KR20210100243A - Resistivity Control Device for Deionized Water Using Carbon Dioxide - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 이산화탄소를 이용한 탈이온수의 비저항을 제어하는 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 다공성 구조의 멤브레인부를 통해 이산화탄소를 용해시킴으로써 탈이온수의 비저항을 감소시키는 이산화탄소를 이용한 탈이온수의 비저항을 제어하는 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus for controlling the resistivity of deionized water using carbon dioxide, and more particularly, to an apparatus for controlling the resistivity of deionized water using carbon dioxide, which reduces the specific resistance of deionized water by dissolving carbon dioxide through a membrane part having a porous structure. is about
일반적으로 반도체나 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display, LCD), 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel, PDP)과 같은 패널 제조공정 중에서는 액체(탈이온수, 초순수)를 사용하여 반도체나 패널의 세정 작업을 진행하고 있다. 또한, 반도체의 다이싱 작업에서도 액체를 사용하여 절단부를 냉각시키고, 청정도를 향상시키는 작업이 진행된다.In general, in the panel manufacturing process such as semiconductors, liquid crystal displays (LCDs), and plasma display panels (PDPs), liquids (deionized water, ultrapure water) are used to clean semiconductors or panels. are doing In addition, in the dicing operation of the semiconductor, the operation of cooling the cut part using a liquid and improving the cleanliness is in progress.
여기서 탈이온수(Deionized Water)나 초순수(Ultrapure Water)를 사용하는 이유는 액체의 순도가 높아 전기전도도가 매우 낮기 때문에, 탈이온수나 초순수를 이용해서 준 무 정전 상태를 응용하여 반도체나 패널을 세정한 후 반도체나 패널에 이물질이 재 부착 되는 것을 방지할 수 있다.Here, the reason for using deionized water or ultrapure water is that the liquid has high purity and very low electrical conductivity. It can prevent foreign substances from re-attaching to the semiconductor or panel afterward.
이와 같은 세정 작업에서는 상기 액체의 분사압력 및 분사속도에 의해 액체와 반도체/패널 사이에 마찰이 발생할 수 있고, 다이싱 작업에서는 블레이드와 기판 사이의 마찰이 발생할 수 있다. 이와 같은 마찰에 의해 발생하는 정전기는 반도체 및 패널 등에 손상을 일으킬 수 있기 때문에 정전기를 방지하기 위한 대책이 마련 될 필요가 있다.In such a cleaning operation, friction may occur between the liquid and the semiconductor/panel due to the injection pressure and velocity of the liquid, and in the dicing operation, friction between the blade and the substrate may occur. Since static electricity generated by such friction can cause damage to semiconductors and panels, it is necessary to take measures to prevent static electricity.
이에 정전기를 방지하기 위하여 공급되는 탈이온수에 이산화탄소(CO2) 기체를 용해시켜 탈이온수의 비저항을 낮추는 기술이 개발되었다. 특허문헌 1에서는 반도체 웨이퍼를 절단하는 소윙공정의 수행 중 탈이온수에 이산화탄소를 공급하여 탈이온수의 저항치를 낮추는 기술을 개시하고 있다.Accordingly, in order to prevent static electricity, a technology for lowering the specific resistance of deionized water by dissolving carbon dioxide (CO 2 ) gas in supplied deionized water has been developed.
다만 탈이온수에 이산화탄소를 지속적으로 공급하는 경우 이산화탄소의 공급에 의하여 초기에는 비저항이 낮아지지만, 이산화탄소에 의해 생성된 탄산에 의해 탈이온수의 pH가 낮아지면 역반응이 활성화되어 비저항이 다시 증가하는 문제가 있다. 따라서 탈이온수의 비저항을 공정이 진행되는 동안 지속적으로 낮게 유지하기 위한 기술 개발의 필요성이 대두되었다.However, when carbon dioxide is continuously supplied to deionized water, the specific resistance is initially lowered by the supply of carbon dioxide. . Therefore, the need for technology development to keep the specific resistance of deionized water low continuously during the process has emerged.
본 발명은 다공성 구조의 멤브레인부를 통해 이산화탄소를 용해시킴으로써 탈이온수의 비저항을 감소시키는 이산화탄소를 이용한 탈이온수의 비저항을 제어하는 장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.An object of the present invention is to provide an apparatus for controlling the resistivity of deionized water using carbon dioxide, which reduces the resistivity of deionized water by dissolving carbon dioxide through a membrane part having a porous structure.
상기와 같은 과제를 해결하기 위하여 본 발명은, 반도체 공정에 사용되는 탈이온수의 비저항을 제어하는 장치로서, 탈이온수가 유입되는 탈이온수유입부; 이산화탄소가 유입되는 이산화탄소유입부; 내부에 상기 탈이온수유입부로부터 유입된 탈이온수가 통과하는 탈이온수유로부; 상기 탈이온수유로부를 둘러싸고 상기 이산화탄소유입부로부터 유입된 이산화탄소가 수용되는 이산화탄소수용부; 및 상기 탈이온수유로부 및 상기 이산화탄소수용부 사이에 배치되어 상기 탈이온수유로부 및 이산화탄소수용부를 분리하고, 이산화탄소는 통과시키고, 탈이온수는 통과시키지 않도록 형성되는 멤브레인부; 를 포함하는 이산화탄소교환모듈; 및 상기 이산화탄소교환모듈로부터 유출되는 탈이온수를 외부로 배출하는 탈이온수배출부; 를 포함하고, 상기 이산화탄소유입부를 통해 상기 이산화탄소수용부로 유입된 이산화탄소는 상기 멤브레인부를 투과하여 상기 탈이온수유로부로 유동하는, 탈이온수의 비저항을 제어하는 장치를 제공한다.In order to solve the above problems, the present invention provides an apparatus for controlling the resistivity of deionized water used in a semiconductor process, comprising: a deionized water inlet into which deionized water is introduced; a carbon dioxide inlet through which carbon dioxide is introduced; a deionized water flow passage through which the deionized water introduced from the deionized water inlet passes therein; a carbon dioxide accommodating part surrounding the deionized water passage and receiving carbon dioxide introduced from the carbon dioxide inlet; and a membrane part disposed between the deionized water passage part and the carbon dioxide receiver to separate the deionized water passage part and the carbon dioxide receiver, and configured to pass carbon dioxide and not allow deionized water to pass therethrough; A carbon dioxide exchange module comprising; and a deionized water discharge unit for discharging the deionized water flowing out from the carbon dioxide exchange module to the outside. It provides an apparatus for controlling the resistivity of deionized water, wherein the carbon dioxide introduced into the carbon dioxide receiving unit through the carbon dioxide inlet passes through the membrane and flows into the deionized water passage.
본 발명에서는, 상기 멤브레인부는 소수성 물질로 형성될 수 있다.In the present invention, the membrane part may be formed of a hydrophobic material.
본 발명에서는, 상기 멤브레인부는 다공성 구조를 가질 수 있다.In the present invention, the membrane part may have a porous structure.
본 발명에서는, 상기 멤브레인부의 다공성 구조의 기공의 크기는 0.01 내지 0.2 ㎛이고, 상기 멤브레인부의 두께는 150 내지 500 ㎛일 수 있다.In the present invention, the size of the pores of the porous structure of the membrane part may be 0.01 to 0.2 μm, and the thickness of the membrane part may be 150 to 500 μm.
본 발명에서는, 상기 탈이온수유로부는 원형관 형태이고, 상기 멤브레인부는 상기 탈이온수유로부를 감싸는 실린더형태이고, 상기 이산화탄소수용부는 상기 탈이온수유로부 및 상기 멤브레인부가 관통된 중공관 형태일 수 있다.In the present invention, the deionized water passage portion may have a circular tube shape, the membrane portion may have a cylindrical shape surrounding the deionized water passage portion, and the carbon dioxide receiving portion may have a hollow tube shape through which the deionized water passage portion and the membrane portion pass.
본 발명에서는, 상기 이산화탄소교환모듈에서는, 상기 이산화탄소 및 상기 탈이온수가 하기 식과 같은 반응을 하여 상기 탈이온수의 비저항이 제어될 수 있다.In the present invention, in the carbon dioxide exchange module, the specific resistance of the deionized water may be controlled by reacting the carbon dioxide and the deionized water as shown in the following equation.
본 발명에서는, 상기 탈이온수배출부는, 상기 이산화탄소교환모듈을 통과하여 비저항이 제어된 탈이온수를 사용하는 외부장치로 탈이온수를 공급하는 탈이온수외부공급부; 및 사용되지 않는 탈이온수를 배수하는 탈이온수배수부; 를 포함하고, 상기 탈이온수배수부는, 상기 탈이온수외부공급부를 통해 외부장치로 공급되는 탈이온수의 양에 기초하여 상기 탈이온수배수부를 통해 배수되는 탈이온수의 양을 제어함으로써 상기 탈이온수배출부를 통해 배출되는 탈이온수의 양을 일정하게 유지할 수 있다.In the present invention, the deionized water discharging unit includes: an external deionized water supply unit for supplying deionized water to an external device using deionized water whose specific resistance is controlled through the carbon dioxide exchange module; and a deionized water draining unit for draining unused deionized water. wherein the deionized water drain unit controls the amount of deionized water to be drained through the deionized water drain unit based on the amount of deionized water supplied to an external device through the deionized water external supply unit. It is possible to maintain a constant amount of deionized water discharged.
본 발명에서는, 상기 탈이온수배출부는, 배출되는 상기 탈이온수의 비저항을 측정하는 비저항센서; 를 포함할 수 있다.In the present invention, the deionized water discharging unit includes: a resistivity sensor for measuring the specific resistance of the deionized water to be discharged; may include.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 탈이온수를 이산화탄소와 반응시켜 비저항을 낮춤으로써 정전기를 방지하고 소자의 파손을 방지하는 효과를 발휘할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, by reducing the specific resistance by reacting deionized water with carbon dioxide, it is possible to prevent static electricity and prevent device damage.
본 발명의 일 실시예에 따르면. 이산화탄소의 배출 없이 지속적인 주입을 통해 탈이온수의 비저항을 안정적으로 유지할 수 있는 효과를 발휘할 수 있다.According to one embodiment of the present invention. Through continuous injection without emission of carbon dioxide, it is possible to exert the effect of stably maintaining the specific resistance of deionized water.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 이산화탄소의 배출구조를 생략하여 장치의 제조과정을 단순화 할 수 있는 효과를 발휘할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, it is possible to exhibit the effect of simplifying the manufacturing process of the device by omitting the emission structure of carbon dioxide.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 비저항 제어를 위하여 사용되는 이산화탄소의 양을 줄일 수 있는 효과를 발휘할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, it is possible to exhibit the effect of reducing the amount of carbon dioxide used for controlling the specific resistance.
도 1은 종래의 탈이온수의 비저항을 제어하는 장치의 내부 구성을 개략적으로 도시하는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 탈이온수의 비저항을 제어하는 장치의 내부 구성을 개략적으로 도시하는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 이산화탄소교환모듈을 개략적으로 도시하는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 멤브레인부의 구조에 따른 이산화탄소와 탈이온수의 모습을 개략적으로 도시하는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 탈이온수의 비저항을 제어하는 장치에 의한 탈이온수의 비저항 변화를 도시하는 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 탈이온수배출부의 세부 구성을 개략적으로 도시하는 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 탈이온수의 비저항을 제어하는 장치의 내부 구성을 개략적으로 도시하는 도면이다.1 is a diagram schematically showing the internal configuration of a conventional device for controlling the resistivity of deionized water.
2 is a diagram schematically illustrating an internal configuration of an apparatus for controlling the specific resistance of deionized water according to an embodiment of the present invention.
3 is a view schematically showing a carbon dioxide exchange module according to an embodiment of the present invention.
4 is a view schematically illustrating the appearance of carbon dioxide and deionized water according to the structure of the membrane part according to an embodiment of the present invention.
5 is a diagram illustrating a change in specific resistance of deionized water by an apparatus for controlling specific resistance of deionized water according to an embodiment of the present invention.
6 is a diagram schematically illustrating a detailed configuration of a deionized water discharge unit according to an embodiment of the present invention.
7 is a diagram schematically illustrating an internal configuration of an apparatus for controlling the specific resistance of deionized water according to an embodiment of the present invention.
이하에서는, 다양한 실시예들 및/또는 양상들이 이제 도면들을 참조하여 개시된다. 하기 설명에서는 설명을 목적으로, 하나이상의 양상들의 전반적 이해를 돕기 위해 다수의 구체적인 세부사항들이 개시된다. 그러나, 이러한 양상(들)은 이러한 구체적인 세부사항들 없이도 실행될 수 있다는 점 또한 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 인식될 수 있을 것이다. 이후의 기재 및 첨부된 도면들은 하나 이상의 양상들의 특정한 예시적인 양상들을 상세하게 기술한다. 하지만, 이러한 양상들은 예시적인 것이고 다양한 양상들의 원리들에서의 다양한 방법들 중 일부가 이용될 수 있으며, 기술되는 설명들은 그러한 양상들 및 그들의 균등물들을 모두 포함하고자 하는 의도이다.Hereinafter, various embodiments and/or aspects are disclosed with reference to the drawings. In the following description, for purposes of explanation, numerous specific details are set forth to provide a thorough understanding of one or more aspects. However, it will also be recognized by one of ordinary skill in the art that such aspect(s) may be practiced without these specific details. The following description and accompanying drawings set forth in detail certain illustrative aspects of one or more aspects. These aspects are illustrative, however, and some of the various methods in principles of the various aspects may be employed, and the descriptions set forth are intended to include all such aspects and their equivalents.
본 명세서에서 사용되는 "실시예", "예", "양상", "예시" 등은 기술되는 임의의 양상 또는 설계가 다른 양상 또는 설계들보다 양호하다거나, 이점이 있는 것으로 해석되지 않을 수도 있다. As used herein, “embodiment”, “example”, “aspect”, “exemplary”, etc. may not be construed as an advantage or advantage in any aspect or design described above over other aspects or designs. .
더불어, 용어 "또는"은 배타적 "또는"이 아니라 내포적 "또는"을 의미하는 것으로 의도된다. 즉, 달리 특정되지 않거나 문맥상 명확하지 않은 경우에, "X는 A 또는 B를 이용한다"는 자연적인 내포적 치환 중 하나를 의미하는 것으로 의도된다. 즉, X가 A를 이용하거나; X가 B를 이용하거나; 또는 X가 A 및 B 모두를 이용하는 경우, "X는A 또는 B를 이용한다"가 이들 경우들 어느 것으로도 적용될 수 있다. 또한, 본 명세서에 사용된 "및/또는"이라는 용어는 열거된 관련 아이템들 중 하나 이상의 아이템의 가능한 모든 조합을 지칭하고 포함하는 것으로 이해되어야 한다.In addition, the term “or” is intended to mean an inclusive “or” rather than an exclusive “or.” That is, unless otherwise specified or clear from context, "X employs A or B" is intended to mean one of the natural implicit substitutions. That is, X employs A; X employs B; or when X employs both A and B, "X employs A or B" may apply to either of these cases. It should also be understood that the term “and/or” as used herein refers to and includes all possible combinations of one or more of the listed related items.
또한, "포함한다" 및/또는 "포함하는"이라는 용어는, 해당 특징 및/또는 구성요소가 존재함을 의미하지만, 하나이상의 다른 특징, 구성요소 및/또는 이들의 그룹의 존재 또는 추가를 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.Also, the terms "comprises" and/or "comprising" mean that the feature and/or element is present, but excludes the presence or addition of one or more other features, elements and/or groups thereof. should be understood as not
또한, 제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.Also, terms including an ordinal number, such as first, second, etc., may be used to describe various elements, but the elements are not limited by the terms. The above terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. For example, without departing from the scope of the present invention, a first component may be referred to as a second component, and similarly, a second component may also be referred to as a first component. and/or includes a combination of a plurality of related listed items or any of a plurality of related listed items.
또한, 본 발명의 실시예들에서, 별도로 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명의 실시예에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.In addition, in the embodiments of the present invention, unless otherwise defined, all terms used herein, including technical or scientific terms, are generally understood by those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs. have the same meaning as Terms such as those defined in a commonly used dictionary should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the related art, and unless explicitly defined in an embodiment of the present invention, an ideal or excessively formal meaning is not interpreted as
도 1은 종래의 탈이온수의 비저항을 제어하는 장치의 내부 구성을 개략적으로 도시하는 도면이다.1 is a diagram schematically showing the internal configuration of a conventional device for controlling the resistivity of deionized water.
도 1은 종래의 탈이온수의 비저항을 제어하는 CO2 Bubbler의 내부 구성을 개략적으로 도시한다.Figure 1 schematically shows the internal configuration of the conventional CO 2 Bubbler for controlling the resistivity of deionized water.
도 1을 참조하면 종래의 반도체 공정에 사용되는 탈이온수의 비저항을 제어하는 장치(10)는, 탈이온수(DIW)가 유입되는 탈이온수유입부(100); 이산화탄소(CO2)를 포함하는 기체가 유입되는 이산화탄소유입부(200); 탈이온수와 이산화탄소가 반응하여 탈이온수의 비저항이 변화되는 이산화탄소교환모듈(300); 상기 이산화탄소교환모듈(300)로부터 유출되는 탈이온수를 외부로 배출하는 탈이온수배출부(400); 상기 이산화탄소교환모듈(300)로부터 유출되는 이산화탄소를 외부로 배출하는 이산화탄소배출부(500); 및 상기 탈이온수유입부(100)로부터 유입된 탈이온수의 일부가 상기 이산화탄소교환모듈(300)을 통과하지 않고 상기 탈이온수배출부(400)로 배출되도록 통과시키는 바이패스유로(600); 를 포함한다.Referring to FIG. 1 , an
즉, 종래의 탈이온수의 비저항을 제어하는 장치(10)의 이산화탄소교환모듈(300)은 탈이온수 및 이산화탄소가 유입되고, 상기 탈이온수와 이산화탄소가 반응함으로써 비저항이 낮아진 탈이온수가 생성되어 배출되고, 반응 후 잔여 이산화탄소가 배출되는 구성을 가지고 있다.That is, in the conventional carbon
이와 같은 구성에서 배출되는 탈이온수의 비저항은 상기 이산화탄소교환모듈(300) 내에서의 화학 반응에 의해 결정된다. 이와 같이 탈이온수의 비저항을 제어하기 위해서는 상기 이산화탄소교환모듈(300) 내의 화학반응을 제어 할 필요가 있다. 적절한 제어가 되지 않는 경우 상기 이산화탄소교환모듈(300)에서 배출되는 탈이온수의 비저항은 시간에 따라 크게 변하게 되고, 상기 탈이온수를 통한 정전기 방지 효과에 영향을 미칠 수 있게 된다.In this configuration, the specific resistance of the deionized water discharged is determined by a chemical reaction within the carbon
종래의 탈이온수의 비저항을 제어하는 장치(10)는 반응 후 비저항이 낮아진 탈이온수의 비저항을 안정화시키기 위하여 배출되는 탈이온수의 비저항을 측정하여 피드백 방식으로 화학반응을 제어하거나, 혹은 주기적으로 이산화탄소배출부(500)를 통해 이산화탄소를 배출하거나 이산화탄소의 공급을 제어하는 등의 방법으로 화학반응을 제어할 필요가 있다.The
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 탈이온수의 비저항을 제어하는 장치의 내부 구성을 개략적으로 도시하는 도면이다.2 is a diagram schematically illustrating an internal configuration of an apparatus for controlling the specific resistance of deionized water according to an embodiment of the present invention.
도 2를 참조하면 본 발명의 일 실시예에 따른 탈이온수의 비저항을 제어하는 장치(10)는 탈이온수가 유입되는 탈이온수유입부(100); 이산화탄소가 유입되는 이산화탄소유입부(200); 탈이온수와 이산화탄소가 반응하여 탈이온수의 비저항이 변화되는 이산화탄소교환모듈(300); 상기 이산화탄소교환모듈(300)로부터 유출되는 탈이온수를 외부로 배출하는 탈이온수배출부(400); 및 상기 탈이온수유입부(100)로부터 유입된 탈이온수의 일부가 상기 이산화탄소교환모듈(300)을 통과하지 않고 상기 탈이온수배출부(400)로 배출되도록 통과시키는 바이패스유로(600); 를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 2 , an
본 발명의 일 실시예에 따른 탈이온수의 비저항을 제어하는 장치(10)는 탈이온수와 이산화탄소가 유입되고 반응함으로써 탈이온수의 비저항이 제어되고, 이와 같이 비저항이 제어된 탈이온수를 외부장치(20)로 공급할 수 있다. 상기 외부장치(20)는 반도체 공정에서 반도체를 세척하기 위한 장치 등으로서 비저항이 제어된 탈이온수를 사용함으로써 정전기의 발생을 억제하고 파손을 방지할 수 있게 된다.In the
더욱 상세하게는 상기 탈이온수는 상기 탈이온수유입부(100)를 통해 유입되고 상기 이산화탄소교환모듈(300)을 통과하면서 비저항이 제어되고, 상기 탈이온수배출부(400)를 통해 외부로 배출된다. 한편 상기 이산화탄소는 상기 이산화탄소유입부(200)를 통해 유입되고 상기 이산화탄소교환모듈(300)을 통해 이산화탄소의 일부가 상기 탈이온수와 반응하여 용해됨으로써 상기 탈이온수의 비저항을 변화시키게 된다.In more detail, the deionized water is introduced through the
본 발명의 일 실시예에 따른 상기 이산화탄소교환모듈(300)에서는, 상기 이산화탄소 및 상기 탈이온수가 하기 식과 같은 반응을 하여 상기 탈이온수의 비저항이 제어될 수 있다.In the carbon
한편, 도 2에는 도시되지 않았지만 상기 이산화탄소교환모듈(300)과 상기 탈이온수배출부(400) 사이에는 탈이온수필터(미도시)가 구비되어 상기 탈이온수배출부(400)로 배출되는 탈이온수에 포함될 수 있는 불순물을 제거하도록 하여 상기 외부장치(20)로 공급되는 상기 탈이온수의 순도를 유지할 수 있도록 할 수 있다.On the other hand, although not shown in FIG. 2 , a deionized water filter (not shown) is provided between the carbon
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 이산화탄소교환모듈을 개략적으로 도시하는 도면이다.3 is a view schematically showing a carbon dioxide exchange module according to an embodiment of the present invention.
도 3의 (a)는 본 발명의 일 실시예에 따른 이산화탄소교환모듈(300)의 단면을 나타내는 단면도이고, 도 3의 (b)는 도 3의 (a)의 일부를 확대한 확대도이고, 도 3의 (c)는 상기 이산화탄소교환모듈(300)의 구성의 결합관계를 도시하는 사시도이다.Figure 3 (a) is a cross-sectional view showing a cross section of the carbon
도 3의 (a)를 참조하면 본 발명의 일 실시예에 따른 이산화탄소교환모듈(300)은, 내부에 상기 탈이온수유입부로부터 유입된 탈이온수가 통과하는 탈이온수유로부(310); 상기 탈이온수유로부(310)를 둘러싸고 상기 이산화탄소유입부(200)로부터 유입된 이산화탄소가 수용되는 이산화탄소수용부(320); 및 상기 탈이온수유로부(310) 및 상기 이산화탄소수용부(320) 사이에 배치되어 상기 탈이온수유로부(310) 및 이산화탄소수용부(320)를 분리하고, 이산화탄소는 통과시키고, 탈이온수는 통과시키지 않도록 형성되는 멤브레인부(330); 를 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서 상기 멤브레인부(330)는 다공성 구조를 갖고, 폴리프로필렌(Polypropylene), 폴리올레핀(Polymethylpentene), 폴리테트라플루오르에틸렌(PTFE, Polytetrafluoroethylene) 등과 같은 재질의 막으로 구성되어 이산화탄소는 통과시키고 탈이온수는 통과시키지 않도록 할 수 있다.Referring to FIG. 3 (a), the carbon
본 발명의 일 실시예에서는 상기 이산화탄소유입부(100)를 통해 상기 이산화탄소수용부(320)로 유입된 이산화탄소는 상기 멤브레인부(320)를 투과하여 상기 탈이온수유로부(310)로 유동하게 된다.In an embodiment of the present invention, carbon dioxide introduced into the carbon
도 3의 (a)를 참조하면 상기 탈이온수는 상기 이산화탄소교환모듈(300)의 좌측에서 유입되어 상기 탈이온수유로부(310)를 통과하여 상기 이산화탄소교환모듈(300)의 우측으로 배출되고, 상기 이산화탄소는 상기 이산화탄소교환모듈(300)의 우측에서 유입되어 상기 이산화탄소수용부(320)에 모이게 된다. 이 때, 상기 이산화탄소는 상기 멤브레인부(330)를 투과하여 상기 탈이온수유로부(310)로 침투함으로써 탈이온수유로부(310) 내부의 탈이온수와 반응하여 상기 탈이온수의 비저항을 줄일 수 있다.Referring to FIG. 3A , the deionized water is introduced from the left side of the carbon
도 3의 (b)는 상기 과정이 더욱 상세하게 도시되어 있다. 도 3의 (b)를 참조하면 탈이온수는 상기 탈이온수유로부(310)를 통해 좌측에서 우측으로 유동하고 있고, 이산화탄소는 상기 이산화탄소수용부(320)에 유입되어 수용되어 있다. 이 때 이산화탄소의 일부가 상기 멤브레인부(330)를 투과하여 상기 탈이온수유로부(310)로 유입되고, 상기 탈이온수와 반응하게 된다.Figure 3 (b) shows the above process in more detail. Referring to FIG. 3B , deionized water flows from left to right through the deionized
도 3의 (c)를 참조하면 본 발명의 일 실시예에서 상기 탈이온수유로부(310)는 원형관 형태이고, 상기 멤브레인부(330)는 상기 탈이온수유로부(310)를 감싸는 실린더형태이고, 상기 이산화탄소수용부(320)는 상기 탈이온수유로부(310) 및 상기 멤브레인부(330)가 관통된 중공관 형태일 수 있다. 이와 같은 구조를 가짐으로써 상기 이산화탄소수용부(320)와 상기 탈이온수유로부(310) 사이의 멤브레인부(330)를 통해 이산화탄소가 용이하게 침투하여 반응이 일어날 수 있다.Referring to FIG. 3C , in an embodiment of the present invention, the deionized water
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 멤브레인부의 구조에 따른 이산화탄소와 탈이온수의 모습을 개략적으로 도시하는 도면이다.4 is a view schematically illustrating the appearance of carbon dioxide and deionized water according to the structure of the membrane part according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 일 실시예에서 상기 멤브레인부(330)는 소수성 물질로 형성될 수 있다. 이와 같이 상기 멤브레인부(330)가 소수성 물질로 형성됨으로써 탈이온수가 표면에 묻어 나오는 현상을 감소시킬 수 있다.In an embodiment of the present invention, the
또한, 본 발명의 일 실시예에서 상기 멤브레인부(330)는 다공성(porous) 구조를 가질 수 있다. 무공성(non-porous) 구조의 멤브레인의 경우 표면에서의 확산 메커니즘에 의해 이산화탄소가 탈이온수로 전달되는 구조를 갖는다. 이와 같은 구조에서는 상기 이산화탄소수용부(320)에서 상기 탈이온수유로부(310)로의 이산화탄소의 확산이 이루어질 뿐만 아니라, 상기 탈이온수유로부(310)에서 상기 이산화탄소수용부(320)로의 확산도 이루어질 수 있다. 특히, 상기 탈이온수유로부(310)에서 상기 이산화탄소수용부(320)로의 확산의 경우 상기 탈이온수의 비저항의 안정성을 감소시키는 주요 요인이 된다.Also, in an embodiment of the present invention, the
반면, 다공성 구조의 멤브레인은 기공을 통해 이산화탄소가 전달되는 구조이고, 상기 기공에서 탈이온수가 상기 이산화탄소수용부(320)로 빠져나가는 현상을 이산화탄소의 압력을 통해 억제할 수 있다.On the other hand, the membrane having a porous structure has a structure in which carbon dioxide is transmitted through pores, and a phenomenon in which deionized water escapes from the pores to the carbon
이와 같이 탈이온수가 상기 이산화탄소수용부(320)로 빠져나가는 현상을 방지하기 위해서는 상기 기공에 이산화탄소가 차 있는 구조가 형성되도록 할 필요가 있다.In order to prevent the deionized water from escaping to the carbon
도 4의 (a)는 무공성 구조의 멤브레인부(330)를 갖는 이산화탄소교환모듈(300)의 내부 구조를 개략적으로 도시하고, 도 4의 (b) 및 (c)는 다공성 구조의 멤브레인부(330)를 갖는 이산화탄소교환모듈(300)의 내부 구조를 개략적으로 도시한다.Figure 4 (a) schematically shows the internal structure of the carbon
이 중, 도 4의 (b)는 상기 다공성 구조의 기공에 이산화탄소가 가득 차 있는 구조를 형성하고 있고, 도 4의 (c)는 상기 다공성 구조의 기공에 탈이온수가 가득 차 있는 구조를 형성하고 있다.Of these, (b) of FIG. 4 forms a structure filled with carbon dioxide in the pores of the porous structure, and (c) of FIG. 4 forms a structure filled with deionized water in the pores of the porous structure, there is.
전술한 바와 같이, 상기 탈이온수유로부(310)의 탈이온수가 상기 이산화탄소수용부(320)로 빠져나가는 현상을 감소시켜 상기 탈이온수의 비저항을 안정적으로 유지 할 필요가 있다. 본 발명에서는 상기 멤브레인부(330)의 다공성 구조의 기공에 이산화탄소가 차있도록 함으로써 탈이온수의 유출을 방지하고 탈이온수의 비저항을 안정적으로 유지하게 된다.As described above, it is necessary to reduce the phenomenon that the deionized water of the deionized water
본 발명의 일 실시예에서는 도 4의 (b)에서와 같이 상기 멤브레인부(330)의 다공성 구조의 기공에 이산화탄소가 차 있도록 하기 위해 상기 멤브레인부(330)의 기공의 크기 및 멤브레인부(330)의 두께를 조절한다.In one embodiment of the present invention, the size of the pores of the
본 발명의 일 실시예에서와 같은 멤브레인부(330)의 다공성 구조에서는 기공의 크기를 줄임으로써 상기 멤브레인부(330)를 통해 상기 탈이온수유로부(310)로부터 탈이온수가 상기 이산화탄소수용부(320)로 확산되는 것을 방지하고 비저항을 안정적으로 유지될 수 있도록 할 수 있다.In the porous structure of the
기공을 통한 액체의 확산은 하기에 표시된 식과 같이 표현될 수 있다.The diffusion of the liquid through the pores can be expressed as the formula shown below.
여기서 는 유효확산성(Effective diffusivity)이고, 는 기공율(Porosity)이고, 는 휘어짐 계수(Tortuosity)이고, 는 확산계수(diffusion coefficient)이고, 는 제한 요인(Restrictive factor)이고, 은 분자 직경(Molecular diameter)이고, 는 기공 크기(Pore diameter)이다.here is the effective diffusivity, is the porosity, is the tortuosity, is the diffusion coefficient, is a restrictive factor, is the molecular diameter, is the pore size (Pore diameter).
이와 같은 식에 의하면 기공의 크기가 감소하면 탈이온수의 확산을 감소시킬 수 있음을 알 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서는 상기 멤브레인부의 다공성 구조의 기공의 크기는 0.01 내지 0.2 ㎛일 수 있다.According to this formula, it can be seen that when the size of the pores decreases, the diffusion of deionized water can be reduced. In one embodiment of the present invention, the size of the pores of the porous structure of the membrane part may be 0.01 to 0.2 ㎛.
한편, 상기 멤브레인부(330)의 두께가 두꺼울수록 상기 탈이온수유로부(310)의 탈이온수가 상기 이산화탄소수용부(320)로 빠져나가기 어렵게 된다. 이를 위해 본 발명의 일 실시예에서 상기 멤브레인부(330)는 기설정된 두께 이상의 두께를 가질 수 있다.On the other hand, as the thickness of the
본 발명의 일 실시예에서 상기 멤브레인부의 두께는 150 내지 500 ㎛일 수 있다.In an embodiment of the present invention, the thickness of the membrane part may be 150 to 500 μm.
이와 같이 본 발명은 이산화탄소배출부를 배제하여 상기 이산화탄소교환모듈(300)로 유입되는 이산화탄소의 압력을 높게 유지하면서, 상기 이산화탄소가 멤브레인부(330)를 투과하여 탈이온수유로부(310)의 탈이온수와 반응하도록 하여 탈이온수의 비저항을 낮추게 되고, 소수성 재질로 형성된 다공성 멤브레인부(330)의 기공의 크기 및 멤브레인부(330)의 두께를 조절함으로써 상기 멤브레인부(330)를 통한 탈이온수의 비저항을 안정화 시킬 수 있다.As described above, in the present invention, while maintaining a high pressure of carbon dioxide flowing into the carbon
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 탈이온수의 비저항을 제어하는 장치에 의한 탈이온수의 비저항 변화를 도시하는 도면이다.5 is a diagram illustrating a change in specific resistance of deionized water by an apparatus for controlling specific resistance of deionized water according to an embodiment of the present invention.
도 5의 (a)는 탈이온수와 이산화탄소의 유량을 지속적으로 일정하게 유지하며 반응을 시키는 경우 시간에 따른 탈이온수의 비저항의 변화를 도시한다. 탈이온수에 이산화탄소를 반응시키는 경우 이산화탄소가 상기 탈이온수에 용해되면서 상기 탈이온수의 비저항이 급격하게 감소한다. 다만 상기 탈이온수와 이산화탄소의 반응이 지속되어 이산화탄소가 포화상태에 가까워 지면서 비저항의 감소폭이 줄어들고, 상기 탈이온수의 H2CO3의 농도가 증가하면서 역반응이 가속화 되어 상기 탈이온수의 비저항이 다시 증가하게 된다.Figure 5 (a) shows the change in the specific resistance of the deionized water over time when the reaction is carried out while continuously and constant flow rates of deionized water and carbon dioxide are maintained. When carbon dioxide is reacted with deionized water, the specific resistance of the deionized water is rapidly reduced as carbon dioxide is dissolved in the deionized water. However, as the reaction between the deionized water and carbon dioxide continues, as the carbon dioxide approaches saturation, the decrease in specific resistance decreases, and as the concentration of H 2 CO 3 in the deionized water increases, the reverse reaction is accelerated, so that the specific resistance of the deionized water increases again. do.
도 5의 (b)는 탈이온수의 비저항 측정 후 피드백 하여 비저항을 제어하는 경우 시간에 따른 탈이온수의 비저항의 변화를 도시한다. 도 5의 (b)에서와 같이 탈이온수의 비저항을 측정하여 피드백제어를 수행하는 경우 도 5의 (a)에서와 달리 증가하는 비저항을 다시 감소시킬 수 있다. 다만 피드백제어의 경우 상기 이산화탄소교환모듈(300) 내부에서 정반응과 역반응의 전환이 일어나는 것에 대한 대응이 늦어 비저항의 값이 안정되기 깨지 오래 걸리고, 안정된 후에도 비저항의 동요가 크게 된다. 특히 역반응이 진행되면 비저항이 증가하게 되는데, 이를 감소시키기 위하여 이산화탄소를 추가로 주입하여 용해되도록 하는 경우 역반응이 지속적으로 진행되어 비저항에 더욱 안 좋은 영향을 주게 된다.Figure 5 (b) shows the change in the specific resistance of deionized water over time when the specific resistance is controlled by feedback after measuring the specific resistance of the deionized water. When feedback control is performed by measuring the specific resistance of deionized water as shown in FIG. 5(b), unlike in FIG. 5(a), the increasing specific resistance can be reduced again. However, in the case of feedback control, it takes a long time for the value of the specific resistance to be stabilized because the response to the conversion of the forward reaction and the reverse reaction occurs inside the carbon
도 5의 (c)는 펄스를 통해 탈이온수의 유량을 제어함으로써 비저항을 제어하는 경우 시간에 따른 탈이온수의 비저항의 변화를 도시한다. 도 5의 (c)에서와 같이 펄스를 통해 탈이온수의 유량을 제어하는 경우, 상기 이산화탄소교환모듈(300) 내부의 반응이 정반응에서 역반응으로 전환되면 상기 이산화탄소교환모듈(300)에 유입되는 탈이온수의 유량을 증가시켜 일시적으로 비저항을 빠르게 증가시키지만 다시 정반응으로 전환시켜 비저항의 증가를 억제하고 낮은 비저항을 유지시키도록 할 수 있다. 다만 이 역시 역반응으로 전환 시 비저항이 일시적으로 증가하게 된다.FIG. 5( c ) shows a change in the specific resistance of deionized water over time when the specific resistance is controlled by controlling the flow rate of the deionized water through a pulse. When the flow rate of deionized water is controlled through a pulse as in FIG. 5C , when the reaction inside the carbon
도 5의 (d)는 본 발명의 일 실시예에 따라 이산화탄소배출부 없이 이산화탄소를 지속 공급하는 구조에서의 시간에 따른 탈이온수의 비저항의 변화를 도시한다. 본 발명에서와 같이 이산화탄소배출부 없이 이산화탄소를 지속 공급하게 되는 경우, 상기 이산화탄소교환모듈(300) 내부에서의 이산화탄소의 압력이 높아지게 되고, 상기 멤브레인부(330)를 통해 이산화탄소가 확산되어 탈이온수와 반응함으로써 탈이온수의 비저항을 지속적으로 낮은 상태로 유지할 수 있게 된다.FIG. 5D shows a change in the specific resistance of deionized water over time in a structure for continuously supplying carbon dioxide without a carbon dioxide discharge unit according to an embodiment of the present invention. When carbon dioxide is continuously supplied without a carbon dioxide discharge unit as in the present invention, the pressure of carbon dioxide inside the carbon
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 탈이온수배출부의 세부 구성을 개략적으로 도시하는 도면이다.6 is a diagram schematically illustrating a detailed configuration of a deionized water discharge unit according to an embodiment of the present invention.
도 6을 참조하면 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 탈이온수배출부(400)는, 상기 이산화탄소교환모듈(300)을 통과하여 비저항이 제어된 탈이온수를 사용하는 외부장치(20)로 탈이온수를 공급하는 탈이온수외부공급부(410); 사용되지 않는 탈이온수를 배수하는 탈이온수배수부(420); 및 배출되는 상기 탈이온수의 비저항을 측정하는 비저항센서(430); 를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 6 , the deionized
본 발명의 일 실시예에서는 상기 탈이온수유입부(100)를 통해 일정한 유량의 탈이온수가 지속적으로 유입되고, 상기 탈이온수배출부(400)를 통해 일정한 유량의 탈이온수가 지속적으로 배출된다. 다만, 상기 외부장치(20)는 반도체 공정 등의 진행에 따라 상기 탈이온수외부공급부(410)를 통해 공급되는 탈이온수를 사용하기도 하고, 사용을 중지하기도 한다. 따라서 상기 탈이온수배출부(400)는 외부장치(20)로 탈이온수가 공급되지 않거나, 혹은 상기 외부장치(20)가 사용하는 탈이온수의 양이 유입되는 탈이온수의 양에 비해 적은 경우 여분의 탈이온수를 외부로 배수 할 필요가 있다. 이를 위해 상기 탈이온수배수부(420)는 여분의 탈이온수를 외부로 배수하여 상기 탈이온수의 비저항을 제어하는 장치를 통한 탈이온수의 흐름이 자연스럽게 유지될 수 있도록 한다.In an embodiment of the present invention, a constant flow of deionized water is continuously introduced through the
본 발명의 일 실시예에서 상기 탈이온수배수부(420)는, 상기 탈이온수외부공급부(410)를 통해 외부장치(20)로 공급되는 탈이온수의 양에 기초하여 상기 탈이온수배수부(420)를 통해 배수되는 탈이온수의 양을 제어함으로써 상기 탈이온수배출부(400)를 통해 배출되는 탈이온수의 양을 일정하게 유지하게 된다.In an embodiment of the present invention, the deionized
상기 비저항센서(430)는 상기 탈이온수배출부(400)를 통해 배출되는 탈이온수의 비저항을 측정할 수 있다. 이와 같이 배출되는 탈이온수의 비저항을 측정함으로써 상기 이산화탄소교환모듈(300)을 통한 탈이온수의 비저항 제어가 정상적으로 이루어지고 있는지 여부를 확인할 수 있고, 상기 외부장치(20)로 공급되는 탈이온수의 비저항을 확인하여 상기 외부장치(20)에서 상기 탈이온수의 비저항에 기초하여 탈이온수를 효율적으로 사용할 수 있다. 혹은 상기 비저항센서(430)가 측정한 탈이온수의 비저항에 기초하여 상기 이산화탄소교환모듈(300)로 공급되는 탈이온수 혹은 이산화탄소를 제어하는 밸브를 제어할 수도 있다.The
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 탈이온수의 비저항을 제어하는 장치의 내부 구성을 개략적으로 도시하는 도면이다.7 is a diagram schematically illustrating an internal configuration of an apparatus for controlling the specific resistance of deionized water according to an embodiment of the present invention.
도 7에 도시된 실시예에서는 상기 탈이온수의 비저항을 제어하는 장치(10)는, 탈이온수가 유입되는 탈이온수유입부(100); 이산화탄소가 유입되는 이산화탄소유입부(200); 탈이온수와 이산화탄소가 반응하여 탈이온수의 비저항이 변화되는 이산화탄소교환모듈(300); 상기 이산화탄소교환모듈로부터 유출되는 탈이온수를 외부로 배출하는 제1탈이온수배출부(400.1) 및 제2탈이온수배출부(400.2); 상기 탈이온수유입부(100)로부터 유입된 탈이온수의 일부가 상기 이산화탄소교환모듈(300)을 통과하지 않고 상기 제1탈이온수배출부(400.1)로 배출되도록 통과시키는 제1바이패스유로(600.1) 및 상기 탈이온수유입부(100)로부터 유입된 탈이온수의 일부가 상기 이산화탄소교환모듈(300)을 통과하지 않고 상기 제2탈이온수배출부(400.2)로 배출되도록 통과시키는 제2바이패스유로(600.2); 를 포함할 수 있다. 이 때, 도 7에 도시된 실시예에서 상기 제1탈이온수배출부(400.1)는 상기 이산화탄소교환모듈(300) 및 상기 제1바이패스유로(600.1)를 통과한 탈이온수가 혼합 유입되어 외부로 배출되고, 상기 제2탈이온수배출부(400.2)는 상기 이산화탄소교환모듈(300), 상기 제1바이패스유로(600.1) 및 상기 제2바이패스유로(600.2)를 통과한 탈이온수가 혼합 유입되어 외부로 배출될 수 있다.In the embodiment shown in FIG. 7 , the
상기 이산화탄소교환모듈(300)의 상세 구조는 도 3 및 도 4에서 전술한 바와 동일하므로 자세한 설명은 생략하도록 한다.Since the detailed structure of the carbon
본 발명에서는 상기 탈이온수유입부(100)를 통해 유입된 탈이온수가 상기 이산화탄소교환모듈(300), 제1바이패스유로(600.1) 및 제2바이패스유로(600.2)로 나뉘어 유동하게 된다. 이 때, 상기 제1바이패스유로(600.1) 및 상기 제2바이패스유로(600.2)에는 각각 제1바이패스밸브(미도시) 및 제2바이패스밸브(미도시)가 구비되어 상기 제1바이패스유로(600.1) 및 상기 제2바이패스유로(600.2)를 통해 유동하는 탈이온수의 유량을 제어하고, 간접적으로 상기 이산화탄소교환모듈(300)을 통해 유동하는 탈이온수의 유량을 제어할 수 있다.In the present invention, the deionized water introduced through the
한편, 상기 제1탈이온수배출부(400.1)에는 상기 이산화탄소교환모듈(300) 및 상기 제1바이패스유로(600.1)를 통해 유동한 탈이온수가 혼합되어 유입되고, 상기 제2탈이온수배출부(400.2)에는 상기 이산화탄소교환모듈(300), 상기 제1바이패스유로(600.1) 및 상기 제2바이패스유로(600.2)를 통해 유동한 탈이온수가 혼합되어 유입된다.On the other hand, the deionized water flowing through the carbon
더욱 상세하게는, 상기 이산화탄소교환모듈(300) 및 상기 제1바이패스유로(600.1)를 통해 유동한 탈이온수가 혼합된다. 이 중 일부는 상기 제1탈이온수배출부(400.1)를 통해 외부로 배출되고, 나머지는 상기 제2바이패스유로(600.1)를 통해 유동한 탈이온수와 혼합되어 상기 제2탈이온수배출부(400.2)를 통해 외부로 배출된다. More specifically, the deionized water flowing through the carbon
이 때, 본 발명의 일 실시예에서는 상기 이산화탄소교환모듈(300) 및 상기 제1바이패스유로(600.1)를 통해 유동한 후 혼합된 탈이온수가 상기 제2탈이온수배출부(400.2)로 유동하는 유로에는 체크밸브 등이 구비되어 상기 제2바이패스유로(600.2)를 통해 유동한 탈이온수가 상기 제1탈이온수배출부(400.1)을 통해 배출되지 않도록 할 수 있다.At this time, in an embodiment of the present invention, after flowing through the carbon
이와 같은 실시예에서 상기 제1탈이온수배출부(400.1) 및 상기 제2탈이온수배출부(400.2)를 통해 배출되는 탈이온수의 유량은 구비된 배관의 크기 또는 밸브 등에 의해 조절될 수 있고, 본 발명의 일 실시예에서는 유량계를 구비하여 유량을 기설정된 값으로 제어할 수 있다.In this embodiment, the flow rate of the deionized water discharged through the first deionized water outlet 400.1 and the second deionized water outlet 400.2 may be adjusted by the size of the provided pipe or a valve. In an embodiment of the present invention, a flow meter may be provided to control the flow rate to a preset value.
이와 같은 구조에 의해 본 발명의 일 실시예에서는 상기 제1탈이온수배출부(400.1) 및 상기 제2탈이온수배출부(400.2) 각각을 통해 배출되는 탈이온수의 비저항을 서로 다르게 제어할 수 있다. 즉, 상기 이산화탄소교환모듈(300)을 통해 유동하여 비저항이 낮아진 탈이온수와 상기 제1바이패스유로(600.1) 및 상기 제2바이패스유로(600.2)를 통해 유동하여 높은 비저항을 갖는 탈이온수가 혼합되는 비율을 서로 다르게 제어함으로써 상기 제1탈이온수배출부(400.1) 및 상기 제2탈이온수배출부(400.2) 각각을 통해 배출되는 탈이온수의 비저항을 서로 다르게 제어할 수 있다. 바람직하게는 상기 상기 제1탈이온수배출부(400.1)를 통해 배출되는 탈이온수의 비저항이 상기 제2탈이온수배출부(400.2)를 통해 배출되는 탈이온수의 비저항보다 낮게 제어할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서는 상기 제1탈이온수배출부(400.1)를 통해 배출되는 탈이온수의 비저항을 0.08 내지 0.12 MΩ·cm로 제어하고, 상기 제2탈이온수배출부(400.2)를 통해 배출되는 탈이온수의 비저항을 0.16 내지 0.20 MΩ·cm 로 제어할 수 있다.With this structure, in one embodiment of the present invention, the specific resistance of the deionized water discharged through each of the first deionized water outlet 400.1 and the second deionized water outlet 400.2 can be controlled differently. That is, deionized water having a lower specific resistance by flowing through the carbon
이를 위해 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 탈이온수의 비저항을 제어하는 장치(10)는 제어부(800)를 더 포함하고, 상기 제1탈이온수배출부(400.1) 및 상기 제2탈이온수배출부(400.2)는 각각 배출되는 탈이온수의 비저항을 측정하는 제1비저항센서(430.1) 및 제2비저항센서(430.2)를 포함하고, 상기 제어부(800)는 상기 제1비저항센서(430.1) 및 제2비저항센서(430.2)의 측정 결과에 기초하여 상기 제1바이패스밸브 및 상기 제2바이패스밸브를 제어하여 상기 제1탈이온수배출부(400.1) 및 상기 제2탈이온수배출부(400.2)를 통해 배출되는 탈이온수의 비저항을 제어할 수 있다. 바람직하게는 상기 제어부는 PID 제어(Proportional-Integral-Differential control)을 통해 배출되는 탈이온수의 비저항을 제어할 수 있다.To this end, the
한편, 도 7에는 두 개의 탈이온수배출부가 구비된 실시예가 도시되어 있으나, 본 발명의 다른 실시예에서 세 개 이상의 탈이온수배출부를 포함할 수 있음은 당업자에게 자명할 것이다. 이와 같이 세 개 이상의 탈이온수배출부를 포함하는 실시예에서는 세 개 이상의 바이패스유로를 포함할 수도 있다.Meanwhile, although FIG. 7 shows an embodiment having two deionized water outlets, it will be apparent to those skilled in the art that three or more deionized water outlets may be included in another embodiment of the present invention. As described above, in the embodiment including three or more deionized water discharge units, three or more bypass passages may be included.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 탈이온수를 이산화탄소와 반응시켜 비저항을 낮춤으로써 정전기를 방지하고 소자의 파손을 방지하는 효과를 발휘할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, by reducing the specific resistance by reacting deionized water with carbon dioxide, it is possible to prevent static electricity and prevent device damage.
본 발명의 일 실시예에 따르면. 이산화탄소의 배출 없이 지속적인 주입을 통해 탈이온수의 비저항을 안정적으로 유지할 수 있는 효과를 발휘할 수 있다.According to one embodiment of the present invention. Through continuous injection without emission of carbon dioxide, it is possible to exert the effect of stably maintaining the specific resistance of deionized water.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 이산화탄소의 배출구조를 생략하여 장치의 제조과정을 단순화 할 수 있는 효과를 발휘할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, it is possible to exhibit the effect of simplifying the manufacturing process of the device by omitting the emission structure of carbon dioxide.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 비저항 제어를 위하여 사용되는 이산화탄소의 양을 줄일 수 있는 효과를 발휘할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, it is possible to exhibit the effect of reducing the amount of carbon dioxide used for controlling the specific resistance.
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다. 그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.As described above, although the embodiments have been described with reference to the limited embodiments and drawings, various modifications and variations are possible from the above description by those skilled in the art. For example, the described techniques are performed in a different order than the described method, and/or the described components of the system, structure, apparatus, circuit, etc. are combined or combined in a different form than the described method, or other components Or substituted or substituted by equivalents may achieve an appropriate result. Therefore, other implementations, other embodiments, and equivalents to the claims are also within the scope of the following claims.
Claims (8)
탈이온수가 유입되는 탈이온수유입부;
이산화탄소가 유입되는 이산화탄소유입부;
내부에 상기 탈이온수유입부로부터 유입된 탈이온수가 통과하는 탈이온수유로부; 상기 탈이온수유로부를 둘러싸고 상기 이산화탄소유입부로부터 유입된 이산화탄소가 수용되는 이산화탄소수용부; 및 상기 탈이온수유로부 및 상기 이산화탄소수용부 사이에 배치되어 상기 탈이온수유로부 및 이산화탄소수용부를 분리하고, 이산화탄소는 통과시키고, 탈이온수는 통과시키지 않도록 형성되는 멤브레인부; 를 포함하는 이산화탄소교환모듈; 및
상기 이산화탄소교환모듈로부터 유출되는 탈이온수를 외부로 배출하는 탈이온수배출부; 를 포함하고,
상기 이산화탄소유입부를 통해 상기 이산화탄소수용부로 유입된 이산화탄소는 상기 멤브레인부를 투과하여 상기 탈이온수유로부로 유동하는, 탈이온수의 비저항을 제어하는 장치.
A device for controlling the resistivity of deionized water used in a semiconductor process, comprising:
a deionized water inlet into which deionized water is introduced;
a carbon dioxide inlet through which carbon dioxide is introduced;
a deionized water passage through which deionized water introduced from the deionized water inlet passes therein; a carbon dioxide accommodating part surrounding the deionized water passage and receiving carbon dioxide introduced from the carbon dioxide inlet; and a membrane part disposed between the deionized water passage part and the carbon dioxide receiver to separate the deionized water passage part and the carbon dioxide receiver, and configured to pass carbon dioxide and not allow deionized water to pass therethrough; A carbon dioxide exchange module comprising; and
a deionized water discharge unit for discharging the deionized water flowing out from the carbon dioxide exchange module to the outside; including,
A device for controlling the specific resistance of deionized water, wherein the carbon dioxide introduced into the carbon dioxide receiving unit through the carbon dioxide inlet passes through the membrane and flows into the deionized water passage.
상기 멤브레인부는 소수성 물질로 형성되는, 탈이온수의 비저항을 제어하는 장치.
The method according to claim 1,
The membrane portion is formed of a hydrophobic material, a device for controlling the resistivity of deionized water.
상기 멤브레인부는 다공성 구조를 가지는, 탈이온수의 비저항을 제어하는 장치.
The method according to claim 1,
The membrane portion has a porous structure, a device for controlling the resistivity of deionized water.
상기 멤브레인부의 다공성 구조의 기공의 크기는 0.01 내지 0.2 ㎛이고,
상기 멤브레인부의 두께는 150 내지 500 ㎛인, 탈이온수의 비저항을 제어하는 장치.
4. The method according to claim 3,
The size of the pores of the porous structure of the membrane part is 0.01 to 0.2 μm,
The thickness of the membrane portion is 150 to 500 ㎛, a device for controlling the resistivity of deionized water.
상기 탈이온수유로부는 원형관 형태이고,
상기 멤브레인부는 상기 탈이온수유로부를 감싸는 실린더형태이고,
상기 이산화탄소수용부는 상기 탈이온수유로부 및 상기 멤브레인부가 관통된 중공관 형태인, 탈이온수의 비저항을 제어하는 장치.
The method according to claim 1,
The deionized water flow passage is in the form of a circular tube,
The membrane part has a cylindrical shape surrounding the deionized water passage part,
The device for controlling the specific resistance of the deionized water, wherein the carbon dioxide receiving portion is in the form of a hollow tube through which the deionized water flow passage portion and the membrane portion are penetrated.
상기 이산화탄소교환모듈에서는,
상기 이산화탄소 및 상기 탈이온수가 하기 식과 같은 반응을 하여 상기 탈이온수의 비저항이 제어되는, 탈이온수의 비저항을 제어하는 장치.
The method according to claim 1,
In the carbon dioxide exchange module,
An apparatus for controlling the specific resistance of deionized water, wherein the specific resistance of the deionized water is controlled by reacting the carbon dioxide and the deionized water as shown in the following formula.
상기 탈이온수배출부는,
상기 이산화탄소교환모듈을 통과하여 비저항이 제어된 탈이온수를 사용하는 외부장치로 탈이온수를 공급하는 탈이온수외부공급부; 및
사용되지 않는 탈이온수를 배수하는 탈이온수배수부; 를 포함하고,
상기 탈이온수배수부는,
상기 탈이온수외부공급부를 통해 외부장치로 공급되는 탈이온수의 양에 기초하여 상기 탈이온수배수부를 통해 배수되는 탈이온수의 양을 제어함으로써 상기 탈이온수배출부를 통해 배출되는 탈이온수의 양을 일정하게 유지하는, 탈이온수의 비저항을 제어하는 장치.
The method according to claim 1,
The deionized water discharge unit,
an external deionized water supply unit for supplying deionized water to an external device using deionized water whose specific resistance is controlled through the carbon dioxide exchange module; and
a deionized water drain unit for draining unused deionized water; including,
The deionized water drainage unit,
The amount of deionized water discharged through the deionized water outlet is maintained constant by controlling the amount of deionized water discharged through the deionized water draining unit based on the amount of deionized water supplied to an external device through the deionized water external supply unit. A device for controlling the specific resistance of deionized water.
상기 탈이온수배출부는,
배출되는 상기 탈이온수의 비저항을 측정하는 비저항센서; 를 포함하는, 탈이온수의 비저항을 제어하는 장치.
8. The method of claim 7
The deionized water discharge unit,
a resistivity sensor for measuring the specific resistance of the discharged deionized water; A device for controlling the resistivity of deionized water, comprising a.
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