KR102123583B1 - 유량측정장치 - Google Patents

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KR102123583B1
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Abstract

본 발명은 저면에 설치된 핀 가이드부가 가스공급장치에 설치된 핀들에 의해 가이드되어 정확한 위치에 배치된 상태로 가스공급장치와 결합됨으로써 노즐 및 가스유입부의 정확한 접속 및 연결이 가능하며, 유량측정장치의 가스유입부들은 스프링의 압축복원력에 의해 가스공급장치의 노즐들과 밀착됨으로써 퍼지가스의 외부 유출을 방지할 수 있을 뿐만 아니라 검사의 정확성 및 신뢰도를 높일 수 있는 유량측정장치에 관한 것이다.

Description

유량측정장치{Flow rate measuring device}
본 발명은 유량측정장치에 관한 것으로, 상세하게로는 웨이퍼를 보관하는 케이스인 FOUP 내부로 퍼지가스를 공급하는 가스공급장치로부터 유출되는 퍼지가스의 유량을 측정하는 유량측정장치에 관한 것이다.
FOUP(Front Opening Unified Pod)은 내부에 웨이퍼들을 적재하기 위한 것으로서, 웨이퍼를 외부 충격 및 오염으로부터 보호하여 웨이퍼를 안전하게 보관하고 운송할 수 있도록 설계된 특수 플라스틱 케이스이다.
이러한 FOUP은 공지된 이송장치에 의해 반도체 가공라인들로 이송되고, 각 반도체 가공라인으로 이송된 FOUP의 웨이퍼들은 해당 반도체 가공라인으로 공급되어 가공되는데, 반도체 가공라인들은 공정 시 가공의 효율성을 높이기 위한 목적으로 공정가스를 유입하여 가공을 수행하는 경우가 있다.
이에 따라 FOUP의 내부에는 공정가스의 미립자인 흄(Fume : 가스미립자)이 잔존하는 경우가 발생하고, 이에 따라 잔존하는 흄으로 인해 웨이퍼의 표면이 오염 및 손상되어 웨이퍼 패턴에 간섭 현상이 발생하는 문제점이 발생하고, 이러한 문제점을 해결하기 위해 FOUP의 내부에 N2 또는 청정 건조공기 등의 퍼지가스를 순환시켜 FOUP의 내부에 형성된 흄을 제거하는 공정이 필수적으로 이루어지고 있다.
이때 FOUP의 내부로 공급되는 가스의 유량은 노즐 혹은 노즐과 연결된 가스공급 파이프의 막힘, 노즐의 동작압 편차 등에 의해 영향을 받게 되며, FOUP의 내부로 공급되는 퍼지가스의 유량이 일정 수치 이하로 내려가게 되면 FOUP의 내부에 형성된 흄의 제거가 제대로 이루어지지 못하여 FOUP의 내부에 보관된 웨이퍼가 오염되기 때문에 FOUP의 내부로 공급되는 퍼지가스의 유량을 측정하는 과정이 진행되고 있다.
국내등록특허 제10-1680165호(발명의 명칭 : 측정 유닛 및 퍼지가스의 유량 측정 방법)(이하 ’종래기술‘이라 함)는 FOUP의 내부에 유입되는 퍼지가스의 유량을 측정하기 위한 측정장치 및 방법을 개시하고 있다.
도 1은 종래기술의 단면도이다.
선반 받침(100)은 FOUP을 저장하는 스토커 또는 FOUP을 반송하는 반송장치의 상부플레이트에 설치되어 FOUP이 안착된다. 이때 선반 받침(100)에는 퍼지가스가 유출되는 노즐(101)들이 설치된다.
즉 노즐(101)을 통해 FOUP의 내부로 유입되는 퍼지가스는 FOUP의 내부에서 순환되어 잔존하는 공정가스의 흄을 제거하게 된다.
또한 선반 받침(100)에는 커플링 핀(102)들이 설치된다.
이때 FOUP 내부의 흄은 FOUP 내부로 공급되는 퍼지가스의 유량이 일정량 이하로 내려가게 되면 제대로 제거되지 않기 때문에 저장된 웨이퍼들의 패턴에 영향을 미친다.
이러한 문제를 해결하기 위하여 측정유닛(200)은 선반 받침(100)에서 공급되는 퍼지가스의 유량을 측정함으로써 FOUP 내부로 공급되는 퍼지가스의 유량이 일정량 이하로 내려가는 것을 사전에 방지한다.
측정유닛(200)은 복수개의 관통 구멍(2011)들이 형성된 평판형상의 기판(201)과, 기판(201)의 저면에 설치되어 가스가 유입되는 가스 유입부(202)들과, 기판(201)의 저면에 설치되는 가이드(203)들과, 기판(201)의 상부에 설치되며 가스 유입부(202)들로 유입되는 가스의 유량을 측정하는 유량계(204)와, 기판(201)에 형성된 관통 구멍(2011)들의 상부에 설치되며 내주면에 나삿니가 형성된 중공 원통 형상의 케이스(205)들과, 케이스(205)들의 상부에서 체결되는 스크류 부재(206)들과, 스크류 부재(206)들과 각각 탄성체(207)에 의해 결합되며, 기판(201)에 형성된 관통 구멍(2011)들을 관통하는 핀(208)들로 구성된다.
이와 같이 구성되는 측정유닛(200)은 선반 받침(100)에 형성된 커플링 핀(102)들과 가이드(203)들이 결합됨으로써 위치가 결정되며, 선반 받침(100)의 노즐(101)들을 통해 가스 유입부(202)로 유입되는 퍼지가스들의 유량을 유량계(204)를 통해 측정한다.
이때 가스 유입부(202)들은 내주면에 설치되는 탄성소재(미도시)에 의해 노즐(101)들과 기밀하게 결합된다.
또한 측정유닛(200)은 케이스(205)들과 체결된 스크류 부재(206)들의 높낮이를 조절하여 핀(208)들이 탄성체(207)들에 의해 가해지는 탄성력을 조정함으로써 측정유닛(200)이 선반 받침(100)과 결합되었을 때 가스 유입부(202)에 가해지는 하중을 조정할 수 있다.
그러나 이러한 측정유닛(200)은 선반 받침(100)의 노즐(101)들과 커플링 핀(102)들을 측정유닛(200)의 가스 유입부(202)들 및 가이드(203)들과 정확하게 일치하는 위치에 배치하여야 할 뿐만 아니라, 측정유닛(200)의 하중만으로는 결합이 완전하게 이루어지지 못하기 때문에 측정자가 별도의 힘을 가하여 가스유입부(202)들과 노즐(101)들이 완전하게 결합되어야 정확한 측정이 가능하므로 복수개의 선반 받침(100)에 형성된 노즐(101)들의 유량을 측정하기 위해서는 오랜 시간이 소비된다.
본 발명은 이러한 문제를 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 해결과제는 측정장치의 핀 가이드부가 하중에 의해 자동적으로 가스공급장치의 상부플레이트에 형성된 핀들에 의해 가이드 되어 정위치에 안착되고, 가스유입부들이 스프링의 압축복원력에 의해 가스를 유출하는 노즐들에 밀착 접촉되도록 구성됨으로써 유량검사작업 시 별도의 결합 작업 또는 위치 조정작업이 요구되지 않아 검사 시간을 감소시킬 수 있는 유량측정장치를 제공하기 위한 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 해결수단은 플레이트와, 상기 플레이트의 상면에 돌출 형성되며 중앙에 노즐공이 형성되어 상기 노즐의 노즐공을 통해 퍼지가스가 유출되는 적어도 하나 이상의 노즐을 포함하는 가스공급장치의 상기 노즐로부터 유출되는 퍼지가스의 유량을 측정하는 유량측정장치에 있어서: 적어도 하나 이상의 설치공이 형성되는 판재 형상의 베이스; 상기 베이스의 설치공에 설치되는 적어도 하나 이상의 가스유입부; 상기 가스유입부를 통해 유입되는 퍼지가스의 유량을 측정하는 유량측정부를 포함하고, 상기 가스유입부는 중앙에 가스유입공이 형성되는 기둥 형상으로 형성되어 상기 베이스 설치공에 상하 이동 가능하도록 설치되며, 하부 외주면에 외측으로 확장되는 플랜지가 형성되는 몸체; 상기 베이스의 및 상기 플랜지 사이의 상기 몸체의 외측에 설치되는 스프링; 상기 베이스의 설치공보다 큰 직경으로 형성되어 상기 베이스의 상측으로 돌출된 몸체와 결합되는 결합수단을 더 포함하고, 상기 유량측정장치는 상기 가스공급장치의 상부에 안착될 때, 상기 몸체의 하면이 상기 스프링의 압축복원력에 의해 상기 노즐에 압착 접촉되고, 상기 가스공급장치의 상기 플레이트의 상면에는 적어도 하나 이상의 핀이 돌출되게 설치되고, 상기 유량측정장치는 상기 베이스의 저면에 설치되며, 하부면에 가이드홈이 형성되는 적어도 하나 이상의 핀 가이드부를 포함하고, 상기 유량측정장치는 상기 가스공급장치에 안착될 때, 상기 핀 가이드부의 가이드홈으로 상기 핀이 삽입되고, 상기 가스유입부의 상기 플랜지의 하부면에는 기밀링 설치홈이 형성되고, 상기 가스유입부는 링 형상으로 형성되어 상기 플렌지의 기밀링 설치홈의 내부에서 상하 이동가능하도록 설치되는 기밀링과, 상기 기밀링을 상하 이동시키는 구동부를 더 포함하고, 상기 유량측정장치는 상기 핀 가이드부의 가이드홈에 설치되어 상기 핀의 접촉여부를 판단하는 접촉센서와, 제어부를 더 포함하고, 상기 노즐의 상면에는 상기 기밀링이 삽입되는 삽입홈이 형성되고, 상기 제어부는 상기 접촉센서에 의해 접촉된 핀 개수가 기 설정된 핀 개수 이상일 때, 상기 구동부를 제어하여 상기 구동부에 의해 상기 기밀링이 하향 이동하여 상기 노즐의 삽입홈으로 삽입되는 것이다.
또한 본 발명에서 상기 가스유입부는 신축성 재질의 중공 원판 또는 고리 형상으로 형성되며, 상기 플랜지의 하부면에 설치되는 탄성부재를 더 포함하는 것이 바람직하다.
또한 본 발명에서 상기 몸체의 상부 외주면에는 나사산이 형성되고, 상기 결합수단은 상기 몸체의 나사산에 체결되는 너트인 것이 바람직하다.
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또한 본 발명에서 상기 기밀링은 하부를 향할수록 두께가 줄어들며, 전체 또는 일부분이 탄성소재로 이루어지고, 상기 노즐의 삽입홈은 상기 기밀링의 형상에 대응되게 형성되는 것이 바람직하다.
상기 과제와 해결수단을 갖는 본 발명에 따르면 저면에 설치된 핀 가이드부가 가스공급장치에 설치된 핀들에 의해 가이드되어 정확한 위치에 배치된 상태로 가스공급장치와 결합됨으로써 노즐 및 가스유입부의 정확한 접속 및 연결이 가능하게 된다.
또한 본 발명에 의하면 유량측정장치의 가스유입부들은 스프링의 압축복원력에 의해 가스공급장치의 노즐들과 밀착됨으로써 퍼지가스의 외부 유출을 방지할 수 있을 뿐만 아니라 검사의 정확성 및 신뢰도를 높일 수 있게 된다.
도 1은 종래기술의 단면도이다.
도 2는 종래의 FOUP 반송장치의 예시도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예의 유량측정장치를 나타내는 사시도이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예의 유량측정장치의 정면도이다.
도 5는 도 3의 가스유입부의 단면도이다.
도 6은 본 발명의 제2 실시예의 유량측정장치를 나타내는 사시도이다.
도 7은 도 6의 단면도이다.
도 8은 도 6의 노즐의 사시도이다.
도 9는 도 6의 제어부를 설명하기 위한 블록도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예를 설명한다.
도 2는 종래의 FOUP 반송장치의 예시도이다.
FOUP 반송장치(300)는 FOUP(400)을 보관 및 반송하는 장치이며, 상부에는 FOUP(400)이 안착되는 상부플레이트(21)가 설치된다.
상부플레이트(21)는 상면에 형성된 커플링 핀 및 클램프 등을 통해 안착된 FOUP(400)을 고정시킨다.
또한 상부플레이트(21)에는 후술되는 가스공급장치(2)가 설치되고, 가스공급장치(2)는 상부플레이트(21)에 고정된 FOUP(400)의 내부로 퍼지가스를 공급하여 FOUP(400)의 내부에 형성된 흄을 제거함으로써 FOUP(400)을 보관 및 반송하는 과정 중 FOUP(400)의 내부에 보관된 웨이퍼들이 흄에 의해 오염 및 손상되지 않도록 한다.
도 3은 본 발명의 유량측정장치를 나타내는 사시도이다.
본 발명의 유량측정장치(1)는 도 2에 도시된 FOUP 반송장치(300)의 상부플레이트(21)에 설치되는 가스공급장치(2)의 노즐(23)들을 통해 유출되는 퍼지가스의 유량을 측정하는 장치로서, 유량측정장치(1)를 통해 노즐(23)들로 유출되는 퍼지가스의 유량을 측정함으로써 가스공급장치(2)를 통해 유출되는 퍼지가스의 유량을 적정량으로 조절할 수 있도록 한다.
이때 가스공급장치(2)는 전술하였던 도 2의 평판 형상의 상부플레이트(21)와, 상부플레이트(21)의 상면에 설치되는 적어도 하나 이상의 핀(22) 및 노즐(23)로 이루어진다.
핀(22)은 원기둥 형상의 핀-몸체(221)와, 구형 또는 원뿔형으로 형성되어 핀-몸체(221)의 상단부에 연결되는 접촉부(222)로 이루어진다.
노즐(23)은 원통 형상으로 상부플레이트(21)를 관통하여 상부플레이트(21)의 상면으로부터 상향 돌출되게 설치되고, 이때 노즐(23)의 돌출면은 평평한 평탄면으로 형성된다.
또한 노즐(23)의 돌출면의 중앙에는 노즐공(미도시)이 형성되고, 노즐공을 통해 외부로부터 공급되는 퍼지가스가 유출되게 된다. 이때 도면에는 도시되지 않았지만 FOUP(400)의 바닥면에는 노즐(23)들에 연결되는 퍼지가스 유입부(미도시)가 설치됨으로써 상부플레이트(21)에 안착된 FOUP(400)은 노즐(23) -> 퍼지가스 유입부를 통해 내부로 퍼지가스가 유입되게 된다.
이와 같이 구성되는 가스공급장치(2)는 노즐(23)들을 통해 FOUP(400)의 내부로 퍼지가스를 공급 및 유출하여 퍼지가스를 순환시켜줌으로써 FOUP(400)의 내부에 형성되는 흄을 제거할 수 있다.
이때 도 3에서는 설명의 편의를 위해 핀(22)들 및 노즐(23)들의 수량이 3개 및 4개인 것으로 예를 들어 설명하였으나, 핀(22)들 및 노즐(23)들의 수량은 이에 한정되지 않고 다양한 수량이 적용될 수 있다.
도 4는 본 발명의 유량측정장치의 정면도이고, 도 5는 도 3의 가스유입부의 단면도이다.
유량측정장치(1)는 도 4에 도시된 바와 같이, 평판 형상의 베이스(11)와, 베이스(11)의 저면에 설치되는 핀 가이드부(12)들과, 베이스(11)를 관통하도록 설치되는 가스유입부(13)들과, 가스유입부(13)들과 각각 가스유입관(142)에 의해 연결되어 가스유입부(13)를 통해 유입되는 퍼지가스의 유량을 측정하는 유량측정부(14)와, 유량측정장치(1)의 이동 시 편리를 위해 사용자에 의해 파지되는 손잡이(15)들로 구성된다.
베이스(11)는 사각형의 평판 형상의 수평판(111)과, 수평판(111)의 상면에 가스공급장치(2)의 노즐(23)과 대응되는 위치에 돌출 형성되는 사각기둥 형상의 블럭(112)들로 이루어진다.
또한 블럭(112)들의 중앙에는 도 5에 도시된 바와 같이, 플랜지부시 삽입공(113)이 형성되고, 플랜지부시 삽입공(113)들에는 각각 플랜지부시(114)들이 삽입되고, 플랜지부시(114)들은 블럭(112)과 결합된다.
핀 가이드부(12)들은 베이스(11)의 저면에 가스공급장치(2)의 핀(22)들에 대응되는 위치에 설치되며, 사각기둥 형상의 가이드부 몸체(121)와, 가이드부 몸체(121)의 하부면에 내측으로 원뿔 형상으로 형성된 가이드홈(122)으로 이루어진다.
이와 같이 구성되는 핀 가이드부(12)들은 유량측정장치(1)를 가스공급장치(2)의 상부에 안착시켰을 때, 가스공급장치(2)의 핀(22)들의 접촉부(222)가 유량측정장치(1)의 핀 가이드부(12)들의 가이드홈(122)과 접촉되고, 유량측정장치(1)는 하중에 의해 핀 가이드부(12)의 가이드홈(122)의 중앙에 가스공급장치(2)의 핀(22)들이 위치하도록 안착된다.
유량측정부(14)는 수평판(111)의 상부에 설치되는 유량측정기(141)들과, 유량측정기(141)들과 가스유입부(13)들을 각각 연결해주는 가스유입관(142)들로 이루어지고, 유량측정기(141)들은 가스유입부(13)와 연결된 가스유입관(142)들을 통해 유입된 퍼지가스의 유량을 측정한다. 이때 유량측정부(14)에서 유량을 측정하는 기술 및 과정은 통상적으로 사용되는 것이기 때문에 상세한 설명은 생략하기로 한다.
손잡이(15)들은 베이스(111)의 양측에 하나씩 설치됨에 따라 작업자는 손잡이(15)들을 이용하여 측정 작업 시에 유량측정장치(1)를 용이하게 운반할 수 있게 된다.
가스유입부(13)는 도 5에 도시된 바와 같이, 내부에 가스이동공(132)이 형성되되 상부 외주면에 나사산이 형성되는 중공원통 형상의 몸체(131)와, 몸체(131)의 하단부에 외측으로 확장되는 플랜지(133)와, 플랜지부시(114) 및 플랜지(133) 사이의 몸체(131)의 외측에 설치되는 스프링(134)과, 신축성을 갖는 재질의 중공 원판으로 형성되어 플랜지(133)의 저면에 결합되는 탄성부재(135)와, 몸체(131)의 상부 나사산에 체결되는 탄성력 조절너트(136)로 이루어진다.
몸체(131)는 상하 수직방향으로 이동 가능하도록 플랜지부시 삽입공(113)에 삽입되어 설치된다.
또한 몸체(131)는 플랜지부시(114) 보다 길이가 크게 형성되어 상하부영역이 플랜지부시(114)로부터 상향 및 하향 돌출되게 설치된다.
또한 몸체(131)의 하부 외주면에는 외측으로 확장되는 플랜지(133)가 형성되고, 몸체(131)의 상부 나사산은 탄성력 조절너트(136)에 체결된다. 즉 몸체(131)는 하부 이동범위가 탄성력 조절너트(136)에 의해 제한되고, 상부 이동범위는 플랜지(133)에 의해 제한되게 된다.
또한 플랜지(133) 및 플랜지부시(114)의 하단부 사이의 몸체(131)의 외측에는 스프링(134)이 설치되고, 이에 따라 몸체(131)가 상방으로 가압될 때, 스프링(134)의 압축복원력에 의해 몸체(131)는 하방으로 이동하려는 힘이 발생한다.
탄성력 조절너트(136)는 프랜지부시 삽입공(113) 보다 큰 외경으로 형성되며, 몸체(131)의 상부 나사산에 체결된다.
이때 1)탄성력 조절너트(136) 및 몸체(131)의 나사산이 체결될수록 플랜지부시(114)의 하단부 및 몸체(131)의 플랜지 사이의 거리가 줄어들고, 2)탄성력 조절너트(136) 및 몸체(131)의 나사산의 체결이 해제될수록 플랜지부시(114)의 하단부 및 몸체(131)의 플랜지(133) 사이의 거리가 증가하게 된다. 이에 따라 탄성력 조절너트(136)의 체결위치 조절을 통해 스프링(134)의 압축상태, 즉 탄성력을 조절할 수 있게 된다.
이와 같이 구성되는 가스유입부(13)는 플랜지부시 삽입공(113)의 내부에서 상하 이동 가능하도록 설치되기 때문에 몸체(131)의 저면이 상방으로 가압되면 가스유입부(13)는 상향 이동함과 동시에 스프링(134)이 압축됨으로써 하방의 압축복원력이 발생하여 몸체(131)의 저면의 탄성부재(135)가 노즐(23)의 돌출면과 압착 접촉되어 기밀 유지가 개선되게 된다. 특히 탄성부재(135)는 신축성을 갖는 재질로 이루어지기 때문에 노즐(23)과 대접 시, 기밀성이 더욱 증가하게 된다.
이러한 유량측정장치(1)는 가스공급장치(2)에 상향으로 돌출 형성된 핀(22)들의 접촉부(222)가 유량측정장치(1)의 하부에 형성된 핀 가이드부(12)들의 가이드홈(122)과 접촉되고, 유량측정장치(1)는 하중에 의해 핀 가이드부(12)의 가이드홈(122)의 중앙에 가스공급장치(2)의 핀(22)들이 위치하도록 안착된다.
또한 유량측정장치(1)가 가스공급장치(2)의 정위치에 안착되었을 때, 유량측정장치(1)의 가스유입부(13)들은 가스공급장치(2)의 노즐(23)들과 접촉되어 상측으로 이동하며, 가스유입부(13)들에 설치된 스프링(134)이 압축되고, 가스유입부(13)들은 압축된 스프링(134)들의 압축복원력에 의해 노즐(23)들과 압착 접촉된다.
또한 가스유입부(13)의 저면에 설치되는 탄성부재(135)는 밀착 접촉된 가스유입부(13)들과 노즐(23)들의 기밀유지가 이루어지도록 함으로써 퍼지가스가 외부로 유출되는 것을 방지한다.
도 6은 본 발명의 제2 실시예의 유량측정장치를 나타내는 사시도이며, 도 7은 도 6의 단면도이다.
도 6의 유량측정장치(3)는 본 발명의 제2 실시예이며, 전술하였던 도 3의 베이스(11)와 유량측정부(14), 손잡이(15)로 이루어지고, 가스유입부(31)와 핀 가이드부(32), 제어부(33)를 더 포함한다.
또한 도 6의 가스공급장치(4)는 전술하였던 도 3의 상부플레이트(21)와 핀(22)들로 이루어지고, 노즐(41)들을 더 포함한다.
가스유입부(31)는 전술하였던 바와 같이, 내부에 가스이동공(312)이 형성된 몸체(311), 플랜지(313), 스프링(314) 및 탄성력 조절너트(316)로 이루어지되, 플랜지(313)의 하부면에 플랜지(313)의 내측으로 링 형상의 기밀링 설치홈(3131)이 형성된다. 이때 기밀링 설치홈(3131)의 내부에는 링 형상의 기밀링(317)과, 기밀링(317)을 상하 이동시키는 구동부(318)가 설치된다.
이때 가스유입부(31)의 기밀링 설치홈(3131)과 기밀링(317)은 설명의 편의를 위해 링 형상인 것으로 예를 들어 설명하였으나, 기밀링 설치홈(3131)과 기밀링(317)의 형상은 이에 한정되지 않고, 다양한 형상이 적용될 수 있다.
기밀링(317)은 링 형상이며, 하단부로 갈수록 두께가 작아지게 형성된다.
이때 기밀링(317)은 전체 혹은 노즐(41)과 접촉되는 면이 탄성재질로 이루어짐으로써 기밀링(317)이 후술되는 도 8의 노즐(41)의 삽입홈(4122)으로 삽입될 때, 내부 공간을 철저하게 밀폐시킬 수 있게 된다.
구동부(318)는 상하 직선운동을 발생시키는 구동수단을 구비하며, 기밀링 설치홈(311)의 상면에 결합되되, 구동수단의 하단부가 기밀링(317)과 결합됨으로써 제어부(33)의 제어에 따라 구동수단이 구동되어 기밀링(317)을 상하부로 이동시킬 수 있게 된다.
이때 구동부(318)는 실린더 등과 같이 공지된 장치들로 구성될 수 있고, 예를 들어 구동부(318)가 실린더일 때, 실린더의 상부는 기밀링 설치홈(3131)의 상면에 결합되되, 구동수단인 피스톤 로드가 기밀링(317)의 상측과 결합되는 것으로 구성될 수 있다.
또한 구동부(318)는 평시에는 기밀링(317)을 상향 이동시켜 기밀링 설치홈(3131)의 내부로 삽입시킴으로써 기밀링(317)의 하단부가 플랜지(313)의 하부면으로부터 돌출되지 않도록 한다.
핀 가이드부(32)는 전술하였던 바와 같이, 베이스(11)의 저면에 가스공급장치(4)의 핀(22)들에 대응되는 위치에 설치되는 사각기둥 형상의 가이드부 몸체(321)와, 가이드부 몸체(321)의 하부면에 내측으로 원뿔 형상으로 형성된 가이드홈(322)으로 이루어지고, 가이드홈(322)의 내측 상단부에는 접촉센서(323)가 설치된다.
접촉센서(323)는 핀 가이드부(32)의 가이드홈(322) 내측 상단부에 위치하며, 유량측정장치(3)를 가스공급장치(4)의 상부에 안착시켰을 때, 가이드홈(322)의 상단부와 가스공급장치(4)의 핀(22)의 접촉여부를 감지한다. 이때 접촉센서(323)는 광센서 등과 같이 공지된 다양한 센서들이 적용될 수 있다.
도 8은 도 6의 노즐의 사시도이다.
도 8의 가스공급장치(4)의 노즐(41)은 판재로 형성되어 가스공급장치(4)의 상부플레이트(21)의 상면에 볼트 결합되는 노즐 설치판(411)과, 원판 형상으로 형성되어 노즐 설치판(411)의 상면에 연결되는 노즐헤드(412)로 이루어진다.
노즐 설치판(411)은 판재로 형성되며, 상부플레이트(21)와 볼트 결합됨으로써 노즐헤드(412)를 상부플레이트(21)에 고정시킨다.
노즐헤드(412)는 원판 형상으로 이루어지며, 중앙에 퍼지가스가 유출되는 노즐공(4121)이 형성된다.
또한 노즐헤드(412)는 상면이 평평한 평탄면으로 형성되어 검사 시, 전술하였던 도 7의 가스유입부(31)의 플랜지(313)의 하면에 대접되게 된다.
또한 노즐헤드(412)는 상면에 내측으로 원 형상의 삽입홈(4122)이 형성된다.
이때 삽입홈(4122)은 기밀링(317)과 동일한 외경 및 대응되는 형상으로 형성됨으로써 기밀링(317)이 구동부(318)에 의해 하향 이동될 때, 기밀링(317)이 내부로 삽입되고, 이에 따라 플랜지(313)의 하부면 및 노즐(41)의 노즐헤드(412)의 상면 사이의 틈을 밀폐시킬 수 있기 때문에 노즐공(4121)으로부터 유출되는 가스가 외부로 유출되거나 외부로부터의 파티클 유입이 철저하게 방지되어 검사의 정확성 및 신뢰도를 현저히 높일 수 있게 된다.
도 9는 도 6의 제어부를 설명하기 위한 블록도이다.
제어부(33)는 제어모듈(331)과 핀-접촉여부 판단모듈(332), 구동부제어모듈(333)로 이루어진다.
제어모듈(331)은 제어부(33)의 OS(Operating System)이며, 각각의 구성모듈(332), (333)들을 제어한다.
핀-접촉여부 판단모듈(332)은 접촉센서(323)들로부터 입력되는 감지신호를 분석하여 핀 가이드부(32)들 중 핀(22)이 삽입된 개수를 의미하는 핀-접촉개수를 검출한다.
또한 핀-접촉개수 검출모듈(332)은 검출된 핀-접촉개수가 3개이면, 접촉신호를 구동부 제어모듈(333)로 출력한다.
이때 본 발명에서는 핀 가이드부(32)들 및 핀(22)들의 수량이 3개인 것으로 예를 들어 설명하였기 때문에 핀-접촉개수 검출모듈(332)이 핀-접촉개수가 3개일 때 접촉신호를 출력하는 것으로 예를 들어 설명하였으나, 핀-접촉개수 검출모듈(332)은 핀 가이드부(32)들 및 핀(22)들의 개수에 따라 접촉신호의 출력에 요구되는 핀-접촉개수가 변화할 수 있다.
구동부제어모듈(333)은 구동부(318)를 제어하며, 상세하게로는 평시에는 기밀링(317)이 가스유입부(31)의 내측에 삽입되도록 하되, 센서모듈(332)로부터 접촉신호를 입력받으면 기밀링(317)이 하향 이동하도록 구동부(318)를 제어한다.
이때 구동부(318)는 기밀링(317)을 하향이동시켜 노즐(41)과 접촉시키는 것에서 그치지 않고 하향으로 가압해줌으로써 기밀링(317)과 삽입홈(4122)을 밀착시킨다.
이와 같이 구성되는 유량측정장치(3)는 평시에는 기밀링(317)이 가스유입부(31)의 내측에 배치되되, 핀(22)들이 핀 가이드부(32)들로 삽입되어 접촉센서(323)들에 의해 핀의 접촉이 감지될 때, 핀-접촉개수 검출모듈(332)이 구동부 제어모듈(333)로 접촉신호를 출력시킨다.
또한 구동부제어모듈(333)은 핀-접촉개수 검출모듈(332)로부터 접촉신호를 입력받으면 구동부(318)를 제어하여 구동부(318)에 의해 기밀링(317)이 하향 이동되도록 함으로써 기밀링(317)이 삽입홈(4122)의 내부로 삽입된다.
이를 통해 유량측정장치(3)는 가스유입부(31)와 노즐(41)의 접촉면이 기밀링(317)에 의해 압착 접촉됨으로써 퍼지가스의 외부 유출 및 외부 공기의 유입을 방지하여 정확한 유량을 측정하게 된다.
1 : 제1 실시예의 유량측정장치
11 : 베이스 12 : 핀 가이드부
13 : 가스유입부 14 : 유량측정부
15 : 손잡이
2 : 제1 실시예의 가스공급장치
21 : 상부플레이트 22 : 핀
23 : 노즐
3 : 제2 실시예의 유량측정장치
4 : 제2 실시예의 가스공급장치

Claims (6)

  1. 플레이트와, 상기 플레이트의 상면에 돌출 형성되며 중앙에 노즐공이 형성되어 상기 노즐의 노즐공을 통해 퍼지가스가 유출되는 적어도 하나 이상의 노즐을 포함하는 가스공급장치의 상기 노즐로부터 유출되는 퍼지가스의 유량을 측정하는 유량측정장치에 있어서:
    적어도 하나 이상의 설치공이 형성되는 판재 형상의 베이스;
    상기 베이스의 설치공에 설치되는 적어도 하나 이상의 가스유입부;
    상기 가스유입부를 통해 유입되는 퍼지가스의 유량을 측정하는 유량측정부를 포함하고,
    상기 가스유입부는
    중앙에 가스유입공이 형성되는 기둥 형상으로 형성되어 상기 베이스 설치공에 상하 이동 가능하도록 설치되며, 하부 외주면에 외측으로 확장되는 플랜지가 형성되는 몸체;
    상기 베이스의 및 상기 플랜지 사이의 상기 몸체의 외측에 설치되는 스프링;
    상기 베이스의 설치공보다 큰 직경으로 형성되어 상기 베이스의 상측으로 돌출된 몸체와 결합되는 결합수단을 더 포함하고,
    상기 유량측정장치는 상기 가스공급장치의 상부에 안착될 때, 상기 몸체의 하면이 상기 스프링의 압축복원력에 의해 상기 노즐에 압착 접촉되고,
    상기 가스공급장치의 상기 플레이트의 상면에는 적어도 하나 이상의 핀이 돌출되게 설치되고,
    상기 유량측정장치는
    상기 베이스의 저면에 설치되며, 하부면에 가이드홈이 형성되는 적어도 하나 이상의 핀 가이드부를 포함하고,
    상기 유량측정장치는 상기 가스공급장치에 안착될 때, 상기 핀 가이드부의 가이드홈으로 상기 핀이 삽입되고,
    상기 가스유입부의 상기 플랜지의 하부면에는 기밀링 설치홈이 형성되고,
    상기 가스유입부는
    링 형상으로 형성되어 상기 플랜지의 기밀링 설치홈의 내부에서 상하 이동가능하도록 설치되는 기밀링과, 상기 기밀링을 상하 이동시키는 구동부를 더 포함하고,
    상기 유량측정장치는 상기 핀 가이드부의 가이드홈에 설치되어 상기 핀의 접촉여부를 판단하는 접촉센서와, 제어부를 더 포함하고,
    상기 노즐의 상면에는 상기 기밀링이 삽입되는 삽입홈이 형성되고,
    상기 제어부는
    상기 접촉센서에 의해 접촉된 핀 개수가 기 설정된 핀 개수 이상일 때, 상기 구동부를 제어하여 상기 구동부에 의해 상기 기밀링이 하향 이동하여 상기 노즐의 삽입홈으로 삽입되는 것을 특징으로 하는 유량측정장치.
  2. 청구항 제1항에 있어서, 상기 가스유입부는
    신축성 재질의 중공 원판 또는 고리 형상으로 형성되며, 상기 플랜지의 하부면에 설치되는 탄성부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유량측정장치.
  3. 청구항 제1항 또는 제2항에서, 상기 몸체의 상부 외주면에는 나사산이 형성되고,
    상기 결합수단은 상기 몸체의 나사산에 체결되는 너트인 것을 특징으로 하는 유량측정장치.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 청구항 제3항에 있어서, 상기 기밀링은
    하부를 향할수록 두께가 줄어들며, 전체 또는 일부분이 탄성소재로 이루어지고,
    상기 노즐의 삽입홈은 상기 기밀링의 형상에 대응되게 형성되는 것을 특징으로 하는 유량측정장치.
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