(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
（１）砥粒、（２）アミン類、および（３）油脂類を含有する加工処理液の供給下に、ワークブロックを切断処理した際に生じる、（４）ワークブロック切粉を含有する加工処理廃液に、（２）アミン類を中和しうる酸性物質として有機酸を含有してなる分離剤を加え、攪拌後、静置することにより加工処理廃液に含まれる（１）砥粒、（３）油脂類および（４）ワークブロック切粉をそれぞれに層分離させることを特徴とする加工処理廃液の分離方法。
【請求項２】
（１）砥粒、（２）アミン類および（３）油脂類を含有する加工処理液の供給下に、ワークブロックを切断処理した際に生じる、（４）ワークブロック切粉を含有する加工処理廃液の付着する切断処理されたワークブロックを、洗浄処理剤によって洗浄処理した際に生じる洗浄処理廃液中に、（２）アミン類を中和しうる酸性物質として有機酸を含有してなる分離剤を加え、攪拌後、静置することにより洗浄処理廃液に含まれる（１）砥粒、（３）油脂類（洗浄処理剤を含む）および（４）ワークブロック切粉をそれぞれに層分離させることを特徴とする洗浄処理廃液の分離方法。
【請求項３】
ワークブロックが、エポキシ系接着剤によってベースブロックに固定されたベースブロック付ワークブロックであり、洗浄処理剤として、加工処理廃液除去用洗浄剤およびエポキシ系接着剤用剥離剤を順次にまたは同時に用いる請求項２記載の廃液の分離方法。
【請求項４】
有機酸が安息香酸である請求項１〜３のいずれかに記載の廃液の分離方法。
【請求項５】
切断処理されたワークブロックが、ワイヤーソーより切断されたものである請求項１〜４のいずれかに記載の廃液の分離方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ワークブロックを切断する際に生じる加工処理廃液や、切断処理されたワークブロックを洗浄処理した際に生じる洗浄処理廃液に含まれる、砥粒、油脂分、ワークブロック切粉をそれぞれに分離する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、シリコンウエハー、太陽電池単結晶シリコンおよび多結晶シリコン等のワークは、生産性を向上させるため大型化している。そして、大型化したワークを効率よく生産するために、シリコン、セラミック、金属物質等のワークブロックをワイヤーソーにより切断して、薄厚のウエーハ状製品等を製造するようになっている。
【０００３】
このようなワークブロックをワイヤーソー切断する際には、精度の高い研磨・研削のための（１）砥粒と、（１）砥粒の分散剤や防錆剤として機能する（２）アミン類および摩擦時の冷却やワイヤーソーの摩耗防止等のための（３）油脂類を含む加工液を混合した加工処理液を、ワークブロックとワイヤーソーのワイヤー列との接触部に、スラリーとして供給しながら行なう。そして、かかる加工処理液は、ワイヤーソーの切断処理に数回使用された後に、切断時に発生する（４）ワークブロック切粉が混在する加工処理廃液となる。通常、かかる加工処理廃液中には、高価な（１）砥粒を含有するため、リサイクルすることが考えられる。しかし、当該加工処理廃液は、（１）砥粒、（３）油脂類、（４）ワークブロック切粉が分散した状態で存在するため、それぞれの成分を分離することが困難であった。このような現状のもと、当該加工処理廃液は、各成分を分離回収することなく、廃棄処分されていた。
【０００４】
また、このようなワイヤーソーにより切断されたワークブロックは、洗浄処理剤による処理を施し、当該ワークブロックに付着している加工処理廃液を洗浄除去して清浄化する。かかる洗浄処理により生じる洗浄処理廃液中にも、加工処理廃液と同様に、（１）砥粒、（３）油脂類、（４）ワークブロック切粉が分散した状態で存在するため、それぞれの成分の分離が困難であった。このような現状のもと、洗浄処理剤も、数回の使用後、各成分を分離回収することなく、洗浄処理廃液として廃棄処分されていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、ワークブロックを切断する際に生じる加工処理廃液や、切断処理されたワークブロックを洗浄処理した際に生じる洗浄処理廃液に含まれる、（１）砥粒、（３）油脂類、（４）ワークブロック切粉をそれぞれに分離する方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、前記課題を解決すべく鋭意検討を重ねた結果、加工処理廃液や洗浄処理廃液中に存在する（２）アミン類が分散剤として作用して、当該廃液中に存在する（１）砥粒、（３）油脂類、（４）ワークブロック切粉を分散状態にしているという知見を得た。そして、当該廃液中に、酸性物質を含有する分離剤を添加して、当該アミン類を中和することにより（２）アミン類が分散剤として機能しなくなり、その結果、廃液中の各々の成分が分離して容易に回収可能になることを見出し、本発明を完成するに到った。
【０００７】
すなわち、本発明は、（１）砥粒、（２）アミン類、および（３）油脂類を含有する加工処理液の供給下に、ワークブロックを切断処理した際に生じる、（４）ワークブロック切粉を含有する加工処理廃液に、（２）アミン類を中和しうる酸性物質として有機酸を含有してなる分離剤を加え、攪拌後、静置することにより加工処理廃液に含まれる（１）砥粒、（３）油脂類および（４）ワークブロック切粉をそれぞれに層分離させることを特徴とする加工処理廃液の分離方法；
（１）砥粒、（２）アミン類および（３）油脂類を含有する加工処理液の供給下に、ワークブロックを切断処理した際に生じる、（４）ワークブロック切粉を含有する加工処理廃液の付着する切断処理されたワークブロックを、洗浄処理剤によって洗浄処理した際に生じる洗浄処理廃液中に、（２）アミン類を中和しうる酸性物質として有機酸を含有してなる分離剤を加え、攪拌後、静置することにより洗浄処理廃液に含まれる（１）砥粒、（３）油脂類（洗浄処理剤を含む）および（４）ワークブロック切粉をそれぞれに層分離させることを特徴とする洗浄処理廃液の分離方法に関する。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明の加工処理液とは、（１）砥粒と、（２）アミン類および（３）油脂類を含有する加工液を混合してなり、ワークブロックを切断する際に、ワークブロックの切断面に供給されるものである。（１）砥粒、（２）アミン類、（３）油脂類は、それぞれワークブロック等に応じたものが適宜に選択して使用される。たとえば、（１）砥粒としては、窒化ケイ素、窒化ホウ素、炭化ケイ素、アルミナ、炭化ホウ素、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム等があげられる。（２）アミン類としては、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、トリイソプロパノールアミン、またはこれらにポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、アルキルアルコール等をエーテル縮合した化合物等があげられる。また、（３）油脂類としては、マシン油、モーター油、シリンダー油等の鉱油、ナタネ油、米ヌカ油、綿実油等の天然油脂類及びこれを構成する脂肪酸等があげられる。かかる加工処理液は水を含有していてもよい。通常、加工処理液はスラリー状で使用される。
【０００９】
本発明の分離方法の対象になる加工処理廃液は、前記加工処理液をワークブロックの切断に供した後に生じるものである。加工処理廃液中には、加工処理液の各成分の他に、ワークブロックを切断した際に生じる（４）ワークブロック切粉が含まれている。
【００１０】
本発明の加工処理廃液の分離方法は、かかる加工処理廃液に、加工処理廃液に含まれている（２）アミン類を中和しうる酸性物質を含有してなる分離剤を加えることにより行う。
【００１１】
酸性物質としては、たとえば、ギ酸、酢酸、クエン酸、マレイン酸、フマル酸、安息香酸、グルタル酸、セバシン酸、ステアリン酸、フタル酸等の有機酸を用いる。これら酸性物質のなかでも、特に、アミン中和物が疎水性となり電解しにくくなる安息香酸が好ましい。
【００１２】
酸性物質の使用量は、アミン類の全部を中和できる量以上であれば足りる。また、酸性物質を含有する分離剤は、酸性物質を水や溶剤に溶解したり、または分散したものを用いてもよい。
【００１３】
具体的な加工処理廃液の分離方法としては、容器に入った加工処理廃液に、所定量の分離剤を添加し、手動または自動の攪拌機にて、数分間攪拌後、通常３０分以上静置することにより行う。かかる操作により、加工処理廃液が、下段から、（４）ワークブロック切粉、（１）砥粒、（３）油脂類の順に層分離して、加工処理廃液の分離が可能になる。
【００１４】
また、本発明の廃液の分離方法は、切断処理されたワークブロックに付着する前記加工処理廃液を、洗浄処理剤によって洗浄除去した際に生じる洗浄処理廃液にも適用できる。洗浄処理廃液中には、洗浄処理剤の他に、加工処理廃液（加工処理液および（４）ワークブロック切粉）を含む。
【００１５】
洗浄処理剤としては、洗浄除去する加工処理廃液の種類に応じた加工処理廃液除去用洗浄剤が適宜に選択して使用される。加工処理廃液除去用洗浄剤としては、たとえば、軽油（ケロシン）、グリコ―ルエーテル類、界面活性剤、水分等、またはそれらの混合物があげられる。
【００１６】
また、ワークブロックが、エポキシ系接着剤により、ベースブロックに固定されているベースブロック付ワークブロックの場合には、洗浄処理剤として、前記例示の加工処理廃液除去用洗浄剤の他に、エポキシ系接着剤用剥離剤が使用されることもある。エポキシ系接着剤用剥離剤としては、Ｎ−メチルピロリドン、１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノン、ベンジルアルコール、グリコ−ルエ−テル類があげられる。かかるエポキシ系接着剤用剥離剤は、前記例示の加工処理廃液除去用洗浄剤と混合して同時に使用することもでき、またエポキシ系接着剤用剥離剤は、前記例示の加工処理廃液除去用洗浄剤による処理を施す前または後に、順次に使用することもできる。なお、洗浄処理剤として、エポキシ系接着剤用剥離剤と加工処理廃液除去用洗浄剤を順次に使用する場合には、二種の洗浄処理廃液が生じる。
【００１７】
洗浄処理廃液の分離方法は、かかる洗浄処理廃液に、洗浄処理廃液中含まれている（２）アミン類を中和しうる酸性物質を含有してなる分離剤を存在させることにより行う。
【００１８】
当該分離剤は洗浄処理廃液中に存在していれば洗浄処理廃液中に当該分離剤を存在させる手段は問われない。たとえば、（１）洗浄処理廃液に分離剤を加える方法や、（２）洗浄処理剤中に予め分離剤を添加しておく方法、（３）洗浄処理剤による洗浄処理前に予め分離剤により、切断処理されたワークブロックを処理する方法、等があげられる。なお、ワークブロックが、エポキシ系接着剤に固定したベースブロック付ワークブロックの場合には、ワークブロックに付着している加工処理廃液中の（２）アミン類が、洗浄除去工程において、エポキシ系接着剤を硬化させ、ベースブロックからワークブロックが剥離しにくくなることから、このような場合には、前記（２）または（３）の方法により、洗浄処理廃液中に分離剤を存在させるのが好ましい。
【００１９】
洗浄処理廃液中に存在させる酸性物質の種類や使用量は、加工処理廃液の分離方法と同様であり、また具体的な洗浄処理廃液の分離方法も加工処理廃液と同様の方法を採用できる。かかる操作により、洗浄処理廃液が、下段から、（４）ワークブロック切粉、（１）砥粒、（３）油脂類の順に層分離して、洗浄処理廃液の分離が可能になる。洗浄処理剤は、（３）油脂類の層に含まれる。
【００２０】
なお、ワークブロックとしては、シリコン、ガリウム−砒素、水晶、セラミックス（アルミナ、ジルコニア等）、フェライト、焼結金属、液晶用ガラス等があげられる。かかるワークブロックは、前述のようにベースブロックに固定したベースブロック付ワークブロックでもよい。ベースブロックとしては、たとえば、ステンレス板上に、カーボン等のダミー板等を接着したもの等があげられる。また、当該ワークブロックの切断手段は特に制限されず、また切断処理されたワークブロックの形態も特に制限はないが、切断手段としては、ワイヤーソー等があげられ、切断処理されたワークブロックの形態としてはウエハ状のもの等があげられる。
【００２１】
【発明の効果】
本発明によれば、ワークブロックを切断する際に生じる加工処理廃液や、切断処理されたワークブロックを洗浄処理した際に生じる洗浄処理廃液に含まれる、（１）砥粒、（３）油脂類、（４）ワークブロック切粉をそれぞれに容易に分離することができ、高価な（１）砥粒をリサイクルすることが可能であり経済的な利点が大きい。また、洗浄処理廃液からは、洗浄処理剤を含んだ（３）油脂類が可能であり、洗浄処理剤のリサイクルも可能である。
【００２２】
【実施例】
以下に、実施例および比較例をあげて本発明を説明するが、本発明はこれら各例に制限されるものではない。
【００２３】
実施例１
ワイヤーソーによる太陽電池用単結晶シリコンの切断に、４回使用した加工処理廃液（炭化ケイ素製砥粒３０重量％、切粉３０重量％、トリエタノールアミン０．６重量％、マシン油３９．４重量％）１ｋｇを入れたビーカーに、分離剤として酢酸６ｇを添加し、１分間サジで攪拌した後、３０分間静置した。
【００２４】
比較例１
ワイヤーソーによるシリコン系セラミックの切断に、３回使用した加工処理廃液（炭化ケイ素製砥粒３０重量％、切粉３０重量％、ジエタノールアミン０．５重量％、マシン油３９．５重量％）１ｋｇを入れたビーカーに、分離剤として０．１％硫酸水溶液５ｇを添加し、１分間サジで攪拌した後、３０分間静置した。
【００２５】
実施例２
ワイヤーソーによる鉄系金属の切断に、３回使用した加工処理廃液（炭化ケイ素製砥粒３０重量％、切粉４０重量％、ジエタノールアミン０．４重量％、マシン油２９．６重量％）１ｋｇを入れたビーカーに、分離剤としてクエン酸５ｇを添加し、１分間サジで攪拌した後、３０分間静置した。
【００２６】
実施例３
分離剤として酢酸を１重量％含有するグリコールエーテル系洗浄処理剤（ジプロピレングリコールモノプロピルエーテル：水＝９５：５（重量比））２００ｋｇが入ったステンレス製容器に、ワイヤーソーによる切断で４回使用した加工処理廃液（炭化ケイ素製砥粒３０重量％、切粉３０重量％、トリエタノールアミン０．６重量％、マシン油３９．４重量％）２００ｇの付着した太陽電池用単結晶シリコンを浸漬し、３０分間室温にて、揺動洗浄した後、洗浄処理剤から、太陽電池用単結晶シリコンを引き上げ、ステンレス製容器に残存する洗浄処理廃液を３０分間静置した。
【００２７】
実施例４
分離剤として安息香酸を２重量％含有するＮ−メチルピロリドン（洗浄処理剤：エポキシ系接着剤用剥離剤）１５０ｋｇが入ったステンレス製容器に、ワイヤーソーによる切断に３回使用した加工処理廃液（炭化ケイ素製砥粒３０重量％、切粉３０重量％、ジエタノールアミン０．４重量％、マシン油３９．６重量％）１５０ｇの付着したベースブロック付きのフェライトを浸漬し、３０分間７０℃にて、シャワー洗浄した後、洗浄処理剤から、フェライトを引き上げ、ステンレス製容器に残存する洗浄処理廃液を３０分間静置した。
【００２８】
比較例２〜６
実施例１〜４および比較例１において、分離剤を使用しないこと以外は、実施例１〜４および比較例１と同様の操作を行った。
【００２９】
（評価方法）
実施例１〜４及び比較例１〜６で得られた、加工処理廃液または洗浄処理廃液について、分離性を目視観察した。なお、３０分間放置しても、分離性が悪い場合には、２時間放置した。結果を表１に示す。
【００３０】
【表１】
0004399855.tif 000002