KR20090120906A - 밸브 일체형의 유량 측정 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 밸브 일체형의 유량 측정 장치에 관한 것이다. 유량 측정 장치는 하나의 하우징 내부에 밸브와 유량 측정용 센서가 설치되어 일체형으로 구비된다. 이러한 유량 측정 장치는 가스, 처리액 등을 공급하는 유체 공급원과 기판을 공정 처리하는 처리 유닛 사이의 배관에 설치된다. 본 발명에 의하면, 하우징 내부에 밸브와 유량 측정용 센서를 구비함으로써, 구조의 단순화 및 소형화할 수 있고, 이로 인하여 제조 원감를 절감하는 효과를 얻을 수 있으며, 또한, 본 발명의 유량 측정 장치를 구비하는 설비에서 설치 구조 단순화 및 설치 공간 최소화를 구현할 수 있다.

기판 처리 장치, 유량 측정 장치, 밸브, 센서, 일체형

Description

밸브 일체형의 유량 측정 장치{FLOW RATE MEASURING APPARATUS WITH INTEGRATED VALVE}

본 발명은 유체를 공급하기 위한 장치에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로 밸브 일체형의 유량 측정 장치에 관한 것이다.

일반적으로 반도체 소자, 액정 디스플레이 패널 등을 제조하는 반도체 제조 공정에서, 가스, 처리액 등을 공급하는 유체 공급원으로부터 공정 처리에 필요한 다양한 유체를 개별 또는 혼합하여 처리 유닛(예를 들어, 처리조, 챔버 등)으로 공급한다. 이를 위해 유체 공급원과 처리 유닛들 사이에는 유체들에 대응하여 복수 개의 배관들이 구비된다. 이러한 배관에는 유량을 조절하는 적어도 하나의 밸브와, 유체의 공급 유량을 조절하거나 모니터링하는 유량계가 설치된다. 여기서 유량계는 예를 들어, 유체의 종류 등에 대응하여 각각의 배관에 설치되고, 각 유량계의 전단, 후단 또는 전후단에 밸브가 필수적으로 설치된다.

따라서 반도체 제조 공정을 처리하는 기판 처리 장치는 일정량의 유체가 처리 유닛으로 안정적으로 공급되도록 밸브의 개폐를 제어하고, 배관을 통해 공급되는 약액의 유량을 유량계를 통해 실시간으로 측정하여 약액의 공급량을 모니터링한 다.

도 1을 참조하면, 기판 처리 장치(2)는 예를 들어, 가스, 처리액 등의 유체를 공급하는 유체 공급원(4)과, 기판을 공정 처리하는 처리 유닛(10) 사이의 배관(12)에 유량을 측정하는 유량계(6) 및, 적어도 하나의 밸브(8)를 구비한다. 이러한 배관(12)은 유체의 종류에 따라 복수 개가 구비되며, 각각의 배관(12)에는 유량계(6)와 밸브(8)가 설치된다. 또 기판 처리 장치(2)는 유량계(6)로부터 측정된 유량을 모니터링하거나 제어하기 위하여 유량계(6)와 연결되는 컨트롤러(14)를 포함한다.

컨트롤러(14)는 케이블(16) 등으로 통해 유량계(6)와 전기적으로 연결되고, 유량계(6)를 통해 실시간으로 측정된 유량 정보를 받아서 모니터링한다. 즉, 컨트롤러(14)는 유량계(6)로부터 실시간으로 측정된 유량을 판별하여 공정 조건에 적합하도록 유량을 제어한다. 이 때, 밸브(8)가 오토 밸브인 경우, 컨트롤러(14)와 밸브(8)가 전기적으로 연결되어, 밸브(8)의 개폐량을 자동 조절할 수 있으며, 밸브(8)가 메뉴얼 밸브인 경우에는 컨트롤러(14)는 측정된 유량 정보를 작업자에게 제공하여 밸브(8)의 조절 레버를 이용하여 개폐량을 조절하도록 제어한다.

이러한 기판 처리 장치(2)는 유량계(6)의 전후단에 적어도 하나의 밸브(8)가 반드시 설치되어야 하기 때문에, 유량계(6)와 밸브(8)간의 연결을 위한 부품수가 증가되고, 이로 인해 설치 및 유지 보수시 작업 공수가 많아지게 된다. 예를 들어, 각각의 배관(12)에 유량계(6)와 밸브(8)를 설치하는 경우, 유량계(6)와 밸브(8) 사이의 연결부재 및 밸브 속의 오링(o-ring)(미도시됨) 등의 부품 사용이 증가되며, 또한 연결 부위에 추가 용접 작업 등이 필요하다. 그 결과, 기판 처리 장치(2)의 제조 원가가 상승하는 문제점이 있다.

본 발명의 목적은 부품수를 줄여서 제조 단가를 감소할 수 있는 밸브 일체형의 유량 측정 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 유지 보수 및 작업 공수를 줄이기 위한 밸브 일체형의 유량 측정 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 설치 공간을 줄이기 위한 밸브 일체형의 유량 측정 장치를 제공하는 것이다.

상기 목적들을 달성하기 위한, 본 발명의 유량 측정 장치는 밸브를 일체형으로 구비하는데 그 한 특징이 있다. 이와 같이 유량 측정 장치는 소형화, 단순화 및 제조 원가 절감을 가능하게 한다.

본 발명의 유량 측정 장치는, 유체가 유입 및 배출되는 포트들이 제공되는 하우징과; 상기 하우징 내부에 설치되어 유체 공급원으로부터 처리 유닛으로 공급되는 유량을 측정하는 센서 및; 상기 하우징 내부에 설치되어, 상기 센서의 측정된 유량에 대응하여 상기 처리 유닛으로 공급되는 유량을 조절하는 밸브를 포함한다.

한 실시예에 있어서, 상기 유량 측정 장치는; 상기 센서와 전기적으로 연결되고, 상기 센서로부터 측정된 유량을 모니터링하는 컨트롤러를 더 포함한다.

다른 실시예에 있어서, 상기 밸브는 메뉴얼 밸브로 구비되되; 상기 밸브는 상기 하우징 일측에 상기 센서의 측정된 유량에 대응하여 상기 처리 유닛으로 공급 되는 유량을 조절하는 조절 레버를 구비한다.

또 다른 실시예에 있어서, 상기 하우징은 상기 컨트롤러와 상기 센서를 전기적으로 연결하는 케이블이 외부로 배치된다.

또 다른 실시예에 있어서, 상기 밸브는 오토 밸브로 구비되되; 상기 밸브는 상기 컨트롤러에 의해 상기 센서의 측정된 유량에 대응하여 상기 처리 유닛으로 공급되는 유량을 자동 조절한다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 유량 측정 장치는 하우징 내부에 밸브와 유량 측정용 센서를 구비함으로써, 구조를 단순화 및 소형화할 수 있고, 이로 인하여 제조 원감를 절감하는 효과를 얻을 수 있다.

또한, 본 발명의 유량 측정 장치를 구비하는 반도체 제조 설비, 기판 처리 장치 및, 유체 공급 장치 등에서 배관의 설치 구조를 단순화시킬 수 있으며, 설치 공간을 최소화할 수 있다.

본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 서술하는 실시예로 인해 한정되어지는 것으로 해석되어서는 안된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서 도면에서의 구성 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어진 것이다.

이하 첨부된 도 2 및 도 3을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 기판 처리 장치의 일부 구성을 도시한 블럭도이다.

도 2를 참조하면, 기판 처리 장치(100)는 본 발명에 따른 밸브 일체형의 유량 측정 장치(110)를 포함한다. 기판 처리 장치(100)는 예를 들어, 증착, 세정, 식각, 도포 및, 현상 공정 등을 처리하기 위하여, 적어도 하나의 유체 공급원(102)과, 적어도 하나의 처리 유닛(104) 사이를 연결하는 적어도 하나의 배관(108)이 설치된다.

유체 공급원(102)은 예컨대, 다양한 가스, 처리액 등에 대응하여 적어도 하나가 구비되고, 각각의 배관(108)으로 개별 또는 혼합하여 공급한다.

처리 유닛(104)은 예컨대, 처리조, 공정 챔버 등으로 구비되며, 배관(108)을 통해 유체를 공급받아서 기판을 공정 처리한다.

그리고 유량 측정 장치(110)는 밸브(114)와 유량 측정용 센서(112)가 일체형으로 구비되며, 센서(112)와 전기적으로 연결되고, 센서(112)로부터 측정된 유량을 모니터링하는 컨트롤러(106)를 포함한다.

구체적으로 도 3을 참조하면, 유량 측정 장치(110)는 배관(108)에 설치되고 양측에 유체가 유입 및 배출되는 포트(113, 115)들이 제공되는 하우징(111)과, 하우징(111) 내부에 설치되어 유체 공급원(102)으로부터 처리 유닛(104)으로 공급되는 유량을 측정하는 센서(112) 및, 하우징(111) 내부에 설치되어, 센서(112)의 측정된 유량에 대응하여 처리 유닛(104)으로 공급되는 유량을 조절하는 밸브(114)를 포함한다. 또 유량 측정 장치(110)는 센서(112)와 컨트롤러(106)를 전기적으로 연결하는 케이블(118)이 하우징(111) 외부로 배치된다.

예를 들어, 포트(113, 115)들은 유체 공급원(102) 측의 배관(108)에 연결되는 유입 포트와, 처리 유닛(104) 측의 배관(108)에 연결되는 유출 포트를 포함한다. 또 밸브(114)는 메뉴얼 밸브로 구비되는 경우, 하우징(111) 일측에 센서(112)의 측정된 유량에 대응하여 처리 유닛(104)으로 공급되는 유량을 조절하는 조절 레버(116)를 구비한다. 다른 예로서, 밸브(114)가 오토 밸브로 구비되는 경우, 밸브(114)는 컨트롤러(106)와 전기적으로 연결되어, 컨트롤러(106)에 의해 센서(112)의 측정된 유량에 대응하여 처리 유닛(104)으로 공급되는 유량을 자동 조절할 수 있다.

본 발명의 유량 측정 장치(110)는 밸브(114)와 유량 측정용 센서(112)를 하나의 하우징(111) 내부에 배치함으로써, 종래의 밸브와 유량계 간의 연결 부위에 별도의 장치가 필요하지 않으므로, 소형화 및 제조 단가를 줄일 수 있다.

따라서 기판 처리 장치(100)는 복수 개의 배관(108)들에 밸브 일체형의 유량 측정 장치(110)를 설치함으로써, 배관(108)의 설치 구조가 단순화되고, 설치 공간을 줄일 수 있다.

이상에서, 본 발명에 따른 밸브 일체형의 유량 측정 장치의 구성 및 작용을 상세한 설명과 도면에 따라 도시하였지만, 이는 실시예를 들어 설명한 것에 불과하며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경이 가능하다.

도 1은 일반적인 유체 공급을 위한 기판 처리 장치의 일부 구성을 도시한 블럭도;

도 2는 본 발명에 따른 유체 공급을 위한 기판 처리 장치의 일부 구성을 도시한 블럭도; 그리고

도 3은 도 2에 도시된 밸브 일체형 유량계의 구성을 도시한 사시도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명 *

100 : 기판 처리 장치 102 : 유체 공급원

104 : 처리 유닛 106 : 컨트롤러

108 : 배관 110 : 유량 측정 장치

111 : 하우징 112 : 센서

113, 115 : 연결부재 114 : 밸브

116 : 조절 레버 118 : 케이블

Claims (5)

1. 유량 측정 장치에 있어서:

   유체가 유입 및 배출되는 포트들이 제공되는 하우징과;

   상기 하우징 내부에 설치되어 유체 공급원으로부터 처리 유닛으로 공급되는 유량을 측정하는 센서 및;

   상기 하우징 내부에 설치되어, 상기 센서의 측정된 유량에 대응하여 상기 처리 유닛으로 공급되는 유량을 조절하는 밸브를 포함하는 것을 특징으로 하는 유량 측정 장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 유량 측정 장치는;

   상기 센서와 전기적으로 연결되고, 상기 센서로부터 측정된 유량을 모니터링하는 컨트롤러를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유량 측정 장치.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 밸브는 메뉴얼 밸브로 구비되되;

   상기 밸브는 상기 하우징 일측에 상기 센서의 측정된 유량에 대응하여 상기 처리 유닛으로 공급되는 유량을 조절하는 조절 레버를 구비하는 것을 특징으로 하는 유량 측정 장치.
4. 제 2 항에 있어서,

   상기 하우징은 상기 컨트롤러와 상기 센서를 전기적으로 연결하는 케이블이 외부로 배치되는 것을 특징으로 하는 유량 측정 장치.
5. 제 2 항에 있어서,

   상기 밸브는 오토 밸브로 구비되되;

   상기 밸브는 상기 컨트롤러에 의해 상기 센서의 측정된 유량에 대응하여 상기 처리 유닛으로 공급되는 유량을 자동 조절되는 것을 특징으로 하는 유량 측정 장치.

Images