KR20060028191A - 반도체 웨이퍼 제조시 발생하는 폐슬러지의 재생 장치 및방법 - Google Patents

반도체 웨이퍼 제조시 발생하는 폐슬러지의 재생 장치 및방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20060028191A
KR20060028191A KR1020040077243A KR20040077243A KR20060028191A KR 20060028191 A KR20060028191 A KR 20060028191A KR 1020040077243 A KR1020040077243 A KR 1020040077243A KR 20040077243 A KR20040077243 A KR 20040077243A KR 20060028191 A KR20060028191 A KR 20060028191A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
abrasive
solvent
cutting
separator
cutting powder
Prior art date
Application number
KR1020040077243A
Other languages
English (en)
Other versions
KR100625283B1 (ko
Inventor
장영철
우은희
Original Assignee
장영철
우은희
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 장영철, 우은희 filed Critical 장영철
Priority to KR1020040077243A priority Critical patent/KR100625283B1/ko
Publication of KR20060028191A publication Critical patent/KR20060028191A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100625283B1 publication Critical patent/KR100625283B1/ko

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02041Cleaning
    • H01L21/02079Cleaning for reclaiming
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67017Apparatus for fluid treatment
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67098Apparatus for thermal treatment
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/6715Apparatus for applying a liquid, a resin, an ink or the like

Abstract

본 발명은 반도체 웨이퍼 제조시 발생하는 폐슬러지를 재생하는 장치 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 폐슬러지로부터 연마재, 절삭분 및 절삭유를 효율적으로 회수하여 재생할 수 있는 재생 장치 및 방법에 관한 것이다. 본 발명은, 제1분리기(109) 및 제2분리기(119)를 포함하여 이루어지되, 폐슬러지를 공급받아 상기 제1분리기에서 연마재+절삭분과 절삭분+절삭유로 분리하는 제1a분리단계; 상기 제1a분리단계에서 분리된 연마재+절삭분에 솔벤트를 첨가하는 솔벤트첨가단계; 상기 솔벤트첨가단계를 거쳐 만들어진 연마재+절삭분+솔벤트를 상기 제1분리기로 반송하는 반송단계; 상기 반송단계를 거쳐 반송되어온 연마재+절삭분+솔벤트를 상기 제1분리기에서 연마재와 절삭분+솔벤트로 분리하는 제1b분리단계; 및 상기 제1a분리단계에서 분리된 절삭분+절삭유를 상기 제2분리기에서 절삭분과 절삭유로 분리하는 제2분리단계;를 수행하는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 제조시 발생하는 폐슬러지 재생 장치를 제공한다.

Description

반도체 웨이퍼 제조시 발생하는 폐슬러지의 재생 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR RECYCLING THE DISPOSED SLUDGE PRODUCED IN THE MANUFACTURING PROCESS OF THE SILICON WAFER}
도1은 본 발명의 일 실시예에 따른 폐슬러지의 재생 장치의 개략 구성도이다.
도2는 도1의 재생 장치에서 수행되는, 폐슬러지에 함유된 연마재, 절삭분 및 절삭유의 분리 과정을 순차적으로 도식화한 도면이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
105: 제1열교환기
107: 제1콘트롤러 109: 제1분리기
111: 제1정제탱크 113: 1차오일탱크
115: 제2정제탱크 116: 제2열교환기
117: 제2콘트롤러 119: 제2분리기
121: 2차오일탱크 122: 제1증류기
123: 제2증류기 124: 보조탱크
125: 여과기 127: 연마재건조기
129: 계량기 131: 재생탱크
133: 분쇄기 135: 솔벤트회수냉각기
본 발명은 반도체 웨이퍼 제조시 발생하는 폐슬러지를 재생하는 장치 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 폐슬러지로부터 연마재, 절삭분 및 절삭유를 효율적으로 회수하여 재생할 수 있는 재생 장치 및 방법에 관한 것이다.
최근 정보통신 및 반도체 산업의 발전에 따라 실리콘 단결정 웨이퍼의 수요가 매우 급증하는 추세이다. 일반적으로 실리콘 단결정 웨이퍼는 실리콘 단결정 잉곳에 절삭유와 연마재를 공급하면서 와이어소우(wiresaw)로 절삭한 후, 연마기로 연마하여 제조한다. 이 과정에서 일반적으로 최초 공급되는 실리콘 단결정 잉곳의 약 20-30%의 양이 절삭분(saw dust)으로 발생한다.
실리콘 단결정 웨이퍼 제조시, 절삭분, 연마재(탄화규소, 산화알미늄, 이산화규소 등) 및 절삭유와 같은 부산물들은 세정과정을 통해 반도체 웨이퍼로부터 제거된다. 따라서, 일반적으로 반도체 웨이퍼 제조에 따라 발생하는 폐슬러지 내에는, 연마재와 Si 성분인 절삭분이 절삭유에 분산된 형태로 존재한다. (절삭유와 연마재 없이 절삭이 이루어지는 경우도 있는 바, 이 경우 폐슬러지 내에 절삭유 및 연마재가 포함되지 않음은 물론이다.)
반도체 웨이퍼 제조 시 발생하는 폐슬러지는 특수산업폐기물로 분류된다. 발생된 폐슬러지는 절삭분과 절삭유를 함유하므로 단순히 소각 처리할 수 없으며, 또한 단순 매립의 경우 절삭유에 의한 심각한 토양오염이 우려된다. 따라서, 발생된 폐슬러지는 시멘트로 고형화 하여 매립 처리하는 특수한 처리 방법이 적용되고 있는 실정이다.
그러나, 위의 처리방법은 매우 특수한 처리방법이므로 환경적, 경제적, 시간적인 측면에서 매우 부적합하다. 따라서, 폐슬러지를 재생하는 방법에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.
근래에, 폐슬러지를 고형화 하여 매립 처리하는 대신, 폐슬러지 내에 포함되어 있는 연마재, 절삭분 및 절삭유를 회수하여 재사용 하는 방안이 제시되고 있다.
이들 종래의 폐슬러지 재생 방법은 솔벤트 추출에 의해 재생하는 방법보다는 통상 원심분리법이 많이 적용되고 있다. 폐슬러지는 물이나 솔벤트에 의해 쉽게 용해되어 절삭유를 분리할 수 있으나, 건조나 증류 과정에서 절삭유에 포함된 유화첨가제가 변화되어 재사용시 연마재가 분산되지 않고 침전되는 문제점이 있기 때문이다.
원심분리는 통상 2단계에 걸쳐 이루어지고 있다. 1차 분리 단계에서는 연마재를 회수하고, 2차 분리 단계에서는 절삭유를 회수하는 것이다.
그러나, 종래의 방법에 의해서는 연마재의 회수율이 저조할 뿐 아니라, 회수된 연마재의 순도도 좋지 못한 문제점이 있었다. 또한, 연마재로서 수명이 다한 연 마재가 선별 제거됨이 없이 계속적으로 회수되어 재사용 됨에 따라 연마 품질 및 연마 속도 저하의 원인이 되었다.
또한 2차 분리단계에서, 절삭유에 분산된 연마분을 완전히 제거하기에는 절삭유에 첨가되어 있는 첨가제와 점도에 의해 불가능한 한계를 내포하고 있었다.
결국, 회수 및 재사용이 계속됨에 따라, 연마 슬러리 내에 연마 수명이 다한 연마재와 절삭분의 혼입량이 점점 증가하게 된다. 따라서, 통상적으로 매회 20 ~ 30%의 새로운 연마재와 절삭유를 혼합하여 사용하고 있으며, 3개월간 사용 후 전량 폐기하고 있는 실정이다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 반도체 웨이퍼 제조시 발생하는 폐슬러지 재생 장치 및 방법에 있어서, 환경적, 경제적, 시간적 측면에서 막대한 문제점을 수반하는 종래의 폐기 처리 방법을 탈피하여, 오히려 적극적으로 폐슬러지를 재생하는 방안을 제공하는데 있다.
본 발명은 더 나아가 연마재, 절삭분 및 절삭유의 회수율, 그 회수 순도 및 에너지 효율을 극대화할 수 있는 폐슬러지 재생 장치 및 방법을 제공하는데 목적이 있다.
또한, 본 발명은 연마재로서 수명이 다한 연마재를 선별하여 분리할 수 있도록 함으로써, 반도체 웨이퍼 연마 품질을 향상시킬 수 있도록 하는데 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, 제1분리기 및 제2분리기를 포함하여 이루어지되, 폐슬러지를 공급받아 상기 제1분리기에서 연마재+절삭분과 절삭분+절삭유로 분리하는 제1a분리단계; 상기 제1a분리단계에서 분리된 연마재+절삭분에 솔벤트를 첨가하는 솔벤트첨가단계; 상기 솔벤트첨가단계를 거쳐 만들어진 연마재+절삭분+솔벤트를 상기 제1분리기로 반송하는 반송단계; 상기 반송단계를 거쳐 반송되어온 연마재+절삭분+솔벤트를 상기 제1분리기에서 연마재와 절삭분+솔벤트로 분리하는 제1b분리단계; 및 상기 제1a분리단계에서 분리된 절삭분+절삭유를 상기 제2분리기에서 절삭분과 절삭유로 분리하는 제2분리단계;를 수행하는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 제조시 발생하는 폐슬러지 재생 장치를 제공한다.
바람직하게는, 상기 제1b분리단계에서 분리된 절삭분+솔벤트와 상기 제2분리단계에서 분리된 절삭분을 모아 혼합하는 절삭분집중단계; 및 상기 절삭분집중단계에서 혼합된 절삭분+솔벤트를 증류하여 절삭분을 분리 회수하는 제1증류단계;를 수행한다.
바람직하게는, 상기 솔벤트첨가단계가 수행되는 제1정제탱크를 구비하고, 상기 제1정제탱크는 연마재+절삭분+솔벤트를 제1분리기로 반송하기에 앞서, 비중차에 의하여 절삭분+솔벤트의 일부를 분리하여 절삭분집중단계로 보내, 제1b분리단계에서 분리된 절삭분+솔벤트와 제2분리단계에서 분리된 절삭분과 함께 혼합되도록 한다.
바람직하게는, 상기 절삭분집중단계가 수행되는 제2정제탱크와, 상기 제1증 류단계가 수행되는 제1증류탱크와, 제2증류탱크를 구비하고, 상기 제2정제탱크는 포함되어 있는 미량의 절삭유를 분리하기 위하여 절삭분+솔벤트와 솔벤트+절삭유로 분리하여, 절삭분+솔벤트는 상기 제1증류탱크로 보내고, 솔벤트+절삭유는 상기 제2증류탱크로 보내고, 상기 제2증류탱크는 증류하여 절삭유를 분리 회수한다.
바람직하게는, 상기 제1분리기의 전단에 제1열교환기가 구비되어, 폐슬러지가 상기 제1분리기에 공급되기에 앞서 1차 가온 되도록 하고, 상기 제2분리기의 전단에 제2열교환기가 구비되어, 상기 제1a분리단계에서 분리된 절삭분+절삭유가 상기 제2분리기에 공급되기에 앞서 2차 가온 되도록 하되, 상기 제2분리기에서 분리된 절삭유의 열에너지를 재생하여 상기 제1열교환기의 열원으로 공급한다.
바람직하게는, 1차 가온된 폐슬러지의 온도에 따라 제1분리기의 회전수를 가변 제어하는 제1콘트롤러와, 2차 가온된 절삭분+절삭유의 온도에 따라 제2분리기의 회전수를 가변 제어하는 제2콘트롤러를 구비한다.
바람직하게는, 보조탱크, 여과기 및 연마재건조기를 구비하고, 상기 제1분리기는 상기 제1b분리단계에서 분리된 연마재를 상기 보조탱크로 이송하고, 상기 보조탱크는 상기 제1분리기로부터 이송되어온 연마재에 솔벤트를 첨가하여 상기 여과기로 이송하고, 상기 여과기는 작은 사이즈의 연마재+솔벤트는 상기 연마재건조기로 이송하고, 큰 사이즈의 연마재+솔벤트는 상기 솔벤트첨가단계로 반송하고, 상기 연마재건조기는 건조 과정을 거쳐 연마재를 분리한다.
바람직하게는, 재생탱크를 구비하고, 상기 재생탱크는 연마재건조기로부터 이송되어온 연마재와 상기 제2분리기에서 분리된 절삭유를 혼합하여 연마재+절삭유 로 재생한다.
바람직하게는, 상기 연마재건조기와 상기 재생탱크 사이에 계량기를 구비하여 상기 재생탱크에 공급되는 연마재의 중량을 계량함으로써, 상기 재생탱크에서의 연마재와 절삭유의 혼합 비율을 일정하게 유지할 수 있도록 한다.
바람직하게는, 상기 연마재건조기 후단에 분쇄기를 추가적으로 구비하고, 제어에 따라 상기 여과기에서 여과 과정을 수행하지 않고 상기 연마재건조기로 이송되어 건조 과정을 거쳐 분리된 연마재를 상기 분쇄기에서 분쇄하여 출하한다.
바람직하게는, 상기 제1증류단계에서 분리된 솔벤트와 상기 연마재건조기에서 분리된 솔벤트를 회수하여, 상기 솔벤트첨가단계 및 상기 보조탱크에 공급한다.
또한, 본 발명은, 폐슬러지를 공급받아 제1분리기에서 연마재+절삭분과 절삭분+절삭유로 분리하는 제1a분리단계; 상기 제1a분리단계에서 분리된 연마재+절삭분에 솔벤트를 첨가하는 솔벤트첨가단계; 상기 솔벤트첨가단계에서 만들어진 연마재+절삭분+솔벤트를 상기 제1분리기로 반송하는 반송단계; 상기 반송단계를 거쳐 반송되어온 연마재+절삭분+솔벤트를 상기 제1분리기에서 연마재와 절삭분+솔벤트로 분리하는 제1b분리단계; 및 상기 제1a분리단계에서 분리된 절삭분+절삭유를 제2분리기에서 절삭분과 절삭유로 분리하는 제2분리단계;를 포함한다.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
도1은 본 발명의 일 실시예에 따른 폐슬러지의 재생 장치의 개략 구성도이다.
폐슬러지가 탱크로리 또는 드럼(101)으로 입고되면 펌프(P1)에 의하여 저장 탱크(103)로 이송된다. 와이어소우의 장비와 재생 회수, 보관 기간, 외기 온도 등 회수 조건에 따라 연마재 농도의 변화가 동반되므로, 이송된 폐슬러지는 저장탱크(103) 내에서 균일하게 교반된다.
펌프(P2)에 의하여 저장탱크(103) 내의 폐슬러지의 일정량이 제1분리기(109)로 이송된다. 저장탱크(103)와 제1분리기(109) 사이에는 폐열회수식 제1열교환기(105)가 설치되어, 폐슬러지가 가온되어 일정한 점도를 유지한 상태로 제1분리기(109)에 공급될 수 있도록 한다. 제1콘트롤러(107)는 제1분리기(109)로 유입되기 전의 폐슬러지의 온도에 따라 원심분리기(109)의 회전수를 가변 제어한다.
제1분리기(109)는 폐슬러지를 연마재+절삭분과 절삭분+절삭유로 원심 분리한다.(제1a분리단계). 제1분리기(109)에서 연마재+절삭분과 절삭유로 분리하는 것이 이상적일 것이지만, 실제 공정에서 절삭분이 절삭유에 혼입되어 절삭분+절삭유의 형태로 분리되는 것을 막을 수 없다.
제1분리기(109)에서 원심 분리된 연마재+절삭분은 제1정제탱크(111)로 이송되고, 절삭분+절삭유는 1차오일탱크(113)로 이송된다. 이때, 제1분리기(109)와 보조탱크(124) 사이의 라인과 제1분리기(109)와 제2정제탱크(115) 사이의 라인은 폐쇄 상태에 있다.
1차오일탱크(113)로 이송된 절삭분+절삭유는 펌프(P5)에 의하여 제2열교환기(116)를 거쳐 제2분리기(119)로 이송된다. 제2열교환기(116)는 절삭유가 고온을 유지하도록 하여 그 점도를 저하시켜, 절삭분이 절삭유로부터 효과적으로 원심 분리될 수 있도록 한다.
제2분리기(119)에서 절삭분과 절삭유로 원심 분리(제2분리단계)된 후, 절삭분은 라인('가')을 통하여 제2정제탱크(115)로 이송되고, 절삭유는 2차오일탱크(121)로 이송된다. 2차오일탱크(121)에 이송된 절삭유는, 라인('나')을 통하여 제1열교환기(105)에 재생열을 공급한 후, 라인('다')을 통하여 재생탱크(131)로 이송된다. 제2콘트롤러(117)는 제2분리기(119)로 유입되기 전의 절삭분+절삭유의 온도에 따라 원심분리기(119)의 회전수를 가변 제어한다.
한편, 제1정제탱크(111)는 제1분리기(109)로부터 이송되어온 연마재+절삭분에 솔벤트를 첨가하여 혼합한다.(솔벤트첨가단계). 그리고 나서, 비중차에 의하여 절삭분+솔벤트의 일부를 분리한다. 분리된 절삭분+솔벤트는 펌프(P8)에 의하여 제2정제탱크(115)로 이송된다. 나머지 연마재+절삭분+솔벤트는 펌프(P3)에 의하여 제1분리기(109)로 반송된다.(반송단계). 이때, 제1분리기(109)와 저장탱크(103) 사이의 라인은 폐쇄 상태에 있다.
제1분리기(109)는 반송되어온 연마재+절삭분+솔벤트를 원심 분리(제1b분리단계)하여, 연마재는 보조탱크(124)로 이송하고, 절삭분+솔벤트는 제2정제탱크(115)로 이송한다. 이 과정을 통하여 연마재와 절삭분이 상호 완전 분리된다. 이때, 제1분리기(109)와 제1정제탱크(111) 사이의 라인과 제1분리기(109)와 1차오일탱크(113) 사이의 라인은 폐쇄 상태에 있다.
제2정제탱크(115)는 라인('가')을 통하여 제2분리기(119)로부터 이송되어온 절삭분와, 펌프(P8)에 의하여 제1정제탱크(111)로부터 이송되어온 절삭분+솔벤트와, 제1분리기(109)로부터 이송되어온 절삭분+솔벤트를 모아 혼합한다. (절삭분집 중단계)
이 절삭분+솔벤트의 혼합물에, 실제로는 미량의 절삭유가 솔벤트에 용해된 상태로 존재한다. 왜냐하면, 제1분리기(109)에서 원심 분리된 후 제1정제탱크(111)로 이송되었던 연마재+절삭분에는 미량의 절삭유가 묻어 있기 때문에, 종국적으로 제2정제탱크(115)에 공급되는 절삭분+솔벤트에도 미량의 절삭유가 포함될 수밖에 없기 때문이다. 마찬가지로 제2분리기(119)에서 원심 분리 후 제2정제탱크(115)로 이송한 절삭분의 외표면에도 미량의 절삭유가 묻어 있다.
이러한 절삭유를 절삭분로부터 완전히 분리하기 위하여, 제2정제탱크(115)에서는 비중차에 의하여 절삭분+솔벤트와 미량의 절삭유+솔벤트로 분리하고, 절삭분+솔벤트는 제1증류탱크(122)로, 미량의 절삭유+솔벤트는 제2증류탱크(123)로 이송한다. 제1증류탱크(122)는 증류(제1증류단계)하여 절삭분을 회수하고 솔벤트는 라인('라')을 통하여 솔벤트회수냉각기(135)로 이송한다. 제2증류탱크(123)는 증류(제2증류단계)하여 절삭유를 회수하고 솔벤트는 라인('라')을 통하여 솔벤트회수냉각기(135)로 이송한다.
한편, 보조탱크(124)는 제1분리기(109)로부터 이송되어온 연마재에 솔벤트를 첨가한 후, 연마재+솔벤트를 펌프(P9)에 의하여 여과기(125)로 이송한다.
여과기(125)는 여과 과정을 거쳐, 작은 사이즈의 연마재와 큰 사이즈의 연마재를 선별하여, 작은 사이즈의 연마재+솔벤트는 순방향의 연마재건조기(127)로 이송하고, 큰 사이즈의 연마재+솔벤트는 제1정제탱크(111)로 반송한다.
웨이퍼 가공 과정에서 절삭 및 연삭에 관여한 연마재는 그 입경이 큰 사이즈 의 연마재로, 날카로운 모서리가 마모되어 연마 성능이 소멸되게 된다. 따라서, 이를 제거하지 않고 다시 재생하여 사용하게 되면, 연마 성능이 소멸된 연마재가 계속적으로 절삭 및 연삭에 관여하게 되므로, 가공된 웨이퍼의 불량의 원인이 된다. 따라서, 일정 크기 이상의 연마재를 분리 제거함으로써, 연마재의 크기를 균일화하여, 연삭 속도를 증가시키고 연삭면의 평탄도를 향상시키는 것이다. 이에 따라, 연마재가 연마에 관여하는 비율을 현 10 ~ 15%에서 2배 이상 증가시킬 수 있었다.
연마재건조기(127)에서는 이송되어온 연마재+솔벤트를 건조하여, 연마재는 재생탱크(131)로 이송하고, 솔벤트는 라인('라')을 통하여 솔벤트회수냉각기(135)로 이송한다.
연마재건조기(127)와 재생탱크(131) 사이에는 계량기를 설치하여, 재생탱크(131)에 공급되는 연마재의 중량을 계량함으로써, 연마재와 절삭유가 재생탱크(131)에서 일정 비율로 혼합될 수 있도록 한다.
재생탱크(131)는 균일한 사이즈의 연마재와 라인('다')을 통하여 이송되어온 절삭유를 혼합한다. 혼합된 연마재+절삭유는 제품으로 출하될 수 있다.
제어에 따라, 예컨대 설정된 일정 시간이 지나면, 여과기는 여과 과정을 수행하지 않고 연마재+솔벤트를 전량 연마재건조기(127)로 이송한다. 그리고 나서, 건조 분리 과정을 거친 후, 연마재는 재생탱크(131)로 이송되지 않고 전량이 분쇄기(133)로 이송되어 분쇄된다. 분쇄된 연마재는 제품(세라믹 소결용 탄화규소)으로 출하된다.
한편, 솔벤트회수냉각기(135)는 라인('라')을 통하여 이송되어온 솔벤트를 냉각한 후, 솔벤트저장탱크(137)에 이송한다. 솔벤트저장탱크(137)에 저장된 솔벤트는 펌프(P7)에 의하여 라인('마')을 통하여 제1정제탱크(111) 및 보조탱크(124)로 이송된다.
이와 같은 본 발명에 의하면 종래 폐슬러지의 재생 과정에서 야기되는 연마재 및 절삭유의 손실을 최소화 할 수 있고, 또한 절삭분을 더욱 효과적으로 분리 제거할 수 있게 된다.
웨이퍼 가공 과정에서 마모된 큰 입경의 연마재를 분리 제거하여 연마재의 크기를 균일화함으로써, 연마재가 연삭에 관여하는 비율을 증가시켜 연삭속도를 증가시킬 수 있고 연삭면의 평탄도 향상과 스크러치를 방지할 수 있게 된다.
또한, 웨이퍼 가공과정에서 마모되어 연마 성능이 소멸된 큰 사이즈의 연마재를 상기와 같은 분리과정을 거쳐 분쇄기(M5)로 분쇄하여 세라믹 소결용 탄화규소로 사용함으로써 그 재활용율을 더욱 높일 수 있게 된다.
도2는 도1의 재생 장치에서 수행되는, 폐슬러지에 함유된 연마재, 절삭분 및 절삭유의 분리 과정을 순차적으로 도식화한 도면이다.
전술한 바와 같이, 반도체 웨이퍼 제조시 발생하는 폐슬러지에는 절삭유에 연마재 및 절삭분이 분산된 형태로 존재한다. 이 폐슬러지를 제1a분리단계를 거쳐 연마재+절삭분과 절삭분+절삭유로 분리한다.
제1a분리단계에 의하여 분리된 연마재+절삭분은 솔벤트첨가단계를 거친 후 제1b분리단계에서 연마재와 절삭분+솔벤트로 분리된다. 한편, 절삭분+절삭유는 제2분리단계에서 절삭분과 절삭유로 분리된다.
제1b분리단계에서 분리된 연마재는, 솔벤트가 첨가된 후 여과과정을 거쳐, 일부는 솔벤트첨가단계로 반송되고, 일부는 건조 과정을 거쳐 연마재와 솔벤트로 분리된다. 한편, 제1b분리단계에서 분리된 절삭분+솔벤트와 제2분리단계에서 분리된 절삭분은 함께 혼합된 후, 증류 과정을 거쳐 절삭분과 솔벤트로 분리된다.
상기한 구성에 따르면, 본 발명은 환경적, 경제적, 시간적 측면에서 막대한 문제점을 수반하는 매립 등의 종래의 폐기 처리 방법을 탈피하여, 오히려 폐슬러지를 유용하게 재생하는 방안을 제공할 수 있게 된다.
또한, 본 발명에 따르면, 폐슬러지를 재생함에 있어, 연마재, 절삭분 및 절삭유의 회수율, 회수 순도 및 에너지 효율을 극대화할 수 있게 된다.

Claims (12)

  1. 제1분리기 및 제2분리기를 포함하여 이루어지되,
    폐슬러지를 공급받아 상기 제1분리기에서 연마재+절삭분과 절삭분+절삭유로 분리하는 제1a분리단계;
    상기 제1a분리단계에서 분리된 연마재+절삭분에 솔벤트를 첨가하는 솔벤트첨가단계;
    상기 솔벤트첨가단계를 거쳐 만들어진 연마재+절삭분+솔벤트를 상기 제1분리기로 반송하는 반송단계;
    상기 반송단계를 거쳐 반송되어온 연마재+절삭분+솔벤트를 상기 제1분리기에서 연마재와 절삭분+솔벤트로 분리하는 제1b분리단계; 및
    상기 제1a분리단계에서 분리된 절삭분+절삭유를 상기 제2분리기에서 절삭분과 절삭유로 분리하는 제2분리단계;를 수행하는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 제조시 발생하는 폐슬러지 재생 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1b분리단계에서 분리된 절삭분+솔벤트와 상기 제2분리단계에서 분리된 절삭분을 모아 혼합하는 절삭분집중단계; 및
    상기 절삭분집중단계에서 혼합된 절삭분+솔벤트를 증류하여 절삭분을 분리 회수하는 제1증류단계;를 수행하는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 제조시 발생하는 폐슬러지 재생 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 솔벤트첨가단계가 수행되는 제1정제탱크를 구비하고,
    상기 제1정제탱크는 연마재+절삭분+솔벤트를 제1분리기로 반송하기에 앞서, 비중차에 의하여 절삭분+솔벤트의 일부를 분리하여 절삭분집중단계로 보내, 제1b분리단계에서 분리된 절삭분+솔벤트와 제2분리단계에서 분리된 절삭분과 함께 혼합되도록 하는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 제조시 발생하는 폐슬러지 재생 장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 절삭분집중단계가 수행되는 제2정제탱크와, 상기 제1증류단계가 수행되는 제1증류탱크와, 제2증류탱크를 구비하고,
    상기 제2정제탱크는 포함되어 있는 미량의 절삭유를 분리하기 위하여 절삭분+솔벤트와 솔벤트+절삭유로 분리하여, 절삭분+솔벤트는 상기 제1증류탱크로 보내고, 솔벤트+절삭유는 상기 제2증류탱크로 보내고,
    상기 제2증류탱크는 증류하여 절삭유를 분리 회수하는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 제조시 발생하는 폐슬러지 재생 장치.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1분리기의 전단에 제1열교환기가 구비되어, 폐슬러지가 상기 제1분리기에 공급되기에 앞서 1차 가온 되도록 하고,
    상기 제2분리기의 전단에 제2열교환기가 구비되어, 상기 제1a분리단계에서 분리된 절삭분+절삭유가 상기 제2분리기에 공급되기에 앞서 2차 가온 되도록 하되,
    상기 제2분리기에서 분리된 절삭유의 열에너지를 재생하여 상기 제1열교환기의 열원으로 공급하는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 제조시 발생하는 폐슬러지 재생 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    1차 가온된 폐슬러지의 온도에 따라 제1분리기의 회전수를 가변 제어하는 제1콘트롤러와,
    2차 가온된 절삭분+절삭유의 온도에 따라 제2분리기의 회전수를 가변 제어하는 제2콘트롤러를 구비하는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 제조시 발생하는 폐슬러지 재생 장치.
  7. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    보조탱크, 여과기 및 연마재건조기를 구비하고,
    상기 제1분리기는 상기 제1b분리단계에서 분리된 연마재를 상기 보조탱크로 이송하고,
    상기 보조탱크는 상기 제1분리기로부터 이송되어온 연마재에 솔벤트를 첨가하여 상기 여과기로 이송하고,
    상기 여과기는 작은 사이즈의 연마재+솔벤트는 상기 연마재건조기로 이송하고, 큰 사이즈의 연마재+솔벤트는 상기 솔벤트첨가단계로 반송하고,
    상기 연마재건조기는 건조 과정을 거쳐 연마재를 분리하는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 제조시 발생하는 폐슬러지 재생 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    재생탱크를 구비하고,
    상기 재생탱크는 연마재건조기로부터 이송되어온 연마재와 상기 제2분리기에서 분리된 절삭유를 혼합하여 연마재+절삭유로 재생하는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 제조시 발생하는 폐슬러지 재생 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 연마재건조기와 상기 재생탱크 사이에 계량기를 구비하여 상기 재생탱크에 공급되는 연마재의 중량을 계량함으로써, 상기 재생탱크에서의 연마재와 절삭유의 혼합 비율을 일정하게 유지할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 제조시 발생하는 폐슬러지 재생 장치.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 연마재건조기 후단에 분쇄기를 추가적으로 구비하고,
    제어에 따라 상기 여과기에서 여과 과정을 수행하지 않고 상기 연마재건조기로 이송되어 건조 과정을 거쳐 분리된 연마재를 상기 분쇄기에서 분쇄하여 출하하는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 제조시 발생하는 폐슬러지 재생 장치.
  11. 제7항에 있어서,
    상기 제1증류단계에서 분리된 솔벤트와 상기 연마재건조기에서 분리된 솔벤트를 회수하여,
    상기 솔벤트첨가단계 및 상기 보조탱크에 공급하는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 제조시 발생하는 폐슬러지 재생 장치.
  12. 폐슬러지를 공급받아 제1분리기에서 연마재+절삭분과 절삭분+절삭유로 분리하는 제1a분리단계;
    상기 제1a분리단계에서 분리된 연마재+절삭분에 솔벤트를 첨가하는 솔벤트첨가단계;
    상기 솔벤트첨가단계에서 만들어진 연마재+절삭분+솔벤트를 상기 제1분리기로 반송하는 반송단계;
    상기 반송단계를 거쳐 반송되어온 연마재+절삭분+솔벤트를 상기 제1분리기에서 연마재와 절삭분+솔벤트로 분리하는 제1b분리단계; 및
    상기 제1a분리단계에서 분리된 절삭분+절삭유를 제2분리기에서 절삭분과 절삭유로 분리하는 제2분리단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 제조시 발생하는 폐슬러지 재생 방법.
KR1020040077243A 2004-09-24 2004-09-24 반도체 웨이퍼 제조시 발생하는 폐슬러지의 재생 장치 및방법 KR100625283B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020040077243A KR100625283B1 (ko) 2004-09-24 2004-09-24 반도체 웨이퍼 제조시 발생하는 폐슬러지의 재생 장치 및방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020040077243A KR100625283B1 (ko) 2004-09-24 2004-09-24 반도체 웨이퍼 제조시 발생하는 폐슬러지의 재생 장치 및방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20060028191A true KR20060028191A (ko) 2006-03-29
KR100625283B1 KR100625283B1 (ko) 2006-09-18

Family

ID=37139004

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020040077243A KR100625283B1 (ko) 2004-09-24 2004-09-24 반도체 웨이퍼 제조시 발생하는 폐슬러지의 재생 장치 및방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100625283B1 (ko)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7723981B2 (en) * 2006-08-22 2010-05-25 Techwing Co., Ltd. Method for transferring test trays in a side-docking type test handler
KR101597161B1 (ko) 2014-09-05 2016-02-24 주식회사 씨에스이엔지 제철용 승열체 제조방법
KR20160112617A (ko) 2015-03-20 2016-09-28 주식회사 씨에스이엔지 제강용 승열제 및 성분조절체 제조방법
KR20160119524A (ko) 2015-04-06 2016-10-14 주식회사 씨에스이엔지 제강용 승열 및 성분조절체 제조방법
KR20160121811A (ko) 2015-04-13 2016-10-21 주식회사 씨에스이엔지 제강용 승열 및 성분조절체 제조방법
KR20170035787A (ko) 2015-09-23 2017-03-31 주식회사 씨에스이엔지 제강공정에서 이용되는 승열 및 성분조절용 브리켓 제조 방법
KR20170036608A (ko) 2015-09-24 2017-04-03 주식회사 씨에스이엔지 제강공정에서 이용되는 승열 및 성분조절용 브리켓 제조 방법
KR102317521B1 (ko) * 2020-06-10 2021-10-27 에스케이실트론 주식회사 지용성 오일 폐슬러지 재활용 장치 및 방법

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101181972B1 (ko) 2009-08-20 2012-09-11 주식회사 오륜산업 태양전지 박판 절단용 절삭액의 여과 방법
KR100948612B1 (ko) * 2009-09-17 2010-03-18 주식회사 알에스씨 폐실리콘 슬러리 정제방법
KR101435021B1 (ko) 2012-11-29 2014-09-15 쌍용양회공업(주) 시멘트 제조용 원료로의 사용을 위한 실리콘 슬러지의 처리 방법
KR101409425B1 (ko) 2012-12-24 2014-06-19 재단법인 포항산업과학연구원 SiC 폐슬러리의 피절삭재 및 절삭재 분리 장치 및 방법

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7723981B2 (en) * 2006-08-22 2010-05-25 Techwing Co., Ltd. Method for transferring test trays in a side-docking type test handler
KR101597161B1 (ko) 2014-09-05 2016-02-24 주식회사 씨에스이엔지 제철용 승열체 제조방법
KR20160112617A (ko) 2015-03-20 2016-09-28 주식회사 씨에스이엔지 제강용 승열제 및 성분조절체 제조방법
KR20160119524A (ko) 2015-04-06 2016-10-14 주식회사 씨에스이엔지 제강용 승열 및 성분조절체 제조방법
KR20160121811A (ko) 2015-04-13 2016-10-21 주식회사 씨에스이엔지 제강용 승열 및 성분조절체 제조방법
KR20170035787A (ko) 2015-09-23 2017-03-31 주식회사 씨에스이엔지 제강공정에서 이용되는 승열 및 성분조절용 브리켓 제조 방법
KR20170036608A (ko) 2015-09-24 2017-04-03 주식회사 씨에스이엔지 제강공정에서 이용되는 승열 및 성분조절용 브리켓 제조 방법
KR102317521B1 (ko) * 2020-06-10 2021-10-27 에스케이실트론 주식회사 지용성 오일 폐슬러지 재활용 장치 및 방법

Also Published As

Publication number Publication date
KR100625283B1 (ko) 2006-09-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100625283B1 (ko) 반도체 웨이퍼 제조시 발생하는 폐슬러지의 재생 장치 및방법
JP5722601B2 (ja) シリコン切削廃液の処理方法
JP4369095B2 (ja) スラリ再生方法
US6231628B1 (en) Method for the separation, regeneration and reuse of an exhausted glycol-based slurry
KR20010071680A (ko) 소모된 글리콜-기재의 슬러리를 분리, 재생, 및재사용하기 위한 방법
JP4966938B2 (ja) シリコンの再生方法
JP2006240935A (ja) 水素ガスの製造方法
KR100948612B1 (ko) 폐실리콘 슬러리 정제방법
KR100636335B1 (ko) 반도체 웨이퍼 제조시 발생하는 폐슬러지의 재생 장치
JP2005313030A (ja) スラリ再生方法
JP5244500B2 (ja) シリコン精製方法およびシリコン精製装置
JPH11172236A (ja) 研削懸濁液を再生利用する方法
JP2013086204A (ja) 酸化セリウム系研磨材スラリーの再生方法及び再生酸化セリウム系研磨材スラリー
JP2009084069A (ja) シリコン再生装置、シリコン再生方法
KR100703963B1 (ko) 반도체 웨이퍼 제조시 발생하는 폐슬러지의 재생방법
JP2005349507A (ja) クーラント再生装置及び廃スラリー再生システム、並びに、廃クーラントの再生方法及び廃スラリーの再生方法
JP4369054B2 (ja) 使用済グリコール系スラリーの分離、再生および再使用法
JP2000254543A (ja) 炭化珪素研磨剤の再生処理方法及び研磨剤
KR101331446B1 (ko) 폐절삭연마혼합액 재생방법
KR101125359B1 (ko) 폐절삭연마혼합액 재생방법
WO2015059521A1 (en) Method and system for cleaning contaminated silicon carbide particles
JP3164027U (ja) 使用済みスラリーからの有用成分の回収装置
KR101111649B1 (ko) 연마제 재생방법 및 재생 연마제
JPH0839430A (ja) シリコン切断廃液からの砥粒回収方法
JP2003266309A (ja) ラッピングスラリ液再生装置および方法

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20120911

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130911

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140923

Year of fee payment: 9

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150911

Year of fee payment: 10

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160908

Year of fee payment: 11

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170911

Year of fee payment: 12

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180828

Year of fee payment: 13