JP7337442B2 - Machining fluid circulation system - Google Patents
Machining fluid circulation system Download PDFInfo
- Publication number
- JP7337442B2 JP7337442B2 JP2019027326A JP2019027326A JP7337442B2 JP 7337442 B2 JP7337442 B2 JP 7337442B2 JP 2019027326 A JP2019027326 A JP 2019027326A JP 2019027326 A JP2019027326 A JP 2019027326A JP 7337442 B2 JP7337442 B2 JP 7337442B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- surfactant
- working fluid
- circulation system
- unit
- ion exchanger
- 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.)
- Active
Links
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
- Treatment Of Water By Ion Exchange (AREA)
- Physical Water Treatments (AREA)
- Water Treatment By Sorption (AREA)
- Dicing (AREA)
- Auxiliary Devices For Machine Tools (AREA)
- Grinding-Machine Dressing And Accessory Apparatuses (AREA)
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。 BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a working fluid circulation system that recovers working fluid after it has been used in a working apparatus and makes it ready for reuse.
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。 2. Description of the Related Art In electronic equipment represented by mobile phones and personal computers, device chips having devices such as electronic circuits are essential components. A device chip is produced by, for example, partitioning the surface of a wafer made of a semiconductor material such as silicon into a plurality of regions by dividing lines (streets), forming devices in each region, and then dividing the wafer along the dividing lines. Obtained by dividing.
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。 When dividing a wafer into a plurality of device chips, for example, an annular cutting blade formed by hardening abrasive grains such as diamond with a binding material such as metal or resin is used (see, for example, Patent Document 1). The wafer can be divided into a plurality of device chips by rotating the cutting blade at high speed to cut into the wafer along the dividing lines.
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。 In the above-described cutting work in which the cutting blade is cut into the wafer, a working fluid (cutting water) containing water as a main component is supplied to the working point where the wafer and the cutting blade come into contact with each other. The working fluid cools the wafer and cutting blade. In addition, processing debris (cutting debris) generated from the wafer or the like during cutting is discharged to the outside of the wafer together with the processing fluid.
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。
In recent years, a technique of adding a polymer to the working fluid has been proposed (see
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。 Heretofore, working fluids to which additives such as polymers have been added are discarded after use. However, the method of always discarding the working fluid after it has been used cannot always minimize the burden on the environment. In addition, since this method requires a large amount of pure water to be used as the working fluid, there is room for improvement in terms of economy.
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。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of such problems, and an object of the present invention is to provide a machining fluid circulation system that can reduce the burden on the environment and is economically efficient. be.
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第1イオン交換器及び第2イオン交換器と、該加工液に紫外線を照射する紫外線光源と、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紫外線で分解するとともに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、該第1イオン交換器の後段には、該紫外線光源が接続されており、該紫外線光源の後段には、該第2イオン交換器が接続されており、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。 According to one aspect of the present invention, there is provided a processing liquid circulation system that recovers the processing liquid after it has been used in a processing apparatus and makes it ready for reuse, wherein processing is performed from the processing liquid discharged from the processing apparatus. A machining scrap removal unit for removing scraps, a first ion exchanger and a second ion exchanger containing ion exchange resin, and an ultraviolet light source for irradiating the machining liquid with ultraviolet light, wherein the machining scraps are removed. a surfactant removing unit that decomposes the surfactant contained in the working fluid supplied from the unit with the ultraviolet rays and removes the surfactant by adsorbing it to the ion exchange resin; a surfactant addition unit for adding a predetermined amount of the surfactant to the working liquid , wherein the ultraviolet light source is connected after the first ion exchanger, and the ultraviolet light source is connected after the first ion exchanger; is connected to the second ion exchanger, and the working fluid to which the predetermined amount of the surfactant has been added in the surfactant adding unit is resupplied to the working device. A circulation system is provided.
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。 In one aspect of the present invention, the surfactant removal unit further has an activated carbon container containing activated carbon, and the surfactant contained in the working liquid can be adsorbed to the activated carbon and removed. preferable.
また、本発明の一態様において、該第2イオン交換器の後段には、該活性炭容器が接続されていることが好ましい。 Moreover, in one aspect of the present invention, it is preferable that the activated carbon container is connected to the rear stage of the second ion exchanger .
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。 Moreover, in one aspect of the present invention, the surfactant is preferably an anionic surfactant, a cationic surfactant, or an amphoteric surfactant.
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。 Moreover, in one aspect of the present invention, the surfactant preferably contains polyoxyethylene, polyoxyalkylene, polyacrylic acid, polyhydric alcohol, alkyl chain, or fatty acid in part.
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。 Moreover, in one aspect of the present invention, the surfactant preferably contains an alkyl chain having 1 to 18 carbon atoms.
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。 Further, in one aspect of the present invention, the surfactant preferably contains a polyoxyalkylene, and the added mole number of the polyoxyalkylene is 1-80.
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。 A machining fluid circulation system according to an aspect of the present invention includes a machining scrap removal unit that removes machining scraps from machining fluid discharged from a machining apparatus, and an interface included in the machining fluid supplied from the machining scraps removing unit. a surfactant removal unit that removes the surfactant by adsorbing it to the ion exchange resin; and a surfactant addition unit that adds a predetermined amount of surfactant to the working fluid supplied from the surfactant removal unit. ing.
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。 Therefore, the working fluid that has been used in the processing device can be reused in the processing device. In other words, since it is not always necessary to dispose of the working fluid after it has been used in the working equipment, the load on the environment is reduced. Moreover, since a large amount of pure water is not required unlike the case where the working fluid used in the working equipment is always discarded, it is also economical.
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。
An embodiment according to one aspect of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a functional block diagram showing a working
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。
The waste liquid treatment device 4 treats the working fluid (cutting water) discharged from the processing device (cutting device) 8 and sends it to the
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。
FIG. 2 is a perspective view showing the appearance of the waste liquid treatment device 4 according to this embodiment. As shown in FIG. 2, the waste liquid treatment device 4 has a rectangular
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。
FIG. 3 is a diagram schematically showing the internal structure of the waste liquid treatment apparatus 4. As shown in FIG. As shown in FIG. 3, the space inside the
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。
A
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。
A filtrate receiving
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。
A
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。
For example, when the pressure of the working fluid detected by the
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。 The control unit is typically configured by a computer including a processing device such as a CPU (Central Processing Unit) and a storage device such as a flash memory. Various functions of the control unit are realized by operating a processing device or the like according to software stored in the storage device.
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。
A
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。
By passing the working fluid sent out from the
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。 For example, when the molecular weight of the surfactant not containing counter ions is about 4,000 or less, it is preferable to use a so-called gel type surfactant whose upper limit is about 4,000 in the molecular weight of ions that can be adsorbed. Some gel types have micropores. When using one having micropores, the upper limit of the molecular weight of ions that can be adsorbed (that is, the molecular weight of the surfactant not including counter ions) is about 12,000.
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。 More specifically, for example, in an ion exchange resin made of a copolymer of styrene and divinylbenzene, when the degree of cross-linking of this copolymer is 8%, the molecular weight of ions that can be adsorbed (not including counter ions) is The upper limit of the molecular weight of the surfactant) is about 3,000. That is, by using such a copolymer, surfactants having a molecular weight of about 3000 or less (excluding counter ions) can be adequately adsorbed and removed.
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。 Further, when the degree of cross-linking of the copolymer is 4%, the upper limit of the molecular weight of ions that can be adsorbed (the molecular weight of the surfactant not including counter ions) is about 4,000. Furthermore, when the degree of cross-linking of the copolymer is 2%, the upper limit of the molecular weight of ions that can be adsorbed (the molecular weight of the surfactant not including counter ions) is about 12,000. Therefore, when a copolymer is used, the degree of cross-linking should be selected according to the molecular weight of the surfactant.
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。 That is, when the maximum molecular weight of the surfactant (not including the counterion) is about 3000, it is preferable to use a copolymer having a degree of cross-linking of 8% or less. Further, when the maximum molecular weight of the surfactant (not including the counterion) is about 4000, it is preferable to use a copolymer having a degree of cross-linking of 4% or less. Furthermore, when the maximum molecular weight of the surfactant (not including the counterion) is about 12,000, it is preferable to use a copolymer with a degree of cross-linking of 2% or less.
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。 Moreover, it is desirable that the ion exchange resin is a mixture of an anion exchange resin and a cation exchange resin. In this case, surfactants with different polarities can be adsorbed appropriately. The mixing ratio of the anion exchange resin and the cation exchange resin is arbitrarily selected according to the type of surfactant added to the working liquid.
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。 Ion exchange resins such as those described above cannot adsorb nonionic surfactants. Therefore, it is desirable to add only the surfactant that can be adsorbed to the ion exchange resin to the working fluid. Such surfactants include anionic (anionic) surfactants, cationic (cationic) surfactants, or amphoteric surfactants.
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。
By the way, there is a possibility that a small amount of surfactant of 100 ppm or less, for example, remains without being removed from the working liquid supplied from the
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。
The ultraviolet
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。
The surfactant contained in the working fluid supplied from the
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。
An activated
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。
A
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。
A
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。
The working fluid supplied from the activated
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。
The TOC meter irradiates the working fluid with ultraviolet rays to decompose the organic matter contained in the working fluid, and then measures the resistivity of the working fluid to determine the specific resistance of the working fluid contained in the working fluid supplied from the activated
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。
The working fluid adjusted to a predetermined temperature by the
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。
FIG. 4 is a perspective view showing the appearance of the
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。
An
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。
A
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。
Similarly, the surfactant stored in the
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。
Inside the
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。
A pure water supply source (not shown) arranged outside the
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。
The working fluid to which the surfactant has been added by the
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。
As shown in FIG. 5, the
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。
An
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。
A chuck table 114 that holds the
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。
The
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。
The material, shape, structure, size, etc. of the
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。
A
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。
A
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。
Next, the surfactant added to the working fluid will be described in detail. As described above, in the working
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。
Moreover, it is desirable that the surfactant partly contains any of polyoxyethylene, polyoxyalkylene, polyacrylic acid, polyhydric alcohol, alkyl chain, and fatty acid. By using a surfactant having such a structure, it is possible to effectively prevent the adhesion of processing waste to the
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。
FIG. 6 is a diagram schematically showing the structure of the surfactant 1 that can be used in the above-described working
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。
Also, the
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。
And the
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。 The size of the surfactant 1 described above is within a range that is adequately adsorbed on the ion exchange resin. Specifically, the molecular weight (not including counter ions) of Surfactant 1 is 12,000 or less, preferably 4,000 or less, and more preferably 3,000 or less. Further, this surfactant 1 has a polar group (the third element 7) that is adsorbed on the ion exchange resin. Therefore, the surfactant in the working fluid can be appropriately removed by the ion exchange resin.
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。
As described above, the machining
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。
Therefore, the working fluid that has been used in the
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。
It should be noted that the present invention is not limited to the description of the above-described embodiment and can be implemented with various modifications. For example, the
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。 For example, the surfactant removal unit of the present invention may be composed of only one ion exchanger, may be composed of an ion exchanger and an ultraviolet light source, or may be composed of an ion exchanger and an activated carbon container. May be. Moreover, there is no restriction on the order of processing the working liquid. For example, an ultraviolet light source, an activated carbon container, or the like may be connected upstream of the ion exchanger.
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。 In addition, the structures, methods, and the like according to the above-described embodiments can be modified as appropriate without departing from the scope of the present invention.
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
2: Processing liquid circulation system 4: Waste
8: processing device (cutting device)
10: Housing 14: Piping 16: Cassette support 16: Waste liquid tank 18: Waste liquid pump 20: Piping 22: Solenoid valve 24: Filter 26: Filtrate receiving pan 28: Piping 30: Filtrate tank 32: Pressure sensor 34: Filtrate pump 36: Piping 38: First ion exchanger 40: Piping 42: Ultraviolet light source 44: Piping 46: Second ion exchanger 48: Piping 50: Activated carbon container 52: Pressure sensor 54: Resistivity meter 56: Piping 58: Temperature control Unit 60 : Pipe 62 : Touch panel 72 : Housing 74 : Operation pad 76 : Display unit 82 :
110: Cutting blade 114: Chuck table 116: Cassette support 118: Cassette 120: Touch panel 1: Surfactant 3: First element 5: Second element 7: Polar group 11: Workpiece
Claims (7)
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第1イオン交換器及び第2イオン交換器と、該加工液に紫外線を照射する紫外線光源と、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紫外線で分解するとともに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、
該第1イオン交換器の後段には、該紫外線光源が接続されており、該紫外線光源の後段には、該第2イオン交換器が接続されており、
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。 A machining fluid circulation system that recovers the machining fluid after it has been used in the machining apparatus and makes it ready for reuse,
a processing waste removing unit for removing processing waste from the processing liquid discharged from the processing apparatus;
a first ion exchanger and a second ion exchanger containing ion exchange resin; a surfactant removal unit that decomposes the surfactant contained in the ultraviolet ray and adsorbs it to the ion exchange resin to remove it;
a surfactant addition unit for adding a predetermined amount of the surfactant to the working fluid supplied from the surfactant removal unit;
The ultraviolet light source is connected after the first ion exchanger, and the second ion exchanger is connected after the ultraviolet light source,
A working fluid circulation system, wherein the working fluid to which the predetermined amount of the surfactant has been added in the surfactant adding unit is resupplied to the working device.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019027326A JP7337442B2 (en) | 2019-02-19 | 2019-02-19 | Machining fluid circulation system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019027326A JP7337442B2 (en) | 2019-02-19 | 2019-02-19 | Machining fluid circulation system |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2020131354A JP2020131354A (en) | 2020-08-31 |
JP7337442B2 true JP7337442B2 (en) | 2023-09-04 |
Family
ID=72277268
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2019027326A Active JP7337442B2 (en) | 2019-02-19 | 2019-02-19 | Machining fluid circulation system |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP7337442B2 (en) |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000309796A (en) | 1999-04-26 | 2000-11-07 | Kao Corp | Detergent composition |
JP2001099835A (en) | 1999-09-30 | 2001-04-13 | Internatl Reagents Corp | Method for eliminating surface-active agent |
JP2001214194A (en) | 2000-02-02 | 2001-08-07 | Kao Corp | Powdery detergent composition |
JP2005288287A (en) | 2004-03-31 | 2005-10-20 | Kurita Water Ind Ltd | Organic wastewater treatment method |
JP2009013301A (en) | 2007-07-05 | 2009-01-22 | Adeka Corp | Additive for dicing cutting water and cutting work method using its additive |
JP2011132302A (en) | 2009-12-22 | 2011-07-07 | Kao Corp | Detergent composition for perimeter of rolling mill |
JP2011255326A (en) | 2010-06-10 | 2011-12-22 | Iwasaki Electric Co Ltd | Ultrapure water production system |
JP2016165771A (en) | 2015-03-10 | 2016-09-15 | 株式会社ディスコ | Processing liquid circulation type processing system |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3879721T2 (en) * | 1987-01-14 | 1993-10-28 | Kanzaki Paper Mfg Co Ltd | Aqueous developer dispersion for a pressure-sensitive recording sheet and process for its production. |
JP2647104B2 (en) * | 1987-11-24 | 1997-08-27 | オルガノ株式会社 | Method for treating wastewater discharged from semiconductor wafer manufacturing process |
JPH0838807A (en) * | 1994-07-29 | 1996-02-13 | Suzuki Motor Corp | Waste liquid treatment device |
JPH11226569A (en) * | 1998-02-12 | 1999-08-24 | Japan Organo Co Ltd | Apparatus for removing organic substance in water and apparatus for producing ultrapure water |
DE102009002681A1 (en) * | 2009-02-18 | 2010-09-09 | Areva Np Gmbh | Method for the decontamination of radioactively contaminated surfaces |
-
2019
- 2019-02-19 JP JP2019027326A patent/JP7337442B2/en active Active
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000309796A (en) | 1999-04-26 | 2000-11-07 | Kao Corp | Detergent composition |
JP2001099835A (en) | 1999-09-30 | 2001-04-13 | Internatl Reagents Corp | Method for eliminating surface-active agent |
JP2001214194A (en) | 2000-02-02 | 2001-08-07 | Kao Corp | Powdery detergent composition |
JP2005288287A (en) | 2004-03-31 | 2005-10-20 | Kurita Water Ind Ltd | Organic wastewater treatment method |
JP2009013301A (en) | 2007-07-05 | 2009-01-22 | Adeka Corp | Additive for dicing cutting water and cutting work method using its additive |
JP2011132302A (en) | 2009-12-22 | 2011-07-07 | Kao Corp | Detergent composition for perimeter of rolling mill |
JP2011255326A (en) | 2010-06-10 | 2011-12-22 | Iwasaki Electric Co Ltd | Ultrapure water production system |
JP2016165771A (en) | 2015-03-10 | 2016-09-15 | 株式会社ディスコ | Processing liquid circulation type processing system |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2020131354A (en) | 2020-08-31 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP7021868B2 (en) | Processing waste liquid treatment equipment | |
CN110856908B (en) | Polishing pad | |
CN109420980B (en) | Trimming plate, method of using trimming plate, and cutting device | |
JP2009158768A (en) | Grinding apparatus | |
CN111434368A (en) | Waste liquid treatment device | |
JP2014143323A (en) | Processing device | |
JP7337442B2 (en) | Machining fluid circulation system | |
CN112299619A (en) | Waste liquid treatment device | |
US20210362295A1 (en) | Dressing member | |
CN108237467B (en) | Method for processing grinding pad | |
JP4715880B2 (en) | Surface polishing equipment | |
JP5907797B2 (en) | Wafer processing method | |
CN115432872A (en) | Cleaning device | |
JP2009028876A (en) | Grinding apparatus, and method for observing the same | |
KR102353199B1 (en) | Cutting apparatus | |
JP2017217594A (en) | Ion exchange unit and method for replacing ion exchange resin | |
JP2021170598A (en) | Processing device | |
JPH0417713B2 (en) | ||
JP7515390B2 (en) | Processing waste liquid treatment equipment | |
JP6246537B2 (en) | Sampling mechanism | |
CN109420975B (en) | Polishing pad | |
EP1325793B1 (en) | Drainage structure in polishing plant | |
CN112299618B (en) | Waste liquid treatment device | |
JP2022061903A (en) | Dressing tool | |
JP2021094674A (en) | Waste liquid treatment apparatus and processing water reclamation system |
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 |