KR101690013B1 - 초순수 비저항 조절장치 및 이의 조절방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 초순수 비저항 조절장치 및 이의 조절방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 초순수와 기체를 혼합하여 세정액을 공급받는 장치에서 사용되는 세정액을 제조하는 것으로 세정액에 함유된 기체량을 조절하기 위한 것이며, 초순수 유량정보에 대해 비저항조절수단에서 초순수에 혼합되는 기체량을 저장된 데이터에 따라 자동 조절하여 공급되도록 하며, 세정액 제조 후 세정액을 공급받는 장치에 공급되기전 비저항센싱수단에 의해 비저항값을 측정하여 저장부에 저장된 비저항값과의 일정치를 판단하여 세정액을 세정액을 공급받는 장치 측으로 공급하는 초순수 비저항 조절장치 및 이의 조절방법에 대한 것이다.

Description

초순수 비저항 조절장치 및 이의 조절방법{ultra-pure water resistivity control divce and adjustment method}

본 발명은 초순수 비저항 조절장치 및 이의 조절방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 초순수와 기체를 혼합하여 세정액을 공급받는 장치에서 사용되는 세정액을 만든 후 세정액의 비저항을 목표 값으로 조절하기 위한 장치에 관한 것이며, 초순수 유량정보에 대해 비저항조절수단에서 초순수에 혼합되는 기체량을 저장된 데이터에 따라 자동 조절하여 공급되도록 하는 것에 관한 것이고, 기체가 혼합된 초순수인 세정액이 세정액을 공급받는 장치에 공급되기 전 비저항센싱수단에 의해 비저항값을 측정하여 저장부에 저장된 비저항값과의 비교를 통해 목표 비저항값을 갖는 세정액을 세정액을 공급받는 장치에 공급하기 위한 초순수 비저항 조절장치 및 이의 조절방법에 대한 것이다.

반도체는 웨이퍼 기판에 증착 공정과 사진공정 및 식각 공정 등을 통해 제조된다.

이러한 반도체 제조공정 전에 웨이퍼 기판을 형성해야 하고 웨이퍼 기판은 원통형 웨이퍼 원판을 절삭공구를 이용해 얇은 판 형태의 기판으로 슬라이싱 된다.

슬라이싱 후 상기 증착 공정과 사진공정 및 식각 공정 등의 후속 공정이 진행된다.

상기 웨이퍼 기판을 만들기 위한 슬라이싱 공정이나 후속 공정 과정에서 웨이퍼 기판에는 이물질이 존재하고 정전기가 존재하게 된다.

이물질이나 정전기가 존재하는 상태로 상기 증착 공정과 사진공정 및 식각 공정이 수행되면 불량한 반도체가 생산되어 반도체 생상 수율이 떨어지게 된다.

즉, 웨이퍼 표면에 이물질이 부착되거나 정전기가 존재하는 상태로 공정이 진행되면 후속 공정의 진행을 방해함과 동시에 제품의 불량을 초래하게 된다.

웨이퍼 표면에 부착된 이물질을 제거하기 위해서는 각 공정 후 웨이퍼 표면을 세정하게 된다.

상기 세정방법은 가스 플라즈마로 처리하는 방법, 자외선과 오존을 조사하는 방법, 브러쉬 방법 등을 사용하고 있다. 이러한 방법 중 웨이퍼 표면에 세정액을 고압 분사하여 이물질을 제거하는 방법이 있다.

웨이퍼 표면에 분사되는 세정액으로는 일반적으로 초순수를 사용하고 있다.

그러나, 초순수는 비저항값이 18MΩ㎝ 이상으로 거의 전류가 흐르지 않는 부도체적 성질을 갖는다. 이에 따라 초순수가 그대로 웨이퍼 표면에 고압 분사되면 이물질은 제거되지만 웨이퍼 표면에 존재하는 정전기는 흐를 통로가 없게 되어 그대로 웨이퍼 상에 존재하게 된다.

이와 같이 웨이퍼 상에 존재하는 정전기로 인해, 완성된 반도체나 회로패턴 등에 정전기에 의한 전류가 흘러 손상되는 문제점이 있다.

또한, 웨이퍼 표면에 정전기가 발생 되면 정전기에 의해 분진 등이 부착되는 문제점이 있다.

상기의 문제점을 해결하기 위해 종래에는 세정액으로 사용되는 초순수에 이산화탄소 등의 기체를 용해시켜 비저항을 감소시킴으로 세정액을 제조하여 사용하고 있다.

그러나, 초순수에 용해되는 기체의 양을 조절하기 어렵기 때문에 세정액의 비저항값 조절이 용이하지 못하다는 문제점이 있다.

비저항값이 적절히 조절 되지 못하게 되면 즉, 너무 많은 기체가 혼합되면 기체가 불순물로 작용하여 웨이퍼의 불량을 초래하고, 너무 적은 기체가 혼합되면 웨이퍼상에 존재하는 정전기를 효과적으로 제거하지 못하게 된다.

이를 해결하기 위해 종래에는 초순수에 일정량의 기체를 혼합한 후 비저항값을 조절하기 위해 작업자가 수동으로 미세조절 벨브등을 통해 수동 조절하였으나 수동으로 조절하여 비저항값을 조절하는 것은 시간이 오래 걸릴 뿐만 아니라, 공급되는 초순수의 양을 미세하게 조절하기 힘듦으로 정확한 비저항값을 갖는 세정액을 제조하는데 어려움이 있어 왔다.

대한민국 등록특허공보 10-1338298 (2013.12.10)

상기의 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 초순수와 기체를 혼합함으로 초순수의 비저항 값을 조절하여 세정액을 공급받는 장치에서 사용되는 세정액을 제조하는 것으로, 세정액에 함유되는 기체량을 자동으로 조절하여 목표 비저항값을 갖는 세정액을 제조하는 것을 목적으로 한다.

초순수 유량정보에 대해 비저항조절수단에서 초순수에 혼합되는 기체량을 저장된 데이터에 따라 자동 조절하여 초순수와 기체가 기액접촉수단을 통해 혼합되어 세정액을 제조하는 것을 목적으로 한다.

또한, 제조되는 세정액에 대해 비저항센싱수단을 통해 비저항값을 측정하고 목표 비저항값과의 일치 여부를 판단하여 일치하는 경우 세정액을 공급받는 장치로 공급하며, 일치하지 않는 경우 비저항조절수단을 통해 기체의 공급량을 조절하여 비저항센싱수단의 비저항값과 목표 비저항값이 일치되도록 기체량을 조절 보정 하여 최적의 세정액을 제조하는 것을 목적으로 한다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명인 초순수에 기체를 혼합하여 제조되는 세정액의 비저항을 조절하는 초순수 비저항 조절장치는,

초순수를 공급하도록 형성되는 초순수제공부(110)와,

일단이 상기 초순수제공부(110)에 연결되고, 타단이 분배기(140)에 연결되어 초순수제공부(110)에서 공급되는 초순수를 분배기(140)로 공급하기 위해 형성되는 제1공급관(120)과,

상기 초순수제공부(110)에서 공급되는 초순수의 유량 정보를 체크하기 위해 제1공급관(120) 일측에 형성되는 초순수유량계(130)와,

상기 초순수제공부(110)에서 공급되는 초순수가 기체혼합수단(200)와 세정액을 공급받는 장치(700) 측으로 분배되어 공급되도록 형성되는 분배기(140)와,

일단이 분배기(140)에 연결되고 타단이 기체혼합수단(200)에 연결되어 상기 상기 분배기(140)에서 분배된 초순수 일부를 기체혼합수단(200) 측으로 공급하기 위해 형성되는 제2공급관(150)과,

일단이 분배기(140)에 연결되고 타단이 비저항센싱수단(500)에 연결되고 일측이 제4공급관(170)에 연결되어, 상기 분배기(140)에서 분배된 초순수와 제4공급관(170)을 통해 공급되는 기체가 혼합된 초순수를 비저항센싱수단(500)측으로 공급하기 위해 형성되는 제3공급관(160)과,

일단이 기체혼합수단(200)와 연결되고 타단이 제3공급관(160) 일측과 연결되어 기체혼합수단(200)에서 유출되는 기체가 혼합된 초순수를 상기 제3공급관(160)측으로 공급하기 위해 형성되는 제4공급관(170)을 포함하는 초순수공급수단(100)과;

상기 초순수공급수단(100)에서 공급되는 초순수에 기체를 접촉시켜 기체와 초순수가 혼합되도록 하기 위한 기체혼합수단(200)와;

상기 기체혼합수단(200)으로 공급할 기체를 저장하고 일정 압력으로 비저항 조절수단(400)으로 일정양의 기체를 제공하는 기체공급수단(300)와;

상기 초순수제공부(110)에서 공급되는 초순수의 양에 대한 정보를 초순수유량계(130)로부터 제공 받고, 제공 받은 초순수의 양에 대한 정보에 따라 기체혼합수단(200) 내부로 공급할 기체량을 결정하고, 결정된 기체량을 기체혼합수단(200)로 공급하며, 비저항 센서수단(500)으로부터 현재 세정액을 공급받는 장치(700)로 공급되는 세정액의 비저항 값을 제공받아 목표 비저항값과 비교 후 일치하지 않은 경우 기체혼합수단(200) 내부로 공급할 기체량을 변경하여 공급하도록 형성되는 비저항 조절수단(400)과;

분배기(140)에서 공급되는 초순수와 기체혼합수단(200)에서 공급되는 기체가 용해된 초순수가 혼합된 세정액의 비저항값을 감지하기 위해 형성되는 비저항센싱수단(500)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 본 발명은 초순수와 기체를 혼합하여 세정액을 공급받는 장치에서 사용되는 세정액을 제조하는 것으로 세정액에 함유된 기체량을 조절함으로 세정액의 비저항값을 조절하기 위한 것으로, 초순수 유량정보에 대해 비저항조절수단에서 초순수에 혼합되는 기체량을 저장된 데이터에 따라 자동 조절하는 효과를 제공한다.

또한, 비저항센싱수단을 통해 제조된 세정액의 비저항값을 측정하여 저장부에 저장된 목표 비저항값과 일치 여부를 판단하여 일치할 경우 세정액을 공급받는 장치로 그대로 공급하며, 일치하지 않는 경우 비저항조절수단을 통해 공급 기체량을 조절하여 비저항센싱수단의 비저항값과 목표 비저항값이 일치되도록 반복 조절함으로 세정액을 공급받는 장치에서 사용되는 세정액이 최적의 비저항값을 갖도록 하는 효과를 제공한다.

또한, 기체를 공급하는 기체공급수단을 복수로 구비하고 각 기체공급수단을 연동시켜 하나의 기체공급수단이 압력저하 되거나 기체 소진시 신속히 다른 기체공급수단으로 기체 공급 루트를 변경하여 안정된 기체공급이 이루어지도록 하는 효과를 제공한다.

도 1은 본 발명 초순수 비저항 조절장치에 대한 구성도이다.
도 2는 본 발명 초순수 비저항 조절장치에 있어 초순수와 기체의 흐름을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명 초순수 비저항 조절장치에 대한 기체혼합수단의 제1 실시예를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명 초순수 비저항 조절장치에 대한 기체혼합수단의 제2 실시예를 나타낸 도면이다.
도 5는 도 4에 대한 부분 상세도이다.
도 6은 본 발명 초순수 비저항 조절장치의 기체공급수단을 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명 초순수 비저항 조절장치의 비저항조절수단 구성 블록도이다.
도 8은 본 발명 초순수 비저항 조절장치의 혼합기 상세도이다.
도 9는 본 발명 초순수 비저항 조절장치의 비저항조절수단의 또다른 실시예를 나타낸 도면이다.
도 10은 본 발명 초순수 비저항 조절방법에 대한 순차 흐름도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.

먼저 본 발명을 상세히 설명하기에 앞서 각 지점에 흐르는 액체의 명칭을 초순수, 혼합수, 세정액으로 아래와 같이 정의한다.

도 1,2를 참조하면, 초순수는 초순수제공부(110)에서 제공되어 제1공급관(120) 이나 제2공급관(150)에 흐르는 액체와 분배기(140)에서 유출되어 혼합수와 합쳐지기 전 제3공급관(160)에 흐르는 액체를 지칭하는 것이고, 혼합수는 기체혼합수단(200)에서 유출되어 제4공급관(170)에 흐르는 액체를 지칭하는 것이며, 세정액은 제4공급관(170)에 흐르는 혼합수와 분배기(140)에서 유출되는 초순수가 합쳐져 제3공급관(160)을 통해 흘러 세정액을 공급받는 장치(700) 측으로 공급되는 액체를 지징한다.

본 발명의 초순수 비저항 조절장치를 통해 제조되는 세정액은 초순수에 기체가 혼합되어 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 세정액(혼합수+초순수)은 반도체 제조공정, 구체적으로 반도체 웨이퍼 절삭공정 중 반도체 웨이퍼 상에 절삭으로 인한 정전기가 발생 되고, 절삭 시 발생 된 이물질이 웨이퍼에 부착되게 되는데, 상기 세정액(혼합수+초순수)을 고압 분사함으로 반도체 웨이퍼 절삭시 발생 되는 정전기와 이물질을 제거함으로 불량을 감소하는 것을 특징으로 한다.

세정액으로 사용하는 초반도체 웨이퍼 상에 분사되는 세정액을 일반 물을 사용하는 경우 물에 함유된 무기물이나 유기물질이 세정 후 웨이퍼 상에 불순물로 잔류하게 되고 이로 인해 반도체 웨이퍼의 불량(물에 포함된 유기물이나 무기물이 불순물로 작용해 웨이퍼 불량이 발생)이 발생 된다.

이를 해결하기 위해 불순물이 함유되지 않은 초순수(유기물이나 무기물이 없는 순수한 H20)를 사용하면 웨이퍼 상의 이물질을 제거함과 동시에 웨이퍼 상에 유기물이나 무기물등의 불순물등이 잔류하지 않게 된다.

그러나 초순수를 사용하게 되면 불순물 문제는 해결할 수 있으나 절삭공정 중 발생한 정전기는 제거하지 못한다.

왜냐하면 유기물이나 무기물이 포함된 일반 물은 전류가 흐를 수 있는 도체적 성질을 갖는다. 이러한 일반물을 사용하게 되면 웨이퍼 절삭시 발생한 정전기가 물을 통해 흘러 나갈 수 있어 정전기를 제거할 수 있다.

그러나 초순수를 사용하게 되면 초순수의 특성상(전류가 전혀 흐르지 않는 부도체적 성질) 정전기를 흘려 보낼 수 없게 된다.

즉, 불순물 문제를 해결하기 위해 초순수를 사용하지만 정전기 문제는 해결하지 못하게 되는 것이다.

정전기를 제거하지 못하면 정전기로 인한 스파크등에 의해 웨이퍼 상에 설계된 회로패턴이 망가지게 되고 결국 불량 웨이퍼가 생성되는 것이다.

그래서 세정액으로 사용하기 위해 초순수에 일정양의 기체를 혼합시키게 되며 기체가 혼합된 초순수는 약간의 전류를 흘릴수 있는 도체적 성질을 갖게 되어 웨이퍼 세정시 정전기를 흘려 보낼 수 있게 되는 것이다.

일반적으로 초순수의 비저항값은 18MΩ㎝ 이상으로 거의 전류가 흐르지 않는 부도체적 성질을 갖는다. 초순수에 기체를 혼합시켜 비저항값을 줄여 정전기도 해결하고 이물질을 제거하는 세정액으로 사용하는 것이다.

도 1,2에서 보는 바와 같이, 본 발명인 초순수에 기체를 혼합하여 제조되는 세정액의 비저항을 조절하는 초순수 비저항 조절장치(10)는,

초순수를 공급하도록 형성되는 초순수제공부(110)와,

일단이 상기 초순수제공부(110)에 연결되고, 타단이 분배기(140)에 연결되어 초순수제공부(110)에서 공급되는 초순수를 분배기(140)로 공급하기 위해 형성되는 제1공급관(120)과,

상기 초순수제공부(110)에서 공급되는 초순수의 유량 정보를 체크하기 위해 제1공급관(120) 일측에 형성되는 초순수유량계(130)와,

상기 초순수제공부(110)에서 공급되는 초순수가 기체혼합수단(200)와 세정액을 공급받는 장치(700) 측으로 분배되어 공급되도록 형성되는 분배기(140)와,

일단이 분배기(140)에 연결되고 타단이 기체혼합수단(200)에 연결되어 상기 상기 분배기(140)에서 분배된 초순수 일부를 기체혼합수단(200) 측으로 공급하기 위해 형성되는 제2공급관(150)과,

일단이 분배기(140)에 연결되고 타단이 비저항센싱수단(500)에 연결되고 일측이 제4공급관(170)에 연결되어, 상기 분배기(140)에서 분배된 초순수와 제4공급관(170)을 통해 공급되는 기체가 혼합된 초순수를 비저항센싱수단(500)측으로 공급하기 위해 형성되는 제3공급관(160)과,

일단이 기체혼합수단(200)와 연결되고 타단이 제3공급관(160) 일측과 연결되어 기체혼합수단(200)에서 유출되는 기체가 혼합된 초순수를 상기 제3공급관(160)측으로 공급하기 위해 형성되는 제4공급관(170)을 포함하는 초순수공급수단(100)과;

상기 초순수공급수단(100)에서 공급되는 초순수에 기체를 접촉시켜 기체와 초순수가 혼합되도록 하기 위한 기체혼합수단(200)와;

상기 기체혼합수단(200)으로 공급할 기체를 저장하고 일정 압력으로 비저항 조절수단(400)으로 일정양의 기체를 제공하는 기체공급수단(300)와;

상기 초순수제공부(110)에서 공급되는 초순수의 양에 대한 정보를 초순수유량계(130)로부터 제공 받고, 제공 받은 초순수의 양에 대한 정보에 따라 기체혼합수단(200) 내부로 공급할 기체량을 결정하고, 결정된 기체량을 기체혼합수단(200)로 공급하며, 비저항 센서수단(500)으로부터 현재 세정액을 공급받는 장치(700)로 공급되는 세정액의 비저항 값을 제공받아 목표 비저항값과 비교 후 일치하지 않은 경우 기체혼합수단(200) 내부로 공급할 기체량을 변경하여 공급하도록 형성되는 비저항 조절수단(400)과;

분배기(140)에서 공급되는 초순수와 기체혼합수단(200)에서 공급되는 기체가 용해된 초순수가 혼합된 세정액의 비저항값을 감지하기 위해 형성되는 비저항센싱수단(500)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 초순수공급수단(100)은 초순수제공부(110)와, 제1공급관(120)과, 초순수유량계(130)와, 분배기(140)와, 제2공급관(150)과, 제3공급관(160)과, 제4공급관(170)을 포함하도록 구성되며,

상기 초순수공급수단(100)는 상기 제4공급관(170)상에 형성되는 체크밸브(180)를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

구체적으로, 상기 초순수제공부(110)는 초순수를 제공하기 위한 것으로 별도의 초순수 제조설비에 의해 제조된 초순수를 보관하고 각종 관로를 통해 기체혼합수단으로 초순수를 제공하게 된다.

상기 초순수제공부(110)에서 제공된 초순수 중 일부는 기체혼합수단(200) 측으로 공급되어 기체와 혼합되고, 일부는 세정액을 공급받는 장치(700) 측으로 공급되는 과정에서 기체가 혼함된 초순수와 다시 합쳐져 세정액을 공급받는 장치(700) 측으로 공급된다.

상기 초순수제공부(110)는 본 발명의 비저항 조절장치와는 격리된 외부에 구성되어 질 수 있다.

상기 제1공급관(120)은 초순수제공부(110) 측에서 공급된 초순수를 분배기 (140)측으로 공급하는 관으로, 제1공급관(120) 일측은 초순수제공부(110)에 연결되고, 타측은 분배기(140)에 연결되는 것을 특징으로 한다.

상기 초순수유량계(130)는 초순수제공부(110) 측에서 제1공급관(120)을 통해 공급되는 초순수의 유량 정보를 체크 하기 위해 제1공급관(120) 상에 형성되는 것으로, 초순수유량계(130)의 유량 정보는 비저항조절수단(400) 측으로 전송되도록 하는 것을 특징으로 한다.

따라서, 초순수유량계(130)에 의해 체크 되는 유량정보에 따라 비저항조절수단(400)은 대응되는 기체량을 기체혼합수단(200) 측으로 공급하는 것으로, 초순수유량계(130)에서 체크 되는 유량값에 따라 기체혼합수단(200)에 공급되는 기체량이 변동되는 것을 특징으로 한다.

상기 분배기(140)는 초순수제공부(110)에서 공급되는 초순수를 기체혼합수단(200) 측과 세정액을 공급받는 장치(700) 측으로 분배하여 공급하기 위한 것으로, 분배기(140)의 일측으로 연결되는 제1공급관(120)에 공급되는 초순수가 분배기(140)의 타측으로 연결되는 제2공급관(150)과 분배기(140)의 또 다른 타측으로 연결되는 제3공급관(160)으로 공급되는 것을 특징으로 한다.

따라서, 공급되는 초순수 중 일부는 기체와 혼합되기 위해 기체혼합수단(200)로 공급되고 일부는 세정액을 공급받는 장치(700)측으로 공급되는 것을 특징으로 한다.

상기 제2공급관(150)은 분배기(140)에서 공급되는 초순수를 기체혼합수단(200)으로 공급하기 위해 형성되는 것으로, 제2공급관(150) 일단이 분배기(140)에 연결되고, 타단이 기체혼합수단(200)에 연결되어 분배기(140)를 통해 공급되는 초순수가 제2공급관(150)을 통해 기체혼합수단(200) 측으로 공급되는 것을 특징으로 한다.

구체적으로 제2공급관(150)의 일단은 기체혼합수단(200)의 초순수유입부(231)에 연결되고, 타단은 분배기(140)에 연결되는 것을 특징으로 한다.

상기 제3공급관(160)은 일단이 분배기(140)에 연결되고 타단이 비저항센싱수단(500)에 연결되고 일측이 제4공급관(170)에 연결되어, 상기 분배기(140)에서 분배된 초순수와 제4공급관(170)을 통해 공급되는 기체가 혼합된 초순수를 비저항센싱수단(500)측으로 공급하기 위해 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 제4공급관(170)은 기체혼합수단(200)에서 초순수와 기체가 혼합된 혼합수가 제3공급관(160) 측으로 공급되도록 형성되는 것으로, 제4공급관(170) 일단이 기체혼합수단(200)에 연결되고, 타단이 제3공급관(160)에 연결되는 것을 특징으로 한다.

구체적으로 제4공급관(170)의 일단은 기체혼합수단(200)의 초순수유출부(241)에 연결되고, 타단은 제3공급관(160)에 연결되는 것을 특징으로 한다.

상기 체크밸브(180)는 기체혼합수단(200)에서 유출되는 혼합수와 분배기(140)에서 분배되어 세정액을 공급받는 장치(700) 측으로 이동되는 초순수가 기체혼합수단(200) 측으로 역류 유입되지 않도록 하는 것을 특징으로 한다.

구체적으로 기체혼합수단(200)의 초순수유출부(241)에서 유출되는 혼합수(초순수+기체)가 제3공급관(160) 측으로 이동 될 때, 체크밸브(180)가 제4공급관(170)상에 형성되어 초순수유출부(241)에서 유출되는 초순수(초순수+기체)가 제3공급관(160) 측으로만 이동되도록 하며, 제3공급관(160)을 따라 세정액을 공급받는 장치(700) 측으로 이동되는 초순수가 체크밸브(180)를 통해 초순수유출부(241) 측으로 유입되지 않도록 형성되는 것을 특징으로 한다.

도2에 도시된 바와 같이 실선 화살표는 초순수의 이동을 나타내는 것이고, 점선 화살표는 기체의 이동을 나타낸 것이고, 일점쇄선 화살표는 세정액의 이동을 나타낸 것이다.

도 3과 도 4에서 보는 바와 같이, 상기 기체혼합수단(200)는 아래와 같이 실시예 1과 실시예 2로 실시될 수 있는 것을 특징으로 한다.

상기 기체혼합수단(200)는 제2공급관(150)을 통해 초순수제공부(110)에서 공급되는 초순수가 초순수유입부(231)를 통해 유입시 기체공급수단(300)에서 공급되는 기체와 접촉이 발생 되도록 하여 초순수와 기체가 혼합된 혼합수(초순수+기체)를 초순수유출부(241)를 통해 제3공급관(160) 측으로 유출시키는 것을 특징으로 한다.

<기체혼합수단 실시예 1>

도 3에서 보는 바와 같이, 상기 기체혼합수단(200)은,

하우징(210)과,

상기 하우징(210) 내부에 형성되어 일측은 초순수유입부(231)에 타측은 초순수유출부(241)에 각각 연결되되, 내부 미세 관로를 통해 초순수가 이동되도록 형성되는 기체 투과막인 다수의 중공사막을 포함하도록 구성되는 기액접촉수단(220)과,

초순수가 상기 기액접촉수단(220)으로 유입되도록 상기 하우징(210) 하부 일측에 형성되는 초순수유입부(231)와,

외부에서 하우징(210) 내부로 기체가 유입되도록 상기 하우징(210) 일측에 형성되는 기체유입부(242)와;

초순수와 기체가 혼합된 혼합수를 배출하기 위해 상기 하우징(210) 상부 일측에 형성되는 초순수유출부(241)와;

기액접촉수단(220)의 내부를 흐르던 초순수가 하우징(210) 내부에 형성된 공간부로 용출되었을 때 용출된 초순수를 배출하기 위해 상기 하우징(210) 하부 일측에 성되는 드래인부(233)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 하우징(210)은 상부와 하부에 하우징 덮개가 형성되며, 상기 하우징(210)은 내부에 기액접촉수단(220)이 형성되며, 상부에 형성되는 하우징 덮개에는 초순수유출부(241)가 형성되며, 상기 하우징(210) 일측(덮개부분일 수도 있고 측면부일 수도 있음)에는 기체유입부(242)가 형성되고, 하부에 형성되는 하우징 덮개에는 초순수유입부(231)와 드래인부(233)가 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 기액접촉수단(220)은 하우징(210) 내부 중앙에 형성되는 것으로, 다수의 중공사막이 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 중공사막은 기체투과막인 것으로, 초순수가 기액접촉수단(220)의 미세관로(중공사막 내부에 형성된 미세관로)를 따라 이동시 기체투과막인 중공사막은 초순수에 의해 젖지 않고, 외부에서 공급되는 기체만 투과되는 것을 특징으로 한다.

상기 초순수유입부(231)는 하우징(210) 하부에 형성되는 것으로, 기액접촉수단(220) 측으로 초순수를 공급하도록 제2공급관(150)에 연결되는 것으로, 구체적으로 초순수유입부(231)는 하부 하우징 덮개 일측으로 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 기체유입부(242)는 하우징(210) 상부 또는 측면에 형성되는 것으로, 구체적으로 기체유입부(242)는 상부 하우징 덮개 일측에 형성되고, 외부의 기체공급수단(300)에서 공급되는 기체가 하우징(210) 내부로 유입되도록 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 초순수유출부(241)는 하우징(210) 상부에 형성되는 것으로, 기액접촉수단(220)에서 초순수와 기체의 혼합된 혼합수(초순수+기체)가 제4공급관(170)을 통해 제3공급관(160) 측으로 배출되도록 형성되는 것으로, 구체적으로 초순수유출부(241)는 상부 하우징 덮개 일측에 형성되며, 초순수유출부(241)는 제4공급관(170)과 연결되는 것을 특징으로 한다.

상기 드래인부(233)는 하우징(210) 하부에 형성되는 것으로, 기액접촉수단(220)에서 하우징(210) 내부공간으로 용출되는 용출액이 하우징(210) 내부공간에 잔류되지 않도록 하기 위한 것으로, 하부 하우징 덮개 일측에 형성되는 것을 특징으로 하며, 상기 드래인부(233)는 용출액을 배출하기 위해 타이머의 제어신호에 의해 개폐되는 드래인밸브(233-1)와 드래인밸브(233-1)의 열림시 하우징(210) 내부의 급격한 압력 저하를 방지하기 위해 드래인밸브(233-1) 일측으로 형성되는 미세조절밸브(233-2)와 설정된 시간마다 상기 드래인밸브(233-1)의 개폐를 제어하기 위한 제어신호를 생성하는 타이머(233-3)를 포함하도록 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 용출액을 배출하기 위해 드래인밸브가 항시 오픈 되어 있으면 하우징 내부 공간이 외부와 항시 연결되어 있어 외부 환경에 의해 영향을 받아 효과적으로 초순수와 기체가 혼합되지 않을 수 있다.

따라서 타이머에 의해 설정된 시간에만 드래인 밸브를 오픈하여 용출액을 배출시킴으로 외부 환경으로부터 하우징 내부 환경이 최소한의 영향을 받을 수 있도록 하는 것이 바람직 하다.

또한, 드래인 밸브가 오픈되면 하우징 내부 환경(예:압력)이 급격히 변화되므로 이를 방지하기 위해 미세조절밸브(233-2)를 형성한다.

상기 미세조절밸브(233-2)는 핀밸브일 수 있다.

<기체혼합수단 실시예 2>

도 4에서 보는 바와 같이, 상기 기체혼합수단(200)은,

기액접촉수단(220)을 수용하기 위한 내부 공간이 형성되며, 제1,2 하우징덮개(230,240)와 결합하기 위한 결합수단이 형성되는 중앙부와 중앙부 양 단에 각각 형성되는 상측단부와 하측단부를 포함하는 하우징본체(211)와,

기액접촉수단(220)을 하우징본체(211) 상측과 하측에 고정 시킴과 동시에 하우징본체(211) 내부를 외부와 밀폐 차단 시키기 위해 하우징본체(211)와 기액접촉수단(220) 사이로 유입되는 접착제(212)와,

상기 하우징본체(211)와 기액접촉수단(220) 사이에 유입된 접착제(212)가 경화시, 경화된 접착제가 하우징본체(211)로부터 이탈 되지 않도록 하우징본체(211)의 상측 단부와 하측 단부 일측에 각각 형성되는 접착제유입홈(213)과,

기체유입부(242)를 통해 유입되는 기체가 기체유입홀(215) 측으로 이동되도록 하우징본체(211)의 상측 단부에 수직으로 형성되는 기체유입로(214)와,

기체가 하우징본체(211) 내부에 형성된 공간으로 유입되도록 상기 기체유입로(214)의 일측에 형성되는 기체유입홀(215)과,

상기 하우징본체(211) 내부에 형성된 공간에 잔류하는 용출액이 하우징본체(211) 외부로 배출되도록 하우징본체(211)의 하측 단부에 형성되는 드래인홀(216)과,

상기 드래인홀(216)을 통해 배출되는 용출액을 드래인유출로(232) 측으로 유출되도록 하우징본체(211)의 하측 단부에 수직방향으로 형성되는 드래인유로(217)를 포함하는 하우징(210)과;

상기 하우징(210) 내부에 형성되어 일측은 초순수유입부(231)에 타측은 초순수유출부(241)에 각각 연결되며, 내부 미세 관로를 통해 초순수가 이동되도록 형성되는 기체투과막인 다수의 중공사막을 포함하도록 구성되는 기액접촉수단(220)과;

초순수가 기액접촉수단(220)으로 유입되도록 제1하우징덮개(230) 중앙에 형성되는 초순수유입부(231)와,

상기 드래인유로(217)를 따라 이동되는 용출액이 서서히 배출되도록 제1하우징덮개(230) 내부에 형성되는 드래인유출로(232)와,

드래인유출로(232)를 통해 흐르는 용출액을 외부로 배출하기 위해 제1하우징덮개(230) 일측에 형성되는 드래인부(233)와,

하우징본체(211) 중앙부에 형성된 결합수단과 결합하기 위한 제1 결합수단(234)을 포함하는 제1하우징덮개(230)와;

초순수에 기체가 혼합된 혼합수를 기액접촉수단(220) 외부로 배출하기 위해 제2하우징덮개(240) 중앙에 형성되는 초순수유출부(241)와,

하우징본체(211) 내부로 기체가 유입되도록 제2하우징덮개(240) 일측에 형성되는 기체유입부(242)와,

상기 기체유입부(242)로 유입되는 기체가 기체유입로(214)를 통해 이동되도록 제2하우징덮개(240) 내부에 형성되는 기체유로(243)와,

하우징본체(211) 중앙부에 형성된 결합수단과 결합하기 위한 제2 결합수단(244)을 포함하는 제2하우징덮개(240)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 하우징(210)은 하우징본체(211)와, 접착제(212)와, 접착제유입홈(213)과, 기체유입로(214)와, 기체유입홀(215)과, 드래인홀(216)과, 드래인유로(217)를 포함하도록 구성되는 것으로, 구체적으로 상기 하우징본체(211)는 중앙부를 중심으로 상측단부와 하측단부에 제1하우징덮개(230)에 형성되는 제1결합수단(234)과 제2하우징덮개(240)에 형성되는 제2결합수단(244)이 결합되도록 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 하우징본체(211)에는 제1하우징덮개(230)의 제1결합수단(234)과 제2하우징덮개(240)의 제2결합수단(244)과 결합하기 위한 결합수단이 형성된다.

상기 하우징본체(211)에 형성되는 결합수단은 나사결합방식 또는 열융착결합방식 또는 초음파융착결합 방식중 어느 하나를 이용하여 제1하우징덮개(230)의 제1결합수단(234)과 제2하우징덮개(240)의 제2결합수단(244)과 결합하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 하우징본체(211)는 중앙부를 중심으로 상측과 하측이 대칭 형성되며, 내부가 관통되도록 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 접착제(212)는 하우징본체(211) 내부에 수용되는 기액접촉수단(220)의 상부와 하부를 하우징본체(211) 상부와 하부에 접착고정하기 위한 것으로, 하우징본체(211)에서 기액접촉수단(220)이 이탈되지 않도록 하며, 하우징본체(211) 내부를 외부와 밀폐 차단시키기 위한 것을 특징으로 한다.

상기 접착제유입홈(213)은 기액접촉수단(220)이 하우징본체(211)에 접착제(212)를 통한 고정시 접착고정력을 높여주기 위해 하우징본체(211) 상부와 하부 외주면으로 다수 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 접착제유입홈(213)으로 유입되는 접착제(212)는 기액접촉수단(220)과 하우징본체(211)의 접착고정력을 높여줄 뿐만아니라 기체유입에 의한 압력에 의해 수축 또는 팽창시 하우징본체(211)와 기액접촉수단(220) 사이의 틈이 발생되지 않도록 하는 것을 특징으로 한다.

상기 접착제유입홈(213)으로 유입되는 접착제(212)는 하우징본체(211) 외부로 유출되지 않도록 하우징본체(211) 외부에서 접착제유입홈(213)을 테이프 등을 부착하여 접착제(212) 도포 후 접착제(212) 경화시 떼어냄으로 접착제유입홈(213)에서 접착제(212)가 외부로 유출되지 않도록 하는 것을 특징으로 한다.

도 5에 도시된 바와 같이 상기 기체유입로(214)는 제2하우징덮개(240)에 형성되는 기체유입부(242)를 통해 하우징본체(211) 측으로 공급되는 기체가 하우징본체(211) 일측으로 형성되는 기체유입홀(215) 측으로 공급이 원활하게 이루어지도록 하우징본체(211) 상측 단부 일측에서 수직방향으로 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 기체유입로(214)는 일정 깊이 홈으로 형성되며, 하우징본체(211) 상부 둘레로 다수의 기체유입로(214)가 형성되고, 기체유입로(214)를 통해 기체가 공급됨으로 공급되는 기체 압력에 의해 하우징본체(211)와 제2하우징덮개(240) 틈으로 유출되지 않도록 하는 것을 특징으로 한다.

상기 기체유입홀(215)은 상기 기체유입로(214) 일측에 형성되는 것으로, 기체유입로(214)를 따라 공급되는 기체가 하우징본체(211) 내부로 공급되도록 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 기체유입홀(215)은 기체유입로(214)가 형성되는 곳마다 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 드래인홀(216)은 하우징본체(211) 하측 단부에 형성되는 것으로, 상기 기체유입홀(215)과 대칭되는 위치에 형성되며, 하우징본체(211) 내부공간에서 기액접촉수단(220)에서 용출되는 용출액이 드래인부(233) 측으로 배출되도록 다수 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 드래인유로(217)는 상기 드래인홀(216)을 통해 유출되는 용출액이 드래인부(233) 측으로 원활하게 배출되도록 하우징본체(211) 하측 단부 일측에 형성되는 드래인홀(216) 측에서 수직으로 일정깊이 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 기액접촉수단(220)은 하우징(210) 내부 중앙에 형성되는 것으로, 다수의 중공사막이 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 중공사막은 기체투과막인 것으로, 초순수가 기액접촉수단의 미세관로(중공사막 내부에 형성된 미세관로)를 따라 이동시 기체투과막인 중공사막은 초순수에 의해 젖지 않고, 외부에서 공급되는 기체만 투과되는 것을 특징으로 한다.

상기 제1하우징덮개(230)는 초순수유입부(231)와, 드래인유출로(232)와, 드래인부(233)와, 제1결합수단(234)를 포함하도록 구성되며, 구체적으로 상기 초순수유입부(231)는 하우징본체(211) 하부로 결합되는 제1하우징덮개(230)에 형성되는 것으로, 기액접촉수단(220) 측으로 초순수를 공급하도록 제2공급관(150)에 연결되는 것을 특징으로 한다.

상기 드래인유출로(232)는 상기 드래인유로(217)를 따라 배출되는 용출액이 드래인유출로(232)를 따라 서서히 드래인부(233)로 배출되도록 제1하우징덮개(230) 내부에 원형의 띠 형태로 형성되며, 용출액의 양이 많아 질 경우 드래인유출로(232)에 잔류되면서 서서히 드래인부(233)로 배출되도록 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 드래인부(233)는 제1하우징덮개(230)에 형성되는 것으로, 기액접촉수단(220)에서 하우징(210) 내부공간으로 용출되는 용출액이 하우징(210) 내부공간에 잔류되지 않도록 하기 위한 것으로, 제1하우징덮개(230) 일측에 형성되는 것을 특징으로 하며, 상기 드래인부(233)는 용출액을 배출하기 위해 타이머(233-3)의 제어신호에 의해 개폐되는 드래인밸브(233-1)와, 드래인밸브(233-1)의 열림시 하우징 (210)내부의 급격한 압력 저하를 방지하기 위해 드래인밸브(233-1) 일측으로 형성되는 미세조절밸브(233-2)와 설정된 시간마다 상기 드래인밸브(233-1)의 개폐를 제어하기 위한 제어신호를 생성하는 타이머(233-3)를 포함하도록 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 용출액을 배출하기 위해 드래인밸브(233-1)가 항시 오픈 되어 있으면 하우징(210) 내부 공간이 외부와 항시 연결되어 있어 외부 환경에 의해 영향을 받아 효과적으로 초순수와 기체가 혼합되지 않을 수 있다.

따라서, 타이머(233-3)에 의해 설정된 시간에만 드래인밸브(233-1)를 오픈하여 용출액을 배출시킴으로 외부 환경으로부터 하우징(210) 내부 환경이 최소한의 영향을 받을 수 있도록 한다.

또한, 드래인 밸브(233-1)가 오픈되면 하우징(210) 내부 환경(예 : 압력)이 급격히 변화되므로 이를 방지하기 위해 미세조절밸브(233-2)를 형성한다.

상기 미세조절밸브(233-2)는 핀 밸브일 수 있다.

상기 제1결합수단(234)은 하우징본체(211) 하측 단부에 형성되는 것으로 제1하우징덮개(230)가 결합되는 것을 특징으로 한다.

상기 제2하우징덮개(240)는 초순수유출부(241)와, 기체유입부(242)와, 기체유로(243)와, 제2결합수단(244)를 포함하도록 구성되며, 구체적으로 상기 초순수유출부(241)는 제2하우징덮개(240)에 형성되는 것으로, 기액접촉수단(220)에서 초순수와 기체의 혼합된 혼합수(초순수+기체)가 제4공급관(170)을 통해 제3공급관(160) 측으로 배출되도록 형성되는 것으로, 상기 초순수유출부(241)는 제2하우징덮개(240) 일측에 형성되며, 초순수유출부(241)는 제4공급관(170)과 연결되는 것을 특징으로 한다.

상기 기체유입부(242)는 제2하우징덮개(240) 일측에 형성되는 것으로, 구체적으로 기체유입부(242)는 외부의 기체공급수단(300)에서 공급되는 기체가 하우징(210) 내부로 유입되도록 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 기체유로(243)는 기체유입홀(215) 간의 하우징(210) 둘레로 형성되며, 기체가 원활하게 공급되도록 다수 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 제2결합수단(244)은 하우징본체(211) 상측 단부에 형성되는 것으로 제2하우징덮개(240)가 결합되는 것을 특징으로 한다.

도 5에서 보는 바와 같이, (a)는 제2하우징덮개(240)를 확대한 것이며, (b)는 제1하우징덮개(230)를 확대한 것을 나타내고 있다.

(a)와 (b)에서 보는 바와 같이, 기액접촉수단(220)이 하우징(210)에 접착제(212)를 통해 고정되며, 고정력을 높여주기 위해 접착제유입홈(213)이 형성되고, 상기 접착제홈(213)에 접착제(212)가 유입되도록 형성되는 것을 나타내고 있다.

또한, (a)에서 보는 바와 같이, 기체유입부(242)를 통해 공급되는 기체가 기체유입로(214)를 통해 기체유입홀(215)로 공급되며, 공급시 기체유입로(214)로 공급되는 기체가 제2하우징덮개(240) 내부에서 순환되어 원활하게 기체유입홀(215)으로 공급되도록 기체유로(243)가 형성되는 것을 나타내고 있다.

또한, (b)에서 보는 바와 같이, 드래인부(233)를 통해 배출되는 용출액인 초순수가 드래인홀(216)을 통해 드래인유로(217)를 따라 배출되며, 배출시 제1하우징덮개(230) 내부에서 잔류되어 서서히 드래인부(233)를 통해 배출되도록 드래인유출로(232)가 형성되는 것을 나타내고 있다.

상기에서 언급한 바와 같이, 기체혼합수단(200)는 실시예1의 기체혼합수단(200) 또는 실시예2의 기체혼합수단(200) 중 어느 하나의 기체혼합수단(200)를 사용하는 것을 특징으로 한다.

상기 기체혼합수단(200)의 실시예1과 실시예2의 드래인부(233)는,

상기 하우징(210) 내부 공간으로 용출된 용출액을 하우징(210) 외부로 배출하기 위해 타이머(233-3) 제어신호에 따라 개폐되도록 형성되는 드래인밸브(233-1)와;

상기 드래인밸브(233-1)의 개폐시 급격한 압력 저하를 방지하기 위해 드래인밸브(233-1) 일측으로 형성되는 미세조절밸브(233-2)와;

설정된 시간마다 드래인밸브(233-1)를 개폐하기 위한 제어신호를 생성하는 타이머(233-3)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 드래인밸브(233-1)는 하우징(210) 내부 공간으로 용출되는 용출액을 외부로 배출하기 위한 것으로, 상기 드래인밸브(233-1)는 하우징(210) 하단부에 형성되는 드래인부(233)에 연결되는 것을 특징으로 한다.

상기 드래인밸브(233-1)의 열림으로 하우징(210) 내부 공간에 잔류하는 용출액이 외부로 배출되는데, 만약 용출액의 배출이 없으면 하우징(210) 내부 공간에 잔류하는 용출액으로 인해 하우징(210) 내부 공간의 압력이 높아지고 하우징(210) 내부로 공급되는 기체의 공급량이 적어지는 현상이 일어난다. 이를 방지하기 위한 것이 용출액 배출인 것이다.

상기 미세조절밸브(233-2)는 드래인밸브(233-1)의 개방시 급격히 저하되는 압력을 방지하기 위해 형성되는 것으로, 외부로 용출되는 용출액을 미세하게 배출시킴으로 하우징(210) 내부의 압력 변화 없이 용출액을 배출하는 것을 특징으로 한다.

타이머에서 설정한 시간간격마다 드래인 밸브가 열리게 되는데 드래인밸브가 열리게 되면 기체혼합수단(200) 내부와 외부가 상호 연결된 상태가 되어 기체혼합수단(200) 내부의 용출액이 외부로 배출도 되지만, 기체혼합수단(200) 내부가 외부 환경에 영향을 받아 기체혼합수단(200) 내부에서 일어나는 초순수와 기체의 혼합에 악영향을 미칠 수있게 된다.

따라서 용출액 배출이라는 목적을 달성하면서도 기체혼합수단(200) 내부가 외부 환경에 영향을 최소로 받을 수 있도록 하기 위한 것이 미세조절밸브(233-2)이다.

상기 미세조절밸브(233-2)는 밸브의 개폐가 미세하게 조절되는 것으로, 핀(바늘) 또는 볼 등의 형태로 형성되는 밸브인 것을 특징으로 한다.

상기 타이머(233-3)는 드래인밸브(233-1)와 연동 되어 형성되는 것으로, 사용자가 원하는 시간을 설정하고 설정된 시간에 따라 드래인밸브(233-1)가 자동 개폐되도록 하는 제어신호를 생성하는 것을 특징으로 한다.

상기 시간의 설정은 닫힘시간 설정과 열림시간 설정이 있을 수 있다.

닫힘시간이란 드래인밸브가 닫혀져 있는 시간을 의미 하는 것이고 열림시간이란 드래인밸브가 열려져 있는 시간을 의미한다.

예들 들어, 닫힘시간을 10시간, 열림시간을 1시간으로 설정하면, 10시간동안 닫혀 있다가 드래인 밸브는 열리게 되고, 열린 후 1시간 동안만 열려 있다 닫히게 되는 것이다.

도 6에서 보는 바와 같이, 상기 기체공급수단(300)은 기체저장탱크(310)에 저장된 기체를 비저항조절수단(400)으로 공급하기 위한 것으로, 상기 기체공급수단(300)은 기체를 저장하는 기체저장탱크(310)와, 기체저장탱크(310)의 자동개폐를 위한 기체밸브(320)와, 기체의 압력을 센싱하기 위한 기체압력센서(330)를 포함하도록 구성되는 것을 특징으로 한다.

구체적으로 상기 기체공급수단(300)은 상기 비저항조절수단(400)으로 공급할 기체를 저장하기 위해 형성되는 복수의 기체저장탱크(310)와;

기체를 비저항조절수단(400)으로 공급하기 위해 자동 개폐되도록 상기 복수의 기체저장탱크(310)마다 형성되는 복수의 기체밸브(320)와;

상기 기체저장탱크(310)에서 비저항조절수단(400)으로 공급되는 기체의 압력을 센싱하기 위해 상기 복수의 기체저장탱크(310)마다 형성되는 복수의 기체압력센서(330)를 포함하며,

상기 기체밸브(320)는 다른 기체밸브(320)와 상호 연동 되도록 구성되어 복수의 기체저장탱크(310) 중 어느 하나의 기체저장탱크(310)의 기체가 완전히 소진되거나 일정 이하의 압력이 되는 경우, 해당 기체밸브(320)는 자동으로 닫히고, 다른 기체저장탱크(310)의 기체밸브(320)가 개방되어 기체를 비저항조절수단(400)으로 공급하는 것을 특징으로 한다.

상기 기체저장탱크(310)는 비저항조절수단(400)으로 공급할 기체를 저장하는 탱크로 복수개 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 기체저장탱크(310)는 비저항조절수단(400)으로 기체 공급시 지속적인 기체공급을 위해 복수 개 형성되며, 예를 들어 도6에 도시된 바와 같이 3개의 기체저장탱크(310)중 어느 하나의 기체저장탱크(310)의 기체가 완전히 소진시 자동으로 다른 기체저장탱크(310)의 기체를 사용할 수 있도록 형성되는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 기체저장탱크(310)에 저장되는 기체는 이산화탄소인 것을 특징으로 한다.

상기 기체밸브(320)는 기체저장탱크(310)에 저장되는 기체가 비저항조절수단(400) 측으로 공급되도록 개폐되는 것으로, 각각의 기체저장탱크(310)마다 기체밸브(320)가 형성되는 것을 특징으로 한다.

기체저장탱크(310)마다 형성되는 기체밸브(320)는 다른 기체밸브(320)와 상호 연동 되도록 형성된다. 연동 된다는 의미는 복수로 형성되는 기체저장탱크(310) 중 어느 하나의 기체저장탱크(310)의 기체가 완전히 소진되거나, 일정 압력 이하가 되는 경우, 해당되는 기체저장탱크(310)의 기체밸브(320)가 자동으로 닫히고, 동시에 다른 기체저장탱크(310)의 기체밸브(320)가 열림으로 비저항조절수단(400) 측으로 기체 공급이 연속적으로 이루어지는 것을 의미한다.

상기 기체압력센서(330)는 기체저장탱크(310)에 저장되는 기체의 압력을 센싱하기 위한 것으로, 복수로 형성되는 각각의 기체저장탱크(310)마다 기체압력센서(330)가 형성되어 압력을 센싱하는 것을 특징으로 한다.

상기 기체압력센서(330)는 기체저장탱크(310) 내부의 기체압력을 센싱하며, 기 설정된 압력 이하로 압력이 낮아질 경우 기체가 소진될 우려가 있는 것으로 판단하여 제어신호를 기체밸브(320)로 전달하여 해당 기체밸브가 닫히도록 한다.

이때 상술한 바와 같이 어느 하나의 기체밸브가 닫히게 되면 이와 연동 되어 있는 다른 기체밸브가 오픈 되어 지속적으로 기체를 비저항조절수단(400)으로 공급하게 되는 것이다.

여기서 새롭게 오픈 되는 기체밸브가 먼저 오픈 되고 닫히는 기체밸브는 나중에 닫히게 된다. 즉, 현재 기체를 공급하고 있는 기체저장탱크에 연결된 기체압력센서(330)에서 기 설정된 압력 이하가 감지되면 제어신호를 해당 기체밸브로 보내게 된다. 이때 제어신호를 받은 해당 기체밸브와 연동 되어 있는 다른 기체밸브가 먼저 열리고 제어신호를 받은 해당 기체밸브가 이어서 닫히게 되는 것이다.

도 6에서 보는 바와 같이, 기체저장탱크(310)에서 공급되는 기체의 흐름에 대한 것으로, 예를 들어 도 6 (a)는 복수개로 형성되는 기체저장탱크(310) 중 첫 번째 기체저장탱크(310)를 사용하고 있는 것으로, 기체밸브(320)가 개방된 상태이며, 다른 기체저장탱크(310)의 기체밸브(320)는 폐쇄되어 첫 번째 기체저장탱크(310)만 사용되는 것을 나타내고 있다.

이러한 상태에서 기체를 공급하고 있는 첫 번째 기체저장탱크(310)내의 기체 압력이 기 설정된 압력 이하로 떨어지게 되면 (b)에서 보는 바와 같이, 첫 번째 기체저장탱크(310)의 기체밸브(320)가 폐쇄되고, 두 번째 기체저장탱크(310)의 기체밸브(320)가 개방된다. 이때 두 번째 기체저장탱크(310)의 기체밸브 개방이 먼저 이루어지고 첫 번째 기체저장탱크(310)의 기체밸브 폐쇄는 다음으로 이루어지게 된다. 이러한 기체밸브간의 연동 동작에 의해비저항조절수단(400) 측으로 공급되는 기체가 공급 도중 끈기지 않고, 계속해서 공급이 진행될 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다.

도 1과 도 7에서 보는 바와 같이, 상기 비저항조절수단(400)은 기체공급수단(300)에서 공급되는 기체량을 조절하여 기체혼합수단(200)으로 공급하기 위한 것으로, 기체량의 조절은 초순수유량계(130)로부터 제공받는 초순수 공급량에 따라 조절되는 것을 특징으로 한다.

상기에서 초순수 공급량에 따라 기체공급수단으로 공급되는 기체량은 제조된 세정액의 비저항값이 목표 비저항값이 되도록 하기 위한 기체량인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 비저항조절수단(400)은 비저항센싱수단(500)에서 센싱 되는 세정액의 비저항 값에 따라 기체혼합수단(200)으로 공급하는 기체량을 조절한다.

즉, 상기 비저항조절수단(400)은 1차적으로 초순수유량계(130)로부터 제공받는 초순수 공급량에 기초하여 기체혼합수단(200)으로 공급하는 기체량을 조절하고, 2차적으로 비저항센싱수단(500)에서 센싱 되는 세정액의 비저항 값에 따라 기체혼합수단(200)으로 공급하는 기체량을 조절하는 것을 특징으로 한다.

구체적으로 설명하면, 1차적으로 제조된 세정액의 비저항값이 목표 비저항값이 되도록 초순수 공급량에 따라 기체공급수단으로 공급되는 기체량을 조절한다. 그러나 상기 공급된 기체량에 의해 제조된 세정액이 목표 비저항값을 갖을 수 도 있지만 현실적으로 세정액 제조장치의 장치 내적 또는 외적 요인에 의해 목표 비저항값을 갖지 않게 된다.

본 발명에서는 상기 문제점을 해결하기 위해 2차적으로 비저항센싱수단을 통해 제조된 세정액의 비저항값을 측정하고 측정된 비저항값이 목표 비저항값인지를 비교한 후 목표 비저항값이 아니면 목표 비저항값이 될수 있도록 기체 공급량을 조절하여 공급하게 된다.

즉, 측정된 비저항값이 목표 비저항값보다 크면 공급 기체량을 증가하고, 반대로 작으면 공급기체량을 감소시키는 것이다. 이러한 과정을 측정된 비저항값이 목표 비저항값이 될때까지 반복하게 되는 것이다.

상기 비저항조절수단(400)은 초순수유량계(130)에서 감지되는 초순수 유량값과 비저항센싱수단(500)에서 감지되는 비저항값을 수신하도록 형성되는 수신부(410)와;

초순수유량계(130)를 통해 공급되는 초순수량과 비저항센싱수단(500)에서 센싱되는 비저항값에 따른 제어부의 제어에 의해 개폐되는 제어밸브(420)와;

저장부의 정보를 참조하여 수신된 초순수 유량 값에 대응하는 투입 기체량을 결정하고, 결정된 투입 기체량이 기체혼합수단(200)으로 공급될 수 있도록 제어밸브를 제어하며, 수신된 비저항값을 목표 비저항값과 비교하고, 일치하지 않는 경우 수신된 비저항값과 목표 비저항값이 일치하도록 하기 위해 필요한 조절 기체량을 저장부의 정보를 참조하여 결정하고, 결정된 조절 기체량이 기체혼합수단(200)으로 공급될 수 있도록 제어밸브를 제어하는 제어부(430)와;

세정액이 목표 비저항값을 갖도록 하기 위한, 공급되는 초순수의 유량값에 따른 투입 기체량에 대한 정보와 수신된 비저항 값과 목표 비저항 값이 일치하도록 하기 위해 필요한 조절 기체량에 대한 정보가 저장되는 저장부(440)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 수신부(410)는 초순수유량계(130)를 통해 감지되는 초순수 유량값 정보와 비저항센싱수단(500)에서 감지되는 비저항 값 정보를 수신하기 위한 것으로, 비저항조절수단(400)에서 기체혼합수단(200) 측으로 공급되는 기체량을 조절하기 위해 초순수유량계(130)의 유량정보와 비저항센싱수단(500)의 비저항값 정보를 수신하는 것을 특징으로 한다.

상기 제어밸브(420)는 수신부(410)를 통해 수신된 초순수유량계(130)의 초순수 유량정보와 비저항센싱수단(500)의 비저항값에 따른 제어부의 제어에 따라 개폐가 조절되는 전자식 밸브로써, 상기 제어밸브(420)는 정밀 조절이 가능한 MFC(Mass Flow Controller:질량유량계)인 것을 특징으로 한다.

상기 제어밸브(420)는 초순수 유량값 정보에 대응하는 저장부(440)에 저장된 공급 기체량이 공급되도록 제어되며, 비저항센싱수단의 비저항값 정보에 대응하는저장부(440)에 저장된 조절 기체량이 공급되도록 제어되는 것을 특징으로 한다.

상기 제어부(430)는 저장부의 정보를 참조하여 수신된 초순수 유량 값에 대응하는 투입 기체량을 결정하고, 결정된 투입 기체량이 기체혼합수단(200)으로 공급될 수 있도록 제어밸브를 제어하며, 수신된 비저항값을 목표 비저항값과 비교하고, 일치하지 않는 경우 수신된 비저항값과 목표 비저항값이 일치하도록 하기 위해 필요한 조절 기체량을 저장부의 정보를 참조하여 결정하고, 결정된 조절 기체량이 기체혼합수단(200)으로 공급될 수 있도록 제어밸브를 제어하는 것을 특징으로 한다.

예를 들어, 초순수제공부(110)에서 공급되는 초순수가 1

일 때, 목표 비저항값(일반적으로 0.2~2MΩ㎝)을 갖는 세정액이 제조되기 위해서 기체가 1g/㎥ 이 필요하다면 제어부(430)는 상기 기체량이 공급될 수 있도록 제어밸브(420)를 개방하도록 제어한다.

상기 초순수유량계(130)의 유량값 정보에 따른 기체량이 공급되도록 제어밸브(420)가 개방되어 기체가 공급되면 공급된 기체량이 혼합된 세정액이 제조되어 세정액을 공급받는 장치(700)측으로 공급되며 공급되는 세정액의 비저항값을 비저항센싱수단(500)에서 측정한다.

상기 제어부(430)는 측정된 비저항값과 목표 비저항값을 비교하여 일치 여부를 판단한다. 만일 측정된 비저항값과 목표 비저항값이 동일하면 제어밸브(420)의 조절 없이 기체를 공급하며, 측정된 비저항값과 목표 비저항값이 동일하지 않는 경우, 제어부(430)는 제어밸브(420)를 제어하여 기체혼합수단(200)로 공급되는 기체량을 조절하여 비저항센싱수단(500)에서 측정되는 비저항값이 목표 비저항값이 되도록 한다.

예를 들어, 현재 공급되는 초순수량이 1

, 현재 공급되고 있는 기체량이1g/㎥, 현재 측정된 비저항값이 0.8MΩ㎝, 목표 비저항값이 0.4MΩ㎝이라면, 제어부(430)는 공급되는 기체량을 1g/㎥ 보다는 많게 증가시켜 공급함으로 비저항센싱수단(500)에서 측정되는 비저항값이 목표 비저항값인 0.4MΩ㎝이 되도록 제어밸브(420)를 제어하는 것이다.

반대로, 현재 공급되는 초순수량이 1

, 현재 공급되고 있는 기체량이1g/㎥, 현재 측정된 비저항값이 0.2MΩ㎝, 목표 비저항값이 0.4MΩ㎝이라면, 제어부(430)는 공급되는 기체량을 1g/㎥ 보다는 적게 감소시켜 공급함으로 비저항센싱수단(500)에서 측정되는 비저항값이 목표 비저항값인 0.4MΩ㎝이 되도록 제어밸브(420)를 제어하는 것이다.

상기 저장부(440)는 세정액이 목표 비저항값을 갖도록 하기 위한, 공급되는 초순수의 유량값에 따른 투입 기체량에 대한 정보와 측정된 비저항 값과 목표 비저항 값이 일치하도록 하기 위해 필요한 조절 기체량에 대한 정보가 저장되는 것을 특징으로 한다.

예들 들어 아래표1,2와 같은 테이블정보가 저장될 수 있는 것이다.(수치는 정확한 수치가 아닌 설명을 위한 예시적 수치임)

공급되는 초순수량	목표 비저항값을 위한 투입 기체량
	1g/㎥
	2g/㎥

비저항값의 차	목표 비저항값을 위한 조절 기체량
0.1	0.1g/㎥
0.4	0.4g/㎥

도 1과 도 8에서 보는 바와 같이, 본 발명의 비저항 조절장치(10)는 비저항센싱수단(500) 전단에 형성되는 혼합기(600)를 더 포함할 수 있다.

도 8(a)에 도시된 바와 같이, 상기 혼합기(600)는,

초순수와 혼합수를 섞이게 할 수 있는 내부공간이 형성되는 혼합기하우징(610)과,

초순수와 혼합수가 혼합기하우징 내부로 유입되도록 하기 위해 혼합기하우징 일측에 형성되는 투입구(611)와,

혼합기하우징 내부에 형성되며 다수의 홀이 형성되어 상기 홀을 초순수와 혼합수가 관통하는 과정에 상호 섞이게 하기 위한 스트레이너(620)와,

초순수와 혼합수가 섞인 세정액을 혼합기하우징 외부로 배출하기 위해 혼합기하우징 타측에 형성되는 배출구(612)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

도 8(b)에 도시된 바와 같이, 상기 혼합기(600)는,

초순수와 혼합수를 섞이게 할 수 있는 내부공간이 형성되는 혼합기하우징(610)과,

초순수와 혼합수가 혼합기하우징 내부로 유입되도록 하기 위해 혼합기하우징 일측에 형성되는 투입구(611)와,

혼합기하우징 내부에 형성되며 다수의 격벽으로 구성되어 초순수와 혼합수가 상기 격벽에 부딪히는 과정에 상호 섞이게 하기 위한 배플(630)과,

초순수와 혼합수가 섞인 세정액을 혼합기하우징 외부로 배출하기 위해 혼합기하우징 타측에 형성되는 배출구(612)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 혼합기하우징(610) 일측은 투입구(611), 타측은 배출구(612)로 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 혼합기하우징(610)은 일측으로 분배기(140)에서 공급되는 초순수와 기체혼합수단(200)에서 공급되는 혼합수 유입될 수 있도록 투입구(611)가 형성되며, 상기 유입구로 유입된 초순수와 혼합수는 후술할 스트레이너 또는 배플을 통과하면서 상호 혼합되어 배출구(612) 측으로 배출되는 것을 특징으로 한다.

상기 혼합기(600)는 내부에서 초순수와 혼합가 다수의 홀을 관통하며 혼합되도록 형성되는 스트레이너(620) 또는 유입되는 초순수와 혼합수가 격벽에 부딪혀 혼합되도록 형성되는 배플(630) 중 적어도 어느 하나를 선택하여 사용하는 것을 특징으로 한다.

도 8(a)에서 보는 바와 같이, 혼합기(600) 내부에 스트레이너(620)가 형성되는 것으로, 초순수와 혼합수가 다수의 홀이 형성되는 스트레이너(620)를 통과하는 과정중에 상호 혼합되어 세정액이 제조되는 것으로, 제3공급관(160)을 통해 혼합기(600) 측으로 공급되는 초순수와 혼합수는 혼합기 하우징(610)의 일측으로 형성된 투입구(611)를 통해 유입되며, 투입구(611)로 유입된 초순수와 혼합수는 스트레이너(620)에 형성된 홀을 관통하여 통과하는 과정에서 초순수와 혼합수가 섞이게 된다.

상기 스트레이너(620) 외부로 배출되는 세정액(초순수+혼합수)이 혼합기하우징(610) 일측으로 형성되는 배출구(612)를 통해 세정액을 공급받는 장치(700) 측으로 배출되는 것을 특징으로 한다.

도 8(b)에서 보는 바와 같이, 제3공급관(160)을 통해 혼합기(600) 측으로 공급되는 초순수와 혼합수는 혼합기하우징(610)의 일측으로 형성된 유입구(611)를 통해 유입되며, 유입구로 유입된 초순수와 혼합수는 다수의 격벽으로 형성되는 배플(630)을 통과하는 과정에서 상호 섞이게 된다. 이때 다수의 격벽에 초순수와 혼합수가 부딪혀 와류가 발생 되며, 와류 현상에 의해 초순수와 혼합수가 섞이게 된다.

배플(630) 일측으로 배출되는 세정액(초순수+혼합수)이 혼합기하우징(610) 일측으로 형성되는 배출구(612)를 통해 세정액을 공급받는 장치(700) 측으로 배출되는 것을 특징으로 한다.

도 2는 본 발명 세정액 비저항 조절장치에 대한 초순수와 기체의 흐름을 나타내는 것으로, 초순수제공부(110)에서 공급되는 초순수가 제1공급관(120)을 통해 공급되며, 이때 제1공급관(120)에 형성되는 초순수유량계(130)에서 설정되는 유량 정보에 따라 제1공급관(120)을 통해 분배기(140) 측으로 설정된 유량의 초순수가 공급되는 것을 특징으로 한다.

상기 분배기(140)로 공급되는 초순수는 일부는 분배기(140) 일단으로 연결되는 제2공급관(150)으로 공급되고, 일부는 분배기(140) 타단으로 연결되는 제3공급관(160)으로 공급되는 것을 특징으로 한다.

상기 제2공급관(150)으로 공급되는 초순수는 제2공급관(150) 일단이 기체혼합수단(200)에 연결되어 제2공급관(150)으로 공급되는 초순수가 기체혼합수단(200)로 공급되는 것을 특징으로 한다.

상기 제2공급관(150)을 통해 기체혼합수단(200)로 공급된 초순수가 기체혼합수단(200)의 초순수유입부(231)를 통해 기체혼합수단(200)의 하우징(210) 내부로 유입되며, 상기 하우징(210) 내부 중앙에 형성되는 기액접촉수단(220)의 내부 미세관로를 따라 초순수가 이동되는 것을 특징으로 한다.

이때, 기체공급수단(300)에서 비저항조절수단(400)에 의해 설정된 기체가 하우징(210) 내부로 공급되며, 상기 기체가 기액접촉수단(220)의 내부 미세관로를 따라 이동되는 초순수에 접촉됨으로 초순수와 기체의 혼합이 이루어지는 것을 특징으로 한다.

상기 초순수와 기체가 혼합된 혼합수(초순수+기체)는 하우징(210) 상부에 형성되는 초순수유출부(241)를 통해 유출되며, 상기 초순수유출부(241)에 연결되는 제4공급관(170)을 따라 제3공급관(160) 측으로 이동되게 되며, 상기 세정액을 공급받는 장치(700) 측으로 이동되는 제3공급관(160)의 초순수와 제4공급관(170)에서 공급되는 혼합수(초순수+기체)가 혼합되어 세정액을 공급받는 장치(700) 측으로 이동되며, 상기 세정액을 공급받는 장치(700) 측으로 이동 전 분배기(140)에서 제3공급관(160)으로 공급되는 초순수와 기체혼합수단(200)에서 기액접촉된 혼합수(초순수+기체)의 혼합이 이루어지도록 혼합기(600)를 통해 이동되는 것을 특징으로 한다.

상기 혼합기(600)를 통해 초순수와 혼합수(초순수+기체)가 혼합되어 세정액이 제조되며, 상기 세정액은 비저항센싱수단(500)을 거쳐 세정액을 공급받는 장치(700)로 공급되는 것을 특징으로 한다.

도 9에서 보는 바와 같이, 상기 비저항 조절장치(10)는 기체공급수단(300)에서 공급되는 기체를 제어하는 비저항조절수단(400)의 고장시 수동으로 기체를 조절하기 위해 비저항조절수단(400)과 기체유입부(242) 사이에 형성되는 정밀조절밸브(450)를 더 포함하며,

상기 정밀조절밸브(450)는,

단수 또는 복수개로 형성되는 것을 특징으로 한다.

기체공급수단(300)을 통해 공급되는 기체를 초순수유량계의 유량값과 비저항센싱수단의 비저항값에 따라 비저항조절수단(400)이 미세조절을 하여 공급하지만, 비저항조절수단(400)의 고장 또는 오류발생시 기체유입부(242)를 통해 공급되는 기체를 수동으로 미세조절하기 위해 상기 정밀조절밸브(450)를 형성하는 것을 특징으로 한다.

상기 정밀조절밸브(450)는 하나가 설치되어 미세조절이 가능하지만, 하나의 정밀조절밸브(450)로 미세조절이 어려운 경우 또는 초순수 공급량이 많아지는 경우 정밀조절밸브(450)를 복수개 설치하여 수동으로 미세조절이 가능하도록 하는 것을 특징으로 한다.

상기에서는 본 발명 세정액 비저항 조절장치에 대해 설명하였으며, 아래에서는 세정액 비저항 조절방법에 대해 상세히 설명한다.

도 10에서 보는 바와 같이, 본 발명인 초순수에 기체를 혼합하여 제조되는 세정액의 비저항을 조절하는 세정액 비저항 조절방법은,

초순수제공부(110)로부터 공급되는 초순수 중 일부를 기체혼합수단(200)로 공급하는 초순수공급단계(S100)와;

초순수제공부(110)로부터 공급되는 초순수 유량에 따라 기체혼합수단(200)에 공급할 기체량을 결정하고, 결정된 기체량을 기체혼합수단(200)에 공급하는 제1기체공급단계(S200)와;

기체혼합수단(200)에 공급된 초순수와 기체를 중공사방식의 기액접촉수단(220)을 통해 혼합하는 기액혼합단계(S300)와;

세정액을 공급받는 장치(700)로 공급되는 세정액의 비저항값을 측정하는 비저항측정단계(S400)와;

측정된 비저항값과 목표 비저항값과의 일치 여부를 판단하는 비저항판단단계(S500)와;

상기 비저항판단단계(S500)에서의 판단결과 일치하지 않는 경우, 기체혼합수단(200)에 공급할 기체량을 재조정하고, 재조정된 기체량을 기체혼합수단(200)에 공급하는 제2기체공급단계(S600)와;

비저항측정단계(S400)와 비저항판단단계(S500)와 제2기체공급단계(S600)를 측정된 비저항값과 목표 비저항값이 일치할 때까지 반복하는 비저항조정단계(S700)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 초순수공급단계(S100)는 초순수제공부(110)로부터 공급되는 초순수를 분배기(140)를 통해 일부는 기체혼합수단(200) 측으로 공급하고, 일부는 세정액을 공급받는 장치(700) 측으로 공급하기 위한 것으로, 제1공급관(120)을 통해 분배기(140) 측으로 초순수가 공급되며, 분배기(140)에서 기체혼합수단(200) 측으로는 제2공급관(150)을 통해 공급되고, 분배기(140)에서 세정액을 공급받는 장치(700) 측으로는 제3공급관(160)을 통해 공급되는 것을 특징으로 한다.

상기 제1기체공급단계(S200)는 초순수제공부(110)에서 공급되는 초순수의 유량에 따라 기체혼합수단(200)에 공급할 기체량을 저장부에 저장된 정보(세정액이 목표 비저항값을 갖도록 하기 위한 공급되는 초순수의 유량값에 따른 투입 기체량에 대한 정보)를 참조하여 결정하고, 결정된 기체량을 기체혼합수단(200)에 공급하는 것으로, 기체혼합수단(200)으로 공급되는 기체량은 초순수유량계(130)의 유량정보를 비저항조절수단(400)의 수신부(410)를 통해 수신받아 초순수유량계(130)의 유량정보에 따라 저장부(440)에 저장되는 초순수 유량정보에 대한 공급 기체량 정보를 참조하여 제어부(430)가 제어밸브(420)를 조절하여 공급하는 것을 특징으로 한다.

상기 기액혼합단계(S300)는 제2공급관(150)을 통해 공급되는 초순수가 초순수유입부(231)를 통해 기액접촉수단(220)으로 유입되고, 기체가 기체유입부(242)를 통해 하우징(210) 내부로 유입됨으로, 기액접촉수단(220)을 통해 이동되는 초순수에 기체가 접촉 혼합되는 것을 특징으로 한다.

상기 기액접촉수단(220)은 기체투과막인 중공사방식으로 형성되며, 내부가 미세관로로 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 비저항측정단계(S400)는 세정액을 공급받는 장치(700)로 공급되는 세정액의 비저항값을 비저항센싱수단(500)에 의해 측정하는 것을 특징으로 한다.

상기 비저항판단단계(S500)는 비저항센싱수단(500)에 의해 측정되는 비저항값과 목표 비저항값을 비저항조절수단(400)이 비교하여 비저항값과 목표 비저항값이 일치 하는지 여부를 판단 하는 것을 특징으로 한다.

상기 제2기체공급단계(S600)는 비저항센싱수단(500)에서 측정되는 비저항값과 목표 비저항값이 동일하지 않을 경우, 저장부에 저장된 정보(측정된 비저항 값과 목표 비저항 값이 일치하도록 하기 위해 필요한 조절 기체량에 대한 정보)를 참조하여 기체혼합수단(200)에 공급할 조절 기체량을 결정하고, 결정된 조절 기체량이 기체혼합수단으로 공급될 수 있도록 제어부(430)를 통해 제어밸브(420)를 제어하여 조절된 기체량만큼 기체를 공급하는 것을 특징으로 한다.

상기 비저항조정단계(S700)는 비저항센싱수단을 통해 측정되는 비저항값이 목표 비저항값이 될 때 까지 상기 비저항측정단계(S400)와 비저항판단단계(S500)와 제2기체공급단계(S600)를 반복하는 것을 특징으로 한다.

상기 세정액 비저항 조절방법은 상기 기액혼합단계(S300)에서 기체혼합수단(200) 내부 공간으로 용출된 용출액을 기체혼합수단(200) 외부로 배출하기 위한 드래인단계(S800)를 더 포함할 수 있다.

상기 드래인단계(S800)는,

기체혼합수단(200) 내부 공간으로 용출된 용출액이 일정 시간 간격마다 드래인부(233)를 통해 외부로 배출되도록 하는 시간을 설정하는 타이머설정단계(S810)와;

설정한 시간 간격마다 드래인밸브(233-1)를 개폐하도록 하는 드래인밸브개폐단계(S820)와;

상기 드래인밸브(233-1) 개폐시 기액접촉수단(220) 내부의 급격한 압력 저하를 방지하기 위해 미세조절밸브(233-2)를 조절하는 미세조절밸브조절단계(S830) 를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 타이머설정단계(S810)는 드래인부(233)로 배출되는 용출액을 일정시간 간격마다 외부로 배출 되도록 하는 시간을 설정하는 것을 특징으로 한다.

상기 시간의 설정은 열림시간 설정과 닫힘시간 설정이 있을 수 있다.

닫힘시간이란 드래인밸브가 닫혀져 있는 시간을 의미 하는 것이고 열림시간이란 드래인밸브가 열려져 있는 시간을 의미한다.

예들 들어, 닫힘시간을 10시간, 열림시간을 1시간으로 설정하면, 10시간동안 닫혀 있다가 드래인 밸브는 열리게 되고, 열린 후 1시간 동안만 열려 있다 닫히게 되는 것이다.

상기 드래인밸브개폐단계(S820)는 드래인밸브(233-1)가 타이머(233-3)와 연동되어 타이머(233-3)를 통해 설정한 시간에 따라 드래인밸브(233-1)가 개폐되도록 하는 것을 특징으로 한다.

상기 미세조절밸브조절단계(S830)는 드래인밸브(233-1)의 개방시 하우징(210) 내부의 압력이 급격히 저하되는 경우를 방지하기 위한 것을 특징으로 한다.

타이머에서 설정한 시간간격마다 드래인 밸브가 열리게 되는데 드래인밸브가 열리게 되면 기체혼합수단(200) 내부와 외부가 상호 연결된 상태가 되어 기체혼합수단(200) 내부의 용출액이 외부로 배출도 되지만, 기체혼합수단(200) 내부가 외부 환경에 영향을 받아 기체혼합수단(200) 내부에서 일어나는 초순수와 기체의 혼합에 악영향을 미칠 수있게 된다.

따라서 용출액 배출이라는 목적을 달성하면서도 기체혼합수단(200) 내부가 외부 환경에 영향을 최소로 받을 수 있도록 하기 위한 것이 미세조절밸브조절단계인 것이다. 미세조절밸브로는 핀밸브를 사용할 수 있다.

이상에서 본 발명에 대한 기술사상을 첨부도면과 함께 서술하였지만, 이는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 또한, 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 본 발명의 기술사상의 범주를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변형 및 모방이 가능함은 명백한 사실이다.

10 : 비저항 조절장치
100 : 초순수공급수단
110 : 초순수제공부 120 : 제1공급관
130 : 초순수유량계 140 : 분배기
150 : 제2공급관 160 : 제3공급관
170 : 제4공급관 180 : 체크밸브
200 : 기체혼합수단
210 : 하우징 211 : 하우징본체
212 : 접착제 213 : 접착제유입홈
214 : 기체유입로 215 : 기체유입홀
216 : 드래인홀 217 : 드래인유로
220 : 기액접촉수단
230 : 제1하우징덮개
231 : 초순수유입부 232 : 드래인유출로
233 : 드래인부 233-1 : 드래인밸브
233-2 : 미세조절밸브 233-3 : 타이머
234 : 제1결합수단
240 : 제2하우징덮개
241 : 초순수유출부 242 : 기체유입부
243 : 기체유로 244 : 제2결합수단
300 : 기체공급수단
310 : 기체저장탱크 320 : 기체밸브
330 : 기체압력센서
400 : 비저항조절수단
410 : 수신부 420 : 제어밸브
430 : 제어부 440 : 저장부
450 : 정밀조절밸브
500 : 비저항센싱수단
600 : 혼합기
610 : 혼합기하우징 611 : 투입구
612 : 배출구 620 : 스트레이너
630 : 배플
700 : 세정액을 공급받는 장치

Claims (13)

1. 초순수에 기체를 혼합하여 제조되는 세정액의 비저항을 조절하는 초순수 비저항 조절장치에 있어서,
   초순수를 공급하도록 형성되는 초순수제공부(110)와,
   일단이 상기 초순수제공부(110)에 연결되고, 타단이 분배기(140)에 연결되어 초순수제공부(110)에서 공급되는 초순수를 분배기(140)로 공급하기 위해 형성되는 제1공급관(120)과,
   상기 초순수제공부(110)에서 공급되는 초순수의 유량 정보를 체크하기 위해 제1공급관(120) 일측에 형성되는 초순수유량계(130)와,
   상기 초순수제공부(110)에서 공급되는 초순수가 기체혼합수단(200)와 세정액을 공급받는 장치(700) 측으로 분배되어 공급되도록 형성되는 분배기(140)와,
   일단이 분배기(140)에 연결되고 타단이 기체혼합수단(200)에 연결되어 상기 분배기(140)에서 분배된 초순수 일부를 기체혼합수단(200) 측으로 공급하기 위해 형성되는 제2공급관(150)과,
   일단이 분배기(140)에 연결되고 타단이 비저항센싱수단(500)에 연결되고 일측이 제4공급관(170)에 연결되어, 상기 분배기(140)에서 분배된 초순수와 제4공급관(170)을 통해 공급되는 기체가 혼합된 초순수를 비저항센싱수단(500)측으로 공급하기 위해 형성되는 제3공급관(160)과,
   일단이 기체혼합수단(200)와 연결되고 타단이 제3공급관(160) 일측과 연결되어 기체혼합수단(200)에서 유출되는 기체가 혼합된 초순수를 상기 제3공급관(160)측으로 공급하기 위해 형성되는 제4공급관(170)을 포함하는 초순수공급수단(100)과;
   상기 초순수공급수단(100)에서 공급되는 초순수에 기체를 접촉시켜 기체와 초순수가 혼합되도록 하기 위한 기체혼합수단(200)와;
   상기 기체혼합수단(200)으로 공급할 기체를 저장하고 일정 압력으로 비저항 조절수단(400)으로 일정양의 기체를 제공하는 기체공급수단(300)와;
   상기 초순수제공부(110)에서 공급되는 초순수의 양에 대한 정보를 초순수유량계(130)로부터 제공 받고, 제공 받은 초순수의 양에 대한 정보에 따라 기체혼합수단(200) 내부로 공급할 기체량을 결정하고, 결정된 기체량을 기체혼합수단(200)로 공급하며, 비저항 센싱수단(500)으로부터 현재 세정액을 공급받는 장치(700)로 공급되는 세정액의 비저항 값을 제공받아 목표 비저항값과 비교 후 일치하지 않은 경우 기체혼합수단(200) 내부로 공급할 기체량을 변경하여 공급하도록 형성되는 비저항 조절수단(400)과;
   분배기(140)에서 공급되는 초순수와 기체혼합수단(200)에서 공급되는 기체가 용해된 초순수가 혼합된 세정액의 비저항값을 감지하기 위해 형성되는 비저항센싱수단(500)를 포함하는 것을 특징으로 하며,
   상기 기체혼합수단(200)은,
   기액접촉수단(220)을 수용하기 위한 내부 공간이 형성되며, 제1,2 하우징덮개(230,240)와 결합하기 위한 결합수단이 형성되는 중앙부와 중앙부 양 단에 각각 형성되는 상측단부와 하측단부를 포함하는 하우징본체(211)와,
   기액접촉수단(220)을 하우징본체(211) 상측과 하측에 고정 시킴과 동시에 하우징본체(211) 내부를 외부와 밀폐 차단 시키기 위해 하우징본체(211)와 기액접촉수단(220) 사이로 유입되는 접착제(212)와,
   상기 하우징본체(211)와 기액접촉수단(220) 사이에 유입된 접착제(212)가 경화시, 경화된 접착제가 하우징본체(211)로부터 이탈 되지 않도록 하우징본체(211)의 상측 단부와 하측 단부 일측에 각각 형성되는 접착제유입홈(213)과,
   기체유입부(242)를 통해 유입되는 기체가 기체유입홀(215) 측으로 이동되도록 하우징본체(211)의 상측 단부에 수직으로 형성되는 기체유입로(214)와,
   기체가 하우징본체(211) 내부에 형성된 공간으로 유입되도록 상기 기체유입로(214)의 일측에 형성되는 기체유입홀(215)과,
   상기 하우징본체(211) 내부에 형성된 공간에 잔류하는 용출액이 하우징본체(211) 외부로 배출되도록 하우징본체(211)의 하측 단부에 형성되는 드래인홀(216)과,
   상기 드래인홀(216)을 통해 배출되는 용출액을 드래인유출로(232) 측으로 유출되도록 하우징본체(211)의 하측 단부에 수직방향으로 형성되는 드래인유로(217)를 포함하는 하우징(210)과;
   상기 하우징(210) 내부에 형성되어 일측은 초순수유입부(231)에 타측은 초순수유출부(241)에 각각 연결되며, 내부 미세 관로를 통해 초순수가 이동되도록 형성되는 기체투과막인 다수의 중공사막을 포함하도록 구성되는 기액접촉수단(220)과;
   초순수가 기액접촉수단(220)으로 유입되도록 제1하우징덮개(230) 중앙에 형성되는 초순수유입부(231)와,
   상기 드래인유로(217)를 따라 이동되는 용출액이 서서히 배출되도록 제1하우징덮개(230) 내부에 형성되는 드래인유출로(232)와,
   드래인유출로(232)를 통해 흐르는 용출액을 외부로 배출하기 위해 제1하우징덮개(230) 일측에 형성되는 드래인부(233)와,
   하우징본체(211) 중앙부에 형성된 결합수단과 결합하기 위한 제1 결합수단(234)을 포함하는 제1하우징덮개(230)와;
   초순수에 기체가 혼합된 혼합수를 기액접촉수단(220) 외부로 배출하기 위해 제2하우징덮개(240) 중앙에 형성되는 초순수유출부(241)와,
   하우징본체(211) 내부로 기체가 유입되도록 제2하우징덮개(240) 일측에 형성되는 기체유입부(242)와,
   상기 기체유입부(242)로 유입되는 기체가 기체유입로(214)를 통해 이동되도록 제2하우징덮개(240) 내부에 형성되는 기체유로(243)와,
   하우징본체(211) 중앙부에 형성된 결합수단과 결합하기 위한 제2 결합수단(244)을 포함하는 제2하우징덮개(240)를 포함하는 것을 특징으로 하는 초순수 비저항 조절장치.
   
2. 삭제
3. 삭제
4. 제1항에 있어서,
   상기 드래인부(233)는,
   상기 하우징(210) 내부 공간으로 용출된 용출액을 하우징(210) 외부로 배출하기 위해 타이머(233-3) 제어신호에 따라 개폐되도록 형성되는 드래인밸브(233-1)와;
   상기 드래인밸브(233-1)의 개폐시 급격한 압력 저하를 방지하기 위해 드래인밸브(233-1) 일측으로 형성되는 미세조절밸브(233-2)와;
   설정된 시간마다 드래인밸브(233-1)를 개폐하기 위한 제어신호를 생성하는 타이머(233-3)를 포함하는 것을 특징으로 하는 초순수 비저항 조절장치.
   
5. 제1항에 있어서,
   상기 기체공급수단(300)는,
   상기 기체혼합수단(200) 측으로 공급할 기체를 저장하기 위해 형성되는 복수의 기체저장탱크(310)와;
   기체를 비저항조절수단(400)으로 공급하기 위해 자동 개폐되도록 상기 복수의 기체저장탱크(310)마다 형성되는 복수의 기체밸브(320)와;
   상기 기체저장탱크(310)에서 비저항조절수단(400)으로 공급되는 기체의 압력을 센싱하기 위해 상기 복수의 기체저장탱크(310)마다 형성되는 복수의 기체압력센서(330)를 포함하며,
   상기 기체밸브(320)는 다른 기체밸브(320)와 상호 연동 되도록 구성되어 복수의 기체저장탱크(310) 중 어느 하나의 기체저장탱크(310)의 기체가 완전히 소진되거나 일정 이하의 압력이 되는 경우, 해당 기체밸브(320)는 자동을 닫히고, 다른 기체저장탱크(310)의 기체밸브(320)가 개방되어 기체를 비저항조절수단(400)으로 공급하는 것을 특징으로 하는 초순수 비저항 조절장치.
   
6. 제1항에 있어서,
   상기 비저항 조절수단(400)은,
   초순수유량계(130)에서 감지되는 초순수 유량값과 비저항센싱수단(500)에서 감지되는 비저항값을 제어부(430) 측에서 수신하도록 형성되는 수신부(410)와;
   초순수유량계(130)를 통해 공급되는 초순수량과 비저항센싱수단(500)에서 센싱되는 비저항값에 따라 기체유입량을 제어하는 제어밸브(420)와;
   초순수유량계(130)에서 수신된 유량값과 비저항센싱수단(500)에서 수신된 비저항값을 저장부(440)에 저장된 유량값과 비저항값에 따라 제어밸브(420)를 제어하는 제어부(430)와;
   초순수제공부(110) 측에서 공급되는 초순수의 유량값에 대해 투입되는 기체의 기초값이 저장되는 저장부(440)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 초순수 비저항 조절장치.
   
7. 제6항에 있어서,
   상기 제어밸브(420)는,
   정밀 조절이 가능한 MFC(Mass Flow Controller)인 것을 특징으로 하는 초순수 비저항 조절장치.
   
8. 제5항에 있어서,
   상기 기체저장탱크(310)에 저장되는 기체는 이산화탄소인 것을 특징으로 하는 초순수 비저항 조절장치.
   
9. 제1항에 있어서,
   상기 초순수 비저항 조절장치(10)는 비저항센싱수단(500) 전단에 형성되는 혼합기(600)를 더 포함하며,
   상기 혼합기(600)는,
   초순수와 혼합수를 섞이게 할 수 있는 내부공간이 형성되는 혼합기하우징(610)과,
   초순수와 혼합수가 혼합기하우징 내부로 유입되도록 하기 위해 혼합기하우징 일측에 형성되는 투입구(611)와,
   혼합기하우징 내부에 형성되며 다수의 홀이 형성되어 상기 홀을 초순수와 혼합수가 관통하는 과정에 상호 섞이게 하기 위한 스트레이너(620)와,
   초순수와 혼합수가 섞인 세정액을 혼합기하우징 외부로 배출하기 위해 혼합기하우징 타측에 형성되는 배출구(612)를 포함하는 것을 특징으로 하는 초순수 비저항 조절장치.
   
10. 제1항에 있어서,
    상기 초순수 비저항 조절장치(10)는 비저항센싱수단(500) 전단에 형성되는 혼합기(600)를 더 포함하며,
    상기 혼합기(600)는,
    초순수와 혼합수를 섞이게 할 수 있는 내부공간이 형성되는 혼합기하우징(610)과,
    초순수와 혼합수가 혼합기하우징 내부로 유입되도록 하기 위해 혼합기하우징 일측에 형성되는 투입구(611)와,
    혼합기하우징 내부에 형성되며 다수의 격벽으로 구성되어 초순수와 혼합수가 상기 격벽에 부딪히는 과정에 상호 섞이게 하기 위한 배플(630)과,
    초순수와 혼합수가 섞인 세정액을 혼합기하우징 외부로 배출하기 위해 혼합기하우징 타측에 형성되는 배출구(612)를 포함하는 것을 특징으로 하는 초순수 비저항 조절장치.
    
11. 제1항에 있어서,
    상기 초순수 비저항 조절장치(10)는,
    기체공급수단(300)에서 공급되는 기체를 제어하는 비저항조절수단(400)의 고장시 수동으로 기체를 조절하기 위해 비저항조절수단(400)과 기체유입부(242) 사이에 형성되는 정밀조절밸브(450)를 더 포함하며,
    상기 정밀조절밸브(450)는,
    단수 또는 복수개로 형성되는 것을 특징으로 하는 초순수 비저항 조절장치.
    
12. 초순수에 기체를 혼합하여 제조되는 세정액의 비저항을 조절하는 초순수 비저항 조절방법에 있어서,
    초순수제공부(110)으로부터 공급되는 초순수 중 일부를 기체혼합수단(200)로 공급하는 초순수공급단계(S100)와;
    초순수제공부(110)으로부터 공급되는 초순수량에 따라 기체혼합수단(200)에 공급할 기체량을 결정하고, 결정된 기체량을 기체혼합수단(200)에 공급하는 제1기체공급단계(S200)와;
    기체혼합수단(200)에 공급된 초순수와 기체를 중공사방식의 기액접촉수단을 통해 혼합하는 기액혼합단계(S300)와;
    세정액을 공급받는 장치(700)로 공급되는 세정액의 비저항값을 측정하는 비저항측정단계(S400)와;
    측정된 비저항값과 목표 비저항값과의 일치 여부를 판단하는 비저항판단단계(S500)와;
    상기 판단결과 일치하지 않는 경우, 기체혼합수단(200)에 공급할 기체량을 재조정하고, 재조정된 기체량을 기체혼합수단(200)에 공급하는 제2기체공급단계(S600)와;
    비저항측정단계(S400)와 비저항판단단계(S500)와 제2기체공급단계(S600)를 측정된 비저항값과 목표 비저항값이 일치할 때까지 반복하는 비저항조정단계(S700)를 포함하는 것을 특징으로 하며,
    상기 기체혼합수단(200)은,
    기액접촉수단(220)을 수용하기 위한 내부 공간이 형성되며, 제1,2 하우징덮개(230,240)와 결합하기 위한 결합수단이 형성되는 중앙부와 중앙부 양 단에 각각 형성되는 상측단부와 하측단부를 포함하는 하우징본체(211)와,
    기액접촉수단(220)을 하우징본체(211) 상측과 하측에 고정 시킴과 동시에 하우징본체(211) 내부를 외부와 밀폐 차단 시키기 위해 하우징본체(211)와 기액접촉수단(220) 사이로 유입되는 접착제(212)와,
    상기 하우징본체(211)와 기액접촉수단(220) 사이에 유입된 접착제(212)가 경화시, 경화된 접착제가 하우징본체(211)로부터 이탈 되지 않도록 하우징본체(211)의 상측 단부와 하측 단부 일측에 각각 형성되는 접착제유입홈(213)과,
    기체유입부(242)를 통해 유입되는 기체가 기체유입홀(215) 측으로 이동되도록 하우징본체(211)의 상측 단부에 수직으로 형성되는 기체유입로(214)와,
    기체가 하우징본체(211) 내부에 형성된 공간으로 유입되도록 상기 기체유입로(214)의 일측에 형성되는 기체유입홀(215)과,
    상기 하우징본체(211) 내부에 형성된 공간에 잔류하는 용출액이 하우징본체(211) 외부로 배출되도록 하우징본체(211)의 하측 단부에 형성되는 드래인홀(216)과,
    상기 드래인홀(216)을 통해 배출되는 용출액을 드래인유출로(232) 측으로 유출되도록 하우징본체(211)의 하측 단부에 수직방향으로 형성되는 드래인유로(217)를 포함하는 하우징(210)과;
    상기 하우징(210) 내부에 형성되어 일측은 초순수유입부(231)에 타측은 초순수유출부(241)에 각각 연결되며, 내부 미세 관로를 통해 초순수가 이동되도록 형성되는 기체투과막인 다수의 중공사막을 포함하도록 구성되는 기액접촉수단(220)과;
    초순수가 기액접촉수단(220)으로 유입되도록 제1하우징덮개(230) 중앙에 형성되는 초순수유입부(231)와,
    상기 드래인유로(217)를 따라 이동되는 용출액이 서서히 배출되도록 제1하우징덮개(230) 내부에 형성되는 드래인유출로(232)와,
    드래인유출로(232)를 통해 흐르는 용출액을 외부로 배출하기 위해 제1하우징덮개(230) 일측에 형성되는 드래인부(233)와,
    하우징본체(211) 중앙부에 형성된 결합수단과 결합하기 위한 제1 결합수단(234)을 포함하는 제1하우징덮개(230)와;
    초순수에 기체가 혼합된 혼합수를 기액접촉수단(220) 외부로 배출하기 위해 제2하우징덮개(240) 중앙에 형성되는 초순수유출부(241)와,
    하우징본체(211) 내부로 기체가 유입되도록 제2하우징덮개(240) 일측에 형성되는 기체유입부(242)와,
    상기 기체유입부(242)로 유입되는 기체가 기체유입로(214)를 통해 이동되도록 제2하우징덮개(240) 내부에 형성되는 기체유로(243)와,
    하우징본체(211) 중앙부에 형성된 결합수단과 결합하기 위한 제2 결합수단(244)을 포함하는 제2하우징덮개(240)를 포함하는 것을 특징으로 하는 초순수 비저항 조절방법.
    
13. 제12항에 있어서,
    상기 기액혼합단계(S300)에서 중공사방식의 기액접촉수단(220)을 통해 기체혼합수단(200) 내부 공간으로 용출된 용출액을 기체혼합수단(200) 외부로 배출하기 위한 드래인단계(S800)를 더 포함하며,
    상기 드래인단계(S800)는,
    기체혼합수단(200) 내부 공간으로 용출된 용출액이 일정 시간마다 드래인부(233)를 통해 외부로 배출되도록 하는 시간을 설정하는 타이머설정단계(S810)와;
    설정한 시간 간격마다 드래인밸브(233-1)를 개폐하도록 하는 드래인밸브개폐단계(S820)와;
    상기 드래인밸브(233-1) 개폐시 기액접촉수단(220) 내부의 급격한 압력 저하를 방지하기 위해 미세조절밸브(233-2)를 조절하는 미세조절밸브조절단계(S830) 를 포함하는 것을 특징으로 하는 초순수 비저항 조절방법.

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