KR101708806B1 - 풉 퍼징 모듈용 유량계 - Google Patents
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Abstract
본 발명의 풉 퍼징 모듈용 유압계, 케이싱; 상기 케이싱에 설치되어 풉 퍼징모듈에서 배출된 가스가 흐르는 유로블록; 상기 유로블록에 설치된 오리피스; 및 상기 오리피스의 입력단과 배출단의 차압을 측정하는 차압계;로 구성되되, 가스는 상기 차압계를 관통하여 흐르지 않으며 상기 유로블록은 통과하여 지나가는 것을 특징으로 한다.
이에 따라, 부식성 공정가스의 영향을 받지 않는 오리피스와 차압계에 의해 유압계의 수명이 길어지며 측정오류가 발생하지 않으며 풉의 배출구 측 유량을 측정할 수 있는 효과가 있다.
이에 따라, 부식성 공정가스의 영향을 받지 않는 오리피스와 차압계에 의해 유압계의 수명이 길어지며 측정오류가 발생하지 않으며 풉의 배출구 측 유량을 측정할 수 있는 효과가 있다.
Description
본 발명은 풉 퍼징 모듈용 유량계에 관한 것으로, 내구성이 향상되는 풉 퍼징 모듈용 유량계에 관한 것이다.
반도체 웨이퍼의 가공공정을 수행하기 위한 장치는 가공 모듈과 웨이퍼를 이송하기 위한 이송 모듈로 구성되며, 이송 모듈은 스토커(Stocker), Over Head Shuttle(OHS), Overhead Hoist Transport(OHT), Automated Guided Vehicle(AGV), Rail Guided Vehicle(RGV) 등이 있다.
이러한 이송 모듈들은 모두 사용자들의 초기 투자비에 대한 부담을 줄여주고 가격 경쟁력 향상을 위한 운전비(Running cost)의 절감, 웨이퍼 이송 중의 오염 방지, 제품 수율 향상 등이 목적이다.
천장 물류 이송 시스템인 OHT는 클린룸 상부에 설치된 레일을 따라 이동하면서 웨이퍼 및 패키지를 저장하는 개구 통합형 포드(Front Opening Unified POD, FOUP, 이하, '풉')들을 이재, 적재하고 이송시키는 역할을 수행하는 장비이다.
사이드 트랙 버퍼(STB, Side Track Buffer)는 OHT 주행레일 측면에 위치한 저장공간으로 공정을 마친 풉을 저장하는 공간이다.
이러한 풉은 웨이퍼를 저장 및 이송하는 저장용기로 외부와의 공기 접촉을 차단하여 웨이퍼의 수율을 향상시키는 역할도 수행한다.
그러나, 웨이퍼 가공공정 중에 사용되는 공정가스가 웨이퍼의 표면에 잔류한 상태로 풉 내부에 적재되면 정밀가공이 어렵게 되고, 웨이퍼 간의 이차적 오염을 초래하게 되며, 웨이퍼 이송 모듈이 풉 내부에 잔류된 공정가스의 흄(Fume)에 의해 오염되어 장비의 성능저하를 초래하는 문제점이 있다.
이에 따라 사이드 트랙 버퍼에 장착된 풉으로 불활성 가스를 공급하는 반도체 웨이퍼 제조 시스템이 개발되었으며, 이에 관한 예가 하기 특허문헌 1(이하, '종래기술'이라 한다)에 개시되어 있다.
또한, 풉으로 공급 또는 배출되는 질소가스(불황성 가스)의 유량은 철저하게 관리되어야 하며, 종래기술은 유량 센서에 의해 유량 및 누설 등을 모니터링한다.
그러나, 종래기술의 유량 센서는 부식성 공정가스에 의해 수명이 급속히 짧아지거나 측정오류가 발생하는 문제점이 있었다.
즉, 풉으로 질소가스를 공급하는 유입구 측과 달리, 공정가스를 함께 수반하여 배출되는 배출구측은 공정가스의 영향을 받기 때문이다.
따라서, 부식성 공정가스의 영향을 받지 않는 풉 퍼징 모듈용 유량계의 개발이 요구되고 있는 실정이다.
본 발명은 전술한 종래의 제반 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 부식성 공정가스에 의한 영향을 받지 않도록 구성되어 유압계의 수명이 길어지며 측정오류가 발생하지 않는 풉 퍼징 모듈용 유압계를 제공하는 데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 풉 퍼징 모듈용 유압계, 케이싱; 상기 케이싱에 설치되어 풉 퍼징모듈에서 배출된 가스가 흐르는 유로블록; 상기 유로블록에 설치된 오리피스; 및 상기 오리피스의 입력단과 배출단의 차압을 측정하는 차압계;로 구성되되, 가스는 상기 차압계를 관통하여 흐르지 않으며 상기 유로블록은 통과하여 지나가는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 유로블록은 중공으로 형성되어 제1유로가 형성되며 상기 오리피스가 삽입되는 안착홈이 형성된 제1블록과, 중공으로 형성되어 제2유로가 형성되며 상기 제1블록에 삽입되는 제2블록으로 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제1블록에는 제1유로와 연통되는 제1연결유로가 형성되며, 상기 제2블록에는 제2유로와 연통되는 제2연결유로가 형성된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 차압계는 다이아프램으로 형성되며, 상기 제1연결유로는 제1파이프에 의해 다이아프램의 전단과 연결되어 압력이 작용하며, 상기 제2연결유로는 제2파이프에 의해 다이아프램의 후단과 연결되어 압력이 작용하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 다이아프램에서 측정된 차압은 차압 대비 유량 데이터와 비교하여 유량을 산출하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 풉 퍼징 모듈용 유압계에 따르면, 부식성 공정가스의 영향을 받지 않는 오리피스와 차압계에 의해 유압계의 수명이 길어지며 측정오류가 발생하지 않으며 풉의 배출구 측 유량을 측정할 수 있는 효과가 있다.
즉, 풉의 배출구에 오리피스를 연결하면 오리피스 입력단과 배출단에 차압이 발생하며, 차압은 유량의 변화에 따라 변화하게 되고 이를 계측하면 공정가스를 포합하는 질소가스의 유량을 측정할 수 있게 된다. 여기서 미리 보정한 차압 대비 유량 데이터를 비교하여 유량을 산출할 수 있다.
이때, 차압계는 다이아프램 방식으로 구성되어, 기본적으로 차압계에 흐르는 유량은 없고, 양쪽의 차압 변화에 따른 다이아프램 형상의 변화만을 검출하여 유량을 측정한다. 즉 오리피스와 차압계를 이용한 본 발명의 유량계에서 대부분의 질소가스 및 공정가스는 유량계의 유로블록을 통과하여 지나감에 따라 부식성 공정가스가 미치는 영향이 미비하게 되어 유량계의 장시간 사용을 보장하게 된다.
도 1은 본 발명에 따른 사이드 트랙 버퍼를 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1의 퍼지모듈을 도시한 사시도이다.
도 3은 도 2의 저면 사시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 풉 퍼징 모듈용 유량계를 분해 도시한 사시도이다.
도 5는 도 4의 유로블록의 단면도이다.
도 6은 차압 대비 유량 데이터를 비교한 그래프이다.
도 2는 도 1의 퍼지모듈을 도시한 사시도이다.
도 3은 도 2의 저면 사시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 풉 퍼징 모듈용 유량계를 분해 도시한 사시도이다.
도 5는 도 4의 유로블록의 단면도이다.
도 6은 차압 대비 유량 데이터를 비교한 그래프이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 사이드 트랙 버퍼를 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1의 퍼지모듈을 도시한 사시도이며, 도 3은 도 2의 저면 사시도이고, 도 4는 본 발명에 따른 풉 퍼징 모듈용 유량계를 분해 도시한 사시도이며, 도 5는 도 4의 유로블록의 단면도이고, 도 6은 차압 대비 유량 데이터를 비교한 그래프이다.
본 발명에 따른 풉 퍼징 모듈 유랑계를 설명하기에 앞서, 먼저 본 발명에 대한 이해에 도움이 될 수 있도록 사이드 트랙 버퍼와 퍼징 모듈을 설명하고자 한다.
도 1 내지 도 3에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 사이드 트랙 버퍼(A)는, 풉(F)이 저장되는 선반(100)과, 상기 선반(100)에 설치되어 풉(F)의 공정가스를 배출시키는 퍼징모듈(200)로 구성된다.
또한, 상기 선반(100)은 사이드 트랙 버퍼(A)를 형성하는 구성으로서 반도체 웨이퍼를 수용하는 다수개의 풉(F)을 반도체 제조 공정간에 이동시키거나 저장하는 구성 요소이다.
그리고, 상기 선반(100)은 한 쌍으로서, 그 사이로 OHT 주행레일(R)이 가로질러 설치되어 있어 OHT에 의해 공정을 마친 풉(F)이 저장된다.
한편, 도 1의 도시와 같이 선반(100)에는 8개의 포트(110)가 구비되며, 8개의 포트(110)에 퍼징모듈(200)이 각각 설치된다.
또한, 상기 퍼징모듈(200)은 선반(100)에 풉(F)이 저장되는 것을 감지하여 질소가스를 풉(F)의 내부로 주입한다.
구체적으로, 상기 퍼징모듈(200)은 상기 선반(100)에 설치된 베이스 플레이트(210)와, 상기 풉(F)으로 질소가스를 주입하도록 베이스 플레이트(210)의 상면에 설치된 입력포트(220)와, 상기 입력포트(220)로의 유로를 개폐하는 ON/OFF 밸브(230)와, 상기 입력포트(220)로 공급되는 질소가스의 유량을 측정하는 디지털 유량 스위치(240) 및 상기 풉(F) 내부의 질소가스와 공정가스를 배출시키도록 베이스 플레이트(210)의 상면에 설치된 배기포트(250)로 구성된다.
그리고, 상기 입력포트(220)로의 유로에는 질소가스에 포함된 이물질을 여과하는 필터(260)가 설치된다.
한편, 상기 배기포트(250)를 통해 배출되는 유량을 측정하는 유량계(300)가 더 구비된다.
이에 따라, 디지털 유량 스위치(240)와 유량계(300)에 의해 풉(F)에 공급된 질소가스의 유량을 철저하게 관리하게 된다.
여기서 깨끗한 질소가스만을 공급하는 입력포트(220) 측의 디지털 유량 스위치(240)와는 달리, 공정가스를 수반하여 배출되는 배기포트(250) 측 유량계(300)는 공정가스의 영향을 받게 된다.
즉, 부식성 물질 등으로 인해 유량계의 수명이 급속히 짧아지거나 측정오류가 발생하게 된다.
이를 해결하기 위해 상기 유랑계(300)는 오리피스(310)와 차압계(320)로 구성된다.
구체적으로, 상기 유량계(300)는 외형을 형성하며 후술하는 구성들을 내부에 실장하는 케이싱(330)과, 상기 케이싱(330)에 설치되어 풉 퍼징모듈(200)에서 배출된 가스가 흐르는 유로블록(340)과, 상기 유로블록(340)에 설치된 오리피스(310) 및 상기 오리피스(310)의 입력단과 배출단의 차압을 측정하는 차압계(320)로 구성된다.
이와 같이 구성됨에 따라, 공정가스와 질소가스는 상기 차압계(320)를 관통하여 흐르지 않으며 상기 유로블록(340)은 통과하여 지나가게 된다. 즉 부식성 공정가스가 유량계 미치는 영향을 미비하도록 구성하였다.
또한, 상기 유로블록(340)은 중공으로 형성되어 제1유로(341a)가 형성되며 상기 오리피스(310)가 삽입되는 안착홈(342a)이 형성된 제1블록(340a)과, 중공으로 형성되어 제2유로(341b)가 형성되며 상기 제1블록(340a)에 삽입되는 제2블록(340b)로 구성된다.
또한, 상기 제1블록(340a)에는 체결공(346a)이 구비되며, 제2블록(340b)에는 상기 체결공(346a)에 삽입되는 체결구(346b)가 구비되고, 체결공(346a)과 체결구(346b)에는 각각 걸림턱(347a, 347b)이 형성된다.
이러한 구성으로 인해, 제1블록(340a)과 제2블록(340b)이 서로 안정적으로 체결된다.
또한, 상기 제1블록(340a)에는 체결공(346a)이 구비되며, 제2블록(340b)에는 상기 체결공(346a)에 삽입되는 체결구(346b)가 구비되고, 체결공(346a)과 체결구(346b)에는 각각 걸림턱(347a, 347b)이 형성된다.
이러한 구성으로 인해, 제1블록(340a)과 제2블록(340b)이 서로 안정적으로 체결된다.
그리고, 상기 제1블록(340a)에는 제1유로(341a)와 연통되는 제1연결유로(345a)가 형성되며, 상기 제2블록(340b)에는 제2유로(341b)와 연통되는 제2연결유로(345b)가 형성된다.
한편, 상기 차압계(320)는 다이아프램으로 형성되며, 상기 제1연결유로(345a)는 제1파이프(321)에 의해 다이아프램(320)의 전단과 연결되어 압력이 작용하며, 상기 제2연결유로(345b)는 제2파이프(322)에 의해 다이아프램(320)의 후단과 연결되어 압력이 작용하게 된다.
이때, 상기 다이아프램(320)의 변형이 발생하며 측정된 차압은 도 6의 차압 대비 유량 데이터와 비교하여 유량을 산출하게 된다.
본 발명에 따르며, 부식성 공정가스의 영향을 받지 않는 오리피스(310)와 차압계(320)에 의해 유압계(300)의 수명이 길어지며 측정오류가 발생하지 않으며 풉의 배출구 측 유량을 측정할 수 있게 된다.
즉, 풉의 배출구에 오리피스(310)를 연결하면 오리피스(310) 입력단과 배출단에 차압이 발생하며, 차압은 유량의 변화에 따라 변화하게 되고 이를 계측하면 공정가스를 포합하는 질소가스의 유량을 측정할 수 있게 된다. 여기서 미리 보정한 차압 대비 유량 데이터를 비교하여 유량을 산출할 수 있다.
이때, 차압계는 다이아프램(320)으로 구성되어, 기본적으로 차압계에 흐르는 유량은 없고, 양쪽의 차압 변화에 따른 다이아프램(320) 형상의 변화만을 검출하여 유량을 측정한다. 결국 오리피스(310)와 다이아프램(320)을 이용한 본 발명의 유량계에서 대부분의 질소가스 및 공정가스는 유량계의 유로블록(340)을 통과하여 지나감에 따라 부식성 공정가스가 미치는 영향이 미비하게 되어 유량계의 장시간 사용을 보장하게 된다.
이상, 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 기술적 범위는 전술한 실시 예에 한정되지 않고 특허청구범위에 의하여 해석되어야 할 것이다. 이때, 이 기술분야에서 통상의 지식을 습득한 자라면, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않으면서도 많은 수정과 변형이 가능함을 고려해야 할 것이다.
A - 사이드 트랙 버퍼 F - 풉
100 - 선반 200 - 퍼징모듈
300 - 유량계 310 - 오리피스
320 - 다이아프렘
100 - 선반 200 - 퍼징모듈
300 - 유량계 310 - 오리피스
320 - 다이아프렘
Claims (5)
- 케이싱;
상기 케이싱에 설치되어 풉 퍼징모듈에서 배출된 가스가 흐르는 유로블록;
상기 유로블록에 설치된 오리피스; 및
상기 오리피스의 입력단과 배출단의 차압을 측정하는 차압계;로 구성되되,
가스는 상기 차압계를 관통하여 흐르지 않으며 상기 유로블록은 통과하여 지나가며,
상기 유로블록은 중공으로 형성되어 제1유로가 형성되며 상기 오리피스가 삽입되는 안착홈이 형성된 제1블록과, 중공으로 형성되어 제2유로가 형성되며 상기 제1블록에 삽입되는 제2블록으로 구성되며,
상기 제1블록에는 체결공이 구비되며, 제2블록에는 상기 체결공에 삽입되는 체결구가 구비되고, 체결공과 체결구에는 각각 걸림턱이 형성되는 것을 특징으로 하는 풉 퍼징 모듈용 유량계.
- 삭제
- 제 1항에 있어서,
상기 제1블록에는 제1유로와 연통되는 제1연결유로가 형성되며, 상기 제2블록에는 제2유로와 연통되는 제2연결유로가 형성된 것을 특징으로 하는 풉 퍼징 모듈용 유량계
- 제 3항에 있어서,
상기 차압계는 다이아프램으로 형성되며, 상기 제1연결유로는 제1파이프에 의해 다이아프램의 전단과 연결되어 압력이 작용하며, 상기 제2연결유로는 제2파이프에 의해 다이아프램의 후단과 연결되어 압력이 작용하는 것을 특징으로 하는 풉 퍼징 모듈용 유량계.
- 제 4항에 있어서,
상기 다이아프램에서 측정된 차압은 차압 대비 유량 데이터와 비교하여 유량을 산출하는 것을 특징으로 하는 풉 퍼징 모듈용 유량계.
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