KR20020003939A - System for regenerating slurry of chemical mechanical polishing apparatus - Google Patents

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장정훈
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Abstract

PURPOSE: A slurry regeneration apparatus of CMP(Chemical Mechanical Polishing) equipment is provided to regenerate efficiently a slurry by mixing regenerated solid components of a silica series and chemical components with a new slurry. CONSTITUTION: A slurry preprocessing regeneration module(200) separates a useless slurry, solid components, and chemical components from a used slurry, discharges the useless slurry, and regenerates the solid components of a silica series and chemical components. A slurry post-processing regeneration module(300) separates the solid components and the chemical components from the regenerated slurry and regenerates the slurry. A characteristic detectors(410-440) detect chemical characteristics of the regenerated slurry. A slurry supply portion(500) is used for supplying new slurry to the slurry preprocessing regeneration module(200) and the slurry post-processing regeneration module(300). A chloride supply portion(600) supplies chloride to the slurry preprocessing regeneration module(200) and the slurry post-processing regeneration module(300). A control portion(800) controls the supply amount of new slurry and the chloride and the circulation number of regeneration cycle according to a detected result of the characteristic detectors(410-440).

Description

씨엠피 장치의 슬러리 재생 시스템{SYSTEM FOR REGENERATING SLURRY OF CHEMICAL MECHANICAL POLISHING APPARATUS}Slurry Regeneration System of CMP Equipment {SYSTEM FOR REGENERATING SLURRY OF CHEMICAL MECHANICAL POLISHING APPARATUS}

본 발명은 씨엠피(Chemical Mechanical Polishing; CMP) 장치의 슬러리 재생 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 CMP 장치에서 피연마재를 연마하는데 사용된 슬러리 중 실리카(silica) 계열의 솔리드(solid) 성분 및 케미컬(chemical) 성분을 2차에 걸쳐 분리하며 새로운 슬러리와 염화성 제재를 함께 혼합하여 재생하는 CMP 장치의 슬러리 재생 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a slurry regeneration system of a chemical mechanical polishing (CMP) apparatus, and more particularly, to silica-based solid components and chemicals in a slurry used for polishing a polishing material in a CMP apparatus. It relates to a slurry regeneration system of a CMP apparatus that separates (chemical) components on a secondary basis and mixes and regenerates the new slurry and the chloride agent together.

주지와 같이, CMP는 반도체 에칭기술의 하나로 기존의 화학물질을 사용하여 불필요한 박막층을 녹여버리는 방법과는 달리 화학적 요소와 기계적인 요소를 결합한 고효율 및 고 평탄도를 제공하는 연마방법이다.As is well known, CMP is one of semiconductor etching techniques, and unlike conventional methods for melting unnecessary thin film layers using conventional chemicals, CMP is a polishing method that provides high efficiency and high flatness combining chemical and mechanical elements.

CMP 장치는 웨이퍼를 잡기 위한 캐리어 및 연마 패드에 부착된 정반과 함께 제공된다. 웨이퍼는 캐리어에 의하여 연마 패드의 정상부에 대하여 압착되며, 이러한 상태에서 정반 및 캐리어는 서로에 관하여 회전된다. 슬러리는 슬러리 공급장치로부터 연마 패드의 정상부로 연속적으로 공급되며, 그 결과 웨이퍼의 연마 및 연마율의 정밀도가 향상된다.The CMP apparatus is provided with a carrier for holding the wafer and a surface plate attached to the polishing pad. The wafer is pressed against the top of the polishing pad by the carrier, in which the surface plate and the carrier are rotated with respect to each other. The slurry is continuously supplied from the slurry feeder to the top of the polishing pad, which improves the accuracy of polishing and polishing rate of the wafer.

연마공정시 생기는 부산물이나 슬러리의 pH 및 화학조성의 변화는 웨이퍼의 평탄도를 떨어트리거나 웨이퍼의 스크래칭을 유발할 수 있으므로 농도, pH 등 최적의 화학특성을 갖는 슬러리를 연마 패드에 공급하여 줄 필요가 있다.Changes in the pH and chemical composition of the by-products or slurry during the polishing process can reduce the flatness of the wafer or cause scratching of the wafer. Therefore, it is necessary to supply a slurry with the optimum chemical properties such as concentration and pH to the polishing pad. have.

그러므로, 한번 사용한 슬러리를 폐기물액 수용기(bath)에 수용한 후 폐기 처리하였는데, 이로서 매우 많은 양의 슬러리가 사용될 수밖에 없었으며 이는 곧 연마 작업에 높은 비용이 들어가는 주요 원인이 되는 문제점이 있었다.Therefore, the used slurry was disposed in a waste liquid bath and then disposed of, and thus, a very large amount of slurry had to be used, which was a major cause of high cost for polishing.

최근 들어 비용 절감 및 환경 친화성의 차원에서 슬러리를 재생하는 장치가 제안되고는 있으나 재생 효율을 극대화시킬 수 있는 새로운 슬러리 재생 시스템의 개발은 여전히 숙제로 남아있으며, 이를 위한 연구 노력은 끈임 없이 지속되고 있다.Recently, a device for regenerating slurry has been proposed in terms of cost reduction and environmental friendliness, but the development of a new slurry regeneration system that can maximize regeneration efficiency remains a problem, and research efforts for this have been persistent. .

본 발명은 이러한 연구 노력의 한 결과물로서, CMP 장치에서 피연마재를 연마하는데 사용된 슬러리 중 실리카 계열의 솔리드 성분 및 케미컬 성분을 2차에 걸쳐 분리하며 새로운 슬러리와 염화성 제재를 함께 혼합하여 재생함으로써, 슬러리 재생 효율이 극대화되면서도 재생된 슬러리가 매우 양호한 화학특성을 갖도록 한 CMP 장치의 슬러리 재생 시스템을 제공하는 데 그 목적이 있다.As a result of this research effort, the present invention provides a secondary separation of the silica-based solid and chemical components of the slurry used to polish the polishing material in the CMP apparatus, and by mixing and regenerating the new slurry and the chloride material together. It is an object of the present invention to provide a slurry regeneration system of a CMP apparatus in which the recycled slurry has very good chemical properties while maximizing slurry regeneration efficiency.

이와 같은 목적을 실현하기 위한 본 발명에 따른 CMP 장치의 슬러리 재생 시스템은, CMP 장치에서 피연마재를 연마하는데 사용된 슬러리 중 불순물이 포함된 폐 슬러리를 분리 배출하며 실리카 계열의 솔리드 성분 및 케미컬 성분을 분리하여 1차 재생하는 슬러리 선처리 재생모듈; 상기 슬러리 선처리 재생모듈로부터 1차 재생 슬러리를 공급받아 실리카 계열의 솔리드 성분 및 케미컬 성분을 분리하여 2차 재생하는 슬러리 후처리 재생모듈; 상기 1, 2차 재생 슬러리의 화학특성을 측정하기 위한 특성 검출부; 상기 슬러리 선, 후처리 재생모듈에 상기 1차 재생 슬러리의 농도보다 높은 농도를 갖는 새로운 슬러리를 공급하여 상기 1, 2차 재생 슬러리에 혼합되게 하는 새로운 슬러리 공급부; 상기 슬러리 선, 후처리 재생모듈에 염화성 제재를 공급하여 상기 1, 2차 재생 슬러리에 혼합되게 하는 염화성 제재 공급부; 상기 특성 검출부의 측정 결과에 따라 상기 새로운 슬러리와 염화성 제재의 공급량 및 상기 슬러리 선, 후처리 재생모듈에 의한 재생 사이클의 순환횟수를 조절하는 제어부를 포함한다.The slurry regeneration system of the CMP apparatus according to the present invention for realizing such an object separates and discharges the waste slurry containing impurities in the slurry used to polish the polishing material in the CMP apparatus and removes the silica-based solid component and the chemical component. Slurry pretreatment regeneration module to separate and regenerate first; A slurry post-treatment regeneration module for receiving a first regeneration slurry from the slurry pretreatment regeneration module to separate and regenerate the silica-based solid component and the chemical component; A characteristic detector for measuring chemical characteristics of the first and second regenerated slurry; A new slurry supply unit for supplying a new slurry having a concentration higher than that of the primary regeneration slurry to the slurry line and post-treatment regeneration module to be mixed with the first and second regeneration slurry; Chlorinated material supply unit for supplying the chloride material to the slurry line, the post-treatment regeneration module to be mixed in the primary and secondary regeneration slurry; And a control unit for adjusting the supply amount of the new slurry and the chloride material and the number of cycles of the regeneration cycle by the slurry line and the post-treatment regeneration module according to the measurement result of the characteristic detection unit.

바람직하기로, 상기 슬러리 선, 후처리 재생모듈은 상기 슬러리가 저장되는 집진 탱크와, 상기 슬러리에서 실리카 계열의 솔리드 성분 및 케미컬 성분을 분리하여 재생하는 슬러리 여과부를 포함하며; 상기 슬러리 여과부는 상기 슬러리를 상기 집진 탱크의 외부로 배출 또는 재유입되도록 설치된 슬러리 순환로와, 이 슬러리 순환로상에 설치되어 상기 슬러리로부터 실리카 계열의 솔리드 성분을 분리하여 상기 집진 탱크로 재유입되게 하는 한외 여과기(ultra filter)와, 상기 솔리드 성분이 분리된 슬러리로부터 케미컬 성분과 탈이온수를 분리하여 상기 케미컬 성분은 상기 집진 탱크로 재유입되게 하며 상기 탈이온수는 외부로 배출하는 역삼투압 여과기(reverse osmosis filter)를 포함한다.Preferably, the slurry line, the post-treatment regeneration module includes a dust collecting tank in which the slurry is stored, and a slurry filtration unit separating and regenerating the silica-based solid component and the chemical component from the slurry; The slurry filtration unit is provided with a slurry circulation path installed to discharge or reintroduce the slurry to the outside of the dust collecting tank, and an ultrafiltration unit installed on the slurry circulation path to separate silica-based solid components from the slurry and to be reintroduced into the dust collecting tank. An ultrafiltration and a reverse osmosis filter separating the chemical and deionized water from the slurry from which the solid component is separated so that the chemical component is re-introduced into the dust collecting tank and the deionized water is discharged to the outside. ).

선택적으로, 상기 슬러리 후처리 재생모듈은 상기 집진 탱크를 복수로 구비하며; 적어도 어느 하나의 상기 집진 탱크에 저장된 슬러리가 상기 CMP 장치로 공급될 때에 적어도 다른 하나의 상기 집진 탱크에 저장된 슬러리는 상기 슬러리 여과부를 통하여 재생된다.Optionally, the slurry post-treatment regeneration module includes a plurality of dust collection tanks; When the slurry stored in at least one dust collection tank is supplied to the CMP apparatus, the slurry stored in at least one other dust collection tank is regenerated through the slurry filtration unit.

선택적으로, 상기 슬러리 후처리 재생모듈은 상기 집진 탱크의 개수보다 더 적은 개수의 상기 슬러리 여과부를 구비하며; 적어도 어느 하나의 상기 슬러리 여과부는 복수의 상기 집진 탱크에 저장된 슬러리를 재생한다.Optionally, said slurry post-treatment regeneration module has a number of said slurry filters less than the number of said dust collection tanks; At least one slurry filtering unit regenerates the slurry stored in the plurality of dust collecting tanks.

도 1은 본 발명에 따른 씨엠피(CMP) 장치 슬러리 재생 시스템의 구성을 나타낸 도면이다.1 is a view showing the configuration of a CMP (CMP) slurry slurry recycling system according to the present invention.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

1 : CMP 장치의 연마 패드 100 : 슬러리 회수부DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Polishing pad of a CMP apparatus 100 Slurry recovery part

200 : 슬러리 선처리 재생모듈 210,310,315 : 집진 탱크200: slurry pretreatment regeneration module 210,310,315: dust collection tank

220,320 : 슬러리 여과부 221 : 슬러리 순환로220,320: slurry filtering unit 221: slurry circulation furnace

222 : 한외 여과기 223 : 역삼투압 여과기222: ultrafiltration 223: reverse osmosis filter

300 : 슬러리 후처리 재생모듈 410, 420,430,440 : 특성 검출부300: slurry post-treatment regeneration module 410, 420, 430, 440: characteristic detection unit

500 : 새로운 슬러리 공급부 600 : 염화성 제재 공급부500: new slurry supply unit 600: chloride material supply unit

700 : 재생 슬러리 공급부 800 : 제어부700: recycle slurry supply unit 800: control unit

본 발명의 실시예로는 다수개가 존재할 수 있으며, 이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 바람직한 실시예에 대하여 상세히 설명하기로 한다. 이 실시예를 통하여 본 발명의 목적, 특징 및 이점들을 보다 잘 이해할 수 있게 된다.There may be a plurality of embodiments of the present invention. Hereinafter, preferred embodiments will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Through this embodiment, it is possible to better understand the objects, features and advantages of the present invention.

도 1은 본 발명에 따른 CMP 장치 슬러리 재생 시스템의 구성을 나타낸 도면이다.1 is a view showing the configuration of a CMP apparatus slurry regeneration system according to the present invention.

도 1에 나타낸 바와 같이 본 발명의 슬러리 재생 시스템은, 슬러리 회수부(100), 슬러리 선처리 재생모듈(200), 슬러리 후처리 재생모듈(300), 특성 검출부(410 내지 440), 새로운 슬러리 공급부(500), 염화성 제재 공급부(600), 재생 슬러리 공급부(700), 제어부(800)로 구성된다.As shown in FIG. 1, the slurry regeneration system of the present invention includes a slurry recovery part 100, a slurry pretreatment regeneration module 200, a slurry post-treatment regeneration module 300, characteristic detection parts 410 to 440, and a new slurry supply part ( 500), a chloride material supply unit 600, a regeneration slurry supply unit 700, and a control unit 800.

슬러리 회수부(100)는 CMP 장치의 연마 패드(1) 주변부에 배치되어 피연마재를 연마하는데 사용된 후 흘러내리는 슬러리를 회수한다.The slurry recovery part 100 is disposed at the periphery of the polishing pad 1 of the CMP apparatus to recover the slurry flowing after being used to polish the abrasive.

슬러리 선처리 재생모듈(200)은 슬러리가 저장되는 집진 탱크(210)와, 슬러리에서 실리카 계열의 솔리드 성분 및 케미컬 성분을 분리하여 재생하는 슬러리 여과부(220)로 이루어지며, 슬러리 회수부(100)에 저장된 슬러리 중 불순물이 포함된 폐 슬러리를 분리 배출하며 실리카 계열의 솔리드 성분 및 케미컬 성분을 분리하여 1차 재생한다.The slurry pretreatment regeneration module 200 is composed of a dust collecting tank 210 in which a slurry is stored, and a slurry filtration unit 220 separating and regenerating a silica-based solid component and a chemical component from the slurry, and a slurry recovery unit 100. The waste slurry containing impurities is separated and discharged from the slurry stored in the slurry, and the solid component and the chemical component of the silica type are separated and regenerated.

슬러리 후처리 재생모듈(300)은 슬러리가 저장되는 복수의 집진 탱크(310,315)와, 슬러리에서 실리카 계열의 솔리드 성분 및 케미컬 성분을 분리하여 재생하는 슬러리 여과부(320)로 이루어지며, 슬러리 선처리 재생모듈(200)로부터 1차 재생 슬러리를 공급받아 실리카 계열의 솔리드 성분 및 케미컬 성분을 분리하여 2차 재생한다.The slurry post-treatment regeneration module 300 includes a plurality of dust collecting tanks 310 and 315 for storing the slurry, and a slurry filtration unit 320 for separating and regenerating the silica-based solid and chemical components from the slurry. The first regeneration slurry is supplied from the module 200 and the silica-based solid component and the chemical component are separated and regenerated.

여기서, 슬러리 후처리 재생모듈(300)은 집진 탱크(310,315)를 복수로 구비하며, 집진 탱크(310,315)의 개수보다 더 적은 개수의 슬러리 여과부(320)를 구비한다. 따라서 하나의 슬러리 여과부(320)가 복수의 집진 탱크(310,315)에 저장된 슬러리를 재생하며, 하나의 집진 탱크(310)에 저장된 슬러리가 CMP 장치의 연마 패드(1)로 공급될 때에 다른 하나의 집진 탱크(315)에 저장된 슬러리는 슬러리 여과부(320)를 통하여 재생된다.Here, the slurry post-treatment regeneration module 300 includes a plurality of dust collection tanks 310 and 315, and has a smaller number of slurry filtration units 320 than the number of dust collection tanks 310 and 315. Therefore, one slurry filtration unit 320 regenerates the slurry stored in the plurality of dust collecting tanks 310 and 315, and the slurry stored in the one dust collecting tank 310 is supplied to the other when the slurry is supplied to the polishing pad 1 of the CMP apparatus. The slurry stored in the dust collecting tank 315 is regenerated through the slurry filtration unit 320.

슬러리 선처리 재생모듈(200)의 슬러리 여과부(220)는 슬러리 순환로(221), 한외 여과기(222), 역삼투압 여과기(223)로 구성된다.The slurry filtration unit 220 of the slurry pretreatment regeneration module 200 includes a slurry circulation path 221, an ultrafilter 222, and a reverse osmosis filter 223.

슬러리 순환로(221)는 집진 탱크(210)에 저장된 슬러리를 외부로 배출 또는 집진 탱크(210)로 재유입되게 설치된다.Slurry circulation path 221 is installed to discharge the slurry stored in the dust collection tank 210 to the outside or re-introduced into the dust collection tank 210.

한외 여과기(222)는 슬러리 순환로(221)상에 설치되어 슬러리로부터 실리카 계열의 솔리드 성분을 분리하여 집진 탱크(210)로 재유입시키며, 이외의 성분은 역삼투압 여과기(223)로 공급한다.The ultrafilter 222 is installed on the slurry circulation path 221 to separate the silica-based solid component from the slurry and re-introduced into the dust collection tank 210, the other components are supplied to the reverse osmosis filter 223.

역삼투압 여과기(223)는 슬러리 순환로(221)상에 설치되어 솔리드 성분이 분리된 상태의 슬러리로부터 케미컬 성분과 탈이온수를 분리하여 케미컬 성분은 집진 탱크(210)로 재유입시키며, 탈이온수는 외부로 배출한다.The reverse osmosis filter 223 is installed on the slurry circulation path 221 to separate the chemical component and the deionized water from the slurry in which the solid component is separated, and the chemical component is re-introduced into the dust collecting tank 210, and the deionized water is To be discharged.

슬러리 후처리 재생모듈(300)의 슬러리 여과부(320)는 슬러리 전처리 재생모듈(200)의 슬러리 여과부(220)와 동일한 구성으로 이루어져 동일한 기능을 발휘한다.The slurry filtration unit 320 of the slurry post-treatment regeneration module 300 has the same configuration as the slurry filtration unit 220 of the slurry pretreatment regeneration module 200 to exhibit the same function.

새로운 슬러리 공급부(500)는 1차 재생 슬러리의 농도보다 높은 농도를 갖는 새로운 슬러리를 슬러리 선, 후처리 재생모듈(200,300)에 공급하여 1, 2차 재생 슬러리에 혼합되게 한다.The new slurry supply unit 500 supplies a new slurry having a concentration higher than that of the primary regeneration slurry to the slurry pretreatment and post-treatment regeneration modules 200 and 300 to be mixed with the primary and secondary regeneration slurry.

염화성 제재 공급부(600)는 슬러리 선, 후처리 재생모듈(200,300)에 수산화칼륨(KOH)과 같은 염화성 제재를 공급하여 1, 2차 재생 슬러리에 혼합되게 한다.The chloride material supply unit 600 supplies the chloride material such as potassium hydroxide (KOH) to the slurry wire and post-treatment regeneration modules 200 and 300 to be mixed in the primary and secondary regeneration slurry.

재생 슬러리 공급부(700)는 슬러리 후처리 재생모듈(300)에서 2차 재생된 슬러리를 CMP 장치의 연마 패드(1)로 재공급한다.The regeneration slurry supply unit 700 supplies the second regenerated slurry from the slurry post-treatment regeneration module 300 to the polishing pad 1 of the CMP apparatus.

특성 검출부(410 내지 440)는 슬러리 선, 후처리 재생모듈(200,300)과 재생 슬러리 공급부(700)에서 1, 2차 재생된 슬러리의 화학특성을 측정하는데, 각각 pH계, 비중계, 레벨계로 이루어져 슬러리의 pH, 농도, 저장량을 측정한다.The characteristic detectors 410 to 440 measure the chemical properties of the first and second recycled slurry in the slurry line, the post-treatment regeneration module 200 and 300, and the regenerated slurry supply unit 700. The slurry consists of a pH meter, a hydrometer, and a level meter, respectively. Measure the pH, concentration and storage amount.

제어부(800)는 특성 검출부(410 내지 440)의 측정 결과에 따라 새로운 슬러리와 염화성 제재의 공급량 및 슬러리 선, 후처리 재생모듈(200,300)에 의한 재생 사이클의 순환횟수를 조절하며, 기 설정된 프로그램에 의거하여 전체 순환 사이클을 제어한다.The control unit 800 adjusts the supply amount of the new slurry and the chloride material and the number of cycles of the regeneration cycle by the slurry line and the post-treatment regeneration module 200 and 300 according to the measurement result of the characteristic detection unit 410 to 440, and the preset program To control the whole cycle.

도면 중 미설명 부호 M1 내지 M4는 모터, A1 내지 A4는 교반기, P1 내지 P4는 펌프, V1 내지 V23은 밸브이다.In the drawings, reference numerals M1 to M4 are motors, A1 to A4 are stirrers, P1 to P4 are pumps, and V1 to V23 are valves.

이하, 상기와 같은 구성을 갖는 CMP 장치 슬러리 재생 시스템의 재생 사이클을 설명한다. 아래의 설명에서는 생략하겠지만 제어부(800)는 시스템 각 부분이 처리하는 동작들을 제어한다.The regeneration cycle of the CMP apparatus slurry regeneration system having the above configuration will be described below. Although omitted in the following description, the controller 800 controls operations handled by each part of the system.

먼저, 슬러리가 공급되는 CMP 장치의 연마 패드(1)위에서 웨이퍼와 같은 피연마재가 연마되며, 이렇게 연마하는데 사용된 슬러리는 슬러리 회수부(100)에 의하여 회수되어 슬러리 선처리 재생모듈(200)의 집진 탱크(210)로 유입된다.First, a polishing material such as a wafer is polished on the polishing pad 1 of the CMP apparatus to which the slurry is supplied, and the slurry used to polish the slurry is recovered by the slurry recovery unit 100 to collect the slurry pretreatment regeneration module 200. Flows into the tank (210).

집진 탱크(210)에 저장된 슬러리 중 각종 불순물이 포함되어 재생이 불가능한 폐 슬러리는 외부로 배출되며, 새로운 슬러리 공급부(500)로부터 고농도의 새로운 슬러리가 집진 탱크(210)에 공급되고, 염화성 제재 공급부(600)로부터 수산화칼륨(KOH)과 같은 염화성 제재가 집진 탱크(210)에 공급된다.Waste slurry that cannot be regenerated because various impurities are contained in the slurry stored in the dust collecting tank 210 is discharged to the outside, and a high concentration of new slurry is supplied to the dust collecting tank 210 from the new slurry supplying unit 500, and the chlorine material supply unit Chloride material such as potassium hydroxide (KOH) is supplied from 600 to the dust collection tank 210.

그 결과, 집진 탱크(210)에 저장된 슬러리에 새로운 슬러리 및 염화성 제재가 첨가되어 슬러리를 재생시키게 된다. 그러나 현재까지의 슬러리는 그 화학특성(농도, pH 등)이 웨이퍼를 연마하기에 적합한 상태는 아니므로 슬러리 여과부(220)에 의한 필터링 과정을 거친다.As a result, new slurry and chloride agent are added to the slurry stored in the dust collecting tank 210 to regenerate the slurry. However, the slurry until now is filtered through the slurry filtration unit 220 because its chemical properties (concentration, pH, etc.) are not suitable to polish the wafer.

펌프(P1)는 슬러리 순환로(221)를 통하여 집진 탱크(210)내에 저장된 슬러리를 펌핑한다. 이때 밸브(V2)와 밸브(V7) 중 어느 하나가 개방된 상태이며, 초기에는 슬러리 재생을 위하여 밸브(V2)와 함께 후단의 밸브들(V3,V4)이 먼저 개방된다.The pump P1 pumps the slurry stored in the dust collecting tank 210 through the slurry circulation path 221. At this time, any one of the valve (V2) and the valve (V7) is in an open state, and initially the valves (V3, V4) of the rear end is opened together with the valve (V2) for the slurry regeneration.

한외 여과기(222)는 슬러리 순환로(221)를 통과하는 슬러리로부터 실리카 계열의 솔리드 성분을 분리한다. 즉 한외 여과기(222)에 사용되는 한외 여과막은 그 특성이 대부분 작은 유기물과 이온은 통과하지만 여과막의 종류와 가압에 따라 일정 크기 이상의 솔리드 성분은 집진 탱크(210)로 재유입된다.The ultra filter 222 separates the silica-based solid component from the slurry passing through the slurry circulation path 221. That is, the ultrafiltration membrane used in the ultrafilter 222 passes organic matters and ions having mostly small characteristics, but solid components having a predetermined size or more are re-introduced into the dust collection tank 210 according to the type and pressure of the filtration membrane.

한외 여과기(222)를 거친 슬러리 중 솔리드 이외의 성분은 역삼투압 여과기(223)로 공급되며, 역삼투압 여과기(223)는 솔리드 성분이 분리된 상태의 슬러리로부터 케미컬 성분과 탈이온수를 분리한다. 여기서 역삼투압 여과기(223)는 삼투압력을 초과하는 높은 압력을 슬러리에 가하고 특수 제작된 반투막(membrane)을 통하여 반대 방향으로 슬러리의 흐름을 유도한다.Components other than solids in the slurry passed through the ultrafilter 222 are supplied to the reverse osmosis filter 223, and the reverse osmosis filter 223 separates the chemical component and the deionized water from the slurry in which the solid components are separated. Here, the reverse osmosis filter 223 applies a high pressure exceeding the osmotic pressure to the slurry, and induces the flow of the slurry in the opposite direction through a specially manufactured membrane.

역삼투압 여과기(223)에 의하여 분리된 케미컬 성분은 집진 탱크(210)로 재유입되며, 세척시 이용되는 탈이온수(D.I water)는 외부로 배출된다.The chemical component separated by the reverse osmosis filter 223 is re-introduced into the dust collection tank 210, the deionized water (D.I water) used for washing is discharged to the outside.

상기와 같은 새로운 슬러리 및 염화성 제재의 공급 및 여과과정은 소정 회수동안 반복·재순환되며, 특성 검출부(410)에 의하여 측정되는 슬러리의 화학특성, 즉 슬러리의 농도, pH 등이 소정치 이상으로 조합될 때까지 지속된다.The supply and filtration process of the new slurry and the chlorinated agent as described above is repeated and recycled for a predetermined number of times, and the chemical properties of the slurry measured by the property detector 410, that is, the concentration of the slurry, the pH, etc. are combined above a predetermined value. It lasts until

슬러리 선처리 재생모듈(200)에 의한 슬러리 1차 재생과정이 완료되면 밸브(V2)가 폐쇄 및 밸브(V7)가 개방되어 1차 재생 슬러리가 슬러리 후처리 재생모듈(300)로 펌핑된다.When the slurry primary regeneration process by the slurry pretreatment regeneration module 200 is completed, the valve V2 is closed and the valve V7 is opened to pump the primary regeneration slurry to the slurry post-treatment regeneration module 300.

그러면, 슬러리 후처리 재생모듈(300)에서는 슬러리 1차 재생과정과 동일한 원리에 따라 새로운 슬러리 및 염화성 제재가 혼합되며, 슬러리 여과부(320)에 의한 2차 재생과정이 수행된다. 2차 재생의 상세 설명은 전술한 1차 재생과정의 설명을 통하여 쉽게 유추할 수 있으므로 그 설명은 생략한다.Then, in the slurry post-treatment regeneration module 300, the new slurry and the chloride material are mixed according to the same principle as the slurry primary regeneration process, and the secondary regeneration process by the slurry filtration unit 320 is performed. The detailed description of the secondary reproduction can be easily inferred through the above description of the primary reproduction process, and thus the description thereof is omitted.

슬러리 후처리 재생모듈(300)에 의한 슬러리 2차 재생과정이 완료되면 밸브(V20) 또는 밸브(V21)가 개방되어 2차 재생 슬러리는 펌프(P3)에 의하여 재생 슬러리 공급부(700)로 강제 유입된다.When the slurry secondary regeneration process by the slurry post-treatment regeneration module 300 is completed, the valve V20 or the valve V21 is opened, and the secondary regeneration slurry is forced into the regeneration slurry supply unit 700 by the pump P3. do.

이후, 특성 검출부(440)를 통하여 슬러리의 화학특성이 최종 점검되며, 최적의 화학특성을 갖는 재생 슬러리는 밸브(V22)와 밸브(V23)가 개방 및 펌프(P4)가 구동되어 CMP 장치의 연마 패드(1)쪽으로 재공급된다.Thereafter, the chemical properties of the slurry are finally checked through the property detection unit 440. The regenerated slurry having the optimum chemical properties is opened by the valve V22 and the valve V23 and the pump P4 is driven to polish the CMP apparatus. It is fed back to the pad (1).

한편, CMP 장치의 연마 패드(1)에는 슬러리가 지속적으로 공급되어야 하며, 이를 위해서는 펌프(P3) 및 펌프(P4)에 의한 슬러리 펌핑작업 또한 지속되어야 한다.Meanwhile, the slurry must be continuously supplied to the polishing pad 1 of the CMP apparatus, and for this purpose, the pumping of the slurry by the pump P3 and the pump P4 must also be continued.

그런데, 슬러리 후처리 재생모듈(300)에서 슬러리 여과부(320)가 복수의 집진 탱크(310,315)에 저장된 슬러리를 동시에 여과하고, 밸브(V20)와 밸브(V21)가 동시에 개방되어 펌프(P3)에 의하여 복수의 집진 탱크(310,315)에 저장된 슬러리가 동시에 펌핑되면 슬러리 후처리 재생모듈(300)에서 2차 재생 처리된 슬러리와 신규로 유입되는 1차 재생 슬러리가 혼합되어 재생 슬러리 공급부(700)로 혼입될 우려가 있다.However, in the slurry post-treatment regeneration module 300, the slurry filtration unit 320 simultaneously filters the slurry stored in the plurality of dust collecting tanks 310 and 315, and the valve V20 and the valve V21 are simultaneously opened to open the pump P3. When the slurry stored in the plurality of dust collecting tanks 310 and 315 is pumped at the same time, the slurry reprocessed in the slurry post-treatment regeneration module 300 and the newly introduced primary regeneration slurry are mixed to the regeneration slurry supply unit 700. There is a risk of mixing.

이러한 이유로, 슬러리 후처리 재생모듈(300)은 복수의 집진 탱크(310,315)를 구비하며, 밸브(V20)가 개방되어 집진 탱크(310)에 저장된 2차 재생 슬러리가 재생 슬러리 공급부(700)로 펌핑되는 동안에는 밸브(V21)는 폐쇄된 상태에서 슬러리 여과부(320)는 집진 탱크(315)에 저장된 슬러리를 재생시킨다. 이와 반대로 집진 탱크(315)내 슬러리가 펌핑되는 경우라면 집진 탱크(310)에 저장된 슬러리가 재생된다.For this reason, the slurry post-treatment regeneration module 300 includes a plurality of dust collection tanks 310 and 315, and the valve V20 is opened to pump the secondary regeneration slurry stored in the dust collection tank 310 to the regeneration slurry supply unit 700. During operation, the slurry filtration unit 320 regenerates the slurry stored in the dust collecting tank 315 while the valve V21 is closed. On the contrary, when the slurry in the dust collecting tank 315 is pumped, the slurry stored in the dust collecting tank 310 is regenerated.

전술한 바와 같은 본 발명은 CMP 장치에서 피연마재를 연마하는데 사용된 슬러리 중 실리카 계열의 솔리드 성분 및 케미컬 성분을 2차에 걸쳐 분리하며 새로운 슬러리와 염화성 제재를 함께 혼합하여 재생함으로써, 슬러리 재생 효율이 극대화되면서도 재생된 슬러리가 매우 양호한 화학특성을 가지므로 높은 경제성 및 환경 친화성을 갖는다.As described above, the present invention is a slurry regeneration efficiency by separating the silica-based solid component and the chemical component of the slurry used in the polishing of the polishing material in the CMP apparatus and mixing the new slurry and the chloride agent together. This maximized and recycled slurry has very good chemical properties and therefore has high economic and environmental friendliness.

Claims (4)

씨엠피(CMP) 장치에서 피연마재를 연마하는데 사용된 슬러리 중 불순물이 포함된 폐 슬러리를 분리 배출하며 실리카 계열의 솔리드 성분 및 케미컬 성분을 분리하여 1차 재생하는 슬러리 선처리 재생모듈;A slurry pretreatment regeneration module for separating and discharging the waste slurry containing impurities in the slurry used to grind the polished material in the CMP device and separating and regenerating the silica-based solid and chemical components firstly; 상기 슬러리 선처리 재생모듈로부터 1차 재생 슬러리를 공급받아 실리카 계열의 솔리드 성분 및 케미컬 성분을 분리하여 2차 재생하는 슬러리 후처리 재생모듈;A slurry post-treatment regeneration module for receiving a first regeneration slurry from the slurry pretreatment regeneration module to separate and regenerate the silica-based solid component and the chemical component; 상기 1, 2차 재생 슬러리의 화학특성을 측정하기 위한 특성 검출부;A characteristic detector for measuring chemical characteristics of the first and second regenerated slurry; 상기 슬러리 선, 후처리 재생모듈에 상기 1차 재생 슬러리의 농도보다 높은 농도를 갖는 새로운 슬러리를 공급하여 상기 1, 2차 재생 슬러리에 혼합되게 하는 새로운 슬러리 공급부;A new slurry supply unit for supplying a new slurry having a concentration higher than that of the primary regeneration slurry to the slurry line and post-treatment regeneration module to be mixed with the first and second regeneration slurry; 상기 슬러리 선, 후처리 재생모듈에 염화성 제재를 공급하여 상기 1, 2차 재생 슬러리에 혼합되게 하는 염화성 제재 공급부; 및Chlorinated material supply unit for supplying the chloride material to the slurry line, the post-treatment regeneration module to be mixed in the primary and secondary regeneration slurry; And 상기 특성 검출부의 측정 결과에 따라 상기 새로운 슬러리와 염화성 제재의 공급량 및 상기 슬러리 선, 후처리 재생모듈에 의한 재생 사이클의 순환횟수를 조절하는 제어부를 포함하는 씨엠피 장치의 슬러리 재생 시스템.And a control unit for controlling the supply amount of the new slurry and the chloride material and the number of cycles of the regeneration cycle by the slurry line and the post-treatment regeneration module according to the measurement result of the characteristic detection unit. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 슬러리 선, 후처리 재생모듈은 상기 슬러리가 저장되는 집진 탱크와,상기 슬러리에서 실리카 계열의 솔리드 성분 및 케미컬 성분을 분리하여 재생하는 슬러리 여과부를 포함하며;The slurry line and post-treatment regeneration module includes a dust collecting tank in which the slurry is stored, and a slurry filtration unit separating and regenerating the silica-based solid component and the chemical component from the slurry; 상기 슬러리 여과부는 상기 슬러리를 상기 집진 탱크의 외부로 배출 또는 재유입되도록 설치된 슬러리 순환로와, 이 슬러리 순환로상에 설치되어 상기 슬러리로부터 실리카 계열의 솔리드 성분을 분리하여 상기 집진 탱크로 재유입되게 하는 한외 여과기와, 상기 솔리드 성분이 분리된 슬러리로부터 케미컬 성분과 탈이온수를 분리하여 상기 케미컬 성분은 상기 집진 탱크로 재유입되게 하며 상기 탈이온수는 외부로 배출하는 역삼투압 여과기를 포함하는 씨엠피 장치의 슬러리 재생 시스템.The slurry filtration unit is provided with a slurry circulation path installed to discharge or reintroduce the slurry to the outside of the dust collecting tank, and an ultrafiltration unit installed on the slurry circulation path to separate silica-based solid components from the slurry and to be reintroduced into the dust collecting tank. Slurry of the CMP device including a filter and a reverse osmosis filter for separating the chemical component and deionized water from the slurry from which the solid component is separated so that the chemical component is re-introduced into the dust collection tank and the deionized water is discharged to the outside. Playback system. 제 2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 슬러리 후처리 재생모듈은 상기 집진 탱크를 복수로 구비하며;The slurry post-treatment regeneration module includes a plurality of dust collection tanks; 적어도 어느 하나의 상기 집진 탱크에 저장된 슬러리가 상기 씨엠피 장치로 공급될 때에 적어도 다른 하나의 상기 집진 탱크에 저장된 슬러리는 상기 슬러리 여과부를 통하여 재생되는 것을 특징으로 한 씨엠피 장치의 슬러리 재생 시스템.And a slurry stored in at least one other dust collection tank is regenerated through the slurry filtration unit when the slurry stored in at least one dust collection tank is supplied to the CMP device. 제 2항 또는 제 3항에 있어서,The method of claim 2 or 3, 상기 슬러리 후처리 재생모듈은 상기 집진 탱크의 개수보다 더 적은 개수의 상기 슬러리 여과부를 구비하며;The slurry post-treatment regeneration module includes a number of the slurry filtration units smaller than the number of the dust collection tanks; 적어도 어느 하나의 상기 슬러리 여과부는 복수의 상기 집진 탱크에 저장된슬러리를 재생하는 것을 특징으로 한 씨엠피 장치의 슬러리 재생 시스템.At least one slurry filtering unit of the slurry regeneration system of the CMP device, characterized in that for regenerating the slurry stored in the plurality of dust collecting tank.
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