KR100204802B1 - 반도체세정액 분석장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 반도체세정액내에 포함되어 있는 극미량의 이온불순물을 검출하는 반도체세정액 분석장치에 관한 것으로서, 세정액용기와, 상기 세정액의 성분을 검출하는 양이온검출부 및 음이온검출부와, 상기 세정액용기로부터 제공된 세정액을 상기 양이온 및 음이온검출부로 각각 공급하는 제1 및 제2세정액공급라인과, 상기 제1 및 제2세정액공급라인을 통하여 상기 양이온 및 음이온검출부로 공급되는 세정액의 공급방향을 제어하는 3포트2방향밸브 또는 분기관을 포함한다. 이와 같은 장치에 의해서, 양이온검출부 또는 음이온검출부에서 사용되는 이동상용액이 샘플루프를 오염시키는 등의 문제점을 해결할 수 있다.
Description
제1도 및 제2도는 종래 반도체세정액 분석장치의 구성을 개략적으로 보여 주고 있는 도면.
제3도 및 제4도는 종래 반도체세정액 분석장치의 분석결과를 보여 주고 있는 도면.
제5도 및 제6도, 그리고 제7도는 본 발명의 실시예에 따른 반도체세정액 분석장치의 구성을 개략적으로 보여 주고 있는 도면.
제8도는 본 발명의 실시예에 따른 반도체세정액 분석장치의 분석결과를 보여 주고 있는 도면.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10 : 세정액용기 12, 22 : 세정액 공급라인
13 : 3포트2방향밸브 14, 20, 24, 30 : 방향밸브
16, 26 : 샘플루프라인 18, 28 : 샘플루프
34, 42 : 이동상용액펌프 40, 48 : 전기전도도검출부
[산업상의 이용분야]
본 발명은 반도체세정액의 분석에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로는 반도체세정액내에 포함되어 있는 극미량의 이온불순물을 검출하는 반도체세정액 분석장치에 관한 것이다.
[종래 기술 및 그의 문제점]
제1도는 종래 반도체세정액 분석장치의 구성을 개략적으로 보여 주고 있다.
제1도에서, 참조번호 A는 반도체세정액의 양이온 성분을 검출하는 양이온검출부를 나타내고, B는 음이온검출부를 나타낸다. 그리고, 참조번호 10은 세정액용기를 나타내고, 14, 20, 24, 30은 각각 제1, 제2, 제3, 제4방향밸브, 12, 22는 제1 및 제2세정액공급라인, 32는 세정액배출라인, 16, 26은 제1 및 제2샘플루프라인, 18, 28은 제1 및 제2샘플루프, 34, 42는 제1 및 제2이동상용액펌프, 36, 44는 제1 및 제2이동상용액공급라인, 38, 46은 제1 및 제2이동상용액배출라인, 40, 48은 제1 및 제2 전기전도도검출부를 나타낸다.
상술한 바와 같은 구성을 갖는 반도체세정액 분석장치에서 세정액을 공급하기 위한 동작은 다음과 같다.
먼저, 세정액용기(10)에 저장된 세정액은 제1세정액공급라인(12) 및 제1방향밸브(14)를 관통하여 제1샘플루프라인(16)으로 공급되고, 다음 제2방향밸브(20)를 통해 음이온검출부(B)로 세정액을 공급하는 제2세정액공급라인(22)으로 공급된다.
이어서, 제2세정액공급라인(22)을 관통한 세정액은 제3방향밸브(24)와 연결된 제2샘플루프라인(28)을 거쳐 제4방향밸브(30)의 제어에 의해 세정액배출라인(32)으로 배출된다. 이때, 상기 제1 및 제2세정액샘플루프라인(16, 26)의 제1 및 제2샘플루프(18, 28)에는 상기 세정액이 채워져 있게 된다.
제2도는 제1도 반도체세정액 공급 후, 이온검출과정을 개략적으로 보여 주고 있다.
제2도를 참조하면, 제1도 세정액 공급을 마친 후, 상기 제1샘플루프라인(16)과 제1이동상용액공급라인(36) 및 제1이동상용액배출라인(38), 그리고 제2샘플루프라인(26)과 제2이동상용액공급라인(44) 및 제2이동상용액배출라인(46)이 서로 연결되도록 상기 제1, 제2, 제3, 그리고 제4방향밸브(14, 20, 24, 30)를 제어한다.
그리고, 상기 양이온검출부(A)와 음이온검출부(B)에 각각 설치된 제1 및 제2이동상용액펌프(34, 42)를 가동하여 제1 및 제2이동상용액공급라인(36, 44)으로 이동상용액을 공급한다. 이 이동상용액은 각각 제2 및 제4방향밸브(20, 30)를 거쳐 상기 제1 및 제2샘플루프라인(16, 26)으로 공급되어서, 상기 제1 및 제2샘플루프(18, 28)내에 채워져 있는 세정액을 밀어내게 된다. 이때, 상기 양이온검출부(A)의 이동상용액으로는 통상 HC1이 사용된다.
다음, 상기 제1 및 제2이동상용액공급라인(36, 44)으로 이동상용액을 지속적으로 공급하면, 상기 제1 및 제2샘플루프(18, 28)내의 세정액이 각각 제1 및 제3방향밸브(14, 24), 그리고 제1 및 제2이동상용액배출라인(38, 46)을 관통하여, 각각 양이온성분과 음이온성분을 검출하는 제1 및 제2전기전도도검출부(40, 48)로 공급된다. 그리고, 상기 제1 및 제2전기전도도검출부(40, 48)로 공급된 상기 세정액의 전기전도도를 측정하여 제1전기전도도검출부(40)에서는 세정액의 양이온성분을 검출하고, 제2전기전도도검출부(48)에서는 세정액의 음이온성분을 검출하게 된다.
그러나, 상술한 바와 같은 반도체세정액 분석장치에서는 세정액이 제1세정액공급라인(12)을 통해 1차적으로 양이온검출부(A)로 공급된 후, 양이온검출부(A)와 음이온검출부(B)를 연결하는 제2세정액공급라인(22)를 통해서 음이온검출부(B)로 공급된다.
따라서, 이동상용액을 이용하여 상기 제1 및 제2샘플루프(18, 28) 내에 채워져 있는 세정액을 제1 및 제2전기전도도검출부(40, 48)로 배출하여 세정액의 분석이 끝나도 상기 양이온검출부(A)의 제1샘플루프(18)내에는 이동상용액이 채워져 있다. 따라서, 다음 세정액 공급시 상기 양이온검출부(A)의 제1샘플루프(18)내에 채워져 있는 이동상용액이 세정액과 함께 상기 음이온검출부(B)로 공급되게 된다.
제3도 및 제4도는 종래 반도체세정액 분석장치의 세정액 분석결과를 도시하고 있다.
제3도는 음이온검출부(B)에서 음이온성분을 검출한 결과로서 약 4.2min에서 피크(C; peak)가 검출되고 있는데, 이 피크의 성분을 확인하기 위해 양이온이동상용액의 성분인 MSA(methane sulfonic acid)로 오염된 세정액을 이용한 결과 제4도에 도시된 바와 같이 피크(D) 영역(area)가 더욱 크게 나타난다.
이는, 양이온이동상용액이 양이온검출부(A)의 제1샘플루프(18)내에 잔류하고 있다가 다음 세정액을 공급할 때 음이온검출부(B)의 샘플루프인 제2샘플루프(28)를 오염시키기 때문이다.
이로 인해, 양이온검출부(A)에서 사용되는 이동상용액 HCl의 음이온성분 Cl가 음이온검출부(B)의 샘플루프인 상기 제2샘플루프(28)를 오염시키게 되어서 상기 음이온검출부(B)에서 상기 세정액내의 극미량의 음이온성분을 정확하게 검출할 수 없는 문제점이 초래될 뿐만 아니라, 제1세정액공급라인(12)의 음이온검출부(B)로 연결되어 있는 경우에도, 음이온검출부(B)에서 사용되는 이동상용액 Na+성분이 양이온검출부(A)의 샘플루프를 오염시키기 때문에 상기 세정액내의 극미량의 양이온성분을 정확하게 검출할 수 없는 문제점이 발생된다.
[발명의 목적]
따라서, 상술한 문제점을 해결하기 위해 제안된 본 발명은 반도체세정액 내에 포함되어 있는 극미량의 이온불순물을 검출할 수 있는 반도체세정액 분석장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
[발명의 구성]
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의하면, 반도체세정액 분석장치는, 반도체세정액이 저장된 세정액용기와; 상기 세정액의 양이온을 검출하는 제1세정액성분검출부와; 상기 세정액의 음이온을 검출하는 제2세정액성분검출부와; 상기 세정액용기로부터 제공된 세정액을 상기 제1 및 제2세정액성분검출부로 각각 공급하는 제1세정액공급라인 및 제2세정액공급라인과; 상기 제1 및 제2세정액공급라인을 통하여 상기 제1 및 제2세정액성분검출부로 공급되는 세정액의 공급방향을 제어하는 제어수단을 포함한다.
이 장치의 바람직한 실시예에 있어서, 상기 제어수단은 상기 제1 및 제2세정액공급라인과 연결되고, 상기 세정액용기로부터 제공된 세정액을 상기 제1 및 제2세정액성분검출부로 교차하여 공급되도록 하는 3포트2방향밸브를 사용한다.
이 장치의 바람직한 실시예에 있어서, 상기 제어수단은 상기 제1 및 제2세정액공급라인과 연결되고, 상기 세정액용기로부터 제공된 세정액을 상기 제1 및 제2세정액성분검출부로 동시에 공급되도록 하는 분기관을 사용한다.
[작용]
이와 같은 장치에 의해서, 양이온검출부에서 사용되는 이동상용액이 음이온검출부의 샘플루프를 오염시키거나 또는 음이온검출부에서 사용되는 이동상용액이 양이온검출부의 샘플루프를 오염시키는 것을 방지할 수 있고, 따라서 음이온검출부 및 양이온검출부에서 세정액내의 극미량의 음이온성분 및 양이온성분을 정확하게 검출할 수 있다.
[실시예]
이하, 본 발명의 실시예를 첨부도면 제5도, 제6도, 제7도, 그리고 제8도에 의거해서 상세히 설명한다.
제5도를 참고하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 반도체세정액 분석장치는, 세정액용기와, 상기 세정액의 성분을 검출하는 양이온검출부 및 음이온검출부와, 상기 세정액용기로부터 제공된 세정액을 상기 양이온 및 음이온검출부로 각각 공급하는 제1 및 제2세정액공급라인과, 상기 제1 및 제2세정액공급라인을 통하여 상기 양이온 및 음이온검출부로 공급되는 세정액의 공급방향을 제어하는 3포트2방향밸브를 포함한다. 이러한 장치에 의해서, 양이온검출부 또는 음이온검출부에서 사용되는 이동상용액이 샘플루프를 오염시키는 문제점을 해결할 수 있다.
제5도, 제6도, 제7도, 그리고 제8도에 있어서, 제1도, 제2도, 제3도, 그리고 제4도에 도시된 반도체세정액의 분석장치의 구성요소와 동일한 기능을 갖는 구성요소에 대해서는 동일한 참조번호를 병기한다.
제5도는 본 발명의 실시예에 따른 반도체세정액 분석장치의 구성을 개략적으로 보여 주고 있다.
제5도에서 참조번호 A는 반도체세정액의 양이온성분을 검출하는 양이온검출부를 나타내고, 참조번호 B는 음이온성분을 검출하는 음이온검출부, 10은 세정액이 저장된 세정액용기, 11은 주세정액공급라인, 13은 상기 세정액용기(10)로부터 공급된 세정액을 상기 양이온검출부(A) 및 음이온검출부(B)로 교차하여 공급하여 주는 방향제어밸브와, 12와 22는 제1 및 제2세정액 공급라인을 나타낸다. 여기에서 상기 양이온검출부(A)는 참조번호 14, 20의 제1 및 제2방향밸브, 16의 제1샘플라인, 18의 제1샘플루프, 31의 제1세정액배출라인, 34의 제1이동상용액펌프, 36의 제1이동상용액공급라인, 38의 제1이동상용액배출라인, 40의 제1전기전도도검출부로 이루어져 있고, 상기 음이온검출부(B)는 상기 양이온검출부(A)와 동일한 구성요소를 갖는다. 여기에서 상기 방향제어밸브(13)는 공급된 세정액을 제어할 수 있는 3포트2방향밸브이다.
상술한 바와 같은 구성을 갖는 반도체세정액 분석장치의 동작은 다음과 같다.
먼저, 제5도를 참조하면, 세정액용기(10)로부터 공급된 세정액은 주세정액공급라인(11)을 관통하여 방향제어밸브(13)를 거치게 되는데, 이때, 상기 방향제어밸브(13)는 양이온검출부(A)로 세정액을 공급하는 제1세정액공급라인(12)으로 제어되어 있다.
따라서, 상기 세정액은 제1세정액공급라인(12) 및 제1방향밸브(14)를 관통하여 제1샘플루프라인(16)으로 공급되고, 다음, 상기 제1샘플루프라인(16)과 연결된 제2방향밸브(20)를 통해 제1세정액배출라인(31)으로 배출된다.
이와 같이 양이온검출부(A)에 세정액의 공급이 마무리되면, 제6도에 도시된 바와 같이 상기 방향제어밸브(13)를 제어하여 상기 주세정액공급라인(11)과 음이온검출부(B)로 세정액을 공급하는 제2세정액공급라인(22)이 연결되도록 한다.
다음, 상술한 양이온검출부(A)의 세정액공급방법과 마찬가지로 상기 세정액용기(10)의 세정액을 상기 주세정액공급라인(11)으로 공급하면, 상기 세정액은 제2세정액공급라인(22)을 관통하여 제3방향밸브(24)와 연결된 제2샘플루프라인(28)으로 공급되고, 그리고, 제4방향밸브(30)의 제어에 의해 세정액배출라인(33)으로 배출된다. 여기에서 상기 제1 및 제2세정액샘플루프라인(16, 26)의 제1 및 제2샘플루프(18, 28)에는 상기 세정액용기(10)로부터 공급된 세정액이 남아 있게 된다.
제7도는 본 발명의 실시예에 따른 반도체세정액 분석장치의 이온검출 과정을 개략적으로 보여 주고 있다.
제7도를 참조하면, 제5도 및 제6도에 도시된 바와 같이 양이온검출부(A) 및 음이온검출부(B)의 세정액 공급을 마친 후, 상기 제1샘플루프라인(16)과 제1이동상용액공급라인(36) 및 제1이동상용액배출라인(38), 그리고 제2샘플루프라인(26)과 제2이동상용액공급라인(44) 및 제2이동상용액배출라인(46)이 서로 연결되도록 상기 제1, 제2, 제3, 그리고 제4방향밸브(14, 20, 24, 30)를 제어한다.
그리고, 상기 양이온검출부(A)와 음이온검출부(B)에 각각 설치된 제1 및 제2이동상용액펌프(34, 42)를 가동하여 제1 및 제2이동상용액공급라인(36, 44)으로 이동상용액을 공급한다.
이 이동상용액은 제2 및 제4방향밸브(20, 30)를 거쳐 상기 제1 및 제2샘플루프라인(16, 26)으로 공급되어서, 상기 제1 및 제2샘플루프(18, 28)내에 채워져 있는 상기 세정액을 밀어내게 된다.
다음, 상기 제1 및 제2이동상용액공급라인(36, 44)으로 이동상용액을 지속적으로 공급하면, 상기 제1 및 제2샘플루프(18, 28)내의 세정액이 각각 제1 및 제3방향밸브(14, 24), 그리고 제1 및 제2이동상용액배출라인(38, 46)을 관통하여, 각각 양이온성분과 음이온성분을 검출하는 제1 및 제2전기전도도검출부(40, 48)로 공급된다.
그리고, 상기 제1 및 제2전기전도도검출부(40, 48)로 공급된 상기 세정액의 전기전도도를 측정하여 제1전기전도도검출부(40)에서는 세정액의 양이온성분을 검출하고, 제2전기전도도검출부(48)에서는 세정액의 음이온성분을 검출하게 된다.
제8도는 본 발명의 실시예에 따른 반도체세정액 분석장치를 이용하여 세정액을 분석한 결과를 보여 주고 있다.
제8도를 참조하면, 제3도 및 제4도에 도시된 바와 같이 양이온이동상용액에 의해 음이온검출부(B)의 제2샘플루프(28)가 오염된 정도를 나타내는 피크가 발생하지 않음을 알 수 있다.
[발명의 효과]
종래 반도체세정액 분석장치에 의하면, 세정액용기로부터 공급된 세정액은 1차적으로 양이온검출부로 공급되고, 이 양이온검출부를 통과한 세정액이 음이온검출부로 공급되었다.
따라서, 이동상용액을 이용하여 샘플루프내에 채워져 있는 세정액을 전기전도도검출부로 배출하여 세정액의 분석이 끝나도 상기 양이온검출부의 샘플루프내에는 이동상용액이 채워져 있다. 따라서, 다음 세정액 공급시 상기 양이온검출부의 샘플루프내에 채워져 있는 이동상용액이 세정액과 함께 상기 음이온검출부로 공급되었다.
이로 인해, 양이온검출부에서 사용되는 이동상용액내의 음이온성분이 음이온검출부의 샘플루프를 오염시키게 되어서, 음이온검출부에서 상기 세정액내의 극미량의 음이온성분을 정확하게 검출할 수 없는 문제점이 발생되었다.
상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 제안된 본 발명은, 주세정액 공급라인상에 세정액용기로부터 공급된 세정액의 공급방향을 두 방향으로 제어할 수 있는 3포트2방향밸브를 설치한 후, 상기 3포트2방향밸브의 일측은 양이온검출부의 세정액공급라인을 연결하고, 타측은 음이온검출부의 세정액공급라인을 연결한다.
그리고, 상기 3포트2방향밸브를 제어하여 상기 양이온검출부 및 음이온검출부로 각각 별도의 세정액공급라인을 통해 세정액을 공급한다.
따라서, 양이온검출부에 잔류하는 이동상용액이 다음 세정액 공급시 세정액과 함께 상기 음이온검출부로 공급되는 것을 방지할 수 있고, 아울러, 양이온검출부에서 사용되는 이동상용액내의 음이온성분이 음이온검출부의 샘플루프를 오염시키게 되어서, 음이온검출부에서 상기 세정액내의 극미량의 음이온성분을 정확하게 검출할 수 없는 문제점을 해결할 수 있다.
Claims (2)
- 반도체세정액을 분석하기 위한 장치에 있어서, 상기 반도체세정액이 저장된 세정액용기와; 양이온검출부와; 음이온검출부와; 상기 세정액용기로부터 상기 반도체세정액을 상기 양이온검출부와 상기 음이온검출부로 공급하기 위한 수단을 포함하되, 상기 양이온검출부와 음이온검출부는 서로 격리되고, 상기 반도체세정액은 상기 양이온검출부로부터 상기 음이온검출부 그리고 상기 음이온검출부로부터 상기 양이온검출부로 공급되지 않는 것을 특징으로 하는 반도체세정액 분석장치.
- 제1항에 있어서, 상기 공급수단은 상기 세정액용기로부터 상기 반도체세정액을 상기 양이온검출부와 상기 음이온검출부로 공급되는 양방향밸브를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체세정액 분석장치.
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