KR20090120906A - Flow rate measuring apparatus with integrated valve - Google Patents

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KR20090120906A KR1020080046955A KR20080046955A KR20090120906A KR 20090120906 A KR20090120906 A KR 20090120906A KR 1020080046955 A KR1020080046955 A KR 1020080046955A KR 20080046955 A KR20080046955 A KR 20080046955A KR 20090120906 A KR20090120906 A KR 20090120906A
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신재윤
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세메스 주식회사
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Abstract

PURPOSE: A flow rate measuring device integrated with a valve is provided to miniaturize and simplify a structure by forming a valve and a flow rate sensor inside a housing. CONSTITUTION: A flow rate measuring device(100) integrated with a valve comprises a housing, and a sensor(112), a flow rate regulating valve(114), and a controller(106). A port is formed in the housing, so the fluid flows inside and outside. The sensor is installed inside the housing. The sensor measures the flow rate supplied from a fluid source to a processing unit. The flow rate regulating valve is installed inside the housing. The flow rate regulating valve adjusts the flow rate supplied to the processing unit according to the flow rate measured by the sensor. The controller is electrically connected to the sensor. The controller monitors the flow rate measured from the sensor.

Description

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

본 발명은 유체를 공급하기 위한 장치에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로 밸브 일체형의 유량 측정 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a device for supplying a fluid, and more particularly to a flow measurement device of a valve unit.

일반적으로 반도체 소자, 액정 디스플레이 패널 등을 제조하는 반도체 제조 공정에서, 가스, 처리액 등을 공급하는 유체 공급원으로부터 공정 처리에 필요한 다양한 유체를 개별 또는 혼합하여 처리 유닛(예를 들어, 처리조, 챔버 등)으로 공급한다. 이를 위해 유체 공급원과 처리 유닛들 사이에는 유체들에 대응하여 복수 개의 배관들이 구비된다. 이러한 배관에는 유량을 조절하는 적어도 하나의 밸브와, 유체의 공급 유량을 조절하거나 모니터링하는 유량계가 설치된다. 여기서 유량계는 예를 들어, 유체의 종류 등에 대응하여 각각의 배관에 설치되고, 각 유량계의 전단, 후단 또는 전후단에 밸브가 필수적으로 설치된다.In general, in a semiconductor manufacturing process for manufacturing a semiconductor device, a liquid crystal display panel, etc., a processing unit (eg, a treatment tank, a chamber) is obtained by individually or mixing various fluids required for process processing from a fluid supply source supplying gas, a processing liquid, and the like. Etc.). To this end, a plurality of pipes are provided between the fluid source and the processing units corresponding to the fluids. Such piping is provided with at least one valve for adjusting the flow rate and a flow meter for adjusting or monitoring the supply flow rate of the fluid. Here, the flowmeter is installed in each pipe corresponding to the kind of fluid, for example, and a valve is necessarily provided in the front, rear, or front and rear ends of each flowmeter.

따라서 반도체 제조 공정을 처리하는 기판 처리 장치는 일정량의 유체가 처리 유닛으로 안정적으로 공급되도록 밸브의 개폐를 제어하고, 배관을 통해 공급되는 약액의 유량을 유량계를 통해 실시간으로 측정하여 약액의 공급량을 모니터링한 다.Therefore, the substrate processing apparatus that processes the semiconductor manufacturing process controls the opening and closing of the valve so that a certain amount of fluid is stably supplied to the processing unit, and monitors the supply amount of the chemical liquid by measuring the flow rate of the chemical liquid supplied through the pipe through a flow meter in real time. do.

도 1을 참조하면, 기판 처리 장치(2)는 예를 들어, 가스, 처리액 등의 유체를 공급하는 유체 공급원(4)과, 기판을 공정 처리하는 처리 유닛(10) 사이의 배관(12)에 유량을 측정하는 유량계(6) 및, 적어도 하나의 밸브(8)를 구비한다. 이러한 배관(12)은 유체의 종류에 따라 복수 개가 구비되며, 각각의 배관(12)에는 유량계(6)와 밸브(8)가 설치된다. 또 기판 처리 장치(2)는 유량계(6)로부터 측정된 유량을 모니터링하거나 제어하기 위하여 유량계(6)와 연결되는 컨트롤러(14)를 포함한다.Referring to FIG. 1, the substrate processing apparatus 2 includes, for example, a pipe 12 between a fluid supply source 4 for supplying a fluid such as a gas and a processing liquid, and a processing unit 10 for processing a substrate. It includes a flow meter (6) for measuring the flow rate and at least one valve (8). The pipe 12 is provided with a plurality depending on the type of fluid, each of the pipe 12 is provided with a flow meter 6 and the valve (8). The substrate processing apparatus 2 also includes a controller 14 connected with the flow meter 6 for monitoring or controlling the flow rate measured from the flow meter 6.

컨트롤러(14)는 케이블(16) 등으로 통해 유량계(6)와 전기적으로 연결되고, 유량계(6)를 통해 실시간으로 측정된 유량 정보를 받아서 모니터링한다. 즉, 컨트롤러(14)는 유량계(6)로부터 실시간으로 측정된 유량을 판별하여 공정 조건에 적합하도록 유량을 제어한다. 이 때, 밸브(8)가 오토 밸브인 경우, 컨트롤러(14)와 밸브(8)가 전기적으로 연결되어, 밸브(8)의 개폐량을 자동 조절할 수 있으며, 밸브(8)가 메뉴얼 밸브인 경우에는 컨트롤러(14)는 측정된 유량 정보를 작업자에게 제공하여 밸브(8)의 조절 레버를 이용하여 개폐량을 조절하도록 제어한다.The controller 14 is electrically connected to the flow meter 6 through a cable 16 or the like, and receives and monitors flow rate information measured in real time through the flow meter 6. That is, the controller 14 determines the flow rate measured in real time from the flow meter 6 and controls the flow rate to suit the process conditions. In this case, when the valve 8 is an auto valve, the controller 14 and the valve 8 are electrically connected to each other so that the opening and closing amount of the valve 8 can be automatically adjusted, and the valve 8 is a manual valve. The controller 14 provides the operator with the measured flow rate information to control the amount of opening and closing using the control lever of the valve 8.

이러한 기판 처리 장치(2)는 유량계(6)의 전후단에 적어도 하나의 밸브(8)가 반드시 설치되어야 하기 때문에, 유량계(6)와 밸브(8)간의 연결을 위한 부품수가 증가되고, 이로 인해 설치 및 유지 보수시 작업 공수가 많아지게 된다. 예를 들어, 각각의 배관(12)에 유량계(6)와 밸브(8)를 설치하는 경우, 유량계(6)와 밸브(8) 사이의 연결부재 및 밸브 속의 오링(o-ring)(미도시됨) 등의 부품 사용이 증가되며, 또한 연결 부위에 추가 용접 작업 등이 필요하다. 그 결과, 기판 처리 장치(2)의 제조 원가가 상승하는 문제점이 있다.In the substrate processing apparatus 2, since at least one valve 8 must be installed at the front and rear ends of the flow meter 6, the number of parts for the connection between the flow meter 6 and the valve 8 increases, thereby. During the installation and maintenance work will be increased. For example, in the case where the flowmeter 6 and the valve 8 are provided in each pipe 12, the connecting member between the flowmeter 6 and the valve 8 and an o-ring in the valve (not shown) The use of parts is increased, and additional welding work is required at the connection part. As a result, there is a problem that the manufacturing cost of the substrate processing apparatus 2 rises.

본 발명의 목적은 부품수를 줄여서 제조 단가를 감소할 수 있는 밸브 일체형의 유량 측정 장치를 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide a valve-integrated flow rate measuring device that can reduce the manufacturing cost by reducing the number of parts.

본 발명의 다른 목적은 유지 보수 및 작업 공수를 줄이기 위한 밸브 일체형의 유량 측정 장치를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a valve-integrated flow rate measuring apparatus for reducing maintenance and work maneuvers.

본 발명의 또 다른 목적은 설치 공간을 줄이기 위한 밸브 일체형의 유량 측정 장치를 제공하는 것이다.Still another object of the present invention is to provide a valve-integrated flow rate measuring device for reducing installation space.

상기 목적들을 달성하기 위한, 본 발명의 유량 측정 장치는 밸브를 일체형으로 구비하는데 그 한 특징이 있다. 이와 같이 유량 측정 장치는 소형화, 단순화 및 제조 원가 절감을 가능하게 한다.In order to achieve the above objects, the flow rate measuring device of the present invention is characterized by having a valve integrally. As such, the flow measurement device enables miniaturization, simplification and cost reduction of manufacturing.

본 발명의 유량 측정 장치는, 유체가 유입 및 배출되는 포트들이 제공되는 하우징과; 상기 하우징 내부에 설치되어 유체 공급원으로부터 처리 유닛으로 공급되는 유량을 측정하는 센서 및; 상기 하우징 내부에 설치되어, 상기 센서의 측정된 유량에 대응하여 상기 처리 유닛으로 공급되는 유량을 조절하는 밸브를 포함한다.The flow measurement device of the present invention comprises: a housing provided with ports through which fluid is introduced and discharged; A sensor installed inside the housing to measure a flow rate supplied from a fluid supply to the processing unit; And a valve installed inside the housing to adjust a flow rate supplied to the processing unit in response to the measured flow rate of the sensor.

한 실시예에 있어서, 상기 유량 측정 장치는; 상기 센서와 전기적으로 연결되고, 상기 센서로부터 측정된 유량을 모니터링하는 컨트롤러를 더 포함한다.In one embodiment, the flow rate measuring device; And a controller that is electrically connected to the sensor and monitors the flow rate measured from the sensor.

다른 실시예에 있어서, 상기 밸브는 메뉴얼 밸브로 구비되되; 상기 밸브는 상기 하우징 일측에 상기 센서의 측정된 유량에 대응하여 상기 처리 유닛으로 공급 되는 유량을 조절하는 조절 레버를 구비한다.In another embodiment, the valve is provided as a manual valve; The valve has a control lever on one side of the housing to adjust the flow rate supplied to the processing unit in response to the measured flow rate of the sensor.

또 다른 실시예에 있어서, 상기 하우징은 상기 컨트롤러와 상기 센서를 전기적으로 연결하는 케이블이 외부로 배치된다.In another embodiment, the housing is disposed to the outside of the cable for electrically connecting the controller and the sensor.

또 다른 실시예에 있어서, 상기 밸브는 오토 밸브로 구비되되; 상기 밸브는 상기 컨트롤러에 의해 상기 센서의 측정된 유량에 대응하여 상기 처리 유닛으로 공급되는 유량을 자동 조절한다.In yet another embodiment, the valve is provided with an auto valve; The valve automatically adjusts the flow rate supplied to the processing unit in response to the measured flow rate of the sensor by the controller.

상술한 바와 같이, 본 발명의 유량 측정 장치는 하우징 내부에 밸브와 유량 측정용 센서를 구비함으로써, 구조를 단순화 및 소형화할 수 있고, 이로 인하여 제조 원감를 절감하는 효과를 얻을 수 있다.As described above, the flow rate measuring apparatus of the present invention can be simplified and downsized by providing a valve and a sensor for measuring the flow rate in the housing, thereby reducing the production feeling.

또한, 본 발명의 유량 측정 장치를 구비하는 반도체 제조 설비, 기판 처리 장치 및, 유체 공급 장치 등에서 배관의 설치 구조를 단순화시킬 수 있으며, 설치 공간을 최소화할 수 있다.In addition, it is possible to simplify the installation structure of the piping in the semiconductor manufacturing equipment, the substrate processing apparatus, the fluid supply apparatus, etc. including the flow rate measuring apparatus of the present invention, it is possible to minimize the installation space.

본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 서술하는 실시예로 인해 한정되어지는 것으로 해석되어서는 안된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서 도면에서의 구성 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어진 것이다.The embodiments of the present invention may be modified in various forms, and the scope of the present invention should not be interpreted as being limited by the embodiments described below. This embodiment is provided to more completely explain the present invention to those skilled in the art. Therefore, the shape of the components in the drawings, etc. have been exaggerated to emphasize a more clear description.

이하 첨부된 도 2 및 도 3을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 2 and 3.

도 2는 본 발명에 따른 기판 처리 장치의 일부 구성을 도시한 블럭도이다.2 is a block diagram showing a partial configuration of a substrate processing apparatus according to the present invention.

도 2를 참조하면, 기판 처리 장치(100)는 본 발명에 따른 밸브 일체형의 유량 측정 장치(110)를 포함한다. 기판 처리 장치(100)는 예를 들어, 증착, 세정, 식각, 도포 및, 현상 공정 등을 처리하기 위하여, 적어도 하나의 유체 공급원(102)과, 적어도 하나의 처리 유닛(104) 사이를 연결하는 적어도 하나의 배관(108)이 설치된다.Referring to FIG. 2, the substrate processing apparatus 100 includes a valve-integrated flow rate measuring apparatus 110 according to the present invention. The substrate processing apparatus 100 connects between at least one fluid source 102 and at least one processing unit 104, for example, to process deposition, cleaning, etching, coating, developing processes, and the like. At least one tubing 108 is installed.

유체 공급원(102)은 예컨대, 다양한 가스, 처리액 등에 대응하여 적어도 하나가 구비되고, 각각의 배관(108)으로 개별 또는 혼합하여 공급한다.For example, at least one fluid supply 102 may be provided corresponding to various gases, treatment liquids, and the like, and may be individually or mixedly supplied to each pipe 108.

처리 유닛(104)은 예컨대, 처리조, 공정 챔버 등으로 구비되며, 배관(108)을 통해 유체를 공급받아서 기판을 공정 처리한다.The processing unit 104 is provided with, for example, a treatment tank, a process chamber, or the like, and receives a fluid through a pipe 108 to process a substrate.

그리고 유량 측정 장치(110)는 밸브(114)와 유량 측정용 센서(112)가 일체형으로 구비되며, 센서(112)와 전기적으로 연결되고, 센서(112)로부터 측정된 유량을 모니터링하는 컨트롤러(106)를 포함한다.In addition, the flow rate measuring device 110 includes a valve 114 and a flow rate measuring sensor 112 integrally, and are electrically connected to the sensor 112 and a controller 106 for monitoring the flow rate measured from the sensor 112. ).

구체적으로 도 3을 참조하면, 유량 측정 장치(110)는 배관(108)에 설치되고 양측에 유체가 유입 및 배출되는 포트(113, 115)들이 제공되는 하우징(111)과, 하우징(111) 내부에 설치되어 유체 공급원(102)으로부터 처리 유닛(104)으로 공급되는 유량을 측정하는 센서(112) 및, 하우징(111) 내부에 설치되어, 센서(112)의 측정된 유량에 대응하여 처리 유닛(104)으로 공급되는 유량을 조절하는 밸브(114)를 포함한다. 또 유량 측정 장치(110)는 센서(112)와 컨트롤러(106)를 전기적으로 연결하는 케이블(118)이 하우징(111) 외부로 배치된다.Specifically, referring to FIG. 3, the flow rate measuring device 110 is installed in the pipe 108 and provided with ports 113 and 115 through which fluids are introduced and discharged on both sides thereof, and inside the housing 111. Sensor 112 for measuring the flow rate supplied from the fluid supply source 102 to the processing unit 104, and installed inside the housing 111, corresponding to the measured flow rate of the sensor 112 ( And a valve 114 that regulates the flow rate supplied to 104. In addition, in the flow rate measuring device 110, a cable 118 that electrically connects the sensor 112 and the controller 106 is disposed outside the housing 111.

예를 들어, 포트(113, 115)들은 유체 공급원(102) 측의 배관(108)에 연결되는 유입 포트와, 처리 유닛(104) 측의 배관(108)에 연결되는 유출 포트를 포함한다. 또 밸브(114)는 메뉴얼 밸브로 구비되는 경우, 하우징(111) 일측에 센서(112)의 측정된 유량에 대응하여 처리 유닛(104)으로 공급되는 유량을 조절하는 조절 레버(116)를 구비한다. 다른 예로서, 밸브(114)가 오토 밸브로 구비되는 경우, 밸브(114)는 컨트롤러(106)와 전기적으로 연결되어, 컨트롤러(106)에 의해 센서(112)의 측정된 유량에 대응하여 처리 유닛(104)으로 공급되는 유량을 자동 조절할 수 있다.For example, the ports 113, 115 include an inlet port connected to the piping 108 on the fluid source 102 side and an outlet port connected to the piping 108 on the processing unit 104 side. In addition, when the valve 114 is provided as a manual valve, one side of the housing 111 includes an adjustment lever 116 for adjusting the flow rate supplied to the processing unit 104 in response to the measured flow rate of the sensor 112. . As another example, when the valve 114 is provided with an auto valve, the valve 114 is electrically connected to the controller 106, corresponding to the measured flow rate of the sensor 112 by the controller 106. Flow rate supplied to 104 may be automatically adjusted.

본 발명의 유량 측정 장치(110)는 밸브(114)와 유량 측정용 센서(112)를 하나의 하우징(111) 내부에 배치함으로써, 종래의 밸브와 유량계 간의 연결 부위에 별도의 장치가 필요하지 않으므로, 소형화 및 제조 단가를 줄일 수 있다.In the flow measuring apparatus 110 of the present invention, since the valve 114 and the flow measuring sensor 112 are disposed in one housing 111, a separate device is not required at the connection portion between the conventional valve and the flow meter. The size, size and manufacturing cost can be reduced.

따라서 기판 처리 장치(100)는 복수 개의 배관(108)들에 밸브 일체형의 유량 측정 장치(110)를 설치함으로써, 배관(108)의 설치 구조가 단순화되고, 설치 공간을 줄일 수 있다.Therefore, the substrate processing apparatus 100 may install the valve-integrated flow rate measuring device 110 in the plurality of pipes 108, thereby simplifying the installation structure of the pipes 108 and reducing the installation space.

이상에서, 본 발명에 따른 밸브 일체형의 유량 측정 장치의 구성 및 작용을 상세한 설명과 도면에 따라 도시하였지만, 이는 실시예를 들어 설명한 것에 불과하며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경이 가능하다.In the above, the configuration and operation of the valve-integrated flow rate measuring device according to the present invention has been shown in accordance with the detailed description and drawings, but this is merely described by way of example, and various changes without departing from the technical spirit of the present invention. And changes are possible.

도 1은 일반적인 유체 공급을 위한 기판 처리 장치의 일부 구성을 도시한 블럭도;1 is a block diagram showing some components of a substrate processing apparatus for a general fluid supply;

도 2는 본 발명에 따른 유체 공급을 위한 기판 처리 장치의 일부 구성을 도시한 블럭도; 그리고2 is a block diagram showing a partial configuration of a substrate processing apparatus for supplying fluid according to the present invention; And

도 3은 도 2에 도시된 밸브 일체형 유량계의 구성을 도시한 사시도이다.3 is a perspective view showing the configuration of the valve-integrated flow meter shown in FIG.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings

100 : 기판 처리 장치 102 : 유체 공급원100 substrate processing apparatus 102 fluid supply source

104 : 처리 유닛 106 : 컨트롤러104: processing unit 106: controller

108 : 배관 110 : 유량 측정 장치108: pipe 110: flow measurement device

111 : 하우징 112 : 센서111 housing 112 sensor

113, 115 : 연결부재 114 : 밸브113, 115: connection member 114: valve

116 : 조절 레버 118 : 케이블116: control lever 118: cable

Claims (5)

유량 측정 장치에 있어서:In the flow measurement device: 유체가 유입 및 배출되는 포트들이 제공되는 하우징과;A housing provided with ports into and out of the fluid; 상기 하우징 내부에 설치되어 유체 공급원으로부터 처리 유닛으로 공급되는 유량을 측정하는 센서 및;A sensor installed inside the housing to measure a flow rate supplied from a fluid supply to the processing unit; 상기 하우징 내부에 설치되어, 상기 센서의 측정된 유량에 대응하여 상기 처리 유닛으로 공급되는 유량을 조절하는 밸브를 포함하는 것을 특징으로 하는 유량 측정 장치.And a valve installed inside the housing to adjust a flow rate supplied to the processing unit in response to the measured flow rate of the sensor. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 유량 측정 장치는;The flow rate measuring device is; 상기 센서와 전기적으로 연결되고, 상기 센서로부터 측정된 유량을 모니터링하는 컨트롤러를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유량 측정 장치.And a controller electrically connected to the sensor and configured to monitor the flow rate measured from the sensor. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 밸브는 메뉴얼 밸브로 구비되되;The valve is provided as a manual valve; 상기 밸브는 상기 하우징 일측에 상기 센서의 측정된 유량에 대응하여 상기 처리 유닛으로 공급되는 유량을 조절하는 조절 레버를 구비하는 것을 특징으로 하는 유량 측정 장치.The valve has a flow rate measuring device on one side of the housing having a control lever for adjusting the flow rate supplied to the processing unit in response to the measured flow rate of the sensor. 제 2 항에 있어서,The method of claim 2, 상기 하우징은 상기 컨트롤러와 상기 센서를 전기적으로 연결하는 케이블이 외부로 배치되는 것을 특징으로 하는 유량 측정 장치.The housing is a flow rate measuring device, characterized in that the cable that is electrically connected to the controller and the sensor is disposed outside. 제 2 항에 있어서,The method of claim 2, 상기 밸브는 오토 밸브로 구비되되;The valve is provided with an auto valve; 상기 밸브는 상기 컨트롤러에 의해 상기 센서의 측정된 유량에 대응하여 상기 처리 유닛으로 공급되는 유량을 자동 조절되는 것을 특징으로 하는 유량 측정 장치.And the valve automatically adjusts the flow rate supplied to the processing unit in response to the measured flow rate of the sensor by the controller.
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