述する。上述のように、本実施形態に係る加工液の循環システム２では、イオン交換樹脂を用いて加工液中の界面活性剤を除去する。そのため、加工液には、イオン交換樹脂に吸着される界面活性剤のみを添加することが望ましい。具体的には、例えば、アニオン（陰イオン）界面活性剤、カチオン（陽イオン）界面活性剤、又は両性界面活性剤が用いられる。
また、界面活性剤は、その一部にポリオキシエチレン、ポリオキシアルキレン、ポリアクリル酸、多価アルコール、アルキル鎖、脂肪酸のいずれかを含むことが望ましい。このような構造の界面活性剤を用いることで、被加工物１１への加工屑の付着を効果的に防止できる。
図６は、上述した加工液の循環システム２に使用できる界面活性剤１の構造を模式的に示す図である。図６に示す界面活性剤１は、主に３つの要素からなる。第１要素３は、ポリオキシアルキレンである。このポリオキシアルキレンの付加モル数（number of moles added）は、１〜８０であることが望ましい。この場合、イオン交換樹脂によって界面活性剤１を効率的に除去できるようになる。また、被加工物１１への加工屑の付着を効果的に防止できる。
また、第２要素５は、アルキル鎖である。このアルキル鎖中の炭素数は、１〜１８であることが望ましい。この場合、イオン交換樹脂によって界面活性剤１を効率的に除去できるようになる。また、被加工物１１への加工屑の付着を効果的に防止できる。
そして、第３要素７は、極性基である。界面活性剤１がアニオン界面活性剤である場合、その極性基として、硫酸、リン酸、又はカルボン酸が用いられる。界面活性剤１がカチオン界面活性剤である場合、その極性基として、アミン類、アミド、又はアンモニウムが用いられる。界面活性剤１が、アニオン界面活性剤の極性基とカチオン界面活性剤の極性基との両方を備える両性界面活性剤である場合、その極性基として、硫酸、リン酸、又はカルボン酸と、アミン類、アミド、又はアンモニウムとが用いられる。
上述した界面活性剤１の大きさは、イオン交換樹脂に適切に吸着される範囲内となる。具体的には、界面活性剤１の分子量（カウンターイオンを含めない）は、１２０００以下、好ましくは４０００以下、より好ましくは３０００以下である。また、この界面活性剤１は、イオン交換樹脂に吸着される極性基（第３要素７）を有している。そのため、加工液中の界面活性剤をイオン交換樹脂によって適切に除去できる。
以上のように、本実施形態に係る加工液の循環システム２は、加工装置（切削装置）８から排出される加工液（切削液）から加工屑（切削屑）を除去する加工屑除去ユニット４ａと、加工屑除去ユニット４ａから供給される加工液に含まれている界面活性剤をイオン交換樹脂に吸着させて除去する界面活性剤除去ユニット４ｂと、を含む廃液処理装置４、及び、界面活性剤除去ユニット４ｂから供給される加工液に所定の量の界面活性剤を添加する界面活性剤添加装置（界面活性剤添加ユニット）６を備えている。
そのため、加工装置８で使用された後の加工液を再び加工装置８で使用できる。つまり、加工装置８で使用された後の加工液を常に廃棄しなくて良いので、環境への負荷が小さくなる。また、加工装置８で使用された後の加工液を常に廃棄する場合のような大量の純水を必要としないので、経済性にも優れている。
なお、本発明は、上述した実施形態の記載に制限されず種々変更して実施可能である。例えば、上述した界面活性剤除去ユニット４ｂは、第１イオン交換器３８、紫外線光源４２、第２イオン交換器４６、活性炭容器５０の順に加工液を処理するが、本発明に係る界面活性剤除去ユニットは、他の構成を取り得る。
例えば、本発明の界面活性剤除去ユニットは、１つのイオン交換器だけで構成されても良いし、イオン交換器と紫外線光源とで構成されても良いし、イオン交換器と活性炭容器とで構成されても良い。また、加工液を処理する順序にも制限はない。例えば、イオン交換器の前段に紫外線光源や活性炭容器等が接続されても良い。
その他、上述した実施形態に係る構造、方法等は、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施できる。
２ ：加工液の循環システム
４ ：廃液処理装置
４ａ ：加工屑除去ユニット
４ｂ ：界面活性剤除去ユニット
６ ：界面活性剤添加装置（界面活性剤添加ユニット）
８ ：加工装置（切削装置）
１０ ：筐体
１４ ：配管
１６ ：カセット支持台
１６ ：廃液タンク
１８ ：廃液ポンプ
２０ ：配管
２２ ：電磁弁
２４ ：フィルタ
２６ ：濾液受けパン
２８ ：配管
３０ ：濾液タンク
３２ ：圧力センサ
３４ ：濾液ポンプ
３６ ：配管
３８ ：第１イオン交換器
４０ ：配管
４２ ：紫外線光源
４４ ：配管
４６ ：第２イオン交換器
４８ ：配管
５０ ：活性炭容器
５２ ：圧力センサ
５４ ：比抵抗計
５６ ：配管
５８ ：温度調整ユニット
６０ ：配管
６２ ：タッチパネル
７２ ：筐体
７４ ：操作パッド
７６ ：表示部
８２ ：タンク支持台
８４ａ ：第１配管
８４ｂ ：第２配管
８６ａ ：第１タンク
８６ｂ ：第２タンク
１０４ ：基台
１０６ ：カバー
１０６ａ ：前面
１０８ ：加工ユニット（切削ユニット）
１１０ ：切削ブレード
１１４ ：チャックテーブル
１１６ ：カセット支持台
１１８ ：カセット
１２０ ：タッチパネル
１ ：界面活性剤
３ ：第１要素
５ ：第２要素
７ ：極性基
１１ ：被加工物
４ ：廃液処理装置
４ａ ：加工屑除去ユニット
４ｂ ：界面活性剤除去ユニット
６ ：界面活性剤添加装置（界面活性剤添加ユニット）
８ ：加工装置（切削装置）
１０ ：筐体
１４ ：配管
１６ ：カセット支持台
１６ ：廃液タンク
１８ ：廃液ポンプ
２０ ：配管
２２ ：電磁弁
２４ ：フィルタ
２６ ：濾液受けパン
２８ ：配管
３０ ：濾液タンク
３２ ：圧力センサ
３４ ：濾液ポンプ
３６ ：配管
３８ ：第１イオン交換器
４０ ：配管
４２ ：紫外線光源
４４ ：配管
４６ ：第２イオン交換器
４８ ：配管
５０ ：活性炭容器
５２ ：圧力センサ
５４ ：比抵抗計
５６ ：配管
５８ ：温度調整ユニット
６０ ：配管
６２ ：タッチパネル
７２ ：筐体
７４ ：操作パッド
７６ ：表示部
８２ ：タンク支持台
８４ａ ：第１配管
８４ｂ ：第２配管
８６ａ ：第１タンク
８６ｂ ：第２タンク
１０４ ：基台
１０６ ：カバー
１０６ａ ：前面
１０８ ：加工ユニット（切削ユニット）
１１０ ：切削ブレード
１１４ ：チャックテーブル
１１６ ：カセット支持台
１１８ ：カセット
１２０ ：タッチパネル
１ ：界面活性剤
３ ：第１要素
５ ：第２要素
７ ：極性基
１１ ：被加工物
Claims (7)
- 加工装置で使用された後の加工液を回収して再び使用できる状態にする加工液の循環システムであって、
該加工装置から排出される該加工液から加工屑を除去する加工屑除去ユニットと、
イオン交換樹脂が収容されるイオン交換器を有し、該加工屑除去ユニットから供給される該加工液に含まれている界面活性剤を該イオン交換樹脂に吸着させて除去する界面活性剤除去ユニットと、
該界面活性剤除去ユニットから供給される該加工液に所定の量の該界面活性剤を添加する界面活性剤添加ユニットと、を備え、
該界面活性剤添加ユニットで該所定の量の該界面活性剤が添加された該加工液は該加工装置に再び供給されることを特徴とする加工液の循環システム。 - 該界面活性剤除去ユニットは、該加工液に紫外線を照射する紫外線光源を更に有し、該加工液に含まれている該界面活性剤を該紫外線で分解することを特徴とする請求項１に記載の加工液の循環システム。
- 該界面活性剤除去ユニットは、活性炭が収容される活性炭容器を更に有し、該加工液に含まれている該界面活性剤を該活性炭に吸着させて除去することを特徴とする請求項１に記載の加工液の循環システム。
- 該界面活性剤は、アニオン界面活性剤、カチオン界面活性剤、又は両性界面活性剤であることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の加工液の循環システム。
- 該界面活性剤は、その一部にポリオキシエチレン、ポリオキシアルキレン、ポリアクリル酸、多価アルコール、アルキル鎖、脂肪酸のいずれかを含むことを特徴とする請求項４に記載の加工液の循環システム。
- 該界面活性剤は、炭素数が１〜１８のアルキル鎖を含むことを特徴とする請求項４に記載の加工液の循環システム。
- 該界面活性剤は、ポリオキシアルキレンを含み、該ポリオキシアルキレンの付加モル数が１〜８０であることを特徴とする請求項４に記載の加工液の循環システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2019027326A JP7337442B2 (ja) | 2019-02-19 | 2019-02-19 | 加工液の循環システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2019027326A JP7337442B2 (ja) | 2019-02-19 | 2019-02-19 | 加工液の循環システム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2020131354A true JP2020131354A (ja) | 2020-08-31 |
| JP7337442B2 JP7337442B2 (ja) | 2023-09-04 |
Family
ID=72277268
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2019027326A Active JP7337442B2 (ja) | 2019-02-19 | 2019-02-19 | 加工液の循環システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP7337442B2 (ja) |
Citations (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01135580A (ja) * | 1987-11-24 | 1989-05-29 | Japan Organo Co Ltd | 半導体ウエハーの製造工程より排出される排水の処理方法 |
| US4950330A (en) * | 1987-01-14 | 1990-08-21 | Sanko Kaihatsu Kagaku Kenkyusho | Aqueous dispersion of a developer for pressure-sensitive recording sheet and a process for producing the same |
| JPH0838807A (ja) * | 1994-07-29 | 1996-02-13 | Suzuki Motor Corp | 廃液処理装置 |
| JPH11226569A (ja) * | 1998-02-12 | 1999-08-24 | Japan Organo Co Ltd | 水中の有機物除去装置及び超純水製造装置 |
| JP2000309796A (ja) * | 1999-04-26 | 2000-11-07 | Kao Corp | 洗浄剤組成物 |
| JP2001099835A (ja) * | 1999-09-30 | 2001-04-13 | Internatl Reagents Corp | 界面活性剤の除去手段 |
| JP2001214194A (ja) * | 2000-02-02 | 2001-08-07 | Kao Corp | 粉末洗剤組成物 |
| JP2005288287A (ja) * | 2004-03-31 | 2005-10-20 | Kurita Water Ind Ltd | 有機性排水の処理方法 |
| JP2009013301A (ja) * | 2007-07-05 | 2009-01-22 | Adeka Corp | ダイシング切削水用添加剤及びそれを使用した切削加工方法 |
| JP2011132302A (ja) * | 2009-12-22 | 2011-07-07 | Kao Corp | 圧延機廻り用洗浄剤組成物 |
| KR20110118726A (ko) * | 2009-02-18 | 2011-10-31 | 아레바 엔피 게엠베하 | 방사성 오염된 표면의 제염 방법 |
| JP2011255326A (ja) * | 2010-06-10 | 2011-12-22 | Iwasaki Electric Co Ltd | 超純水製造システム |
| JP2016165771A (ja) * | 2015-03-10 | 2016-09-15 | 株式会社ディスコ | 加工液循環型加工システム |
-
2019
- 2019-02-19 JP JP2019027326A patent/JP7337442B2/ja active Active
Patent Citations (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4950330A (en) * | 1987-01-14 | 1990-08-21 | Sanko Kaihatsu Kagaku Kenkyusho | Aqueous dispersion of a developer for pressure-sensitive recording sheet and a process for producing the same |
| JPH01135580A (ja) * | 1987-11-24 | 1989-05-29 | Japan Organo Co Ltd | 半導体ウエハーの製造工程より排出される排水の処理方法 |
| JPH0838807A (ja) * | 1994-07-29 | 1996-02-13 | Suzuki Motor Corp | 廃液処理装置 |
| JPH11226569A (ja) * | 1998-02-12 | 1999-08-24 | Japan Organo Co Ltd | 水中の有機物除去装置及び超純水製造装置 |
| JP2000309796A (ja) * | 1999-04-26 | 2000-11-07 | Kao Corp | 洗浄剤組成物 |
| JP2001099835A (ja) * | 1999-09-30 | 2001-04-13 | Internatl Reagents Corp | 界面活性剤の除去手段 |
| JP2001214194A (ja) * | 2000-02-02 | 2001-08-07 | Kao Corp | 粉末洗剤組成物 |
| JP2005288287A (ja) * | 2004-03-31 | 2005-10-20 | Kurita Water Ind Ltd | 有機性排水の処理方法 |
| JP2009013301A (ja) * | 2007-07-05 | 2009-01-22 | Adeka Corp | ダイシング切削水用添加剤及びそれを使用した切削加工方法 |
| KR20110118726A (ko) * | 2009-02-18 | 2011-10-31 | 아레바 엔피 게엠베하 | 방사성 오염된 표면의 제염 방법 |
| JP2011132302A (ja) * | 2009-12-22 | 2011-07-07 | Kao Corp | 圧延機廻り用洗浄剤組成物 |
| JP2011255326A (ja) * | 2010-06-10 | 2011-12-22 | Iwasaki Electric Co Ltd | 超純水製造システム |
| JP2016165771A (ja) * | 2015-03-10 | 2016-09-15 | 株式会社ディスコ | 加工液循環型加工システム |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP7337442B2 (ja) | 2023-09-04 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP7021868B2 (ja) | 加工廃液処理装置 | |
| JP5461918B2 (ja) | 加工廃液処理装置 | |
| JP2009214193A (ja) | 加工廃液処理装置 | |
| TW202037458A (zh) | 廢液處理裝置 | |
| KR20200022331A (ko) | 연마 패드 | |
| JP7337442B2 (ja) | 加工液の循環システム | |
| JP5681029B2 (ja) | 加工廃液処理装置 | |
| CN112299619A (zh) | 废液处理装置 | |
| JP2016215300A (ja) | フィルター装置 | |
| KR102353199B1 (ko) | 절삭 장치 | |
| JP5770004B2 (ja) | 加工廃液処理装置 | |
| JP2017217594A (ja) | イオン交換ユニット及びイオン交換樹脂の交換方法 | |
| JP2009050999A (ja) | 平面研磨装置 | |
| JP7399564B2 (ja) | イオン交換ユニット及びイオン交換樹脂の交換方法 | |
| JP2012223846A (ja) | 加工廃液処理装置 | |
| US6116986A (en) | Drainage structure in polishing plant and method of polishing using structure | |
| CN112299618A (zh) | 废液处理装置 | |
| JP6246537B2 (ja) | サンプリング機構 | |
| JP2022186379A (ja) | 洗浄装置 | |
| JP2012114196A (ja) | 切削装置 | |
| JP2021167039A (ja) | 加工装置 | |
| JP2021183304A (ja) | 純水生成装置、及び紫外線照射ユニット | |
| JP2022093979A (ja) | 加工廃液処理装置 | |
| JP2022061903A (ja) | ドレッシング工具 | |
| JP2021178394A (ja) | 切削装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20211210 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20221019 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20221025 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20221215 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20230404 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20230822 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20230822 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7337442 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |