WO2015064809A1 - Method for manufacturing recycling au target for semiconductor - Google Patents

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강동한
홍길수
양승호
윤원규
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희성금속 주식회사
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Definitions

  • the process for RDL is a process of changing a semiconductor chip input / output terminal to a package easily.
  • NAND flash has a problem in that the pad position is located in the center, so that when the stacking is complicated, the package becomes complicated and the wire length becomes longer, thereby decreasing the speed.
  • an RDL process is used to facilitate padding by placing a pad position at an edge.
  • Such RDL is advantageous in terms of semiconductor packaging process, but the metal is torn off in the bonding layer, and more problems occur when the metal thickness is thin. To compensate for this, it is necessary to uniformly form a gold target through sputtering.
  • the present invention removes impurities contaminated on the surface of the waste target, manufactures a highly purified powder using plasma, and then uses a plasma spray coating equipment to develop a new Au recycling target having fine grains of high purity. It is an object to provide a manufacturing method.
  • indium and surface contaminants attached to the waste target are removed using nitric acid or aqua regia.
  • the new powder to be prepared was prepared using a plasma equipment.
  • Au waste target l, 000gr was charged into the crucible.
  • argon atmosphere was formed by argon gas injection.
  • the working vacuum was maintained at 400 torr.
  • Plasma was formed on the injected raw material and the high purity W electrode rod.
  • Au powder was initially removed, and impurities remaining in the waste target were removed at 5 kw, and power consumption was increased by 20 kw to prepare a fine powder of high purity.
  • Au powder 800gr was prepared using the powder, and the obtained powder was obtained by classifying a 200 mesh powder 600gr.For comparison, the powder was prepared by increasing the power to 30kw.
  • the conditions of the manufacturing process are shown in Table 2 below.
  • Purity, average powder size and carbon content of the prepared Au powder is shown in Table 3.
  • Example 3 having a working vacuum of 500 torr, a rotational speed of 10 RPM, a plasma gas of 20 L / min, and a feeder amount of 20 gr / min, the highest deposition property and a high density target having a relative density of 99.5% or more were obtained.
  • the rotation speed was high, and the thickness was unevenly deposited on the target.

Abstract

The present invention relates to a method for manufacturing an Au target used for a semiconductor redistributed layer (RDL) or a bump and, more particularly, to a novel method for recycling a waste target using plasma spray coating. In the present invention, a waste target is recycled by spraying high-purity powder thereto. Therefore, it is possible not only to provide a target having high-density, high-purity fine crystal grains, but also to effectively reduce manufacturing time and costs.

Description

【명세서】  【Specification】
【발명의 명칭】  [Name of invention]
반도체용 재활용 Au타켓의 제조방법 【기술분야】  Manufacturing Method of Recycling Au Target for Semiconductor 【Technical Field】
본 발명은 Au 폐타겟을 재활용하기 위한 방안으로, 20% 이상 사용한 Au 폐타켓에 고순도의 분말을 용사하여 타켓을 제조하는 방법에 관한 것으로서, 폐타겟 전처리 공정을 통한 표면 청정화 및 고순도의 미세한 결정립을 가지는 재활용 (Reuse) 타겟의 신규 제조 방법에 관한 것이다.  The present invention relates to a method for manufacturing a target by spraying a high-purity powder on Au waste target used 20% or more as a method for recycling the Au waste target, and to clean the surface through the waste target pre-treatment process and fine grain of high purity Eggplant relates to a new method of making a recycle target.
【배경기술】 Background Art
Au 타켓은 RDL(Redistributed Layer)용 또는 Bump 용으로 널리 사용되고 있다. Au targets are widely used for RDL (Redistributed Layer) or Bump.
RDL용 프로세스는 반도체 칩 입출력 단자를 패키지에 용이하도록 변경시키는 공정이다. 낸드플래시는 패드 위치가 중앙에 위치하고 있어 적층할 때 패키지가 복잡해지고 와이어 길이가 길어져 속도가 저하되는 문제가 있다. 이를 해결하기 위해 패드 위치를 에지 (edge)에 위치시켜 적충을 용이하게 하는 공정이 RDL 공정이다. 이러한 RDL은 반도체 패키징 공정 측면에서는 유리하나, 본딩 증에 금속이 뜯기는 현상이 발생하게 되며, 주로 금속의 두께 (Metal thickness)가 얇을 경우 더 많은 문제점이 발생한다. 이를 보완하기 위해서는 스퍼터링을 통한 금 타켓 (Au Target)을 균일하게 성막을 해야 한다. The process for RDL is a process of changing a semiconductor chip input / output terminal to a package easily. NAND flash has a problem in that the pad position is located in the center, so that when the stacking is complicated, the package becomes complicated and the wire length becomes longer, thereby decreasing the speed. In order to solve this problem, an RDL process is used to facilitate padding by placing a pad position at an edge. Such RDL is advantageous in terms of semiconductor packaging process, but the metal is torn off in the bonding layer, and more problems occur when the metal thickness is thin. To compensate for this, it is necessary to uniformly form a gold target through sputtering.
또한 범핑 (bumping)은 반도체 패키징과 어셈블리 과정에서 웨이퍼 칩과 외부 회로의 전기 접점을 기존 본딩 와이어로 연결하지 않고, 돌기 모양 (Bump)의 금속을 형성하여 전기적 신호를 전달해주는 반도체 후공정이다. 최근 반도체 칩이 고성능화 고집적화, 및 경박단소화 되어감에 따라 기존 와이어 방식으로는 기술적 한계가 나타나면서 그 대안으로 범핑 기술이 부각되고 있다. Bumping is also used in wafer packaging and assembly during semiconductor packaging and assembly. It is a post-semiconductor process that delivers electrical signals by forming bump-shaped metals without connecting the electrical contacts of the circuit with existing bonding wires. In recent years, as semiconductor chips have become high-performance, high-integration, and light-weight and short-sized, bumping technology has emerged as an alternative, with technical limitations appearing in the existing wire method.
상기와 같이 반도체 공정이 급속도로 발전함에 따라, 사용되는 Au 타켓 또한 성능 향상이 요구되고 있다. 반도체 성막 공정에서 균일한 두께 및 표면 불순물을 제어하기 위해서는 Au 타겟의 결정립이 미세하며 고순도의 타겟 제조가 필요하다. 또한 사용량이 증가함에 따라 비용 저감을 위해 폐타겟을 재활용하는 혁신적인 제조 방법이 요구되고 있다.  As the semiconductor process rapidly develops as described above, the Au target used is also required to improve performance. In order to control uniform thickness and surface impurities in the semiconductor film forming process, the crystal grains of the Au target are fine and a high purity target is required. In addition, as usage increases, innovative manufacturing methods for recycling waste targets are required to reduce costs.
【발명의 상세한 설명】 [Detailed Description of the Invention]
【기술적 과제】  [Technical problem]
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, Au 폐타겟을 이용하여 표면 청정화를 실시한 후, 미세하고 고순도 Au 분말을 제조한 후 제조된 고순도 분말을 Au 폐타겟의 표면 상에 코팅하여 제조하면, 폐타겟을 재활용하면서 고순도의 미세한 결정립을 가진 재활용 타켓을 새롭게 제조할 수 있음을 착안하였다.  The present invention has been made to solve the above-described problems, after the surface cleansing using Au waste target, after producing a fine and high purity Au powder prepared by coating a high purity powder prepared on the surface of the Au waste target When the waste target is recycled, it is conceived that a recycling target having fine grains of high purity can be newly manufactured.
이에, 본 발명은 폐타겟 표면에 오염된 불순물을 제거하며, 플라즈마를 이용하여 고순도화 분말을 제조한 후 플라즈마 스프레이 코팅 (Plasma Spray coating) 장비를 이용하여 고순도의 미세한 결정립을 가지는 Au 재활용 타겟의 신규 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. 【기술적 해결방법】 Accordingly, the present invention removes impurities contaminated on the surface of the waste target, manufactures a highly purified powder using plasma, and then uses a plasma spray coating equipment to develop a new Au recycling target having fine grains of high purity. It is an object to provide a manufacturing method. Technical Solution
본 발명은, 폐타켓을 재활용하여 고밀도 및 고순도의 타겟을 제조하는데 있어서, (a) Au 폐타겟을 디본딩하는 단계; (b) 상기 폐타겟에 부착된 불순물을 제거하는 단계; (c) 상기 폐타겟에 코팅될 Au 분말을 제조하는 단계; (d) 제조된 Au 분말올 플라즈마 스프레이 코팅 장비를 이용하여 폐타겟 표면상에 코팅하는 단계; 및 (e) 상기 코팅된 Au 타겟을 이용하여 본딩 및 가공하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 재활용 Au 타겟의 제조방법을 제공한다.  The present invention, in the production of a high density and high purity target by recycling the waste target, (a) De-bonding the waste target Au; (b) removing impurities attached to the waste target; (c) preparing Au powder to be coated on the waste target; (d) coating the waste target surface using the prepared Au powder-ol plasma spray coating equipment; And (e) bonding and processing the coated Au target.
본 발명의 바람직한 일례에 따르면, 상기 단계 (b)는 질산 또는 왕수를 이용하여 폐타겟에 부착된 불순물을 제거하는 공정을 1회 이상 실시하고, 상기 단계 (b)에서 불순물이 제거된 타겟의 순도는 99.995 wt% 이상인 것이 바람직하다. 또한 본 발명의 바람직한 다른 일례에 따르면, 상기 단계 (c)의 Au 분말은 플라즈마 공법에 의해 제조되며, 순도가 99.995 wt% 이상인 것이 바람직하다.  According to a preferred embodiment of the present invention, the step (b) is carried out one or more times to remove the impurities attached to the waste target using nitric acid or aqua regia, the purity of the target from which impurities are removed in the step (b) Is preferably at least 99.995 wt%. In addition, according to another preferred embodiment of the present invention, the Au powder of step (c) is prepared by a plasma method, the purity is preferably 99.995 wt% or more.
또한 본 발명에 있어서, 상기 단계 (d)는 불순물이 제거된 Au 폐타겟을 플라즈마 스프레이 코팅 장비에 장착하고, 상기 단계 (c)에서 제조된 Au 분말을 장입한 후, 플라즈마 가스에 의해 Au 분말을 용융시켜 상기 폐타겟 상에 증착하는 것일 수 있다.  In addition, in the present invention, the step (d) is equipped with the Au waste target from which impurities are removed to the plasma spray coating equipment, and after loading the Au powder prepared in the step (c), Au powder by plasma gas Melting may be to deposit on the waste target.
여기서, 상기 단계 (d)에서 플라즈마 스프레이 코팅장비를 이용하여 증착된 재활용 Au 타겟의 상대밀도는 99.0% 이상이며, 순도는 99.995 wt% 이상인 것이 바람직하다.  Here, the relative density of the recycled Au target deposited using the plasma spray coating equipment in step (d) is preferably 99.0% or more, and purity is 99.995 wt% or more.
아울러, 본 발명에서 제조된 재활용 Au 타겟은 반도체용 RDL, Brnnp층 또는 이들 모두에 사용될 수 있다. In addition, the recycled Au target prepared in the present invention is a semiconductor RDL, Brnnp layer or It can be used for both of them.
추가로 본 발명의 바람직한 다른 일례에 따르면, 상기 Au 폐타겟과 Au 분말은 Ag, Pt, Ta, Ru, 및 Ir로 구성된 군으로부터 선택되는 성분을 가진 폐타겟과 분말로 각각 대체하여 사용될 수 있다.  In addition, according to another preferred embodiment of the present invention, the Au waste target and Au powder may be used by replacing each of the waste target and powder having a component selected from the group consisting of Ag, Pt, Ta, Ru, and Ir.
【유리한 효과】 Advantageous Effects
상기 설명한 바와 같이, 본 발명은 RDL(Redistributed Layer)용 또는 Bump 용으로 사용되는 Au 폐타겟에 분말을 용사하여 재활용 타겟을 제조하므로, 타겟 입도, 공정시간 및 제조 원가가 대폭적으로 감소하여 경제성을 높일 수 있다.  As described above, since the present invention manufactures a recycling target by spraying powder on Au waste target used for RDL (Redistributed Layer) or Bump, the target particle size, process time and manufacturing cost are drastically reduced to increase economic efficiency. Can be.
또한 본 발명에서 사용한 Au 타겟의 재활용 공법은 반도체 및 HDD 공정에 사용되는 Ag, Pt, Ta, Ru, Ir 등의 타겟을 재활용하는 공정에도 유용하게 사용할 수 있다.  In addition, the Au target recycling method used in the present invention can be usefully used in the process of recycling targets such as Ag, Pt, Ta, Ru, Ir used in the semiconductor and HDD process.
아울러, 본 발명에서 제조된 Au 타겟은 회수공정 없이, 폐타겟을 이용하여 재활용 (Reuse)하므로 제조 기간을 30% 이상 단축할 수 있다.  In addition, since the Au target manufactured in the present invention is recycled using a waste target without a recovery process, the manufacturing period can be shortened by 30% or more.
【도면의 간단한 설명】 [Brief Description of Drawings]
도 1은 본 발명의 폐타겟을 이용한 고순도 Au 타겟을 제조하는 작업 순서도이다.  1 is a work flow chart for manufacturing a high purity Au target using the waste target of the present invention.
도 2는 본 발명에 사용된 본딩 전의 폐타겟 사진이다.  2 is a waste target photograph before bonding used in the present invention.
도 3은 본 발명에 따른 재활용 공법을 이용하여 제조된 Au타겟의 사진이다. 【발명의 실시를 위한 형태】 Figure 3 is a photograph of the Au target manufactured using the recycling method according to the present invention. [Form for implementation of invention]
이하, 본 발명을 상세히 설명한다.  Hereinafter, the present invention will be described in detail.
종래 Au 타겟의 제조방법인 습식법은 왕수를 이용한 용해법에 의해 회수하므로 공정시간이 장시간 소요된다. 한편 반도체 공정이 발전함에 따라 Au 타겟은 성능 향상이 요구되며, 특히 결정립이 미세하며 고순도의 Au 타겟의 제조가 필요한 실정이다. 따라서 Au의 사용량이 증가함에 따론 경제성 저하가 필수적으로 초래된다.  Since the wet method, which is a method of manufacturing an Au target, is recovered by a dissolution method using aqua regia, the process takes a long time. On the other hand, as the semiconductor process develops, the Au target is required to improve performance. In particular, the grains are fine and the situation is required to manufacture a high purity Au target. Therefore, as the amount of Au is increased, economic deterioration is inevitably caused.
이에, 본 발명에서는 Au 폐타겟을 재활용하여 고순도 타겟을 제조하되, 분말제조를 위해 건식 공정인 플라즈마 (plasma)를 이용하여 단시간에 Au 고순도 분말을 제조하고, 제조된 고순도 분말을 플라즈마 스프레이 코팅 (Plasma Spray Coating) 공법을 이용하여 재활용하고자 하는 폐타겟의 표면에 용사하여 재활용 (Reuse) 고순도 타켓을 제조하는 것을 특징으로 한다.  Accordingly, in the present invention, a high purity target is manufactured by recycling the Au waste target, and a high purity powder is prepared in a short time by using a dry plasma (plasma) for powder production, and the high purity powder prepared is plasma spray coated (Plasma). Spray coating) is sprayed on the surface of the waste target to be recycled using the manufacturing method, characterized in that the manufacture of recycled high purity target.
플라즈마 스프레이 코팅 (Plasma Spray Coating) 공법은 플라즈마 가스가 양극 사이의 노즐로 분사되어 코팅 표면에 형성되는 것으로서, 플라즈마 건 (plasma gun) 내의 음극과 양극 사이에서 전리된 플라즈마 가스가 대기로 방출되어 고에너지를 형성하는데, 이런 고온의 불꽃에 분말을 공급하면 분말은 짧은 시간에 용융되어 기판에 충돌하면서 균일하고 미세한 결정립을 가진 코팅층을 형성한다. 이와 같이 플라즈마 스프레이 코팅 공법은 용융된 분말을 코팅하므로 코팅 (증착) 속도가 매우 빠를 뿐만 아니라, 형성된 코팅층은 분말의 조성을 거의 그대로 유지하기 때문에 코팅층 조성의 조절이 쉽고 기존 금속이나 유기화합물 이외에 세라믹 재료 등 다양한 복합재료 등도 쉽게 증착시킬 수 있다. 본 발명에서는 전술한 플라즈마 스프레이 코팅 공법을 통해 폐타겟에 고순도 분말을 용사하여 재활용하므로, 단시간에 종래 타겟과 동등한 수준의 고밀도, 고순도의 미세한 결정립을 가진 Au 타켓을 제조할 수 있을 뿐만 아니라, 제조시간 및 비용 단축에 크게 효과적이다. Plasma Spray Coating is a method in which plasma gas is injected into the nozzle between the anodes and is formed on the surface of the coating. The plasma gas, which is ionized between the cathode and the anode in the plasma gun, is released into the atmosphere, thereby providing high energy. When the powder is supplied to such a hot flame, the powder melts in a short time and forms a coating layer having uniform and fine grains while impinging on the substrate. Since the plasma spray coating method coats the molten powder, the coating (deposition) speed is very fast, and the formed coating layer maintains the powder composition almost intact, making it easy to control the composition of the coating layer, and in addition to the existing metals or organic compounds, ceramic materials, etc. Various composite materials can be easily deposited. In the present invention, since the high-purity powder is sprayed and recycled to the waste target through the above-described plasma spray coating method, it is possible to prepare an Au target having fine grains of high density and high purity equivalent to that of a conventional target in a short time, as well as manufacturing time. And cost effective.
아울러 본 발명에서는 폐타겟을 재활용하므로 비용 저감을 통해 경제성을 유의적으로 높일 수 있다.  In addition, in the present invention, since the waste target is recycled, the economic efficiency can be significantly increased through cost reduction.
<반도체 재활용 Au 타겟의 제조방법> <Method of manufacturing a semiconductor recycled Au target>
이하, 본 발명에 따른 반도체용 재활용 (Reuse) Au 타겟의 제조방법에 대해 설명한다. 그러나 하기 제조방법에 의해서만 한정되는 것은 아니며, 필요에 따라 각 공정의 단계가 변형되거나 또는 선택적으로 흔용되어 수행될 수 있다.  Hereinafter, a method of manufacturing a recycle Au target for a semiconductor according to the present invention will be described. However, it is not limited only by the following manufacturing method, and the steps of each process may be modified or optionally commonly used as necessary.
본 발명에 따른 반도체용 재활용 Au 타겟의 제조방법은, Au 폐타겟에 고순도 The manufacturing method of the recycled Au target for semiconductors which concerns on this invention is high purity to Au waste target.
Au 분말을 플라즈마 스프레이 코팅 (Plasma Spray Coating) 공법을 통해 용사하는 방식에 의해 제조될 수 있다. Au powder may be prepared by thermal spraying through a plasma spray coating method.
상기 제조방법의 바람직한 일 실시예를 들면, (a) Au 폐타켓을 디본딩하는 단계; For one preferred embodiment of the manufacturing method, (a) debonding the waste target Au;
(b) 상기 폐타겟에 부착된 불순물을 제거하는 단계; (c) 상기 폐타겟에 코팅될 Au 분말을 제조하는 단계; (d) 제조된 Au 분말을 플라즈마 스프레이 코팅 장비를 이용하여 폐타겟 표면상에 코팅하는 단계; 및 (e) 상기 코팅된 Au 타겟을 이용하여 본딩 및 가공하는 단계를 포함하여 구성될 수 있다. (b) removing impurities attached to the waste target; (c) preparing Au powder to be coated on the waste target; (d) coating the prepared Au powder on the waste target surface using a plasma spray coating equipment; And (e) bonding and processing using the coated Au target.
이하, 상기 제조방법을 각 단계별로 나누어 설명하면 다음과 같다. 먼저, (1) 폐타겟을 디본딩을 진행한다 (S10). Hereinafter, the manufacturing method will be described by dividing each step as follows. First, (1) proceeds to debond the waste target (S10).
상기 폐타겟은 기존에 사용된 타겟이기만 하면 특별한 제한이 없으며, 일례로 The waste target is not particularly limited as long as it is a previously used target.
20% 이상 사용한 타겟을 사용할 수 있다. 20% or more of the targets can be used.
또한 상기 폐타겟으로는 반도체 공정에서 많이 사용되는 Au 타겟을 사용한다. 그러나 전술한 Au 타켓으로 제한되지 않으며, 그 외 반도체 및 HDD 공정에서 사용되는 폐타겟, 일례로 Ag, Pt, Ta, Ru, IT 또는 이들의 합금 (alloy) 조성을 가진 폐타겟을 사용하는 것도 본 발명의 범주에 속한다.  In addition, the waste target uses an Au target that is frequently used in a semiconductor process. However, the present invention is not limited to the above-described Au targets, and other waste targets used in semiconductor and HDD processes, for example, Ag, Pt, Ta, Ru, IT or waste targets having alloys thereof may also be used. Belongs to the category of.
전술한 폐타겟을 이용하여 디본딩을 실시하는데, 이때 디본딩은 200~300°C 온도에서 진행될 수 있다. 이때 디본딩을 진행하기 전에, 폐타겟 부분에 인듐 및 불순물 오염을 방지하기 위해 고온용 테이프를 이용하여 부착할 수 있다. 상기 폐타켓에 고온용 테이프를 부착한 후 승온을 하게 되는데, 일례로 5~10°C 온도로 200~300°C까지 승은을 실시할 수 있다. 이때 10°C를 초과하는 온도로 급격히 승온을 실시하면 Backing Plate 변형이 발생할 가능성이 있으므로, 10°C 이하의 온도로 승온하는 것이 바람직하다. 또한 200~300°C 온도에 도달하면 30~60분간을 유지한 후 디본딩을 실시하도록 한다. Debonding is performed using the above-described waste target, and the debonding may be performed at a temperature of 200 ° C. to 300 ° C. At this time, before debonding, the waste target portion may be attached using a high temperature tape to prevent contamination of indium and impurities. After the high temperature tape is attached to the waste target, the temperature is raised, for example, the temperature may be increased to 200 to 300 ° C at a temperature of 5 to 10 ° C. At this time, if the temperature is drastically raised to a temperature exceeding 10 ° C, since deformation of the backing plate may occur, it is preferable to raise the temperature to 10 ° C or less. In addition, when the temperature reaches 200 ~ 300 ° C, it should be maintained for 30 ~ 60 minutes before debonding.
(2) 디본딩된 폐타겟에 부착된 불순물을 제거한다 (S20). (2) remove impurities attached to the debonded waste target (S20).
상기 제 2단계에서는 질산 또는 왕수를 이용하여 폐타겟에 부착된 인듐 및 표면 오염물을 제거한다.  In the second step, indium and surface contaminants attached to the waste target are removed using nitric acid or aqua regia.
상기 단계의 바람직한 일례를 들면, 폐타겟 표면에 잔존하는 인듐 및 표면 오염물 제거를 실시하기 위해서, 먼저 폐타겟을 질산에 투입한 후 1 내지 3시간 정도를 유지한다. 이후 인듬의 제거 시간 및 효과를 높이기 위해, 30분 단위로 질산에서 꺼내어 연마포를 이용하여 표면을 닦아낸다. 이때 연마액이 포함된 연마포를 사용하는 경우, 타겟 표면에 블순물이 부착되어 순도가 저하되므로, 연마액이 포함되지 않은 연마포를 사용하는 것이 바람직하다. For example, in order to remove indium and surface contaminants remaining on the waste target surface, the waste target is first introduced into nitric acid for 1 to 3 hours. Maintain a degree. Then, in order to increase the removal time and effect of the rhythm, it is taken out of nitric acid every 30 minutes and wiped the surface with a polishing cloth. At this time, when using a polishing cloth containing a polishing liquid, since the impurities are attached to the target surface is lowered purity, it is preferable to use a polishing cloth containing no polishing liquid.
본 발명에서는 상기 유지 공정 중 표면에 부착된 불순물이 제거되는지를 확인하기 위해서, 시간 별로 시편을 채취하여 ICP 분석을 실시한다. 상기 불순물이 제거된 폐타겟의 순도는 99.995 wt% 이상으로 조절하는 것이 바람직하다. 이때 상기 분석치가 99.995 wt% 이상이면 다음 제 3단계 공정으로 진행하고, 99.995 wt% 미만인 경우 상기 블순물 제거공정, 예컨대 질산처리 및 연마공정을 1회 이상 반복하여 진행한다.  In the present invention, in order to check whether impurities attached to the surface are removed during the holding process, the specimens are collected by time and subjected to ICP analysis. The purity of the waste target from which the impurities are removed is preferably adjusted to 99.995 wt% or more. At this time, if the analysis value is 99.995 wt% or more, the process proceeds to the next third step. If the analysis value is less than 99.995 wt%, the impurities removal process, for example, nitric acid treatment and polishing process, is repeated one or more times.
(3) 폐타겟에 코팅해야 할 고순도 분말을 플라즈마 공법에 의해 제조한다 (S30). 상기 제 3단계에서는 청정화된 폐타겟 상에 증착될 고순도의 분말로서, 상기 폐타겟과 동일한 성분을 가진 분말을 제조한다. (3) The high purity powder to be coated on the waste target is prepared by the plasma method (S30). In the third step, as a high purity powder to be deposited on the cleaned waste target, a powder having the same components as the waste target is prepared.
본 발명에서 Au 고순도 분말은 플라즈마 (plasma) 공법에 의해 제조되는 것이 바람직하나, 그 외 당 업계에 알려진 통상적인 방법에 의해서도 제조될 수 있다. 상기 플라즈마 공법을 이용할 경우, 폐타겟을 청정화된 후 투입하거나 또는 고순도 Bulk를 원료로서 투입한 후 플라즈마를 이용하여 잔존하는 불순물을 제거하고, 이후 플라즈마 은도를 상승시켜 기화된 고순도의 분말을 확보할 수 있다.  In the present invention, Au high purity powder is preferably prepared by a plasma (plasma) method, it can be prepared by other conventional methods known in the art. In the case of using the plasma method, the waste target may be cleaned or added, or a high purity bulk may be added as a raw material, and then residual impurities may be removed by using plasma, and then the plasma silver may be increased to obtain a highly purified powder. have.
상기 단계의 바람직한 일례에 따르면, 상기 분말은 플라즈마 장치를 이용하여 제조된다. 플라즈마 장치의 챔버 내부에 99.995 wt% 이상의 고순도 bulk, 그래뉼 (granule)을 이용하거나 또는 폐타겟을 청정화한 후 절단하여 투입한다. 이때 투입되는 중량은 500~2000gr 범위를 벗어나지 않도록 한다. 상기 투입 중량이 500gr 미만인 경우 플라즈마가 도가니와 반응하여 파손될 위험이 크며, 상기 투입 중량이 2000gr 초과할 경우 용탕이 도가니 외부로 넘쳐 챔버와 부착될 가능성이 존재한다. 주입된 원료는 저전력 (10kw 미만)에서 폴라즈마를 형성시켜 단순 용융시킨 후, 불순물을 제거한다. 이때 플라즈마 전력을 낮게 조절하여 저융점의 불순물올 기화시켜 진공장치에 의해 외부로 제거한다. 특히 타겟 제조 공정에서 사용되는 인듐 (In) 제거에 효과적이다. According to a preferred example of this step, the powder is produced using a plasma apparatus. High purity bulk of 99.995 wt% or more inside the chamber of the plasma apparatus; Use granules or clean the lung target before cutting it. At this time, the input weight should not exceed 500 ~ 2000gr range. If the input weight is less than 500gr, there is a high risk that the plasma reacts with the crucible and is damaged. If the input weight is more than 2000gr, there is a possibility that the molten metal overflows the outside of the crucible and attaches to the chamber. The injected raw material is simply melted by forming a plasma at low power (less than 10 kW) and then removes impurities. At this time, the plasma power is adjusted low to vaporize the impurities of low melting point and removed to the outside by the vacuum apparatus. It is particularly effective for removing indium (In) used in the target manufacturing process.
불순물이 제거된 후 전력을 상숭시켜 고순도의 분말을 제조한다. 이때 사용되는 전력은 10~30 kw 범위로 전력을 상승시킬 수 있으며, 사용되는 플라즈마 가스는 아르곤, 아르곤과 질소, 아르곤과 수소 흔합가스를 이용하여 분말을 제조할 수 있다. 분말 제조시 작업 진공도는 200~600 Torr 조건으로 진행된다. 이때 상기 작업 진공도가 200torr 미만일 경우 사용되는 전극 수명이 짧아져 전극 손상으로 인한 불순물이 증가되며, 600torr 초과할 경우 분말 제조 속도가 급격히 감소하는 문제점이 있다.  After the impurities are removed, the power is elevated to produce a powder of high purity. In this case, the power used may increase the power in the range of 10 to 30 kw, and the plasma gas may be prepared by using argon, argon and nitrogen, argon and hydrogen mixed gas. The working vacuum during the powder production is carried out at 200 to 600 Torr. In this case, when the working vacuum degree is less than 200torr, the electrode life used is shortened, and impurities due to electrode damage are increased, and when the working vacuum degree exceeds 600torr, there is a problem that the powder manufacturing speed is drastically reduced.
제조된 분말의 균일성올 확보하기 위해 분급 공정을 실시한다. 이때 분급 공정은 200 mesh 분급체를 이용하여 실시될 수 있으며, 200 mesh를 초과하는 분말은 용사 진행시 사용되며, 200 mesh 이하의 분말은 분말 제조에 투입한다.  A classification process is performed to ensure uniformity of the powder. At this time, the classification process can be carried out using a 200 mesh classifier, the powder exceeding 200 mesh is used during the spraying process, the powder below 200 mesh is put into the powder production.
상기와 같이 플라즈마 공법에 의해 제조되는 Au 고순도 분말은 순도가 99.995 wt% 이상일 수 있으며, 결정립이 4~10 im 범위의 구상 분말인 것이 바람직하다. (4) 불순물이 제거된 폐타겟을 플라즈마 스프레이 코팅 장비에 장착한 후 제조된 분말을 이용하여 폐타겟에 증착한다 (S40). As described above, the Au high purity powder prepared by the plasma method may have a purity of 99.995 wt% or more, and the crystal grains may be spherical powder having a range of 4 to 10 im. (4) The waste target from which impurities are removed is mounted on the plasma spray coating equipment and then deposited on the waste target using the prepared powder (S40).
상기 제 4 단계는 전단계에서 확보된 고순도 분말을 이용하여 플라즈마 스프레이 장비에 투입하여 폐타켓의 소모 부위에 용사하는 것이다. 이때 플라즈마 스프레이 코팅 방식은 공정 조건에 따라 이들의 특성에 맞게 코팅층의 밀도, 기공도 등올 변화시킬 수 있다.  In the fourth step, the high-purity powder obtained in the previous step is injected into the plasma spray equipment to spray the waste part of the waste target. At this time, the plasma spray coating method can change the density, porosity, etc. of the coating layer according to their characteristics according to the process conditions.
상기 단계의 바람직한 일례를 들면, 불순물이 제거된 Au 폐타겟을 플라즈마 스프레이 코팅 장비에 장착하고, 이전 단계에서 제조된 고순도의 Au 분말을 장입한 후, 플라즈마 가스에 의해 Au분말을 용융시켜 상기 폐타겟 상에 증착하는 것이다. 먼저 불순물이 제거된 폐타겟을 Plasma Spray Coating 장비에 장착한다. 제조 된 분말은 Feeder기에 500~1000gr을 장입하고, 챔버를 닫고 5.0 Χ ΐσ2 ton 이하까지 로터리 펌프를 이용하여 진공을 뽑는다. 전술한 진공도에 도달하면 질소 가스를 이용하여 작업 진공도를 200 600 torr 범위로 유지한다. 상기 진동도가 200torr 미만일 경우 전극이 손상될 가능성이 높으며, 600 torr를 초과할 경우 챔버 외부의 공기가 유입되어 산화될 가능성이 높아진다. As a preferable example of the above step, the Au waste target from which impurities are removed is mounted on a plasma spray coating equipment, the high purity Au powder prepared in the previous step is charged, and the Au powder is melted by plasma gas to melt the waste target. It is to deposit on. First, the waste target from which impurities are removed is mounted on the Plasma Spray Coating Equipment. The prepared powder is charged with 500 ~ 1000gr into the feeder, the chamber is closed, and the vacuum is removed using a rotary pump up to 5.0 Χ ΐσ 2 ton or less. When the aforementioned vacuum degree is reached, the working vacuum degree is maintained in the range of 200 to 600 torr using nitrogen gas. If the vibration is less than 200torr, the electrode is likely to be damaged, and if it exceeds 600 torr, the air outside the chamber is introduced and oxidized.
작업 진공도가 200~600torr 범위를 유지하면 플라즈마 가스 (Plasma Gas)를 투입하고 용사를 진행한다. 이때 사용되는 플라즈마 가스 (Plasma Gas)는 당 업계에 알려진 통상적인 조성의 가스를 사용할 수 있으며, 일례로 아르곤, 질소, 아르곤 + 질소, 아르곤 + 수소, 질소+수소를 이용할 수 있다. 플라즈마를 생성한 후 폐타겟의 회전 속도를 2~10 RPM 범위로 조절한다. 상기 폐타겟의 회전 속도가 2RPM 미만일 경우 폐타겟이 용융되어 결정립 Size가 증가하게 되며, 10RPM 초과할 경우 회전 속도가 빨라 불균일하게 증착된다. If the working vacuum is maintained in the range of 200 ~ 600torr, plasma gas is injected and spraying is performed. At this time, the plasma gas used may be a gas having a conventional composition known in the art, and for example, argon, nitrogen, argon + nitrogen, argon + hydrogen, nitrogen + hydrogen may be used. After generating the plasma, the rotational speed of the waste target is adjusted to a range of 2 to 10 RPM. If the rotational speed of the waste target is less than 2 RPM, the waste target is melted and the grain size is increased. It is fast and deposits unevenly.
상기와 같이 폐타켓의 회전 속도를 조절한 후 상기 폐타겟과 동일한 성분의 분말을 투입하는데, 이때 분말 투입 속도는 10~50gr/min 범위일 수 있다. 상기 투입 속도가 10gr/min 미만일 경우 작업이 장시간 소요되며, 50gr/min 초과할 경우 폐타켓이 증착이 되지 못하고 챔버 바닥에 떨어져 수율이 저하된다. 또한 증착 시간은 10~120분 정도 진행되며, 증착 완료 후 30분 이상 충분히 넁각하고 이후 챔버를 개방하여 타겟을 취출한다.  After adjusting the rotational speed of the waste target as described above, the powder of the same component as the waste target is added, wherein the powder injection rate may be in the range of 10 ~ 50gr / min. If the input speed is less than 10gr / min takes a long time, if it exceeds 50gr / min waste target is not deposited and falls to the bottom of the chamber, the yield is lowered. In addition, the deposition time is about 10 to 120 minutes, and after the completion of the deposition is sufficiently angled more than 30 minutes, and then the chamber is opened to take out the target.
상기와 같이 제조된 재활용 (Reuse) Au 타겟은 상대밀도가 99.0% 이상인 것이 바람직하며, 순도는 99.995 wt% 이상인 것이 바람직하다.  The recycled Au target prepared as described above preferably has a relative density of 99.0% or more, and a purity of 99.995 wt% or more.
(5) 플라즈마 스프레이 코팅장비를 이용하여 증착된 타겟을 가공 및 본딩을 실시한다 (S50). (5) Process and bond the deposited target using a plasma spray coating equipment (S50).
상기 단계에서는 소결체 표면에 부착된 카본을 선반올 이용하여 제거한 후 본딩을 실시한다.  In the above step, the carbon attached to the surface of the sintered body is removed by using a shelfol and then bonded.
본딩은 인듐을 이용하여 실시되며, 이때 온도는 200~300°C 범위에서 실시할 수 있다. 본딩 후 초음파 탐상을 이용하여 본딩율을 측정한다. 이때 측정된 본딩율은 99.0% 이상이 되어야 한다. 상기 본딩율이 99.0% 미만일 경우 디본딩 후 본딩을 재실시한다. Bonding is carried out using indium, in which the temperature can be carried out in the range of 200 ~ 300 ° C. After bonding, the bonding rate is measured using ultrasonic flaw detection. The bonding rate measured should be at least 99.0%. When the bonding ratio is less than 99.0%, bonding is performed again after debonding.
본딩 후 선반을 이용하여 최종목적 두께까지 가공을 실시한다. 가공된 타켓의 백킹 플레이트 (Backing Plate) 면에 비드 처리를 진행한다. 가공된 타겟은 반도체 세정 후 포장을 진행한다. 본 발명에서는 Au 폐타겟과 Au 분말을 중심으로 하여 기재하였으나, 그 외 반도체 및 HDD 공정에서 사용되는 성분, 일례로 Ag, Pt, Ta, Ru, 및 Ir로 구성된 군으로부터 선택되는 성분의 폐타겟과 분말로 각각 대체하여 사용될 수 있다. 일례로, Ag 폐타겟을 사용할 경우, 상기 Ag 폐타겟에 증착될 분말 성분은 Ag분말로 사용하면 된다. After bonding, the lathe is processed to the final thickness. Beading process is performed on the backing plate surface of the processed target. The processed target is packaged after cleaning the semiconductor. In the present invention, the Au waste target and Au powder are mainly described, but other waste and waste targets of components selected from the group consisting of Ag, Pt, Ta, Ru, and Ir are used in semiconductor and HDD processes. It can be used in place of each powder. For example, when using an Ag waste target, the powder component to be deposited on the Ag waste target may be used as an Ag powder.
또한 본 발명에서는 전술한 방법에 의해 제조된 재활용 (Reuse) Au 타겟을 제공한다.  The present invention also provides a recycle Au target prepared by the above-described method.
상기 재활용 Au 타겟은, 반도체용 RDL, Bump층 또는 이들 모두에 사용되는 것이 바람직하며, 그 외 Au 타켓이 유용하게 적용될 수 있는 다른 기술분야에도 제한 없이 적용될 수 있다. The recycled Au target is preferably used for a semiconductor RDL, a bump layer, or both, and may be applied without limitation to other technical fields in which other Au targets may be usefully applied.
본 발명은 표면의 오염된 불순물을 제거하여 청정화된 폐타켓; 및 상기 폐타겟과 성분이 동일하며 폴라즈마 공정을 이용하여 제조된 고순도 분말을 각각 제조한 후, 플라즈마 스프레이 코팅 (Plasma Spray coating) 장비를 이용하여 고순도 분말을 용융시켜 폐타겟의 소모 부위 상에 용사시켜 재활용 (Reuse) 타겟을 제조하였다. 상기와 같이 본 발명에서는 폐타켓을 재활용할 뿐만 아니라 종래 다른 방법에 의해 제조된 타켓과 대등한 물성, 즉 고순도 및 고밀도를 나타낼 수 있으므로, 제조시간 및 비용을 단축시켜 경제성을 확보할 수 있다.  The present invention is a waste target that is cleaned by removing the contaminated impurities on the surface; And the same components as the waste target and manufactured by using the plasma process, respectively, followed by melting the high-purity powder by using a plasma spray coating (Plasma Spray coating) equipment to spray the waste on the consumed portion of the target. Recycle target was prepared. As described above, the present invention can not only recycle the waste target but also exhibit the same physical properties as that of the target manufactured by other methods, that is, high purity and high density, and thus, economical efficiency can be secured by shortening the manufacturing time and cost.
이하 본 발명을 실시예를 통해 구체적으로 설명하나, 하기 실시예 및 실험예는 본 발명의 한 형태를 예시하는 것에 불과할 뿐이며, 본 발명의 범위가 하기 실시예 및 실험예에 의해 제한되는 것은 아니다. [실시예】 Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to Examples, but the following Examples and Experimental Examples are merely illustrative of one embodiment of the present invention, and the scope of the present invention is not limited to the following Examples and Experimental Examples. EXAMPLE
사용된 4inch 폐타겟 600gr을 디본딩을 실시하였다. 소모 전 타겟 크기, 두께 및 중량은 각각 4 inch, 5mm(t), 800gr이었다. 폐타겟을 200°C에서 60분을 유지한 후 디본딩을 실시하였다. 디본딩 후 타겟 표면에 잔존하는 인듐을 제거하였다. 인듐이 제거된 폐타겟을 질산이 담긴 비커에 투입하여 잔존하는 인듐 및 불순물을 제거하였다. 제거 시간은 2시간 정도로 진행하였으며, 30분 단위로 연마포를 이용하여 표면 불순물을 제거하였다. 불순물이 제거된 폐타겟의 샘플올 채취하여 ICP를 이용하여 불순물을 분석한 결과, 순도 99.999 %를 확보하였다. The used 4 inch waste target 600gr was debonded. The target size, thickness and weight before consumption were 4 inch, 5 mm (t) and 800 gr, respectively. The waste target was maintained at 200 ° C. for 60 minutes and then debonded. Indium remaining on the target surface after debonding was removed. A waste target from which indium was removed was put in a beaker containing nitric acid to remove residual indium and impurities. The removal time was about 2 hours, and surface impurities were removed using a polishing cloth every 30 minutes. Samples of the waste target from which impurities were removed were analyzed for impurities using ICP, and the purity was 99.999%.
신규 투입할 분말을 플라즈마 장비를 이용하여 제조하였다. 도가니에 잉곳으로 Au 폐타겟 l,000gr을 장입하였다. 로터리 펌프를 이용하여 5.0 X l(r2 torr까지 진공을 뽑은 후 아르곤 가스 투입에 의해 아르곤 분위기를 조성하였다. 이때 작업 진공도는 400torr를 유지하였다. 투입된 원소재와 고순도의 W 전극봉에 플라즈마를 형성시켜 Au 분말을 제조하였다. 초기에는 5kw로 폐타겟에 잔류하는 불순물을 제거하였으며, 사용 전력을 20kw 상승하여 고순도의 미세한 분말을 제조하였다. 플라즈마를 이용한 Au 분말 제조공정 조건은 하기 표 1과 같다. 플라즈마를 이용하여 Au 분말 800gr을 제조하였으며, 제조된 분말을 분급을 통하여 200 mesh 분말 600gr을 확보하였다. 비교를 위해 전력 30kw로 상승시켜 분말을 제조하였다. 이때 제조 공정의 조건을 하기 표 2에 나타내었으며, 제조된 Au 분말의 순도, 평균 분말 크기 및 카본 함량을 표 3에 나타내었다. The new powder to be prepared was prepared using a plasma equipment. Au waste target l, 000gr was charged into the crucible. After arranging the vacuum to 5.0 x l (r 2 torr) by using a rotary pump, argon atmosphere was formed by argon gas injection. At this time, the working vacuum was maintained at 400 torr. Plasma was formed on the injected raw material and the high purity W electrode rod. Au powder was initially removed, and impurities remaining in the waste target were removed at 5 kw, and power consumption was increased by 20 kw to prepare a fine powder of high purity. Au powder 800gr was prepared using the powder, and the obtained powder was obtained by classifying a 200 mesh powder 600gr.For comparison, the powder was prepared by increasing the power to 30kw.The conditions of the manufacturing process are shown in Table 2 below. , Purity, average powder size and carbon content of the prepared Au powder is shown in Table 3.
【표 1】
Figure imgf000015_0001
1단계 2단계
Table 1
Figure imgf000015_0001
Step 1 Step 2
(저전력) (고전력)  (Low Power) (High Power)
인가된 플라즈마 출력 5Kw 20Kw  Applied Plasma Output 5Kw 20Kw
플라즈마용 조성 Ar Ar, Ar+N2, Ar+He Composition for plasma Ar Ar, Ar + N 2 , Ar + He
가스 가스유량 20L/min 20L/min 뒌칭용 가스조성 (유량) Ar+N2(150L/min) Ar+N2(150L/min) Gas Gas Flow Rate 20L / min 20L / min Quenching Gas Composition (Flow) Ar + N 2 (150L / min) Ar + N 2 (150L / min)
【표 2】 Table 2
Figure imgf000016_0001
Figure imgf000016_0001
【표 3】 Table 3
Figure imgf000016_0002
상기 표 3의 결과로부터, 플라즈마에 의해 제조된 Au 분말의 경우 4~10 m 수준의 구상화된 분말을 확보하였다. 상기 분말의 순도 또한 99.995~99.999 wt%로 결과를 확보하였다. 카본 함량은 전력이 증가함에 따라 급격히 상승하는 경향을 보였다. 전력이 증가하면 도가니 표면의 카본이 제조된 분말과 반응하여 카본 함량이 증가되는 경향을 보였는데, 제조된 분말의 카본 함량이 높아지면 최종 타겟을 이용한 성막시 Nodule 형성 등의 영향을 줄 수 있으므로, 30kw 미만의 조건에서 분말을 제조하여야 한다. 분말 제조 조건 출력 20kw에서 순도 99.999wt%, 평균 분말 크기 10/ m, 카본 함량은 40 ppm을 확보하였다.
Figure imgf000016_0002
From the results of Table 3, in the case of Au powder prepared by plasma to obtain a spherical powder of 4 ~ 10 m level. The purity of the powder also secured the results at 99.995-99.999 wt%. The carbon content tended to increase rapidly as the power increased. When the power increased, the carbon content of the surface of the crucible reacted with the manufactured powder, and the carbon content tended to increase. However, if the carbon content of the powder is increased, it may affect the formation of nodule during film formation using the final target. Less than 30kw The powder should be prepared under the conditions. Purity 99.999wt%, average powder size 10 / m, carbon content 40ppm at 20kw powder production conditions.
20kw 조건으로 제조된 Au 분말과 Au 폐타겟을 이용하여 재활용 (Reuse) 타겟을 제조하였다. 먼저 디본딩 및 불순물이 제거된 고순도의 폐타켓 (4inch, 5t, 600gr)을 플라즈마 스프레이 코팅 (Plasma Spray Coating) 장비에 장착하였다. 제조된 200 mesh 이하 Au 분말 600gr을 Feeder기에 장입한 후 5.0 X l()"2 torr까지 진공을 뽑았다. N2 Gas를 이용하여 작업 진공도를 500 torr로 유지하였으며, 장착한 타겟의 회전 속도는 각각 2, 5, 10 RPM으로 진행하였으며, 비교를 위해 회전 속도를 15 RPM으로 진행하였다. 제조 공정은 하기 표 4에 나타내었다. 사용되는 Plasma Gas는 Ar, N2, Ar+N2, Ar+He이며, 투입량은 20L/min으로 진행하였다. Feeder 속도는 20gr/min 실시하였으며, 진행 결과를 하기 표 5에 나타내었다. Reuse targets were prepared using Au powder and Au waste targets prepared under 20 kw conditions. First, high-purity waste targets (4inch, 5t, 600gr) with debonding and impurities removed were mounted on a plasma spray coating equipment. After loading 200 gr of Au powder below 200 mesh into the feeder, vacuum was extracted up to 5.0 X l () "2 torr. The working vacuum was maintained at 500 torr using N 2 Gas, and the rotational speeds of the mounted targets were respectively 2, 5, 10 RPM, the rotation speed was 15 RPM for comparison The manufacturing process is shown in Table 4. Plasma Gas used is Ar, N 2 , Ar + N 2 , Ar + He The feed rate was 20 L / min Feeder speed was 20 gr / min and the results are shown in Table 5 below.
하기 표 5의 결과로부터, 작업 진공도 500torr, 회전 속도 10RPM, Plasma gas 20L/min, Feeder량 20gr/min인 실시예 3에서 증착 특성이 가장 우수하고 상대밀도가 99.5% 이상인 고밀도 타겟을 확보하였다. 비교예의 경우는 회전 속도가 빨라 타겟에 불균일하게 증착되어 두께 편차가 발생하였다.  From the results in Table 5 below, in Example 3 having a working vacuum of 500 torr, a rotational speed of 10 RPM, a plasma gas of 20 L / min, and a feeder amount of 20 gr / min, the highest deposition property and a high density target having a relative density of 99.5% or more were obtained. In the case of the comparative example, the rotation speed was high, and the thickness was unevenly deposited on the target.
확보된 실시예 3의 고밀도 타겟을 이용하여 표면의 카본올 제거한 후 본딩을 실시하였다. 본딩은 인듐을 이용하여 200°C에서 진행하였으며, 본딩율은 99.5%를 확보하였다. 본딩된 타겟은 선반을 이용하여 4 inchX 5t로 가공하였다. 그리고 Backing에 비드 처리를 진행한 후, 반도체급 세정 및 진공포장을 하였다. Bonding was performed after removing the carbonol from the surface by using the secured high density target of Example 3. Bonding was performed at 200 ° C. using indium, and a bonding rate of 99.5% was secured. The bonded target was machined to 4 inch × 5t using a lathe. After the bead treatment was performed on the backing, semiconductor grade cleaning and vacuum packaging were performed.
【표 4】 회전 속도 (RPM) 2 5 10 15 플라즈마용 Table 4 Rotational Speed (RPM) 2 5 10 15 For Plasma
조성 Ar, N2, Ar+N2, Ar+He 가스 Composition Ar, N 2 , Ar + N 2 , Ar + He Gas
플라즈마용  For plasma
유량 (L/min) 20 가스  Flow rate (L / min) 20 gas
작업 진공도 (Torr) 500  Working Vacuum Degree (Torr) 500
Feeder량 (gr/min) 20  Feeder amount (gr / min) 20
【표 5] [Table 5]
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Claims

【청구의 범위】 【Scope of Claim】
【청구항 1】 【Claim 1】
폐타겟을 재활용하여 고밀도 및 고순도의 타겟을 제조하는데 있어서, In manufacturing high-density and high-purity targets by recycling waste targets,
(a) Au폐타겟을 디본딩하는 단계; (a) debonding the Au lung target;
(b) 상기 폐타겟에 부착된 불순물을 제거하는 단계; (b) removing impurities attached to the lung target;
(c) 상기 폐타겟에 코팅될 Au 분말을 제조하는 단계; (c) preparing Au powder to be coated on the lung target;
(d) 제조된 Au 분말을 플라즈마 스프레이 코팅 장비를 이용하여 폐타겟 표면상에 코팅하는 단계; 및 (d) coating the prepared Au powder on the surface of the waste target using plasma spray coating equipment; and
(e) 상기 코팅된 Au 타겟을 이용하여 본딩 및 가공하는 단계; (e) bonding and processing using the coated Au target;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 재활용 Au타겟의 제조방법. A method for manufacturing a recycled Au target comprising:
【청구항 2】 【Claim 2】
제 1항에 있어서, 상기 단계 (b)는 질산 또는 왕수를 이용하여 폐타겟에 부착된 불순물을 제거하는 공정을 1회 이상 실시하는 것을 특징으로 하는 재활용 Au 타켓의 제조방법. The method of manufacturing a recycled Au target according to claim 1, wherein step (b) is performed at least once to remove impurities attached to the waste target using nitric acid or aqua regia.
【청구항 3】 【Claim 3】
제 1항에 있어서, 상기 단계 (b)에서 불순물이 제거된 타켓의 순도는 99.995 wt% 이상인 것을 특징으로 하는 재활용 Au타켓의 제조방법. The method of manufacturing a recycled Au target according to claim 1, wherein the purity of the target from which impurities are removed in step (b) is 99.995 wt% or more.
【청구항 4】 【Claim 4】
제 1항에 있어서, 상기 단계 (c)의 Au 분말은 플라즈마 공법에 의해 제조되며, 순도가 99.995 wt% 이상인 것을 특징으로 하는 재활용 Au 타겟의 제조방법. The method of claim 1, wherein the Au powder in step (c) is manufactured by a plasma method and has a purity of 99.99 5 wt% or more.
【청구항 5】 제 1항에 있어서, 상기 단계 (c)에서 제조된 Au 분말은 결정립이 4~10 범위의 구상 분말인 것을 특징으로 하는 재활용 Au타겟의 제조 방법. 【Claim 5】 The method of claim 1, wherein the Au powder prepared in step (c) is a spherical powder with a crystal grain size in the range of 4 to 10.
【청구항 6】 【Claim 6】
계 1항에 있어서, 상기 단계 (d)는 블순물이 제거된 Au 폐타켓을 플라즈마 스프레이 코팅 장비에 장착하고, 상기 단계 (c)에서 제조된 Au 분말을 장입한 후, 플라즈마 가스에 의해 Au 분말을 용융시켜 상기 폐타겟 상에 증착하는 것을 특징으로 하는 재활용 Au타겟의 제조방법. The method of claim 1, wherein in step (d), the Au waste target from which impurities have been removed is mounted on a plasma spray coating equipment, the Au powder prepared in step (c) is charged, and the Au powder is sprayed by plasma gas. A method of manufacturing a recycled Au target, characterized in that melting and depositing on the waste target.
【청구항 7】 【Claim 7】
제 6항에 있어서, 상기 단계 (d)에서 증착된 재활용 Au 타겟의 상대밀도가 99.0% 이상인 것을 특징으로 하는 재활용 Au 타겟의 제조방법. The method of claim 6, wherein the relative density of the recycled Au target deposited in step (d) is 99.0% or more.
【청구항 8】 【Claim 8】
제 6항에 있어서, 상기 단계 (d)에서 증착된 재활용 Au 타겟의 순도가 99.995 wt% 이상인 것을 특징으로 하는 재활용 Au 타겟의 제조방법. The method of claim 6, wherein the purity of the recycled Au target deposited in step (d) is 99.995 wt% or more.
【청구항 9】 【Claim 9】
제 1항에 있어서, 상기 방법에 의해 제조된 재활용 Au 타겟은 반도체용 RDL, The method of claim 1, wherein the recycled Au target produced by the method is RDL for semiconductors,
Bump층 또는 이들 모두에 사용되는 것을 특징으로 하는 재활용 Au 타겟의 제조 방법. A method of manufacturing a recycled Au target, characterized in that it is used in the bump layer or both.
【청구항 10] [Claim 10]
제 1항에 있어서, 상기 Au 폐타겟과 Au 분말은 Ag, Pt, Ta, Ru, 및 Ir로 구성된 군으로부터 선택되는 성분을 가진 폐타겟과 분말로 각각 대체하여 사용될 수 있는 것을 특징으로 하는 재활용 Au타겟의 제조방법. The recycled Au of claim 1, wherein the Au waste target and Au powder can be replaced with a waste target and powder having components selected from the group consisting of Ag, Pt, Ta, Ru, and Ir, respectively. Target manufacturing method.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109182758A (en) * 2018-10-22 2019-01-11 天齐锂业(江苏)有限公司 A kind of method and system of low-grade lithium source preparation ultrathin metal lithium strip

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030077199A1 (en) * 2001-09-17 2003-04-24 Michael Sandlin Refurbishing spent sputtering targets
US20060032735A1 (en) * 2001-02-14 2006-02-16 Aimone Paul R Rejuvenation of refractory metal products
US20120282761A1 (en) * 2007-08-28 2012-11-08 The California Institute Of Technology Method for reuse of wafers for growth of vertically-aligned wire arrays
JP2013001971A (en) * 2011-06-17 2013-01-07 Solar Applied Materials Technology Corp Reproduced sputtering target and manufacturing method therefor
KR20130086055A (en) * 2010-11-26 2013-07-30 다나카 기킨조쿠 고교 가부시키가이샤 Transfer substrate for forming metal wiring and method for forming metal wiring using said transfer substrate

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060032735A1 (en) * 2001-02-14 2006-02-16 Aimone Paul R Rejuvenation of refractory metal products
US20030077199A1 (en) * 2001-09-17 2003-04-24 Michael Sandlin Refurbishing spent sputtering targets
US20120282761A1 (en) * 2007-08-28 2012-11-08 The California Institute Of Technology Method for reuse of wafers for growth of vertically-aligned wire arrays
KR20130086055A (en) * 2010-11-26 2013-07-30 다나카 기킨조쿠 고교 가부시키가이샤 Transfer substrate for forming metal wiring and method for forming metal wiring using said transfer substrate
JP2013001971A (en) * 2011-06-17 2013-01-07 Solar Applied Materials Technology Corp Reproduced sputtering target and manufacturing method therefor

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109182758A (en) * 2018-10-22 2019-01-11 天齐锂业(江苏)有限公司 A kind of method and system of low-grade lithium source preparation ultrathin metal lithium strip

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