[发明专利]回收氧化铈磨料的方法

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求于2010年3月12日在韩国提交的韩国专利申请No.10-2010-0022391的优先权，其内容以引用的方式全文纳入本文。

技术领域

本发明涉及回收氧化铈磨料的方法，更具体地涉及有效回收在抛光玻璃材料例如玻璃衬底或光掩膜中使用的氧化铈磨料以重新使用所述磨料的方法。

背景技术

进行抛光的目的是平坦化多种半导体衬底，包括玻璃衬底或光掩膜，或者在所述半导体衬底上形成的薄膜的表面。通常，在抛光过程中使用磨料以提高抛光效率。可使用多种磨料，其中氧化铈磨料广泛使用。

氧化铈(CeO₂)是一种用于多种应用例如催化剂、荧光材料、化妆品等的高性能陶瓷材料。含有氧化铈作为主成分的氧化铈磨料用于抛光多种玻璃材料。具体而言，最近氧化铈磨料广泛用于电子和电气设备例如LCD(液晶显示屏)的玻璃衬底、包括硬盘在内的记录媒体的玻璃等，并且氧化铈磨料的应用范围日益扩展。

氧化铈磨料在玻璃材料的抛光过程中通过机械作用提高抛光效率。即，使用氧化铈磨料及抛光垫片与玻璃材料之间的摩擦来提高抛光过程中的抛光效率。此外，抛光效率还能通过化学反应提高。即，玻璃或光掩膜含有作为主要原料的二氧化硅(SiO₂)，这样的二氧化硅可在水溶液中通过颗粒表面的硅原子与OH基团的反应以Si-OH的形式存在。在这种情况下，氧化铈磨料与Si-OH中的OH基团发生化学反应，具体而言是键合，因此硅原子与玻璃或光掩膜分离。

通常，将氧化铈磨料以结合氧化铈、水和分散剂等的浆液的形式置于浆液槽中，并在进行抛光过程时将氧化铈磨料供给抛光机。然而，氧化铈磨料价格昂贵，并在一次抛光过程中使用的量也不少，这就是为何在多次的抛光过程中重新使用氧化铈磨料的原因。换言之，从浆液槽中提供浆液形式的氧化铈磨料给抛光机以用于抛光过程，然后将其重新供给浆液槽以重新使用。

然而，在抛光过程中氧化铈磨料的重复使用导致氧化铈磨抛光效率下降。图1和2分别绘出了在现有技术的抛光过程中氧化铈磨料的反复使用后，在氧化铈颗粒100的表面上形成的Si-OH层200和附着的细粉300。

即，如上所述，氧化铈磨料的作用是使Si-OH结构从二氧化硅上脱离，因此，当氧化铈磨料反复使用时，在氧化铈颗粒100的表面上可形成Si-OH层200，如图1所示。此外，在抛光过程中形成的细粉300可附着于氧化铈颗粒100的表面，如图2所示。此处，细粉300可为玻璃材料(SiO₂)或氧化铈(CeO₂)的细粉。

当如上所述，在氧化铈颗粒100上形成Si-OH层200或者附着细粉300时，氧化铈磨料就不能正常发挥抛光作用。这是因为Si-OH层200或细粉300减少了氧化铈颗粒100的暴露面积，从而不仅阻碍了抛光过程中氧化铈颗粒100的化学反应，而且阻碍正常的机械作用。为解决此问题，应替换抛光效率下降的氧化铈磨料。然而，如上所述，氧化铈磨料单价昂贵，因此导致使用玻璃材料的产品的生产成本增加。

发明内容

本发明旨在解决上述问题，因此本发明的一个目的是提供一种回收氧化铈磨料以在玻璃材料的抛光过程中有效地重新使用氧化铈磨料的方法。

本发明的其他目的和优点将在下面的描述中进行阐明，并可通过本发明的实施例而知晓。另外，本发明的目的和优点可借助所附权利要求中具体指出的方法和组合而实现和获得。

为实现所述目的，本发明提供一种回收在玻璃材料的抛光过程中使用的氧化铈磨料的方法，包括以下步骤：向所述氧化铈磨料的废浆液中加入强碱溶液，向所述废浆液中加入氟化钠，以及分离所述废浆液中包含的氧化铈颗粒与其他种类的颗粒。

根据本发明，在玻璃材料的抛光过程中使用的氧化铈磨料可通过有效地除去在废浆液中的氧化铈颗粒上形成的Si-OH层和细粉，并通过实现氧化铈颗粒与其他种类的颗粒之间的完全层分离而有效地回收。

因此，氧化铈磨料可在抛光过程中反复重新使用而极大地延长了磨料的更新周期，从而有效地降低抛光加工成本，并因此降低使用玻璃材料的产品的生产成本。

附图说明

本说明书所附的以下附图示例性表示了本发明的优选实施例，其与下文记载的具体实施方式一起起到使得更容易理解本发明的技术思想的作用，因此，本发明并不能限于附图所记载的事项而解释。

图1和2绘出了在现有技术的抛光过程中氧化铈磨料的反复使用后附着在氧化铈颗粒表面上的Si-OH层和细粉。