KR20240023199A

KR20240023199A - 수질관리방법, 이온흡착장치, 정보처리장치 및 정보처리시스템

Info

Publication number: KR20240023199A
Application number: KR1020247004123A
Authority: KR
Inventors: 유키나리 야마시타; 다이사쿠 야노; 쿄헤이 츠타노
Original assignee: 오르가노 코포레이션
Priority date: 2018-10-17
Filing date: 2019-10-17
Publication date: 2024-02-20
Also published as: TW202031597A; JPWO2020080461A1; US20210395106A1; CN112789502A; KR20240023198A; WO2020080461A1; KR20210072055A; JP6754512B1

Abstract

분석 대상수에 함유되는 불순물 이온의 농도를 관리하는 수질관리방법은, 이온 흡착체(24)와 적산 유량계(26)가 설치된 이온흡착장치(20)를 분석 대상수가 흐르는 유통관(11)에 접속하는 공정과, 이온흡착장치(20)에 대해서 소정 기간에 걸쳐서 유통관(11)으로부터 이온 흡착체(24)에 분석 대상수를 통수해서 분석 대상수에 함유되는 이온을 흡착시켜서 이온 흡착체 시료로 하는 공정을 포함한다. 이온흡착장치(20)에 있어서, 이온 흡착체(24)의 분석 대상수의 흐름 방향의 하류측에 적산 유량계(26)를 설치한다.

Description

수질관리방법, 이온흡착장치, 정보처리장치 및 정보처리시스템{WATER QUALITY MANAGEMENT METHOD, ION ADSORPTION DEVICE, INFORMATION PROCESSING DEVICE, AND INFORMATION PROCESSING SYSTEM}

본 발명은, 초순수에 있어서의 불순물 농도를 관리하는 수질관리방법에 관한 것으로, 특히, 초순수 중의 극미량 금속 불순물을 정량하는 수질관리방법과, 이 수질관리방법에 이용되는 이온흡착장치 및 정보처리장치와, 이들을 이용한 정보처리시스템에 관한 것이다.

초순수는, 일반적으로, 하천수, 지하수 및 공업용수 등의 피처리수를 전처리 공정에서 처리해서 피처리수 중의 현탁물 및 유기물의 대부분을 제거하는 것에 의해 전처리수로 하고, 이어서, 이 전처리수를 1차계 순수제조장치 및 2차계 순수제조장치(서브시스템)에서 순차 처리함으로써 제조된다. 제조된 초순수는, 예를 들면, 반도체 디바이스 제조 공장에 있어서는, 웨이퍼 세정 등을 행하는 사용점에 공급된다. 초순수는 의약품 제조 공정 등에 있어서도 널리 사용되고 있다. "순수"와 "초순수"의 용어는 일반적으로는 명확하게는 정의되어 있지 않지만, 본 명세서에서는, 일반적으로 "순수", "초순수" 등의 용어로 설명되는 고순도수를 총칭해서 "초순수"라 지칭하는 것으로 한다.

초순수는, 이것에 함유되는 불순물의 정량도 곤란할 정도의 높은 순도를 지니지만, 전혀 불순물을 함유하지 않는 것은 아니다. 그리고 초순수에 함유되는 초미량 성분이 반도체 디바이스 등의 제품에 주는 영향은, 디바이스에 있어서의 집적도가 높게 될수록 무시할 수 없게 된다. 이 때문에, 종래의 초순수보다도 더욱 높은 순도를 갖는 초순수의 필요성도 검토되고 있다.

반도체 디바이스 제조 공장 등에서는 서브시스템에서 제조된 초순수는 배관을 거쳐서 사용점에 공급되지만, 서브시스템과 사용점 사이의 배관 길이는 길 때에는 수백 미터에 달할 경우가 있다. 그 때문에, 배관으로부터 미립자(파티클)나 금속 이온 성분 등의 불순물이 근소하지만 초순수에 혼입하고, 제조되는 반도체 디바이스의 특성에 악영향을 미치게 할 경우가 있다. 일례로서, 초순수 중의 금속 불순물은 디바이스의 전기적 특성을 악화시킬 경우가 있고, 파티클은 패턴 결함이나 단선, 절연 내압 저하 등의 불량을 일으킬 경우가 있다. 또한, 초순수 제조장치에 있어서 제거되지 않았던 성분이나, 초순수 제조장치로부터 여하한 이유로 순간적으로 또는 어떤 기간에 걸쳐서 불순물의 누설이 일어난 경우도, 마찬가지로, 제조되는 디바이스의 특성에 악영향을 미칠 경우가 있다. 따라서, 사용점에 공급되는 초순수의 수질을 관리하는 것이 극히 중요하다.

초순수의 수질 분석 항목으로서는, 저항률(혹은 그 역수의 전기 전도율), 미립자수, 생균수, 또한, TOC(Total Organic Carbon: 전체 유기탄소), 용존산소(DO), 과산화수소, 실리카, 양이온, 음이온, 중금속 등의 각 항목에 대한 농도를 들 수 있다. 저항률, 미립자수, TOC 및 용존산소 등에 대해서는, 온라인으로 측정하는 기기가 이용되고 있다. 이온성 불순물에 대해서도 측정기에 의한 온라인 측정이 수행되고 있지만, 그 농도가 온라인 측정기의 검출 하한 이하인 경우에는, 어떠한 방법에 의해서 해당 불순물의 농축을 행한 상태에서 정량을 행할 필요가 있다. 금속 이온에 대해서는 예를 들면 0.01ppt 정도에서의 정량을 행하는 것이 요구되고 있지만, 초순수에 있어서의 불순물의 농축을 행하지 않는 한, 현행 분석 방법에서는 정량을 행할 수 없다. 불순물을 농축시켜 정량하는 방법의 하나는, 클린룸 내에 있어서 특수한 장치에 의해 분석 대상수를 증류시켜 농축시키고, 그 후, 통상의 정량을 행하는 방법(증류법)이다. 그러나 증류법으로는, 이온성 불순물 농도가 낮아지면 질수록, 증발시켜야 할 분석 대상수의 양이 증가하고, 조작도 번잡해지므로, 오염을 일으킬 가능성이 높아진다. 또한, 휘발성을 지니는 원소의 경우에는, 올바른 정량 결과를 얻을 수 없는 경우가 있다.

불순물을 농축시켜 정량하는 다른 방법으로서, 이온교환기능을 갖는 다공성 막이나 이온교환수지 등의 이온교환체에 분석 대상수를 통수하고, 그 후, 이온교환체를 회수해서 포착된 이온성 불순물을 용리액에 의해 용리시키고, 용리액으로 이행한 이온성 불순물을 정량하는 방법(농축법)이 있다. 특허문헌 1은, 이온교환기능을 갖는 다공성 막을 이용하는 농축법의 분석 방법을 개시하고 있다. 또 특허문헌 2는, 초순수 중의 극미량의 이온성 불순물의 농도를 연속해서 감시하기 위하여, 이온교환기능을 갖는 다공질막에 소정 기간마다 그 기간에 걸쳐서 분석 대상수를 통수하는 것을 반복하고, 기간마다 다공질막에 포착된 이온성 불순물을 정량함으로써, 그 기간에서 있어서의 분석 대상수 중의 이온성 불순물 농도를 구하는 불순물 농도 모니터링 방법을 개시하고 있다.

초순수 중의 이온성 불순물을 농축하는 또 다른 방법으로서 특허문헌 3은, 분석 대상수의 pH를 산성으로 조정한 후 분석 대상수를 역침투(RO)막에 공급하고, 역침투막의 농축수, 즉, 역침투막을 투과하지 않은 물에 함유되는 금속 이온을 연속해서 모니터링하는 방법을 제안하고 있다. 그러나, 특허문헌 3에 개시되는 방법에서는, 역침투막을 이용하는 것에 의한 이온성 불순물의 농축률이 그다지 높지 않으므로, 분석 대상수에 있어서의 0.01ppt의 정도에서의 불순물 금속의 정량을 실현할 수 없어, 초순수의 수질 관리를 위하여 현재 요구되고 있는 요청을 충족시킬 수 없다.

[선행기술문헌]

[특허문헌]

(특허문헌 1) JPH5-45351 A

(특허문헌 2) JP2001-153854 A

(특허문헌 3) JP2009-156692 A

초순수 중의 극미량의 이온성 불순물을 정량하는 방법으로서 농축법은, 복잡한 조작을 요하지 않고 오염의 우려도 작고, 휘산하기 쉬운 원소의 정량도 가능하다. 이러한 분석 기술은, 초순수 중에 함유되는 극미량의 불순물의 정량을 목적으로 해서 개선되어, 초순수 제조장치의 준공 직후나 메인터넌스(maintenance) 후에 초순수의 수질이 그 사양을 충족시키는 것인지를 판단하기 위하여 중요한 역할을 담당하고 있다. 그러나, 특허문헌 2에 기재된 불순물 농도 모니터링 방법에서는, 분석 대상수를 송수하는 배관계에 있어서의 압력변동 등에 의해서 다공질막을 흐르는 분석 대상수의 유량이 변화되었을 경우에, 그 변화를 고려해서 분석 대상수의 불순물 농도를 계산하게 되어 있지 않으므로, 결과로서 정량정밀도가 저하된다.

그러나, 초순수를 사용하는 공정을 거쳐서 제조되는 제품에 불량 등이 생긴 것이 발견되었을 경우에는, 그 불량 해석의 일환으로서, 초순수의 수질의 저하가 있었을 가능성을 고려해서, 사용하고 있는 초순수로부터 시료 채취를 행해서 분석을 실행한다. 이 경우, 가령 초순수 중에 함유되어 있던 오염물질이 불량의 원인이었다고 해도, 불량의 원인이 되는 사상이 발생하고 나서 시료 채취까지 상당한 시간이 경과하고 있는 경우가 일반적이므로, 조사 단계에서는 그 오염물질이 이미 초순수 중에는 존재하지 않고, 조사에 많은 시간과 노력을 들였음에도 불구하고 원인 불명인 채로 되는 일이 있었다.

본 발명의 목적은, 분석 대상수 중의 극미량의 이온성 불순물의 정확한 정량을 사후에 실행 가능하며 불량 해석의 실행을 용이한 것으로 하는 수질관리방법과, 이 수질관리방법에 있어서 이용되는 이온흡착장치 및 정보처리장치와, 이들을 이용한 정보처리시스템을 제공하는 것에 있다.

본 발명의 수질관리방법은, 분석 대상수에 함유되는 불순물 이온의 농도를 관리하는 수질관리방법에 있어서, 이온 흡착체와 적산 유량계가 설치된 이온흡착장치를 분석 대상수가 흐르는 유통관에 접속하는 공정과, 이온흡착장치에 대해서 소정 기간에 걸쳐서 유통관으로부터 이온 흡착체에 분석 대상수를 통수해서 분석 대상수에 함유되는 이온을 흡착시켜서 이온 흡착체 시료로 하는 공정을 포함하되, 이온흡착장치에 있어서 적산 유량계는, 이온 흡착체의 분석 대상수의 흐름 방향의 하류측에 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 이온흡착장치는, 분석 대상수가 흐르는 유통관에 분리 가능하게 접속되는 이온흡착장치에 있어서, 분리 가능하게 설치되어, 분석 대상수가 통수되어서 분석 대상수의 이온을 흡착하는 이온 흡착체와, 이온 흡착체의 분석 대상수의 흐름 방향의 하류측에 설치되어서, 이온 흡착체의 통수량의 적산값을 계측하는 적산 유량계와, 이온 흡착체의 분석 대상수의 흐름 방향의 하류측에 설치되어서, 분석 대상수의 도통 및 차단을 행하고, 그리고 분석 대상수의 유량의 조정이 가능한 제1 밸브체를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 정보처리장치는,

외부로부터 접수한 조작에 의거해서 입력정보를 입력하는 입력부와,

분석 대상수가 통수되어서 상기 분석 대상수의 이온을 흡착하는 이온 흡착체가, 상기 분석 대상수가 흐르는 유통관에 부착되어 있던 시기를 나타내는 기간정보와, 해당 이온 흡착체에 고유하게 부여된 흡착체 식별정보를 대응시켜서 기억하는 데이터베이스와,

상기 입력부가 입력한 입력정보에 포함되는 일시정보에 의거해서, 상기 흡착체 식별정보를 상기 데이터베이스로부터 검색하는 검색부와,

상기 검색부가 검색한 흡착체 식별정보를 출력하는 출력부를 포함한다.

본 발명의 정보처리시스템은,

이온흡착장치와, 정량장치와, 정보처리장치를 포함하되,

상기 이온흡착장치는,

분석 대상수가 흐르는 유통관에 분리 가능하게 설치되고, 상기 분석 대상수가 통수되어서 상기 분석 대상수의 이온을 흡착하는 이온 흡착체와,

상기 이온 흡착체의 상기 분석 대상수의 흐름 방향의 하류측에 설치되어서, 상기 이온 흡착체의 통수량의 적산값을 계측하는 적산 유량계를 구비하고,

상기 정량장치는, 상기 적산 유량계가 계측한 적산값을 이용해서, 상기 이온이 흡착된 이온 흡착체의 정량 분석을 행하고,

상기 정보처리장치는,

상기 이온 흡착체가 상기 유통관에 부착되어 있었던 기간을 나타내는 기간정보와, 해당 이온 흡착체에 고유하게 부여된 흡착체 식별정보를 대응시켜서 기억하는 데이터베이스와,

상기 검색부가 검색한 흡착체 식별정보가 부여된 상기 이온 흡착체에 대해서 상기 정량장치가 행한 정량 분석 결과에 의거한 제공 정보를 출력하는 출력부를 구비한다.

본 발명에 따르면, 분석 대상수 중의 극미량의 이온성 불순물의 정확한 정량을 사후에 실행 가능하며 불량해석의 실행을 용이한 것으로 할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시의 일 형태의 이온흡착장치를 도시한 도면이다.
도 2는 수질관리방법을 설명하는 순서도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시형태의 이온흡착장치를 도시한 도면이다.
도 4는 초순수를 사용하는 공정을 포함하는 공장에 있어서의 이온흡착장치의 접속 장소의 예를 설명하는 도면이다.
도 5는 도 1에 나타낸 이온흡착장치를 이용한 정보처리시스템의 제1 예를 도시하는 도면이다.
도 6은 도 5에 나타낸 정보처리장치의 내부 구성의 일례를 도시하는 도면이다.
도 7은 도 6에 나타낸 데이터베이스에 기억된, 기간정보와 흡착체 식별정보를 대응시키는 것의 일례를 도시하는 도면이다.
도 8은 도 6에 나타낸 데이터베이스에 기억된, 설치정보와 흡착체 식별정보를 대응시키는 것의 일례를 도시하는 도면이다.
도 9는 도 5에 나타낸 정보처리시스템에 있어서의 정보처리방법 중, 이온흡착장치에 있어서의 처리의 일례를 설명하기 위한 순서도이다.
도 10은 도 5에 나타낸 정보처리시스템에 있어서의 정보처리방법 중 정보처리장치에 있어서의 검색 처리의 일례를 설명하기 위한 순서도이다.
도 11은 도 1에 나타낸 이온흡착장치를 이용한 정보처리시스템의 제2 예를 도시하는 도면이다.
도 12는 도 11에 나타낸 정보처리장치의 내부 구성의 일례를 도시하는 도면이다.
도 13은 도 11에 나타낸 정보처리시스템에 있어서의 정보처리방법의 일례를 설명하기 위한 시퀀스도이다.
도 14는 도 13에 나타낸 시퀀스도를 이용해서 설명한 단계 S4의 상세한 처리의 일례를 설명하기 위한 순서도이다.
도 15는 도 13에 나타낸 시퀀스도를 이용해서 설명한 단계 S8의 상세한 처리의 일례를 설명하기 위한 순서도이다.

이하에, 본 발명의 바람직한 실시형태에 대해서, 도면을 참조해서 설명한다. 도 1은 본 발명의 실시의 일 형태의 이온흡착장치를 나타내고 있다. 여기에서는, 분석 대상수가 반도체 디바이스 등의 제품의 제조 과정에서 사용되고, 제품과 접촉하는 초순수인 것으로 하지만, 본 발명의 이온흡착장치 혹은 수질관리방법이 적용 대상으로 하는 분석 대상수는 이것으로 한정되는 것은 아니다.

초순수를 사용점에 공급하기 위한 초순수 공급배관(10)으로부터 유통관(11)이 분기되어 있고, 유통관(11)에는 개폐밸브(12)가 설치되어 있다. 이온흡착장치(20)는, 배관 커넥터(21)를 개재해서 유통관(11)의 선단에 분리 가능하게 부착되어 있다. 이온흡착장치(20)의 설치 및 분리 시에 초순수 공급배관(10) 내의 초순수가 오염되지 않도록, 초순수 공급배관(10)으로부터 분기된 배관(유통관(11) 등)에 대해서 이온흡착장치(20)가 부착되도록 하는 것이 바람직하다.

이온흡착장치(20)의 내부에는, 1 또는 복수의 내부 배관(22)이 배관 커넥터(21)에 접속되어 있고, 분석 대상수인 초순수가 유통관(11)으로부터 배관 커넥터(21)를 경과해서 각 내부 배관(22)을 흐르게 되어 있다. 복수의 내부 배관(22)을 설치할 경우에는, 그들의 내부 배관(22)은 서로 병렬로 설치된다. 도시한 것에서는, 2개의 내부 배관(22)이 설치되어 있다. 내부 배관(22)마다, 이온 흡착체(24)가 분리 가능하게 설치되어 있다. 각 내부 배관(22)에 있어서, 그 내부 배관(22)에서의 분석 대상수의 흐름 방향에서 고려해서, 이온 흡착체(24)의 입구측에는 개폐밸브(23)가 설치되고, 이온 흡착체(24)의 출구측에는 유량조정밸브(25)가 설치되고, 더욱 그 하류측에는 이온 흡착체(24)를 흐른 분석 대상수의 적산 유량을 계측하는 적산 유량계(26)가 설치되어 있다. 각 내부 배관(22)의 출구는 배출 배관(27)에 접속되어 있다. 유량조정밸브(25)는, 분석 대상수의 도통 및 차단을 행하고, 그리고 분석 대상수의 유량의 조정이 가능한 제1 밸브체이며, 개폐밸브(23)는, 분석 대상수의 도통 및 차단을 행하는 제2 밸브체이다. 배관 커넥터(21)를 개재해서 공급되고 각 내부 배관(22)을 거쳐서 이온 흡착체(24)를 흐른 분석 대상수는, 최종적으로는 배출 배관(27)을 개재해서 배출수로서 외부에 배출된다.

본 실시형태의 이온흡착장치(20)는, 분석 대상수 중의 이온성 불순물의 정량을 전술한 농축법에 의해서 실행하기 위한 것이고, 유통관(11)으로부터 내부 배관(22)에 흘러들어온 분석 대상수 중의 금속 이온 등의 이온성 불순물은 이온 흡착체(24)에 포착된다. 이온 흡착체(24)로서는, 이온교환기능을 갖는 다공질막이나, 입상의 이온교환수지를 충전한 칼럼 등을 이용할 수 있다. 그러나, 고유속으로 통수해도 입구와 출구 사이의 차압이 커지지 않도록, 그리고 분석 대상수가 이온교환체를 단락해서 흘러버리는 숏 패스(short pass)가 일어나지 않도록 하기 위하여, 이온 흡착체(24)로서는, 모놀리스 형태의 유기 다공질 이온교환체를 이용하는 것이 바람직하다. 모놀리스 형태의 유기 다공질 이온교환체로서는, 예를 들어, 일본국 특허 공개 제2009-62412호 공보에 개시된 연속기포구조, 일본국 특허 공개 제2009-67982호에 개시된 공연속 구조, 일본국 특허 공개 제2009-7550호 공보에 개시된 입자 응집형 구조, 일본국 특허 공개 제2009-108294호 공보에 개시된 입자복합형 구조 등의 구조를 갖는 것을 사용할 수 있다. 모놀리스 형태의 유기 다공질 이온교환체를 사용해서 이온 흡착체(24)에 있어서의 차압을 작게 하는 것에 의해 이온 흡착체(24)에의 분석 대상수의 유량을 크게 할 수 있고, 이것에 의해 분석 대상수 중의 이온성 불순물의 농도가 동일해도 이온 흡착체(24)에의 이온성 불순물의 흡착량을 크게 할 수 있으므로, 이온성 불순물의 정량 하한을 보다 저농도측으로 할 수 있다.

분석 대상수에 함유되는 금속 이온은, 그 종류에 따라서, 양이온 교환체에 양호하게 흡착되는 것과 음이온교환체에 양호하게 흡착되는 것이 있다. 이온성 불순물로서 검출 대상이 되는 금속 이온이 특정한 것으로 한정되어 있지 않을 경우에는, 예를 들면 초순수를 사용해서 제조한 제품의 불량해석 등을 행할 경우이면, 이온흡착장치(20)에는 양이온 교환체를 포함하는 이온 흡착체(24)와 음이온 교환체를 포함하는 이온 흡착체(24)의 양쪽을 설치하는 것이 바람직하다.

소정 기간에 걸쳐서 분석 대상수를 이온 흡착체(24)에 통수하면, 그 다음에, 이온 흡착체(24)에 포착된 이온성 불순물을 용리액에 의해서 용리시키고, 용리액 중으로 이행된 이온성 불순물의 농도를 정량한다. 용리액에는 분석 대상수 중의 이온성 불순물이 농축되게 되지만, 그 농축 배율은, 이온 흡착체(24)에 대한 통수의 적산 유량을 용리액의 체적으로 나눈 것으로 된다. 따라서, 분석 대상수 중에 있어서의 이온성 불순물의 정량 정밀도는 이온 흡착체(24)를 흐른 적산 유량에도 의존한다. 이온 흡착체(24)에 대한 통수량은 분석 대상수의 압력변동에 따라서도 변화되므로, 통수 개시 시에 유량을 조정한 것으로 해서 그 유량에 통수 시간을 곱한 것으로 해도 실제의 적산 유량과 일치한다고는 할 수 없다. 그래서 본 실시형태의 이온흡착장치(20)에서는, 이온 흡착체(24)를 흐른 분석 대상수의 실제의 적산 유량을 구하기 위하여 내부 배관(22)에 적산 유량계(26)를 설치하고, 정확한 적산 유량값이 얻어지도록 하고 있다. 분석 대상수의 흐름 방향에 관해서 이온 흡착체(24)의 하류측에 적산 유량계(26)를 설치하는 것은, 적산 유량계(26)로부터의 오염의 영향을 피하기 위함과 후술하는 발포의 영향을 피하기 위함이다. 또, 각 이온 흡착체(24)에 분석 대상수를 통수할 때에는 통수에 적합한 유량이 존재하기 때문에, 각 이온 흡착체(24)에의 분석 대상수의 유량의 조정 시에 사용하기 위하여, 적산 유량계(26)는, 순간 유량도 계측 가능한 것이 바람직하다. 유량의 조정 시에는, 순간 유량의 계측값을 참조하면서 유량조정밸브(25)의 개방도를 조정한다.

장기간에 걸쳐서 연속해서 분석을 행할 때의 신뢰성의 향상을 위해서도, 이온흡착장치(20)에는 복수의 이온 흡착체(24)를 설치해서 이들 이온 흡착체(24)에 병렬로 분석 대상수가 흐르도록 하는 것이 바람직하다. 이 경우, 이온성 불순물의 정량을 위해서는 이온 흡착체(24)마다의 적산 유량이 필요해지므로, 이온 흡착체(24)마다 적산 유량계(26)를 설치할 필요가 있다. 또한, 이온흡착장치(20)에 복수의 이온 흡착체(24)를 서로 병렬이 되도록 설치하고, 이들의 복수의 이온 흡착체(24)에 분석 대상수를 동시에 흐르도록 해도 된다. 이렇게 함으로써, 서로 같은 시료(분석 대상수를 흡착한 흡착체)를 동시에 복수 얻을 수 있기 때문에, 얻어진 복수의 시료에 대해서 분석을 행하면, 그 분석 결과의 신뢰성을 높일 수 있다. 또한, 서로 같은 시료를 복수 얻을 수 있기 때문에, 시료로서 회수한 이온 흡착체(24)의 일부의 분실이나 분석장치 불량에 의한 정량실패 등의 예측할 수 없는 사태에의 대응도 가능하다.

그런데, 반도체 디바이스 제조에 이용되는 초순수에서는 용존산소(DO) 농도를 극한까지 저하시킬 필요가 있고, 그 때문에, 초순수를 순환시키는 경로에 설치되는 탱크 등에서는 초순수와 산소가 접촉하지 않도록 질소 가스를 충전하고 있고, 순환하는 초순수에는 질소가 분압 0.1㎫ 정도까지 용해되어 있는 일이 많다. 초순수는, 통상, 가압되어서 송수되고 있기 때문에, 분석 대상수인 초순수의 압력이 저하되었을 때에는, 용존하고 있는 질소의 기포가 생기게 된다. 본 실시형태의 이온흡착장치(20)를 이용해서 반도체 디바이스 제조용의 초순수에 있어서의 이온성 불순물의 정량을 행할 경우, 이온흡착장치(20) 내에서 기포가 생겨서 그것이 이온 흡착체(24) 내에 축적되면 이온 흡착체(24)의 내부에서 부분적인 폐쇄가 생기고, 이온성 불순물을 흡착하기 위한 표면적이 감소하고, 그 결과, 분석 대상수 중의 이온성 불순물을 완전하게는 포착할 수 없게 된다. 이온성 불순물을 완전하게는 포착할 수 없을 경우에는, 거기에서 생긴 정량 결과도 부정확한 것이 된다. 그 때문에, 이온흡착장치(20)에 내부에서 큰 압력강하를 초래할 가능성이 있는 부재, 즉, 유량조정밸브(25) 및 적산 유량계(26)는, 분석 대상수의 흐름 방향에서 보아서, 이온 흡착체(24)보다도 하류측에 설치하는 것이 바람직하다. 또, 기포가 발생했다고 해도 그 기포가 계 밖으로 배출되기 쉽게 하기 위하여, 이온흡착장치(20)의 특히 내부 배관(22)에서는, 상향류로 분석 대상수가 흐르도록 하는 것이 바람직하다.

본 실시형태의 이온흡착장치(20)는, 소정 기간에 걸쳐서 분석 대상수를 통수한 후, 유통관(11)으로부터 분리된다. 후술하는 바와 같이 이온 흡착체(24)에 포착된 이온성 불순물의 정량은, 분리 직후에 행해도 되고, 어느 정도의 시간이 경과하고 나서, 혹은 사후의 요구에 따라서 행해도 된다. 분리하고 나서 정량을 행할 때까지의 사이에 이온 흡착체(24)가 오염되거나, 혹은 이온 흡착체(24)로부터 이온성 불순물이 유출되거나 하지 않도록, 이온 흡착체(24)의 입구측과 출구측을 완전히 폐쇄하는 것이 가능하도록 하는 것이 바람직하다. 그 때문에, 본 실시형태의 이온흡착장치(20)에서는, 이온 흡착체(24)의 입구측에 전술한 개폐밸브(23)를 설치하고 있다. 유량조정밸브(25)는 이온 흡착체(24)의 출구측을 완전히 폐쇄하기 위해서도 기능한다.

다음에, 이 이온흡착장치(20)를 이용한 수질관리방법에 대해서, 도 2를 이용해서 설명한다. 여기에서는 분석 대상수로서 초순수 공급배관(10)을 흐르는 초순수에 불순물로서 함유되는 금속 이온의 정량을 행하여 수질관리를 행하는 것으로 한다. 우선, 이온흡착장치(20)가 유통관(11)에 접속되기 전에 개폐밸브(12)를 개방해서 유통관(11) 내에 잔존하고 있는 체류수 등을 블로우(blow)하고, 일단, 개폐밸브(12)를 폐쇄하고, 그 후, 단계 101에 나타낸 바와 같이, 배관 커넥터(21)를 개재해서 이온흡착장치(20)를 유통관(11)에 접속한다. 그리고, 개폐밸브(12)를 개방하고, 각 내부 배관(22)에 있어서 개폐밸브(23)와 유량조정밸브(25)를 개방하고, 단계 102에 나타낸 바와 같이, 이온 흡착체(24)에의 분석 대상수의 통수를 개시한다. 이때, 적산 유로계(26)의 순시 유량계측기능을 이용해서 순간 유량을 계측해서 유량조정밸브(25)의 개방도를 조정함으로써, 이온 흡착체(24)를 흐르는 분석 대상수의 유량을 규정값으로 설정한다. 그리고, 소정 기간에 걸쳐서 이온 흡착체(24)에의 분석 대상수의 통수를 행하면, 개폐밸브(23)와 유량조정밸브(25)를 폐쇄하고, 개폐밸브(12)도 폐쇄하고, 유통관(11)으로부터 이온흡착장치(20)를 분리해서, 단계 103에 나타낸 바와 같이 이온흡착장치(20)를 회수한다. 분석 대상수가 통수되는 것에 의해 이온성 불순물(여기서는 금속 이온)을 흡착한 이온 흡착체(24)를 이온 흡착체 시료라고도 지칭한다. 도 2는, 특정한 이온흡착장치(20)에 착안한 순서도이며, 단계 103에 있어서 이온흡착장치(20)를 분리하면, 그 시점에서, 교환용의 이온흡착장치(20)를 유통관(11)에 접속함으로써(단계 101), 연속한 기간에 걸쳐서 수질의 관리를 행할 수 있다. 또, 개폐밸브(12)는, 이온흡착장치(20)가 유통관(11)에 접속되어 있지 않을 때에는, 유통관(11) 내의 체류수를 블로우할 때를 제외하고 전체 폐쇄로 된다. 또한, 이온흡착장치(20)가 유통관(11)에 접속되어 있지 않을 때에는, 유통관(11)의 단부나 내부가 오염되지 않도록, 유통관(11)의 선단을 막는 것이 바람직하다.

이온흡착장치(20)를 회수하면, 단계 104에 있어서, 그 이온흡착장치(20)에 통수한 기간(예를 들어, 몇 월 며칠의 몇 시부터 몇 월 며칠의 몇 시까지)의 기록을 행한다. 이 기록은, 예를 들어, 물리적인 태그(tag)(예를 들면, 수기 라벨, 인자된 라벨 혹은 IC(집적 회로)칩)에 통수 기간을 기입 또는 기록해서 이온흡착장치(20)에 부착하는 것이어도 되고, 이온흡착장치(20)에 시리얼 번호 등이 부여되어 있을 경우에는, 시리얼 번호와 통수 기간을 데이터베이스 상에서 관리하는 것이어도 된다. 적산 유량계(26)에서의 데이터 소실에 대비하여, 그 시점에서의 적산 유량도 기록하는 것이 바람직하다. 그 후, 단계 105에 있어서, 현시점에서 금속 이온의 정량을 행할 필요가 있는지의 여부를 판단한다. 루틴한 분석 업무를 행하고 있는 것이라면 정량이 필요한 것으로 해서 단계 107로 진행된다. 현시점에서는 정량의 필요는 없지만 불량 해석 때문에 후일, 정량을 행할 가능성이 있다고 할 경우에는, 단계 106에 있어서 그 이온흡착장치(20)를 보관하고, 단계 105로 되돌아간다. 또, 단계 106에 있어서 이온흡착장치(20)를 보관할 경우를 설명했지만, 이온흡착장치(20)로부터 이온 흡착체(24)를 분리해서, 이온 흡착체(24)를 보관하도록 해도 된다.

단계 107에서는, 예를 들면, 클린룸 속 등에 있어서 이온흡착장치(20)로부터 이온 흡착체(24)를 분리하고, 분리된 이온 흡착체(24)에 대해서 강산 혹은 강염기 등의 용리액을 통액해서 흡착 금속의 용리를 행하고, 계속해서 단계 108에 있어서 용리된 금속을 함유하는 용리액을 시료로 하여 금속의 정량을 행한다. 정량방법으로서는, 일반적인 정량 분석법을 이용할 수 있고, 예를 들어, 플라즈마 질량분석(ICP-MS)법, 플라즈마 발광 분광 분석(ICP)법, 원자흡광법, 이온 크로마토그래피법 등이 있지만, 이들로 한정되는 것이 아니다.

단계 108에서의 금속의 정량을 행함으로써, 어떤 1개의 이온흡착장치(20)에 대한 일련의 처리는 종료되지만, 이온흡착장치(20) 및 이온 흡착체(24) 자체는 재이용할 수 있다. 재이용하기 위해서는, 단계 111에 나타낸 바와 같이 정량 후의 이온 흡착체(24)를 세정하고, 단계 112에 나타낸 바와 같이 세정 후의 이온 흡착체(24)를 이온흡착장치(20)에 장착해서 교환용의 이온흡착장치(20)로 한다. 이 새로운 교환용의 이온흡착장치(20)에 의해, 재차 단계 101로부터의 처리를 실행할 수 있다.

분석 대상수인 초순수를 사용해서 제조한 제품 등에 불량이 발생하고, 그 불량의 원인이 초순수의 수질에 있다고 의심될 경우가 있다. 예를 들면, 반도체 디바이스 제조에 있어서, 반도체 세정 공정에서 초순수를 이용해서 웨이퍼를 세정한 후, 수종의 공정을 거치고 나서 웨이퍼의 검사가 행해진 결과, 웨이퍼의 불량이 검출되었을 경우, 그 불량의 원인으로서, 웨이퍼 세정 시의 초순수에 함유되는 이온이 의심되는 일이 있다. 즉, 제품에 문제가 생겼을 때에, 제품이 물을 사용한 시기에 대응하는 통수 기간의 이온 흡착체 시료의 정량 분석이 필요하다고 판단하고, 정량 분석을 행한다. 이러한 초순수에 기인한다고 의심되는 사상이 발생한 경우에는, 단계 106에 있어서 보관하고 있던 이온흡착장치(20) 중 적어도 그 사상에 대응하는 기간을 통수 기간으로 하는 이온흡착장치(20)에 대해서, 단계 105에 있어서 정량이 필요하다고 판단하고, 그 이온흡착장치(20)의 이온 흡착체 시료에 대해서, 단계 107에서의 흡착 금속의 용리 및 단계 108의 금속의 정량을 실시한다. 그 결과, 그 불량 등의 사상의 원인이, 해당하는 기간에 있어서의 초순수 중의 금속 이온인지의 여부의 판단을 행할 수 있다. 또한, 정량을 행한 이온 흡착체 시료의 흡착체 정보(후술함)로부터, 제품 등에 발생한 불량 등의 사상의 원인이, 어느 개소인지를 특정할 수 있다. 예를 들면, 도 4(상세는 후술함)에 나타낸 바와 같이, 초순수 제조장치(30)의 한외 여과 장치(37)의 출구, 초순수 제조장치(30)와 공급 배관(47)의 접속 위치, 제조동(50)의 주배관(51, 52), 주배관(51, 52)으로부터 초순수 사용장치(55)에 접속하는 가지배관(56) 등에 이온흡착장치(20)를 설치하면, 정량결과와 흡착체 정보로부터, 제품 등에 발생한 불량 등의 사상의 원인이 어느 장치, 어느 부재에 있는 것인지를 특정할 수 있다. 또, 예를 들어, 도 4의 공급 배관(46) 또는 공급 배관(47)과 같이 긴 배관에 대해서 복수의 이온흡착장치(20)를 소정 간격으로 설치하면, 마찬가지로, 제품 등에 발생한 불량 등의 사상의 원인이, 공급 배관(46) 또는 공급 배관(47)의 어느 개소인지를 특정할 수도 있다. 사상에 대응하는 기간을 통수 기간으로 하는 이온흡착장치(20)란, 사상이 생긴 제품의 제조 공정에 있어서 과거의 어느 시점에서 분석 대상수에 접촉하고 있을 때에, 그 접촉하고 있는 기간을 포함하는 통수 기간의 이온흡착장치(20)이다. 또한, 여기에서의 통수 기간은, 통수하고 있던 일시를 특정할 수 있는 시기를 나타내는 정보이다(이하의 설명에 대해서, 동일하다). 예를 들면, 통수 기간은, 이온흡착장치(20)에 통수를 개시한 일시와, 통수를 종료한 일시 중 적어도 한쪽이 포함되는 정보이다.

본 실시형태에서는, 이온흡착장치(20)마다 통수 기간을 기록하고 있으므로, 사후에 불량의 발생이 판명된 경우이더라도, 보관 중인 이온흡착장치(20)로부터 불량에 해당하는 통수 기간의 이온흡착장치(20)를 용이하게 찾아내서 분석하는 것이 가능하게 된다. 보다 정밀하게 불량해석을 행하기 위해서는, 불량이 발생한 기간에 대응하는 통수 기간의 이온흡착장치(20)에 대해서 정량을 행할 뿐만 아니라, 불량이 발생한 기간의 전후의 기간에 대응하는 통수 기간의 이온흡착장치(20)에 대해서도 정량을 행하는 것이 바람직하다.

본 실시형태에 따르면, 초순수 중의 극미량 금속 이온을 소정 기간마다의 연속한 정량값으로 해서 관리할 수 있고, 제조품의 수율 저하 등이 발생한 때에는, 그 제품의 제조 공정 이력과 이온 흡착체에의 통수 기간 및 금속 이온의 정량결과와의 대조에 의해, 수율 저하 원인이 초순수 유래였는지의 여부를 신속하게 판단할 수 있게 된다.

다음에, 본 발명의 다른 실시형태의 이온흡착장치에 대해서, 도 3을 이용해서 설명한다. 도 1 및 도 2에 나타낸 예에서는, 개폐밸브(12)를 개방해서 유통관(11) 내에 잔존하고 있는 체류수 등을 블로우하고 나서 이온흡착장치를 유통관(11)에 부착하고 있다. 그러나 현장에 따라서는 유통관(11)의 블로우를 직접 행하는 것이 곤란할 경우도 있다. 도 3에 나타낸 이온흡착장치는, 도 1에 나타낸 이온흡착장치(20)에 있어서의 개폐밸브(23)를 3방밸브(28)로 치환함으로써, 이온흡착장치 자체를 개재해서 유통관(11)의 블로우를 실행할 수 있게 한 것이다. 3방밸브(28)의 한쪽의 출구는 이온 흡착체(24)의 입구에 접속하고, 다른 쪽의 출구는 배출 배관(27)에 직접 접속하고 있고, 배관 커넥터(21)를 개재해서 공급된 분석 대상수의 송수처를 이온 흡착체(24)측과 배출 배관(27)측 사이에서 전환할 수 있도록 되어 있다. 도 3에 나타낸 이온흡착장치(20)를 사용할 경우에는, 개폐밸브(12)를 폐쇄한 상태에서 이온흡착장치(20)를 유통관(11)에 접속하고, 3방밸브(28)를 배출 배관(27)측으로 전환하고, 그 후 개폐밸브(12)를 개방해서 체류수가 배출 배관(27)을 개재해서 배출되도록 한다. 체류수의 블로우가 종료되면, 3방밸브(28)를 일단 폐쇄하고, 그 다음에, 3방밸브(28)를 이온 흡착체(24)측으로 전환하고, 이온 흡착체(24)에의 분석 대상수의 통수를 개시한다. 이것 이후는, 도 2를 이용해서 설명한 순서를 실행하면 된다.

다음에, 전술한 수질관리방법을 반도체 디바이스 제조 공장에 적용한 예를 설명한다. 도 4는 반도체 디바이스 제조 공장에 있어서의 초순수의 제조 및 소비하는 부분을 나타낸 순서도이며, 반도체 디바이스 제조 공장에 있어서의 이온흡착장치(20)의 접속 장소의 예를 나타내고 있다.

도시한 반도체 디바이스 제조 공장에서는, 1차 순수가 공급되어서 초순수를 제조하는 초순수 제조장치(2차계 순수제조장치)(30), 즉, 서브시스템과, 실제로 초순수를 사용하는 장소인 제조동(50)이 분리되어 설치되어 있다. 초순수 제조장치(30)는, 1차 순수를 받아들여서 일시적으로 저장하는 탱크(31)와, 탱크(31)의 출구에 설치된 펌프(P)(32)과, 펌프(32)의 출구에 설치된 열교환기(HE)(33)와, 초순수제조를 위한 공정을 각각 실시하는 자외선 산화장치(UV)(34), 막탈기장치(DG)(35), 비재생형 이온교환장치(CP)(37) 및 한외 여과 장치(UF)(38)를 구비하고 있다. 자외선 산화장치(34), 막탈기장치(35), 비재생형 이온교환장치(37) 및 한외 여과 장치(38)는 이 순으로 열교환기(33)의 출구에 직렬로 접속되어 있다. 막탈기장치(35)에는 진공 펌프(VP)(36)가 접속되어 있다. 한외 여과 장치(38)의 출구수가 초순수이며, 그 일부는, 공급 배관(46), (47)을 개재해서 제조동(50)에 공급되고, 제조동(50)에 공급되지 않은 나머지의 초순수는 순환 배관(39)을 개재해서 탱크(31)에 되돌려진다. 순환 배관(39)에는, 예를 들면, 초순수가 순환하는 경로에 있어서의 수압을 일정하게 제어하는 등을 위하여, 밸브(40)가 설치되어 있다. 초순수 중의 용존산소를 극한까지 적게 하기 위하여, 탱크(31)에는 산소를 퍼지하기 위하여 질소(N₂) 가스가 공급되고 있다. 산소의 제거와 함께 질소 스위프(sweep)를 행하기 위하여, 막탈기장치(35)에도 질소 가스가 공급되고 있다. 초순수 제조장치(30)의 구성이나 그 배치는 도시한 것으로 한정되는 것은 아니다.

제조동(50)에의 공급 배관(46), (47) 중 공급 배관(46)의 초순수 제조장치(30)측의 위치에는, 초순수 중의 극미량의 이온성 불순물을 포착하기 위하여 이온 흡착체(41)가 설치되어 있다. 이 이온 흡착체(41)는 설치하지 않아도 된다.

제조동(50)에 있어서는, 공급 배관(46), (47)에 각각 접속되는 주배관(51, 52)이 설치되고, 주배관(51, 52)에 대하여 복수의 초순수 사용장치(55)가 각각 가지배관(56)을 개재해서 접속되어 있다. 초순수 사용장치(55)는, 예를 들면, 세정 장치, 에칭 장치, 노광 장치 등이다. 주배관(51, 52)의 입구측에는, 공급 배관(46), (47)으로부터 각각 공급되어 오는 초순수에 함유되는 극미량의 이온성 불순물을 포착하는 이온 흡착체(53)가 설치되어 있다. 이 이온 흡착체(53)는 반드시 설치하지는 않아도 된다.

이온흡착장치(20)를 설치하는 것이 가능한 장소의 예는, 도 4에 있어서 부호(M)에 의해 표시되어 있다. 즉, 초순수 제조장치(30)에 있어서는, 한외 여과 장치(37)의 출구에 설치해도 되고, 공급 배관(47)과의 접속 위치에 설치해도 된다. 제조동(50)에 있어서는, 각 주배관(51, 52)에 설치해도 되고, 각각의 초순수 사용장치(55)에 접속하는 가지배관(56)에 설치해도 된다. 이온흡착장치(20)의 설치 장소나 설치수는 도시한 것으로 한정되는 것은 아니고, 임의의 개소에 이온흡착장치(20)를 설치할 수 있다. 각 이온흡착장치(20)는, 도 1에 나타낸 것과 마찬가지로 개폐밸브(12)를 개재해서 초순수가 흐르는 배관에 접속되어 있어, 이온흡착장치(20)를 부착할 때나 분리할 때에는 개폐밸브(12)를 전체 폐쇄로 하고, 이온흡착장치(20)를 부착하고 나서 개폐밸브(12)를 개방한다. 이온흡착장치(20)를 부착하기 전에 개폐밸브(21)를 개방해서 체류수를 블로우하는 것이 바람직하다. 이온흡착장치(20)로부터의 배출수는, 반도체 디바이스 공장에 회수수의 계통이 설치되어 있는 것이라면, 회수수의 계통으로 되돌리는 것이 바람직하다.

표 1은 본 실시형태의 이온흡착장치(20)를 사용해서 실행한 수질관리의 결과의 예를 나타내고 있다. 반도체 디바이스의 세정에 사용되는 초순수의 배관에 이온흡착장치(20)를 설치하는 것으로 하고, 5일간의 통수마다 이온흡착장치(20)를 교환·회수하고, 금속 이온의 정량을 행하였다. 5일간인 각 기간마다의 적산 유량은 각각 1000ℓ이고, 각 기간마다 표에 있어서 "세정 처리품 로트번호"로 표시되는 로트의 중간 가공품에 대한 세정 처리를 행하였다. 그리고, 각 로트의 중간 가공품으로부터 얻어지는 제품의 양품률을 구하였다. 또, 세정 처리에 사용하는 초순수에 대해서는, 온라인에서 TOC, 저항률, 용존산소농도 및 미립자 개수의 측정을 행하고 있다. 여기에 나타낸 예에서는, 5월 16일부터 5월 20일까지의 5일간에 세정 처리를 행한 중간 가공품으로부터 얻은 제품의 양품률이 다른 기간의 것에 비해서 나쁘다. 이러한 양품률의 저하는, 제조 공정의 중간 검사에서 판명되는 일도 있지만, 경우에 따라서는 최종제품이 얻어지고 나서, 혹은 제품을 출시하고 나서 판명되는 일도 있으므로, 예를 들어, 세정 처리로부터 몇 주 후이다. 온라인으로 측정한 결과로부터는 불량발생의 원인이 되는 징후는 발견되지 않지만, 이온 흡착체 시료에 흡착된 금속의 정량결과로부터는, 불량이 많이 발생한 기간에 있어서 초순수 중의 칼슘과 철의 농도가 높은 것을 알 수 있으므로, 불량의 원인이 칼슘 및 철인 것으로 추측할 수 있다. 본 실시형태의 이온흡착장치(20)를 이용하면, 불량의 발생이 판명되고 나서 과거의 이온 흡착체 시료의 정량을 행할 수 있으므로, 불량해석을 용이하게 행할 수 있게 된다.

이하에, 전술한 이온흡착장치의 이용 방법에 대해서, 예를 들어서 설명한다.

(제1 시스템 예)

도 5는 도 1에 나타낸 이온흡착장치(20)를 이용한 정보처리시스템의 제1 예를 도시하는 도면이다.

도 5에 나타낸 정보처리시스템은, 이온흡착장치(100)와, 정량장치(200)와, 정보처리장치(300)를 포함한다. 이온흡착장치(100)는, 도 1 또는 도 3에 나타낸 이온흡착장치(20)에 상당한다. 또한, 이온흡착장치(100)에는, 통지부(110)가 접속되어 있다. 통지부(110)는, 이온흡착장치(100)에 구비된 이온 흡착체(도 1 또는 도 3에 나타낸 이온 흡착체(24). 이하, 동일함)가, 유통관(도 1 또는 도 3에 나타낸 유통관(11). 이하, 동일함)에 부착되고 나서 소정 기간이 경과했을 때에, 예를 들어, 그 취지를 나타내는 통지 등, 소정의 통지를 행한다. 또는, 통지부(110)는, 이온흡착장치(100)에 구비된 이온 흡착체가 유통관에 부착되고 나서, 이온흡착장치(100)에 구비된 적산 유량계(도 1 또는 도 3에 나타낸 적산 유량계(26). 이하, 동일함)가 계측한 적산값이 소정의 값이 되었을 때에, 예를 들어, 그 취지를 나타내는 통지 등, 소정의 통지를 행한다. 이때, 통지부(110)는, 이온 흡착체를 유통관으로부터 분리하는 것을 촉진시키는 통지를 행한다. 또한, 통지부(110)는, 이온흡착장치(100) 내부에 구비되어 있는 것이어도 되고, 정보표시기능을 구비하는 다른 단말장치 등의 장치에 표시시키는 것이어도 된다. 또, 반드시 통지부(110)를 구비하고 있을 필요는 없다. 예를 들면, 이온흡착장치(20)에 복수의 이온 흡착체(24)를 서로 병렬이 되도록 설치하고, 이온흡착장치가 유통관에 부착되고 나서(구체적으로는, 1개의 이온 흡착체에 분석 대상수가 흐르고 나서) 소정 기간이 경과했을 때에, 또는, 이온흡착장치가 유통관에 부착되고 나서 적산 유량계가 계측한 적산값이 소정값이 되었을 때에, 자동 또는 수동으로 개폐밸브(23)가 전환되어서, 다른 이온 흡착체에 분석 대상수가 흐르도록 구성하고, 소정의 시기에 이온 흡착체를 유통관으로부터 분리하도록 해도 된다.

정량장치(200)는 이온이 흡착된 이온 흡착체의 정량 분석을 행한다. 정량 분석의 구체적인 방법은 전술한 바와 같다. 정량 분석의 대상이 되는 이온 흡착체의 특정 방법에 대해서는 후술한다.

도 6은 도 5에 나타낸 정보처리장치(300)의 내부 구성의 일례를 도시하는 도면이다. 도 5에 나타낸 정보처리장치(300)는, 도 6에 나타낸 바와 같이, 입력부(310)와, 데이터베이스(320)와, 검색부(330)와, 출력부(350)를 포함한다. 또, 도 6에는, 도 5에 나타낸 정보처리장치(300)가 구비하는 구성 요소 중, 본 형태에 관련된 주요한 요소만을 나타내었다.

입력부(310)는, 외부로부터 접수한 조작에 의거해서 입력정보를 정보처리장치(300)에 입력한다. 구체적으로는, 입력부(310)는, 외부로부터의 소정의 조작을 접수하고, 접수한 조작에 의거해서 정보를 입력한다. 입력부(310)가 입력하는 정보로서는, 예를 들어, 반도체 디바이스 제조 프로세스에 있어서 웨이퍼의 불량이 검출되고, 웨이퍼 세정수를 사용한 시기에 대응하는 통수 기간의 이온 흡착체 시료의 정량 분석을 행할 필요가 있다고 판단했을 경우에, 이온 흡착체 시료의 검색을 지시하는 정보를 들 수 있다. 입력부(310)는, 예를 들어, 키보드나 마우스, 터치패널 등을 들 수 있다. 또한, 입력부(310)는, 소정의 정보의 입력을 촉구하는 GUI(Graphical User Interface)를 표시하고, 그 표시에 따라서 행해진 조작에 의거해서 정보를 입력하는 것이어도 된다. 또한, 이온흡착장치(100)에서 기록된 정보나 통지부(110)가 통지한 정보가, 정보처리장치(300)에 송신되고, 입력부(310)는 송신되어온 정보를 수신함으로써 입력되는 것이어도 된다.

데이터베이스(320)는, 이온 흡착체가 유통관에 부착되어 있던 기간(이온 흡착체에 통수된 기간)을 나타내는 기간정보(이온 흡착체에 통수를 개시한 일시나 통수를 종료한 일시 등의 정보를 포함함)와, 이온 흡착체에 고유하게 부여된 흡착체 식별정보를 대응시켜서 흡착체 정보로서 기억한다. 또한, 데이터베이스(320)는, 이온 흡착체를 부착된(부착되어 있던) 이온흡착장치(100)의 설치정보와, 흡착체 정보를 대응시켜서 기억한다. 또, 데이터베이스(320)에의 정보의 등록 방법은, 특별히 한정되지 않는다. 예를 들면, 기간정보를 등록할 경우, 개폐밸브(23)를 개폐한 시점에서 그 일시를 포함하는 정보가 데이터베이스(320)에 송신되어, 기간정보로서 기억(등록)되도록 해도 된다. 또한, 기간정보를 등록할 경우, 적산 유량계(26)에 분석 대상수가 흐르기 시작한 시점과 흐름이 종료된 시점에서 그 일시를 포함하는 정보가 데이터베이스(320)에 송신되어, 기간정보로서 기억(등록)되도록 해도 된다. 또한, 흡착체 식별정보를 등록할 경우, 이온 흡착체(24)에 바코드나 이차원 코드 등의 식별용 탭을 부여해서, 부여된 식별용 탭을 코드 리더(판독장치)가 판독하고, 판독된 정보가 데이터베이스(320)에 송신되어, 흡착체 정보로서 기억(등록)되도록 해도 된다.

도 7은 도 6에 나타낸 데이터베이스(320)에 기억된, 설치정보와 흡착체 정보를 대응시키는 것의 일례를 도시하는 도면이다. 도 6에 나타낸 데이터베이스(320)에는, 도 7에 나타낸 바와 같이, 이온 흡착체가 부착된 이온흡착장치(100)가 설치된 위치를 식별 가능한 "고객번호", "계통번호" 및 "장치번호"와, "흡착체 정보"가 대응되어서 기억되어 있다. "고객번호", "계통번호" 및 "장치번호"는, 이들을 합쳐서 설치정보라 한다. "고객번호"는, 이온 흡착체가 부착된 이온흡착장치(100)가 설치된 고객에게 고유하게 부여된 고객식별정보이다. "계통번호"는, 고객의 시설에 구축된 계통에 고유하게 부여된 계통식별정보이다. "장치번호"는, 이온흡착장치(100)가 그 계통 내의 어느 장치에 설치되어 있는지를 나타내는 것이며, 설치된 장치에 고유하게 부여된 장치식별정보이다. 이와 같이, "고객번호", "계통번호" 및 "장치번호"를 이용함으로써, 이온 흡착체가 부착된 이온흡착장치(100)의 설치 위치를 특정할 수 있다. "흡착체 정보"의 상세에 대해서는, 후술한다.

예를 들면, 도 7에 나타낸 바와 같이, 고객번호 "A001"과, 계통번호 "1"과, 장치번호 "1"과, 흡착체 정보 "A001-1-1"이 대응되어서 기억되어 있다. 이것은, 고객식별정보 "A001"이 부여된 고객의 시설에 구축된 계통식별정보 "1"이 부여된 계통에 설치된 장치식별정보 "1"이 부여된 장치에는, 흡착체 정보 "A001-1-1"이 나타내는 이온 흡착체가 부착되어 있는(부착되어 있었던) 것을 나타내고 있다. 또한, 고객번호 "A001"과, 계통번호 "1"과, 장치번호 "2"와, 흡착체 정보 "A001-1-2"가 대응되어서 기억되어 있다. 이것은, 고객식별정보 "A001"이 부여된 고객의 시설에 구축된 계통식별정보 "1"이 부여된 계통에 설치된 장치식별정보 "2"가 부여된 장치에는, 흡착체 정보 "A001-1-2"가 나타내는 이온 흡착체가 부착되어 있는(부착되어 있었던) 것을 나타내고 있다. 또한, 고객번호 "A001"과, 계통번호 "2"와, 장치번호 "1"과, 흡착체 정보 "A001-2-1"이 대응되어서 기억되어 있다. 이것은, 고객식별정보 "A001"이 부여된 고객의 시설에 구축된 계통식별정보 "2"가 부여된 계통에 설치된 장치식별정보 "1"이 부여된 장치에는, 흡착체 정보 "A001-2-1"이 나타내는 이온 흡착체가 부착되어 있는(부착되어 있었던) 것을 나타내고 있다. 또한, 고객번호 "A001"과, 계통번호 "2"와, 장치번호 "2"와, 흡착체 정보 "A001-2-2"가 대응되어서 기억되어 있다. 이것은, 고객식별정보 "A001"이 부여된 고객의 시설에 구축된 계통식별정보 "2"가 부여된 계통에 설치된 장치식별정보 "2"가 부여된 장치에는, 흡착체 정보 "A001-2-2"가 나타내는 이온 흡착체가 부착되어 있는(부착되어 있었던) 것을 나타내고 있다.

도 8은, 도 6에 나타낸 데이터베이스(320)에 기억된, 기간정보와 흡착체 식별정보를 대응시키는 것의 일례를 도시하는 도면이다. 이 대응시키기가 전술한 흡착체 정보이다. 도 8에 나타낸 흡착체 정보는, 도 7에 나타낸 흡착체 정보의 1개(흡착체 정보 "A001-1-1")이며, 도 7에 나타낸 바와 같이, 데이터베이스(320)에 흡착체 정보가 9개 기억되어 있을 경우에는, 도 8에 나타낸 바와 같은 대응시키기인 흡착체 정보가 데이터베이스(320)에 9개 기억된다. 따라서, 예를 들어, 도 8에 나타낸 흡착체 정보는, 도 7에 나타낸 흡착체 정보의 1개 "A001-1-1"에 상당한다.

도 6에 나타낸 데이터베이스(320)에는, 도 8에 나타낸 바와 같이, 이온 흡착체가 이온흡착장치(100)에 부착되어 있었던 기간을 나타내는 기간정보인 "기간"과, 그 기간에 있어서의 통수의 적산량인 "유량[ℓ]"과, 그 이온 흡착체에 고유하게 부여된 흡착체 식별정보인 "흡착체번호"가 대응되어서, 1개의 흡착체 정보로서 기억되어 있다. 또, 유량은 그 기간에 있어서 적산 유량계가 계측한 적산값이다.

예를 들면, 도 8에 나타낸 바와 같이, 기간 "2019/5/1 내지 2019/5/5"와, 유량 "1000[ℓ]"과, 흡착체번호 "A00010001"이 대응되어서 기억되어 있다. 이것은, 흡착체 식별정보 "A00010001"이 부여된 이온 흡착체가, 2019년 5월 1일부터 2019년 5월 5일까지의 5일간, 이온흡착장치(100)에 부착되어 있고, 그 기간에 있어서, 이 이온 흡착체에 흐른 분석 대상수의 통수량이 1000[ℓ]인 것을 나타내고 있다. 또한, 기간 "2019/5/6∼2019/5/10"과, 유량 "980[ℓ]"과, 흡착체번호 "A00020001"이 대응되어서 기억되어 있다. 이것은, 흡착체 식별정보 "A00020001"이 부여된 이온 흡착체가, 2019년 5월 6일부터 2019년 5월 10일까지의 5일간, 이온흡착장치(100)에 부착되어 있고, 그 기간에 있어서, 이 이온 흡착체에 흐른 분석 대상수의 통수량이 980[ℓ]인 것을 나타내고 있다. 또한, 기간 "2019/5/11∼2019/5/15"와, 유량 "1000[ℓ]"과, 흡착체번호 "A00030001"이 대응되어서 기억되어 있다. 이것은, 흡착체 식별정보 "A00030001"이 부여된 이온 흡착체가, 2019년 5월 11일부터 2019년 5월 15일까지의 5일간, 이온흡착장치(100)에 부착되어 있고, 그 기간에 있어서, 이 이온 흡착체에 흐른 분석 대상수의 통수량이 1000[ℓ]인 것을 나타내고 있다. 또한, 기간 "2019/5/16∼2019/5/20"과, 유량 "990[ℓ]"과, 흡착체번호 "A00040001"이 대응되어서 기억되어 있다. 이것은, 흡착체 식별정보 "A00040001"이 부여된 이온 흡착체가, 2019년 5월 16일부터 2019년 5월 20일까지의 5일간, 이온흡착장치(100)에 부착되어 있고, 그 기간에 있어서, 이 이온 흡착체에 흐른 분석 대상수의 통수량이 990[ℓ]인 것을 나타내고 있다. 이러한 대응시키기는, 각각의 이온 흡착체가 이온흡착장치(100)로부터 분리된 후에 등록되어서 기억된다. 이 등록 방법은, 이온흡착장치(100)로부터 정보처리장치(300)에 이들 정보가 송신되어서 등록하는 것이어도 되고, 다른 매체를 개재해서 등록하는 것이어도 된다. 또, 도 6에 나타낸 예에서는, 기간정보인 "기간"은 날수를 나타내는 정보만을 나타내고 있지만, 시각(시간)을 포함하는 일시를 나타내는 정보도 포함된다. 즉, 기간정보에는, 이온 흡착체가 이온흡착장치(100)에 부착된 일시를 나타내는 정보와, 이온 흡착체가 이온흡착장치(100)로부터 분리된 일시를 나타내는 정보가 포함된다.

검색부(330)는, 입력부(310)가 입력한 입력정보에 포함되는 일시정보(제품에 문제가 생겼을 때에, 제품이 물을 사용한 시기에 관한 정보)에 의거해서, 흡착체 식별정보를 데이터베이스(320)로부터 검색한다. 구체적으로는, 검색부(330)는, 입력부(310)가 입력한 입력정보에 포함되는 일시정보가 나타내는 일시가 포함되는 기간을 데이터베이스(320)로부터 검색하고, 검색한 기간과 대응된 흡착체 식별정보를 데이터베이스(320)로부터 검색한다. 이때, 검색부(330)는, 입력부(310)가 입력한 입력정보에 포함되는, 이온흡착장치의 설치정보에 의거해서, 흡착체 정보를 데이터베이스(320)로부터 검색하고, 검색한 흡착체 정보와 일시정보에 의거해서, 흡착체 식별정보를 데이터베이스(320)로부터 검색한다. 예를 들면, 입력정보에 포함되는 설치정보의 고객번호가 "A001"이고, 계통번호가 "1"이고, 장치번호가 "1"이고, 일시정보가 "2019년 5월 3일"일 경우, 검색부(330)는, 고객번호가 "A001"이고, 계통번호가 "1"이고, 장치번호가 "1"인 흡착체 정보를 데이터베이스(320)로부터 검색하고, 검색한 흡착체 정보 "A001-1-1"의 대응시키기로부터, 일시정보 "2019년 5월 3일"을 포함하는 기간인 기간 "2019/5/1∼2019/5/5"와 대응된 흡착체번호 "A00010001"을 검색한다.

또, 데이터베이스(320)에 고객의 시설에 있어서의 시스템의 구성을 미리 등록해두고, 검색부(330)가, 그 시스템의 구성에 의거해서, 검색을 행하는 것이어도 된다. 즉, 예를 들어, 고객번호 "A001", 계통번호 "1" 및 장치번호 "1"의 장치와, 고객번호 "A001", 계통번호 "1" 및 장치번호 "2"의 장치가, 그 시스템의 구성으로부터 서로 영향이 있을 가능성이 있다고 고려되는 것이라면, 입력정보에 포함되는 설치정보의 고객번호가 "A001"이고, 계통번호가 "1"이고, 장치번호가 "1"이어도, 검색부(330)가, 고객번호 "A001", 계통번호 "1" 및 장치번호 "2"의 장치에 관한 흡착체 정보도 검색하는 것이어도 된다. 여기서, 서로 영향이 있는지 아닌지를 판정하기 위해서는, 시스템의 구성과 과거의 판정 결과에 의거해서, 기계학습을 이용해서 판정 모델을 생성해두고, 그 판정 모델을 이용해서 판정하는 것이어도 된다. 예를 들면, 고객번호 "A001", 계통번호 "1" 및 장치번호 "1"의 장치와, 고객번호 "A001", 계통번호 "1" 및 장치번호 "2"의 장치가, 직렬로 나열되어 설치되어 있을 경우나, 과거의 분석 결과로부터, 상호의 분석 결과에 관련성이 확인된 경우 등에, 서로 영향이 있는가라고 판정하는 것이어도 된다. 이와 같이, 서로 영향이 있는 장치에 대해서 분석을 행함으로써, 제품 불량의 원인이 초순수 중에 함유되어 있던 오염물질이었을 경우에, 시스템의 계통에 설치된 복수의 장치 중 어느 장치가 오염물질을 발생시키고 있는지, 즉, 오염물질을 발생시키고 있는 장치를 특정할 수 있다.

출력부(350)는, 검색부(330)가 검색한 흡착체 식별정보를 출력한다. 출력부(350)가 행하는 흡착체 식별정보의 출력 방법은, 예를 들어, 다른 장치에의 송신이어도 되고, 화면표시, 음성출력, 인쇄이어도 된다.

이하에, 도 5에 나타낸 정보처리시스템에 있어서의 정보처리방법에 대해서 설명한다. 도 9는, 도 5에 나타낸 정보처리시스템에 있어서의 정보처리방법 중, 이온흡착장치(100)에 있어서의 처리의 일례를 설명하기 위한 순서도이다.

우선, 이온 흡착체가 부착된 이온흡착장치(100)가 유통관(11)에 부착된다(단계 S11). 계속해서, 유통관(11)에 통수가 개시된다(단계 S12). 이때, 이온흡착장치(100)가 유통관(11)에 부착된 후에, 도 1 또는 도 3에 나타낸 개폐밸브(23), 유량조정밸브(25), 3방밸브(28) 및 개폐밸브(12)가 개방되어서, 이온 흡착체에의 통수가 개시된다.

그 후, 통수 종료 타이밍이 되었는지의 여부가 판정된다(단계 S13). 여기서, 통수의 개시로부터 소정 기간이 경과했을 경우, 또는 통수량의 적산값이 소정의 값에 도달한 경우에, 통수 종료 타이밍이 되었다고 판정한다. 소정 기간의 경과는 타이머를 이용해서 행하는 것이어도 된다. 또, 통수량의 적산값의 측정은, 적산 유량계를 이용해서 행하는 것이어도 된다. 이들 타이밍이 되었을 경우, 그 타이밍을 검지한 취지를 통지부(110)가 표시 등으로 시스템의 관리자나 운용자, 보수자(이하, 관리자 등이라고 칭함)에 대하여 통지하는 것이어도 된다. 그 후, 유통관(11)에의 통수가 종료된다(단계 14). 이때, 도 1 또는 도 3에 나타낸 개폐밸브(23), 유량조정밸브(25), 3방밸브(28) 및 개폐밸브(12)가 폐쇄된다. 또, 통지를 받은 자가 밸브를 폐쇄한다. 그리고, 이온흡착장치(100)가 유통관(11)으로부터 분리된다(단계 S15). 이때, 새로운 이온흡착장치(100)가 유통관(11)에 부착된다. 또한, 타이머나 적산 유량계는, 이온흡착장치(100)가 유통관(11)에 부착될 때(교환될 때)마다, 리셋된다. 또한, 이온흡착장치(100)의 분리 타이밍과, 새로운 이온흡착장치(100)의 설치 타이밍은, 이온 흡착체에 대한 통수 기간의 연속성을 확보할 수 있도록 최대한 짧아지게 한다.

분리된 이온흡착장치에 구비된 이온 흡착체의 통수 기간 등의 정보가 정보처리장치(300)의 데이터베이스(320)에 기억된다. 기억되는 정보는, 도 8에 나타낸 바와 같은 정보로서, 1개의 이온 흡착체마다 복수의 정보 각각이 서로 대응되어서 기억된다. 이 기억은, 정보처리장치(300)의 입력부(310)를 개재해서 행해진다. 또한, 분리된 이온흡착장치에 구비된 이온 흡착체는, 흡착체 식별정보가 부여되어서 소정의 보관 장소에 보관된다.

그 후, 정량 분석이 필요로 되면, 정보처리장치(300)에 대하여 검색 요구가 행해진다. 여기서, 분석 대상수인 초순수를 사용해서 제조한 제품 등에 불량이 발생하고, 그 불량의 원인이 초순수의 수질에 있는지 아닌지를 확인할 경우에, 정량 분석을 행할 필요가 있다. 거기에는, 대상이 되는 이온 흡착체 시료(즉, 제품에 문제가 생겼을 때에 제품이 물을 사용한 시기에 대응하는 통수 기간에 통수되어 있던 이온 흡착체 시료)를 검색해서 취출할 필요가 있다.

도 10은, 도 5에 나타낸 정보처리시스템에 있어서의 정보처리방법 중, 정보처리장치(300)에 있어서의 검색 처리의 일례를 설명하기 위한 순서도이다.

입력부(310)는, 이온 흡착체의 검색의 요구가 있었는지의 여부를 판정한다(단계 S21). 이 요구는, 입력부(310)에 대하여, 시스템의 관리자 등이 이온 흡착체의 검색을 요구하기 위한 소정의 조작을 행하고, 입력부(310)가 접수한 조작에 의거하는 것이면 된다. 이 소정의 조작에는, 대상이 되는 장치(불량발생장치)의 설치정보와 일시정보가 포함된다. 입력부(310)는, 입력한 정보 중, 설치정보와 일시정보를 검색부(330)에 출력한다. 검색부(330)는, 입력부(310)로부터 출력되어온 설치정보와 일시정보에 의거해서, 데이터베이스(320)로부터 흡착체 식별정보를 검색한다(단계 S22). 구체적으로는, 예를 들어, 검색부(330)는, 입력부(310)로부터 출력되어온 설치정보에 의거해서, 데이터베이스(320)로부터 흡착체 정보를 검색하고, 검색한 흡착체 정보 중, 입력부(310)로부터 출력되어온 일시정보가 포함되는 기간과 대응된 흡착체 식별정보를 데이터베이스(320)로부터 검색한다. 그러면, 검색부(330)가 검색한 흡착체 식별정보를 출력부(350)가 출력한다(단계 S23).

그 후, 출력부(350)로부터 출력된 흡착체 식별정보가 부여된 이온 흡착체를 관리자 등이 보관 장소로부터 확보하고, 정량장치(200)를 이용해서 정량을 행한다. 그리고, 정량 분석 결과와 적산 유량계가 계측한 적산값을 이용해서, 분석 대상수 중의 불순물 이온 농도를 산출한다. 정량 결과나 분석 대상수 중의 불순물 이온 농도는, 관리자 등으로부터 목적하는 제공처에 제공된다.

이와 같이, 수질관리를 행하는 시스템에 있어서, 이온 흡착체가 구비된 이온흡착장치를 소정의 타이밍에 교환하고, 분리된 이온흡착장치에 구비된 이온 흡착체를 보관해두고, 보관된 이온 흡착체 중에서, 지정된 설치 장소 및 기간에 부착되어 있던 이온흡착장치의 이온 흡착체를 검색하고, 검색한 이온 흡착체의 정량 분석을 행하여, 그 결과를 제공한다. 그 때문에, 지정된 장소 및 일시에 있어서의 분석 대상수의 처리 상태를 인식할 수 있다.

(제2 시스템 예)

도 11은 도 1에 나타낸 이온흡착장치(20)를 이용한 정보처리시스템의 제2 예를 도시하는 도면이다.

도 11에 나타낸 정보처리시스템은, 이온흡착장치(101)와, 정량장치(201)와, 정보처리장치(301)를 포함한다. 이온흡착장치(101)는, 도 1 또는 도 3에 나타낸 이온흡착장치(20)에 상당한다. 또, 이온흡착장치(101)는, 이온 흡착체의 유통관에의 설치의 일시정보나 유통관으로부터의 분리의 일시정보, 이온 흡착체의 식별정보를 정보처리장치(301)에 송신한다. 또한, 이온흡착장치(101)에는, 통지부(110)가 접속되어 있다. 통지부(110)는, 이온흡착장치(101)에 구비된 이온 흡착체가, 유통관에 부착되고 나서 소정 기간이 경과했을 때에, 예를 들어, 그 취지를 나타내는 통지 등, 소정의 통지를 행한다. 또는, 통지부(110)는, 이온흡착장치(101)에 구비된 이온 흡착체가 유통관에 부착되고 나서, 이온흡착장치(101)에 구비된 적산 유량계가 계측한 적산값이 소정의 값이 되었을 때에, 예를 들어, 그 취지를 나타내는 통지 등, 소정의 통지를 행한다. 이때, 통지부(110)는, 이온 흡착체를 유통관으로부터 분리하는 것을 촉진시키는 통지를 행한다. 또한, 통지부(110)는 이온흡착장치(101) 내부에 구비되어 있는 것이어도 되고, 정보표시기능을 구비하는 다른 단말장치 등의 장치에 표시시키는 것이어도 된다.

정량장치(201)는, 이온 흡착체에 흡착된 이온의 정량 분석을 행한다. 정량 분석의 구체적인 방법은, 전술한 바와 같다. 정량 분석의 대상이 되는 이온 흡착체의 특정 방법에 대해서는, 후술한다. 정량장치(201)는, 정량 분석을 행한 결과를 정보처리장치(301)에 제공한다. 이 제공 방법은, 정량장치(201)로부터 정보처리장치(301)에 분석 결과를 나타내는 정보를 송신하는 것이어도 되고, 다른 매체를 개재해서 제공하는 것이어도 된다.

도 12는 도 11에 나타낸 정보처리장치(301)의 내부 구성의 일례를 도시하는 도면이다. 도 11에 나타낸 정보처리장치(301)는, 도 12에 나타낸 바와 같이, 입력부(311)와, 데이터베이스(321)와, 검색부(331)와, 추출부(341)와, 출력부(351)를 포함한다. 또, 도 12에는, 도 11에 나타낸 정보처리장치(301)가 구비하는 구성 요소 중, 본 형태에 따른 주요한 요소만을 나타내었다.

입력부(311)는, 외부로부터 접수한 조작에 의거해서 입력정보를 정보처리장치(301)에 입력한다. 구체적으로는, 입력부(311)는, 외부로부터의 소정의 조작을 접수하고, 접수한 조작에 의거해서 정보를 입력한다. 입력부(311)가 입력하는 정보로서는, 예를 들어, 반도체 디바이스 제조 프로세스에 있어서 웨이퍼의 불량이 검출되고, 웨이퍼 세정수를 사용한 시기에 대응하는 통수 기간의 이온 흡착체 시료의 정량 분석을 행할 필요가 있다고 판단한 경우에, 이온 흡착체 시료의 검색을 지시하는 정보를 들 수 있다. 입력부(311)는, 예를 들어, 키보드나 마우스, 터치패널 등을 들 수 있다. 또한, 입력부(311)는, 소정의 정보의 입력을 재촉하는 GUI를 표시하고, 그 표시를 따라서 행해진 조작에 의거해서 정보를 입력하는 것이어도 된다. 또한, 이온흡착장치(101)에서 기록된 정보나 통지부(110)가 통지한 정보가, 정보처리장치(301)에 송신되고, 입력부(311)는 송신되어온 정보를 수신함으로써 입력되는 것이어도 된다.

데이터베이스(321)는, 통수 기간(이온 흡착체에 통수를 개시한 일시나 통수를 종료한 일시 등을 포함함)을 나타내는 기간정보와, 이온 흡착체에 고유하게 부여된 흡착체 식별정보를 대응시켜서 흡착체 정보로서 기억한다. 또한, 데이터베이스(321)는, 이온 흡착체가 부착된(부착되어 있던) 이온흡착장치(101)의 설치정보와, 흡착체 정보를 대응시켜서 기억한다. 이들 정보의 기억 양상은, 도 7 및 도 8에 나타낸 것과 동일하다. 또한, 데이터베이스(321)는, 예를 들어, 제품에 문제가 생겼을 때에 제품이 물을 사용한 시기에 대응하는 통수 기간의 이온 흡착체 시료의 정량 분석이 필요하다고 판단해서 정량 분석을 행했을 경우에, 정량장치(201)로부터 송신되어온 분석 결과를 기억하는 것이어도 된다. 이때, 정량장치(201)로부터 송신되어온 분석 결과는, 입력부(311)를 개재해서 데이터베이스(321)에 기억된다.

검색부(331)는, 입력부(311)가 입력한 입력정보에 포함되는 일시정보에 의거해서, 흡착체 식별정보를 데이터베이스(321)로부터 검색한다. 구체적으로는, 검색부(331)는, 입력부(311)가 입력한 입력정보에 포함되는 일시정보가 나타내는 일시가 포함되는 기간을 데이터베이스(321)로부터 검색하고, 검색한 기간과 대응된 흡착체 식별정보를 데이터베이스(321)로부터 검색한다. 이때, 검색부(331)는, 입력부(311)가 입력한 입력정보에 포함되는, 이온흡착장치의 설치정보에 의거해서, 흡착체 정보를 데이터베이스(321)로부터 검색하고, 검색한 흡착체 정보와 일시정보에 의거해서, 흡착체 식별정보를 데이터베이스(321)로부터 검색한다. 예를 들면, 입력정보에 포함되는 설치정보의 고객번호가 "A001"이고, 계통번호가 "1"이고, 장치번호가 "1"이고, 일시정보가 "2019년 5월 3일"일 경우, 검색부(331)는, 고객번호가 "A001"이고, 계통번호가 "1"이고, 장치번호가 "1"인 흡착체 정보를 데이터베이스(321)로부터 검색하고, 검색한 흡착체 정보 "A001-1-1"의 대응시키기로부터, 일시정보 "2019년 5월 3일"을 포함하는 기간인 기간 "2019/5/1∼2019/5/5"와 대응된 흡착체번호 "A00010001"을 검색한다.

또, 데이터베이스(321)에 고객의 시설에 있어서의 시스템의 구성을 미리 등록해두고, 검색부(331)가, 그 시스템의 구성에 의거해서, 검색을 행하는 것이어도 된다. 즉, 예를 들어, 고객번호 "A001", 계통번호 "1" 및 장치번호 "1"의 장치와, 고객번호 "A001", 계통번호 "1" 및 장치번호 "2"의 장치가, 그 시스템의 구성으로부터 서로 영향이 있을 가능성이 있다고 생각되는 것이라면, 입력정보에 포함되는 설치정보의 고객번호가 "A001"이고, 계통번호가 "1"이고, 장치번호가 "1"이어도, 검색부(331)가 고객번호 "A001", 계통번호 "1" 및 장치번호 "2"의 장치에 관한 흡착체 정보도 검색하는 것이어도 된다. 여기서, 서로 영향이 있는지의 여부를 판정하기 위해서는, 시스템의 구성과 과거의 판정 결과에 의거해서, 기계학습을 이용해서 판정 모델을 생성해두고, 그 판정 모델을 이용해서 판정하는 것이어도 된다. 예를 들면, 고객번호 "A001", 계통번호 "1" 및 장치번호 "1"의 장치와, 고객번호 "A001", 계통번호 "1" 및 장치번호 "2"의 장치가, 직렬로 배열되어서 설치되어 있을 경우나, 과거의 분석 결과로부터, 상호의 분석 결과에 관련성이 확인된 경우 등에, 서로 영향이 있다라고 판정하는 것이어도 된다. 이와 같이, 서로 영향이 있는 장치에 대해서 분석을 하는 것에 의해, 제품불량의 원인이 초순수 중에 포함되어 있었던 오염물질이었을 경우에, 시스템의 계통에 설치된 복수의 장치 중 어느 장치가 오염물질을 발생시키고 있는지, 즉, 오염물질을 발생시키고 있는 장치를 특정할 수 있다.

추출부(341)는, 검색부(331)가 검색한 흡착체 식별정보가 부여된 이온 흡착체에 대해서, 정량장치(201)로부터 제공(송신)되어온 정량 분석 결과로부터, 입력정보에 따른 정보인 제공 정보를 추출한다. 여기서, 입력정보에는, 예를 들어, 구체적인 분석 내용이 포함되어도 된다. 그 경우, 추출부(341)는, 입력정보에 포함되어 있는 분석 내용에 따른 결과를 정량장치(201)가 행한 정량 분석 결과로부터 추출한다. 정량장치(201)로부터 제공(송신)되어온 정량 분석이 데이터베이스(321)에 기억되어 있을 경우에는, 추출부(341)는 입력정보에 따른 정보인 제공 정보를 데이터베이스(321)에 기억되어 있는 정량 분석 결과로부터 추출한다.

출력부(351)는, 검색부(331)가 검색한 흡착체 식별정보를 출력한다. 출력부(351)는, 검색부(331)가 검색한 흡착체 식별정보가 부여된 이온 흡착체에 대해서, 정량장치(201)가 행한 정량 분석 결과를 제공 정보로서 출력한다. 또한, 출력부(351)는, 추출부(341)가 정량장치(201)가 행한 정량 분석 결과로부터, 입력정보에 따른 정보인 제공 정보를 추출했을 경우, 추출부(341)가 추출한 제공 정보를 출력한다. 출력부(351)가 행하는 제공 정보의 출력 방법은, 예를 들어, 다른 장치에의 송신이어도 되고, 화면표시, 음성출력, 인쇄, 소정의 램프 점등이나 점멸이어도 된다.

도 13은 도 11에 나타낸 정보처리시스템에 있어서의 정보처리방법의 일례를 설명하기 위한 시퀀스도이다.

우선, 이온 흡착체가 부착된 이온흡착장치(101)가 유통관(11)에 부착되고, 유통관(11)에 통수가 개시된다(단계 S1). 이때, 이온흡착장치(101)가 유통관(11)에 부착된 후에, 도 1 또는 도 3에 나타낸 개폐밸브(23), 유량조정밸브(25), 3방밸브(28) 및 개폐밸브(12)가 개방되어서, 이온 흡착체에의 통수가 개시된다. 그 후, 소정 기간이 경과하면, 또는 도 1 또는 도 3에 나타낸 적산 유량계(26)가 측정한 적산값이 소정의 값에 도달하면, 유통관(11)에의 통수가 종료된다. 이 유통관(11)에의 통수의 종료는, 소정 기간의 경과 또는 적산값의 소정의 값에의 도달의 검지를 직접적인 트리거로 해서 행해지는 것은 아니고, 이들의 검지가 그 취지의 통지 처리를 기동하고, 그 통지를 받은 자가 밸브를 폐쇄함으로써, 유통관(11)에의 통수가 종료되는 것이다. 이때, 도 1 또는 도 3에 나타낸 개폐밸브(23), 유량조정밸브(25), 3방밸브(28) 및 개폐밸브(12)가 폐쇄된다. 여기서, 이온흡착장치(101)는, 타이머를 구비하고, 이온 흡착체에의 통수가 개시되고 나서의 시간을 측정하여, 미리 설정된 시간이 경과했을 때에, 통지부(110)가 그 취지를 통지하고, 유통관(11)에의 통수를 종료하는 것이어도 된다. 또한, 적산 유량계가 측정한 적산값이 미리 설정된 값이 되었을 때에, 통지부(110)가 그 취지를 통지하고, 유통관(11)에의 통수를 종료하는 것이어도 된다. 통지부(110)가 행하는 통지는, 시스템의 관리자 등에 대한 것이며, 이들 사람이 개폐밸브(23), 유량조정밸브(25), 3방밸브(28) 및 개폐밸브(12)를 폐쇄해서 통수를 종료하는 것이어도 된다. 통지부(110)가 행하는 통지는, 개폐밸브(23), 유량조정밸브(25), 3방밸브(28) 및 개폐밸브(12)에 대한 것이며, 개폐밸브(23), 유량조정밸브(25), 3방밸브(28) 및 개폐밸브(12)가 자동으로 폐쇄되어 통수를 종료하는 것이어도 된다. 그리고, 이온흡착장치(101)가 유통관(11)으로부터 분리된다(단계 S2). 이때, 새로운 이온흡착장치(101)가 유통관(11)에 부착된다. 또한, 타이머나 적산 유량계는, 이온흡착장치(101)가 유통관(11)에 부착될(교환될) 때마다, 리셋된다.

그 후, 분리된 이온흡착장치(101)에 부착되어 있던 이온 흡착체의 정보가 정보처리장치(301)에 제공된다(단계 S3). 제공되는 정보는, 이온흡착장치(101)에 부착되어 있던 이온 흡착체의 기간정보, 적산 유량계가 측정한 적산값, 이온 흡착체의 흡착체 식별정보 및 이온 흡착체가 부착되어 있던 이온흡착장치(101)의 설치정보이다. 이들 정보의 제공 방법은, 이온흡착장치(101)가 정보처리장치(301)에 이들 정보를 송신해서 제공하는 것이어도 되고, 다른 매체를 개재해서 제공하는 것이어도 된다. 또, 이온 흡착체의 정보가 정보처리장치(301)에 제공되는 타이밍은, 단계 S1 후이어도 된다. 이 경우에 제공되는 정보는, 이온흡착장치(101)가 유통관(11)에 부착되고, 유통관(11)에 통수가 개시된 일시를 나타내는 정보이다. 그러면, 정보처리장치(301)에서 기억 처리가 행해진다(단계 S4). 또한, 분리된 이온 흡착체는, 그 흡착체 식별정보를 이용해서 특정이 가능하도록 소정의 장소에 보관된다.

계속해서, 정보처리장치(301)가 정량장치(201)에 정량 분석을 지시하면(단계 S5), 정량장치(201)가 정량 분석을 행한다(단계 S6). 이때, 정보처리장치(301)는, 흡착체 식별정보를 지정해서 정량장치(201)에 대하여 정량 분석을 지시하고, 정량장치(201)는 지시된 흡착체 식별정보가 부여된 이온 흡착체에 흡착된 이온의 정량 분석을 행한다. 이 정량 분석의 지시 방법은, 정보처리장치(301)가 정량장치(201)에 정량 분석을 요구하는 취지를 나타내는 정보를 송신해서 지시하는 것이어도 되고, 다른 매체를 개재해서 제공하는 것이어도 된다. 정량장치(201)는, 정량 분석이 종료하면, 그 결과를 정보처리장치(301)에 제공한다(단계 S7). 이 정량 분석 결과의 제공 방법은, 정량장치(201)가 정보처리장치(300)에 정량 분석 결과를 나타내는 정보를 송신해서 제공하는 것이어도 되고, 다른 매체를 개재해서 제공하는 것이어도 된다. 그러면, 정보처리장치(301)가 출력 처리를 행한다(단계 S8). 또, 정량 분석이 종료된 이온 흡착체는, 재이용이 가능하도록 세정되어서 보관된다.

도 14는 도 13에 나타낸 시퀀스도를 이용해서 설명한 단계 S4의 상세한 처리의 일례를 설명하기 위한 순서도이다. 단계 S3에서 이온흡착장치(101)로부터 정보가 제공되면, 데이터베이스(321)는, 제공된 정보인 기간정보(통수 기간), 적산값, 흡착체 식별정보 및 설치정보를 대응시켜서 기억한다(단계 S41). 이 대응은, 도 8 및 도 9에 나타낸 바와 같은 형태로 기억된다.

그 후, 입력부(311)는, 정량 분석의 요구가 있었는지의 여부를 판정한다(단계 S42). 이때, 입력부(311)는, 외부로부터 접수한 조작에 따른 정보나, 외부에 접속된 다른 장치로부터 송신되어온 정보에, 정량 분석을 요구하는 취지, 설치정보 및 일시정보가 포함될 경우, 정량 분석 요구가 있었다고 판정하는 것이면 된다. 정량 분석의 요구가 있었을 경우, 입력부(311)는 입력한 정보 중, 설치정보와 일시정보를 검색부(331)에 출력한다. 검색부(331)는, 입력부(311)로부터 출력되어온 설치정보와 일시정보에 의거해서, 데이터베이스(321)로부터 흡착체 식별정보를 검색한다(단계 S43). 구체적으로는, 예를 들어, 검색부(331)는, 입력부(311)로부터 출력되어온 설치정보에 의거해서, 데이터베이스(321)로부터 흡착체 정보를 검색하고, 검색한 흡착체 정보 중, 입력부(311)로부터 출력되어온 일시정보가 포함되는 기간과 대응된 흡착체 식별정보를 데이터베이스(321)로부터 검색한다. 검색부(331)는, 흡착체 식별정보를 검색할 수 있으면, 검색한 흡착체 식별정보를 지정해서 정량장치(201)에 정량 분석을 지시한다(단계 S44).

도 15는 도 13에 나타낸 시퀀스도를 이용해서 설명한 단계 S8의 상세한 처리의 일례를 설명하기 위한 순서도이다. 입력부(311)가 정량장치(201)로부터의 정량 분석 결과를 접수하면(단계 S71), 추출부(341)는, 입력부(311)가 접수한 정량 분석 결과로부터, 입력정보에 따른 정보인 제공 정보를 추출한다(단계 S72). 입력정보에는, 정량 분석 내용(예를 들어, 분석하고자 하는 금속 이온의 종류)이 지정되어 있을 경우도 있고, 그 경우, 추출부(341)는, 입력정보에 포함되어 있는 분석 내용을 정량장치(201)가 행한 정량 분석 결과로부터 추출한다. 계속해서, 출력부(351)는, 추출부(341)가 추출한 제공 정보를 출력한다(단계 S73). 또, 정량장치(201)는, 정량 분석 결과와 적산 유량계가 계측한 적산값을 이용해서, 분석 대상수 중의 불순물 이온 농도를 산출하고, 입력부(311)가 분석 대상수 중의 불순물 이온 농도를 접수하도록 해도 된다.

이와 같이, 수질관리를 행하는 시스템에 있어서, 이온 흡착체가 구비된 이온흡착장치를 소정의 타이밍으로 교환하고, 분리된 이온흡착장치에 구비된 이온 흡착체를 보관해두고, 보관된 이온 흡착체 중으로부터, 지정된 설치 장소 및 기간에 부착되어 있던 이온흡착장치의 이온 흡착체를 검색하고, 검색한 이온 흡착체의 정량 분석을 행하여, 그 결과를 출력한다. 그 때문에, 지정된 장소 및 일시에 있어서의 분석 대상수의 처리 상태를 인식할 수 있다.

이상, 각 구성 요소에 각 기능(처리) 각각을 분담시켜서 설명했지만, 이 분담은 전술한 것으로 한정되지 않는다. 또한, 구성 요소의 구성에 대해서도, 전술한 형태는 어디까지나 예이며, 이것으로 한정되지 않는다. 또한, 본 발명은, 수처리를 행하는 시스템 이외에, 액체 중의 금속의 함유량을 제어, 관리하는 시스템에 적용할 수 있다.

전술한 정보처리장치(300, 301)가 행하는 처리는, 목적에 따라서 각각 제작된 논리회로에서 행하도록 해도 된다. 또, 처리 내용을 순서대로 기술한 컴퓨터 프로그램(이하, 프로그램이라 칭함)을 정보처리장치(300, 301)에서 판독 가능한 기록 매체에 기록하고, 이 기록 매체에 기록된 프로그램을 정보처리장치(300, 301)에 로딩시켜, 실행하는 것이어도 된다. 정보처리장치(300, 301)에서 판독 가능한 기록 매체란, 플로피(Floppy)(등록상표) 디스크, 광자기 디스크, DVD(Digital Versatile Disc), CD(Compact Disc), Blu-ray(등록상표） Disc, USB(Universal Serial Bus) 메모리 등의 이동 설치 가능한 기록 매체 외에, 정보처리장치(300, 301)에 내장된 ROM(Read Only Memory), RAM(Random Access Memory) 등의 메모리나 HDD(Hard Disk Drive) 등을 가리킨다. 이 기록 매체에 기록된 프로그램은, 정보처리장치(300, 301)에 설치된 CPU에서 로딩되어, CPU의 제어에 의해서, 전술한 것과 마찬가지의 처리가 행해진다. 여기서, CPU는, 프로그램이 기록된 기록 매체로부터 로딩된 프로그램을 실행하는 컴퓨터로서 동작하는 것이다.

10: 초순수 공급배관
11: 유통관
12, 23: 개폐밸브
20, 100, 101: 이온흡착장치
21: 배관 커넥터
22: 내부 배관
24: 이온 흡착체
25: 유량조정밸브
26: 적산 유량계
27: 배출 배관
28: 3방밸브
110: 통지부
200, 201: 정량장치
300, 301: 정보처리장치
310, 311: 입력부
320, 321: 데이터베이스
330, 331: 검색부
341: 추출부
350, 351: 출력부

Claims

분석 대상수가 흐르는 유통관에 분리 가능하게 접속되는 이온흡착장치로서,
분리 가능하게 설치되고, 상기 분석 대상수가 통수되어서 상기 분석 대상수의 이온을 흡착하는 이온 흡착체; 및
상기 이온 흡착체의 상기 분석 대상수의 흐름 방향의 하류측에 설치되어서, 상기 이온 흡착체의 통수량의 적산값을 계측하는 적산 유량계
를 포함하고,
상기 이온 흡착체에는 정량 분석이 필요할 때에 상기 이온 흡착체를 검색하기 위한 당해 이온 흡착체가 설치되어 있던 위치와 기간을 특정 가능한 흡착체 식별정보가 부여되어 있는 것을 특징으로 하는 이온흡착장치.
제1항에 있어서, 상기 이온 흡착체와 상기 적산 유량계 사이에 배치되어, 상기 분석 대상수의 도통 및 차단을 행하고, 그리고 상기 분석 대상수의 유량의 조정이 가능한 제1 밸브체를 구비하는, 이온흡착장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 이온 흡착체의 상기 분석 대상수의 흐름 방향의 상류측에, 상기 분석 대상수의 도통 및 차단을 행하는 제2 밸브체를 구비하는, 이온흡착장치.