KR20090025823A - 이동없이 가능한 진공게이지의 교정/시험 장치 및 그 방법 - Google Patents

이동없이 가능한 진공게이지의 교정/시험 장치 및 그 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 이동이 가능한 진공게이지 교정장치를 개발하여 운전중에 있는 진공장치에 부착된 진공게이지를 떼거나 이동하지 않고 진공 운전 상태에서 교정이 가능토록 한 이동없이 가능한 진공게이지의 교정/시험 장치 및 그 방법을 제공하기 위한 것으로, 상기의 목적을 달성하기 위한 일실시예에 따른 본 발명의 구체적인 수단은, 진공장치에 연결된 피교정용 진공게이지를 교정/시험 하기 위한 장치에 있어서, 상기 진공장치와 피교정용 진공게이지를 연결하는 관로를 개폐하는 진공차단용 밸브와; 상기 피교정용 진공게이지에 연결된 게이지 교정장치로 구성되고, 상기 게이지 교정장치는, 상기 피교정용 진공게이지측에 기준용 진공게이지, 진공연결용 밸브, 진공챔버, 게이트밸브 및 배기장치가 순차적으로 연결 구비되고; 상기 진공챔버에 압력을 발생시키기 위해 진공챔버와 연결된 가스공급원과; 상기 가스공급원내의 가스 흐름을 제어하여 진공챔버로 공급하는 리크밸브와; 상기 진공챔버내의 진공압을 측정하기 위한 진공챔버용 진공게이지가 포함되어 구성된 것을 특징으로 한다.
진공, 진공장치, 진공게이지, 교정, 이온게이지, 반도체, 디스플레이

Description

이동없이 가능한 진공게이지의 교정/시험 장치 및 그 방법{A calibration/test apparatus and method for vacuum gauges without movement}
본 발명은 진공게이지의 교정/시험 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 특히 운전 중에 있는 진공장치에 부착된 진공게이지를 떼거나 이동하지 않은 상태에서 교정이 가능토록 한 이동없이 가능한 진공게이지의 교정/시험 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
본 기술은 운전중인 진공장치에 부착된 진공게이지를 장치에서 분리하지 않고 이동형 교정장치에 부착된 기준용 진공게이지와 비교하여 교정이 가능하게 하는 기술이다.
지금까지 대부분의 진공게이지를 교정(calibration)이나 시험(test)하기 위해서는 운전중인 진공장치를 정지하고 게이지를 떼어서 이동하여 별도로 준비된 교정장치에서 교정해야만 했다.
따라서 진공장치를 정지하고 게이지를 이동하여 교정한 다음 다시 부착하여 가동해야 하므로 시간과 경제적인 손실이 매우 컸다.
여기서 진공장치란 예로 반도체, 디스플레이 제조공정에 사용되는 챔버 장비등이 될 수 있다.
따라서 본 발명은 상기와 같은 사정을 감안하여 창출된 것으로, 이동이 가능한 진공게이지 교정장치를 개발하여 동작중에 있는 진공장치에 부착된 진공게이지를 떼거나 이동하지 않고 진공 운전 상태에서 교정이 가능토록 한 이동없이 가능한 진공게이지의 교정/시험 장치 및 그 방법을 제공함에 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구체적인 수단은,
진공장치에 연결된 피교정용 진공게이지를 교정/시험 하기 위한 장치에 있어서,
상기 진공장치와 피교정용 진공게이지를 연결하는 관로를 개폐하는 진공차단용 밸브와;
상기 피교정용 진공게이지에 연결된 게이지 교정장치로 구성되고, 상기 게이지 교정장치는,
상기 피교정용 진공게이지측에 기준용 진공게이지, 진공연결용 밸브, 진공챔버, 게이트밸브 및 배기장치가 순차적으로 연결 구비되고;
상기 진공챔버에 압력을 발생시키기 위해 진공챔버와 연결된 가스공급원과;
상기 가스공급원내의 가스 흐름을 제어하여 진공챔버로 공급하는 리크밸브와;
상기 진공챔버내의 진공압을 측정하기 위한 진공챔버용 진공게이지가 포함되어 구성된 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명에 따르면,
상기 게이지 교정장치는 연결포트를 매개로 상기 피교정용 진공게이지에 착탈 가능하게 접속되도록 구성된 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명에 따르면,
상기 진공챔버내에는 기체 흐름을 안정시킴과 동시에 압력구배를 작게 하는 오리피스가 더 구비된 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명에 따르면,
상기 가스공급원은 소정의 압력하에서 가스를 저장하고 있는 가스탱크로 구성된 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명에 따른 운전 중인 진공장치에 연결된 피교정용 진공게이지를 교정/시험 하기 위한 방법은,
진공장치와 피교정용 진공게이지를 연결하는 관로를 진공차단용 밸브로 차단하는 단계와;
상기 피교정용 진공게이지측의 연결포트에 이동용 진공게이지 교정장치를 연결하는 단계와;
상기 이동용 진공게이지 교정장치의 진공연결용 밸브와 게이트밸브를 열어놓고 배기장치를 가동하여 진공챔버와 모든 연결배관을 진공 분위기로 형성하는 단계와;
피교정용 진공게이지의 측정 범위에 따른 저/고 진공압 상태를 판단하는 단계와;
저진공압으로 판단될 경우 게이트밸브를 닫고 리크밸브를 열어 진공챔버내의 압력을 증가시키면서 피교정용 진공게이지와 기준용 진공게이지의 각기 지시압력을 기록 비교하여 교정값을 획득하는 단계;를 포함하여 이루어진다.
또한 본 발명에 따르면, 이온게이지로 진공챔버의 압력을 측정하여 도달압력을 확인하는 단계가 더 포함되어 있는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명에 따르면,
고진공압으로 판단될 경우, 게이트 밸브와 리크밸브를 열어 진공챔버내의 압력을 증가시키면서 피교정용 진공게이지와 기준용 진공게이지의 각기 지시압력을 기록 비교하여 교정값을 획득하는 단계를 포함하여 이루어진다.
또한 본 발명에 따르면,
상기 진공챔버에 흐르는 가스공급원측의 가스가 오리피스를 통과하도록 한 것을 특징으로 한다.
본 발명의 이동없이 가능한 진공게이지의 교정/시험 장치 및 그 방법에 따르면, 반도체 제조공정, 디스플레이 제조공정, 기타 모든 진공장치 등에 부착되어 공정의 진공 압력을 측정하는데 사용되는 진공게이지를 탈착이나 이동없이 진공 작동 상태에서 비교 교정이 가능하다.
따라서 진공장치의 운전중에도 진공게이지의 교정/시험이 가능하므로 경제성 과 효율성을 획기적으로 향상시킬 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 이동없이 가능한 진공게이지의 교정/시험 장치의 구성도이고, 도 2는 본 발명에 따른 이동없이 가능한 진공게이지의 교정/시험 방법의 제어흐름도이다.
본 발명은 도 1에서와 같이 진공장치(10)에 연결된 피교정용 진공게이지(12)를 교정/시험 하기 위한 장치에 있어서, 상기 진공장치(10)와 피교정용 진공게이지(12)를 연결하는 관로(14)에 진공차단용 밸브(16)가 설치된다.
따라서 진공차단용 밸브(16)를 닫게 되면, 피교정 진공게이지(12)에는 진공장치(10)측의 진공압이 작용되지 않는다.
상기 진공차단용 밸브(16)와 피교정용 진공게이지(12)를 연결하는 관로(18)에는 게이지 교정장치(100)가 연결 구성되어 있다.
게이지 교정장치(100)는 진공챔버(120)에서 일어난 진공 압력으로 기준용 진공게이지(110)와 피교정용 진공게이지(12)의 지시된 각 진공압력의 차로서 교정값을 얻어내는 장치이다.
이때 진공챔버(120)내의 진공압을 조정하기 위해 가스공급원(150)이 이용된다.
먼저, 상기 게이지 교정장치(100)는, 상기 관로(18)에 기준용 진공게이 지(110)와 진공챔버(120)가 병열 연결되어 설치된다.
상기 기준용 진공게이지(110)와 진공챔버(120)를 연결하는 관로(112)에는 진공연결용 밸브(170)가 설치되어 있다.
상기 진공챔버(120)에는 진공챔버(120)내 진공을 발생시키는 배기장치(134)와 이를 유지시키기 위한 게이트 밸브(132)가 설치된다. 게이트 밸브(132)는 배기장치(134)와 진공챔버(120)의 사이에 연결 설치된다.
여기서 배기장치(134)는 본 실시예에서 로터리 펌프와 터보 펌프를 조합하여 구성한 것이다.
상기 진공챔버(120)에는 진공챔버(120)내의 진공도를 측정하는 챔버용 진공게이지(140)가 설치된다. 본 실시예에서 챔버용 진공게이지(140)는 이온게이지로 구성하였다.
상기 진공챔버(120)에는 진공챔버(120)내에 원하는 압력을 발생시키기 위해 가스공급원(150)이 연결되어 있고, 상기 가스공급원(150)와 진공챔버(120)를 연결하는 관로(152)에는 상기 가스공급원(150)내의 가스 흐름을 단속시키는 리크밸브(160)가 설치되어 있다.
본 실시예에서 가스공급원(150)은 소정의 압력하에서 가스를 저장하고 있는 가스탱크로 구성하였다.
바람직하게 본 발명은 상기 관로(18)에 게이지 교정장치(100)를 착탈가능하게 접속시킬 수 있는 연결포트(20)가 설치된다.
또한 상기 진공챔버(120)에는 기체 흐름을 안정시킴과 동시에 압력구배를 작 게 하는 오리피스(122)가 구비됨이 좋다.
이와 같이 구성된 본 실시예의 작용을 설명한다.
먼저, 진공차단용 밸브(14)를 닫고(S10), 운전 중인 진공장치(10)와 피교정용 진공게이지(12)를 연결하는 관로를 차단한다. 이때 진공장치(10)에는 게이트밸브(9)가 열린 상태에서 배기장치(8)가 가동되어 진공이 형성된 상태이다.
다음, 연결포트(20)에 이동용 진공게이지 교정장치(100)가 연결된다(S11).
그 다음 진공연결용 밸브(170)와 게이트밸브(132)가 열리고(S12), 배기장치(134)가 가동된다(S13). 이렇게 되면 진공챔버(120)와 이 진공챔버(120)에 연결된 모든 연결배관이 진공상태로 된다.
그 다음, 챔버용 진공게이지(140)로 진공챔버(120)의 압력을 측정하여 도달압력(ultimate pressure)이 충분하게 낮은지 확인한다(S14).
그 다음 진공챔버(120)가 도달 압력에 이르면 피교정용 진공게이지(12)의 사용 진공압을 판단하게 된다(S15).
여기서, 피교정용 진공게이지(12)가 저진공압(측정범위: 약 0.1Pa~100kPa)으로 판단될 경우 게이트밸브(132)가 닫히고(S16), 리크밸브(160)가 열린다(S17).
이렇게 되면 가스공급원(150)내의 가스가 진공챔버(120)내로 채워져 압력을 증가시키면서 피교정용 진공게이지(12)와 기준용 진공게이지(110)의 각기 지시압력을 기록하여 비교 교정하게 된다(S18).
즉, 피교정용 진공게이지(12)와 기준용 진공게이지(110)가 각기 가리키는 지시압력의 차를 보정값으로 하여 피교정용 진공게이지(12)를 교정하게 된다.
한편, 상기 피교정용 진공게이지(12)가 고진공(측정범위: 약
Figure 112007065151874-PAT00001
~
Figure 112007065151874-PAT00002
) 게이지인 경우에는 게이트밸브(132)를 열고(S19), 리크밸브(160)가 열려(S17) 가스공급원(150)내의 가스를 흘리면서 진공챔버(120)내에 원하는 압력을 발생시키고, 이때 피교정용 진공게이지(12)와 기준용 진공게이지(110)의 각 지시압력을 기록 비교하여 교정값을 얻게 된다(S18).
이때 상기 진공챔버(120)에 흐르는 기체 흐름은 오리피스(122)를 통하기 때문에 안정되고, 또한 진공게이지(12,110)가 연결된 배관의 압력구배를 최소화시키게 된다.
여기서, 기준용 진공게이지(110)는 표준기로부터 사전에 교정되어 있어야 하고, 리크밸브(160)를 열어 진공챔버(120)에 원하는 압력이 발생되면 동시에 피교정용 진공게이지(12)와 기준용 진공게이지(110)의 지시압력을 읽어서 기록한다.
바람직하게는 진공챔버(120)에 원하는 최대압력까지 증가시키면서 피교정용 진공게이지(12)를 기준용 진공게이지(110)와 비교 교정한다.
또한, 각기 저진공 및 고진공 과정에서 교정이 반복 필요한 경우 배기장치(134)를 가동시켜 각 연결 배관의 진공 분위기 상태에서 리크밸브(160)를 조작하여 피교정용 진공게이지(12)와 기준용 진공게이지(110)의 지시압력의 차를 비교 교정하는 작업을 반복 수행한다.
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.
본 명세서에서 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술하는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어서 해석되어서는 아니된다.
도 1은 본 발명에 따른 이동없이 가능한 진공게이지의 교정/시험 장치의 개략적인 구성도이고,
도 2는 본 발명에 따른 이동없이 가능한 진공게이지의 교정/시험 장치를 이용한 제어방법의 흐름도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
16: 진공차단용 밸브
110: 기준용 진공게이지
120: 진공챔버
122: 오리피스
132: 게이트 밸브
134: 배기장치
140: 챔버용 진공게이지
150: 가스공급원
160: 리크밸브
170: 진공연결용 밸브

Claims (8)

  1. 진공장치(10)에 연결된 피교정용 진공게이지(12)를 교정/시험 하기 위한 장치에 있어서,
    상기 진공장치(10)와 피교정용 진공게이지(12)를 연결하는 관로(14,18)를 개폐하는 진공차단용 밸브(16)와;
    상기 피교정용 진공게이지(12)에 연결된 게이지 교정장치(100)로 구성되고, 상기 게이지 교정장치(100)는,
    상기 피교정용 진공게이지(12)측에 기준용 진공게이지(110), 진공연결용 밸브(170), 진공챔버(120), 게이트밸브(132) 및 배기장치(134)가 순차적으로 연결 구비되고;
    상기 진공챔버(120)에 압력을 발생시키기 위해 상기 진공챔버(120)와 연결된 가스공급원(150)과;
    상기 가스공급원(150)내의 가스 흐름을 제어하여 상기 진공챔버(120)로 공급하는 리크밸브(160)와;
    상기 진공챔버(120)내의 진공압을 측정하기 위한 진공챔버용 진공게이지(140)가 포함되어 구성된 것을 특징으로 하는 이동없이 가능한 진공게이지의 교정/시험 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 게이지 교정장치(100)는 연결포트(20)를 매개로 상기 피교정용 진공게이지(12)에 착탈 가능하게 접속되도록 구성된 것을 특징으로 하는 이동없이 가능한 진공게이지의 교정/시험 장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 진공챔버(120)내에는 기체 흐름을 안정시킴과 동시에 압력구배를 작게 하는 오리피스(122)가 더 구비된 것을 특징으로 하는 이동없이 가능한 진공게이지의 교정/시험 장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 가스공급원(150)은 소정의 압력하에서 가스를 저장하고 있는 가스탱크로 구성된 것을 특징으로 하는 이동없이 가능한 진공게이지의 교정/시험 장치.
  5. 운전 중인 진공장치(10)에 연결된 피교정용 진공게이지(12)를 교정/시험 하기 위한 방법에 있어서,
    (a) 진공장치(10)와 피교정용 진공게이지(12)를 연결하는 관로를 진공차단용 밸브(14)를 닫힘 조작하여 차단하는 단계와;
    (b) 상기 피교정용 진공게이지(12)측의 연결포트(20)에 이동용 진공게이지 교정장치(100)를 연결하는 단계와;
    (c) 상기 이동용 진공게이지 교정장치(100)의 진공연결용 밸브(170)와 게이 트밸브(132)를 열어놓고 배기장치(134)를 가동하여 진공챔버(120)와 모든 연결배관을 진공 분위기로 형성하는 단계와;
    (d) 피교정용 진공게이지(12)의 측정 범위에 따른 저/고 진공압 상태를 판단하는 단계와;
    (e) 상기 (d)단계에서 저진공압으로 판단될 경우 게이트밸브(132)를 닫고 리크밸브(160)를 열어 진공챔버(120)내의 압력을 증가시키면서 피교정용 진공게이지(12)와 기준용 진공게이지(110)의 각기 지시압력을 기록 비교하여 교정값을 획득하는 단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 이동없이 가능한 진공게이지의 교정/시험 방법.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 (c)단계와 (d)단계의 사이에 챔버용 진공게이지(140)로 진공챔버(120)의 압력을 측정하여 도달압력을 확인하는 단계가 더 포함되어 있는 것을 특징으로 하는 이동없이 가능한 진공게이지의 교정/시험 방법.
  7. 제 5항에 있어서,
    상기 (d)단계에서 고진공압으로 판단될 경우, 게이트 밸브(132)와 리크밸브(160)를 열어 진공챔버(120)내의 압력을 증가시키면서 피교정용 진공게이지(12)와 기준용 진공게이지(110)의 각기 지시압력을 기록 비교하여 교정값을 획득하는 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 이동없이 가능한 진공게이지의 교정 /시험 방법.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 진공챔버(120)에 흐르는 가스공급원(150)측의 가스가 오리피스(122)를 통과하도록 한 것을 특징으로 하는 이동없이 가능한 진공게이지의 교정/시험 방법.
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