【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及碳化硅晶片加工領域，具體是再造金剛石研磨液和廢棄金剛石研磨液的回收再利用方法及應用該方法的裝置。
技術介紹
1、碳化硅晶體作為第三代半導體材料，具有高熱導率、高擊穿場強、高飽和電子漂移速率，高鍵合能等優點，廣泛應用于射頻器件和功率器件領域。由于碳化硅本身的硬度比較大，莫氏硬度在9.2～9.3之間，使得其加工難度比較大，因此，只能使用比碳化硅硬度更大的金剛石作為其研磨材料。
2、金剛石研磨液又可分為：單晶金剛石研磨液和多晶金剛石研磨液。多晶金剛石擁有高的去除率和韌性，具有自銳性，與單晶金剛石比起來，更不容易產生表面劃傷，因此多晶金剛石微粉磨拋劑是碳化硅晶片加工主要研磨材料。但是，研磨液的生產成本較高，所以當研磨液使用完后直接廢棄會造成成本大幅增加，并且在生產的過程中需要使用大量的研磨液，不經回收再利用的研磨液累計體積較大，會造成嚴重的環境污染。因此，亟需開發一種碳化硅晶片用研磨液回收再利用的方法來解決上述問題。
技術實現思路
1、有鑒于此，本專利技術所要解決的技術問題在于提供再造金剛石研磨液和廢棄金剛石研磨液的回收再利用方法及應用該方法的裝置，本專利技術提供的廢棄金剛石研磨液的回收再利用方法能夠將廢棄金剛石研磨液回收再利用，得到再造金剛石研磨液，所述再造金剛石研磨液的性能達到和金剛石研磨液新液相當。
2、本專利技術提供了一種再造金剛石研磨液，其包括添加劑和廢棄金剛石研磨液；所述添加劑選自分散劑或者潤滑劑中的一種或多種；
3、所述添加劑
4、所述添加劑的膠束粒徑為10nm～100nm。
5、本申請專利技術人創造性地發現，采用特定臨界膠束濃度和膠束粒徑的分散劑或者潤滑劑中的一種或多種與廢棄金剛石研磨液混合，能夠使性能已經嚴重下降的廢棄金剛石研磨液的性能得到恢復，恢復后的性能能達到和金剛石研磨液新液相當。
6、本專利技術所述的再造金剛石研磨液，其包括添加劑和廢棄金剛石研磨液。本專利技術所述金剛石研磨液為碳化硅晶片用金剛石研磨液，以金剛石為研磨顆粒，應用于碳化硅晶片的加工研磨；未使用過的金剛石研磨液即為金剛石研磨液新液，而金剛石研磨液新液進行碳化硅晶片加工研磨后的殘余液體即為廢棄金剛石研磨液，其與金剛石研磨液新液相比性能嚴重下降。本專利技術所述廢棄金剛石研磨液和添加劑混合后，得到再造金剛石研磨液，其性能和金剛石研磨液新液相當，可作為金剛石研磨液新液應用于碳化硅晶片的加工研磨。
7、本專利技術提供的再造金剛石研磨液中，所述添加劑選自分散劑或者潤滑劑中的一種或多種。本專利技術所述分散劑選自聚乙二醇、聚乙二醇單甲醚mpeg-1000、水玻璃、三聚磷酸鈉、六偏磷酸鈉、焦磷酸鈉、三乙基己基磷酸、十二烷基硫酸鈉、甲基戊醇、聚丙烯酰胺、古爾膠和聚乙二醇脂肪酸酯中的一種或多種。本專利技術加入散劑防止了粒子的團聚，使得研磨液中粒子分散性更強、穩定性更高，這樣配制得到的研磨液中磨料與碳化硅晶片接觸面積更大，研磨效率更高、潤滑效果更好。
8、本專利技術所述潤滑劑選自甘油三硬脂酸酯、丙二醇單十二酸酯、二乙二醇雙硬脂酸酯和硼酸酯中的一種或多種。本專利技術所述潤滑劑起到潤滑和緩沖的作用，減少了磨料對碳化硅進行研磨時對碳化硅晶片表面的損傷和劃痕的產生。
9、在本專利技術中，當所述添加劑選自分散劑，則所述分散劑和廢棄金剛石研磨液的重量比為(0.01～0.02)：1。當所述添加劑選自兩種以上的分散劑時，分散劑之間可任意配比。在本專利技術的一個實施例中，所述再造金剛石研磨液包括聚乙二醇單甲醚mpeg-1000和廢棄金剛石研磨液。
10、在本專利技術中，當所述添加劑選自潤滑劑，則所述潤滑劑和廢棄金剛石研磨液的重量比為(0.025～0.05)：1。當所述添加劑選自兩種以上的潤滑劑時，潤滑劑之間可任意配比。在本專利技術的一個實施例中，所述再造金剛石研磨液包括甘油三硬脂酸酯和廢棄金剛石研磨液；
11、在本專利技術中，當所述添加劑選自分散劑和潤滑劑，則所述分散劑、潤滑劑和廢棄金剛石研磨液的重量比為(0.01～0.02)：(0.025～0.05)：1。在本專利技術的一個實施例中，所述金剛石研磨液包括聚乙二醇單甲醚mpeg-1000、甘油三硬脂酸酯和廢棄金剛石研磨液。
12、本專利技術還提供了一種廢棄金剛石研磨液的回收再利用方法，包括以下步驟：將添加劑和廢棄金剛石研磨液混合；所述添加劑選自分散劑或者潤滑劑中的一種或多種；所述添加劑的臨界膠束濃度為0.015mol/l～0.060mol/l；所述添加劑的膠束粒徑為10nm～100nm。本專利技術所述分散劑和上述一樣，不再贅述；所述潤滑劑也和上述一樣，不再贅述。
13、本專利技術將添加劑和廢棄金剛石研磨液混合之前，還包括對所述廢棄金剛石研磨液進行過濾；所述過濾采用孔徑大于或等于所述廢棄金剛石研磨液中的金剛石研磨顆粒粒徑的濾芯進行。具體而言，所述過濾采用的濾芯的孔徑為所述廢棄金剛石研磨液中的金剛石研磨顆粒粒徑的1～2倍。在本專利技術的一個實施例中，所述過濾采用的泵為氣動隔膜泵，濾芯為pp棉濾芯。
14、本專利技術將所述添加劑和廢棄金剛石研磨液混合的比例具體如下：當所述添加劑選自分散劑，則所述分散劑和廢棄金剛石研磨液的混合重量比為(0.01～0.02)：1；當所述添加劑選自兩種以上的分散劑時，分散劑之間可任意配比。當所述添加劑選自潤滑劑，則所述潤滑劑和廢棄金剛石研磨液的混合重量比為(0.025～0.05)：1；當所述添加劑選自兩種以上的潤滑劑時，潤滑劑之間可任意配比。當所述添加劑選自分散劑和潤滑劑，則所述分散劑、潤滑劑和廢棄金剛石研磨液的混合重量比為(0.01～0.02)：(0.025～0.05)：1。
15、本專利技術還提供了一種應用上述任一技術方案所述的廢棄金剛石研磨液的回收再利用方法的裝置，其包括：廢棄金剛石研磨液供給器和添加劑供給器。本專利技術所述廢棄金剛石研磨液供給器用于儲存和供給廢棄金剛石研磨液，所述添加劑供給器用于儲存和供給添加劑，所述廢棄金剛石研磨液和添加劑均和上述一樣，不再贅述。
16、具體而言，本專利技術所述的裝置還包括：與所述廢棄金剛石研磨液供給器相連結的過濾裝置；與所述過濾裝置相連結的第一閥門裝置；與所述添加劑供給器相連結的第二閥門裝置；與所述第一閥門裝置和第二閥門裝置相連結的混合裝置；以及與所述混合裝置相連結的再造金剛石研磨液儲存器。本專利技術所述過濾裝置用于過濾所述廢棄金剛石研磨液供給器所供給的廢棄金剛石研磨液，其濾芯孔徑大于或等于所供給的廢棄金剛石研磨液中的金剛石研磨顆粒的粒徑；具體而言，其濾芯的孔徑為所述廢棄金剛石研磨液中的金剛石研磨顆粒粒徑的1～2倍；所述第一閥門裝置和第二閥門裝置均用于定量供給流體；所述混合裝置用于將廢棄金剛石研磨液和添加劑混合均勻；所述再造金剛石研磨液儲存器用于儲存混合均勻后得到的廢棄金剛石研磨液和添加劑混合液。
17、本專利技術還提供了一種碳化硅晶片的研磨方法，包括：采用上述任一技術方案所述的再造金剛石研磨液或者本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.再造金剛石研磨液，其特征在于，其包括添加劑和廢棄金剛石研磨液；所述添加劑選自分散劑或者潤滑劑中的一種或多種；
2.根據權利要求1所述的再造金剛石研磨液，其特征在于，所述分散劑選自聚乙二醇、聚乙二醇單甲醚MPEG-1000、水玻璃、三聚磷酸鈉、六偏磷酸鈉、焦磷酸鈉、三乙基己基磷酸、十二烷基硫酸鈉、甲基戊醇、聚丙烯酰胺、古爾膠和聚乙二醇脂肪酸酯中的一種或多種；
3.根據權利要求2所述的再造金剛石研磨液，其特征在于，其包括聚乙二醇單甲醚MPEG-1000和廢棄金剛石研磨液；
4.根據權利要求1～3中任一所述的再造金剛石研磨液，其特征在于，當所述添加劑選自分散劑，則所述分散劑和廢棄金剛石研磨液的重量比為(0.01～0.02)：1；
5.廢棄金剛石研磨液的回收再利用方法，其特征在于，包括以下步驟：
6.根據權利要求5所述的方法，其特征在于，所述分散劑選自聚乙二醇、聚乙二醇單甲醚MPEG-1000、水玻璃、三聚磷酸鈉、六偏磷酸鈉、焦磷酸鈉、三乙基己基磷酸、十二烷基硫酸鈉、甲基戊醇、聚丙烯酰胺、古爾膠和聚乙二醇脂肪酸酯中的一種或多
7.根據權利要求6所述的方法，其特征在于，所述添加劑為聚乙二醇單甲醚MPEG-1000；
8.根據權利要求5所述的方法，其特征在于，當所述添加劑選自分散劑，則所述分散劑和廢棄金剛石研磨液的混合重量比為(0.01～0.02)：1；
9.根據權利要求5所述的方法，其特征在于，將添加劑和廢棄金剛石研磨液混合之前，還包括對所述廢棄金剛石研磨液進行過濾；所述過濾采用孔徑大于或等于所述廢棄金剛石研磨液中的金剛石研磨顆粒粒徑的濾芯進行。
10.應用權利要求5～9任一所述廢棄金剛石研磨液的回收再利用方法的裝置，其特征在于，其包括：
...【技術特征摘要】
1.再造金剛石研磨液，其特征在于，其包括添加劑和廢棄金剛石研磨液；所述添加劑選自分散劑或者潤滑劑中的一種或多種；
2.根據權利要求1所述的再造金剛石研磨液，其特征在于，所述分散劑選自聚乙二醇、聚乙二醇單甲醚mpeg-1000、水玻璃、三聚磷酸鈉、六偏磷酸鈉、焦磷酸鈉、三乙基己基磷酸、十二烷基硫酸鈉、甲基戊醇、聚丙烯酰胺、古爾膠和聚乙二醇脂肪酸酯中的一種或多種；
3.根據權利要求2所述的再造金剛石研磨液，其特征在于，其包括聚乙二醇單甲醚mpeg-1000和廢棄金剛石研磨液；
4.根據權利要求1～3中任一所述的再造金剛石研磨液，其特征在于，當所述添加劑選自分散劑，則所述分散劑和廢棄金剛石研磨液的重量比為(0.01～0.02)：1；
5.廢棄金剛石研磨液的回收再利用方法，其特征在于，包括以下步驟：
6.根據權利要求5所述...
【專利技術屬性】
技術研發人員：李祥，張雨晨，鄒宇，張平，婁艷芳，彭同華，楊建，
申請(專利權)人：江蘇天科合達半導體有限公司，
類型：發明
國別省市：
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