일반기술

반도체 폐에칭액으로부터 초고순도 인산의 분리·회수방법

*원리 및 구성본 발명은 반도체 폐에칭액으로부터 초고순도 인산의 분리·회수방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 반도체 에칭공정에서 배출되는 폐에칭액을 재활용하는 방법으로서, 실리콘 웨이퍼의 질화규소막(Si3N4)에칭공정에서 배출되는 폐에칭액으로부터 첨가제나 용매의 첨가 없이 경막 용융 결정화 과정을 수행함으로써 초고순도 인산을 각각 분리·회수하는 방법에 관한 것이다.본 발명의 처리 및 재활용 대상인 반도체 에칭액은 실리콘 웨이퍼 에칭과정에서 발생된다. 반도체 소자 제조공정 중 포토리소그래피 공정은 포토레지스트를 웨이퍼에 도포하고 패턴을 형성하는 공정에 이어 에칭공정으로 마무리된다. 반도체 폐에칭액은 습식 에칭공정에서 배출된다. NMOS의 경우 웨이퍼 표면에 형성된 여러 막으로부터 선택한 부분이외의 것을 제거하는 과정으로서, 즉 회로를 형성시키는 공정으로 포토레지스터 패턴을 마스크로 이용하여 불필요한 부분이 에칭액에 의해서 제거된다.*제조방법 상의 특징본 발명은 1)실리콘 웨이퍼의 질화규소막(Si3N4)에칭공정에서 배출되는 인산이 포함된 폐에칭액을 -20 ~ 30℃로 유지시킨 후, 인산 종(seed) 결정을 접종하고, 상기 폐에칭액을 0.1 ~ 10 K/min의 냉각속도로 -40 ~ 20℃ 까지 냉각시켜 인산 결정층을 형성시키는 단계; 및2) 상기 인산 결정층을 0.01 ~ 10 K/min의 속도로 0 ~ 40 ℃까지 부분 용융시켜 결정층의 불순물을 제거하여 정제하는 단계를 포함하여 이루어진 반도체 폐에칭액으로부터 초고순도 인산을 분리.회수하는 방법에 그 특징이 있다.*특징 및 장점본 발명에 따른 반도체 폐에칭액으로부터 초고순도 인산의 분리·회수 방법은 냉각표면에 결정층을 형성시키는 경막 용융 결정화 조작과 생성된 결정층을 부분 용융하여 정제함으로써 초고순도 인산이 분리 및 회수가 가능하다. 또한, 본 발명에서 얻어진 초고순도 인산은 금속 알루미늄 에칭액, 세라믹용 알루미나 에칭액, 무기 인산영 제조, 식품용, 의약품, 분석시약으로서 재활용이 가능하다. 아울러, 반도체 공정에서 대량 배출되는 에칭액의 표율적인 재활용 방법을 제지함으로써 폐기처리에 소요되는 위탁 처리비용 감소, 폐자원의 활용, 환경오염 방비 등 여러가지 긍정적인 효과가 기대된다.