TWI433748B - Processing waste liquid treatment device - Google Patents

Description

加工廢液處理裝置 發明領域

本發明係有關於一種加工廢液處理裝置，係安設在切削半導體晶片等的被加工物之切削裝置等的加工裝置上，處理加工時所供給之加工液的廢液。

發明背景

半導體元件製造步驟中，在大致圓板形狀的半導體晶片之表面利用排列成格子狀的被稱為芯片間隔(street)的分割預定線劃分成複數的區域，在該劃分成的區域形成IC、LSI等的元件。而且，藉由沿著芯片間隔切斷半導體晶片以分割元件所形成的區域來製造每個半導體元件。另外，在藍寶石基板之表面積層有氮化鎵系化合物半導體等的光元件晶片亦可透過沿著芯片間隔進行切斷來分割每個發光二極管、雷射二極管等的光元件，在電氣機器受到廣泛應用。

沿著上述半導體晶片或光元件晶片等之芯片間隔的切斷通常係利用被稱為切割機的切削裝置進行。該切割裝置具備工作盤、切削設備與加工水供給設備，該工作盤係保持半導體晶片等的被加工物，該切削設備係具備用以切削保持在該工作盤上之被加工物的切削刀，該加工水供給設備係對切削刀供給加工水；利用該加工水供給設備藉由對旋轉的切削刀供給切削水之作法來冷卻切削刀，同時邊對切削刀作用的被加工物之切削部供給加工水邊實施切削作業。

如上所述，在切削時所供給的加工液中會混入因切削矽或氮化鎵系化合物半導體而產生的切削屑。由於混入有該半導體元件構成之切削屑的加工廢液會污染環境，所以在利用加工廢液處理裝置除去切削屑以後，要進行再利用或廢棄。(例如，參見專利文獻1。)

先前技術文獻 專利文獻

專利文獻1　特開2004-230527號公報

上述加工廢液處理裝置具備廢液收容槽、廢液輸送泵、廢液過濾設備、清水蓄水槽、清水輸送泵與純水生成設備；該廢液收容槽係收容加工廢液，該加工廢液係切削裝置在進行加工時所供給的加工液因加工而生成者；該廢液輸送泵係輸送該廢液收容槽所收容的加工廢液；該廢液過濾設備係過濾利用該廢液輸送泵輸送的加工廢液並純化成清水；該清水蓄水槽係將利用該廢液過濾設備純化的清水加以蓄水；該清水輸送泵係輸送在該清水蓄水槽蓄水的清水，該純水生成設備包含離子交換器，該離子交換器係將利用該清水輸送泵輸送的清水純化成純水。

上述加工廢液處理裝置的純水生成設備所使用之離子交換器係採用混合有陰離子交換樹脂與陽離子交換樹脂的混合樹脂，其存在壽命短且不經濟的問題。

本發明係鑒於上述事實而完成者，其主要技術課題在於提供一種加工廢液處理裝置，其可以延長純水生成設備所使用之離子交換器的壽命。

為解決上述主要技術課題，利用本發明，提供一種加工廢液處理裝置，其具備廢液收容槽、廢液輸送泵、廢液過濾設備、清水蓄水槽、清水輸送泵與純水生成設備；該廢液收容槽係收容加工廢液，該加工廢液係加工裝置進行加工時所供給的加工液因加工而生成者；該廢液輸送泵係輸送該廢液收容槽所收容的加工廢液；該廢液過濾設備係過濾利用該廢液輸送泵輸送的加工廢液並純化成清水；該清水蓄水槽係將利用該廢液過濾設備純化的清水加以蓄水；該清水輸送泵係輸送在該清水蓄水泵蓄水的清水；該純水生成設備包含離子交換器，該離子交換器係將利用清水輸送泵輸送的清水純化成純水；該加工廢液處理裝置之特徵在於，該離子交換器具備外殼、陰離子交換樹脂層及混合樹脂層，該陰離子交換樹脂層係僅由收容在該外殼內的陰離子交換樹脂構成，該混合樹脂層係混合有陰離子交換樹脂與陽離子交換樹脂；該外殼設有清水流入設備與純水流出設備，該清水流入設備係將清水流入到該陰離子交換樹脂層，該純水流出設備係從該混合樹脂層側流出純水。

希望形成上述陰離子交換樹脂層之陰離子交換樹脂與，形成上述混合樹脂層之混合樹脂的重量比設定在3:2～4:1。另外，形成上述混合樹脂層之陰離子交換樹脂與陽離子交換樹脂的重量比係設定為3:2。

構成依據本發明的加工廢液處理裝置之純水生成設備之離子交換器係由陰離子交換樹脂層及混合樹脂層構成，該陰離子交換樹脂層係僅由陰離子交換樹脂構成，該混合樹脂層係混合有陰離子交換樹脂與陽離子交換樹脂，與此同時由於係清水從陰離子交換樹脂層側流入且從混合樹脂層側流出純水之狀態，就可以將因切削或研削較多地混入陰離子之半導體而生成的廢液有效地轉化成純水，同時可以延長離子交換器之壽命。

圖式簡單說明

第1圖係依據本發明所構成之加工廢液處理裝置鄰接配設在作為加工裝置的切削裝置之狀態的示意斜視圖。

第2圖係依據本發明所構成之加工廢液處理裝置的構成要素依據加工廢液之流動的示意說明圖。

第3圖係透視構成第2圖所示裝置外殼之各壁，在裝置外殼內配置的加工廢液處理裝置之構成要素之狀態的示意斜視圖。

第4圖係構成第2圖所示之加工廢液處理裝置的純水生成設備之離子交換器的第1實施形態之示意斷面圖。

第5圖係構成第2圖所示之加工廢液處理裝置的純水生成設備之離子交換器的第2實施形態之示意斷面圖。

第6圖係利用本發明所構成之離子交換器與習知採用的離子交換器之處理時間與從離子交換器流出的水之比電阻值的計測結果示意圖。

用以實施發明之形態

以下，將就依據本發明構成之加工廢液處理裝置的合適實施形態，參照附圖作詳細說明。

第1圖中示出了鄰接配設在作為加工裝置的切削裝置的採用本發明之加工廢液處理裝置之斜視圖。

作為加工裝置的切削裝置2具備大致長方體狀的裝置外殼20。在該裝置外殼20內，保持被加工物的工作盤21係可以在切削進給方向的箭頭X所示之方向移動地加以配設。工作盤21係藉由操作未圖示出的吸引設備以吸引保持被加工物在上面的保持面上。另外，工作盤21係利用未圖示出的旋轉機構形成可以旋轉之結構。再者，在工作盤21配設有用以固定環狀框之夾具211，該環狀框係透過切割膠帶支撐作為被加工物的後述晶片。形成這種結構的工作盤21係利用未圖示出的切削進給設備成為可以在箭頭X所示之切削進給方向移動的狀態。

第1圖所示之切削裝置2係具備作為切削手段之主軸部件22。主軸部件22係利用未圖示出的切出進給設備在第1圖中箭頭Y所示之切出進給方向移動，同時，利用未圖示出的切入進給設備在第1圖中箭頭Z所示之切割進給方向移動。該主軸部件22具備主軸套221、旋轉主軸222與切削刀223，該主軸套221係裝在未圖示出的移動基台且在切出進給方向的箭頭Y所示之方向及切入進給方向之箭頭Z所示之方向移動調整，該旋轉主軸222係由該主軸套221支撐自由旋轉，該切削刀223係裝在該旋轉主軸222的前端部。在主軸套221的前端部安裝覆蓋切削刀223之上半部的刀套224，該刀套224上配設有面向上述切削刀223噴射加工液之加工液供給噴嘴225。再者，加工液供給噴嘴225係連接未圖示出的加工液供給設備。

第1圖所示的切削裝置2具備攝像設備23，其係將保持在上述工作盤21上的被加工物之表面攝像，且係用以檢測應該利用上述切削刀223進行切削之區域。該攝像設備23係由顯微鏡或CCD相機等的光學設備構成。另外，在上述裝置外殼20中的盒裝載區域24a上，配設有盒裝載台24，該盒裝載台24係裝載收容被加工物之盒。該盒裝載台24係形成可以利用未圖示出之升降裝置在上下方向移動之結構。在盒裝載台24上裝載收容作為被加工物之半導體晶片W之盒25。盒25所收容的半導體晶片W係在表面形成格子狀之芯片間隔，在利用該格子狀的芯片間隔劃分成複數的矩形區域形成IC、LSI等的元件。這樣所形成的半導體晶片W係以背面貼在切割膠帶T之表面的狀態收容在盒25，該切割膠帶T係裝在環狀的支撐框F上。

另外，圖示的實施形態中切削裝置2係具備搬出‧搬入設備27、第1搬送設備28、洗淨設備29與第2搬送設備290，該搬出‧搬入設備27係將裝載於盒裝載台24上的盒25所收容之半導體晶片W(在環狀框F透過切割膠帶T支撐的狀態)搬出到暫置台26，該第1搬送設備28係將搬出到暫置台26的半導體晶片W搬送到上述工作盤21上，該洗淨設備29係洗淨工作盤21上經切削加工的半導體晶片W，該第2搬送設備290係將工作盤21上經切削加工的半導體晶片W搬送至洗淨設備29。

第1圖所示之切削裝置2係形成如上所述之結構，以下將就其作用作簡單說明。

裝載於盒裝載台24上的盒25，在其指定位置所收容的半導體晶片W(在環狀框F透過切割膠帶T支撐之狀態)係利用未圖示出的升降設備藉由盒裝載台24發生上下移動來定位到搬出位置。接著，搬出設備27發生進退動作，將定位在搬出位置的半導體晶片W搬出到暫置台26上。利用第1搬送設備28的旋回動作將搬出到暫置台26的半導體晶片W搬送到上述工作盤21。待半導體晶片W裝載到工作盤21上後，未圖示出的吸引設備發生動作將半導體晶片W吸引保持在工作盤21上。另外，透過切割膠帶T支撐半導體晶片W的環狀框F係利用上述夾具211加以固定。這樣處理將保持半導體晶片W的工作盤21移動到攝像設備23的正下方為止。當工作盤21定位在攝像設備23的正下方時，利用攝像設備23檢測半導體晶片W上形成的芯片間隔，將主軸部件22在切出方向的箭頭Y方向移動調節，精密校準芯片間隔與切削刀223來進行作業。

之後，在箭頭Z所示方向將切削刀223切入進給指定量並在指定的方向旋轉，同時在切削進給方向的箭頭X所示方向(與切削刀223之旋轉軸直交的方向)將吸引保持有半導體晶片W的工作盤21以指定的切削進給速度移動，藉此利用切削刀223沿著指定的芯片間隔切斷保持在工作盤21上的半導體晶片W(切削步驟)。在該切削步驟中，操作未圖示出的加工液供給設備從加工液供給噴嘴225向切削刀223作用的加工部噴射加工液。這樣處理，沿著指定的芯片間隔切斷半導體晶片W後，將工作盤21在箭頭Y所示之方向按芯片之間隔切出進給以實施上述切削步驟。而且，沿著在半導體晶片W的指定方向延伸的全部芯片間隔實施切削步驟後，令工作盤21旋轉90度，沿著在與半導體晶片W的指定方向直交之方向延伸的芯片間隔實行切削步驟，藉此切削半導體晶片W上形成格子狀的全部芯片間隔以分割每個切片。再者，利用切割膠帶T的作用令分割成的切片不會散亂，被環狀框F所支撐以維持晶片之狀態。

如上所述地結束沿著半導體晶片W的芯片間隔之切削步驟後，保持半導體晶片W的工作盤21返回最初吸引保持半導體晶片W之位置。然後，解除半導體晶片W的吸引保持。接著，利用第2搬送設備290將半導體晶片W搬送到洗淨設備29。搬送到洗淨設備29的半導體晶片W係在此洗淨並乾燥。這樣處理後利用第1搬送設備28將經洗淨‧乾燥的半導體晶片W搬送到暫置台26。然後，利用搬出‧搬入設備27將半導體晶片W收起到盒25的指定位置。

上述切削步驟中，利用未圖示出的加工液供給設備從加工液供給噴嘴225，向切削刀223作用的加工部進行噴射之加工液，係在冷卻切削刀223及加工部後作為廢液加以回收，利用鄰接配設在切削裝置2的廢液處理裝置10純化成純水以再利用。將就該廢液處理裝置10參照第1圖至第5圖作說明。

圖示的實施形態中，廢液處理裝置10係具備裝置外殼100，在該裝置外殼100內配設有廢液處理裝置的構成要素。將就配設於裝置外殼100內的廢液處理裝置之構成要素之一實施形態，參照第2圖作說明。

第2圖係依據本發明所構成之廢液處理裝置之構成要素，依據廢液的流動之示意圖。圖示的實施形態中，廢液處理裝置10具備廢液槽3與廢液輸送泵30，該廢液槽3係收容加工液因加工而生成的廢液，該加工液係上述切削裝置2中加工時從加工液供給噴嘴225供給到切削刀223作用之加工部者，該廢液輸送泵30係輸送該廢液槽3所收容的廢液。廢液槽3係利用配管31連結到裝備在上述切削裝置2的廢液輸送設備。從而，從裝備在切削裝置2之廢液輸送設備送出的廢液係透過配管31導入廢液槽3。在該廢液槽3的上壁配設有輸送廢液的廢液輸送泵30。

利用上述廢液輸送泵30輸送的加工廢液係透過可撓軟管構成之配管32送到廢液過濾設備4。廢液過濾設備4具備清水槽41與，配置在該清水槽41上的第1過濾器42a及第2過濾器42b。該第1過濾器42a及第2過濾器42b係可以從清水槽41上裝卸地加以配置。再者，連結上述廢液輸送泵30與第1過濾器42a及第2過濾器42b之配管32上配設有電磁開關閥43a及電磁開關閥43b。若電磁開關閥43a通電(ON)呈開路則利用廢液輸送泵30輸送的加工廢液就會導入第1過濾器42a，若電磁開關閥43b通電(ON)呈開路則利用廢液輸送泵30輸送的加工廢液就會導入第2過濾器42b。導入第1過濾器42a及第2過濾器42b的加工廢液係利用第1過濾器42a及第2過濾器42b加以過濾，以捕捉混入到加工廢液之切削屑且純化成清水後流出到清水槽41。該清水槽41係利用可撓軟管構成之配管44連結到清水蓄水槽5，從而流出到清水槽41的清水係透過可撓軟管構成之配管44送到清水蓄水槽5加以貯存。

上述配管32配設有檢測加工廢液之壓力的壓力檢測設備33，該加工廢液係輸送到廢液過濾設備4的第1過濾器42a及第2過濾器42b者，該壓力檢測設備33係將檢測信號送到後述的控制設備。例如，在上述電磁開關閥43a通電(ON)以利用第1過濾器42a過濾加工廢液之狀態下，當源自壓力檢測設備33的檢測信號達到指定壓力值以上時，後述的控制設備就判斷加工屑在第1過濾器42a發生堆積而使其喪失作為過濾器之機能，電磁開關閥43a就會斷電(OFF)，且電磁開關閥43b會通電(ON)。而且，後述的控制設備會將從第1過濾器42a切換到第2過濾器42b之信號顯示在後述的操作盤上所設的顯示設備。基於這種的顯示設備所顯示的信息，操作者可以感知第1過濾器42a已到達壽命，以更換過濾器。另外，在將上述電磁開關閥43b通電(ON)以利用第2過濾器42b過濾加工廢液之狀態下，當源自壓力檢測設備33的檢測信號達到指定壓力值以上時，後述的控制設備就判斷加工屑在第2過濾器43b發生堆積而使其喪失作為過濾器之機能，電磁開關閥43b就會斷電(OFF)，且電磁開關閥43a會通電(ON)。而且，後述控制設備會將從第2過濾器42b切換到第1過濾器42a之信號顯示在後述的操作盤上所設的顯示設備。

透過可撓軟管構成之配管44從上述廢液過濾設備4送到清水蓄水槽5所貯存之清水係利用清水輸送泵50輸送，透過可撓軟管構成之配管51送到純水生成設備6。圖示的實施形態中純水生成設備6係具備支持台61、立設在該支持台61上的分隔板611、配置在支持台61中分隔板611之後側的紫外線照射設備62、配置在支持台61中分隔板611之前側的第1離子交換器63a及第2離子交換器63b，以及配置在支持台61中分隔板611之後側的精密過濾器64。該第1離子交換器63a及第2離子交換器63b與精密過濾器64係可以裝卸地配置在支持台61上。利用上述清水輸送泵50加以輸送且透過可撓軟管構成之配管51送到的清水，係導入到紫外線照射設備62，在此藉紫外線(UV)照射來殺菌。紫外線照射設備62中經殺菌處理的清水係透過配管65導入第1離子交換器63a或第2離子交換器63b。再者，配管65配設有電磁開關閥66a及電磁開關閥66b。若電磁開關閥66a通電(ON)呈開路，經殺菌處理的清水就會導入第1離子交換器63a，若電磁開關閥66b通電(ON)呈開路，經殺菌處理的清水就會導入第2離子交換器63b。導入第1離子交換器63a或第2離子交換器63b的清水係發生離子交換以純化成純水。這樣處理後清水發生離子交換純化而成之純水中，有時會混入構成第1離子交換器63a及第2離子交換器63b之離子交換樹脂的樹脂屑等之微細物質。因此，圖示的實施形態中係如上所述地，利用第1離子交換器63a及第2離子交換器63b令清水發生離子交換，透過配管67將純化而成之純水導入精密過濾器64，利用該精密過濾器64捕捉混入到純水中的離子交換樹脂的樹脂屑等之微細物質。

再者，上述配管67配設有檢測純水之壓力的壓力檢測設備68，該純水係從第1離子交換器63a及第2離子交換器63b輸送到精密過濾器64者，該壓力檢測設備68係將檢測信號送到後述的控制設備。例如，當源自壓力檢測設備68的檢測信號達到指定壓力值以上時，後述控制設備就判斷樹脂屑等的微細物質在精密過濾器64發生堆積而使其喪失作為過濾器的機能，且顯示在後述的操作盤所設之顯示設備。這樣基於顯示設備所顯示的信息，操作者可以感知精密過濾器64已到達壽命，以更換過濾器。

另外，上述配管67配設有用以檢測純水之比電阻之比電阻計69，該純水係從第1離子交換器63a及第2離子交換器63b輸送到精密過濾器64者，該比電阻計69係將檢測信號送到後述的控制設備。後述的控制設備係在上述電磁開關閥66a通電(ON)，以利用第1離子交換器63a將清水純化成純水之狀態下，當源自比電阻計69的檢測信號達到指定值(例如14MΩ‧cm)以下時，後述的控制設備就判斷第1離子交換器63a產生的純水純化能力降低，電磁開關閥66a就會斷電(OFF)，且電磁開關閥66b會通電(ON)。而且，後述控制設備會將從第1離子交換器63a切換到第2離子交換器63b之信號顯示在後述的操作盤所設的顯示設備。這樣基於顯示設備所顯示的信息，操作者可以感知第1離子交換器63a已到達壽命，以更換第1離子交換器63a之離子交換樹脂。另外，在將上述電磁開關閥66b通電(ON)以利用第2離子交換器63b將清水純化成純水之狀態下，當源自比電阻計69之檢測信號達到指定值(例如14MΩ‧cm)以下時，後述的控制設備就判斷第2離子交換器63b產生的純水純化能力降低，電磁開關閥66b就會斷電(OFF)，且電子開關閥66a會通電(ON)。而且，後述的控制設備會將從第2離子交換器63b切換至第1離子交換器63a之信號顯示在後述操作盤所設的顯示設備。

利用上述純水生成設備6純化而成的純水係透過可撓軟管構成之配管60送到純水溫度調整設備7。送到純水溫度調整設備7的純水係在此調整到指定溫度(例如23℃)，再透過配管70循環到裝備在上述切削裝置2的加工液供給設備。

上述廢液槽3、廢液過濾設備4、純水生成手段6、純水溫度調整設備7及各配管等係配置在如第1圖及第3圖所示的裝置外殼100內。再者，第3圖係透視構成裝置外殼100的後述各壁，在裝置外殼100內示出了上述廢液槽3、廢液過濾設備4、純水生成手段6、純水溫度調整設備7及各配管等經配置的狀態。圖示的實施形態中，加工廢液處理裝置10的裝置外殼100係由形成長方體狀的收容室之框體110，裝在該框體110的底壁121、上壁122、左側壁123、右側壁124與後壁125，以及裝在框體110之前側且形成於框體110之前側的開閉前側開口101之開閉門126構成。

在這樣構成的裝置外殼100的底壁121上配置有上述廢液槽3與清水蓄水槽5以及純水生成設備6。廢水槽3配置在裝置外殼100之底壁121中的後壁125側，清水蓄水槽5係鄰接廢液槽3配置在底壁121的中央部，純水生成設備6係鄰接清水蓄水槽5配置在底壁121中的前側開口101側(開閉門126側)。

上述純水生成設備6在圖示的實施形態中係可以通過裝置外殼100的前側開口101拉出地加以配置。亦即，互相對向地配設在構成裝置外殼100的左側壁123與右側壁124之內面下端部，配設有與底壁121的上面平行且在前後方向延伸的一對導軌130、130。藉由在這一對導軌130、130上裝載純水生成設備6的支撐台61，純水生成設備6得以沿著一對導軌130、130可以通過裝置外殼100之前側開口101拉出地受到支撐。從而，藉由沿著一對導軌130、130通過裝置外殼100之前側開口101拉出純水生成設備6，就可以容易地實施配置在構成純水生成設備6的支撐台61之第1離子交換器63a及第2離子交換器63b與精密過濾器64的更換。

圖示的實施形態之加工廢液處理裝置10中，在裝置外殼100內的上述純水生成設備6及清水蓄水槽5之上側，上述廢液過濾設備4係可以通過裝置外殼100的前側開口101拉出地加以配置。亦即，互相對向地配設在構成裝置外殼100之左側壁123與右側壁124的內面中間部，配設有與上述底壁121的上面平行(與一對的導軌130、130平行)且在前後方向延伸的一對導軌140、140。藉由在這一對的導軌140、140上裝載廢液過濾設備4的清水槽41，廢液過濾設備4得以沿著一對的導軌140、140可以通過裝置外殼100的前側開口101拉出地受到支撐。再者，為了容易進行廢液過濾設備4的拉出操作，在構成廢液過濾設備4的清水槽41之前端設有在下方突出的把手411。從而，藉由沿著一對的導軌140、140通過裝置外殼100之前側開口101拉出廢液過濾設備4，可以容易地實施第1過濾器42a及第2過濾器42b的更換，該第1過濾器42a及第2過濾器42b配置成可以在構成廢液過濾設備4的清水槽41上裝卸之形式。這樣，為配置成可以拉出廢液過濾設備4之形式，連結廢液過濾手段4之清水槽41與上述清水蓄水槽5之配管係利用可撓軟管構成之配管44連結。

如上所述，關於利用可撓軟管構成之配管44連結廢液過濾設備4之清水槽41與上述清水蓄水槽5，在裝置外殼100的廢液過濾設備4之後壁125側配設有支撐可撓軟管構成之配管44的軟管支撐板150。該軟管支撐板150係面向後壁125側以抬高狀態傾斜，同時面向右側壁124側以抬高狀態傾斜，形成以上結構，以防止可撓軟管構成之配管44因自重向下方彎曲，維持可撓軟管構成之配管44以使清水槽41側常定位在高的位置。從而，清水槽41流出的清水可以因自重而通過可撓軟管構成之配管44流入清水蓄水槽5。

圖示的實施形態之加工廢液處理裝置10中，係在裝置外殼100內的上述軟管支撐板150之上側配置上述純水溫度調整設備7。亦即，在構成裝置外殼100之左側壁123與右側壁124所裝的未圖示出之支撐部件上裝載純水溫度調整設備7，並用適當的固定設備加以固定。

圖示的實施形態中，加工廢液處理裝置10具備控制設備8與操作盤9，該控制設備8係控制上述各結構設備之動作，該操作盤9係對該控制設備8輸入廢液處理開始信息等的處理信息。該控制設備8與操作盤9在圖示的實施形態中係形成一體化結構。這樣構成的控制設備8及操作盤9係配置在裝置外殼100的廢液過濾設備4之上側。亦即，在構成裝置外殼100之左側壁123與右側壁124所裝的未圖示出之支撐部件上裝載控制設備8與該控制設備8及操作盤9，並用適當的固定手段加以固定。此時，操作盤9係定位在裝置外殼100之前側(配置有開關門126側的一側)。再者，操作盤9上配設有輸入處理信息等的輸入設備91與，顯示由控制設備8產生的處理信息之顯示設備92等。

此處，有關於上述第1離子交換器63a及第2離子交換器63b，將參照第4圖及第5圖作說明。再者，因為第1離子交換器63a及第2離子交換器63b為相同結構，第4圖及第5圖中均以離子交換器63的形式作說明。

第4圖所示之實施形態中，離子交換器63係具備外殼631與陰離子交換樹脂層632及混合樹脂層633，該陰離子交換樹脂層632係僅由收容在該外殼631內的陰離子交換樹脂構成，該混合樹脂層633係混合有陰離子交換樹脂與陽離子交換樹脂。第4圖所示之實施形態中，陰離子交換樹脂層632形成於下層，混合樹脂層633係在該陰離子交換樹脂層632的上層積層形成。而且，在外殼631設有從陰離子交換樹脂層632側流入清水的清水流入設備634，同時設有從混合樹脂層633側流出純水的純水流出設備635。清水流入設備634係由貫通外殼631之上壁配設的清水流入管634a構成，其下端在陰離子交換樹脂層632之下部開口，其上端連接配管65。另外，純水流出設備635係由在純水取出室635a開口的純水流出口635b構成，該純水取出室635a係在外殼631之上形成，該純水流出口635b連接配管67。

接著，將就第5圖所示之實施形態中的離子交換器63作說明。

第5圖所示之實施形態中的離子交換器63亦與第4圖所示之離子交換器63同樣地具備外殼631與陰離子交換樹脂層632及混合樹脂層633，該陰離子交換樹脂層632係僅由收容在該外殼631內的陰離子交換樹脂構成，該混合樹脂層633係混合有陰離子交換樹脂與陽離子交換樹脂。第5圖所示之實施形態中，混合樹脂層633形成於下層，陰離子交換樹脂層632在該混合樹脂層633上側積層形成。而且，在外殼631設有從陰離子交換樹脂層632側流入清水之清水流入設備634，同時設有從混合樹脂層633側流出純水的純水流出設備635。清水流入設備634係由在清水流入室634b開口的清水流入口634c構成，該清水流入室634b係在外殼631之上形成，該清水流入口634c連接配管65。另外，純水流出設備635係由沿著外殼631之側壁加以配設的純水流出管635c構成，其下端在混合樹脂層633之下部開口，其上端連接配管67。

上述第4圖及第5圖所示之離子交換器63係由陰離子交換樹脂層632與混合樹脂層633構成，該陰離子交換樹脂層632係僅由陰離子交換樹脂構成，該混合樹脂層633係混合有陰離子交換樹脂與陽離子交換樹脂，同時，由於清水係從陰離子交換樹脂層632側流入且從混合樹脂層633側流出純水，就可以有效地將因切削或研削較多地混入陰離子之半導體而生成的廢液轉化成純水，同時可以延長離子交換器63的壽命。

本發明人等製作陰離子交換樹脂與陽離子交換樹脂之重量比為3:2的混合樹脂，且改變利用該混合樹脂形成之混合樹脂層與僅由陰離子交換樹脂構成之陰離子交換樹脂層的重量比，製作下述4種離子交換器。

No.1：混合樹脂層之重量為350g，陰離子交換樹脂層之重量為0g(形成陰離子交換樹脂層之陰離子交換樹脂與形成混合樹脂層之混合樹脂的重量比為0:100)

No.2：混合樹脂層之重量為210g，陰離子交換樹脂層之重量為140g(形成陰離子交換樹脂層之陰離子交換樹脂與形成混合樹脂層之混合樹脂的重量比為2:3)

No.3：混合樹脂層之重量為140g，陰離子交換樹脂層之重量為210g(形成陰離子交換樹脂層之陰離子交換樹脂與形成混合樹脂層之混合樹脂的重量比為3：2)

No.4：混合樹脂層之重量為70g，陰離子交換樹脂層之重量為280g(形成陰離子交換樹脂層之陰離子交換樹脂與形成混合樹脂層之混合樹脂的重量比為4：1)

在上述4種離子交換器以1分鐘1公升之比例分別流入切削加工排水，且計測從該離子交換器流出的水之比電阻值，將其計測結果示於第6圖。第6圖中，橫軸表示利用離子交換器的切削加工排水之處理時間(分鐘)，縱軸表示從離子交換器流出的水之比電阻值(MΩ．cm)。再者，從離子交換器流出的水之比電阻值若在14MΩ．cm以上，就可以作為純水再利用。

若依據第6圖所示之實驗結果，No.1的離子交換器，亦即陰離子交換樹脂與陽離子交換樹脂之重量比為3：2的僅由混合樹脂層構成之習知所採用的離子交換器若進行6000分鐘左右處理，經處理水的比電阻值就變成14MΩ．cm以下。No.2的離子交換器在進行9000分鐘左右處理後之水的比電阻值維持在14MΩ．cm，No.3的離子交換器在進行11000分鐘左右處理後之水的比電阻值維持在14MΩ．cm，No.4的離子交換器在進行12000分鐘左右處理後之水的比電阻值維持在14MΩ‧cm。這樣，透過由陰離子交換樹脂層與混合樹脂層構成，同時清水從陰離子交換樹脂層側流入且從混合樹脂層側流出純水之形式，該離子交換器與僅由混合樹脂層構成之習知所採用的離子交換器相比，壽命會延長50%以上，該陰離子交換樹脂層係僅由陰離子交換樹脂構成，該混合樹脂層係混合有陰離子交換樹脂與陽離子交換樹脂。特別是，藉由形成陰離子交換樹脂層之陰離子交換樹脂與形成混合樹脂層之混合樹脂的重量比設定在3:2～4:1的作法，可以獲得具有僅由混合樹脂層構成之習知所採用的離子交換器約2倍之壽命的離子交換器。

以上，示出了依據本發明構成的加工廢液處理裝置應用在沿芯片間隔切削半導體晶片的切削裝置之例，不過依據本發明之加工廢液處理裝置應用在研削半導體晶片之背面形成指定厚度的研削裝置等的其他加工裝置亦可獲得同樣的作用效果。

2．．．切削裝置

3．．．廢液槽

4．．．廢液過濾設備

5．．．清水蓄水槽

6．．．純水生成設備

7．．．純水溫度調整設備

8．．．控制設備

9．．．操作盤

10．．．加工廢液處理裝置

20．．．裝置外殼

21．．．工作台

22．．．主軸部件

23．．．攝像設備

24．．．盒裝載台

24a．．．盒裝載區域

25．．．盒

26．．．暫置台

27．．．搬出設備、搬出搬入設備

28．．．第1搬送設備

29．．．洗淨設備

30．．．廢液輸送泵

31、32、44、51、60、65、67、70．．．配管

33、68．．．壓力檢測設備

41．．．清水槽

42a．．．第1過濾器

42b．．．第2過濾器

43a、43b．．．電磁開關閥

50．．．清水輸送泵

61．．．支撐台

62．．．紫外線照射設備

63．．．離子交換器

63a．．．第1離子交換器

63b．．．第2離子交換器

64．．．精密過濾器

66a、66b．．．電磁開關閥

69．．．比電阻計

91．．．輸入設備

92．．．顯示設備

100．．．裝置外殼

101．．．前側開口

110．．．框體

121．．．底壁

122．．．上壁

123．．．左側壁

124．．．右側壁

125．．．後壁

126．．．開閉門

130、140．．．導軌

211．．．夾具

221．．．主軸套

222．．．旋轉主軸

223．．．切削刀

224．．．刀套

225．．．噴嘴

290．．．第2搬送設備

411．．．把手

611．．．分隔板

631．．．外殼

632．．．陰離子交換樹脂層

633．．．混合樹脂層

634．．．清水流入設備

634a．．．清水流入管

634b．．．清水流入室

634c．．．清水流入口

635．．．純水流出設備

635a．．．純水取出室

635b．．．純水流出口

635c．．．純水流出管

F．．．環狀支撐框

T．．．切割膠帶

W．．．半導體晶片

第1圖係依據本發明所構成之加工廢液處理裝置鄰接配設在作為加工裝置的切削裝置之狀態的示意斜視圖。

第2圖係依據本發明所構成之加工廢液處理裝置的構成要素依據加工廢液之流動的示意說明圖。

第3圖係透視構成第2圖所示裝置外殼之各壁，在裝置外殼內配置的加工廢液處理裝置之構成要素之狀態的示意斜視圖。

第4圖係構成第2圖所示之加工廢液處理裝置的純水生成設備之離子交換器的第1實施形態之示意斷面圖。

第5圖係構成第2圖所示之加工廢液處理裝置的純水生成設備之離子交換器的第2實施形態之示意斷面圖。

第6圖係利用本發明所構成之離子交換器與習知採用的離子交換器之處理時間與從離子交換器流出的水之比電阻值的計測結果示意圖。

63．．．離子交換器

65、67．．．配管

631．．．外殼

632．．．陰離子交換樹脂層

633．．．混合樹脂層

634．．．清水流入設備

634a．．．清水流入管

635．．．純水流出設備

635a．．．純水取出室

635b．．．純水流出口

Claims (2)

1. 一種用於對加工半導體晶片所生成之加工廢液進行處理的加工廢液處理裝置，其具備廢液收容槽、廢液輸送泵、廢液過濾設備、清水蓄水槽、清水輸送泵與純水生成設備：該廢液收容槽係收容加工廢液，該加工廢液係加工裝置在進行加工時所供給的加工液因加工而生成者；該廢液輸送泵係輸送該廢液收容槽所收容的加工廢液；該廢液過濾設備係過濾利用該廢液輸送泵輸送的加工廢液並純化成清水；該清水蓄水槽將利用該廢液過濾設備純化的清水加以蓄水；該清水輸送泵係輸送在該清水蓄水槽蓄水的清水；該純水生成設備包含離子交換器，該離子交換器係將利用該清水輸送泵輸送的清水純化成純水；該加工廢液處理裝置之特徵在於，該離子交換器具備外殼、陰離子交換樹脂層及混合樹脂層，該陰離子交換樹脂層僅由收容在該外殼內的陰離子交換樹脂構成，該混合樹脂層係混合有陰離子交換樹脂與陽離子交換樹脂；該外殼設有清水流入設備與純水流出設備，該清水流入設備係將清水流入到該陰離子交換樹脂層，該純水流出設備係從該混合樹脂層側流出純水，其中形成該陰離子交換樹脂層之陰離子交換樹脂與形成該混合樹脂層之混合樹脂的重量比係設定在3：2~4：1。
2. 如申請專利範圍第1項之用於對加工半導體晶片所生成之加工廢液進行處理的加工廢液處理裝置，其中形成該 混合樹脂層之陰離子交換樹脂與陽離子交換樹脂的重量比係設定為3：2。