KR100652364B1 - Electrolytic ionized water producing apparatus and method of cleaning semiconductor device - Google Patents

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Abstract

일정농도이상의 금속이온이 포함된 전해이온수의 공급을 차단하는 전해이온수 생성장치 및 이를 이용한 반도체 소자의 세정방법에 대해 개시되어 있다. 이 장치는, 전해이온수에 포함된 금속이온을 검출하는 검출기와 금속이온 검출시 전해이온수의 생성을 중단시키는 제어기를 구비한다. 특히, 반도체 소자를 제조하는 세정공정시 일정농도이상의 금속이온이 함유된 전해이온수의 투입을 차단하는 데 매우 효과적이다. Disclosed is an electrolytic ion water generating device for blocking the supply of electrolytic ion water containing metal ions of a predetermined concentration or more and a method of cleaning a semiconductor device using the same. The apparatus includes a detector for detecting metal ions contained in electrolytic ion water and a controller for stopping generation of electrolytic ion water upon detection of metal ions. In particular, the cleaning process for manufacturing a semiconductor device is very effective in blocking the introduction of electrolytic ion water containing a metal ion of a certain concentration or more.

전해이온수, 금속이온, 검출기, 제어기, 차단기 Electrolytic Ion Water, Metal Ions, Detectors, Controllers, Circuit Breakers

Description

전해이온수 생성장치 및 반도체 소자의 세정방법{Electrolytic ionized water producing apparatus and method of cleaning semiconductor device}Electrolytic ionized water producing apparatus and method of cleaning semiconductor device

도1은 종래의 전해이온수 생성장치를 나타낸 개략도이다.1 is a schematic view showing a conventional electrolytic ion water generating device.

도2 및 도3은 본 발명에 따른 전해이온수 생성장치를 나타내는 개략도이다.2 and 3 are schematic diagrams showing an electrolytic ion water generating device according to the present invention.

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Major Parts of Drawings>

102 ; 전해질 공급부 104 ; 탈이온수 인입구102; Electrolyte supply section 104; Deionized Water Inlet

108 ; 캐소드 챔버 110 ; 캐소드 전극 108; Cathode chamber 110; Cathode electrode

112 ; 캐소드 멤브레인 114 ; 애노드 챔버112; Cathode membrane 114; Anode chamber

116 ; 애노드 전극 118 ; 애노드 멤브레인116; Anode electrode 118; Anode membrane

120 ; 중간실 124 ; 중간실 배출구 120; Intermediate chamber 124; Intermediate chamber outlet

128 ; 전해이온수 배출구 202 ; 탈이온수 생성장치 128; Electrolytic ionized water outlet 202; Deionized Water Generator

204 ; 전해이온수 분배장치 206 ; 인입구 204; Electrolytic ion water distribution apparatus 206; Entrance

208 ; 전해이온수 생성장치 210 ; 인출부위 208; Electrolytic ion water generator 210; Drawing area

212 ; 차단밸브 214 ; 세정장치 212; Shut-off valve 214; Cleaning equipment

216 ; 검출기 220 ; 제어기216; Detector 220; Controller

222 ; 차단기 300 ; 혼합기 222; Breaker 300; Mixer

본 발명은 전해이온수 생성장치 및 이를 이용한 반도체 소자의 세정방법에 관한 것으로, 특히 일정농도이상의 금속이온이 포함된 전해이온수의 공급을 차단시키는 전해이온수 생성장치 및 반도체 소자의 세정방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electrolytic ion water generating device and a method for cleaning a semiconductor device using the same, and more particularly, to an electrolytic ion water generating device and a method for cleaning a semiconductor device which block supply of electrolytic ion water containing metal ions of a predetermined concentration or more.

전해이온수는 물질의 표면을 세정하는 공정에서 불순물을 제거하는 데 이용된다. 물질의 표면에는 금속, 입자, 유지(oil), 기타 많은 불순물이 존재한다. 전해이온수는 필요에 따라 산화-환원능력 및 수소이온 농도지수(이하 "pH"라 함)를 변화시켜 물질 표면의 불순물을 효과적으로 제거한다. 예를들어, 전해이온수에 의하여 불순물의 정전기적인 인력을 상쇄시켜 불순물을 부유하게 함으로써 물질의 표면으로부터 불순물을 제거한다. 또한, 산화성 이온수의 경우는 불순물을 산화시킨 후 분해함으로써 이를 물질의 표면으로부터 제거하기도 한다. 따라서, 전해이온수를 이용한 세정은 물질표면에 존재하는 불순물을 제거하는 데 매우 효과적이다. 덧붙여, 전해이온수 자체의 강한 산화성을 이용하여 살균의 용도로도 사용한다.Electrolyzed ionized water is used to remove impurities in the process of cleaning the surface of the material. Metals, particles, oils and many other impurities are present on the surface of the material. The electrolytic ion water effectively removes impurities on the surface of the material by changing the oxidation-reduction capacity and hydrogen ion concentration index (hereinafter referred to as "pH") as necessary. For example, the electrolytic ionized water cancels the electrostatic attraction of the impurity to make the impurity float, thereby removing the impurity from the surface of the material. In the case of oxidized ionized water, impurities are oxidized and then decomposed to remove them from the surface of the material. Therefore, cleaning with electrolytic ion water is very effective for removing impurities present on the surface of the material. In addition, it is also used for sterilization by utilizing the strong oxidizing property of electrolytic ion water itself.

전해이온수는 전해질을 공급받은 탈이온수에 직류를 가함으로써 전기분해가 발생하여 만들어 진다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 종래의 전해이온수 생성장치를 설명하기로 한다. 전해이온수 생성장치는 2실형 전해이온수 생성장치, 3실형 전해이온수 생성장치 및 기타 전해이온수 생성장치(미국등록특허번호 5,616,221, 일본공개특허평11-151493)가 있으나 여기서는 3실형 전해이온수 생성장치에 대해 설명하기로 한다. Electrolyzed ionized water is produced by electrolysis by applying direct current to deionized water supplied with electrolyte. Hereinafter, a conventional electrolytic ion water generator will be described with reference to the accompanying drawings. The electrolytic ion water generator includes a two-chamber electrolytic ion water generator, a three-chamber electrolytic ion water generator, and other electrolytic ion water generators (US Patent No. 5,616,221, Japanese Patent Laid-Open No. 11-151493). Let's explain.                         

도1은 종래의 3실형 전해이온수 생성장치를 나타낸 개략도이다.1 is a schematic view showing a conventional three-chamber electrolytic ion water generator.

도1을 참조하면, 3실형 전해이온 생성장치는 크게 캐소드(cathode) 영역과 애노드(anode) 영역 및 중간실로 나뉘어 진다. 캐소드영역은 캐소드 멤브레인 (membrane)(112)과 캐소드 전극(110) 그리고 캐소드 챔버(chamber)(108)로 이루어 지며, 애노드 영역은 애노드 멤브레인(118)과 애노드 전극(116) 그리고 애노드 챔버(114)로 이루어 진다. 그리고, 애노드 멤브레인과 캐소드 멤브레인 사이에는 중간실(120)이 있다. 한편, 전해이온수를 생성하는 원리를 살펴보면, 탈이온수 인입구(104)로 인입하여 전해질 공급부(102)에서 생성된 전해질을 공급받은 탈이온수는 각각 캐소드 챔버(108) 및 애노드 챔버(114)로 들어간다. 여기서, 전해질 공급부(102)는 캐소드로 향하는 탈이온수 인입구(104)와 애노드로 향하는 탈이온수 인입구(104)에 설치할 수 있고 또는 중간실(120)로 들어가는 탈이온수 인입구(104)에 설치할 수도 있다. 또한, 전해질 공급부(102)를 산화성 이온수 배출구와 환원성 이온수의 배출구에 설치할 수도 있으며 캐소드로 향하는 탈이온수 인입구와 산화성 이온수의 배출구 또는 애노드로 향하는 탈이온수 인입구와 환원성 이온수의 배출구에 설치할 수도 있다. 이어서, 캐소드 전극(110)은 캐소드 챔버(108)에 있는 전해질이 포함된 탈이온수에 전자(electron)를 공급하여 환원성 이온수를 생성하게 하게 된다. 또한, 애노드 전극(116)은 애노드 챔버(114)에 인입된 탈이온수로부터 전자를 빼앗아 산화성 이온수를 생성시킨다. 한편, 3실형 전해이온수 생성장치에는 캐소드 멤브레인(112)과 애노드 멤브레인(118)에 역류되는 이온수를 중화하기 위하여 중간실 (120)이 있다. 필요에 따라, 전해이온수의 배출구(128)에는 금속이온을 정제할 수 있는 필터(filter)(126)를 설치할 수 있다. Referring to FIG. 1, a three-chamber electrolytic ion generating apparatus is largely divided into a cathode region, an anode region, and an intermediate chamber. The cathode region is composed of a cathode membrane 112, a cathode electrode 110, and a cathode chamber 108, and the anode region is an anode membrane 118, an anode electrode 116, and an anode chamber 114. It is made of. In addition, there is an intermediate chamber 120 between the anode membrane and the cathode membrane. Meanwhile, referring to the principle of generating electrolytic ion water, the deionized water which is introduced into the deionized water inlet 104 and received the electrolyte generated from the electrolyte supply unit 102 enters the cathode chamber 108 and the anode chamber 114, respectively. Here, the electrolyte supply unit 102 may be installed at the deionized water inlet 104 toward the cathode and the deionized water inlet 104 toward the anode, or may be installed at the deionized water inlet 104 entering the intermediate chamber 120. In addition, the electrolyte supply unit 102 may be installed at the outlet of the oxidized ionized water and the outlet of the reduced ionized water, or may be installed at the outlet of the deionized water inlet directed to the cathode and the outlet of the deionized water directed to the anode or the outlet of the reduced ionized water directed to the anode. Subsequently, the cathode electrode 110 supplies electrons to deionized water containing an electrolyte in the cathode chamber 108 to generate reducing ionized water. In addition, the anode electrode 116 steals electrons from the deionized water introduced into the anode chamber 114 to generate oxidative ionized water. Meanwhile, the three-chamber electrolytic ion water generator includes an intermediate chamber 120 to neutralize the ionized water flowing back to the cathode membrane 112 and the anode membrane 118. If necessary, a filter 126 capable of purifying metal ions may be provided at the outlet 128 of the electrolytic ion water.

그런데, 종래의 전해이온수 생성장치에 의한 전해이온수 생성에는 다음과 같은 문제가 있다. 캐소드 전극(110)와 애노드 전극(116)은 Pt 또는 백금화한 Ti 등 금속이 주로 사용되는 데, 이 금속들이 이온화하여 불순물로서 전해이온수에 포함될 수가 있다. 이러한 불순물은 정제과정인 필터(126)을 거친다고 해도 완벽하게 제거할 수는 없다. 금속이온 불순물은 경우에 따라서는 제품의 기능에 치명적인 영향을 줄 수 있다. 예를들어, 반도체 세정공정중의 세정액중에 금속이온 불순물이 포함되어 있다면 반도체 소자에 치명적인 손상을 가져 온다. By the way, the electrolytic ion water generation by the conventional electrolytic ion water generator has the following problems. As the cathode electrode 110 and the anode electrode 116, metals such as Pt or platinum-plated Ti are mainly used, and these metals may be ionized and included in electrolytic ion water as impurities. Such impurities cannot be completely removed even though the filter 126 is purified. Metal ion impurities can sometimes have a fatal effect on the function of the product. For example, if a metal ion impurity is contained in the cleaning liquid during a semiconductor cleaning process, it will cause a fatal damage to a semiconductor element.

따라서, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 전해이온수에 내재하는 금속이온을 영향을 받지 않는 세정작업을 위한 전해이온수 생성장치를 제공하는 것이다.Therefore, the technical problem to be achieved by the present invention is to provide an electrolytic ion water generating device for the cleaning operation is not affected by the metal ions inherent in the electrolytic ion water.

상기 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 발명에 의한 전해이온수 생성장치는, 환원성 전해이온수와 산화성 전해이온수를 분리생성하여 배출하는 전해이온수 생성장치와 상기 전해이온수 생성장치로부터 배출된 전해이온수의 일부를 인출하여 검출기로 보내는 인출부위와 상기 인출부위에서 인출된 전해이온수에 내재하는 금속이온의 농도를 검출하는 검출기 및 상기 검출기에 연결되어 상기 전해이온수의 생성을 중단시키거나 상기 전해이온수가 세정장치로 인입되는 것을 차단시키는 제어기를 구비하는 전해이온수 생성장치이다. In order to achieve the above technical problem, the electrolytic ion water generating device according to the present invention, withdrawal of the electrolytic ion water generating device for generating and discharge the reductive electrolytic ion water and oxidizing electrolytic ion water and a portion of the electrolytic ion water discharged from the electrolytic ion water generating device A detector for detecting a concentration of metal ions inherent in the withdrawal portion to be sent to the detector and the electrolytic ion water withdrawn from the withdrawal portion, and connected to the detector to stop the generation of the electrolytic ion water or to introduce the electrolytic ion water into the cleaning device Electrolytic ion water generating device having a controller for blocking.                     

또한, 검출기로서 포텐시오스타트(Potentiostat), 이온선택성 전극 (Selective ion meter), IC (Ion Chromatography; 이온 크로마토그래피), X선 이용 검출기, AES(Atomic Emission Spectroscope;원자발광광도법), AAS(Atomic Absorption Spectroscope;원자흡광광도법), ICP-MS(Inductively Coupled Plasma - Mass Spectrometry; 유도결합플라즈마-질량분석기)으로 이루어진 군중에서 선택된 어느 하나 또는 2 이상을 결합하여 사용한다. 또한, 상기 검출기 중에서 포텐시오스타트, 이온선택성 전극, IC, X선 이용 검출기는 In-situ법으로 검출하는 것이 바람직하다.In addition, as a detector, Potentiostat, Ion Selective Electrode (IC), Ion Chromatography (IC), X-ray Detector, AES (Atomic Emission Spectroscope), AAS (Atomic Absorption) Spectroscope (Atomic Absorption Spectroscopy) and ICP-MS (Inductively Coupled Plasma-Mass Spectrometry) are used to combine any one or two or more selected from the group consisting of. In the detector, a potentiostat, an ion selective electrode, an IC, and an X-ray detector are preferably detected by the in-situ method.

필요한 경우, 상기 환원성 전해이온수와 상기 산화성 전해이온수 각각의 일부를 인출하여 혼합시키는 혼합기를 더 포함할 수 있으며, 상기 전해이온수 생성후에 금속이온을 제거하는 필터를 설치할 수 있다. If necessary, the method may further include a mixer for extracting and mixing a portion of each of the reductive electrolytic ionized water and the oxidative electrolytic ionized water, and a filter may be installed to remove metal ions after the electrolytic ionized water is generated.

본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 상기 전해이온수 생성장치에서 생성된 전해이온수를 반도체기판의 세정공정에 적용한다. 또한, 상기 제어기에서 차단시키는 금속이온의 농도가 0.1ppb(particles per billion) 내지 1.5 ppb가 바람직하다.Another technical problem to be achieved by the present invention is to apply the electrolytic ion water generated in the electrolytic ion water generating device to the cleaning process of the semiconductor substrate. In addition, the concentration of metal ions blocked by the controller is preferably 0.1 ppb (particles per billion) to 1.5 ppb.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하기로 한다. 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정하는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings. The present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but can be implemented in various different forms, only this embodiment to make the disclosure of the present invention complete, and complete the scope of the invention to those skilled in the art It is provided to inform you.

도2는 본 발명의 일실시예에 의한 전해이온수 생성장치를 나타내는 개략도이 다.Figure 2 is a schematic diagram showing an electrolytic ion water generating device according to an embodiment of the present invention.

도2를 참조하면, 전원(200)이 작동되고 차단기(222)가 연결되면 탈이온수 생성장치(202)에서 탈이온수가 생성된다. 이어서, 탈이온수는 전해이온수 분배장치 (204)에 의해 분리된 상태에서 전해질 공급부(102)에서 생성된 전해질을 공급받아 전해이온수 생성장치(208)으로 보내어 진다. 다음에, 캐소드 영영에서는 환원성 전해이온수를 생성하고 애노드 영역에서는 산화성 전해이온수를 생성한 후 생성된 전해이온수를 세정장치(214)를 향하여 배출시킨다. 전해이온수 생성장치(208)에서 생성된 환원성 이온수와 산화성 이온수의 대부분은 세정장치(214)으로 보내어 진다. 한편, 세정장치(214)로 향하는 전해이온수의 일부를 인출부위 (210)에서 인출하여 검출기(216)로 보낸다. 검출기(216)에서는 금속이온 함유여부 및 함유된 양을 확인한 다음 확인된 이온수는 배출구(218)을 통하여 외부로 배출한다. 여기서, 금속이온을 검출하는 검출기로서는 포텐시오스타, 이온선택성 전극, X선 이용 검출기, AES, AAS, ICP-MS, IC 으로 이루어진 군중에서 선택된 어느 하나 또는 2이상을 결합하여 사용할 수 있다. Referring to FIG. 2, when the power supply 200 is operated and the breaker 222 is connected, deionized water is generated in the deionized water generator 202. Subsequently, the deionized water is supplied to the electrolytic ion water generator 208 by receiving the electrolyte generated by the electrolyte supply unit 102 in a state separated by the electrolytic ion water distribution device 204. Next, the cathode electrolytic ionized water is produced in the cathode region, and the oxidized electrolytic ionized water is produced in the anode region, and the generated electrolytic ion water is discharged toward the cleaning device 214. Most of the reduced ionized water and the oxidized ionized water produced by the electrolytic ion water generating device 208 are sent to the washing device 214. On the other hand, a portion of the electrolytic ion water directed to the cleaning device 214 is withdrawn from the extraction portion 210 and sent to the detector 216. The detector 216 checks whether the metal ions are contained and the amount thereof, and then the identified ionized water is discharged to the outside through the outlet 218. Here, as a detector for detecting metal ions, any one or two or more selected from the group consisting of a potentiostar, an ion selective electrode, an X-ray detector, AES, AAS, ICP-MS, and IC can be used in combination.

각 검출기를 측정원리를 중심으로 구체적으로 살펴보기로 한다. 포텐시오스타트는 각 금속이온들은 특정전위에서 환원이 일어나므로 전압을 스캔(scan)하면서 전류를 측정하면 금속이온의 존재유무를 알 수 있으며, 피크면적(peak area)으로부터 농도를 알 수 있다. 이러한 방법으로 전이금속의 오염농도를 측정할 경우, ppb 단위까지 검출할 수 있다. 특히, Fe이온, Ti이온, Pt이온, Cu이온 등의 검출에 적합하다. 이온선택성 전극은 측정원리는 포텐시오스타트와 유사하나 멤브레인 (membrane)을 이용하여 금속이온의 선택성을 증가시킬 수 있다. 즉, 특정금속만을 선택하여 그 농도를 알아볼 수 있다. 몇몇 금속원소(Na, Ka, Ca, Cu, Pb, Ag 등)에 대해서는 상용화된 전극이 있다. IC는 컬럼(Column)과 엘루언트(Eluent)를 이용하여 금속원소들을 분리하고 이를 단순 포텐시오스타트 검출기로 검출하는 방식이다. 특히, 각종 금속이온을 분리하여 검출할 수 있다. X선(X-ray)를 이용한 검출기는 X선을 쬐여 발생하는 형광(Fluorescence)를 검출하는 방법으로 ppm(particles per million)단위의 금속이온 농도를 검출할 수 있다. 덧붙여, 상기 포텐시오스타트, 이온선택성 전극, IC, X선을 이용한 검출기는 In-situ로 분석이 가능하다. AES는 시료액체를 기화한 후 플라즈마 상태로 만들어 발생하는 금속원소의 방출광을 검출한다. 이때, 방출광은 각 금속원소마다 특정 파장을 나타내기 때문에 방출광의 세기를 분석하여 농도를 분석한다. 이 방법으로는 대부분의 금속원소에 대한 검출이 가능하다. AAS는 시료액체를 기화시킨 후 금속원소의 흡수 스펙트럼 강도를 측정하여 정량 분석을 한다. 이 방법을 이용하여 대부분의 금속원소에 대한 검출이 가능하다. ICP-MS는 ICP방식으로 시료액체를 기화시킨 후 MS(질량분석기)를 이용하여 금속원소를 분석하는 방법으로 모든 원소에 대한 검출이 가능하다. 만일, 검출기에서 검출된 금속이온이 허용될 수 있는 농도이상이면 상기 전해이온수가 세정장치로 보내어 지는 것을 차단하여야 한다. 특히, 반도체 소자를 제조하는 세정공정에서 금속이온의 농도가 0.1ppb 내지 1.5ppb이상이면 제품에 치명적인 손상을 가져 온다. 그러므로, 허용한도를 초과한 금속이온이 존재하면 전해이온수가 세정장치(214)에 투입되는 것을 차단하여야 한다. 차단가능한 방법을 고려해보면, 제어기(220)내에 있는 차단장치를 작동시키거나 탈이온수 생성장치(202)이전에 차단기(222)를 두어 탈이온수의 생성을 차단하거나 세정장치(214)로 인입되는 전해이온수를 차단밸브(212)로 차단하는 방법이 있으나 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 예를들어, 탈이온수 생성장치(202)의 작동을 중단시키는 경우, 금속이온 검출결과을 전달받은 제어기(220)는 차단기(222)를 작동하여 탈이온수 생성장치(202)에 전원(200)이 공급되는 것을 차단시킨다. Each detector will be described in detail based on the measurement principle. Potentiostat is that each metal ion is reduced at a specific potential, so by measuring the current while scanning the voltage it is possible to know the presence of metal ions, and the concentration from the peak area (peak area). When the contamination concentration of the transition metal is measured in this way, it is possible to detect up to ppb. In particular, it is suitable for detection of Fe ion, Ti ion, Pt ion, Cu ion, etc. The ion-selective electrode is similar in principle to the potentiostat but can increase the selectivity of metal ions using a membrane. In other words, it is possible to determine the concentration by selecting only a specific metal. For some metal elements (Na, Ka, Ca, Cu, Pb, Ag, etc.) there are commercially available electrodes. IC uses a column and an eluent to separate metal elements and detect them with a simple potentiometer detector. In particular, various metal ions can be separated and detected. A detector using X-rays can detect metal ion concentrations in parts per million (ppm) by detecting fluorescence generated by exposing X-rays. In addition, the potentiostat, ion selective electrode, IC, and detector using X-ray can be analyzed in-situ. The AES detects the emitted light of the metal element generated by vaporizing the sample liquid and bringing it into a plasma state. In this case, since the emitted light shows a specific wavelength for each metal element, the concentration of the emitted light is analyzed by analyzing the intensity of the emitted light. In this way, most metal elements can be detected. AAS vaporizes the sample liquid and measures the absorption spectral intensity of the metal element for quantitative analysis. Using this method, most metal elements can be detected. ICP-MS can detect all elements by vaporizing sample liquid by ICP method and analyzing metal element using MS (mass spectrometer). If the metal ions detected at the detector are above an acceptable concentration, the electrolytic ion water should be blocked from being sent to the cleaning apparatus. In particular, if the concentration of metal ions in the cleaning process for manufacturing a semiconductor device is 0.1ppb to 1.5ppb or more, it will cause fatal damage to the product. Therefore, if metal ions exceeding the allowable limit exist, the electrolytic ion water should be blocked from being introduced into the cleaning device 214. Considering the possible blocking method, the blocking device in the controller 220 may be operated or the deionized water generating device 202 may be provided with a circuit breaker 222 to block the generation of deionized water or to be introduced into the washing device 214. There is a method of blocking the ionized water by the shutoff valve 212, but is not necessarily limited thereto. For example, when the deionized water generator 202 is stopped, the controller 220 receiving the metal ion detection result operates the breaker 222 to supply the power 200 to the deionized water generator 202. Block the work.

도3은 본 발명의 다른 실시예에 의한 전해이온수 생성장치를 나타내는 개략도이다.3 is a schematic view showing an apparatus for generating electrolytic ion water according to another embodiment of the present invention.

도3을 참조하면, 도2에서와 같은 방법으로 생성되어 인출된 전해이온수를 혼합기(300)에 보낸다. 다음에, 혼합기(300)에서 처리된 이온수는 검출기(216)에서 금속이온 함유여부를 확인한다. 이때, 금속이온을 검출하는 검출기로서는 포텐시오스타, 이온선택성 전극, X선 이용 검출기, AES, AAS, ICP-MS, IC 으로 이루어진 군중에서 선택된 어느 하나 또는 2이상을 결합하여 사용할 수 있다. 한편, 혼합기(300)는 검출기(216)에서 금속이온 검출시 상기 전해이온수에 혼합되어 있는 수소이온(H+)과 수산화이온(OH-)들의 간섭효과를 배제하기 위해 사전처리작업을 하는 곳이다. 여기서, 이온들의 간섭효과란 전해이온수 자체에 내재되어 있는 H+과 OH-들이 금속이온 검출시 검출기의 검출결과에 노이즈(noise)로써 영향을 주는 것을 말한다. 그런데, 상기 검출기(216)중에서 간섭효과의 영향을 받는 것은 포텐시오스타트, 이온선택성 전극, IC가 있다. 따라서, 상기 검출기들은 금속이온을 검출하기 이전에 혼합기(300)에서 사전처리하는 것이 바람직하다. 또한, 간섭효과를 거의 없는 검출기는 X선 이용 검출기, AES, AAS, ICP-MS가 있다. 그런데, 간섭효과의 영향을 거의 받지 않는 검출기라고 할지라도 금속이온 검출결과에 대한 신뢰도 향상을 위하여 혼합기를 사용하는 것이 바람직하다. 이어서, 검출기(216)에서 금속이온 함유여부가 확인된 이온수는 배출밸브를 통해 외부로 배출된다. 만일, 검출기에서 검출된 금속이온이 허용할 수 있는 농도이상이면 상기 전해이온수가 세정장치로 보내어 지는 것을 차단시켜야 한다. 그러므로, 허용한도를 초과한 금속이온이 존재하면 전해이온수가 세정장치로 투입되는 것이 차단되어야 한다. 차단가능한 방법을 고려해보면, 제어기(220)내에 있는 차단장치를 작동시키거나 탈이온수 생성장치(202)이전에 차단기(222)를 두어 탈이온수의 생성을 차단하거나 세정장치(214)로 인입되는 전해이온수를 차단밸브(212)로 차단하는 방법 등이 있으나 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 예를들어, 탈이온수 생성장치(202)의 작동을 중단시키는 경우, 금속이온 검출결과을 전달받은 제어기(220)은 차단기(222)를 작동시켜 탈이온수 생성장치(202)에 전원(200)이 공급되는 것을 차단시킨다. Referring to FIG. 3, electrolytic ion water generated and drawn in the same manner as in FIG. 2 is sent to the mixer 300. Next, the ionized water treated in the mixer 300 checks whether the metal ion is contained in the detector 216. At this time, as a detector for detecting metal ions, any one or two or more selected from the group consisting of a potentio star, an ion selective electrode, an X-ray detector, AES, AAS, ICP-MS, and IC can be used in combination. On the other hand, the mixer 300 is a place where pretreatment is performed to exclude the interference effect of hydrogen ions (H + ) and hydroxide ions (OH − ) mixed in the electrolytic ion water when the metal ion is detected by the detector 216. . Here, the interference effect of the ions means that the H + and OH - inherent in the electrolytic ionized water itself affect the detection result of the detector as a noise when detecting metal ions. Incidentally, among the detectors 216 are influenced by interference effects, such as potentiostat, ion selective electrode, and IC. Thus, the detectors are preferably pretreated in the mixer 300 prior to detecting metal ions. In addition, detectors having little interference effect are X-ray utilization detectors, AES, AAS, and ICP-MS. However, even if the detector is hardly affected by the interference effect, it is preferable to use a mixer to improve the reliability of the metal ion detection result. Subsequently, the ionized water having the metal ion contained in the detector 216 is discharged to the outside through the discharge valve. If the metal ion detected by the detector is above an acceptable concentration, the electrolytic ion water should be blocked from being sent to the cleaning apparatus. Therefore, the presence of metal ions in excess of the allowable limit should be prevented from entering the electrolytic ion water into the cleaning device. Considering the possible blocking method, the blocking device in the controller 220 may be operated or the deionized water generating device 202 may be provided with a circuit breaker 222 to block the generation of deionized water or to be introduced into the washing device 214. There is a method of blocking the ionized water by the shutoff valve 212, but is not necessarily limited thereto. For example, when the deionized water generator 202 is stopped, the controller 220 receiving the metal ion detection result operates the breaker 222 to supply the power 200 to the deionized water generator 202. Block the work.

이상 본 발명을 상세히 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정하지 않고 당업자에 의해 많은 변형 및 개량이 가능하다. 예컨대, 본 발명에서는 3실형 전전해이온수 생성장치에 대해 설명하였으나, 2실형 전해이온수 생성장치 및 기타 전해이온수 생성장치에도 적용될 수 있다.Although the present invention has been described in detail above, the present invention is not limited to the above embodiments, and many modifications and improvements can be made by those skilled in the art. For example, the present invention has been described with respect to a three-chamber electrolytic ion water generator, but can also be applied to a two-chamber electrolytic ion water generator and other electrolytic ion water generators.

상술한 본 발명에 의한 전해이온수 생성장치에 따르면, 금속이온농도를 검출 하는 검출기와 금속이온의 농도가 일정량을 초과하면 전해이온수가 세정장치에 공급되는 것을 차단하는 제어기를 구비하여 세정작업시 전극용출에 의한 오염을 사전에 방지할 수 있다.According to the electrolytic ion water generating device according to the present invention described above, the detector for detecting the metal ion concentration and the controller to block the supply of the electrolytic ion water to the cleaning device when the concentration of the metal ion exceeds a predetermined amount of the electrode elution during the cleaning operation Can be prevented in advance.

Claims (8)

캐소드 전극 및 애노드 전극에 의해 환원성 전해이온수와 산화성 전해이온수를 분리생성하여 배출하는 전해이온수 생성장치;An electrolytic ion water generator for separating and generating reductive electrolytic ion water and oxidative electrolytic ion water by a cathode electrode and an anode electrode; 상기 전해이온수 생성장치로부터 배출된 전해이온수의 일부를 인출하여 검출기로 보내는 인출부위;A drawing part which draws a part of the electrolytic ion water discharged from the electrolytic ion water generator and sends it to the detector; 상기 인출부위에서 보내온 상기 전해이온수 내에 상기 캐소드 전극 및 상기 애노드 전극에서 발생한 금속이온의 농도를 검출하는 검출기; 및 A detector for detecting a concentration of metal ions generated at the cathode electrode and the anode electrode in the electrolytic ion water sent from the lead-out portion; And 상기 검출기에 연결되어 상기 전해이온수의 생성을 중단시키거나 상기 전해이온수가 세정장치로의 인입되는 것을 차단시키는 제어기;A controller connected to the detector to stop generation of the electrolytic ion water or to block the introduction of the electrolytic ion water into the cleaning device; 를 구비하는 전해이온수 생성장치.Electrolytic ion water generating device having a. 제1항에 있어서, 상기 검출기로서 포텐시오스타트, 이온선택성 전극, IC, X선 이용 검출기, AES, AAS, ICP-MS 으로 이루어진 군중에서 선택된 어느 하나 또는 2 이상이 결합된 것을 특징으로 하는 전해이온수 생성장치.The electrolytic ion water of claim 1, wherein any one or two or more selected from the group consisting of a potentiostat, an ion selective electrode, an IC, an X-ray detector, AES, AAS, and ICP-MS are combined as the detector. Generating device. 제1항에 있어서, 상기 환원성 전해이온수와 상기 산화성 전해이온수 각각의 일부를 인출하여 혼합시키는 혼합기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전해이온수 생성장치.The apparatus of claim 1, further comprising a mixer for extracting and mixing a part of each of the reductive electrolytic ionized water and the oxidative electrolytic ionized water. 제3항에 있어서, 상기 혼합기를 이용하는 검출기가 포텐시오스타트, 이온선택성 전극, IC 인 것을 특징으로 하는 전해이온수 생성장치. The electrolytic ion water generating device according to claim 3, wherein the detector using the mixer is a potentiostat, an ion selective electrode, and an IC. 제1항에 있어서, 상기 검출기 중에서 In-situ로 검출하는 검출기가 포텐시오스타트, 이온선택성 전극, IC, X선 이용 검출기인 것을 특징으로 하는 전해이온수 생성장치.The electrolytic ion water generating device according to claim 1, wherein the detector detected by In-situ among the detectors is a potentiostat, an ion selective electrode, an IC, and an X-ray detector. 제1항에 있어서, 상기 전해이온수 생성후에 금속이온을 제거하는 필터가 있는 것을 특징으로 하는 전해이온수 생성장치.The apparatus of claim 1, wherein there is a filter for removing metal ions after the generation of the electrolytic ion water. 캐소드 전극 및 애노드 전극에 의해 환원성 전해이온수와 산화성 전해이온수를 분리생성하여 배출하는 단계;Separating and producing reductive electrolytic ionized water and oxidative electrolytic ionized water by a cathode electrode and an anode electrode; 상기 전해이온수 생성장치로부터 배출된 전해이온수의 일부를 인출하여 검출기로 보내는 인출하여 검출기로 보내는 단계;Withdrawing a portion of the electrolytic ion water discharged from the electrolytic ion water generator and sending it to the detector and sending it to the detector; 상기 인출부위에서 보내온 상기 전해이온수 내에 상기 캐소드 전극 및 상기 애노드 전극에서 발생한 금속이온의 농도를 검출기를 이용하여 검출하는 단계; 및 Detecting a concentration of metal ions generated at the cathode electrode and the anode electrode by using a detector in the electrolytic ion water sent from the lead-out portion; And 상기 전해이온수 내에 상기 금속이온의 농도가 일정량을 초과하면, 상기 전해이온수의 생성을 중단시키거나 상기 전해이온수가 세정장치로 인입되는 것을 차단시키는 단계;Stopping the generation of the electrolytic ion water or blocking the introduction of the electrolytic ion water into the washing apparatus when the concentration of the metal ion in the electrolytic ion water exceeds a predetermined amount; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체기판의 세정방법.Method for cleaning a semiconductor substrate comprising a. 제7항에 있어서, 상기 제어기에서 차단시키는 금속이온의 농도가 0.1ppb 내지 1.5 ppb인 것을 특징으로 하는 반도체기판의 세정방법.8. The method of claim 7, wherein the concentration of the metal ions blocked by the controller is 0.1 ppb to 1.5 ppb.
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