KR102584401B1 - Apparatus for controling fluid and method for controling fluid - Google Patents

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Abstract

토출되는 유체량을 서로 다른 범위로 제어할 수 있는 유체 제어장치를 개시한다.
유체 제어장치는 유입로와 배출로를 갖고 유입로와 연통 가능한 제1 유로 및 배출로와 연통 가능한 제2 유로를 형성하는 본체, 차압 발생부, 제1 유로와 제2 유로 중 적어도 어느 하나에서 유체의 상태를 측정하기 위한 측정부, 제2 유로와 배출로 사이에 배치되는 배출단 밸브, 유입로와 제1 유로 사이에 배치되는 유입단 밸브 및 배출단 밸브와 유입단 밸브를 선택적으로 제어하여 배출로로 토출되는 유체량을 미세유량 범위 및 미세유량 범위보다 유체량이 많은 일반유량 범위로 제어하기 위한 제어부를 포함한다.
Disclosed is a fluid control device capable of controlling the amount of discharged fluid in different ranges.
The fluid control device includes a main body having an inflow path and an outlet path and forming a first flow path capable of communicating with the inflow path and a second flow path capable of communicating with the discharge path, a differential pressure generator, and a fluid flow in at least one of the first flow path and the second flow path. A measuring unit for measuring the state of the discharge valve, an outlet valve disposed between the second flow passage and the discharge passage, an inlet valve disposed between the inflow passage and the first passage, and selective control of the discharge end valve and the inlet end valve to discharge the discharge. It includes a control unit for controlling the amount of fluid discharged into the furnace into a micro flow rate range and a general flow rate range in which the fluid amount is greater than the micro flow rate range.

Description

유체 제어장치 및 유체 제어방법{Apparatus for controling fluid and method for controling fluid}Fluid control device and fluid control method {Apparatus for controlling fluid and method for controlling fluid}

본 발명은 유체 제어장치 및 유체 제어방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 토출되는 유체량을 서로 다른 범위로 제어할 수 있는 유체 제어장치 및 유체 제어방법에 관한 것이다.The present invention relates to a fluid control device and a fluid control method, and more specifically, to a fluid control device and a fluid control method that can control the amount of fluid discharged in different ranges.

일반적으로, 질량 유량 조절기(Mass Flow Controller, MFC)는 유체의 질량(즉, 유체량)을 조절하여 공급하는 장치로서, 환산 과정 없이 유체량을 측정 및 조절하여 토출할 수 있다. 질량 유량 조절기는 다양한 분야(예컨데, 반도체 제조 공정)에서 유체량을 조절하기 위해 사용되는 핵심 부품이다. 보다 구체적으로, 반도체 제조 공정에서는 유체량 제어가 매우 중요시되고 있으며, 유체량을 고속으로 정밀하게 제어하는 질량 유량 조절기에 대한 요구와 관심이 높아지고 있다.In general, a mass flow controller (MFC) is a device that controls and supplies the mass (i.e., fluid volume) of fluid, and can measure, control, and discharge the fluid volume without a conversion process. A mass flow controller is a key component used to control fluid volume in various fields (e.g., semiconductor manufacturing processes). More specifically, fluid volume control is becoming very important in the semiconductor manufacturing process, and demand for and interest in mass flow controllers that precisely control fluid volume at high speeds is increasing.

종래의 질량 유량 조절기는 유로를 흐르는 유체의 압력을 감지하는 복수개의 압력센서와, 압력센서로부터 감지된 신호를 바탕으로 유체량을 측정하는 제어부 및 제어부로부터 전달된 제어명령을 통해 유체량을 조절하는 액추에이터로 구성된다. 이에, 유로에 일정량의 유체가 유입되면, 복수개의 압력센서가 유로 내에서 유체의 압력을 감지하고, 유체의 압력값에 관한 신호를 전달받은 제어부가 유체의 압력값에 관한 신호로부터 유체량을 산출하여 액추에이터로 제어명령을 전송하게 된다. 이에 따라, 액추에이터는 제어명령을 통해 유체량을 조절하게 된다.A conventional mass flow controller includes a plurality of pressure sensors that detect the pressure of the fluid flowing through the flow path, a control unit that measures the fluid amount based on signals detected from the pressure sensor, and a control unit that controls the fluid amount through control commands transmitted from the control unit. It consists of an actuator. Accordingly, when a certain amount of fluid flows into the flow path, a plurality of pressure sensors detect the pressure of the fluid within the flow path, and the control unit that receives the signal regarding the fluid pressure value calculates the fluid amount from the signal regarding the fluid pressure value. Thus, a control command is transmitted to the actuator. Accordingly, the actuator adjusts the fluid volume through control commands.

그러나, 종래의 질량 유량 조절기는 하나의 유로로부터 토출되는 유체량이 단일 범위로 국한되는 문제점이 있다. 즉, 종래의 질량 유량 조절기는 토출되는 유체량을 다중 범위로 형성하기 위해서, 토출되는 유체량의 범위에 따라 유로의 개수를 증가시켜야 하였다. 이에, 종래의 질량 유량 조절기는 토출되는 유체량을 다중 범위로 형성할 경우, 증가되는 유로의 개수로 인해 질량 유량 조절기의 전체 체적이 증가하는 문제가 있었다.However, the conventional mass flow controller has a problem in that the amount of fluid discharged from one flow path is limited to a single range. That is, in order to form the discharged fluid amount into multiple ranges, the conventional mass flow controller had to increase the number of flow paths according to the range of the discharged fluid amount. Accordingly, the conventional mass flow controller had a problem in that when the discharged fluid volume was set to multiple ranges, the total volume of the mass flow controller increased due to the increased number of flow paths.

또한, 종래의 질량 유량 조절기는 토출되는 유체량을 서로 다른 범위로 형성할 경우, 토출되는 서로 다른 유체량 범위 중 상대적으로 크기값이 작은 유체량 범위로 제어함에 있어서 그 유체량이 정밀하게 제어되지 않는 문제가 있었다.In addition, when the conventional mass flow controller sets the discharged fluid volume in different ranges, the fluid volume is not precisely controlled in controlling the fluid volume range with a relatively small size value among the different fluid volume ranges discharged. There was a problem.

KRKR 10-190196710-1901967 B1B1

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 단일 유로를 통해 토출되는 유체량을 서로 다른 범위로 제어할 수 있는 유체 제어장치 및 유체 제어방법를 제공하는 것이다.The present invention is intended to solve the above problems and provides a fluid control device and a fluid control method that can control the amount of fluid discharged through a single flow path to different ranges.

또한, 본 발명은 미세유량 범위로 토출되는 유체량을 정밀하게 제어할 수 있는 유체 제어장치 및 유체 제어방법를 제공하는 것이다.In addition, the present invention provides a fluid control device and a fluid control method that can precisely control the amount of fluid discharged in a micro flow rate range.

본 발명은 유체가 유입되는 유입로와 유체를 토출하는 배출로를 갖고, 내측에 상기 유입로와 연통 가능한 제1 유로 및 상기 제1 유로와 연결되고 상기 배출로와 연통 가능한 제2 유로를 형성하는 본체; 상기 제1 유로와 상기 제2 유로의 사이에 설치되는 차압 발생부; 상기 제1 유로와 상기 제2 유로 중 적어도 어느 하나에서 유체의 상태를 측정하기 위한 측정부; 상기 제2 유로와 상기 배출로 사이를 개폐시킬 수 있도록, 상기 제2 유로와 상기 배출로 사이에 배치되는 배출단 밸브; 상기 유입로와 상기 제1 유로 사이를 개폐시킬 수 있도록, 상기 유입로와 상기 제1 유로 사이에 배치되는 유입단 밸브; 및 상기 제1 유로의 기 설정된 체적값과 상기 측정부의 측정값 을 통해 상기 배출단 밸브 및 상기 유입단 밸브를 선택적으로 제어하여, 상기 배출로에서 토출되는 유체량을 제1 유량 범위 및 제1 유량 범위보다 큰 범위인 제2 유량 범위로 제어하기 위한 제어부;를 포함한다.The present invention has an inflow passage through which a fluid flows in and an discharge passage through which the fluid is discharged, and forms on the inside a first passageway capable of communicating with the inflow passage and a second passageway connected to the first passageway and capable of communicating with the discharge passage. main body; a differential pressure generator installed between the first flow path and the second flow path; a measuring unit configured to measure the state of fluid in at least one of the first flow path and the second flow path; a discharge end valve disposed between the second flow path and the discharge path to open and close the space between the second flow path and the discharge path; an inflow end valve disposed between the inflow passage and the first flow passage to open and close the connection between the inflow passage and the first flow passage; And by selectively controlling the discharge end valve and the inlet end valve through the preset volume value of the first flow path and the measured value of the measuring unit, the amount of fluid discharged from the discharge path is set to a first flow rate range and a first flow rate. It includes a control unit for controlling the second flow rate range that is larger than the range.

상기 측정부는, 상기 제1 유로에서의 유체의 압력을 측정하기 위한 제1 센서; 상기 제2 유로에서의 유체의 압력을 측정하기 위한 제2 센서; 및 상기 제1 유로에서의 온도를 측정하기 위한 온도 센서;를 포함하고, 상기 제어부는, 상기 제1 센서 및 상기 온도 센서에서 측정된 측정값들을 통해 상기 배출로에서 제1 유량 범위의 유체량이 토출되도록 제어하고, 상기 제1 센서 및 상기 제2 센서에서 측정된 측정값들을 통해 상기 배출로에서 제2 유량 범위의 유체량이 토출되도록 제어 한다.The measuring unit may include: a first sensor for measuring the pressure of fluid in the first flow path; a second sensor for measuring the pressure of fluid in the second flow path; and a temperature sensor for measuring the temperature in the first flow passage, wherein the control unit discharges a fluid amount in a first flow rate range from the discharge passage through the measured values measured by the first sensor and the temperature sensor. and control the fluid volume in the second flow rate range to be discharged from the discharge passage through the measured values measured by the first sensor and the second sensor.

상기 제어부는, 상기 제1 센서, 상기 제2 센서 및 상기 온도 센서로부터 측정값들을 수신하는 수신모듈; 상기 배출로에서 토출되어야 하는 유체량이 제1 유량 범위인지 제2 유량 범위인지 판단하기 위한 판단모듈; 및 상기 판단모듈과 상기 수신모듈에 연결되고, 상기 판단모듈의 판단 결과에 따라, 상기 유입단 밸브와 상기 배출단 밸브의 작동 순서 및 각각의 개폐량을 제어하는 제어모듈;을 포함 한다.The control unit includes a receiving module that receives measured values from the first sensor, the second sensor, and the temperature sensor; a judgment module for determining whether the amount of fluid to be discharged from the discharge path is in a first flow rate range or a second flow rate range; and a control module connected to the determination module and the receiving module, and controlling the operation sequence and opening/closing amounts of the inlet valve and the outlet valve according to the determination result of the determination module.

상기 제어모듈은, 기 설정된 상기 제1 유로의 체적값과 상기 제1 센서 및 상기 온도 센서의 측정값들에 따라 하기의 수학식 1에 따른 조건으로, 상기 유입단 밸브와 상기 배출단 밸브를 교번하여 개폐시킨다.The control module alternates the inlet valve and the outlet valve under the condition according to Equation 1 below according to the preset volume value of the first flow path and measured values of the first sensor and the temperature sensor. to open and close it.

[수학식 1][Equation 1]

(여기서, Q(sccm)은 유체량값이고, P1은 유입단 밸브와 배출단 밸브를 폐쇄했을 때(즉, 제1 시점일 때) 제1 유로에서 유체의 압력값이고, P2는 유입단 밸브를 폐쇄하고 배출단 밸브를 개방했을 때(즉, 제2 시점일 때) 제1 유로에서 유체의 압력값이고, t는 제1 시점과 제2 시점 사이의 시간값이고, vol은 기 설정된 제1 유로의 체적값이고, temp는 제1 유로에서의 유체의 온도값을 의미한다.)(Here, Q(sccm) is the fluid volume value, P1 is the pressure value of the fluid in the first flow path when the inlet and outlet valves are closed (i.e., at the first time point), and P2 is the fluid pressure value when the inlet valve is closed. When closing and opening the discharge end valve (i.e., at the second time point), it is the pressure value of the fluid in the first flow path, t is the time value between the first time point and the second time point, and vol is the preset first flow path. is the volume value, and temp means the temperature value of the fluid in the first flow path.)

상기 제어모듈은, 상기 유입단 밸브와 상기 배출단 밸브 중 어느 하나를 개방시킨 상태에서, 상기 제1 센서 및 상기 제2 센서의 측정값들에 따라 하기의 수학식 2에 따른 조건으로, 상기 유입단 밸브와 상기 배출단 밸브 중 다른 하나의 개구율을 조절한다.The control module, in a state in which one of the inlet end valve and the outlet end valve is opened, the inflow is controlled under the condition according to Equation 2 below according to the measured values of the first sensor and the second sensor. Adjust the opening ratio of the other one of the end valve and the discharge end valve.

[수학식 2][Equation 2]

(여기서, 여기서, Q(sccm)은 유체량값이고, K는 비례상수값이고, P1은 제1 유로에서의 유체의 압력값이고, P2는 제2 유로에서의 유체의 압력값을 의미한다.)(Here, Q(sccm) is the fluid volume value, K is the proportionality constant value, P1 is the pressure value of the fluid in the first flow path, and P2 means the pressure value of the fluid in the second flow path.)

상기 제1 센서 및 상기 제2 센서는, 각각의 측정값의 차가 상기 차압 발생부의 기 설정된 설정값과 같고, 상기 제어모듈은, 상기 배출단의 밸브를 개방한 상태에서 상기 유입단 밸브의 개구율을 조절할 경우의 유체량이 상기 유입단 밸브를 개방한 상태에서 상기 배출단 밸브의 개구율을 조절할 경우의 유체량보다 크게 형성된다.The difference between the measured values of the first sensor and the second sensor is equal to the preset value of the differential pressure generator, and the control module adjusts the opening rate of the inflow end valve in a state in which the discharge end valve is opened. The fluid volume when adjusted is formed to be larger than the fluid volume when the opening rate of the outlet valve is adjusted with the inlet valve open.

상기 판단모듈은, 상기 배출로에서 토출될 유체량이 제1 유량 범위인지 혹은 제2 유량 범위인지 입력받는 입력부재;를 더 포함한다.The determination module further includes an input member that receives input as to whether the amount of fluid to be discharged from the discharge path is in the first flow rate range or the second flow rate range.

상기 배출로는, 유체가 통과할 때 차압을 발생시킬 수 있도록, 오리피스(Orifice) 구조로 형성된다.The discharge path is formed in an orifice structure to generate differential pressure when fluid passes through it.

상기 차압 발생부, 상기 유입단 밸브 및 상기 배출단 밸브는 각각 오리피스를 구비하고, 상기 차압 발생부의 오리피스의 크기는, 상기 유입단 밸브 및 상기 배출단 밸브에 구비된 오리피스의 크기보다 작고, 상기 배출로에 형성된 오리피스의 크기보다 크게 형성된다.The differential pressure generator, the inlet valve, and the outlet valve each have an orifice, the size of the orifice of the differential pressure generator is smaller than the size of the orifice provided in the inlet valve and the outlet valve, and the discharge It is formed larger than the size of the orifice formed in the furnace.

본 발명은 유체 제어장치로 유체를 공급하고, 상기 유체 제어장치의 제1 유로에서 상기 유체 제어장치의 제2 유로로 유체를 이동시키는 과정; 상기 제1 유로에서의 유체의 압력값과 상기 제2 유로에서의 유체의 압력값을 측정하는 과정; 측정된 압력값들을 기반으로, 상기 유체 제어장치에서 제2 유량 범위로 유체를 토출하는 과정; 상기 유체 제어장치에서 토출되는 유량 범위를 변경하는 과정;을 포함하고, 상기 토출되는 유량 범위를 변경하는 과정은, 상기 제1 유로에서 유체의 압력을 재측정하고, 상기 제1 유로의 온도를 측정하는 과정; 및 기 설정된 상기 제1 유로의 체적값과 재측정된 압력값 및 상기 제1 유로의 온도값을 기반으로, 상기 제2 유량 범위보다 작은 유량 범위인 제1 유량 범위로 유체를 토출하는 과정;을 포함한다.The present invention provides a process for supplying fluid to a fluid control device and moving the fluid from a first flow path of the fluid control device to a second flow path of the fluid control device; A process of measuring the pressure value of the fluid in the first flow path and the pressure value of the fluid in the second flow path; A process of discharging fluid from the fluid control device to a second flow rate range based on the measured pressure values; A process of changing the flow rate range discharged from the fluid control device, wherein the process of changing the discharged flow rate range includes re-measuring the pressure of the fluid in the first flow path and measuring the temperature of the first flow path. process; and discharging fluid in a first flow rate range that is a flow rate range smaller than the second flow rate range, based on the preset volume value of the first flow path, the remeasured pressure value, and the temperature value of the first flow path; Includes.

본 발명에 따르면, 내부의 단일 유로로부터 토출되는 유체량을 서로 다른 범위로 제어할 수 있다. 이에, 유체 제어장치의 그 전체 체적을 최소화시키며, 유체 제어장치로부터 서로 다른 이종의 범위로 유체를 토출시킬 수 있다. According to the present invention, the amount of fluid discharged from a single internal flow path can be controlled to different ranges. Accordingly, the overall volume of the fluid control device can be minimized, and fluid can be discharged from the fluid control device to different and heterogeneous ranges.

또한, 유체 제어장치가 체적식 유량 제어 방식을 사용하여, 서로 다른 이종의 범위 중 상대적으로 토출되는 유체량의 범위가 작은(즉, 미세유량 범위) 유체량을 정밀하게 제어할 수 있다. In addition, the fluid control device uses a volumetric flow rate control method to precisely control the fluid volume in a relatively small discharged fluid volume range (i.e., a fine flow rate range) among different heterogeneous ranges.

또한, 유체 제어장치가 차압식 유량 제어 방식을 사용하여, 상대적으로 토출 되는 유체량의 범위가 큰(즉, 일반유량 범위) 유체량을 정밀하게 제어할 수 있다. In addition, the fluid control device uses a differential pressure flow control method, allowing precise control of the fluid volume over a relatively large discharged fluid volume range (i.e., general flow rate range).

또한, 유체 제어장치가 차압식 유량 제어 방식으로 복수의 밸브를 선택적으로 제어하여, 일반유량 범위의 유체량을 유기적으로 조정할 수 있다.Additionally, the fluid control device can selectively control a plurality of valves using a differential pressure flow control method to organically adjust the fluid amount in the general flow rate range.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 유체 저장탱크, 유체 제어장치 및 기판 제조설비의 구조를 개략적으로 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 유체 제어장치의 구조를 도시한 도면.
도 3은 미세유량 범위로 토출하기 위해 유입단 밸브를 작동시키는 도면.
도 4는 미세유량 범위로 토출하기 위해 유입단 밸브 및 배출단 밸브를 작동시키는 도면.
도 5는 미세유량 범위로 토출하기 위해 배출단 밸브를 작동시키는 도면.
도 6은 배출단 밸브를 제어하여 일반유량 범위로 유체량을 토출하는 도면.
도 7은 유입단 밸브를 제어하여 일반유량 범위로 유체량을 토출하는 도면.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 유체 제어방법을 나타내는 플로우차트.
1 is a diagram schematically showing the structure of a fluid storage tank, a fluid control device, and a substrate manufacturing facility according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a diagram showing the structure of a fluid control device according to an embodiment of the present invention.
Figure 3 is a diagram of operating the inlet valve to discharge in a micro flow rate range.
Figure 4 is a diagram of operating the inlet valve and outlet valve to discharge in a fine flow rate range.
Figure 5 is a diagram of operating the discharge end valve to discharge in a fine flow rate range.
Figure 6 is a diagram of discharging fluid volume in the normal flow rate range by controlling the discharge end valve.
Figure 7 is a diagram of controlling the inlet end valve to discharge fluid volume in the normal flow rate range.
Figure 8 is a flow chart showing a fluid control method according to an embodiment of the present invention.

본 명세서에 기재된 실시예는 다양하게 변형될 수 있다. 특정한 실시예가 도면에서 묘사되고 상세한 설명에서 자세하게 설명될 수 있다. 그러나, 첨부된 도면에 개시된 특정한 실시 예는 다양한 실시 예를 쉽게 이해하도록 하기 위한 것일 뿐이다. 따라서, 첨부된 도면에 개시된 특정 실시 예에 의해 기술적 사상이 제한되는 것은 아니며, 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 균등물 또는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.The embodiments described herein may be modified in various ways. Specific embodiments may be depicted in the drawings and described in detail in the detailed description. However, the specific embodiments disclosed in the attached drawings are only intended to facilitate understanding of the various embodiments. Accordingly, the technical idea is not limited to the specific embodiments disclosed in the attached drawings, and should be understood to include all equivalents or substitutes included in the spirit and technical scope of the invention.

제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 이러한 구성요소들은 상술한 용어에 의해 한정되지는 않는다. 상술한 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.Terms containing ordinal numbers, such as first, second, etc., may be used to describe various components, but these components are not limited by the above-mentioned terms. The above-mentioned terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.

본 명세서에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.In this specification, terms such as “comprise” or “have” are intended to indicate the presence of features, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof described in the specification, but are not intended to indicate the presence of one or more other features. It should be understood that this does not exclude in advance the possibility of the existence or addition of elements, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof. When a component is said to be "connected" or "connected" to another component, it is understood that it may be directly connected to or connected to the other component, but that other components may exist in between. It should be. On the other hand, when it is mentioned that a component is “directly connected” or “directly connected” to another component, it should be understood that there are no other components in between.

한편, 본 명세서에서 사용되는 구성요소에 대한 "모듈" 또는 "부"는 적어도 하나의 기능 또는 동작을 수행한다. 그리고, "모듈" 또는 "부"는 하드웨어, 소프트웨어 또는 하드웨어와 소프트웨어의 조합에 의해 기능 또는 동작을 수행할 수 있다. 또한, 특정 하드웨어에서 수행되어야 하거나 적어도 하나의 프로세서에서 수행되는 "모듈" 또는 "부"를 제외한 복수의 "모듈들" 또는 복수의 "부들"은 적어도 하나의 모듈로 통합될 수도 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.Meanwhile, a “module” or “unit” for a component used in this specification performs at least one function or operation. And, the “module” or “unit” may perform a function or operation by hardware, software, or a combination of hardware and software. Additionally, a plurality of “modules” or a plurality of “units” excluding a “module” or “unit” that must be performed on specific hardware or performed on at least one processor may be integrated into at least one module. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise.

그 밖에도, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그에 대한 상세한 설명은 축약하거나 생략한다.In addition, when describing the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known function or configuration may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof is abbreviated or omitted.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 다양한 실시 예를 보다 상세하게 설명한다.Hereinafter, various embodiments will be described in more detail with reference to the attached drawings.

본 발명의 실시 예에 따른 유체 제어장치는 유체 저장탱크로부터 유입된 유체를 기판 제조 공정이 진행되는 기판 제조설비로 공급하는 장치일 수 있다. 즉, 유체 제어장치는 저장 탱크로부터 유체를 유입받고, 기판 제조설비에서 진행되는 공정에 따라, 서로 다른 범위의 유체를 공급할 수 있다. 하기에서는, 유체가 기상의 물질(즉, 가스)인 경우를 예시적으로 설명한다. The fluid control device according to an embodiment of the present invention may be a device that supplies fluid flowing from a fluid storage tank to a substrate manufacturing facility where a substrate manufacturing process is performed. That is, the fluid control device receives fluid from a storage tank and can supply different ranges of fluid depending on the process taking place in the substrate manufacturing facility. In the following, the case where the fluid is a gaseous substance (i.e., gas) will be described by way of example.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 유체 저장탱크, 유체 제어장치 및 기판 제조설비의 구조를 개략적으로 도시한 도면이다. 1 is a diagram schematically showing the structure of a fluid storage tank, a fluid control device, and a substrate manufacturing facility according to an embodiment of the present invention.

우선, 도 1을 참조하여, 유체 제어장치(100)가 유체를 공급받는 유체 저장탱크(10)의 구조 및 유체 제어장치(100)가 유체를 공급하는 대상인 기판 제조설비(20)의 구조에 관하여 설명한다.First, with reference to FIG. 1, the structure of the fluid storage tank 10 from which the fluid control device 100 receives fluid and the structure of the substrate manufacturing facility 20 to which the fluid control device 100 supplies fluid are discussed. Explain.

유체 저장탱크(10)는 유체를 저장하는 탱크일 수 있다. 탱크 하우징(미도시), 공급호스(미도시) 및 입력모듈(미도시)을 포함할 수 있다.The fluid storage tank 10 may be a tank that stores fluid. It may include a tank housing (not shown), a supply hose (not shown), and an input module (not shown).

탱크 하우징은 유체가 저장될 수 있는 용기 형상으로 마련될 수 있다. 예를 들어, 탱크 하우징은 내부가 복수의 공간으로 구획될 수 있다. 탱크 하우징 내부의 복수의 공간에는 서로 다른 유체(즉, 가스)가 저장될 수 있다. The tank housing may be provided in the shape of a container in which fluid can be stored. For example, the inside of a tank housing may be divided into a plurality of spaces. Different fluids (i.e., gases) may be stored in a plurality of spaces inside the tank housing.

일반적으로, 유체가 공급될 대상인 기판 제조설비(20)에서는 서로 다른 공정이 진행될 수 있다. 예를 들어, 기판 제조설비(20)에서는 기판 제조 공정 및 클리닝 공정 등이 진행될 수 있다. 여기서, 기판 제조 공정은 식각 공정 및 박막 증착 공정일 수 있으며, 기판 제조 공정일 때 공급되는 유체는 예컨데, NH3, NF3, SiH4, PH3 등을 포함한 유체일 수 있다. 또한, 클리닝 공정은 식각 공정 혹은 박막 증착 공정시 발생한 부산물들을 제거하는 공정일 수 있으며, 클리닝 공정일 때 공급되는 유체는 H2, Ar 등을 포함한 유체일 수 있다. 따라서, 탱크 하우징 내부의 서로 다른 공간에는 기판 제조 공정일 때 공급되는 유체와 클리닝 공정일 때 공급되는 유체가 각각 분리되어 저장될 수 있다. In general, different processes may be performed in the substrate manufacturing facility 20 to which fluid is to be supplied. For example, a substrate manufacturing process and a cleaning process may be performed in the substrate manufacturing facility 20. Here, the substrate manufacturing process may be an etching process and a thin film deposition process, and the fluid supplied during the substrate manufacturing process may be a fluid containing, for example, NH 3 , NF 3 , SiH 4 , PH 3 , etc. Additionally, the cleaning process may be a process of removing by-products generated during an etching process or a thin film deposition process, and the fluid supplied during the cleaning process may be a fluid containing H 2 , Ar, etc. Accordingly, the fluid supplied during the substrate manufacturing process and the fluid supplied during the cleaning process can be stored separately in different spaces inside the tank housing.

공급호스는 탱크 하우징의 유체가 유체 제어장치(100)로 이동하는 통로일 수 있다. 공급호스는 탱크 하우징에 설치되며, 그 일단이 탱크 하우징의 내부의 유체가 저장된 공간에 연통될 수 있다. 또한, 공급호스는 그 타단이 후술하는 유체 제어장치(100)의 유입로(111)에 연결될 수 있다. 예를 들어, 공급호스는 굽힘과 신축이 자유로울 수 있도록, 고무재질로 마련될 수 있다. The supply hose may be a passage through which fluid in the tank housing moves to the fluid control device 100. The supply hose is installed in the tank housing, and one end of it may communicate with a space where fluid is stored inside the tank housing. Additionally, the other end of the supply hose may be connected to the inlet 111 of the fluid control device 100, which will be described later. For example, the supply hose may be made of a rubber material so that it can bend and expand freely.

입력모듈은 기판 제조설비(20)가 기판 제조 공정인지 혹은 클리닝 공정인지를 입력받을 수 있다. 예를 들어, 입력모듈은 기판 제조설비(20)로부터 공정에 관한 정보를 담은 신호를 수신받을 수 있는 수신센서로 마련되거나, 혹은 작업자가 공정 정보에 관한 내용을 입력할 수 있는 전자 패드로 마련될 수 있다.The input module can receive input as to whether the substrate manufacturing facility 20 is a substrate manufacturing process or a cleaning process. For example, the input module may be provided as a receiving sensor that can receive signals containing process information from the substrate manufacturing facility 20, or as an electronic pad that allows workers to input process information. You can.

기판 제조설비(20)는 내부에 기판을 수용할 수 있다. 기판 제조설비(20)는 유체 제어장치(100)에 연결되며, 공정에 따라 서로 다른 종류의 유체를 공급받을 수 있다. 상술한 바와 같이, 기판 제조설비(20)는 기판 제조 공정이 진행될 경우, 식각 및 증착에 필요한 유체를 공급받을 수 있다. 또한, 기판 제조설비(20)는 클리닝 공정이 진행될 경우, 클리닝 공정에 필요한 유체를 공급받을 수 있다. The substrate manufacturing facility 20 can accommodate a substrate therein. The substrate manufacturing facility 20 is connected to the fluid control device 100 and can receive different types of fluids depending on the process. As described above, the substrate manufacturing facility 20 can receive fluids necessary for etching and deposition when the substrate manufacturing process progresses. Additionally, when a cleaning process is in progress, the substrate manufacturing facility 20 can be supplied with the fluid required for the cleaning process.

한편, 기판 제조설비(20)은 식각 및 증착공정일 때 공급받는 유체의 유체량과 클리닝 공정일 때 공급받는 유체의 유체량이 서로 다를 수 있다. 예를 들어, 기판 제조 공정에 필요한 유체의 유체량 범위는 클리닝 공정에 필요한 유체의 유체량야 범위보다 그 값이 작은 범위일 수 있다. 하기에서는, 기판 제조 공정에 필요한 유체량 범위가 미세유량 범위인 경우를 예시적으로 설명하고, 클리닝 공정에 필요한 유체량 범위가 일반유량 범위인 경우를 예시적으로 설명한다. 여기서, 미세유량 범위는 1/100 of F.S(Full Scale) 이하 이고, 일반유량 범위는 1/10 of F.S(Full Scale) 이하 혹은 1/1 of F.S(Full Scale) 이하 인 경우를 예시적으로 설명한다. 또한, 상술한 유체량은 유체의 유량을 의미할 수 있으며, 하기에서 기술되는 유체량 역시 동일한 의미일 수 있다. 상술한 유체 저장탱크(10) 및 기판 제조설비(20)의 구조는 이에 한정되지 않고 다양할 수 있다.Meanwhile, in the substrate manufacturing facility 20, the amount of fluid supplied during the etching and deposition process may be different from the amount of fluid supplied during the cleaning process. For example, the fluid volume range of the fluid required for the substrate manufacturing process may be smaller than the fluid volume range of the fluid required for the cleaning process. In the following, a case where the fluid amount range required for the substrate manufacturing process is a micro flow rate range will be exemplarily described, and a case where the fluid amount range required for the cleaning process will be a general flow rate range will be exemplarily explained. Here, the micro flow rate range is 1/100 of F.S (Full Scale) or less, and the general flow rate range is 1/10 of F.S (Full Scale) or less or 1/1 of F.S (Full Scale) or less. do. In addition, the above-described fluid amount may mean the flow rate of fluid, and the fluid amount described below may also have the same meaning. The structures of the above-described fluid storage tank 10 and the substrate manufacturing facility 20 are not limited to this and may vary.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 유체 제어장치의 구조를 도시한 도면이다. Figure 2 is a diagram showing the structure of a fluid control device according to an embodiment of the present invention.

하기에서는, 도 1 및 도 2를 참조하여, 본 발명의 실시 예에 따른 유체 제어장치(100)를 설명한다. 본 발명의 실시 예에 따른 유체 제어장치(100)는 내부의 단일 유로로부터 토출되는 유체량을 서로 다른 범위로 제어할 수 있는 장치일 수 있다. 보다 구체적으로, 유체 제어장치(100)는 유체가 유입되는 유입로(111)와, 유체가 토출되는 배출로(112)를 갖고, 내측에 유입로(111)와 연통 가능한 제1 유로(113) 및 제1 유로(113)에 연결되고 배출로(112)와 연통 가능한 제2 유로(114)를 형성하는 본체(110)를 포함할 수 있다. 또한, 유체 제어장치(100)는 제1 유로(113)와 제2 유로(114)의 사이에 설치되는 차압 발생부(120), 제1 유로(113)와 제2 유로(114) 중 적어도 어느 하나에서 유체의 상태를 측정하기 위한 측정부(130), 제2 유로(114)와 배출로(112) 사이를 개폐시킬 수 있는 배출단 밸브(140), 유입로(111)과 제1 유로(113) 사이를 개폐시킬 수 있는 유입단 밸브(150) 및 배출로(112)로 토출되는 유체량을 서로 다른 이종의 범위로 범위로 제어하기 위한 제어부(160)를 포함할 수 있다. 여기서, 서로 다른 이종의 범위는, 예컨데 미세유량 범위 및 미세유량 범위보다 크기가 큰 범위인 일반유량 범위를 포함할 수 있다.In the following, the fluid control device 100 according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2. The fluid control device 100 according to an embodiment of the present invention may be a device that can control the amount of fluid discharged from a single internal flow path to different ranges. More specifically, the fluid control device 100 has an inflow passage 111 through which fluid flows in, an discharge passage 112 through which fluid is discharged, and a first flow path 113 capable of communicating with the inflow passage 111 on the inside. And it may include a main body 110 connected to the first flow path 113 and forming a second flow path 114 capable of communicating with the discharge path 112. In addition, the fluid control device 100 includes a differential pressure generator 120 installed between the first flow path 113 and the second flow path 114, and at least one of the first flow path 113 and the second flow path 114. A measuring unit 130 for measuring the state of the fluid in one, an outlet valve 140 capable of opening and closing between the second flow path 114 and the discharge path 112, an inflow path 111 and a first flow path ( 113) may include an inlet valve 150 that can be opened and closed, and a control unit 160 for controlling the amount of fluid discharged to the discharge path 112 to different heterogeneous ranges. Here, the different types of ranges may include, for example, a micro flow rate range and a general flow rate range that is larger than the micro flow rate range.

본체(110)는 유체 제어장치(100)의 몸체를 이루는 부분일 수 있다. 예를 들어, 본체(110)는 내측에 유로가 형성된 복수개의 금속성 블록으로 마련되며, 별도의 체결수단을 통해 서로 조립되어 일체화된 배관으로 마련될 수 있다. 본체(110)는 일측에 유입로(111)를 갖고, 타측에 배출로(112)를 갖는다. 또한, 본체(110)는 내부에 유체가 이동할 수 있는 통로인 제1 유로(113) 및 제2 유로(114)를 가질 수 있다. 한편, 본체(110)로 유입된 유체는 본체(110)의 일측에서 타측을 향하는 방향(이하, 유체 이동방향이라 함)을 따라 이동할 수 있다.The main body 110 may be a part of the body of the fluid control device 100. For example, the main body 110 is made of a plurality of metallic blocks with a flow path formed on the inside, and can be assembled into integrated pipes using separate fastening means. The main body 110 has an inflow passage 111 on one side and an discharge passage 112 on the other side. Additionally, the main body 110 may have a first flow path 113 and a second flow path 114, which are passages through which fluid can move inside. Meanwhile, the fluid flowing into the main body 110 may move along a direction from one side of the main body 110 to the other side (hereinafter referred to as the fluid movement direction).

유입로(111)는 본체(110) 중 유체 저장탱크(10)에 인접한 부분(즉, 일측)에 형성되며, 유체 제어장치(100)의 내부로 유체를 공급받을 수 있다. 유입로(111)는 제1 유로(113)와 선택적으로 연통될 수 있다. 즉, 유입로(111)는 후술하는 유입단 밸브(150)의 작동에 의해 제1 유로(113)와 연통되거나 혹은 단절될 수 있다. 유입로(111)는 유체 저장탱크(10)로부터 공급받은 유체를 제1 유로(113)로 공급할 수 있다.The inflow passage 111 is formed in a portion (i.e., one side) of the main body 110 adjacent to the fluid storage tank 10, and can receive fluid into the fluid control device 100. The inflow path 111 may be selectively communicated with the first flow path 113. That is, the inflow passage 111 may be connected to or disconnected from the first passage 113 by the operation of the inlet end valve 150, which will be described later. The inflow passage 111 may supply the fluid supplied from the fluid storage tank 10 to the first passage 113.

한편, 유입로(111)는 제1 유로(113)를 향하여(즉, 유체 이동방향을 따라) 그 직경의 크기가 일정하게 형성될 수 있다. 반면, 유입로(111)는 제1 유로(113)를 향하여(즉, 유체 이동방향을 따라) 그 직경의 크기가 점점 감소하도록 형성될 수 있다. 즉, 유입로(111)를 형성하는 본체(110)의 내경의 크기가 유체 이동방향을 따라 감소하도록 형성될 수 있다. Meanwhile, the inflow passage 111 may have a constant diameter toward the first passage 113 (that is, along the fluid movement direction). On the other hand, the inflow passage 111 may be formed so that its diameter gradually decreases toward the first passage 113 (that is, along the fluid movement direction). That is, the size of the inner diameter of the main body 110 forming the inflow path 111 may be formed to decrease along the fluid movement direction.

일반적으로, 유체는 동일한 유량일 때, 통과하는 단면적이 작을수록 이동속도를 더 빠르게 형성될 수 있다. 이에, 유체가 유입로(111)를 통과할 때, 그 이동속도가 증가될 수 있고, 유체 저장탱크(10)로부터 본체(110)의 내부(즉, 제1 유로(113))로 더 원활하게 공급될 수 있다. In general, when the flow rate is the same, the smaller the cross-sectional area through which the fluid passes, the faster the fluid can move. Accordingly, when the fluid passes through the inflow passage 111, its moving speed can be increased, and more smoothly from the fluid storage tank 10 to the inside of the main body 110 (i.e., the first passage 113). can be supplied.

배출로(112)는 본체(110) 중 기판 제조설비(20)에 인접한 부분(즉, 타측)에 설치되며, 유체 제어장치(100)로부터 유체를 토출할 수 있다. 배출로(112)는 제2 유로(114)와 선택적으로 연통될 수 있다. 즉, 배출로(112)는 후술하는 배출단 밸브(140)의 구동에 의해 제2 유로(114)와 연통되거나 혹은 단절될 수 있다. 배출로(112)는 유체를 토출하여 기판 제조설비(20)로 공급할 수 있다.The discharge path 112 is installed on a portion (i.e., the other side) of the main body 110 adjacent to the substrate manufacturing facility 20 and can discharge fluid from the fluid control device 100. The discharge path 112 may be selectively communicated with the second flow path 114. That is, the discharge passage 112 may be connected to or disconnected from the second passage 114 by driving the discharge end valve 140, which will be described later. The discharge passage 112 can discharge fluid and supply it to the substrate manufacturing facility 20.

한편, 배출로(112)는 유체 이동방향을 따라 그 직경의 크기가 일정하게 형성될 수 있다. 반면, 배출로(112)는 유체 이동방향을 따라 그 직경의 크기가 점점 감소하도록 형성될 수 있다. 즉, 배출로(112)를 형성하는 본체(110)의 내경의 크기가 유체 이동방향을 따라 감소하도록 형성될 수 있다. 이에, 유체가 배출로(112)를 통과할 때, 그 이동속도가 증가될 수 있고, 유체를 더 원활하게 토출하여 기판 제조설비(20)로 이동시킬 수 있다.Meanwhile, the discharge passage 112 may have a constant diameter along the fluid movement direction. On the other hand, the discharge passage 112 may be formed so that its diameter gradually decreases along the fluid movement direction. That is, the size of the inner diameter of the main body 110 forming the discharge passage 112 may be formed to decrease along the fluid movement direction. Accordingly, when the fluid passes through the discharge path 112, its moving speed can be increased, and the fluid can be discharged more smoothly and moved to the substrate manufacturing equipment 20.

차압 발생부(120)는 제1 유로(113)와 제2 유로(114)의 사이에 설치되며, 제1 유로(113)와 제2 유로(114)를 연결시킬 수 있다. 차압 발생부(120)는 관 형상으로 마련될 수 있으며, 유체 통과시에 제1 유로(113)와 제2 유로(114) 사이에 차압을 발생시킬 수 있다. 이를 위해, 차압 발생부(120)는 내부에 관통된 홀이 형성된 조임판(예컨데, 오리피스판 혹은 노즐판)을 구비하여, 유체의 흐름을 조일 수(즉, 전후단에 차압을 유도할 수) 있다. 이에, 차압 발생부(120)는 제1 유로(113)와 제2 유로(114) 사이에 차압을 발생시킬 수 있다. 예를 들어, 차압 발생부(120)는 오리피스(orifice) 구조로 형성될 수 있다. The differential pressure generator 120 is installed between the first flow path 113 and the second flow path 114, and can connect the first flow path 113 and the second flow path 114. The differential pressure generator 120 may be provided in a tubular shape and may generate a differential pressure between the first flow path 113 and the second flow path 114 when fluid passes. For this purpose, the differential pressure generator 120 is provided with a clamping plate (e.g., orifice plate or nozzle plate) with a hole formed therein, and can tighten the flow of fluid (i.e., induce differential pressure at the front and rear ends). there is. Accordingly, the differential pressure generator 120 may generate a differential pressure between the first flow path 113 and the second flow path 114. For example, the differential pressure generator 120 may be formed in an orifice structure.

측정부(130)는 제1 유로(113)와 제2 유로(114) 중 적어도 어느 하나에서 유체의 상태를 측정할 수 있다. 여기서, 유체의 상태는 유체의 압력, 유체의 온도, 기 설정된 체적 내에서의 유체의 몰비 등을 포함할 수 있다. 즉, 측정부(130)는 제1 유로(113)와 제2 유로(114) 중 적어도 어느 하나에서 유체의 압력, 제1 유로(1130)에서의 유체의 온도 및 제1 유로(113)에서의 유체의 몰비를 측정할 수 있다. 이를 위해, 측정부(130)는 제1 센서(131), 제2 센서(132) 및 온도 센서(133)를 포함할 수 있다.The measuring unit 130 may measure the state of the fluid in at least one of the first flow path 113 and the second flow path 114. Here, the state of the fluid may include the pressure of the fluid, the temperature of the fluid, the molar ratio of the fluid within a preset volume, etc. That is, the measuring unit 130 measures the pressure of the fluid in at least one of the first flow path 113 and the second flow path 114, the temperature of the fluid in the first flow path 1130, and the temperature of the fluid in the first flow path 113. The molar ratio of a fluid can be measured. To this end, the measuring unit 130 may include a first sensor 131, a second sensor 132, and a temperature sensor 133.

제1 센서(131)는 제1 유로(113)에 흐르는 유체의 압력을 감지할 수 있다. 제1 센서(131)는 제1 유로(113)에 연결될 수 있다. 즉, 제1 센서(131)는 유체 이동방향을 기준으로, 후술되는 유입단 밸브(150)와 차압 발생부(120) 사이에 배치될 수 있다. 이에, 제1 센서(131)는 유입로(111)로부터 제1 유로(113)로 유입되어 차압 발생부(120)로 이동하는 유체의 압력을 검출할 수 있다. The first sensor 131 can detect the pressure of fluid flowing in the first flow path 113. The first sensor 131 may be connected to the first flow path 113. That is, the first sensor 131 may be disposed between the inflow end valve 150 and the differential pressure generator 120, which will be described later, based on the fluid movement direction. Accordingly, the first sensor 131 can detect the pressure of the fluid flowing from the inflow passage 111 into the first passage 113 and moving to the differential pressure generator 120.

또한, 제1 센서(131)는 후술되는 제어부(160)의 수신모듈(161)에 전자기적으로 연결될 수 있다. 이에, 제1 센서(131)는 측정한 압력값을 수신모듈(161)로 전달할 수 있다. 예를 들어, 제1 센서(131)는 비 증폭 출력 압력센서, 증폭 출력 압력센서, 디지털 출력 압력센서 등으로 마련될 수 있다.Additionally, the first sensor 131 may be electromagnetically connected to the receiving module 161 of the control unit 160, which will be described later. Accordingly, the first sensor 131 can transmit the measured pressure value to the receiving module 161. For example, the first sensor 131 may be provided as a non-amplified output pressure sensor, an amplified output pressure sensor, or a digital output pressure sensor.

제2 센서(132)는 제2 유로(114)에 흐르는 유체의 압력을 감지할 수 있다. 제2 센서(132)는 제2 유로(114)에 연결될 수 있다. 즉, 제2 센서(132)는 유체 이동방향을 기준으로, 차압 발생부(120)와 후술되는 배출단 밸브(140) 사이에 배치될 수 있다. 이에, 제2 센서(132)는 차압 발생부(120)를 통과하여 제2 유로(114)로 유입된 유체의 압력을 검출할 수 있다. 또한, 제2 센서(132)는 수신모듈(161)과 전자기적으로 연결될 수 있다. 이에, 제2 센서(132)는 측정한 압력값을 수신모듈(161)로 전달할 수 있다. 예를 들어, 제2 센서(132)는 제1 센서(131)와 동일할 수 있으며, 센서칩과 다이어프램을 내장하는 통상의 압력 센서로 적용될 수 있다. The second sensor 132 may detect the pressure of fluid flowing in the second flow path 114. The second sensor 132 may be connected to the second flow path 114. That is, the second sensor 132 may be disposed between the differential pressure generator 120 and the discharge end valve 140, which will be described later, based on the fluid movement direction. Accordingly, the second sensor 132 can detect the pressure of the fluid flowing into the second flow path 114 through the differential pressure generator 120. Additionally, the second sensor 132 may be electromagnetically connected to the receiving module 161. Accordingly, the second sensor 132 can transmit the measured pressure value to the receiving module 161. For example, the second sensor 132 may be the same as the first sensor 131, and may be applied as a normal pressure sensor incorporating a sensor chip and a diaphragm.

온도 센서(133)는 제1 유로(113)에서 유체의 온도를 측정할 수 있다. 온도 센서(133)는 제1 유로(113)에 연결되고, 수신모듈(161)에 전자기적으로 연결될 수 있다. 온도 센서(133)는 제1 유로(113)를 이동하는 유체의 온도를 측정할 수 있다. 또한, 온도 센서(133)는 측정한 온도값을 신호로 변환하여 변환된 신호를 수신모듈(161)로 전송할 수 있다. 예를 들어, 온도 센서(133)는 접촉식 온도 센서 혹은 비접촉식 온도 센서로 마련될 수 있다.The temperature sensor 133 may measure the temperature of the fluid in the first flow path 113. The temperature sensor 133 is connected to the first flow path 113 and may be electromagnetically connected to the receiving module 161. The temperature sensor 133 can measure the temperature of the fluid moving through the first flow path 113. Additionally, the temperature sensor 133 can convert the measured temperature value into a signal and transmit the converted signal to the receiving module 161. For example, the temperature sensor 133 may be provided as a contact-type temperature sensor or a non-contact-type temperature sensor.

배출단 밸브(140)는 제2 유로(114)와 배출로(112) 사이에 설치되며, 제어부(160)의 제어모듈(163)에 전자기적으로 연결될 수 있다. 즉, 배출단 밸브(140)는 제어부(160)로부터 전송된 제어명령에 따라 제2 유로(114)에서 배출로(112)로 이동하는 유체량을 조절할 수 있다. 즉, 배출단 밸브(140)는 제2 유로(114)와 배출로(112) 사이의 개방된 정도를 변경하여, 유체 제어장치(100)에서 토출되는 유체량을 조절할 수 있다. 배출단 밸브(140)는 제2 유로(114)와 배출로(112)를 연통시키거나 폐쇄시킬 수 있고, 연통시키는 과정에서 개도를 유기적으로 조절할 수 있다. 배출단 밸브(140)는 제어모듈(163)의 제어를 통해, 배출로(112)에서 토출되는 유체량을 미세유량 범위로 형성하거나, 일반유량 범위로 형성할 수 있다.The discharge end valve 140 is installed between the second flow path 114 and the discharge path 112, and may be electromagnetically connected to the control module 163 of the control unit 160. That is, the discharge end valve 140 can adjust the amount of fluid moving from the second flow path 114 to the discharge path 112 according to the control command transmitted from the control unit 160. That is, the discharge end valve 140 can adjust the amount of fluid discharged from the fluid control device 100 by changing the degree of opening between the second flow path 114 and the discharge path 112. The discharge end valve 140 can communicate or close the second flow path 114 and the discharge path 112, and can organically adjust the opening degree during the communication process. The discharge end valve 140 can set the amount of fluid discharged from the discharge path 112 to a micro flow rate range or a general flow rate range through control of the control module 163.

유입단 밸브(150)는 유입로(111)와 제1 유로(113) 사이에 설치되며, 제어부(160)의 제어모듈(163)과 전자기적으로 연결될 수 있다. 즉, 유입단 밸브(150)는 제어부(160)로부터 전송된 제어명령에 따라 제어되며, 유입로(111)에서 제1 유로(113)로 유입되는 유체량을 조절할 수 있다. 즉, 유입단 밸브(150)는 유입로(111)와 제1 유로(113) 사이의 개방된 정도를 변경하여, 제1 유로(113)로 유입되는 유체량을 조절할 수 있다. The inlet valve 150 is installed between the inlet 111 and the first flow path 113, and may be electromagnetically connected to the control module 163 of the control unit 160. That is, the inlet end valve 150 is controlled according to the control command transmitted from the control unit 160, and can control the amount of fluid flowing from the inlet passage 111 to the first flow path 113. That is, the inlet end valve 150 can adjust the amount of fluid flowing into the first flow path 113 by changing the degree of opening between the inflow path 111 and the first flow path 113.

한편, 배출단 밸브(140)와 유입단 밸브(150)는 제어부(160)가 유체 제어장치(100)에서 토출되는 유체량을 미세유량 범위로 토출할 것인지 혹은, 일반유량 범위로 토출할 것인지에 따라, 그 작동 방식이 달라질 수 있다. 즉, 배출단 밸브(140)와 유입단 밸브(150)는 제어부(160)에 의해 체적식 방식으로 제어될 것인지 혹은 차압식 방식으로 제어될 것인지에 따라, 그 동작의 순서 및 개방된 정도가 선택적으로 달라질 수 있다. 이와 관련된 구체적인 설명은 하기에서 제어부(160)를 설명하면서 구체적으로 설명한다.Meanwhile, the discharge end valve 140 and the inlet end valve 150 depend on whether the control unit 160 discharges the amount of fluid discharged from the fluid control device 100 in the micro flow rate range or the general flow rate range. , the way it works may vary. That is, the order of operation and degree of opening of the discharge end valve 140 and the inlet end valve 150 can be selectively selected depending on whether the discharge end valve 140 and the inlet end valve 150 are controlled by the control unit 160 in a volumetric or differential pressure manner. It may vary. A detailed explanation related to this will be provided below while explaining the control unit 160.

제어부(160)는 유입단 밸브(150)와 배출단 밸브(140)의 작동을 제어하며, 배출로(112)에서 토출되는 유체량을 서로 다른 이종의 범위로 제어할 수 있다. 여기서, 토출되는 유체량을 서로 다른 이종의 범위로 제어하는 것은, 토출되는 유체량을 미세유량 범위로 토출되게 제어하거나 혹은 일반유량 범위로 토출되게 제어하는 것일 수 있다.The control unit 160 controls the operation of the inlet valve 150 and the outlet valve 140, and can control the amount of fluid discharged from the discharge path 112 in different ranges. Here, controlling the discharged fluid volume to different heterogeneous ranges may mean controlling the discharged fluid volume to be discharged in a micro flow rate range or controlling the discharged fluid volume to be discharged in a general flow rate range.

보다 구체적으로, 제어부(160)는 체적식 방식으로 토출되는 유체량을 제어하여 미세유량 범위로 유체량을 토출할 수 있다. 또한, 제어부(160)는 차압식 방식으로 토출되는 유체량을 제어하여 일반유량 범위로 유체량을 토출할 수 있다. 하기에서는, 제어부(160)가 유입단 밸브(150), 배출단 밸브(140), 제1 유로(113)의 기 설정된 체적, 온도 센서(133) 및 제1 센서(131)를 이용하여(즉, 체적식 방식으로) 토출되는 유체량을 미세유량 범위로 제어하는 경우를 예시적으로 설명한다. 또한, 제어부(160)가 유입단 밸브(150), 배출단 밸브(140), 차압 발생부(120), 제1 센서(131) 및 제2 센서(132)를 이용하여(즉, 차압식 방식으로) 토출되는 유체량을 일반유량 범위로 제어하는 경우를 예시적으로 설명한다. More specifically, the control unit 160 can control the amount of fluid discharged in a volumetric manner and discharge the amount of fluid in a fine flow rate range. Additionally, the control unit 160 can control the amount of fluid discharged using a differential pressure method to discharge the amount of fluid within the normal flow rate range. In the following, the control unit 160 uses the inlet valve 150, the outlet valve 140, the preset volume of the first flow path 113, the temperature sensor 133, and the first sensor 131 (i.e. , a volumetric method) will be described as an example in which the discharged fluid volume is controlled to a fine flow rate range. In addition, the control unit 160 uses the inlet valve 150, the outlet valve 140, the differential pressure generator 120, the first sensor 131, and the second sensor 132 (i.e., differential pressure method). ) The case where the discharged fluid volume is controlled to the general flow rate range is explained as an example.

또한, 제어부(160)는 사용자의 판단 혹은 사용자의 작동에 의해 수동으로 작동될 수 있다. 사용자가 유체 제어장치(100)에서 유체를 미세유량 범위로 토출할지 혹은 일반유량 범위로 토출할지 선택하고, 사용자의 선택에 따라 사용자가 제어부(160)를 수동으로 작동시켜 유입단 밸브(150) 및 배출단 밸브(140)를 선택적으로 구동시킬 수 있다. Additionally, the control unit 160 may be operated manually by the user's judgment or operation. The user selects whether to discharge the fluid in the micro flow rate range or the general flow rate range from the fluid control device 100, and according to the user's selection, the user manually operates the control unit 160 to control the inlet valve 150 and The discharge end valve 140 can be selectively driven.

반면, 제어부(160)는 기판 제조설비(20)로부터 전송되는 신호에 의해 자동으로 작동될 수도 있다. 즉, 기판 제조설비(20)가 미세유량 범위의 유체량이 필요한 공정(예컨데, 식각 및 증착 공정)인지 혹은 일반유량 범위의 유체량이 필요한 공정(예컨데, 클리닝 공정)인지를 선택하여 신호를 생성하고, 제어부(160)가 해당 신호를 수신받아 해당 공정에 맞는 유체량을 범위를 토출하도록 유입단 밸브(150) 및 배출단 밸브(140)르 선택저긍로 구동시킬 수 있다. 하기에서는, 제어부(160)가 기판 제조설비(20)로부터 전송되는 신호에 의해 자동으로 작동되는 경우를 예시적으로 설명한다.On the other hand, the control unit 160 may be automatically operated by a signal transmitted from the substrate manufacturing facility 20. That is, the substrate manufacturing facility 20 generates a signal by selecting whether it is a process that requires a fluid volume in the micro flow rate range (e.g., etching and deposition process) or a process that requires a fluid volume in the general flow rate range (e.g., cleaning process), The control unit 160 can receive the signal and selectively drive the inlet valve 150 and the outlet valve 140 to discharge a fluid amount appropriate for the process. In the following, a case in which the control unit 160 is automatically operated by a signal transmitted from the substrate manufacturing equipment 20 will be described as an example.

보다 구체적으로, 제어부(160)는 수신모듈(161), 판단모듈(162) 및 제어모듈(163)을 포함할 수 있다. 수신모듈(161)은 제1 센서(131), 제2 센서(132) 및 온도 센서(133)에 전자기적으로 연결되며, 제1 센서(131), 제2 센서(132) 및 온도 센서(133)에서 측정한 측정값들을 수신받을 수 있다. 또한, 수신모듈(161)은 상술한 바와 같이, 기판 제조설비(20)에 전자기적으로 연결되며, 기판 제조설비(20)로부터 미세유량 범위 유체량이 필요한 공정 신호 및 일반유량 범위 유체량이 필요한 공정 신호를 수신받을 수 있다. 예를 들어, 수신모듈(161)은 기 설정된 시간마다 제1 센서(131), 제2 센서(132) 및 온도 센서(133)에서 측정된 측정값들을 전달받거나, 혹은 실시간으로 측정값들을 전달받을 수 있다. 하기에서는, 수신모듈(161)이 제1 센서(131), 제2 센서(132) 및 온도 센서(133)로부터 실시간으로 측정값들을 전송받는 경우를 예시적으로 설명한다. 또한, 수신모듈(161)은 기판 제조설비(20)로부터 공정 신호를 실시간으로 수신받을 수도 있다.More specifically, the control unit 160 may include a reception module 161, a determination module 162, and a control module 163. The receiving module 161 is electromagnetically connected to the first sensor 131, the second sensor 132, and the temperature sensor 133, and the first sensor 131, the second sensor 132, and the temperature sensor 133 ) can receive the measured values. In addition, as described above, the receiving module 161 is electromagnetically connected to the substrate manufacturing facility 20, and receives a process signal requiring a fluid amount in the micro flow rate range and a process signal requiring a fluid amount in the general flow rate range from the substrate manufacturing facility 20. can be received. For example, the receiving module 161 receives measured values from the first sensor 131, the second sensor 132, and the temperature sensor 133 at preset times, or receives measured values in real time. You can. In the following, a case where the receiving module 161 receives measured values in real time from the first sensor 131, the second sensor 132, and the temperature sensor 133 will be described as an example. Additionally, the receiving module 161 may receive process signals from the substrate manufacturing facility 20 in real time.

판단모듈(162)은 배출로(112)에서 토출되어야 하는 유체량이 미세유량 범위인지 일반유량 범위인지 판단할 수 있다. 판단모듈(162)은 수신모듈(161)과 전자기적으로 연결되며, 수신모듈(161)에서 기판 제조설비(20)로부터 수신받은 신호를 통해 토출되어야 하는 유체량이 미세유량 범위인지 일반유량 범위인지 판단할 수 있다. The judgment module 162 can determine whether the amount of fluid to be discharged from the discharge path 112 is in the micro flow rate range or the general flow rate range. The judgment module 162 is electromagnetically connected to the receiving module 161, and determines whether the amount of fluid to be discharged is in the micro flow rate range or the general flow rate range through the signal received from the substrate manufacturing facility 20 in the receiving module 161. can do.

제어모듈(163)은 판단모듈(162)과 수신모듈(161)에 각각 연결되고, 판단모듈(162)의 판단 결과에 따라 유체의 토출되는 유체량을 미세유량 범위 혹은 일반유량 범위로 제어할 수 있다. The control module 163 is connected to the judgment module 162 and the receiving module 161, respectively, and can control the amount of fluid discharged into the fine flow rate range or the general flow rate range according to the judgment result of the judgment module 162. there is.

도 3은 미세유량 범위로 토출하기 위해 유입단 밸브를 작동시키는 도면이고, 도 4는 미세유량 범위로 토출하기 위해 유입단 밸브 및 배출단 밸브를 작동시키는 도면이고, 도 5는 미세유량 범위로 토출하기 위해 배출단 밸브를 작동시키는 도면이다.Figure 3 is a diagram of operating the inlet valve to discharge in a micro flow rate range, Figure 4 is a diagram of operating the inlet valve and outlet valve to discharge in a micro flow rate range, and Figure 5 is a diagram of operating the inlet valve and outlet valve to discharge in a micro flow rate range. This is a diagram of operating the discharge valve to do this.

도 3 내지 도 5를 참조하면, 제어모듈(163)은 판단모듈(162)이 토출되어야 하는 유체량이 미세유량 범위라고 판단할 경우, 유입단 밸브(150), 배출단 밸브(140), 제1 유로(113)의 기 설정된 체적, 온도 센서(133) 및 제1 센서(131)를 이용하여(즉, 체적식 방식으로) 토출되는 유체량을 미세유량 범위로 제어할 수 있다. Referring to FIGS. 3 to 5, when the determination module 162 determines that the amount of fluid to be discharged is within the fine flow rate range, the control module 163 operates the inlet valve 150, the outlet valve 140, and the first Using the preset volume of the flow path 113, the temperature sensor 133, and the first sensor 131 (i.e., in a volumetric manner), the amount of fluid discharged can be controlled within a micro flow rate range.

도 3에 도시된 바와 같이, 제어모듈(163)은 유입단 밸브(150)를 구동시켜 유입로(111)와 제1 유로(113)를 사이를 개방시키고, 배출단 밸브(140)를 구동시켜 제2 유로(114)와 배출로(112) 사이를 폐쇄시킬 수 있다. 이에, 유체가 유입로(111)를 통해 제1 유로(113)로 유입될 수 있다.As shown in FIG. 3, the control module 163 drives the inlet valve 150 to open the inlet 111 and the first flow path 113, and drives the outlet valve 140 to open the inlet 111 and the first flow path 113. The space between the second flow path 114 and the discharge path 112 can be closed. Accordingly, fluid may flow into the first flow passage 113 through the inflow passage 111.

이후, 도 4에 도시된 바와 같이, 유입단 밸브(150)를 구동시켜 유입로(111)와 제1 유로(113) 사이를 폐쇄시킬 수 있다. 제어모듈(163)은 제1 센서(131)가 측정한 제1 유로(113)에 유입된 유체의 압력 측정값을 전달받고, 온도 센서(133)가 측정한 제1 유로(113) 내의 온도 측정값을 전달받을 수 있다. 한편, 제어모듈(163)에는 제1 유로(113)의 기 설계된 체적값(즉, 제1 유로(113)의 부피)이 미리 입력되어 있을 수 있다. 한편, 제1 유로(113)로 유입된 유체는 패쇄된 제2 유로(114)와 배출로(112) 및 차압 발생부(130)의 차압에 의해 제2 유로(114)로 거의 이동하지 못하고, 대부분 제1 유로(113) 내에 머물 수 있다.Thereafter, as shown in FIG. 4, the inlet end valve 150 may be driven to close the space between the inflow passage 111 and the first flow passage 113. The control module 163 receives the pressure measurement value of the fluid flowing into the first flow path 113 measured by the first sensor 131 and measures the temperature in the first flow path 113 measured by the temperature sensor 133. A value can be passed. Meanwhile, the control module 163 may have a pre-designed volume value of the first flow path 113 (i.e., the volume of the first flow path 113) input in advance. Meanwhile, the fluid flowing into the first flow path 113 hardly moves to the second flow path 114 due to the differential pressure between the closed second flow path 114, the discharge path 112, and the differential pressure generator 130, Most can stay within the first euro area (113).

이후, 제어모듈(163)은 배출단 밸브(140)를 구동시켜, 제2 유로(114)와 배출로(112) 사이를 개방시킬 수 있다. 이에, 제1 유로(113)의 유체가 제2 유로로(112)로 이동하고, 개방된 제2 유로(114)와 배출로(112) 사이를 통과하여, 배출로(112)로 이동할 수 있다. 이에, 제1 유로(113)에서의 유체량이 달라짐에 따라, 제1 센서(131)와 온도 센서(133)에서 측정되는 측정값이 변할 수 있다. 제어모듈(163)은 실시간으로 제1 센서(131)의 측정값(즉, 제1 유로(113)에서의 유체의 압력)과 온도 센서(133)의 측정값(즉, 제1 유로(113)의 온도)을 전달받을 수 있다. 여기서, 제어모듈(163)은 하기의 수학식 1을 통해 토출되는 유체량을 미세유량 범위로 제어할 수 있다. Thereafter, the control module 163 may drive the discharge end valve 140 to open the space between the second flow path 114 and the discharge path 112. Accordingly, the fluid in the first flow path 113 can move to the second flow path 112, pass between the open second flow path 114 and the discharge path 112, and move to the discharge path 112. . Accordingly, as the amount of fluid in the first flow path 113 changes, the measured values measured by the first sensor 131 and the temperature sensor 133 may change. The control module 163 monitors the measured value of the first sensor 131 (i.e., the pressure of the fluid in the first flow path 113) and the measured value of the temperature sensor 133 (i.e., the first flow path 113) in real time. temperature) can be transmitted. Here, the control module 163 can control the amount of fluid discharged within the micro flow rate range using Equation 1 below.

[수학식 1][Equation 1]

(여기서, Q(sccm)은 유체량값이고, P1은 유입단 밸브와 배출단 밸브를 폐쇄했을 때(즉, 제1 시점일 때) 제1 유로에서 유체의 압력값이고, P2는 유입단 밸브를 폐쇄하고 배출단 밸브를 개방했을 때(즉, 제2 시점일 때) 제1 유로에서 유체의 압력값이고, t는 제1 시점과 제2 시점 사이의 시간값이고, vol은 기 설정된 제1 유로의 체적값이고, temp는 제1 유로에서의 유체의 온도값을 의미한다.)(Here, Q (sccm) is the fluid volume value, P 1 is the pressure value of the fluid in the first flow path when the inlet and outlet valves are closed (i.e., at the first time), and P 2 is the inlet end valve. When the valve is closed and the outlet valve is opened (i.e., at the second time point), it is the pressure value of the fluid in the first flow path, t is the time value between the first time point and the second time point, and vol is the preset time point. It is the volume value of 1 flow path, and temp means the temperature value of the fluid in the first flow path.)

즉, 제어모듈(163)은 수학식 1을 통해, 토출되는 유체량이 기 설정된 미세유량 범위의 유체량만큼 토출되도록, 배출단 밸브(140)를 구동시켜, 제2 유로(114)와 배출로(112) 사이의 개방된 정도를 조절할 수 있다. 이에, 배출로(112)에서 미세유량 범위의 유체량이 토출될 수 있다. 예를 들어, 미세유량 범위의 유체량은 상술한 바와 같이 1/100 of F.S 이하일 수 있다.That is, the control module 163 drives the discharge end valve 140 so that the discharged fluid amount is discharged as much as the fluid amount in the preset micro flow rate range through Equation 1, and the second flow path 114 and the discharge path ( 112) The degree of openness between them can be adjusted. Accordingly, a fluid amount in the micro flow rate range may be discharged from the discharge passage 112. For example, the fluid volume in the micro flow rate range may be less than 1/100 of F.S., as described above.

도 5에 도시된 바와 같이, 배출로(112)에서 토출되는 유체량이 기 설정된 미세유량 범위보다 낮아질 경우, 배출단 밸브(140)를 작동시켜 제2 유로(114)와 배출로(112) 사이를 폐쇄할 수 있다. 이후, 다시 도 3에 도시된 바와 같이, 유입로(111)와 제1 유로(113) 사이를 개방시켜 유체를 유입받을 수 있다. As shown in FIG. 5, when the amount of fluid discharged from the discharge passage 112 is lower than the preset fine flow rate range, the discharge end valve 140 is operated to move the fluid between the second passage 114 and the discharge passage 112. It can be closed. Thereafter, as shown again in FIG. 3, the space between the inflow passage 111 and the first passage 113 can be opened to receive fluid.

도 6은 배출단 밸브를 제어하여 일반유량 범위로 유체량을 토출하는 도면이다. Figure 6 is a diagram of discharging fluid volume in the normal flow rate range by controlling the discharge end valve.

도 6을 참조하면, 제어모듈(163)은 판단모듈(162)이 토출되어야 하는 유체량이 일반유량 범위라고 판단할 경우, 유입단 밸브(150), 배출단 밸브(140), 차압 발생부(120), 제1 센서(131) 및 제2 센서(132)를 이용하여(즉, 차압식 방식으로) 토출되는 유체량을 일반유량 범위로 제어할 수 있다. Referring to FIG. 6, when the judgment module 162 determines that the amount of fluid to be discharged is within the general flow rate range, the control module 163 operates the inlet valve 150, the outlet valve 140, and the differential pressure generator 120. ), the amount of fluid discharged can be controlled to a general flow rate range using the first sensor 131 and the second sensor 132 (i.e., differential pressure method).

보다 구체적으로, 제어모듈(163)은 배출단 밸브(140)를 먼저 구동시키고, 구동된 배출단 밸브(140)에 따라 유입단 밸브(150)를 나중에 구동시켜 토출되는 유체량을 일반유량 범위로 토출시킬 수 있다. 제어모듈(163)은 배출단 밸브(140)를 구동시켜 제2 유로(114)와 배출로(112) 사이를 연통시킬 수 있다. 여기서, 제2 유로(114)와 배출로(112) 사이가 개방됨에 따라, 제2 센서(132)는 그 측정값이 0(즉, 진공 상태)일 수 있다. 이후, 제어모듈(163)은 유입단 밸브(150)를 구동시켜, 유입로(111)와 제1 유로(113) 사이를 연통시킬 수 있다. 여기서, 제어모듈(163)은 하기의 수학식 2를 통해 배출로(112)에서 배출되는 유체량이 일반유량 범위가 될 수 있도록, 유입단 밸브(150)를 제어하여 유입로(111)와 제1 유로(113) 사이의 개방된 정도를 조절할 수 있다. More specifically, the control module 163 drives the discharge end valve 140 first, and later operates the inlet end valve 150 according to the driven discharge end valve 140 to adjust the discharged fluid volume to the general flow rate range. It can be discharged. The control module 163 may drive the discharge end valve 140 to establish communication between the second flow path 114 and the discharge path 112. Here, as the space between the second flow path 114 and the discharge path 112 is opened, the measured value of the second sensor 132 may be 0 (i.e., in a vacuum state). Thereafter, the control module 163 may drive the inlet end valve 150 to establish communication between the inlet passage 111 and the first flow path 113. Here, the control module 163 controls the inlet end valve 150 so that the amount of fluid discharged from the discharge passage 112 is within the general flow rate range through Equation 2 below to connect the inlet passage 111 and the first The degree of openness between the flow paths 113 can be adjusted.

[수학식 2][Equation 2]

(여기서, 여기서, Q(sccm)은 유체량값이고, K는 비례상수값이고, P1은 제1 유로에서의 유체의 압력값이고, P2는 제2 유로에서의 유체의 압력값을 의미한다.)(Here, Q (sccm) is the fluid volume value, K is the proportionality constant value, P 1 is the pressure value of the fluid in the first flow path, and P 2 means the pressure value of the fluid in the second flow path .)

즉, 제어모듈(163)은 제1 유로(113)에서의 유체의 압력값이 제2 유로(114)에서의 유체의 압력값보다 차압 발생부(120)의 기 설정된 설정값만큼 클 수 있게, 유입단 밸브(150)를 구동시킬 수 있다. 이에, 유체가 유입로(111)와 제1 유로(113) 사이로 유입되고, 제1 유로(113), 차압 발생부(120) 및 제2 유로(114)를 통과하여 배출로(112)에서 일반유량 범위의 유체량으로 토출될 수 있다. 예를 들어, 일반유량 범위의 유체량은 상술한 바와 같이 1/10 of F.S 이하일 수 있다.That is, the control module 163 allows the pressure value of the fluid in the first flow path 113 to be greater than the pressure value of the fluid in the second flow path 114 by a preset value of the differential pressure generator 120, The inlet valve 150 can be driven. Accordingly, the fluid flows between the inflow passage 111 and the first passage 113, passes through the first passage 113, the differential pressure generator 120, and the second passage 114, and is discharged from the discharge passage 112. It can be discharged at a fluid volume within the flow rate range. For example, the fluid volume in the general flow rate range may be less than 1/10 of F.S., as described above.

도 7은 유입단 밸브를 제어하여 일반유량 범위로 유체량을 토출하는 도면이다.Figure 7 is a diagram of controlling the inlet end valve to discharge fluid volume in the normal flow rate range.

도 7을 참조하면, 제어모듈(163)은 유입단 밸브(150)를 먼저 구동시키고 나중에 배출단 밸브(140)를 구동시켜, 배출단 밸브(140)를 먼저 구동시키고 나중에 유입단 밸브(150)를 구동시키는 경우의 유체량보다 더 큰 범위로 유체량을 토출할 수 있다. 즉, 서로 동일한 일반유량 범위이지만 그 크기가 더 큰 범위의 일반유량 범위로 토출할 수 있다. 제어모듈(163)은 유입단 밸브(150)를 구동시켜, 유입로(111)와 제1 유로(113) 사이를 연통시킬 수 있다. 이후, 제어모듈(163)은 배출단 밸브(140)를 구동시켜, 제2 유로(114)와 배출로(112) 사이를 연통시킬 수 있다. 여기서, 제어모듈(163)은 상기의 수학식 2를 통해 배출로(112)에서 배출되는 유체량이 배출단 밸브(140)를 먼저 구동시키는 경우보다 더 큰 유체량 범위의 유체가 토출될 수 있도록, 배출단 밸브(140)를 제어하여 제2 유로(114)와 배출로(112) 사이의 개방된 정도를 조절할 수 있다. Referring to FIG. 7, the control module 163 first drives the inlet valve 150 and later drives the outlet valve 140, thereby driving the outlet valve 140 first and then the inlet valve 150. The fluid volume can be discharged in a larger range than the fluid volume when driving. In other words, it can be discharged in the same general flow rate range, but with a larger general flow rate range. The control module 163 may drive the inlet valve 150 to establish communication between the inflow passage 111 and the first flow path 113. Thereafter, the control module 163 may drive the discharge end valve 140 to establish communication between the second flow path 114 and the discharge path 112. Here, the control module 163 allows the fluid amount discharged from the discharge path 112 through Equation 2 above to be discharged in a larger fluid amount range than when the discharge end valve 140 is driven first, The degree of opening between the second flow path 114 and the discharge path 112 can be adjusted by controlling the discharge end valve 140.

즉, 제어모듈(163)은 제2 유로(114)에서의 유체의 압력값이 제1 유로(113)에서의 유체의 압력값보다 차압 발생부(120)의 기 설정된 설정값만큼 작을 수 있게, 배출단 밸브(140)를 구동시킬 수 있다. 이에, 유입로(111)로 유입된 유체가 제1 유로(113), 차압 발생부(120) 및 제2 유로(114)를 통과하여 배출로(112)에서 일반유량 범위(즉, 배출단 밸브(140)를 먼저 구동시키는 경우보다 더 큰 유체량 범위)의 유체량이 토출될 수 있다. 여기서, 일반유량 범위는 1/1 of F.S 이하일 수 있다.That is, the control module 163 allows the pressure value of the fluid in the second flow path 114 to be smaller than the pressure value of the fluid in the first flow path 113 by a preset value of the differential pressure generator 120, The discharge end valve 140 can be driven. Accordingly, the fluid flowing into the inlet 111 passes through the first flow path 113, the differential pressure generator 120, and the second flow path 114, and then passes through the discharge path 112 in the general flow rate range (i.e., the discharge end valve). A larger fluid volume range) than when driving 140 first can be discharged. Here, the general flow rate range may be less than 1/1 of F.S.

이처럼, 유체 제어장치(100)는 내부의 단일 유로(즉, 유입로(111), 제1 유로(113), 제2 유로(114) 및 배출로(112))를 통과하여 토출되는 유체량을 서로 다른 이종의 범위(즉, 미세유량 범위 및 일반유량 범위)로 제어할 수 있다. 즉, 유체 제어장치가 체적식 유량 제어 방식을 사용하여, 서로 다른 이종의 범위 중 상대적으로 토출되는 유체량의 범위가 작은(즉, 미세유량 범위) 유체량을 정밀하게 제어할 수 있다. 또한, 유체 제어장치가 차압식 유량 제어 방식을 사용하여, 상대적으로 토출 되는 유체량의 범위가 큰(즉,일반유량 범위) 유체량을 정밀하게 제어할 수 있다. In this way, the fluid control device 100 controls the amount of fluid discharged through a single internal flow passage (i.e., the inflow passage 111, the first passage 113, the second passage 114, and the discharge passage 112). It can be controlled in different heterogeneous ranges (i.e., micro flow rate range and general flow rate range). That is, the fluid control device can precisely control the fluid volume in a relatively small discharged fluid volume range (i.e., a fine flow rate range) among different heterogeneous ranges by using a volumetric flow rate control method. In addition, the fluid control device uses a differential pressure flow control method, allowing precise control of the fluid volume with a relatively large discharged fluid volume range (i.e., general flow rate range).

하기에서는 본 발명의 실시 예에 따른 유체 제어방법에 대해 설명하기로 한다. 하기에서는, 유체 제어방법을 설명함에 있어서, 상술한 유체 제어장치(100)를 이용하여 유체 제어방법을 실시하는 경우를 예시적으로 설명한다.In the following, a fluid control method according to an embodiment of the present invention will be described. In the following, in explaining the fluid control method, a case in which the fluid control method is performed using the above-described fluid control device 100 will be described as an example.

도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 유체 제어방법을 나타내는 플로우차트이다.Figure 8 is a flow chart showing a fluid control method according to an embodiment of the present invention.

도 3 내지 도 8을 참조하면, 내부의 단일 유로에서 토출되는 유체량을 서로 다른 이종의 범위로 제어하기 위한 방법으로서, 유체 제어장치(100)로 유체를 공급하고, 유체 제어장치(100)의 제1 유로(113)에서 유체 제어장치의 제2 유로(114)로 유체를 이동시키는 과정(S110), 제1 유로(113)에서의 유체의 압력값과 제2 유로(114)에서의 유체의 압력값을 측정하는 과정(S120), 측정된 압력값들을 기반으로 유체 제어장치(100)에서 일반유량 범위로 유체를 토출하는 과정(S130), 제1 유로(113)에서 유체의 압력을 재측정하고 제1 유로의 온도를 측정하고 기 설정된 제1 유로(113)의 체적값과 재측정된 압력값 및 제1 유로(113)의 온도값을 기반으로, 일반유량 범위보다 작은 유량 범위인 미세유량 범위로 토출되는 유체량 범위를 변경하여 유체를 토출하는 과정(S140)를 포함할 수 있다. Referring to FIGS. 3 to 8, as a method for controlling the amount of fluid discharged from a single internal flow path in different heterogeneous ranges, fluid is supplied to the fluid control device 100, and the fluid of the fluid control device 100 is supplied. The process of moving fluid from the first flow path 113 to the second flow path 114 of the fluid control device (S110), the pressure value of the fluid in the first flow path 113 and the fluid in the second flow path 114 Process of measuring the pressure value (S120), process of discharging fluid in the general flow rate range from the fluid control device 100 based on the measured pressure values (S130), and re-measuring the pressure of the fluid in the first flow path 113 and measure the temperature of the first flow path, and based on the preset volume value of the first flow path 113, the remeasured pressure value, and the temperature value of the first flow path 113, the micro flow rate is a flow rate range smaller than the general flow rate range. It may include a process (S140) of discharging fluid by changing the range of the amount of fluid discharged.

한편, 유체 제어방법은 토출되는 유체량을 미세유량 범위로 먼저 토출하고, 이후 일반유량 범위로 토출되는 유체량 범위를 변경할 수도 있다. 하기에서는, 유체 제어방법이 토출되는 유체량을 일반유량 범위로 먼저 토출하고 나중에 미세유량 범위로 변경하여 토출하는 것을 예시적으로 설명한다.Meanwhile, the fluid control method may first discharge the amount of fluid discharged into the micro flow rate range and then change the discharge amount range to the general flow rate range. In the following, the fluid control method will be described as an example in which the discharged fluid volume is first discharged in the general flow rate range and later changed to the fine flow rate range.

도 6을 참조하면, 유체 제어장치(100)로 유체를 공급하고, 유체 제어장치(100)의 제1 유로(113)에서 유체 제어장치(100)의 제2 유로(114)로 유체를 이동시킬 수 있다(S110). 보다 구체적으로, 판단모듈(162)은 토출되어야 하는 유체량이 일반유량 범위라고 판단할 수 있다. 여기서, 판단모듈(162)은 수신모듈(161)을 통해 기판 제조설비(20)가 클리닝 공정이 진행되야 한다고 확인할 경우, 유체 제어장치(100)가 토출해야 할 유체량을 일반유량 범위라고 판단할 수 있다. 판단모듈(162)은 판단한 정보를 제어모듈(163)로 전송할 수 있다. Referring to FIG. 6, the fluid is supplied to the fluid control device 100 and the fluid is moved from the first flow path 113 of the fluid control device 100 to the second flow path 114 of the fluid control device 100. (S110). More specifically, the judgment module 162 may determine that the amount of fluid to be discharged is within the general flow rate range. Here, when the judgment module 162 confirms through the receiving module 161 that the substrate manufacturing facility 20 should proceed with the cleaning process, the fluid control device 100 determines that the amount of fluid to be discharged is within the general flow rate range. You can. The determination module 162 may transmit the determined information to the control module 163.

제어모듈(163)은 유입단 밸브(150), 배출단 밸브(140), 차압 발생부(120), 제1 센서(131) 및 제2 센서(132)를 이용하여(즉, 차압식 방식으로) 토출되는 유체량을 일반유량 범위로 제어할 수 있다. 즉, 제어모듈(163)은 배출단 밸브(140)를 먼저 구동시키고, 구동된 배출단 밸브(140)에 따라 유입단 밸브(150)를 이후에 구동시켜 토출되는 유체량을 일반유량 범위로 토출시킬 수 있다. 제어모듈(163)은 배출단 밸브(140)를 구동시켜 제2 유로(114)와 배출로(112) 사이를 연통시킬 수 있다. 이후, 제어모듈(163)은 유입단 밸브(150)를 구동시켜, 유입로(111)와 제1 유로(113) 사이를 연통시킬 수 있다. 여기서, 제1 센서(131)는 제1 유로(113)에서의 유체의 압력값을 측정하고, 제2 센서(132)는 제2 유로(114)에서의 압력값을 측정할 수 있다(S120). 이후, 제1 센서(131) 및 제2 센서(132)에서 측정된 압력값들을 수신모듈(161)이 수신하고, 수신모듈(161)은 수신된 압력값들을 제어모듈(163)로 전송할 수 있다. 제어모듈(163)은 하기의 수학식 2를 통해 배출로(112)에서 배출되는 유체량이 일반유량 범위가 될 수 있도록, 유입단 밸브(150)를 제어할 수 있다. The control module 163 uses the inlet valve 150, the outlet valve 140, the differential pressure generator 120, the first sensor 131, and the second sensor 132 (that is, in a differential pressure method). ) The amount of fluid discharged can be controlled within the normal flow rate range. That is, the control module 163 first drives the outlet valve 140 and then operates the inlet valve 150 according to the driven outlet valve 140 to discharge the discharged fluid volume in the normal flow rate range. You can do it. The control module 163 may drive the discharge end valve 140 to establish communication between the second flow path 114 and the discharge path 112. Thereafter, the control module 163 may drive the inlet end valve 150 to establish communication between the inlet passage 111 and the first flow path 113. Here, the first sensor 131 can measure the pressure value of the fluid in the first flow path 113, and the second sensor 132 can measure the pressure value in the second flow path 114 (S120) . Afterwards, the receiving module 161 receives the pressure values measured by the first sensor 131 and the second sensor 132, and the receiving module 161 can transmit the received pressure values to the control module 163. . The control module 163 can control the inlet valve 150 so that the amount of fluid discharged from the discharge path 112 is within the general flow rate range through Equation 2 below.

[수학식 2][Equation 2]

(여기서, 여기서, Q(sccm)은 유체량값이고, K는 비례상수값이고, P1은 제1 유로에서의 유체의 압력값이고, P2는 제2 유로에서의 유체의 압력값을 의미한다.)(Here, Q (sccm) is the fluid volume value, K is the proportionality constant value, P 1 is the pressure value of the fluid in the first flow path, and P 2 means the pressure value of the fluid in the second flow path .)

이에, 유체가 유입로(111)로 유입되고 제1 유로(113), 차압 발생부(120) 및 제2 유로(114)를 통과하여 배출로(112)에서 일반유량 범위(예컨데, 1/10 of F.S 이하)로 배출될 수 있다. 이에, 기판 제조설비(20)에서 클리닝 공정이 진행되고, 식각 혹은 증착 공정시 발생한 부산물들을 제거할 수 있다.Accordingly, the fluid flows into the inflow passage 111, passes through the first passage 113, the differential pressure generator 120, and the second passage 114, and reaches the general flow rate range (e.g., 1/10) in the discharge passage 112. of F.S or less) can be discharged. Accordingly, a cleaning process is performed in the substrate manufacturing facility 20, and by-products generated during the etching or deposition process can be removed.

한편, 기판 제조설비(20)에서는 클리닝 공정이 진행된 후, 기판 제조 공정을 이어서 진행할 수 있다. 이에, 기판 제조설비(20)는 유체 제어장치(100)로부터 미세유량 범위의 유체량을 공급받을 필요가 있다. 이에, 유체 제어장치(100)는 토출되는 유체량을 일반유량 범위에서 미세유량 범위로 변경할 수 있다. Meanwhile, in the substrate manufacturing facility 20, after the cleaning process is performed, the substrate manufacturing process can be continued. Accordingly, the substrate manufacturing facility 20 needs to receive a fluid amount in the micro flow rate range from the fluid control device 100. Accordingly, the fluid control device 100 can change the discharged fluid amount from the general flow rate range to the fine flow rate range.

도 3 내지 도 5를 참조하면, 판단모듈(162)은 수신모듈(161)을 통해 토출되어야 하는 유체량이 미세유량 범위라고 판단할 수 있다. 여기서, 판단모듈(162)은 기판 제조설비(20)가 기판 제조 공정이 진행되야 한다고 확인할 경우, 유체 제어장치(100)가 토출해야 할 유체량을 미세유량 범위라고 판단할 수 있다. 판단모듈(162)은 판단한 정보를 제어모듈(163)로 전송할 수 있다. Referring to FIGS. 3 to 5, the determination module 162 may determine that the amount of fluid to be discharged through the receiving module 161 is within the fine flow rate range. Here, when the substrate manufacturing facility 20 confirms that the substrate manufacturing process must proceed, the judgment module 162 may determine that the amount of fluid to be discharged by the fluid control device 100 is within the microflow rate range. The determination module 162 may transmit the determined information to the control module 163.

제어모듈(163)은 유입단 밸브(150), 배출단 밸브(140), 제1 유로(113)의 기 설정된 체적, 온도 센서(133) 및 제1 센서(131)를 이용하여(즉, 체적식 방식으로) 토출되는 유체량을 미세유량 범위로 제어할 수 있다. 보다 구체적으로, 제어모듈(163)은 유입단 밸브(150)를 구동시켜 유입로(111)와 제1 유로(113)를 사이를 개방시키고, 배출단 밸브(140)를 구동시켜 제2 유로(114)와 배출로(112) 사이를 폐쇄시킬 수 있다. 이후, 소정의 유체가 유입로(111)를 통해 제1 유로(113)로 유입되면, 유입단 밸브(150)를 구동시켜 제2 유로(114)와 배출로(112) 사이를 폐쇄시킬 수 있다. 이후, 제어모듈(163)은 제1 센서(131)가 측정한 제1 유로(113)에 유입된 유체의 압력 측정값을 전달받고, 온도 센서(133)가 측정한 제1 유로(113) 내의 온도 측정값을 전달받을 수 있다. The control module 163 uses the inlet valve 150, the outlet valve 140, the preset volume of the first flow path 113, the temperature sensor 133, and the first sensor 131 (i.e., volume method), the amount of fluid discharged can be controlled in the fine flow rate range. More specifically, the control module 163 drives the inlet valve 150 to open the inlet 111 and the first flow path 113, and drives the outlet valve 140 to open the second flow path ( The space between 114) and the discharge path 112 can be closed. Afterwards, when a predetermined fluid flows into the first flow path 113 through the inflow passage 111, the inlet end valve 150 can be driven to close the space between the second flow path 114 and the discharge passage 112. . Afterwards, the control module 163 receives the pressure measurement value of the fluid flowing into the first flow path 113 measured by the first sensor 131, and receives the pressure measurement value within the first flow path 113 measured by the temperature sensor 133. Temperature measurements can be received.

이후, 제어모듈(163)은 배출단 밸브(140)를 구동시켜, 제2 유로(114)와 배출로(112) 사이를 개방시킬 수 있다. 이에, 유체가 개방된 제2 유로(114)와 배출로(112) 사이를 따라, 제1 유로(113)에서 제2 유로(114)를 통해 배출로(112)로 이동하고, 이로부터 제1 센서(131)와 온도 센서(133)에서 측정되는 측정값이 변경되며, 제어모듈(163)은 변경된 제1 센서(131)의 측정값(즉, 제1 유로(113)에서의 유체의 압력)과 별경된 온도 센서(133)의 측정값(즉, 제1 유로(113)의 온도)을 실시간으로 전달받을 수 있다. 제어모듈(163)은 하기의 수학식 1을 통해 토출되는 유체량이 미세유량 범위가 될 수 있도록, 배출단 밸브(140)를 제어할 수 있다. Thereafter, the control module 163 may drive the discharge end valve 140 to open the space between the second flow path 114 and the discharge path 112. Accordingly, the fluid moves between the open second flow path 114 and the discharge path 112, from the first flow path 113 to the discharge path 112 through the second flow path 114, and from this the first flow path 112 The measured values measured by the sensor 131 and the temperature sensor 133 are changed, and the control module 163 changes the measured value of the first sensor 131 (i.e., the pressure of the fluid in the first flow path 113). The measured value of the temperature sensor 133 (i.e., the temperature of the first flow path 113) can be received in real time. The control module 163 can control the discharge end valve 140 so that the amount of fluid discharged is within the fine flow rate range using Equation 1 below.

[수학식 1][Equation 1]

(여기서, Q(sccm)은 유체량값이고, P1은 유입단 밸브와 배출단 밸브를 폐쇄했을 때(즉, 제1 시점일 때) 제1 유로에서 유체의 압력값이고, P2는 유입단 밸브를 폐쇄하고 배출단 밸브를 개방했을 때(즉, 제2 시점일 때) 제1 유로에서 유체의 압력값이고, t는 제1 시점과 제2 시점 사이의 시간값이고, vol은 기 설정된 제1 유로의 체적값이고, temp는 제1 유로에서의 유체의 온도값을 의미한다.)(Here, Q (sccm) is the fluid volume value, P 1 is the pressure value of the fluid in the first flow path when the inlet and outlet valves are closed (i.e., at the first time), and P 2 is the inlet end valve. When the valve is closed and the outlet valve is opened (i.e., at the second time point), it is the pressure value of the fluid in the first flow path, t is the time value between the first time point and the second time point, and vol is the preset time point. It is the volume value of 1 flow path, and temp means the temperature value of the fluid in the first flow path.)

이에, 유체가 배출로(112)에서 미세유량 범위(예컨데, 1/100 of F.S 이하)로 배출될 수 있다. 이에, 기판 제조설비(20)에서 기판 제조 공정이 진행될 수 있다. Accordingly, the fluid may be discharged from the discharge path 112 in a micro flow rate range (eg, 1/100 of F.S. or less). Accordingly, the substrate manufacturing process may proceed in the substrate manufacturing facility 20.

이처럼, 유체 제어장치(100)가 내부의 단일 유로로부터 토출되는 유체량을 서로 다른 이종의 범위(즉, 일반유량 범위 및 미세유량 범위)로 형성하여, 기판 제조설비(20)에 서로 다른 범위의 유체량을 공급할 수 있다. 이에, 단일 유체 제어장치(100)를 통해 기판 제조설비(20)에 서로 다른 범위의 유체량을 공급하여, 기판 제조설비(20)에서 서로 다른 공정이 진행되도록 할 수 있다.In this way, the fluid control device 100 forms the fluid volume discharged from a single internal flow path into different heterogeneous ranges (i.e., general flow rate range and micro flow rate range), so that the substrate manufacturing facility 20 has different ranges. Fluid volume can be supplied. Accordingly, different ranges of fluid amounts can be supplied to the substrate manufacturing facility 20 through the single fluid control device 100, allowing different processes to proceed in the substrate manufacturing facility 20.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 더욱 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 반드시 이러한 실시예로 국한되는 것은 아니고, 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형 실시될 수 있다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 제한하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 제한되는 것은 아니다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 제한적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.Although embodiments of the present invention have been described in more detail with reference to the accompanying drawings, the present invention is not necessarily limited to these embodiments, and various modifications may be made without departing from the technical spirit of the present invention. . Accordingly, the embodiments disclosed in the present invention are not intended to limit the technical idea of the present invention, but are for illustrative purposes, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. Therefore, the embodiments described above should be understood in all respects as illustrative and not restrictive. The scope of protection of the present invention should be interpreted in accordance with the claims below, and all technical ideas within the equivalent scope should be construed as being included in the scope of rights of the present invention.

10: 유체 저장탱크 20: 기판 제조설비
100: 유체 제어장치 110: 본체
120: 차압 발생부 130: 측정부
140: 배출단 밸브 150: 유입단 밸브
160: 제어부 163: 제어모듈
10: fluid storage tank 20: substrate manufacturing equipment
100: fluid control device 110: main body
120: Differential pressure generating unit 130: Measuring unit
140: outlet valve 150: inlet valve
160: Control unit 163: Control module

Claims (10)

유체가 유입되는 유입로와 유체를 토출하는 배출로를 갖고, 내측에 상기 유입로와 연통 가능한 제1 유로 및 상기 제1 유로와 연결되고 상기 배출로와 연통 가능한 제2 유로를 형성하는 본체;
상기 제1 유로와 상기 제2 유로의 사이에 설치되는 차압 발생부;
상기 제1 유로와 상기 제2 유로 중 적어도 어느 하나에서 유체의 상태를 측정하기 위한 측정부;
상기 제2 유로와 상기 배출로 사이를 개폐시킬 수 있도록, 상기 제2 유로와 상기 배출로 사이에 배치되는 배출단 밸브;
상기 유입로와 상기 제1 유로 사이를 개폐시킬 수 있도록, 상기 유입로와 상기 제1 유로 사이에 배치되는 유입단 밸브; 및
상기 제1 유로의 기 설정된 체적값과 상기 측정부의 측정값 을 통해 상기 배출단 밸브 및 상기 유입단 밸브를 선택적으로 제어하여, 상기 배출로에서 토출되는 유체량을 미세유량 범위 및 미세유량 범위보다 큰 범위인 일반유량 범위로 제어하기 위한 제어부;를 포함하고,
상기 측정부는, 상기 제1 유로에서의 온도를 측정하기 위한 온도 센서를 포함하고,
상기 제어부는,
제1 센서, 제2 센서 및 상기 온도 센서로부터 측정값들을 수신하는 수신모듈;
상기 배출로에서 토출되어야 하는 유체량이 미세유량 범위인지 일반유량 범위인지 판단하기 위한 판단모듈; 및
상기 판단모듈과 상기 수신모듈에 연결되고, 상기 판단모듈의 판단 결과에 따라, 상기 유입단 밸브와 상기 배출단 밸브의 작동 순서 및 각각의 개폐량을 제어하는 제어모듈;을 포함하고,
상기 제어모듈은, 기 설정된 상기 제1 유로의 체적값과 상기 제1 센서 및 상기 온도 센서의 측정값들에 따라 하기의 수학식 1에 따른 조건으로, 상기 유입단 밸브와 상기 배출단 밸브를 교번하여 개폐시키는 유체 제어장치.
[수학식 1]

(여기서, Q(sccm)은 유체량값이고, P1은 유입단 밸브와 배출단 밸브를 폐쇄했을 때(즉, 제1 시점일 때) 제1 유로에서 유체의 압력값이고, P2는 유입단 밸브를 폐쇄하고 배출단 밸브를 개방했을 때(즉, 제2 시점일 때) 제1 유로에서 유체의 압력값이고, t는 제1 시점과 제2 시점 사이의 시간값이고, vol은 기 설정된 제1 유로의 체적값이고, temp는 제1 유로에서의 유체의 온도값을 의미한다.)
a main body having an inflow path through which a fluid flows in and an outlet path through which a fluid is discharged, and forming an inside of a first flow path capable of communicating with the inflow path and a second flow path connected to the first flow path and capable of communicating with the discharge path;
a differential pressure generator installed between the first flow path and the second flow path;
a measuring unit for measuring the state of fluid in at least one of the first flow path and the second flow path;
a discharge end valve disposed between the second flow path and the discharge path to open and close the space between the second flow path and the discharge path;
an inflow end valve disposed between the inflow passage and the first flow passage to open and close the connection between the inflow passage and the first flow passage; and
The discharge end valve and the inlet end valve are selectively controlled through the preset volume value of the first flow path and the measurement value of the measuring unit, so that the amount of fluid discharged from the discharge passage is greater than the micro flow rate range and the micro flow rate range. It includes a control unit for controlling the general flow rate range,
The measuring unit includes a temperature sensor for measuring the temperature in the first flow path,
The control unit,
a receiving module that receives measured values from a first sensor, a second sensor, and the temperature sensor;
a judgment module for determining whether the amount of fluid to be discharged from the discharge path is in the fine flow rate range or the general flow rate range; and
A control module connected to the determination module and the receiving module, and controlling the operating sequence and opening/closing amounts of the inlet valve and the outlet valve according to the determination result of the determination module,
The control module alternates the inlet valve and the outlet valve under the condition according to Equation 1 below according to the preset volume value of the first flow path and measured values of the first sensor and the temperature sensor. A fluid control device that opens and closes.
[Equation 1]

(Here, Q (sccm) is the fluid volume value, P 1 is the pressure value of the fluid in the first flow path when the inlet and outlet valves are closed (i.e., at the first time), and P 2 is the inlet end valve. When the valve is closed and the outlet valve is opened (i.e., at the second time point), it is the pressure value of the fluid in the first flow path, t is the time value between the first time point and the second time point, and vol is the preset time point. It is the volume value of 1 flow path, and temp means the temperature value of the fluid in the first flow path.)
청구항 1에 있어서,
상기 측정부는,
상기 제1 유로에서의 유체의 압력을 측정하기 위한 제1 센서;
상기 제2 유로에서의 유체의 압력을 측정하기 위한 제2 센서;를 포함하고,
상기 제어부는,
상기 제1 센서 및 상기 온도 센서에서 측정된 측정값들을 통해 상기 배출로에서 미세유량 범위의 유체량이 토출되도록 제어하고, 상기 제1 센서 및 상기 제2 센서에서 측정된 측정값들을 통해 상기 배출로에서 일반유량 범위의 유체량이 토출되도록 제어하는 유체 제어장치.
In claim 1,
The measuring unit,
a first sensor for measuring the pressure of fluid in the first flow path;
It includes a second sensor for measuring the pressure of the fluid in the second flow path,
The control unit,
Controlling the fluid volume in the micro flow rate range to be discharged from the discharge passage through the measured values from the first sensor and the temperature sensor, and controlling the discharge from the discharge passage through the measurement values measured by the first sensor and the second sensor A fluid control device that controls the discharge of fluid volume within the general flow rate range.
삭제delete 삭제delete 청구항 2에 있어서,
상기 제어모듈은, 상기 유입단 밸브와 상기 배출단 밸브 중 어느 하나를 개방시킨 상태에서, 상기 제1 센서 및 상기 제2 센서의 측정값들에 따라 하기의 수학식 2에 따른 조건으로, 상기 유입단 밸브와 상기 배출단 밸브 중 다른 하나의 개구율을 조절하는 유체 제어장치.
[수학식 2]
Figure 112023032450733-pat00008

(여기서, 여기서, Q(sccm)은 유체량값이고, K는 비례상수값이고, P1은 제1 유로에서의 유체의 압력값이고, P2는 제2 유로에서의 유체의 압력값을 의미한다.)
In claim 2,
The control module, in a state in which one of the inlet end valve and the outlet end valve is opened, the inflow is controlled under the condition according to Equation 2 below according to the measured values of the first sensor and the second sensor. A fluid control device that adjusts the opening ratio of the other one of the end valve and the discharge end valve.
[Equation 2]
Figure 112023032450733-pat00008

(Here, Q (sccm) is the fluid volume value, K is the proportionality constant value, P 1 is the pressure value of the fluid in the first flow path, and P 2 means the pressure value of the fluid in the second flow path .)
청구항 5에 있어서,
상기 제1 센서 및 상기 제2 센서는, 각각의 측정값의 차가 상기 차압 발생부의 기 설정된 설정값과 같고,
상기 제어모듈은, 상기 배출단의 밸브를 개방한 상태에서 상기 유입단 밸브의 개구율을 조절할 경우의 유체량이 상기 유입단 밸브를 개방한 상태에서 상기 배출단 밸브의 개구율을 조절할 경우의 유체량보다 크게 형성되는 유체 제어장치.
In claim 5,
The difference between the measured values of the first sensor and the second sensor is equal to a preset value of the differential pressure generator,
The control module determines that the fluid volume when adjusting the opening rate of the inlet valve with the outlet valve open is greater than the fluid volume when adjusting the opening rate of the outlet valve with the inlet valve open. Formed fluid control device.
청구항 2에 있어서,
상기 판단모듈은, 상기 배출로에서 토출될 유체량이 미세유량 범위인지 혹은 일반유량 범위인지 입력받는 입력부재;를 더 포함하는 유체 제어장치.
In claim 2,
The determination module further includes an input member that receives input as to whether the amount of fluid to be discharged from the discharge path is in the micro flow rate range or the general flow rate range.
청구항 1에 있어서,
상기 배출로는, 유체가 통과할 때 차압을 발생시킬 수 있도록, 오리피스(Orifice) 구조로 형성되는 유체 제어장치.
In claim 1,
The discharge path is a fluid control device formed in an orifice structure to generate differential pressure when fluid passes through it.
청구항 8에 있어서,
상기 차압 발생부, 상기 유입단 밸브 및 상기 배출단 밸브는 각각 오리피스를 구비하고,
상기 차압 발생부의 오리피스의 크기는, 상기 유입단 밸브 및 상기 배출단 밸브에 구비된 오리피스의 크기보다 작고, 상기 배출로에 형성된 오리피스의 크기보다 크게 형성되는 유체 제어장치.
In claim 8,
The differential pressure generator, the inlet end valve, and the outlet end valve each have an orifice,
The size of the orifice of the differential pressure generator is smaller than the size of the orifice provided in the inlet valve and the outlet valve, and is larger than the size of the orifice formed in the discharge path.
유체 제어장치로 유체를 공급하고, 상기 유체 제어장치의 제1 유로에서 상기 유체 제어장치의 제2 유로로 유체를 이동시키는 과정;
상기 제1 유로에서의 유체의 압력값과 상기 제2 유로에서의 유체의 압력값을 측정하는 과정;
측정된 압력값들을 기반으로, 상기 유체 제어장치에서 일반유량 범위로 유체를 토출하는 과정;
상기 유체 제어장치에서 토출되는 유량 범위를 변경하는 과정;을 포함하고,
상기 토출되는 유량 범위를 변경하는 과정은,
상기 제1 유로에서 유체의 압력을 재측정하고, 상기 제1 유로의 온도를 측정하는 과정; 및
기 설정된 상기 제1 유로의 체적값과 재측정된 압력값 및 상기 제1 유로의 온도값을 기반으로, 상기 일반유량 범위보다 작은 유량 범위인 미세유량 범위로 유체를 토출하는 과정;을 포함하고,
상기 유체 제어장치는,
유체가 유입되는 유입로와 유체를 토출하는 배출로를 갖고, 내측에 상기 유입로와 연통 가능한 상기 제1 유로 및 상기 제1 유로와 연결되고 상기 배출로와 연통 가능한 상기 제2 유로를 형성하는 본체;
상기 제1 유로와 상기 제2 유로의 사이에 설치되는 차압 발생부;
상기 제1 유로와 상기 제2 유로 중 적어도 어느 하나에서 유체의 상태를 측정하기 위한 측정부;
상기 제2 유로와 상기 배출로 사이를 개폐시킬 수 있도록, 상기 제2 유로와 상기 배출로 사이에 배치되는 배출단 밸브;
상기 유입로와 상기 제1 유로 사이를 개폐시킬 수 있도록, 상기 유입로와 상기 제1 유로 사이에 배치되는 유입단 밸브; 및
상기 제1 유로의 기 설정된 체적값과 상기 측정부의 측정값 을 통해 상기 배출단 밸브 및 상기 유입단 밸브를 선택적으로 제어하여, 상기 배출로에서 토출되는 유체량을 미세유량 범위 및 미세유량 범위보다 큰 범위인 일반유량 범위로 제어하기 위한 제어부;를 포함하고,
상기 측정부는, 상기 제1 유로에서의 온도를 측정하기 위한 온도 센서를 포함하고,
상기 제어부는,
제1 센서, 제2 센서 및 상기 온도 센서로부터 측정값들을 수신하는 수신모듈;
상기 배출로에서 토출되어야 하는 유체량이 미세유량 범위인지 일반유량 범위인지 판단하기 위한 판단모듈; 및
상기 판단모듈과 상기 수신모듈에 연결되고, 상기 판단모듈의 판단 결과에 따라, 상기 유입단 밸브와 상기 배출단 밸브의 작동 순서 및 각각의 개폐량을 제어하는 제어모듈;을 포함하고,
상기 제어모듈은, 기 설정된 상기 제1 유로의 체적값과 상기 제1 센서 및 상기 온도 센서의 측정값들에 따라 하기의 수학식 1에 따른 조건으로, 상기 유입단 밸브와 상기 배출단 밸브를 교번하여 개폐시키는 유체 제어방법.
[수학식 1]

(여기서, Q(sccm)은 유체량값이고, P1은 유입단 밸브와 배출단 밸브를 폐쇄했을 때(즉, 제1 시점일 때) 제1 유로에서 유체의 압력값이고, P2는 유입단 밸브를 폐쇄하고 배출단 밸브를 개방했을 때(즉, 제2 시점일 때) 제1 유로에서 유체의 압력값이고, t는 제1 시점과 제2 시점 사이의 시간값이고, vol은 기 설정된 제1 유로의 체적값이고, temp는 제1 유로에서의 유체의 온도값을 의미한다.)
A process of supplying fluid to a fluid control device and moving the fluid from a first flow path of the fluid control device to a second flow path of the fluid control device;
A process of measuring the pressure value of the fluid in the first flow path and the pressure value of the fluid in the second flow path;
A process of discharging fluid in a general flow rate range from the fluid control device based on the measured pressure values;
Including a process of changing the flow rate range discharged from the fluid control device,
The process of changing the discharged flow rate range is,
A process of re-measuring the pressure of the fluid in the first flow path and measuring the temperature of the first flow path; and
A process of discharging fluid in a micro flow rate range, which is a flow rate range smaller than the general flow rate range, based on the preset volume value of the first flow path, the remeasured pressure value, and the temperature value of the first flow path,
The fluid control device,
A main body having an inflow path through which fluid flows in and an outlet path through which fluid is discharged, and forming on the inside the first flow path capable of communicating with the inflow path and the second flow path connected to the first flow path and capable of communicating with the discharge path. ;
a differential pressure generator installed between the first flow path and the second flow path;
a measuring unit for measuring the state of fluid in at least one of the first flow path and the second flow path;
a discharge end valve disposed between the second flow path and the discharge path to open and close the space between the second flow path and the discharge path;
an inflow end valve disposed between the inflow passage and the first flow passage to open and close the connection between the inflow passage and the first flow passage; and
The discharge end valve and the inlet end valve are selectively controlled through the preset volume value of the first flow path and the measurement value of the measuring unit, so that the amount of fluid discharged from the discharge passage is greater than the micro flow rate range and the micro flow rate range. It includes a control unit for controlling the general flow rate range,
The measuring unit includes a temperature sensor for measuring the temperature in the first flow path,
The control unit,
a receiving module that receives measured values from a first sensor, a second sensor, and the temperature sensor;
a judgment module for determining whether the amount of fluid to be discharged from the discharge path is in the fine flow rate range or the general flow rate range; and
A control module connected to the determination module and the receiving module, and controlling the operating sequence and opening/closing amounts of the inlet valve and the outlet valve according to the determination result of the determination module,
The control module alternates the inlet valve and the outlet valve under the condition according to Equation 1 below according to the preset volume value of the first flow path and measured values of the first sensor and the temperature sensor. A fluid control method that opens and closes.
[Equation 1]

(Here, Q (sccm) is the fluid volume value, P 1 is the pressure value of the fluid in the first flow path when the inlet and outlet valves are closed (i.e., at the first time), and P 2 is the inlet end valve. When the valve is closed and the outlet valve is opened (i.e., at the second time point), it is the pressure value of the fluid in the first flow path, t is the time value between the first time point and the second time point, and vol is the preset time point. It is the volume value of 1 flow path, and temp means the temperature value of the fluid in the first flow path.)
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