冷卻劑再生方法以及冷卻劑再生裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種冷卻劑再生方法以及冷卻劑再生裝置，從使用線鋸切斷硅等晶錠 時(shí)所使用的冷卻劑中除去切削肩等混入物，從而使該冷卻劑能夠再利用。
【背景技術(shù)】
[0002] 用于太陽(yáng)能電池等的硅晶片通過(guò)使用線鋸對(duì)硅晶錠進(jìn)行切斷（切片）而獲得。切 斷硅晶錠的方法有固定磨粒方式和游離磨粒方式兩種。固定磨粒方式使用將碳化硅等磨粒 固著而成的線鋸和冷卻劑（冷卻液）來(lái)切斷硅晶錠。另外，游離磨粒方式使用線鋸和含有 磨粒的冷卻劑（泥漿）來(lái)切斷硅晶錠。
[0003] -般來(lái)講，從制造成本的觀點(diǎn)出發(fā)，對(duì)在硅晶錠的切斷工序中所使用的冷卻劑 (使用過(guò)的冷卻劑）進(jìn)行再利用。該使用過(guò)的冷卻劑中含有硅的切削肩（以下，也簡(jiǎn)稱為 "切削肩")、線鋸本身的金屬粒、磨粒（以游離磨粒方式進(jìn)行切斷的情況）等混入物。因此， 若直接對(duì)使用過(guò)的冷卻劑進(jìn)行再利用，可能會(huì)造成硅晶片表面的劃傷、硅晶片的破損、切斷 機(jī)械的劣化等。因此，使用過(guò)的冷卻劑在通過(guò)過(guò)濾、離心分離等除去切削肩等混入物后被再 利用。
[0004] 例如，專利文獻(xiàn)1公開(kāi)了一種對(duì)在硅晶錠的切斷工序中所使用的冷卻劑進(jìn)行膜過(guò) 濾而能夠再利用的方法（冷卻劑再生方法）。在該冷卻劑再生方法中，使用過(guò)濾膜對(duì)使用過(guò) 的冷卻劑進(jìn)行過(guò)濾，據(jù)此，從所述冷卻劑除去混入物。詳細(xì)說(shuō)明如下。
[0005] 所述冷卻劑再生方法使用過(guò)濾膜的孔的孔徑（膜孔徑）為1~10 μ m的陶瓷膜作 為過(guò)濾膜。該過(guò)濾膜為中空筒狀（圓筒形狀）。而且，通過(guò)所謂的交叉流動(dòng)（cross-flow) 方式從使用過(guò)的冷卻劑除去切削肩等混入物，該交叉流動(dòng)方式是在該中空筒狀的過(guò)濾膜的 中空部?jī)?nèi)或外側(cè)讓使用過(guò)的冷卻劑相對(duì)于過(guò)濾膜的表面（過(guò)濾膜表面）平行地流動(dòng)的方 式。
[0006] 在該交叉流動(dòng)方式的過(guò)濾中，通常將使用過(guò)的冷卻劑相對(duì)于過(guò)濾膜表面的流速增 大。據(jù)此，利用使用過(guò)的冷卻劑的流動(dòng)刮除要堆積于過(guò)濾膜表面的切削肩等混入物，因此， 混入物向過(guò)濾膜表面的堆積得到抑制，其結(jié)果，過(guò)濾膜的膜堵塞得到抑制。
[0007] 在此，在冷卻劑再生方法中，如果使用陶瓷膜成本就會(huì)上升，因此，近年來(lái)使用有 機(jī)過(guò)濾膜（有機(jī)膜）。例如，在專利文獻(xiàn)2公開(kāi)的冷卻劑再生方法中，使用過(guò)濾膜的孔徑為 〇. Iym的有機(jī)膜。
[0008] 然而，有機(jī)膜比陶瓷膜軟，當(dāng)對(duì)含有切削肩等混入物的使用過(guò)的冷卻劑進(jìn)行過(guò)濾 時(shí)，容易產(chǎn)生過(guò)濾膜表面的磨耗等損傷。
[0009] 現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0010] 專利文獻(xiàn)
[0011] 專利文獻(xiàn)1 :日本專利公開(kāi)公報(bào)特開(kāi)2012-6115號(hào)
[0012] 專利文獻(xiàn)2 :日本專利公開(kāi)公報(bào)特開(kāi)2012-020365號(hào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0013] 本發(fā)明的目的在于提供一種冷卻劑再生方法以及冷卻劑再生裝置，在使用中空纖 維膜對(duì)冷卻劑進(jìn)行過(guò)濾時(shí)，不易使所述中空纖維膜因冷卻劑的混入物而損傷。
[0014] 根據(jù)本發(fā)明一個(gè)方面的冷卻劑再生方法，能夠使在用線鋸切斷晶錠時(shí)所使用的冷 卻劑再利用，所述冷卻劑再生方法包括：過(guò)濾工序，以使所述冷卻劑以層流狀態(tài)在中空狀的 1個(gè)或多個(gè)中空纖維膜的各中空部?jī)?nèi)流動(dòng)的方式，向所述各中空部?jī)?nèi)分別供給所述冷卻劑， 其中，所述中空纖維膜的膜的孔徑為0. 05 μm以下。
[0015] 另外，根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)方面的冷卻劑再生裝置，能夠使在用線鋸切斷晶錠時(shí)所 使用的冷卻劑再利用，所述冷卻劑再生裝置包括：中空狀的1個(gè)或多個(gè)中空纖維膜；以及供 給部，將所述冷卻劑供給至各中空纖維膜的中空部?jī)?nèi)，其中，所述中空纖維膜的膜的孔徑為 0.05 μπι以下，所述供給部以使所述冷卻劑以層流狀態(tài)在所述各中空部?jī)?nèi)流動(dòng)的方式供給 所述冷卻劑。
【附圖說(shuō)明】
[0016] 圖1是本實(shí)施方式所涉及的冷卻劑再生裝置的概略結(jié)構(gòu)圖。
[0017] 圖2是所述冷卻劑再生裝置的過(guò)濾膜模塊的局部剖切立體圖。
[0018] 圖3是表示中空纖維膜的每個(gè)膜孔徑的總過(guò)濾量與滲透通量之間的關(guān)系的圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019] 以下，參照?qǐng)D1至圖2,說(shuō)明本發(fā)明的一實(shí)施方式。圖1是本實(shí)施方式所涉及的冷 卻劑再生裝置的概略結(jié)構(gòu)圖。圖2是所述冷卻劑再生裝置的過(guò)濾膜模塊的局部剖切立體 圖。
[0020] 本實(shí)施方式的冷卻劑再生裝置在例如利用于半導(dǎo)體、太陽(yáng)能電池等的硅晶片的制 造工序中，從在用線鋸切斷硅晶錠時(shí)所使用的冷卻劑（冷卻液）除去混入物，從而使該冷卻 劑能夠再利用。此外，硅晶錠的切斷方法可為固定磨粒方式和游離磨粒方式的任一種。
[0021] 冷卻劑包含二乙二醇、丙二醇、低分子量的聚乙二醇等水溶性溶劑。該冷卻劑的粘 度為20~60cp。此外，在用水稀釋冷卻劑的情況下，有時(shí)添加各種添加物等。因此，冷卻劑 的成分以及粘度不限于所述的成分以及粘度。
[0022] 以下，參照?qǐng)D1及圖2,具體說(shuō)明冷卻劑再生裝置10。
[0023] 冷卻劑再生裝置10具備儲(chǔ)存部12、膜過(guò)濾部14以及離心分離部（離心分離裝 置）16。
[0024] 儲(chǔ)存部12具有處理槽121和攪拌部122。
[0025] 處理槽121儲(chǔ)存使用線鋸切斷硅晶錠時(shí)所使用的冷卻劑（使用過(guò)的冷卻劑）。該 使用過(guò)的冷卻劑被使用于以下目的，即：對(duì)使用線鋸切斷硅晶錠時(shí)產(chǎn)生的摩擦熱進(jìn)行冷卻、 以及將切斷所產(chǎn)生的硅晶錠的切削肩（硅切削肩）分散并從切斷部排出等。因此，使用過(guò)的 冷卻劑中會(huì)含有硅的切削肩、線鋸本身的金屬粒、磨粒（以游離磨粒方式進(jìn)行切斷的情況） 等混入物。
[0026] 攪拌部122具有配置于處理槽121內(nèi)的攪拌翼123和通過(guò)旋轉(zhuǎn)軸124a連接有攪拌 翼123的馬達(dá)124。旋轉(zhuǎn)軸124a沿上下方向延伸。馬達(dá)124使攪拌翼123以旋轉(zhuǎn)軸124a 為中心旋轉(zhuǎn)。此種攪拌部122通過(guò)由馬達(dá)124使攪拌翼123旋轉(zhuǎn)，對(duì)儲(chǔ)存于處理槽121內(nèi) 的使用過(guò)的冷卻劑進(jìn)行攪拌。本實(shí)施方式的攪拌部122在膜過(guò)濾部14與離心分離部16工 作時(shí)，對(duì)儲(chǔ)存于處理槽121內(nèi)的使用過(guò)的冷卻劑進(jìn)行攪拌。
[0027] 膜過(guò)濾部14具有過(guò)濾膜模塊20、過(guò)濾側(cè)供給路徑（供給部）141、過(guò)濾側(cè)返送路徑 (返送部）143以及過(guò)濾液儲(chǔ)存槽144。該膜過(guò)濾部14對(duì)儲(chǔ)存于處理槽121的使用過(guò)的冷 卻劑進(jìn)行過(guò)濾以除去該冷卻劑中含有的混入物，并將通過(guò)過(guò)濾而除去混入物后的冷卻劑輸 送至過(guò)濾液儲(chǔ)存槽144。
[0028] 過(guò)濾膜模塊20具有將大量（多個(gè)）中空纖維膜22、22、......捆束而成的過(guò)濾部 21和收容過(guò)濾部21的殼體25。在過(guò)濾部21的長(zhǎng)度方向兩端部（粘合層）24,相鄰的中空 纖維膜22、22通過(guò)樹(shù)脂粘合劑27等互相粘合。據(jù)此，維持多個(gè)中空纖維膜22、22......被 捆束成圓柱狀的狀態(tài)。另外，在粘合層24,相鄰的中空纖維膜22、22間的間隙被所述粘合 劑27等堵塞。據(jù)此，當(dāng)使用過(guò)的冷卻劑被供給至捆束的大量中空纖維膜22、22......的各 中空部23內(nèi)時(shí)，不會(huì)進(jìn)入中空纖維膜22、22間。即，防止使用過(guò)的冷卻劑進(jìn)入中空纖維膜 22、22 間。
[0029] 各中空纖維膜22是兩端開(kāi)放的中空狀。即，在中空纖維膜22中，包圍中空部23 的周壁是進(jìn)行過(guò)濾的膜，被供給至中空部23內(nèi)的被處理液（本實(shí)施方式中為包含混入物的 冷卻劑）朝徑外方向通過(guò)周壁，從而被處理液被進(jìn)行過(guò)濾。本實(shí)施方式的中空纖維膜22是 由有機(jī)膜構(gòu)成的有機(jī)中空纖維膜。此外，從柔軟且容易成形加工的觀點(diǎn)出發(fā)，中空纖維膜22 的材料優(yōu)選有機(jī)膜。例如，即使是如本實(shí)施方式的內(nèi)徑小的中空纖維膜22 (本實(shí)施方式中， 外徑為1~4mm)，也能容易制造。
[0030] 在本實(shí)施方式的中空纖維膜22中，例如，外徑為1~4_、內(nèi)徑（中空部23的直 徑）為0.5~3mm。從制造容易性以及加工成模塊時(shí)的有效膜過(guò)濾面積的觀點(diǎn)出發(fā)，優(yōu)選 外徑為1. 5~2. 5mm、內(nèi)徑為0· 8~I. 5mm。另外，該中空纖維膜22的截留分子量例如為 13000,形成于中空纖維膜22的周壁（膜）的孔的直徑（膜孔徑）例如為0·00