(57)【要約】      （修正有）【課題】スライス時の基板の厚みのばらつきが少なく、スライス後の基板への砥粒の付着が低減されたスラリーの再利用方法を提供する。【解決手段】被加工物をスライスする際に用いるワイヤソー装置のワイヤに供給される、砥粒およびクーラントを含むスラリーの再利用方法であって、ワイヤに供給された使用済みのスラリーＰ１を、再使用可能な砥粒を主に含む砥粒部Ｐ２と、それ以外の他部Ｐ３とに分離する第１分離工程Ｓ２と、第１分離工程Ｓ２で分離した他部Ｐ３を、再使用可能なクーラントを主に含むクーラント含有液Ｐ４と、スラッジＰ５とに分離する第２分離工程Ｓ３と、第１分離工程Ｓ２で分離した砥粒部Ｐ２、第２分離工程Ｓ３で分離したクーラント含有液Ｐ４、および、分散用の添加剤Ａ１を含む混合液を得る第１配合工程Ｓ４と、第１配合工程Ｓ４で得た混合液に新砥粒Ａ２を混合して、ワイヤに供給される再生スラリーを得る第２配合工程Ｓ５と、を有する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被加工物をスライスする際に用いるワイヤソー装置のワイヤに供給される、砥粒およびクーラントを含むスラリーの再利用方法であって、
前記ワイヤに供給された使用済みのスラリーを、再使用可能な砥粒を主に含む砥粒部と、それ以外の他部とに分離する第１分離工程と、
該第１分離工程で分離した前記他部を、再使用可能なクーラントを主に含むクーラント含有液と、スラッジとに分離する第２分離工程と、
前記第１分離工程で分離した前記砥粒部、前記第２分離工程で分離した前記クーラント含有液、および、分散効果を有する未使用の添加剤を含む混合液を得る第１配合工程と、
該第１配合工程で得た前記混合液に未使用の新砥粒を混合して、前記ワイヤに供給される再生スラリーを得る第２配合工程と、
を有するスラリーの再利用方法。
【請求項２】
前記第１配合工程において、前記第１分離工程で分離した前記砥粒部、前記第２分離工程で分離した前記クーラント含有液、および、前記添加剤と未使用の新クーラントとを混ぜた新クーラント含有液を混合して前記混合液を得る、請求項１に記載のスラリーの再利用方法。
【請求項３】
前記第２配合工程は、前記第１配合工程で得た前記混合液に、未使用の新砥粒と分散効果を有する未使用の添加剤と未使用のクーラントを含む新スラリーを混合して前記再生スラリーを得る、請求項１または２に記載のスラリーの再利用方法。
【請求項４】
ワイヤソー装置のワイヤに、請求項１乃至３のいずれかに記載のスラリーの再利用方法で得られた再生スラリーを供給しながら、シリコンブロックを前記ワイヤでスライスしてシリコンウエハを得るシリコンウエハの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば半導体ブロックなどの被加工物をスライスする際に用いられるスラリーの再利用方法およびシリコンウエハの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ワイヤソー装置によるスライス方法の１つとして遊離砥粒タイプが知られている。遊離砥粒タイプは、分散剤を含む添加剤およびクーラント（分散媒）を含んだクーラント含有液と、砥粒とからなるスラリーをワイヤに供給しながら被加工物を切断する方式である。
【０００３】
遊離砥粒タイプでは、スラリーの品質を維持するために、再生したクーラント含有液の一部を新しいクーラント含有液と置換する方法が提案されている（例えば、下記の特許文献１を参照）。また、再生したスラリーに含まれる砥粒およびクーラント含有液の性状を検出して、新しい砥粒およびクーラント含有液の供給量を調整制御する方法なども提案されている（例えば、下記の特許文献２を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−３１０２６０号公報
【特許文献２】特開平１１−２２１７６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、従来のスラリーの再利用方法では、砥粒等が凝集する、再生砥粒と新砥粒との均一分散等が不十分である、などの理由によって、ワイヤソー装置によるスライスが好適に行えなかった。
【０００６】
そこで、ワイヤソー装置によるスライス時の基板の厚みのばらつきが少なく、スライス後の基板への砥粒の付着が低減されたスラリーの再利用方法が望まれている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するため、本発明の一形態に係るスラリーの再利用方法は、被加工物をスライスする際に用いるワイヤソー装置のワイヤに供給される、砥粒およびクーラントを含むスラリーの再利用方法であって、前記ワイヤに供給された使用済みのスラリーを、再使用可能な砥粒を主に含む砥粒部と、それ以外の他部とに分離する第１分離工程と、該第１分離工程で分離した前記他部を、再使用可能なクーラントを主に含むクーラント含有液と、スラッジとに分離する第２分離工程と、前記第１分離工程で分離した前記砥粒部、前記第２分離工程で分離した前記クーラント含有液、および、分散効果を有する添加剤を含む混合液を得る第１配合工程と、該第１配合工程で得た前記混合液に未使用の新砥粒を混合して、前記ワイヤに供給される再生スラリーを得る第２配合工程と、を有する。
【０００８】
また、本発明の一形態に係るシリコンウエハの製造方法は、ワイヤソー装置のワイヤに、上記のスラリーの再利用方法で得られた再生スラリーを供給しながら、シリコンブロックを前記ワイヤでスライスしてシリコンウエハを得る。
【発明の効果】
【０００９】
上記のスラリーの再利用方法およびシリコンウエハの製造方法によれば、再生スラリーの物性値のばらつきが低減され、再生スラリーを配合した後でも新旧砥粒の均一分散を促
進することができる。これにより、研削性を向上させて、再生スラリー中の砥粒および切削屑が凝集することを低減し、スライス時の基板の厚みばらつきを低減する。そして、スライス後の基板の貼り付きによる洗浄ムラの発生を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施形態に係るスラリーの再利用方法を用いるワイヤソー装置を模式的に示す斜視図である。
【図２】本発明の一実施形態に係るスラリーの再利用方法のフローチャートである。
【図３】本発明の一実施形態に係るスラリーの再利用方法のフローチャートである。
【図４】本発明の一実施形態に係るスラリーの再利用方法のフローチャートである。
【図５】本発明の一実施形態に係るスラリーの再利用方法のフローチャートである。
【図６】比較例１に係るスラリーの再利用方法のフローチャートである。
【図７】比較例２に係るスラリーの再利用方法のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態に係るスラリーの再利用方法について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図１は模式的でかつ一例を示したものであるので、図１における各構成要素の種類，サイズ，数および構成要素同士の位置関係等は適宜変更できる。
【００１２】
＜ワイヤソー装置による切断および半導体ブロックの概要＞
図１に示すように、遊離砥粒タイプのワイヤソー装置Ｗにおいて、スラリーが供給されながら走行するワイヤ１１に、スライスベース２に固定された被加工物である、例えば直方体状の半導体のブロック１を押し当てることによって、ブロック１を切断し、複数枚の半導体基板を製造することができる。
【００１３】
ブロック１は、不図示のインゴットの端部を切断することで形成される。このようなインゴットは、例えば単結晶シリコンまたは多結晶シリコンからなる。
【００１４】
チョクラルスキー法などによって育成した単結晶シリコンのインゴットを用いる場合、通常、インゴットは円柱形状であるため、高さ方向に四箇所の端部を切断することによって、断面形状が略矩形（正方形状を含む）のブロック１を得ることができる。なお、上記の断面形状において、角部が円弧状を有するものも矩形とみなす。
【００１５】
鋳造法などによって得られた多結晶シリコンのインゴットを用いる場合は、インゴットは例えば直方体状であり、通常、さらに複数本の小ブロックを取り出すことができる大きさを有している。このような場合、ブロック１の断面形状が矩形（正方形状を含む）であり、例えば、１５６ｍｍ×１５６ｍｍ×３００ｍｍのサイズの直方体に形成される。なお、上記の断面形状において角部が面取りされたものも矩形とみなす。
【００１６】
＜スライス工程＞
以下に、ブロック１のスライス工程について詳述する。
【００１７】
ブロック１は、カーボン材、ガラスまたは樹脂等の材質からなるスライスベース２上に接着剤などによって接着される。また、スライスベース２は、特に限定されないがステンレスまたはアルミニウム等の材質からなるプレート材３上に接着剤などによって接着される。接着剤としては、熱硬化型二液性のエポキシ系、アクリル系もしくはアクリレート系の樹脂またはワックスなどの接着剤からなる。特に、スライス後に得られた基板をスライスベース２から剥離しやすくするために、加熱することで接着力が低下する接着剤が用いられる。
【００１８】
図１に示すように、ワイヤ１１は、供給リール１５から供給されて、巻取リール１６に巻き取られる。ワイヤ１１は、供給リール１５と巻取リール１６との間において、複数のメインローラ１３に巻かれ、複数のメインローラ１３間において複数本に張られている。ワイヤ１１は、例えば鉄または鉄合金を主成分とするピアノ線からなり、線径は８０〜１８０μｍ、より好ましくは８０〜１２０μｍである。ワイヤ１１には、切断部近傍に設けられた供給ノズル１２より、走行しているワイヤ１１に向かってスラリーが供給される。
【００１９】
ワイヤ１１は供給リール１５から供給され、ガイドローラ１７によってメインローラ１３に案内され、ワイヤ１１をメインローラ１３に巻きつけて所定間隔に配列している。
【００２０】
本実施形態においては、遊離砥粒タイプのワイヤソー装置Ｗが用いられるので、砥粒を含むスラリーをワイヤ１１に供給することによって、ワイヤ１１のラッピング作用でブロック１を切断する。
【００２１】
ブロック１の切断は次のように行われる。まず、ブロック１とスライスベース２とを固定したプレート材３をネジまたはクランプによってワイヤソー装置Ｗ内の装置固定体１８に固定する。そして、高速に走行しているワイヤ１１に向かって加工液を供給しながら、ブロック１を下降させて、ワイヤ１１にブロック１を相対的に押圧することによってブロック１の切断がなされる。これにより、ブロック１は、例えば厚さ２００μｍ以下の複数枚の基板に分割される。このとき、ワイヤ１１の張力、ワイヤ１１が走行する速度（走行速度）、および、ブロック１を下降させる速度（フィールド速度）は、それぞれ適宜制御されている。例えば、ワイヤ１１の最大走行速度は、５００ｍ／分以上１２００ｍ／分以下に設定され、最大フィールド速度は３５０μｍ／分以上１１００μｍ／分以下に設定される。
【００２２】
メインローラ１３は、例えば、エステル系、エーテル系もしくは尿素系のウレタンゴム、またはポリエチレン系等の樹脂からなり、直径１５０〜５００ｍｍ、長さ２００〜１０００ｍｍ程度の大きさを有している。メインローラ１３の表面には、供給リール１５から供給されたワイヤ１１を所定の間隔に配列させるための多数の溝が設けられている。これらの溝同士の間隔とワイヤ１１の直径との関係によって基板の厚みが定まる。
【００２３】
ブロック１の下方には、ブロック１の切断時に発生する切削屑およびスラリーの回収を目的としてディップ槽１４が配置されている。
【００２４】
＜スラリーの再利用方法＞
本実施形態のスラリーの再生方法について、図２を参照しながら説明する。
【００２５】
まず、スラリーの再生方法の基本手順について説明する。ワイヤソー装置Ｗのワイヤ１１によってシリコンなどの被加工物に対するスライス工程Ｓ１が行われる。スライス工程Ｓ１では、ワイヤ１１に未使用の新スラリーまたは後述する再生スラリーが供給される。このとき、ワイヤ１１に供給された使用済みスラリー（旧スラリー）Ｐ１が生じる。
【００２６】
次に、この旧スラリーＰ１を、再使用可能な砥粒を主に含む砥粒部Ｐ２と、それ以外の他部Ｐ３とに分離する第１分離工程Ｓ２を行う。そして、第１分離工程Ｓ２で分離した他部Ｐ３を、再使用可能な分散媒であるクーラントを主に含むクーラント含有液（旧クーラント含有液）Ｐ４と、スラッジＰ５とに分離する第２分離工程Ｓ３を行う。
【００２７】
次に、第１分離工程Ｓ２で分離した砥粒部Ｐ２、第２分離工程Ｓ３で分離した旧クーラント含有液Ｐ４、および、分散効果を有する未使用の添加剤Ａ１を混合して混合液を得る第１配合工程Ｓ４を行う。そして、第１配合工程Ｓ４で得た混合液に未使用の新砥粒Ａ２
を加えて混合して、ワイヤ１１に供給するための再生スラリーを得る第２配合工程を行う。
【００２８】
前述のように、本実施形態では、被加工物であるブロック１をスライスする際に用いるワイヤソー装置Ｗのワイヤ１１に供給される、砥粒およびクーラントを含むスラリーの再利用方法において、第１分離工程Ｓ２、第２分離工程Ｓ３、第１配合工程Ｓ４および第２配合工程Ｓ５を有する。第１分離工程Ｓ２では、ワイヤ１１に供給された使用済みのスラリーＰ１を、再使用可能な砥粒を主に含む砥粒部Ｐ２と、それ以外の他部Ｐ３とに分離する。第２分離工程Ｓ２では、第１分離工程Ｓ２で分離した他部Ｐ３を、再使用可能なクーラントを主に含む旧クーラント含有液Ｐ４と、スラッジＰ５とに分離する。第１配合工程Ｓ４では、第１分離工程Ｓ２で分離した砥粒部Ｐ２、第２分離工程Ｓ３で分離した旧クーラント含有液Ｐ４、および、分散効果を有する未使用の添加剤Ａ１を含む混合液を得る。第２配合工程Ｓ５では、第１配合工程Ｓ４で得た混合液に未使用の新砥粒Ａ２を混合して、ワイヤ１１に供給される再生スラリーを得る。
【００２９】
スラリーは、例えば、炭化ケイ素、アルミナまたはダイヤモンドなどの砥粒と、砥粒を分散させるための鉱油または水性クーラントを主成分とした分散媒（クーラント）と、スラリーのｐＨ、粘度または比重などの物性値を調整するために、ｐＨ調整剤、防錆剤などの添加物とを混合して構成される。また、砥粒をクーラントに均一に分散させるために分散剤、界面活性剤などの分散効果を有する添加剤をさらに混合して構成される。クーラントと添加剤とを含んだ溶液をクーラント含有液という。
【００３０】
水溶性スラリーに用いられる分散媒は、水と水混和性溶媒とを混合したものが挙げられる。水混和性溶媒としては、例えば、メタノール、エタノール、アセトン、アセトニトリル、グリセリン、ポリオキシアルキレン付加物などが挙げられる。
【００３１】
油性スラリーに用いられる分散媒は、例えば、鉱油をベースとしたオイルが挙げられる。
【００３２】
分散剤としては、例えば、ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物および／またはその塩、ポリカルボン酸塩、ポリスチレンスルホン酸塩、ポリビニルスルホン酸塩、ポリアルキレングリコール硫酸エステル塩、ポリビニルアルコールリン酸エステル塩、メラミンスルホン酸塩、リグニンスルホン酸塩などが挙げられる。
【００３３】
界面活性剤としては、例えば、高級アルコール系、トリデカノール系などの界面活性剤が挙げられる。
【００３４】
ｐＨ調整剤としては、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化カルシウム、水酸化マグネシウムなどの金属水酸化物、または、メチルアミン、エチルアミン、プロピルアミン、ブチルアミン、オクチルアミン、ラウリルアミンなどの脂肪族アミン、または、モノメタノールアミン、ジメタノールアミン、トリメタノールアミン、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミンなどのアルカノールアミンなどが挙げられる。
【００３５】
防錆剤としては、例えば、亜硝酸系気化性系のジシクロヘキシルアンモニウムナイトライト、ジイソプロピルアンモニウムナイトライト、ニトロナフタレンアンモニウムナイトライト、スルフォン酸、カルボン酸、燐酸塩、タングステン酸塩、モリブテン酸塩、安息香酸塩、アミン化合物、アルカノールアミン化合物、ベンゾトリアゾール化合物などが挙げられる。
【００３６】
また、分散剤には粘度調整のために、例えばベントナイトが混合されてもよい。
【００３７】
次に、図２に示すスラリーの再生方法の詳細について、被加工物をシリコンとした場合の実施形態を説明する。スライス工程Ｓ１後の使用済みスラリー（旧スラリー）は、シリコンの切削屑であるスラッジが含まれている。そのため、旧スラリーに対して第１分離工程Ｓ２を行う。第１分離工程Ｓ２によって、旧スラリーを遠心分離など方法によって、再使用可能な砥粒を主に含む砥粒部Ｐ２と、それ以外の他部Ｐ３に分離する。なお、砥粒部Ｐ２は表面にクーラントが付着していても構わない。
【００３８】
次に、第１分離工程Ｓ２によって分離された他部Ｐ３に対して第２分離工程Ｓ３を行う。第２分離工程Ｓ３では、他部Ｐ３を遠心分離など方法によって、再使用可能なクーラントを主に含む旧クーラント含有液Ｐ４とスラッジＰ５とに分離する。第２分離工程Ｓ３は、第１分離工程Ｓ２で遠心分離を行う旧スラリーよりも低い粘度の他部の遠心分離を行うため、第１分離工程Ｓ１よりも高い遠心力で他部を分離する。なお、スラッジＰ５は通常は廃棄される。
【００３９】
次に、第１配合工程Ｓ４を行う。第１配合工程Ｓ４では、第１分離工程Ｓ２で分離された砥粒部Ｐ２と、第２分離工程Ｓ３で分離された旧クーラント含有液Ｐ４と、分散効果を有する未使用の添加剤Ａ１とを配合することによって混合液を得る。なお、分散効果を有する添加剤Ａ１は、第２分離工程Ｓ３によって分離された旧クーラント含有液Ｐ４を１００質量％とした場合に、０．１〜５質量％添加すればよい。
【００４０】
次に、第２配合工程Ｓ５を行う。第２配合工程Ｓ５では、第１配合工程Ｓ４によって作製された混合液と未使用の新砥粒Ａ２とを配合することによって再生スラリーを得る。未使用の新砥粒Ａ２を配合することによって、スラリーのスライス性を維持することができる。なお、未使用の新砥粒Ａ２は、第１配合工程Ｓ４で配合された砥粒部Ｐ２を１００質量％とした場合に、８〜２０質量％添加すればよい。
【００４１】
そして、第２配合工程で得られた再生スラリーがスライス工程Ｓ１に使用されるスラリーとして再利用される。
【００４２】
本実施形態に係る再生スラリーは、その粘度が低すぎるとスライス工程Ｓ１にてワイヤ１１に供給したスラリーが垂れやすくなり、その粘度が高すぎるとブロック１の切断部へのスラリー供給量が不足する。よって、スライス前の再生スラリーの粘度は６０〜１３０ｍＰａ・ｓ（ミリパスカル・秒）が望ましい。これは、ブロック１をワイヤソー装置Ｗでスラリーを用いてスライスする際の適正な粘度範囲として算出したものである。
【００４３】
また、ブロック１をスライス中のスラリーの粘度は、高過ぎるとスライス中にブロック１における切断領域全体に均等にスラリー中の砥粒，スラッジが分散されなくなり、切断速度が低下したり、ワイヤ１１が破断することがある。また、スライス中に砥粒，スラッジが凝集しやすくなり、基板厚みのばらつきおよび基板同士の貼り付きによる洗浄ムラの発生、基板表面へのスラリー成分の残留による洗浄不良等が発生する。そのため、スライス後のスラリーの粘度は１６０ｍＰａ・ｓ以下が望ましく、さらに望ましくは１４０ｍＰａ・ｓ以下である。
【００４４】
前述のように、第１配合工程Ｓ４と第２配合工程Ｓ５とに分けることで、第１分離工程Ｓ２にて再生された砥粒部Ｐ２に含まれる旧砥粒を均一に分散させることができる。また、第２配合工程Ｓ５で未使用の新砥粒Ａ２を別に配合することで、再生された旧砥粒と未使用の新砥粒Ａ２とを再生スラリー中に均一に分散させることができる。そして、スライス工程Ｓ１において再生スラリーのスライス性が維持されて安定したスライスを行うことができる。また、第１配合工程Ｓ４と第２配合工程Ｓ５とを別々に行うことによって、新砥粒Ａ２が安定して再生スラリー中に分散する。そのため、再生スラリーを用いてブロックをスライスした際に得られる基板の厚みばらつきを低減することができる。また、スライス後において再生スラリーが基板表面に付着しにくいことから、基板同士の貼り付きが低減され、基板同士の貼り付きによる基板表面の洗浄ムラの発生を低減することができる。また、第１配合工程Ｓ４において、分散効果を有する未使用の添加剤Ａ１を添加することによって、混合液中に存在する砥粒の凝集を低減することができる。
【００４５】
さらに、新砥粒Ａ２と第１分離工程Ｓ２で分離された砥粒部Ｐ２とを別々の工程で配合しているため、混合液に新砥粒Ａ２を配合する第２配合工程Ｓ５において再生スラリーの物性値のばらつきを低減することができる。また、スラリーの分散効果の低下を低減できることから、スライス中に発生する砥粒，スラッジの分散状態の不均一化を低減できて、砥粒，スラッジが凝集することによってスラリーの粘度のばらつき，上昇の問題を低減することができる。これらのことから、基板の厚みのばらつき，スライス不良率を低減することができる。
【００４６】
なお、本発明は前述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で多くの修正および変更を加えることが出来る。
【００４７】
例えば、第２分離工程Ｓ３は複数回の分離条件で他部Ｐ３を旧クーラント含有液Ｐ４とスラッジＰ５とに分離してもよい。例えば、遠心力が異なる２回の遠心分離によって他部Ｐ３を旧クーラント含有液Ｐ４とスラッジＰ５とに分離してもよい。遠心力は１回目よりも２回目の方が高ければよい。１回目よりも２回目の方が高い回転数で遠心分離を行うことで、分離された旧クーラント含有液Ｐ４中に含まれるシリコン切削屑などのスラッジＰ５をさらに低減することができる。
【００４８】
また、図２に示すように、第１配合工程Ｓ４では、砥粒部Ｐ２と、旧クーラント含有液Ｐ４と、分散効果を有する未使用の添加剤Ａ１とを配合しているが、図３に示すように、第１配合工程Ｓ４において、新クーラントと分散効果を有する添加剤Ｐ４とを配合した新クーラント含有液Ａ３を作製して、砥粒部Ｐ２と、旧クーラント含有液Ｐ４と、新クーラント含有液Ａ３とを配合して混合液を作製してもよい。また、新クーラント含有液Ａ３はｐＨまたは比重などを調整する各種添加剤をさらに添加させてもよい。新クーラント含有液Ａ３は、旧クーラント含有液Ｐ４を１００質量％とした場合に、２０〜４５質量％添加すればよい。分散効果を有する添加剤を新クーラント含有液Ａ３として配合することで、混合液全体に分散効果を有する添加剤の効果が生じやすく、第１配合工程Ｓ４において砥粒がより分散されやすくなり、配合時間を短縮することができる。
【００４９】
また、図２および図３に示すように、第２配合工程Ｓ５では、混合液と新砥粒Ａ２とを配合しているが、図４に示すように、第２配合工程Ｓ５で配合される未使用の新砥粒は、新砥粒と、分散効果を有する添加剤と、新クーラントとを配合した新スラリーＡ４を配合して再生スラリーを作製してもよい。また、新スラリーＡ４はｐＨまたは比重などを調整する各種添加剤をさらに添加させてもよい。新スラリーＡ４は、混合液を１００質量％とした場合に、１０〜２５質量％添加すればよい。新砥粒を新スラリーＡ４として配合することで、再生スラリー中に新砥粒がより分散されやすくなるのでよい。なお、第２配合工程Ｓ５で用いられる混合液は、前述した第１配合工程Ｓ４で作製したものを用いても構わない。ただし、分散効果を有する添加剤を新クーラント含有液として配合して得られた混合液を用いることによって、砥粒と新砥粒との両方が再生スラリー中によって分散されやすくなるので好ましい。
【００５０】
また、図５に示すように、図３または図４に示すフローチャートの変形例として、図３
に示す第２配合工程Ｓ５において、新砥粒Ａ２の代わりに新スラリーＡ４を配合するようにしてもよいし、図４に示す第１配合工程Ｓ４において、添加剤Ａ１の代わりに新クーラント含有液Ａ３を配合するようにしてもよい。
【００５１】
なお、油性スラリーも同様の方法によってスラリーの再利用を行うことができる。
【実施例】
【００５２】
上述した実施形態を具体化した実施例１およびその比較例１，２について説明する。参照図面は実施例１では図５、比較例１では図６、比較例２では図７とするが、第１分離工程Ｓ２，第２分離工程Ｓ３は共通である。また、ワイヤソー装置Ｗとして遊離砥粒タイプを用いて、ワイヤ１１として鉄製の直径１２０μｍのものを採用した。また、供給するスラリーは、砥粒にアルミナ、水と水混和性溶媒のエタノールに、分散剤としてナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物、ｐＨ調整剤として水酸化ナトリウム、界面活性剤としてトリデカノール、防錆剤として燐酸塩、粘度調整のためにベントナイトを配合した。
【００５３】
まず、第１分離工程Ｓ２において、スライス工程Ｓ１後の使用済みのスラリーである旧スラリーＰ１を、遠心分離装置を用いて砥粒部Ｐ２と他部Ｐ３とに分離した。
【００５４】
次に、第２分離工程Ｓ３において、第１分離工程Ｓ２で分離された他部Ｐ３を、遠心分離装置を用いて旧クーラント含有液Ｐ４とスラッジＰ５とに分離した。
【００５５】
＜実施例１＞
図５に示すように、第１配合工程Ｓ４において、第１分離工程Ｓ２によって分離された砥粒部Ｐ２と、第２分離工程Ｓ３によって分離された旧クーラント含有液Ｐ４と、分散効果を有する添加剤であるナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物を新クーラント含有液Ａ３が１００質量％に対して５質量％の比率になるように配合した新クーラント含有液Ａ３とを配合することによって混合液を作製した。このとき、旧クーラント含有液Ｐ４が１００質量％に対して、砥粒部Ｐ２が４００質量％、新クーラント含有液Ａ３が３０質量％（添加剤は旧クーラント含有液１００質量％に対して１．５質量％）の比率になるように配合した。
【００５６】
次に、第２配合工程Ｓ５において、第１配合工程Ｓ４で作製された混合液と、新砥粒、分散効果を有する添加剤および新クーラントを含む新スラリーＡ４とを配合することによって再生スラリーを作製した。このとき、混合液が１００質量％に対して新スラリーＡ４が１５質量％（新クーラント含有液：７質量％、新砥粒：８質量％）の比率になるようにして配合した。
【００５７】
次に、比較例１，２について説明する。
【００５８】
＜比較例１＞
図６に示すように、１回の配合工程Ｓ６において、第１分離工程Ｓ２で分離された砥粒部Ｐ２と、第２分離工程Ｓ３で分離された旧クーラント含有液Ｐ４と、新砥粒、分散効果を有する添加剤および新クーラントを含む新スラリーＡ４とを配合して再生スラリーを作製した。このとき、砥粒部Ｐ２と旧クーラント含有液Ｐ４の合計が１００質量％に対して、新スラリーＡ４が２５質量％（新クーラント含有液：１７質量％、新砥粒：８質量％）の比率になるようにして、砥粒部Ｐ２と旧クーラント含有液Ｐ４と新スラリーＡ４とを配合した。なお、実施例１と比較して新スラリーＡ４の配合比率を１０質量％増加させたが、これはスラリーの粘度等の物性値が実施例１の場合と同等にするために、実施例１の第１配合工程Ｓ４にて配合している新クーラント含有液Ａ３が新スラリーＡ４に含まれるためである。
【００５９】
＜比較例２＞
図７に示すように、第１配合工程Ｓ４において、第１分離工程Ｓ２によって分離された砥粒部Ｐ２と、第２分離工程Ｓ３にて分離された旧クーラント含有液Ｐ４とを配合することによって混合液を作製した。
【００６０】
次に、第２配合工程Ｓ５において、第１配合工程Ｓ４で作製された混合液と、新砥粒、分散効果を有する添加剤および新クーラントを含む新スラリーＡ４とを配合することによって再生スラリーを作製した。このとき、混合液が１００質量％に対して新スラリーＡ４が１５質量％の比率になるようにして、再生スラリーを配合した。
【００６１】
＜スライス不良＞
次に、実施例１および比較例１，２で１回以上再生されたそれぞれの再生スラリーを用いて、ブロックのスライスを行い、スライス不良率を求めた。なお、スライス不良率はブロックから得られる基板の全枚数（５０００枚）に対して、不良と判断された基板の枚数の比率とした。
【００６２】
その結果、比較例１では基板の割れ欠け、段差、スライス痕などの不良が高く、不良率が８．０％であった。また、再生回数が増えるにつれて、さらに新旧砥粒の分散の不均一化が顕著となり、徐々に不良率が増加した。つまり、比較例１では再生された旧砥粒と未使用の新砥粒とを同時に配合しているため、新旧砥粒が均一にスラリー中に分散されず、スライスされた基板の割れ欠け、段差、スライス痕などの不良率が高くなった。
【００６３】
比較例２では、再生回数が増えるにつれて、スライス中のスラリーの分散効果が低下して、スラリー粘度の著しい上昇、砥粒とスラッジとの分散状態の不均一化により、基板の割れ欠け、段差、スライス痕だけでなく、洗浄不良および基板の厚みばらつきも発生して、不良率が９．２％もあった。
【００６４】
一方、実施例１では、新旧砥粒がスラリー中に均一に分散され、スライス中の粘度の著しい上昇が低減されたため、不良率が５．３％と大幅に低減した。
【００６５】
＜スライス前後のスラリーの粘度＞
次に、実施例１および比較例１，２で、それぞれ１回および５回再生された再生スラリーを用いて、１本以上のインゴットをスライスした。その場合の、スライス前とスライス後のスラリーの粘度を測定した。
【００６６】
その結果、比較例２では、スライス前の粘度が１００ｍＰａ・ｓ（１回再生）、１０５ｍＰａ・ｓ（５回再生）であった。また、スライス後の粘度は１３５ｍＰａ・ｓ（１回再生）、１７２ｍＰａ・ｓ（５回再生）であった。
【００６７】
また、実施例１では、スライス前の粘度が１０８ｍＰａ・ｓ（１回再生）、１０２ｍＰａ・ｓ（５回再生）であった。また、スライス後の粘度は１３０ｍＰａ・ｓ（１回再生）、１２７ｍＰａ・ｓ（５回再生）であった。
【００６８】
また、比較例１のスライス前後のスラリーの粘度は、実施例１の場合と同程度であった。
【００６９】
＜考察＞
上述したように、比較例１では、再生された旧砥粒と未使用の新砥粒とを同時に配合しているため、新旧砥粒が均一にスラリー中に分散されず、スライスされた基板の割れ欠け
、段差、スライス痕などの不良率が高くなった。
【００７０】
また、比較例２では、再生された旧砥粒を分離するために、第１配合工程Ｓ４で砥粒部Ｐ２と旧クーラント含有液Ｐ４とを配合して混合液を作製し、第２配合工程Ｓ５で混合液と新スラリーＡ４とを配合して再生スラリーを作製した。ところが、スライス中のスラリーの分散効果が著しく低下したため、スラリー粘度の著しい上昇、砥粒とスラッジとの分散状態の不均一化が生じて、比較例１の不良に加えて、基板の貼り付き、スラリー成分のスライス後の基板表面への付着による洗浄不良も発生した。
【００７１】
また、比較例１および比較例２では、スライス工程Ｓ１に使用されるスラリー中に含まれる再生された砥粒が分離していない場合もあった。
【００７２】
一方、実施例１では再生された旧砥粒を混合液中に新クーラント含有液Ａ３を同時に分散させ、その次に、第２配合工程Ｓ５にて新スラリーＡ４を配合して新砥粒を別々に分散させた。これにより、スラリー中に新旧砥粒が均一に分散した状態で配合され、スライス中のスラリーの分散効果の低下による粘度上昇も低減した。このため、実施例１で配合された再生スラリーを用いたスライス工程における不良率が低減した。また、実施例１は新旧砥粒の分散状態が均一化されるために、必要な配合工程の合計の時間が比較例１における配合時間と比べて１０〜３０％短縮された。
【００７３】
また、比較例２では、スラリー再利用回数が多いほど、スライス中にスラッジが凝集してスラリー粘度が上昇した。これにより、スライス後の基板の厚みばらつき、スライス後の基板の貼り付きによる洗浄ムラが発生した。
【００７４】
これに対して、実施例１ではスライス後の基板の厚みばらつきが低減されて、基板の貼り付きによる洗浄ムラなどの洗浄不良の発生も低減した。
【００７５】
また上述したように、スライス前およびスライス後の、実施例１、比較例１および比較例２において、それぞれ１回および５回再生されて、スライス工程Ｓ１にて使用された再生スラリーの粘度を比較した。
【００７６】
実施例１および比較例１の条件で再生された場合には、１回目と５回目の再生スラリーのスライス前の粘度に対するスライス後の粘度の差は見られなかった。
【００７７】
一方、比較例２の場合には、１回目と比較して５回目の再生スラリーのスライス後の粘度が著しく上昇した。そのため、５〜６回再利用したスラリーは、スライス後の旧クーラント含有液Ｐ４を再利用できず、混合液を配合する際に新スラリーのみで形成することになるため、スライスコストが上昇する。
【００７８】
また、比較例１では、再生回数が増えるにつれて、新旧砥粒の分散状態の不均一化がより顕著になり、配合時間を長くする、または新スラリーＡ４のみを用いる必要があり、スライスコストが上昇する。
【００７９】
一方、実施例１では配合工程を２回に分けているため、配合時の各種物性値を制御する添加物の添加量を調整しやすく、配合された再生スラリーの物性値のばらつきが低減されやすい。
【００８０】
さらに、実施例１の条件によって再生された再生スラリーは、１０回以上の再生回数でもスライス前とスライス後のスラリー粘度の推移、スライス不良率が１回目の再生スラリーと比較して差が見られず、安定したスライス性を維持することができた。
【符号の説明】
【００８１】
１    ：ブロック（被加工物）
２    ：スライスベース
３    ：プレート材
１１  ：ワイヤ
１２  ：供給ノズル
１３  ：メインローラ
１４  ：ディップ槽
１５  ：供給リール
１６  ：巻取リール
１７  ：ガイドローラ
１８  ：装置固定体
Ｗ    ：ワイヤソー装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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