KR100652822B1 - Recycling method and system of slurry in semi-conductor producing process - Google Patents
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Abstract
본 발명은 반도체 웨이퍼 제조공정에서 발생되는 폐슬러리 고효율 재생방법 및 재생시스템에 관한 것으로, 특히 잉곳(Iongot)형태의 반도체 웨이퍼 소재를 절단할 때 사용된 폐슬러리를 재생할 수 있는 반도체 웨이퍼 제조공정에서 발생되는 폐슬러리 고효율 재생방법 및 그 재생시스템에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a high-efficiency recycling method and a recycling system for waste sludge produced in a semiconductor wafer manufacturing process. In particular, the present invention relates to a semiconductor wafer manufacturing process capable of recycling waste slurry used for cutting ingot-shaped semiconductor wafer materials. It relates to a waste slurry high efficiency recycling method and a recycling system thereof.
본 발명에 따른 반도체 웨이퍼 제조공정에서 발생되는 폐슬러리 고효율 재생방법 및 재생시스템은 폐슬러리에 함유된 연마제와 절삭분으로 이루어진 침전물을 산개하는 폐슬러리 교반단계, 상기 교반단계에서 교반된 폐슬러리에 재생오일을 혼합하여 희석하는 희석단계, 상기 희석단계에서 희석된 폐슬러리를 1차오일과 연마제로 원심분리하는 1차 원심분리단계, 상기 1차오일을 2차오일과 절삭분을 포함한 고형물로 원심분리하는 2차원심분리단계,상기 고형물로부터 미량의 연마제를 추출하는 3차원심분리단계,상기 2차오일을 재생필터로 여과/정제하여 재생오일로 환원하는 여과/정제단계,상기 여과/정제단계에서 정제된 재생오일에 상기 1차 원심분리단계에서 추출된 연마제와 상기 3차원심분리단계에서 추출된 미량의 연마제를 첨가하여 슬러리를 재생하는 폐슬러리 재생단계를 포함하여 이루어진다.Waste slurry high efficiency regeneration method and regeneration system generated in the semiconductor wafer manufacturing process according to the present invention is a waste slurry stirring step of spreading the precipitate consisting of the abrasive and cutting powder contained in the waste slurry, regeneration in the waste slurry stirred in the stirring step A dilution step of mixing and diluting oil, a first centrifugation step of centrifuging the waste slurry diluted in the dilution step with a primary oil and an abrasive, and centrifuging the primary oil with a solid including secondary oil and cutting powder. In the two-dimensional core separation step, The three-dimensional core separation step of extracting a small amount of abrasive from the solid, Filtration / purification step of filtering / purifying the secondary oil with a regeneration filter, Reduction of regeneration oil, In the filtration / purification step A slurry was added to the purified regeneration oil by adding the abrasive extracted in the first centrifugation step and the trace amount of the abrasive extracted in the three-dimensional centrifugation step. It comprises the waste slurry reproduction step of reproducing.
반도체, 웨이퍼, 슬러리, 폐슬러리, 연마제, 절삭유, 재생Semiconductor, Wafer, Slurry, Waste Slurry, Abrasive, Cutting Oil, Recycling
Description
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 웨이퍼 제조공정에서 발생하는 폐슬러리의 고효율 재생시스템의 구성을 보여주는 구성도이다.1 is a block diagram showing the configuration of a high efficiency recycling system for waste slurry generated in a semiconductor wafer manufacturing process according to an embodiment of the present invention.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 웨이퍼 제조공정에서 발생하는 폐슬러리의 고효율 재생시스템의 2차 원심분리기의 개략 단면도이다. 2 is a schematic cross-sectional view of a secondary centrifuge of a high efficiency recycling system for waste slurry produced in a semiconductor wafer manufacturing process according to an embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 웨이퍼 제조공정에서 발생하는 폐슬러리의 고효율 재생방법의 공정순서를 보여주는 블록도이다. 3 is a block diagram showing a process sequence of a high efficiency recycling method of waste slurries generated in a semiconductor wafer manufacturing process according to an embodiment of the present invention.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명** Explanation of symbols for main parts of drawings *
1:교반탱크 2:희석탱크 1: stirring tank 2: dilution tank
3:보조희석탱크 4:1차원심분리기 3: Auxiliary dilution tank 4: 1-dimensional core separator
5:2차원심분리기 6:재생필터 5: 2-D core separator 6: Regeneration filter
7:3차원심분리기 8:재생오일탱크 7: 3D centrifuge 8: recycle oil tank
9:재조정탱크 9: readjustment tank
본 발명은 반도체 웨이퍼 제조공정에서 웨이퍼 소재를 절단시 사용된 폐슬러리의 재생방법 및 재생시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a recycling method and a recycling system of waste slurry used in cutting a wafer material in a semiconductor wafer manufacturing process.
반도체 웨이퍼 제조공정에 있어서 반도체 웨이퍼 소재를 절단하는 절단공정에서는 소재의 절단효율을 높이기 위해 슬러리가 사용되는데 그 수명이 한정되어 있어 주기적으로 새 것으로 교환해주어야 하기 때문에 일정한 간격으로 폐슬러리가 발생한다. 이러한 폐슬러리의 재생방법에 있어서 종래기술은 그 회수율이 그다지 높지 않았다. In the semiconductor wafer manufacturing process, a slurry is used to cut the semiconductor wafer material. In order to improve the cutting efficiency of the material, a slurry is used. However, since the life of the semiconductor wafer is limited, it is necessary to replace it periodically with new waste slurry. In the method of recycling such waste slurry, the prior art has not so high a recovery rate.
그 결과 종래의 기술에 의할 때는 재생슬러리를 지속적으로 재생하여 사용하는 경우 급속하게 재생슬러리의 품질이 떨어지게 되어, 절단제조공정에서 생산된 웨이퍼의 품질저하로 인한 왑(Warp) 현상을 발생시켜 웨이퍼의 낮은 품질을 초래하였다. As a result, according to the conventional technology, when the recycled slurry is continuously recycled and used, the quality of the recycled slurry is rapidly degraded. Thus, a wafer phenomenon occurs due to a wafer phenomenon caused by the degradation of the wafer produced in the cutting and manufacturing process. Resulted in low quality.
아울러, 재생 슬러리의 잦은 품질저하로 인한 신규 슬러리로의 교체는 많은 양의 폐슬러리의 발생을 필연적으로 수반함에 따라, 이러한 산업폐기물에 의한 환경오염의 문제를 초래하기도 하였다. In addition, the replacement of new slurries due to frequent deterioration of the recycled slurry inevitably entailed the generation of a large amount of waste slurries, thus causing problems of environmental pollution caused by such industrial wastes.
본 발명은 1차, 2차 및 3차 원심 분리기 각각의 스크류의 길이, 피치의 간격 및 rpm의 비율을 특정 범위내로 한정하며, 아울러 이동경로의 도관내에 마그네틱 필터를 장착하여 고품질의 재생슬러리를 회수하고, 또한 재생슬러리의 교체기간 연장을 통해 비용 및 환경오염을 절감시키는 반도체 웨이퍼 제조공정에서 발생하는 폐슬러리의 고효율 재생방법 및 그 재생 시스템을 제공하고자 한다.
The present invention limits the length, pitch spacing and rpm ratio of the screws of each of the primary, secondary and tertiary centrifuges within a specific range, and recovers high-quality recycle slurry by installing a magnetic filter in the conduit of the movement path. In addition, the present invention is to provide a high-efficiency recycling method of the waste slurry produced in the semiconductor wafer manufacturing process that reduces the cost and environmental pollution by extending the replacement period of the recycling slurry and its recycling system.
상술한 바와 같은 목적을 가지고 안출된 본 발명에 따른 반도체 웨이퍼 제조공정에서 발생하는 폐슬러리 고효율 재생방법은, 폐슬러리에 함유된 연마제와 절삭분으로 이루어진 침전물을 산개하는 폐슬러리 교반단계, 상기 교반단계에서 교반된 폐슬러리에 재생오일을 혼합하여 희석하는 희석단계, 상기 희석단계에서 희석된 폐슬러리를 1차오일과 연마제로 원심분리하는 1차 원심분리단계, 상기 1차오일을 2차오일과 절삭분을 포함한 고형물로 원심분리하는 2차원심분리단계, 상기 고형물로부터 미량의 연마제를 추출하는 3차원심분리단계, 상기 2차오일을 재생필터로 여과/정제하여 재생오일로 환원하는 여과/정제단계, 상기 여과/정제단계에서 정제된 재생오일에 상기 1차 원심분리단계에서 추출된 연마제와 상기 3차원심분리단계에서 추출된 미량의 연마제를 첨가하여 슬러리를 재생하는 폐슬러리 재생단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다. Waste slurry high efficiency regeneration method generated in the semiconductor wafer manufacturing process according to the present invention devised for the purpose as described above, the waste slurry stirring step of spreading the precipitate consisting of the abrasive and cutting powder contained in the waste slurry, the stirring step In the dilution step of mixing and diluting the recycled oil in the stirred waste slurry in the first step, the primary centrifugation step of centrifuging the waste slurry diluted in the dilution step with the primary oil and the abrasive, cutting the primary oil with the secondary oil A two-dimensional core separation step of centrifuging a solid material containing powder, a three-dimensional core separation step of extracting a small amount of abrasive from the solid material, and a filtration / purification step of filtering / purifying the secondary oil to a regeneration oil A small amount of abrasive extracted in the first centrifugal separation step and the three-dimensional deep separation step in the regenerated oil purified in the filtration / purification step It characterized in that it comprises a waste slurry recycling step of regenerating the slurry by adding an abrasive.
또한, 상기 희석단계에서 혼합되는 폐슬러리와 재생 오일의 혼합 질량비는 1:2가 되도록 한다. In addition, the mixed mass ratio of the waste slurry and recycled oil mixed in the dilution step is 1: 2.
또한, 상기 교반 탱크와 상기 희석탱크는 그 내부에 저장된 폐슬러리에 열을 가해주기 위한 히터를 더 포함하여 이루어지도록 한다. In addition, the stirring tank and the dilution tank further comprises a heater for applying heat to the waste slurry stored therein.
또한, 상기 각 탱크들에는 각 탱크에 저장된 폐슬러리 또는 오일의 중량을 측정하는 중량측정장치를 더 포함하여 이루어지도록 한다. The tanks may further include a weighing device for measuring the weight of waste slurry or oil stored in each tank.
또한, 각 단계별 이동과정에서 슬러리 속의 철성분 제거를 위해 설치된 마그네틱 필터를 더 포함하여 이루어지도록 한다. In addition, each step of the movement process further comprises a magnetic filter installed to remove the iron in the slurry.
또한, 상기 1차 원심분리단계의 원심력 분리기와 2차 원심분리단계의 원심력 분리기의 스크류의 길이의 비는 1:1.3이상으로 하고, 피치수의 비는 1:1.2내지 1:1.5로 하고, 구동축 회전수 rpm의 비는 1:2내지 1:2.5로 이루어지도록 한다.In addition, the ratio of the screw length of the centrifugal force separator of the first centrifugal separator and the centrifugal force separator of the second centrifugal separator is 1: 1.3 or more, and the ratio of the pitch number is 1: 1.2 to 1: 1.5, and the drive shaft The ratio of the rpms should be 1: 2 to 1: 2.5.
한편 본 발명에 따른 반도체 웨이퍼 제조공정에서 발생하는 폐슬러리 고효율 재생시스템은 폐슬러리에 함유된 연마제와 절삭분으로 이루어진 침전물을 산개하는 교반탱크, 상기 교반단계에서 교반된 폐슬러리에 재생오일을 혼합하여 희석하는 희석탱크, 상기 희석단계에서 희석된 폐슬러리를 1차오일과 연마제로 원심분리하는 1차 원심분리기, 상기 1차오일을 2차오일과 절삭분을 포함한 고형물로 원심분리하는 2차원심분리기, 상기 고형물로부터 미량의 연마제를 추출하는 3차원심분리기, 상기 2차오일을 여과/정제하여 재생오일로 환원하는 재생필터, 상기 여과/정제단계에서 정제된 재생오일에 상기 1차 원심분리단계에서 추출된 연마제와 상기 3차원심분리단계에서 추출된 미량의 연마제를 첨가하여 슬러리를 재생하는 재조정탱크를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.On the other hand, the waste slurry high efficiency recycling system generated in the semiconductor wafer manufacturing process according to the present invention is a stirring tank for dispersing sediment consisting of abrasives and cutting powder contained in the waste slurry, by mixing the recycle oil in the waste slurry stirred in the stirring step Dilution tank for dilution, primary centrifuge for centrifuging the waste slurry diluted in the dilution step with primary oil and abrasive, two-dimensional centrifuge for centrifuging the primary oil with solids containing secondary oil and cutting powder A three-dimensional core separator for extracting a small amount of abrasive from the solids, a regeneration filter for filtering and purifying the secondary oil to reduce the regeneration oil, and the regeneration oil purified in the filtration / purification step in the first centrifugation step. It includes a reconditioning tank for regenerating the slurry by adding the extracted abrasive and a small amount of abrasive extracted in the three-dimensional core separation step Characterized in that eojineun.
또한, 상기 희석단계에서 혼합되는 폐슬러리와 재생 오일의 혼합 질량비는 1:2가 되도록 한다.In addition, the mixed mass ratio of the waste slurry and recycled oil mixed in the dilution step is 1: 2.
또한, 상기 교반 탱크와 상기 희석탱크는 그 내부에 저장된 폐슬러리에 열을 가해주기 위한 히터를 더 포함하여 이루어지도록 한다.In addition, the stirring tank and the dilution tank further comprises a heater for applying heat to the waste slurry stored therein.
또한, 상기 각 탱크들에는 각 탱크에 저장된 폐슬러리 또는 오일의 중량을 측정하는 중량측정장치를 더 포함하여 이루어지도록 한다.The tanks may further include a weighing device for measuring the weight of waste slurry or oil stored in each tank.
또한, 각 단계별 이동과정에서 슬러리 속의 철성분 제거를 위해 도관내에 설치된 마그네틱 필터를 더 포함하여 이루어지도록 한다.In addition, the magnetic filter installed in the conduit for removing the iron in the slurry in each step of the movement is to be made further.
또한, 상기 1차 원심분리단계의 원심력 분리기와 2차 원심분리단계의 원심력 분리기의 스크류의 길이의 비는 1:1.3이상으로 하고, 피치수는 1:1.2~1.5으로 하고, 구동축 회전수 rpm의 비는 1: 2~2.5로 이루어지도록 한다.In addition, the ratio of the length of the screw of the centrifugal force separator of the first centrifugation step and the centrifugal force separator of the second centrifugation step is 1: 1.3 or more, the pitch number is 1: 1.2 to 1.5, and the drive shaft rotational speed rpm The ratio should be 1: 2 to 2.5.
이하 첨부도면의 바람직한 실시예들을 통하여 본 발명에 따른 반도체 웨이퍼 제조공정에서 발생하는 폐슬러리 고효율재생방법 및 재생시스템을 보다 구체적으로 살펴본다.Hereinafter, the waste slurry high efficiency regeneration method and the regeneration system occurring in the semiconductor wafer manufacturing process according to the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.
도1은 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 웨이퍼 제조공정에서 발생하는 폐슬러리 고효율 재생시스템의 구성을 보여주는 구성도이고, 도2는 본 발명의 일실시예에 따른 반도체 웨이퍼 제조공정에서 발생하는 폐슬러리의 고효율 재생시스템의 2차 원심분리기의 개략단면도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 웨 이퍼 제조공정에서 발생하는 폐슬러리 고효율 재생방법의 공정순서를 보여주는 블록도이다.1 is a block diagram showing the configuration of a waste slurry high efficiency recycling system generated in the semiconductor wafer manufacturing process according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a waste generated in the semiconductor wafer manufacturing process according to an embodiment of the
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 웨이퍼 제조공정에서 발생하는 폐슬러리 재생시스템은, 폐슬러리를 교반하여 그 폐슬러리에 함유된 침전물을 산개하는 교반탱크(1), 교반된 폐슬러리에 재생오일을 혼합하여 희석하는 희석탱크(2)와 보조희석탱크(3), 희석된 폐슬러리를 1차 원심분리하여 연마제를 추출해내는 1차 원심분리기(4), 1차원심분리되어 연마제가 추출된 폐슬러리, 즉 1차 오일을 2차원심분리하여 2차오일과 절삭분을 포함한 고형물로 분리해내는 2차 원심분리기(5), 2차 오일을 여과하여 재생오일로 정제하는 재생필터(6), 2차원심분리기(5)에서 추출된 절삭분을 포함한 고형물을 3차원심분리하여 미량의 연마제를 추출해내는 3차 원심분리기(7), 정제되어 재생된 재생오일을 일시 저장하는 재생 오일탱크(8), 상기 재생 오일탱크(8)로부터 유입되는 재생오일에 1차 원심분리기(4) 및 3차 원심분리기(7)로부터 추출된 연마제를 첨가하여 재생하는 재조정탱크(9)등으로 구성된다. As shown in Figure 1, the waste slurry recycling system generated in the semiconductor wafer manufacturing process according to an embodiment of the present invention, the stirring tank (1) for stirring the waste slurry to spread the precipitate contained in the waste slurry; Dilution tank (2), auxiliary dilution tank (3), and primary waste centrifugal separator (4) to extract abrasives by diluting the diluted waste slurry by mixing recycled oil with stirred waste slurry. Secondary centrifuge (5), which separates the waste slurry from which the abrasive is extracted, that is, the primary oil into two-dimensional centrifugation to separate it into solids including secondary oil and cutting powder, and filters the secondary oil into purified oil. 3rd centrifugal separator (7) for extracting a small amount of abrasive by three-dimensional centrifugal separation of the solids including the cutting powder extracted from the regeneration filter (6) and the two-dimensional centrifuge (5), and the purified and regenerated regeneration oil Regeneration oil tank (8) to store, the regeneration And a reconditioning tank 9 for regenerating by adding abrasive extracted from the primary centrifuge 4 and the tertiary centrifuge 7 to the regeneration oil flowing from the oil tank 8.
상기 각 구성들은 상기의 배열순으로 폐슬러리(또는 오일)가 유동하도록 도관으로 연결되는 바, 그 각 도관상에 설치 된 유압펌프(P)의 펌핑과 밸브의 개폐에 의해 폐슬러리 (또는 오일)를 상기 순서대로 압송하거나 그 유동을 제어할 수 있게 연결된다. Each of the above components is connected to the conduit so that the waste slurry (or oil) flows in the arrangement order as described above, and the waste slurry (or oil) by pumping of the hydraulic pump P installed on each conduit and opening and closing of the valve. Are pressed so as to control the flow or the flow in the above order.
그리고 각 단계별 이동과정에서 도관내에 마그네틱 필터(F)가 장착되어 슬러리 속의 철성분을 제거한다. In each step, the magnetic filter (F) is installed in the conduit to remove the iron in the slurry.
그리고 상기 구성에 있어서 각 탱크에는 모터에 의해 회전하면서 유입된 폐슬러리(또는 오일)을 교반하여 침전물을 산개하는 로우터(도시되지 않음)가 내장되고, 그 바닥에는 그 각 탱크에 저장된 폐슬러리(또는 오일)의 중량을 측정하여 측정결과를 작업자가 확인할 수 있도록 디스플레이 함과 아울러 그에 다른 신호를 제어부(도시되지 않음)에 보내 그 제어부로 하여금 설정된 프로그램에 의해서 각 도관에 설치된 밸브들을 개폐하여 각 탱크내 저장된 폐슬러리(또는 오일)의 유동을 자동으로 제어할 수 있게 하는 중량측정장치가 내장된다. In the above configuration, each tank includes a rotor (not shown) for agitating waste sludge (or oil) introduced while rotating by a motor to spread sediment, and at the bottom thereof, waste slurry stored in each tank (or The weight of the oil) and display the measurement result for the operator to check, and send another signal to the control unit (not shown) to open and close the valves installed in each conduit according to the set program. There is a built-in weighing device that enables automatic control of the flow of stored waste slurry (or oil).
또한 오일배출측에는 배출된 오일 즉 2차 오일 또는 3차 오일을 일시 저장할 수 있는 오일 임시저장탱크(10,11,12)가 각각 연결되고, 상기 1,2,3차 원심분리기의 추출물 배출측에는 그 각 원심분리기가 추출한 연마재 또는 절삭분을 강제 이송하는 스크류 이송장치가 있다. In addition, the oil discharge side is connected to the oil temporary storage tanks (10, 11, 12) for temporarily storing the discharged oil, that is, secondary or tertiary oil, respectively, the extract discharge side of the 1,2,3 centrifuge There is a screw feeder for forcibly conveying the abrasive or cutting powder extracted by each centrifuge.
상기 각 구성들을 연결하는 도관, 그 도관상에 상기 1,2,3차 원심분리기는 통상의 미립자 원심 분리기법과 장치가 그대로 적용된 기기로서 비중의 차이를 이용하여 혼합된 두 물질이 서로 분리하도록 구성된다. Conduit connecting the components, the 1,2,3rd centrifugal separator on the conduit is a device in which the conventional fine particle centrifugation technique and apparatus is applied as it is configured to separate the two mixed materials using the difference in specific gravity do.
도시된 바와 같이, 2차 원심분리기(5)는 하우징(500),하우징(500)에 내장되는 내통(501), 내통(501)내에 배설되는 나선형 스크류(502)로 이루어져, 상기 스크류(502)내부에 형성된 공급로(510)를 통해 유입되어 배출구(511,512)로 배출되는 1차 오일을 모터(도시되지 않음)에 의해 회전하는 스크류(502)가 그 1차 오일속에 함유된 상대적으로 비중이 큰 절삭분은 스크류(502)의 폭이 점진적으로 축소되는 쪽으로 이송하여 그 하부의 제 1배출구(514)를 통해 배출하고 비중이 작은 2차 오일은 반대방향으로 이송하여 스크류(502)의 폭이 큰 쪽의 끝단에 형성된 제 2배출구(513)를 통해 배출하도록 구성된다. As shown, the
1차(4)및 3차 원심분리기(7)도 2차 원심분리기(5)와 대체로 유사한 구성으로 이루어져 1차원심분리기(4)는 폐슬러리를 1차오일과 연마재로 분리하며 3차원심분리기는(7) 고형분에서 미량의 연마재를 추출해낸다. The primary (4) and tertiary centrifuges (7) also have a configuration similar to that of the secondary centrifuge (5), and the one-dimensional core separator (4) separates the waste slurry into the primary oil and the abrasive and the three-dimensional core separator. (7) extract a small amount of abrasive from the solid content.
이상과 같은 구성들로 이루어진 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 웨이퍼 제조공정에서 발생하는 폐슬러리 재생시스템은 반도체 웨이퍼 제조공정 특히 반도체 웨이퍼 소재를 예컨대 와이어소우 가공장치 등과 같은 절단장치(미도시)를 이용하여 절단하는 절단공정에서 주기적으로 발생되어 폐기되는 폐슬러리를 다음과 같은 순서로 재생하게 된다.The waste slurry recycling system generated in the semiconductor wafer manufacturing process according to the embodiment of the present invention having the above-described configuration includes a cutting device (not shown) such as a semiconductor wafer manufacturing process, in particular, a semiconductor wafer material. Waste sludge generated and discarded periodically in the cutting process to be cut by using is recycled in the following order.
1.교반단계1. Stirring Step
먼저, 폐슬러리 수집통에 수거되어 운반된 폐슬러리가 교반탱크(1)에 투입되면 교반탱크(1)는 예컨대 구동모터에 의해 회전하도록 구성된 로우터 등과 같은 교반수단으로 폐슬러리를 교반하여 폐슬러리에 침전된 절삭분과 이물질들을 고루 분산시킨다. First, when the waste slurry collected and transported in the waste slurry collecting tank is introduced into the stirring tank 1, the stirring tank 1 is stirred by the stirring slurry, such as a rotor configured to rotate by a driving motor, to the waste slurry. Disperse evenly settled chips and debris.
이때 교반탱크의 외주면에 설치된 히터가 페슬러리를 연화시켜 연마제와 오일이 쉽게 분해될 수 있도록 교반탱크내부의 폐슬러리에 일정 온도 범위(50±15℃) 내에서 열을 가한다. At this time, the heater installed on the outer circumferential surface of the stirring tank softens the pessler and heats the waste slurry in the stirring tank within a certain temperature range (50 ± 15 ° C) so that the abrasive and oil can be easily decomposed.
또한, 그 바닥에는 설치된 중량측정장치가 유입된 폐슬러리의 중량을 상시 측정하여 그 측정결과를 작업자가 확인할 수 있도록 디스플레이 함과 아울러 그에 따른 신호를 제어부(도시되지 않음)에 보내 그 제어부로 하여금 설정된 프로그램에 따라 그 배출측 도관에 설치된 밸브를 자동으로 개폐하게 한다. In addition, at the bottom, the installed weighing device constantly measures the weight of the waste slurry introduced and displays the measurement result for the operator to check, and sends a signal to the control unit (not shown) so that the control unit According to the program, the valve installed in the discharge conduit is automatically opened and closed.
아울러, 교반탱크(1)에는 그 내부에 저장된 폐슬러리에 열을 가해주기 위한 히터가 장착되어 있다. In addition, the stirring tank 1 is equipped with a heater for applying heat to the waste slurry stored therein.
2. 희석단계2. Dilution step
교반된 폐슬러리는 희석탱크(2)로 압송되며, 희석탱크는 교반된 슬러리를 후술하는 재생오일탱크(8)로부터 압송되어 오는 재생오일과 1:2의 질량비율로 혼합, 희석하여 1차 원심분리기(4)로 송출한다. 이때 희석탱크(2)에 유입되는 폐슬러리의 양이 희석탱크(2)의 용량을 초과하는 경우 그 초과 폐슬러리는 보조희석탱크(3)로 이송되어 그 보조 희석탱크(3)에서 희석된 다음 1차 원심분리기(4)로 송출된다. The stirred waste slurry is fed to the dilution tank (2), and the dilution tank is mixed with the recycled oil, which is fed from the regeneration oil tank (8) described below, in a mass ratio of 1: 2, and diluted to form a first centrifugal solution. It is sent to the separator (4). If the amount of waste slurry flowing into the dilution tank (2) exceeds the capacity of the dilution tank (2), the excess waste slurry is transferred to the auxiliary dilution tank (3) and diluted in the auxiliary dilution tank (3). It is sent to the primary centrifuge (4).
아울러, 희석탱크(1)에는 그 내부에 저장된 폐슬러리에 열을 가해주기 위한 히터가 장착되어 있다. In addition, the dilution tank 1 is equipped with a heater for applying heat to the waste slurry stored therein.
3. 1차 원심분리단계3. First centrifugation step
1차 원심분리기(4)는 상기 희석탱크(2) 또는 보조 희석탱크(3)로부터 유입되는 희석 폐슬러리를 앞서 설명한 2차 원심분리기(5)와 동일한 분리방식으로 1차 오 일과 비중이 큰 연마제로 원심분리하여 1차 오일은 1차 오일 임시저장탱크(12)를 거쳐 2차 원심분리기(5)로 배출하고 연마재는 스크류 이송장치로 배출한다.The primary centrifuge (4) is a dilution waste slurry introduced from the dilution tank (2) or the auxiliary dilution tank (3) in the same manner as the secondary centrifuge (5) described above, the primary oil and the specific gravity abrasive After centrifugation, the primary oil is discharged to the
4. 2차 원심분리단계4. Second Centrifugation
2차 원심분리기(5)는 1차 오일임시저장탱크(12)로부터 유입되는 1차 오일을 다시 원심분리하여 2차오일과 고형분으로 분리해낸다.The
그 다음, 분리된 고형분은 고형분임시저장탱크(20)로 이동된후, 펌프의 펌핑으로 3차 원심분리기(7)로 이송된다. Then, the separated solids are transferred to the solids temporary storage tank 20 and then transferred to the tertiary centrifuge 7 by pumping of the pump.
2차오일은 2차오일임시저장탱크(10)에 잠시 저유되었다가 필터(6)측으로 송출된다.The secondary oil is temporarily stored in the secondary oil temporary storage tank 10 and then sent to the
여기서 1차 원심분리기(4)와 2차 원심분리기(5)의 스크류 길이의 비는 1:1.3이상으로하고, 피치수의 비는 1:1.2내지 1:1.5로 하고, 구동축 회전수 rpm의 비는 1:2내지 1:2.5로 한다. Here, the ratio of the screw length of the primary centrifuge 4 and the
5. 3차 원심분리단계5. 3rd Centrifuge
3차 원심분리기(7)는 고형분 임시저장탱크(20)로부터 이송된 고형분으로부터 미량의 연마재를 추출하며, 추출된 미량의 연마재는 스크류 이송장치에 의해 연마재 임시저장탱크(21)를 경유한 후 재조정탱크(9)로 강제이송된다. The third centrifuge 7 extracts a small amount of abrasives from the solids transferred from the solids temporary storage tank 20, and the extracted small amount of abrasives is readjusted after passing through the abrasives
여기서 3차 원심분리기(7)로 고형분을 이송하는 펌프는 인위적으로 흐름양을 조절할 수 있도록 인버터로 제어를 한다.Here, the pump for transferring the solids to the third centrifuge (7) is controlled by an inverter to artificially adjust the flow amount.
6. 여과/정제단계6. Filtration / purification stage
2차 원심분리기(5)로부터 송출된 2차 오일은 필터(6)의 여과/정제작용으로 재생오일이 되어 재생오일탱크(8)로 송출된다. The secondary oil sent out from the
그 다음, 재생오일은 재생오일탱크(8)에서 일시 머무른 다음, 일부는 상기 희석탱크(2) 또는 보조 희석탱크(3)로 이송되어 앞서의 단계들을 재순환하고 나머지는 재조정탱크(9)측으로 이송된다.Then, the regeneration oil is temporarily suspended in the regeneration oil tank 8, and then part of the regeneration oil is transferred to the
7. 재생단계7. Play Step
재조정탱크(9)는 재조정 탱크(9)에 이송되어 온 재생오일에 앞서 1차 원심분리기(4)및 3차 원심분리기(7)에서 추출되어 스크류 이송장치에 의해 강제 이송되어 온 연마제를 혼합하여 재사용 가능한 재생슬러리로 환원한다. The readjustment tank 9 is mixed with the abrasive extracted in the primary centrifuge 4 and the third centrifuge 7 and forcedly transferred by the screw feeder prior to the regeneration oil transferred to the readjustment tank 9. Reduce to reusable recycled slurry.
이때 재생오일과 연마제의 혼합비는 재생슬러리의 중량비율이 약 1.47±0.01 중량비율이 되도록 설정한다. At this time, the mixing ratio of the recycled oil and the abrasive is set such that the weight ratio of the recycled slurry is about 1.47 ± 0.01 weight ratio.
마지막으로 그 재생슬러리는 재생슬러리 수거통에 수거되어 반도체 웨이퍼 제조공정에 재투입 가능한 상태로 보관된다. Finally, the recycled slurry is collected in a recycled slurry container and stored in a state capable of re-injection into a semiconductor wafer manufacturing process.
이상에서 설명된 바와 같이 본 발명에 의하면 재생슬러리의 사용기간을 기존의 재생방법과 비교할 때 사용기간을 연장시킴과 동시에, 재생효율을 증가시킬수 있으며, 그결과 반도체 웨이퍼 제조공정에서 초기 웨이퍼의 품질을 고도화시킬 수 있다. As described above, according to the present invention, the service life of the recycled slurry can be extended and the regeneration efficiency can be increased when compared with the existing regeneration method. As a result, the quality of the initial wafer in the semiconductor wafer manufacturing process can be improved. Can be advanced.
이로 인해 반도체 웨이퍼 제조공정에서 사용되는 재생슬러리의 양을 줄일수 있게 되며, 또한 그 결과로 인해 산업폐기물인 폐 슬러리의 발생량 감소와 함께 처리 비용도 감소시켜 반도체 웨이퍼 생산 단가를 보다 낮출 수 있게 된다.As a result, the amount of recycled slurry used in the semiconductor wafer manufacturing process can be reduced, and as a result, the production cost of the waste slurry, which is an industrial waste, and the processing cost can be reduced, thereby lowering the cost of semiconductor wafer production.
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