KR20150128350A - 초순수 제조 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 초순수 제조 과정 중 초순수의 농도가 설정치 이하가 되는 경우, 사용자가 초순수 제조 장치의 설정을 제어하여 자체적으로 여과 순환시켜 초순수의 농도를 적정치로 유지시킬 수 있는 효과가 있다.
Description
본 발명은 초순수 제조 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 초순수의 생성 과정에서 초순수의 순도가 설정치 이하로 떨어지는 경우 내부 여과 순환을 통해 적정 순도로 유지하고, 순수와 초순수를 용도에 따라 적절하게 사용할 수 있는 초순수 제조 장치에 관한 것이다.
반도체소자는 패턴(Pattern)의 미세화와 고집적화가 되어감에 따라 공정 중에 발생하는 불순 파티클이나 각종 오염물에 의한 미세오염으로 제품수율이나 신뢰성에 상당한 영향을 받게 된다. 이에 대부분의 반도체 소자를 제조하기 위한 공정진행 전후에는 웨이퍼를 매우 청결한 상태로 세정하는 세정공정을 진행하게 되며, 이러한 세정 공정에서 주로 사용되는 것이 바로 초순수이다. 더욱이, 이러한 초순수는 화학, 바이오, 제약 등의 제조 공정상에서도 광범위하게 이용되고 있다.
종래에 일반적으로 사용되는 초순수 제조 장치에서는 초순수 제조 과정에서 초순수의 농도가 설정치 이하인 경우, 이를 발견한 사용자가 초순수 제조 장치의 설정을 제어하여 자체적으로 여과 순환을 시킬 수 있는 기능이 부재한 문제점이 있었다.
또한, 오로지 초순수의 생성에 치우쳐서 용도에 맞게 순수와 초순수를 각기선택적으로 이용하는 것이 용이하지 못한 문제점이 있었다.
따라서, 사용자가 용이하게 초순수의 순도를 관리하고 사용 목적에 알맞게 초순수와 순수를 사용하기 어려운 단점을 가진다.
본 발명은, 초순수의 생성 과정에서 초순수의 순도가 설정치 이하로 떨어지는 경우 내부 여과 순환을 통해 적정 순도로 유지하고, 순수와 초순수를 용도에 따라 적절하게 사용할 수 있는 초순수 제조 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은, 초순수 제조 장치에 있어서, 공급된 원수를 여과하여 입자를 제거하는 1차 필터와, 상기 1차 필터에서 여과된 여과 원수의 불순물을 여과하여 순수를 생성하는 역삼투압 필터와, 상기 순수의 전도도를 감지하여 제 1 순도 정보를 생성하는 제 1 순도 정보 생성부를 포함하는 순수 생성 모듈과, 상기 생성된 순수를 공급받아 저장하는 저장 탱크 모듈과, 상기 저장 탱크 모듈 내의 순수를 순수 공급펌프로 공급받아 살균하는 살균부와, 상기 살균된 순수의 불순물을 여과하여 초순수를 생성하는 2차 필터와, 상기 2차 필터에서 여과된 초순수의 저항을 감지하여 제 2 순도 정보를 생성하는 제 2 순도 정보 생성부를 포함하는 초순수 생성 모듈과, 사용자의 입력 정보를 입력받는 메인 입력부와, 상기 초순수 생성장치의 정보를 디스플레이하는 메인 디스플레이부를 구비하는 메인 입출력 모듈과, 상기 제 1 순도 정보 및 상기 제 2 순도 정보를 기반으로, 상기 메인 디스플레이부에 상기 초순수 생성장치의 정보를 디스플레이하며, 상기 메인 입력부로부터 입력받은 입력 정보에 기반하여 상기 초수순 생성장치를 제어하는 제어 모듈과, 상기 초순수를 외부로 토출하는 로컬 디스펜서 모듈과, 상기 로컬 디스펜스 모듈로부터 상기 초순수를 상기 순수 공급 펌프와 상기 저장 탱크 모듈 사이로 재순환시키는 재순환 라인과, 상기 재순환된 상기 초순수가 상기 저장 탱크 모듈로 역류되는 것을 방지하기 위하여 설치되는 체크 밸브 및 상기 재순환 라인 상에 설치되어, 상기 재순환되는 초순수의 압력을 감소시크는 감압밸브를 포함하되, 상기 제어 모듈은, 상기 초순수의 상기 제 2 순도 정보에 포함된 순도치가 기 설정된 수준의 이하가 되면, 상기 순도치가 기 설정된 수준에 도달할 때까지 상기 서브 디스펜서 모듈의 초순수를 재순환시키는 초순수 제조 장치를 제공한다.
본 발명에 따른 초순수 제조 장치는 다음과 같은 효과를 가진다.
첫째, 초순수 제조 과정 중 초순수의 농도가 설정치 이하가 되는 경우, 사용자가 초순수 제조 장치의 설정을 제어하여 자체적으로 여과 순환시켜 초순수의 농도를 적정치로 유지시킬 수 있다.
둘째, 사용자가 용이하게 순수와 초순수를 각기 용도에 따라 사용할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 초순수 제조 장치의 구성들을 개략적으로 나타낸 구성도이다.
도 2는 도 1에 도시된 초순수 제조 장치의 개략적인 사시도이다.
도 3은 도 1에 도시된 초순수 제조 장치의 구성들 중 메인 입출력 모듈을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 초순수 제조 장치의 개략적인 사시도이다.
도 3은 도 1에 도시된 초순수 제조 장치의 구성들 중 메인 입출력 모듈을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 순수 생성 모듈(110)은, 공급된 원수를 여과하여 입자를 제거하는 1차 필터(111)와, 상기 1차 필터(111) 에서 여과된 여과 원수의 불순물을 가압 및 여과하여 순수를 생성하는 역삼투압 필터(112)와, 상기 순수의 상태 정보를 감지하여 제 1 순도 정보를 생성하는 제 1 순도 정보 생성부(113)를 포함한다.
상기 1차 필터(111)는 인입 밸브(114)를 거쳐 원수 공급원으로부터 공급되는 원수에 함유된 고입자를 여과시키는 역할을 하며, 고입자가 제거된 여과 원수는 여과 원수 가압 펌프(115)에 의하여 상기 역삼투압 필터(112)로 공급된다. 여기서 여과 원수 가압 펌프(115)는 역삼투압 필터(112)에서 여과가 원활하게 이루어지는데 필요한 압력을 제공한다.
상기 순수의 순도를 측정할 경우 전기 전도도 측정 방식을 사용하여 이물질의 함유를 파악하는 방식이 사용될 수 있다. 그러나, 순도를 측정하는 방식에 있어서, 통상의 기술자라면 전기 전도도 측정방식에 한정되지 않고 여러 가지 다양한 방식들이 사용가능함은 충분히 알 수 있을 것이다. 또한, 상기 제 1 순수 정보 생성부는 상기 순수의 산도를 측정하기 위하여 PH센서(미도시)를 포함한다.
상기 역삼투압 필터(112) 에는 필요한 경우 언제든지 상기 순수를 배출시키기 위하여 드레인 밸브(116)(Drain valve)가 구비된다. 후술하는 저장 탱크 모듈(120)에도 드레인 밸브(124) 가 구비된다. 상기 제 1 순도 정보 생성부(113)와 후술하는 저장 탱크 모듈(120) 사이에는 3로 밸브(117)가 구비되어, 상기 제 1 순도 정보 생성부(113)의 순도가 기준치 이하인 경우 이를 드레인 할 수 있다.
상기 저장 탱크 모듈(120)은 상기 생성된 순수를 공급받아 내부에 저장하고 필요량만큼 사용할 수 있다. 이러한 저장 탱크 모듈(120) 에는 내부에 저장된 순수의 수위를 감지하기 위하여 수위 자동 감지 센서(미도시)가 구비될 수 있다.
상기 저장 탱크 모듈(120)에는 외부로부터 유입되는 공기에 함유된 오염물질을 여과하는 에어벤트 필터(Air vent filter)(미도시)가 구비됨으로써 내부에 저장된 상기 순수가 오염되는 것을 방지할 수 있다. 그리고 상기 순수를 외부로 토출하여 사용하기 위한 토출구(121)가 형성되며, 상기 순수의 드레인을 위한 드레인 밸브(124)가 구비된다.
초순수 생성 모듈(130)은 상기 저장 탱크 모듈(120) 내의 순수를 순수 가압 펌프(123) 로 공급받아 상기 순수를 살균시키는 살균부(131)와, 상기 살균된 순수의 불순물을 여과하여 초순수를 생성하는 2차 필터(132) 와, 상기 2차 필터(132)에서 여과된 초순수의 저항을 감지하여 제 2 순도정보를 생성하는 제 2 순도 정보 생성부(133)를 포함한다.
상기 살균부(131)는 UV 램프(Lamp)를 사용하여 상기 순수에 대하여 자외선 살균처리를 한다. 다만, 살균처리를 위해서는 상기 자외선 살균에 한정되지 않을 것이다. 상기 살균부(131)와 상기 저장 탱크 모듈(120) 사이에는 후술하는 체크 밸브(122)(Check valve)가 구비되어 순수 또는 후술하는 초순수가 다시 상기 저장 탱크 모듈(120)로 역류하는 것을 방지할 수 있다.
상기 2 차 필터는 상기 살균부(131)를 거친 순수에 잔류하는 분순물을 제거하여 상기 순수를 초순수로 여과시키며, 상기 제 2 순도 정보 생성부(133)는 상기 초순수에 대하여 저항을 감지함으로써 제 2 순도 정보를 생성한다. 이러한 제 2 순도 정보 생성부는 전술한 제 1 순도 정보 생성부와 마찬가지로 PH센서가 구비되어 초순수의 산도측정이 가능하다.
상기 제 2 순도 정보 생성부(133)는 총유기탄소량(TOC, Total organc carbon)을 측정하는 TOC 센서를 포함하여 상기 제 2 순도 정보에 포함된 총유기탄소량 농도를 기준으로 순도치를 측정하게 된다. 하지만, 상기 순도치는 총유기탄소량에 한정되지 않고, 다양한 수질 평가 지표가 하나 또는 복수개 조합되어 순도치로 이용될 수도 있다.
상기 2 차 필터에서 여과되어 생성된 초순수는 로컬 디스펜서 모듈(140)에 의해 외부로 토출된다. 그리고, 이러한 로컬 디스펜서 모듈(140)에는 금속 성분 필터링 기능이 구비되어 상기 초순수에 존재할 수 있는 금속 성분을 여과 시킨다.
메인 입출력 모듈(160)은 사용자의 입력 정보를 입력받는 메인 입력부(162)와, 상기 초순수 생성장치의 정보를 디스플레이하는 메인 디스플레이부(161)를 포함한다. 상기 메인 디스플레이부(161)는 본원 발명인 초순수 제조 장치와 관련된 정보를 화면상에 디스플레이함으로써 사용자가 현재 순수와, 초순수 등과 관련된 정보(예: 순수, 초순수의 순도치 정보, 저장 탱크 모듈의 수위 정보, 순수 및 초순수의 PH 농도 정보, 온도 정보 등)를 한눈에 파악할 수 있게 해준다.
상기 메인 디스플레이부(161)는 디스플레이 화면 상에 상기 순수와, 초순수 등에 관련된 정보를 수치, 그래프 등으로 출력할 수 있다. 또한 상기 메인 입출력 모듈을 제어하기 위한 기능 메뉴(예: 밝기, 폰트 등)도 출력한다.
제어 모듈(미도시)은 상기 제 1 순도 정보 및 상기 제 2 순도 정보를 기반으로, 상기 메인 디스플레이부(161)에 상기 초순수 생성장치의 정보를 디스플레이하며, 상기 메인 입력부(162)로부터 입력받은 입력 정보에 기반하여 상기 초순수 제조 장치를 제어한다.
상기 메인 입력부(162)는 사용자가 상기 메인 디스플레이부(161)에서 출력되는 항목들을 토대로 상기 초순수 제조 장치에 대한 제어를 위한 제어 명령(예: 상기 초순수의 순도가 기준치 이하인 경우 재순환 라인(150)으로의 초순수 재순환 등)을 입력할 수 있게 해준다.
상기 메인 디스플레이부(161)에 디스플레이된 정보에서 순수 또는 초순수의 순도가 기준치를 만족하지 못하는 것으로 표시되는 경우, 사용자는 상기 메인 입력부(162)를 통해 상기 드레인 밸브(124)를 개폐하여 상기 순수를 외부로 드레인 시킨다. 상기 초순수의 경우 전술한 것처럼 기준치를 만족하는 순도를 얻기 위해서 재순환 라인(150)으로 상기 초순수를 재순환 시킨다.
상기 순수 생성 모듈(110)과, 상기 초순수 생성 모듈(130) 및 상기 제어 모듈은 소정의 메인 하우징(118) 내부에 배치된다. 그리고, 상기 저장 탱크 모듈(120) 및 로컬 디스펜스 모듈은 상기 메인 하우징(118)의 외부에 별도로 배치된다.
로컬 입출력 모듈(170)은 사용자의 입력 정보를 입력받는 로컬 입력부와(미도시), 상기 초순수 생성장치의 정보를 디스플레이하는 로컬 디스플레이부(미도시)가 구비고, 상기 메인 입출력 모듈(160)과 연동되어, 상기 메인 입출력 모듈(160)과 동일하게 작동된다.
상기 로컬 입출력 모듈(170)은 상기 메인 입출력 모듈(160)과 연동되어 동일한 기능을 수행할 수 있으므로, 사용자는 상기 메인 입출력 모듈(160)과 상기 로컬 입출력 모듈(170) 양쪽 중 어느 곳에서든지 상기 메인 입출력 모듈(160)이 제공하는 기능을 사용할 수 있는 것이다. 상기 로컬 디스펜서 모듈(140)과 상기 로컬 입출력 모듈(170)은 소정의 로컬 하우징(141) 에 장착되어 구비된다.
상기 재순환 라인(150)은 상기 로컬 디스펜서 모듈(140)로부터 상기 초순수를 상기 순수 가압 펌프(123)와 상기 저장 탱크 모듈(120) 사이로 재순환시킨다. 이러한 재순환 라인(150) 에는 재순환된 상기 초순수가 상기 저장 탱크 모듈(120)로 역류되는 것을 방지하기 위하여 체크 밸브(122)가 구비된다. 또한, 상기 재순환 라인(150) 상에는 상기 초순수의 재순환을 위해 상기 초순수의 압력을 감소시키는 감압 밸브(151)가 구비된다.
전술한 상기 제어부는 상기 초순수의 상기 제 2 순도 정보에 포함된 상기 순도치가 기 설정된 수준 이하가 되면, 상기 순도치가 기 설정 수준에 도달할 때가지 상기 로컬 디스펜서 모듈(140)의 초순수를 상기 재순환 라인(150)을 통해 재순환 시킨다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
110 : 순수 생성 모듈 111 : 1차 필터
112 : 역삼투압 필터 113 : 제 1 순도 정보 생성부
114 : 인입 밸브 115 : 여과 원수 가압 펌프
116 : 드레인 밸브 117 : 3로 밸브
118 : 메인 하우징 120 : 저장 탱크 모듈
121 : 토출구 122 : 체크 밸브
123 : 순수 가압 펌프 124 : 드레인 밸브
130 : 초순수 생성 모듈 131 : 살균부
132 : 2차 필터 133 : 제 2 순도 정보 생성부
140 : 로컬 디스펜서 모듈 141 : 로컬 하우징
150 : 재순환 라인 151 : 감압 밸브
160 : 메인 입출력 모듈 161 : 메인 디스플레이부
162 : 메입 입력부 170 : 로컬 입출력 모듈
112 : 역삼투압 필터 113 : 제 1 순도 정보 생성부
114 : 인입 밸브 115 : 여과 원수 가압 펌프
116 : 드레인 밸브 117 : 3로 밸브
118 : 메인 하우징 120 : 저장 탱크 모듈
121 : 토출구 122 : 체크 밸브
123 : 순수 가압 펌프 124 : 드레인 밸브
130 : 초순수 생성 모듈 131 : 살균부
132 : 2차 필터 133 : 제 2 순도 정보 생성부
140 : 로컬 디스펜서 모듈 141 : 로컬 하우징
150 : 재순환 라인 151 : 감압 밸브
160 : 메인 입출력 모듈 161 : 메인 디스플레이부
162 : 메입 입력부 170 : 로컬 입출력 모듈
Claims (4)
- 초순수 제조 장치에 있어서,
공급된 원수를 여과하여 입자를 제거하는 1차 필터와, 상기 1차 필터에서 여과된 여과 원수의 불순물을 여과하여 순수를 생성하는 역삼투압 필터와, 상기 순수의 전도도를 감지하여 제 1 순도 정보를 생성하는 제 1 순도 정보 생성부를 포함하는 순수 생성 모듈;
상기 생성된 순수를 공급받아 저장하는 저장 탱크 모듈;
상기 저장 탱크 모듈 내의 순수를 순수 공급펌프로 공급받아 살균하는 살균부와, 상기 살균된 순수의 불순물을 여과하여 초순수를 생성하는 2차 필터와, 상기 2차 필터에서 여과된 초순수의 저항을 감지하여 제 2 순도 정보를 생성하는 제 2 순도 정보 생성부를 포함하는 초순수 생성 모듈;
사용자의 입력 정보를 입력받는 메인 입력부와, 상기 초순수 생성장치의 정보를 디스플레이하는 메인 디스플레이부를 구비하는 메인 입출력 모듈;
상기 제 1 순도 정보 및 상기 제 2 순도 정보를 기반으로, 상기 메인 디스플레이부에 상기 초순수 생성장치의 정보를 디스플레이하며, 상기 메인 입력부로부터 입력받은 입력 정보에 기반하여 상기 초수순 생성장치를 제어하는 제어 모듈;
상기 초순수를 외부로 토출하는 로컬 디스펜서 모듈;
상기 로컬 디스펜스 모듈로부터 상기 초순수를 상기 순수 공급 펌프와 상기 저장 탱크 모듈 사이로 재순환시키는 재순환 라인;
상기 재순환된 상기 초순수가 상기 저장 탱크 모듈로 역류되는 것을 방지하기 위하여 설치되는 체크 밸브; 및
상기 재순환 라인 상에 설치되어, 상기 재순환되는 초순수의 압력을 감소시크는 감압밸브를 포함하되,
상기 제어 모듈은,
상기 초순수의 상기 제 2 순도 정보에 포함된 순도치가 기 설정된 수준의 이하가 되면, 상기 순도치가 기 설정된 수준에 도달할 때까지 상기 서브 디스펜서 모듈의 초순수를 재순환시키는 초순수 제조 장치. - 청구항 1에 있어서,
사용자의 입력 정보를 입력 받는 로걸 입력부와, 상기 초순수 생성장치의 정보를 디스플레이하는 로컬 디스플레이부가 구비되고, 상기 메인 입출력 모듈과 연동되어, 상기 메인 입출력 모듈과 동일하게 작동되는 로컬 입출력 모듈을 더 포함하는 초순수 제조 장치. - 청구항 1 및 청구항 2에 있어서,
상기 순수 생성 모듈, 상기 초순수 생성 모듈 및 상기 제어 모듈이 내부에 배치되는 메인 하우징을 더 포함하고,
상기 저장 탱크 모듈 및 상기 로컬 디스펜스 모듈은, 상기 메인 하우징의 외부에 배치되는 초순수 제조 장치. - 청구항 2에 있어서,
상기 로컬 디스펜서 모듈 및 상기 로컬 입출력 모듈이 장착되는 로컬 하우징을 더 포함하는 초순수 제조 장치.
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