[发明专利]一种碳化硅切割液分离方法

说明书

本发明提供了一种碳化硅切割液分离方法，涉及碳化硅切割液处理技术领域。碳化硅切割液分离方法包括：混合碳化硅切割液和第一溶液得到第一混合溶液。第一溶液的密度大于切割油的密度且小于碳化硅的密度。静置第一混合溶液，以使第一混合溶液分层形成切割油分层和混合分层。分离切割油分层和混合分层以分离切割油。混合混合分层和第二溶液得到第二混合溶液。第二溶液的密度大于碳化硅的密度且小于金刚石的密度。静置第二混合溶液，以使第二混合溶液分层形成碳化硅分层和金刚石分层。分离碳化硅分层和金刚石分层，以分离碳化硅和金刚石。本发明提供的碳化硅切割液分离方法可以有效分离切割油、碳化硅和金刚石，降低切割碳化硅的成本。

技术领域

本发明涉及碳化硅切割液处理技术领域，具体而言，涉及一种碳化硅切割液分离方法。

背景技术

碳化硅单晶材料因其自身宽禁带、高热导率、高击穿电场、高抗辐射能力等特点，其制成的半导体器件能够满足对当今对高功率和强辐射器件的需求，是制备高温、高频、高功率和抗辐射器件的理想衬底材料，并在混合动力汽车、高压输电、LED照明和航天航空等领域崭露头角，而生长高质量的SiC晶体则是实现这些SiC基器件的优异性能的基础。

SiC晶体的硬度可以达到莫氏9.2，仅次于金刚石的硬度。所以在碳化硅晶体的加工过程中，可以切割碳化硅晶体的物质只有金刚石。目前切割碳化硅晶体有两种方式。一种方式是金刚石线切割，另一种方式是金刚石砂浆切割。

金刚石线切割即通过特殊工艺，在钢线表面电镀一层金刚粉，将镀有金刚石粉的钢线称之为钻石线或者金刚石线。通过高速多线切割机运行金刚石线对碳化硅晶体进行切割。金刚石线切割方式的优点是切割速度快，缺点是对碳化硅晶体的损耗比较大。因为目前碳化硅晶体比较昂贵，所产生的损耗均会计入生产成本中。

金刚石砂浆切割是将金刚石粉与切割油按一定的工艺及比例进行配制而成。在碳化硅的切割过程中，通过切割机运行普通钢线带动金刚石砂浆对碳化硅晶体进行切割。金刚石砂浆切割碳化硅的优点是切割损耗比较低、切割后碳化硅晶片的面型比较好，同时金刚石砂浆切割碳化硅也存在切割速度慢的缺点。不过通过实际生产中的财务测算，与碳化硅晶体损耗相比，切割速度慢所带来的成本显得微不足道。所以在碳化硅晶体切割过程中目前主要以金刚石砂浆切割为主。

不论采用哪种方式切割，金刚石粉的价钱都是非常贵的。而在碳化硅晶体切割过程中金刚石切割液的成本占总切割成本的90％以上，怎么样节省金刚石粉及切割液成本成为切割碳化硅晶体这个环节中降低成本最为重要的难题。在切割碳化硅晶体时，切割下来的碳化硅粉末将融入进金刚石切割液中。随着切割晶体的不断增加，融入到金刚石切割液中的碳化硅粉末与金刚石粉的比例将不断增加，而碳化硅粉末将会影响到金刚石切割碳化硅晶体的效率。碳化硅粉末融入在金刚石切割液越多影响切割效率会越大。

因此，怎么样降低金刚石切割液的成本，增加金刚石与切割油的利用率便成为在碳化硅晶体加工行业的一个难题。目前大部分厂家使用金刚石切割液，至切割效率降到某一规定范围后，便会将金刚石切割液废弃掉。还有以一种做法，通过离心分离技术把切割油与固态的金刚石粉和碳化硅粉分离开来，这种方法同样存在油与粉分离不彻底，还有金刚石粉与碳化硅粉不能分离等一系列缺点，因此虽然油与粉进行了分离，但是并不能重新再利用。

由以上可见，如果要降低碳化硅晶体的切割成本，寻找出一个可以完全分离金刚石粉与碳化硅粉的方法才可以实现降低切割成本的可能。

发明内容

本发明的目的包括，例如，提供了一种碳化硅切割液分离方法，其能够将碳化硅切割液中的碳化硅、金刚石和切割油分离开，方便实现碳化硅、金刚石和切割油的再利用，降低切割碳化硅的成本。

本发明的实施例可以这样实现：

本发明的实施例提供了一种碳化硅切割液分离方法，用于将碳化硅切割液中的碳化硅、金刚石和切割油相分离，所述碳化硅切割液分离方法包括：