KR20190073811A - Flow control apparatus - Google Patents

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KR20190073811A
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노태섭
박용균
안치원
손병근
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주식회사 원익아이피에스
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Abstract

The present invention relates to a flow rate control apparatus capable of collectively performing flow rate measurement and flow rate control. According to the present invention, the flow rate control apparatus comprises: a gate valve connected to a conduit to control the flow rate; an actuator operating the gate valve; a first flow rate detection unit using a first type sensor installed in a branch conduit, which is branched from inlet and outlet sides of the conduit to allow a part of a fluid flowing through the conduit, to measure a flow rate in the conduit; a second flow rate detection unit using a second type sensor installed on the inlet and outlet sides of the conduit to measure the flow rate of the conduit; a laminar flow member installed in the conduit and generating a pressure difference of the fluid passing through the second flow rate detection unit; and a flow rate control unit selectively using the first and second flow rate detection units to determine the flow rate and controlling the actuator in accordance with a determination result.

Description

유량 제어 장치{FLOW CONTROL APPARATUS}[0001] FLOW CONTROL APPARATUS [0002]

본 발명은 반도체 제조 장비에 관한 것으로서, 특히 유량 제어 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to semiconductor manufacturing equipment, and more particularly to a flow control device.

반도체 소자를 제조하는 장치는 제조 결과물의 품질을 높이기 위해서 해당 공정이 수행되는 동안 원료를 일정하게 공급받아야 한다.In order to improve the quality of the result of the production of the semiconductor device, the raw material must be constantly supplied during the process.

예를 들어, 반도체 소자 제조의 필수적인 증착기술로 주목받고 있는 ALD(Atomic layer deposition) 공정은 박막이 균일한 두께로 장착되기 위해서는 소스 가스(Source Gas) 량이 일정하게 유지되어야 한다.For example, the ALD (Atomic layer deposition) process, which is attracting attention as a deposition technique indispensable for semiconductor device fabrication, requires a constant source gas amount in order to mount the thin film with uniform thickness.

종래에는 원료의 공급량 즉, 도관을 통해 흐르는 유체의 양(이하, 유량)을 측정하기 위한 센서가 사용되었다.Conventionally, a sensor for measuring the supply amount of the raw material, that is, the amount of the fluid flowing through the conduit (hereinafter referred to as the flow rate) was used.

이때 유량의 많고 적음을 대유량과 소유량으로 구분하여 각각에 맞는 서로 다른 타입의 센서를 적용하였다.In this case, different types of sensors are applied to each of the flow rate and the amount of the flow.

따라서 반도체 소자를 제조하는 장치의 유량 가용 범위에 따라 서로 다른 타입의 센서를 사용해야 하며, 그에 따라 센서의 출력에 따라 유량을 목표 값으로 유지시키기 위한 제어회로 또한 센서에 맞도록 다르게 구성해야 하는 문제가 있다.Therefore, it is necessary to use different types of sensors according to the available range of the flow rate of the device for manufacturing semiconductor devices, and accordingly, a control circuit for maintaining the flow rate at the target value according to the output of the sensor also needs to be configured differently for the sensor have.

본 발명의 실시예는 대유량/소유량에 상관없이 유량 측정 및 유량 제어를 일괄적으로 수행할 수 있는 유량 제어 장치를 제공한다.The embodiment of the present invention provides a flow rate control device capable of performing flow rate measurement and flow rate control at a time regardless of the large flow rate and the small flow rate.

본 발명의 실시예는 도관과 연결되어 유량을 조절하기 위한 게이트 밸브; 상기 게이트 밸브를 구동하도록 구성된 액츄에이터; 상기 도관의 입구측과 출구측 각각에서 분기되어 상기 도관을 통해 흐르는 유체의 일부가 흐르도록 구성된 분기 도관에 설치된 제 1 타입 센서를 이용하여 상기 도관의 유량을 측정하도록 구성된 제 1 유량 감지부; 상기 도관의 입구와 출구측에 설치된 제 2 타입 센서를 이용하여 상기 도관의 유량을 측정하도록 구성된 제 2 유량 감지부; 상기 도관 내부에 설치되며 상기 제 2 유량 감지부를 경유하는 유체의 압력차를 생성하기 위한 층류 부재; 및 상기 제 1 유량 감지부와 상기 제 2 유량 감지부를 선택적으로 사용하여 유량을 판단하고, 그에 따라 상기 액츄에이터를 제어하도록 구성된 유량 제어부를 포함할 수 있다.An embodiment of the present invention includes a gate valve connected to a conduit to control a flow rate; An actuator configured to drive the gate valve; A first flow sensor configured to measure a flow rate of the conduit using a first type sensor provided on a branch conduit branched from an inlet side and an outlet side of the conduit and configured to flow a part of the fluid flowing through the conduit; A second flow sensing unit configured to measure a flow rate of the conduit using a second type sensor disposed at an inlet and an outlet of the conduit; A laminar flow member installed inside the conduit for generating a pressure difference of fluid passing through the second flow rate sensing unit; And a flow control unit configured to selectively use the first flow rate sensing unit and the second flow rate sensing unit to determine a flow rate and to control the actuator accordingly.

본 기술은 대유량/소유량 각각에 적합한 센서 및 제어 회로를 일체형으로 구성하여 효율적인 유량 제어가 가능하다.This technology can efficiently control the flow rate by integrating the sensor and control circuit suitable for each of the large flow rate and the small flow rate.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 유량 제어 장치(100)의 블록도이고,
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 센서의 구성예를 나타낸 도면이다.1 is a block diagram of a flow control device 100 according to an embodiment of the present invention,
2 is a view showing a configuration example of a sensor according to an embodiment of the present invention.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 보다 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 유량 제어 장치(100)의 블록도이다.1 is a block diagram of a flow control device 100 according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 유량 제어 장치(100)는 게이트 밸브(102), 액츄에이터(103), 제 1 유량 감지부(200), 제 2 유량 감지부(300) 및 유량 제어부(400)를 포함할 수 있다.1, a flow control apparatus 100 according to an embodiment of the present invention includes a gate valve 102, an actuator 103, a first flow sensing unit 200, a second flow sensing unit 300, And may include a control unit 400.

게이트 밸브(102)는 도관(도 2 참조)에 설치되어 유량을 조절할 수 있다.The gate valve 102 is installed in a conduit (see FIG. 2) to adjust the flow rate.

액츄에이터(103)는 게이트 밸브(102)를 구동할 수 있다. 즉, 게이트 밸브(102)의 개/폐량을 조정할 수 있다.The actuator 103 is capable of driving the gate valve 102. That is, the opening / closing amount of the gate valve 102 can be adjusted.

제 1 유량 감지부(200)는 제 1 타입 센서 예를 들어, 온도 센서를 이용하여 도관을 통해 흐르는 유량을 측정할 수 있다.The first flow rate sensing unit 200 may measure the flow rate of the first type sensor, for example, a flow rate through the conduit using a temperature sensor.

제 1 유량 감지부(200)는 온도 센서(210), 브릿지 회로(220) 및 증폭 회로(230)를 포함할 수 있다.The first flow sensing unit 200 may include a temperature sensor 210, a bridge circuit 220, and an amplifying circuit 230.

온도 센서(210)는 도관의 제 1 영역과 제 2 영역을 통해 흐르는 유체의 온도 각각을 측정하여 그에 해당하는 전기 신호를 출력할 수 있다.The temperature sensor 210 may measure the temperature of the fluid flowing through the first region and the second region of the conduit and output an electric signal corresponding thereto.

브릿지 회로(220)는 온도 센서(210)의 출력들을 정류하여 출력할 수 있다.The bridge circuit 220 can rectify and output the outputs of the temperature sensor 210.

증폭 회로(230)는 브릿지 회로(220)의 출력을 이후 회로에서 처리 가능한 레벨로 증폭하여 출력할 수 있다.The amplifying circuit 230 can amplify and output the output of the bridge circuit 220 to a level that can be processed in a subsequent circuit.

이때 온도 센서(210)는 소유량과 대유량 중에서 대유량 측정에 적합하다.At this time, the temperature sensor 210 is suitable for large flow rate measurement among the ownership and the large flow rate.

이때 대유량/소유량의 범위는 사용자에 의해 설정 및 조정이 가능하다.At this time, the range of large flow rate / proprietary amount can be set and adjusted by the user.

유량의 Full Scale이 0 ~ Nsccm(standard cubic centimeter per minute)이라 가정하면, 0 ~ Msccm (이때, M은 0 ~ N 사이의 값)을 소유량으로 설정하고, M+1 ~ Nsccm을 대유량으로 설정할 수 있다.Assuming that the full scale of the flow is 0 to Nsccm (standard cubic centimeter per minute), 0 to Msccm (where M is a value between 0 and N) is set as the ownership, and M + 1 to Nsccm is set as the large flow .

예를 들어, 유량의 Full Scale이 0 ~ 1000sccm인 경우, 0 ~ 200sccm을 소유량으로 설정하고, 201 ~ 1000sccm을 대유량을 설정할 수 있다. 다른 예로서 소유량을 0 ~ 250sccm(이때, 대유량은 252 ~ 1000sccm) 또는 0 ~ 300sccm(이때, 대유량은 301 ~ 1000sccm) 등과 같이 사용자가 원하는 값으로 조정할 수 있다.For example, when the full scale of the flow rate is 0 to 1000 sccm, 0 to 200 sccm can be set as the ownership, and the large flow rate can be set as 201 to 1000 sccm. As another example, it is possible to adjust the value of the user to a desired value such as 0 to 250 sccm (large flow rate is 252 to 1000 sccm) or 0 to 300 sccm (large flow rate is 301 to 1000 sccm).

제 2 유량 감지부(300)는 제 2 타입 센서 예를 들어, 압력 센서를 이용하여 도관을 통해 흐르는 유량을 측정할 수 있다.The second flow rate sensing unit 300 may measure the flow rate through the conduit using a second type sensor, for example, a pressure sensor.

제 2 유량 감지부(300)는 제 1 압력 센서(311), 제 2 압력 센서(312), 브릿지 회로(320) 및 증폭 회로(330)를 포함할 수 있다.The second flow rate sensing unit 300 may include a first pressure sensor 311, a second pressure sensor 312, a bridge circuit 320, and an amplification circuit 330.

제 1 압력 센서(311)는 도관의 제 3 영역을 통해 흐르는 유체의 압력을 측정하여 그에 해당하는 전기 신호를 출력할 수 있다.The first pressure sensor 311 may measure the pressure of the fluid flowing through the third region of the conduit and output an electrical signal corresponding thereto.

제 2 압력 센서(312)는 도관의 제 4 영역을 통해 흐르는 유체의 압력을 측정하여 그에 해당하는 전기 신호를 출력할 수 있다.The second pressure sensor 312 measures the pressure of the fluid flowing through the fourth region of the conduit and outputs an electrical signal corresponding thereto.

브릿지 회로(320)는 제 1 압력 센서(311)의 출력과 제 2 압력 센서(312)의 출력을 정류하여 출력할 수 있다.The bridge circuit 320 can rectify and output the output of the first pressure sensor 311 and the output of the second pressure sensor 312.

증폭 회로(330)는 브릿지 회로(320)의 출력을 이후 회로에서 처리 가능한 레벨로 증폭하여 출력할 수 있다.The amplifying circuit 330 can amplify and output the output of the bridge circuit 320 to a level that can be processed in a subsequent circuit.

이때 압력 센서 즉, 제 1 압력 센서(311)와 제 2 압력 센서(312)는 상술한 소유량과 대유량 중에서 소유량 측정에 적합하다.At this time, the pressure sensors, that is, the first pressure sensor 311 and the second pressure sensor 312, are suitable for the measurement of the amount of ownership in the above-mentioned property amount and the large flow amount.

유량 제어부(400)는 메모리(410), 제어회로(420) 및 표시부(430)를 포함할 수 있다.The flow control unit 400 may include a memory 410, a control circuit 420, and a display unit 430.

메모리(410)는 유량 측정 값 처리 알고리즘 및 제 1 유량 감지부(200)와 제 2 유량 감지부(300)의 예상 출력 값 등을 저장할 수 있다.The memory 410 may store a flow rate measurement value processing algorithm and an expected output value of the first flow rate sensing unit 200 and the second flow rate sensing unit 300. [

메모리(410)는 기준 유량 정보 또한 저장할 수 있다.The memory 410 may also store reference flow information.

이때 유량 측정 값 처리 알고리즘은 제 1 유량 감지부(200)의 유량 측정 값을 처리하기 위한 알고리즘 및 제 2 유량 감지부(300)의 유량 측정 값을 처리하기 위한 알고리즘을 모두 포함할 수 있다.The flow rate measurement value processing algorithm may include an algorithm for processing the flow rate measurement value of the first flow rate sensing unit 200 and an algorithm for processing the flow rate measurement value of the second flow rate sensing unit 300.

제 1 유량 감지부(200)와 제 2 유량 감지부(300)의 예상 출력 값은 제 1 유량 감지부(200)와 제 2 유량 감지부(300)가 정상 동작할 경우 각각의 유량 대비 출력 값의 예상 변동 범위로서 룩업 테이블(look-up table) 형태를 가질 수 있다.The predicted output values of the first and second flow rate sensing units 200 and 300 are set such that when the first flow sensing unit 200 and the second flow sensing unit 300 operate normally, Up table as a predicted variation range of the look-up table.

제어회로(420)는 유량 설정 정보, 메모리(410)의 저장 정보, 제 1 유량 감지부(200)와 제 2 유량 감지부(300)의 출력들에 따라 액츄에이터(103)를 제어하여 유량을 조정하고, 제 1 유량 감지부(200)와 제 2 유량 감지부(300) 각각의 이상을 검출하여 표시부(420)를 통해 표시할 수 있다.The control circuit 420 controls the actuator 103 in accordance with the flow rate setting information, the storage information of the memory 410, and the outputs of the first flow sensing unit 200 and the second flow sensing unit 300, The abnormality of each of the first and second flow rate sensing units 200 and 300 can be detected and displayed through the display unit 420. [

유량 제어부(400)는 제 1 유량 감지부(200)의 출력과 제 2 유량 감지부(300)의 출력 중에서 하나 또는 둘 다를 이용하여 유량을 판단하고, 판단된 유량에 맞도록 액츄에이터(103)를 제어함으로써 유량을 조정할 수 있다.The flow rate controller 400 determines the flow rate using one or both of the output of the first flow rate sensing unit 200 and the output of the second flow rate sensing unit 300 and determines the flow rate of the actuator 103 The flow rate can be adjusted by controlling.

유량 제어부(400)는 기준 유량 정보에 따라 두 가지 유량 제어 방식을 선택적으로 사용할 수 있다.The flow controller 400 can selectively use two flow control methods according to the reference flow rate information.

사용자는 본 발명의 실시예에 따른 유량 제어 장치가 적용된 반도체 제조 공정에서 요구되는 유량을 기준 유량 정보로서 설정할 수 있다.The user can set the flow rate required in the semiconductor manufacturing process to which the flow rate control apparatus according to the embodiment of the present invention is applied as the reference flow rate information.

상술한 두 가지 유량 제어 방식 중에서 첫째는 제조 공정의 특성에 따라 제 1 유량 감지부(200)와 제 2 유량 감지부(300) 중에서 어느 하나를 활성화시키고 이를 기준으로 유량 제어 동작을 수행하는 것이다.First, among the two flow control methods described above, one of the first flow sensing unit 200 and the second flow sensing unit 300 is activated according to the characteristics of the manufacturing process, and the flow control operation is performed based on the activation of the first flow sensing unit 200 and the second flow sensing unit 300.

예를 들어, 소유량이 0 ~ 300sccm, 대유량은 301 ~ 1000sccm로 설정된 상태에서 기준 유량 정보가 400sccm으로 설정되었다면, 유량 제어 장치(100)가 적용된 제조 공정이 대유량에 적합하므로 제 1 유량 감지부(200)와 제 2 유량 감지부(300) 중에서 제 1 유량 감지부(200)를 활성화시켜 사용할 수 있고, 소유량에 적합한 경우 제 1 유량 감지부(200)와 제 2 유량 감지부(300) 중에서 제 2 유량 감지부(300)를 활성화시켜 사용할 수 있다.For example, if the reference flow rate information is set to 400 sccm in a state where the ownership is set to 0 to 300 sccm and the large flow rate is set to 301 to 1000 sccm, since the manufacturing process to which the flow rate control apparatus 100 is applied is set to a large flow rate, The first flow sensing unit 200 and the second flow sensing unit 300 may be activated to operate the first flow sensing unit 200 and the second flow sensing unit 300, The second flow rate sensing unit 300 can be activated and used.

물론 필요에 따라 대유량/소유량 구분 없이 제 1 유량 감지부(200)와 제 2 유량 감지부(300) 중에서 원하는 하나를 선택적으로 활성화시키는 것도 가능하다.Of course, it is also possible to selectively activate one of the first and second flow rate sensing units 200 and 300 without distinction of a large flow rate and a low cost.

상술한 두 가지 유량 제어 방식 중에서 둘째는 제조 공정의 특성에 따라 제 1 유량 감지부(200)와 제 2 유량 감지부(300) 중에서 어느 하나를 메인으로 다른 하나를 서브로 설정하여 유량 제어에 이용하는 것이다.Of the two flow rate control methods, the second one is to set one of the first flow rate sensing part 200 and the second flow rate sensing part 300 to be the main one and the other one to the sub rate according to the characteristics of the manufacturing process, will be.

예를 들어, 소유량이 0 ~ 300sccm, 대유량은 301 ~ 1000sccm로 설정된 상태에서 기준 유량 정보가 400sccm으로 설정되었다면, 유량 제어 장치(100)가 적용된 제조 공정이 대유량에 적합하므로 제 1 유량 감지부(200)를 메인으로 제 2 유량 감지부(300)를 서브로 설정할 수 있으며, 소유량에 적합한 경우 제 2 유량 감지부(300)를 메인으로 제 1 유량 감지부(200)를 서브로 설정할 수 있다.For example, if the reference flow rate information is set to 400 sccm in a state where the ownership is set to 0 to 300 sccm and the large flow rate is set to 301 to 1000 sccm, since the manufacturing process to which the flow rate control apparatus 100 is applied is set to a large flow rate, The first flow sensing unit 200 may be set as a main sub-unit and the second flow sensing unit 300 may be sub-configured as a main unit. .

기 언급한 바와 같이, 메모리(410)는 제 1 유량 감지부(200)와 제 2 유량 감지부(300)가 정상 동작할 경우를 기준으로 각각의 유량 대비 출력 값의 예상 변동 범위를 룩업 테이블(look-up table) 형태로 저장하고 있다.As described above, the memory 410 stores the estimated fluctuation range of the output value with respect to each flow rate on the basis of the case where the first flow sensing unit 200 and the second flow sensing unit 300 operate normally, look-up table.

따라서 유량 제어부(400)는 제 1 유량 감지부(200)와 제 2 유량 감지부(300)의 출력 값들을 각각 모니터링하고, 현재 출력이 현재 설정 유량을 기준으로 한 예상 변동 범위를 벗어나는 경우(내부적으로 설정한 오차 범위까지 고려) 해당 유량 감지부의 이상을 검출할 수 있다.Accordingly, the flow rate controller 400 monitors the output values of the first flow rate sensing unit 200 and the second flow rate sensing unit 300, respectively, and when the current output is out of the expected fluctuation range based on the current set flow rate , It is possible to detect the abnormality of the flow sensing part.

상술한 바와 같이, 유량 제어부(400)는 제 1 유량 감지부(200)와 제 2 유량 감지부(300) 각각의 이상을 검출할 수 있으며, 이상이 검출될 경우 정상 동작하는 유량 감지부의 출력을 기준으로 유량 제어 동작을 수행할 수 있다. 또한 이상 검출 여부 또는/및 이상이 검출된 유량 감지부를 외부에 알릴 수 있다.As described above, the flow controller 400 can detect an abnormality of each of the first and second flow rate sensing units 200 and 300, and when an abnormality is detected, the output of the flow rate sensing unit that operates normally The flow control operation can be performed based on the reference value. Further, it is possible to inform the outside that the abnormality detection and / or the abnormality is detected.

예를 들어, 제 1 유량 감지부(200)가 메인으로 설정되고 제 2 유량 감지부(300)가 서브로 설정된 경우, 제 1 유량 감지부(200)의 출력을 기준으로 유량 제어 동작을 수행하다가 제 1 유량 감지부(200)의 이상이 검출되면 이를 외부에 알리고 제 2 유량 감지부(300)의 출력을 기준으로 유량 제어 동작을 수행할 수 있다.For example, when the first flow sensing unit 200 is set to the main and the second flow sensing unit 300 is set to the sub, the flow control operation is performed based on the output of the first flow sensing unit 200 When an abnormality of the first flow sensing unit 200 is detected, the controller can inform the outside of the abnormality and perform the flow control operation based on the output of the second flow sensing unit 300.

제 1 유량 감지부(200)의 출력을 기준으로 유량 제어 동작을 수행하다가 제 2 유량 감지부(300)의 이상이 검출되면 이를 외부에 알릴 뿐, 계속 제 1 유량 감지부(200)의 출력을 기준으로 유량 제어 동작을 수행할 수 있다.The flow rate control operation is performed based on the output of the first flow rate sensing unit 200, and when an abnormality of the second flow rate sensing unit 300 is detected, the output of the first flow rate sensing unit 200 The flow control operation can be performed based on the reference value.

제 2 유량 감지부(300)가 메인으로 설정되고 제 1 유량 감지부(200)가 서브로 설정된 경우, 제 2 유량 감지부(300)의 출력을 기준으로 유량 제어 동작을 수행하다가 제 2 유량 감지부(300)의 이상이 검출되면 이를 외부에 알리고 제 1 유량 감지부(200)의 출력을 기준으로 유량 제어 동작을 수행할 수 있다.When the second flow sensing part 300 is set to the main and the first flow sensing part 200 is set to the sub, the flow control operation is performed based on the output of the second flow sensing part 300, When an abnormality of the unit 300 is detected, it is informed to the outside and the flow rate control operation can be performed based on the output of the first flow rate sensing unit 200.

제 2 유량 감지부(300)의 출력을 기준으로 유량 제어 동작을 수행하다가 제 1 유량 감지부(200)의 이상이 검출되면 이를 외부에 알릴 뿐, 계속 제 2 유량 감지부(300)의 출력을 기준으로 유량 제어 동작을 수행할 수 있다.The flow rate control operation is performed based on the output of the second flow rate sensing unit 300. When the abnormality of the first flow rate sensing unit 200 is detected, The flow control operation can be performed based on the reference value.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 센서의 구성예를 나타낸 도면이다.2 is a view showing a configuration example of a sensor according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예는 유체를 공급하기 위한 도관(101), 도관(101)의 입구와 출구측에 설치되며 도관(101)을 통해 흐르는 유체의 압력차를 이용하여 유량을 센싱하기 위한 제 1 및 제 2 압력 센서(311, 312), 도관(101)의 입구측(212-1)과 출구측(212-2) 각각에서 분기되어 도관(101)을 통해 흐르는 유체의 일부가 흐르도록 구성된 분기 도관(212), 분기 도관(212)에 설치되어 분기 도관(212)을 통해 흐르는 유체의 온도차를 이용하여 유량을 센싱하기 위한 온도 센서(210)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 2, an embodiment of the present invention includes a conduit 101 for supplying a fluid, a pressure difference between a fluid flowing through the conduit 101 and an inlet and an outlet of the conduit 101, First and second pressure sensors 311 and 312 for sensing a portion of the fluid flowing through the conduit 101 from the inlet side 212-1 and the outlet side 212-2 of the conduit 101, And a temperature sensor 210 installed in the branch conduit 212 and sensing the flow rate using a temperature difference of the fluid flowing through the branch conduit 212. [

도관(101) 내부 특히, 제 1 압력 센서(311)와 제 2 압력 센서(312) 사이에는 제 1 압력 센서(311)를 경유하는 유체와 제 2 압력 센서(312)를 경유하는 유체의 압력차를 생성하기 위한 층류 부재(110)가 설치될 수 있다.The pressure difference between the fluid passing through the first pressure sensor 311 and the pressure difference between the fluid passing through the second pressure sensor 312 and the fluid passing through the first pressure sensor 311 and between the first pressure sensor 311 and the second pressure sensor 312, A laminar flow member 110 may be provided to generate the laminar flow.

이때 층류 부재(110)로서 오리피스(orifice)가 사용될 수 있다.At this time, an orifice may be used as the laminar flow member 110.

온도 센서(210)는 센서 어셈블리(211), 센서 튜브와 제 1 및 제 2 히터(213, 214)를 포함할 수 있다.The temperature sensor 210 may include a sensor assembly 211, a sensor tube, and first and second heaters 213 and 214.

분기 도관(212) 자체가 센서 튜브로서 이용 될 수 있으며, 이후 동일한 도면 부호를 기재하기로 한다.The branch conduit 212 itself may be used as a sensor tube, and the same reference numerals will be used hereinafter.

센서 튜브(212)의 둘레에는 센서 튜브(212)의 가열을 위한 제 1 및 제 2 히터(213, 214)가 서로 일정 거리를 두고 장착될 수 있다.The first and second heaters 213 and 214 for heating the sensor tube 212 may be installed around the sensor tube 212 with a certain distance therebetween.

제 1 및 제 2 히터(213, 214)는 저항 소자 예를 들어, 코일로 이루어질 수 있다.The first and second heaters 213 and 214 may be made of a resistive element, for example, a coil.

센서 튜브(212)의 입구로 도입된 유체가 제 1 및 제 2 히터(213, 214)에 대응되는 영역을 통해 흐름에 따라, 제 1 히터(213)에 비해 제 2 히터(214)에 더 많은 열이 전달될 수 있다.As the fluid introduced into the inlet of the sensor tube 212 flows through the area corresponding to the first and second heaters 213 and 214, Heat can be transferred.

상대적으로 제 1 히터(213)는 유체에 따른 열의 일부 소실로 인하여 냉각될 수 있으므로 그 결과, 제 1 히터(213)와 제 2 히터(214) 사이에서 온도차(△T)가 발생하게 되며, 이를 측정하여 출력 신호를 발생시킬 수 있다.The temperature difference ΔT between the first heater 213 and the second heater 214 is generated and the temperature difference ΔT between the first heater 213 and the second heater 214 can be reduced. So that an output signal can be generated.

따라서 유량의 변동에 따라 온도 센서(210)의 출력 신호는 서로 다른 값을 가질 수 있으므로 이를 통해 유량 측정이 가능하다.Accordingly, the output signal of the temperature sensor 210 may have different values depending on the fluctuation of the flow rate, so that the flow rate measurement can be performed through it.

제 1 및 제 2 압력 센서(311, 312)는 각각 자신이 설치된 영역을 통해 흐르는 유체의 압력을 측정하여 출력 신호를 발생시킬 수 있다.The first and second pressure sensors 311 and 312 can measure the pressure of the fluid flowing through the region where the first and second pressure sensors 311 and 312 are installed, respectively, and generate an output signal.

이때 제 1 압력 센서(311)와 제 2 압력 센서(312)가 설치된 영역들은 층류 부재(110)로 인하여 유체의 흐름에 따른 압력 차가 발생할 수 있으며, 그에 따라 제 1 압력 센서(311)의 출력 신호와 제 2 압력 센서(312)의 출력 신호는 서로 다른 값을 가질 수 있다.At this time, in the regions where the first pressure sensor 311 and the second pressure sensor 312 are installed, a pressure difference may occur due to the flow of the fluid due to the laminar flow member 110, And the output signal of the second pressure sensor 312 may have different values.

따라서 유량의 변동에 따라 제 1 압력 센서(311)와 제 2 압력 센서(312)의 출력 신호의 차이는 달라질 수 있으므로 이를 통해 유량 측정이 가능하다.Therefore, the difference between the output signals of the first pressure sensor 311 and the second pressure sensor 312 may vary according to the fluctuation of the flow rate, so that the flow rate measurement can be performed through the difference.

이와 같이, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.Thus, those skilled in the art will appreciate that the present invention may be embodied in other specific forms without departing from the spirit or essential characteristics thereof. It is therefore to be understood that the embodiments described above are to be considered in all respects only as illustrative and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the appended claims rather than the detailed description and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents are to be construed as being included within the scope of the present invention do.

101: 도관 110: 층류 부재
210: 온도 센서 211: 센서 어셈블리
212: 분기 도관 213: 제 1 히터
214: 제 2 히터 311: 제 1 압력 센서
312: 제 2 압력 센서101: conduit 110: laminar flow member
210: Temperature sensor 211: Sensor assembly
212: branch conduit 213: first heater
214: second heater 311: first pressure sensor
312: second pressure sensor

Claims (10)

도관과 연결되어 유량을 조절하기 위한 게이트 밸브;
상기 게이트 밸브를 구동하도록 구성된 액츄에이터;
상기 도관의 입구측과 출구측 각각에서 분기되어 상기 도관을 통해 흐르는 유체의 일부가 흐르도록 구성된 분기 도관에 설치된 제 1 타입 센서를 이용하여 상기 도관의 유량을 측정하도록 구성된 제 1 유량 감지부;
상기 도관의 입구와 출구측에 설치된 제 2 타입 센서를 이용하여 상기 도관의 유량을 측정하도록 구성된 제 2 유량 감지부;
상기 도관 내부에 설치되며 상기 제 2 유량 감지부를 경유하는 유체의 압력차를 생성하기 위한 층류 부재; 및
상기 제 1 유량 감지부와 상기 제 2 유량 감지부를 선택적으로 사용하여 유량을 판단하고, 그에 따라 상기 액츄에이터를 제어하도록 구성된 유량 제어부를 포함하는 유량 제어 장치.A gate valve connected to the conduit to regulate the flow rate;
An actuator configured to drive the gate valve;
A first flow sensor configured to measure a flow rate of the conduit using a first type sensor provided on a branch conduit branched from an inlet side and an outlet side of the conduit and configured to flow a part of the fluid flowing through the conduit;
A second flow sensing unit configured to measure a flow rate of the conduit using a second type sensor disposed at an inlet and an outlet of the conduit;
A laminar flow member installed inside the conduit for generating a pressure difference of fluid passing through the second flow rate sensing unit; And
And a flow rate control unit configured to selectively use the first flow rate sensing unit and the second flow rate sensing unit to determine a flow rate and thereby control the actuator. 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 유량 감지부는
상기 분기 도관의 제 1 영역과 제 2 영역을 통해 흐르는 유체의 온도 각각을 측정하여 출력하도록 구성된 온도 센서,
상기 온도 센서의 출력을 정류하도록 구성된 브릿지 회로, 및
상기 브릿지 회로의 출력을 이후 회로에서 처리 가능한 레벨로 증폭하여 출력하도록 구성된 증폭 회로를 포함하는 유량 제어 장치.The method according to claim 1,
The first flow sensing part
A temperature sensor configured to measure and output the respective temperatures of the fluid flowing through the first region and the second region of the branch conduit,
A bridge circuit configured to rectify the output of the temperature sensor, and
And an amplifying circuit configured to amplify and output the output of the bridge circuit to a level that can be processed in a subsequent circuit. 제 1 항에 있어서,
상기 제 2 유량 감지부는
상기 도관의 제 1 영역을 통해 흐르는 유체의 압력을 측정하여 출력하도록 구성된 제 1 압력 센서,
상기 도관의 제 2 영역을 통해 흐르는 유체의 압력을 측정하여 출력하도록 구성된 제 2 압력 센서,
상기 제 1 압력 센서의 출력과 상기 제 2 압력 센서의 출력을 정류하도록 구성된 브릿지 회로, 및
상기 브릿지 회로의 출력을 이후 회로에서 처리 가능한 레벨로 증폭하여 출력하도록 구성된 증폭 회로를 포함하는 유량 제어 장치.The method according to claim 1,
The second flow rate sensing unit
A first pressure sensor configured to measure and output the pressure of fluid flowing through the first region of the conduit,
A second pressure sensor configured to measure and output the pressure of the fluid flowing through the second region of the conduit,
A bridge circuit configured to rectify the output of the first pressure sensor and the output of the second pressure sensor,
And an amplifying circuit configured to amplify and output the output of the bridge circuit to a level that can be processed in a subsequent circuit. 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 타입 센서는 온도 센서이고, 상기 제 2 타입 센서는 압력 센서인 유량 제어 장치.The method according to claim 1,
Wherein the first type sensor is a temperature sensor and the second type sensor is a pressure sensor. 제 4 항에 있어서,
상기 도관의 유량이 대유량일 경우 상기 온도 센서를 사용하고, 상기 도관의 유량이 소유량일 경우 상기 압력 센서를 사용하는 유량 제어 장치.5. The method of claim 4,
Wherein the temperature sensor is used when the flow rate of the conduit is a large flow rate and the pressure sensor is used when the flow rate of the conduit is a proprietary amount. 제 5 항에 있어서,
0 ~ 300sccm(standard cubic centimeter per minute) 범위의 유량이 상기 소유량으로 설정되고, 300sccm을 초과하는 유량이 상기 대유량으로 설정되는 유량 제어 장치.6. The method of claim 5,
Wherein a flow rate in the range of 0 to 300 sccm (standard cubic centimeter per minute) is set as the proprietary amount, and a flow rate in excess of 300 sccm is set as the large flow rate. 제 1 항에 있어서,
상기 유량 제어부는
상기 제 1 유량 감지부와 상기 제 2 유량 감지부 중에서 어느 하나를 메인으로 설정하고 다른 하나를 서브로 설정하며, 상기 메인으로 설정된 유량 감지부의 출력 신호에 따라 상기 액츄에이터를 제어하도록 구성되는 유량 제어 장치.The method according to claim 1,
The flow control unit
Wherein the flow rate control unit is configured to set either one of the first flow rate sensing unit and the second flow rate sensing unit as the main and the other as the sub, and to control the actuator according to the output signal of the flow rate sensing unit set as the main, . 제 7 항에 있어서,
상기 유량 제어부는
상기 유량 제어 장치가 적용된 제조 공정에서 요구되는 유량이 소유량과 대유량 중에서 어디에 속하는지에 따라상기 제 1 유량 감지부와 상기 제 2 유량 감지부 중에서 어느 하나를 메인으로 설정하고, 다른 하나를 서브로 설정하도록 구성되는 유량 제어 장치.8. The method of claim 7,
The flow control unit
Wherein one of the first flow rate sensing unit and the second flow rate sensing unit is set as a main unit and the other one is set as a sub unit according to whether a flow rate required in a manufacturing process to which the flow rate control apparatus is applied belongs to the ownership amount or the large flow rate And the flow rate control device. 제 7 항에 있어서,
상기 유량 제어부는
상기 제 1 유량 감지부와 상기 제 2 유량 감지부의 이상 여부를 모니터링하고, 어느 하나의 이상이 검출될 경우 정상 동작하는 유량 감지부의 출력을 기준으로 상기 액츄에이터를 제어하도록 구성되는 유량 제어 장치.8. The method of claim 7,
The flow control unit
Wherein the controller controls the actuator based on an output of a flow sensing unit that monitors abnormality of the first flow sensing unit and the second flow sensing unit and operates normally when any abnormality is detected. 제 1 항에 있어서,
상기 유량 제어부는
표시부,
상기 제 1 유량 감지부와 상기 제 2 유량 감지부 각각의 유량 측정 값 처리를 위한 알고리즘, 그리고 상기 제 1 유량 감지부 및 상기 제 2 유량 감지부의 예상 출력 값을 저장하도록 구성된 메모리, 및
기 설정된 유량 정보, 상기 메모리의 저장 정보, 상기 제 1 유량 감지부와 상기 제 2 유량 감지부의 출력들에 따라 상기 액츄에이터를 제어하고, 상기 제 1 유량 감지부 및 상기 제 2 유량 감지부 각각의 이상을 검출하여 상기 표시부를 통해 표시하도록 구성된 제어회로를 포함하며,
상기 제 1 유량 감지부 및 상기 제 2 유량 감지부의 예상 출력 값은 상기 제 1 유량 감지부 및 상기 제 2 유량 감지부가 정상 동작할 경우 각각의 유량 대비 출력 값의 예상 변동 범위로서 룩업 테이블(look-up table) 형태를 가지는 유량 제어 장치.The method according to claim 1,
The flow control unit
Display portion,
An algorithm for processing a flow rate measurement value of each of the first flow rate sensing unit and the second flow rate sensing unit and a memory configured to store an expected output value of the first flow rate sensing unit and the second flow rate sensing unit,
Wherein the control unit controls the actuator according to predetermined flow rate information, storage information of the memory, and outputs of the first flow rate sensing unit and the second flow rate sensing unit, and detects an abnormality of each of the first flow rate sensing unit and the second flow rate sensing unit And a control circuit configured to detect and display through the display unit,
The predicted output values of the first flow rate sensing unit and the second flow rate sensing unit may be a look-up table as an expected variation range of the output value with respect to each flow rate when the first flow rate sensing unit and the second flow rate sensing unit operate normally, up table.
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