KR20200145388A - 유체 분사량 산출 장치 및 이를 구비하는 스토커 시스템 - Google Patents

유체 분사량 산출 장치 및 이를 구비하는 스토커 시스템 Download PDF

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KR20200145388A
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Abstract

분사되는 유체의 힘을 측정하여 유체의 유량을 산출하는 유체의 분사량 산출 장치를 제공한다. 상기 분사량 산출 장치는, 유체가 분사되는 포트의 전방에 배치되는 제1 부재, 및 유체가 제1 부재로 분사될 때 제1 부재의 변위를 측정하는 센서를 포함하는 측정부; 및 제1 부재의 변위를 기초로 유체의 분사량을 산출하는 계산부를 포함한다.

Description

유체의 분사량 산출 장치 및 방법 {Apparatus and method for calculating injection quantity of fluid}
본 발명은 유체의 분사량을 산출하는 장치 및 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 질소 가스와 같은 유체의 분사량을 산출하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
반도체 소자를 제조하는 공정에서는 웨이퍼(wafer), 레티클(reticle) 등이 오염되는 것을 방지하기 위해 FOUP(Front Opening Unified Pod), SMIF(Standard Mechanical Interface) 포드(pod) 등과 같은, 밀폐된 수납 공간을 제공하는 컨테이너가 사용될 수 있다.
이러한 컨테이너는 이송 로봇을 통해 스토커 시스템의 내부에 설치되어 있는 선반 상으로 이송되어 스토커 시스템 내에 보관될 수 있다.
한국공개특허 제10-2012-0011011호 (공개일: 2012.02.06.)
스토커 시스템은 컨테이너의 내부가 오염되는 것을 방지하기 위해 컨테이너의 내부로 질소 가스(N2 gas)와 같은 유체를 공급할 수 있다.
그런데, 종래에는 유량 센서, 압력 센서, 유속 센서 등 유체를 직접 감지하는 센서를 이용하여 컨테이너의 내부로 분사되는 유체의 유량을 측정하였다.
그러나 이와 같이 센서를 이용하여 유체의 유량을 측정하는 경우, 유체가 분사된 후 확산되고 있을 때에 유체의 유량을 측정하기 때문에, 측정값과 실제값 사이에 오차 범위가 크게 발생할 수 있다.
본 발명에서 해결하고자 하는 과제는, 분사되는 유체의 힘을 측정하여 유체의 분사량(또는 유량)을 산출하는 유체의 분사량 산출 장치를 제공하는 것이다.
또한 본 발명에서 해결하고자 하는 과제는, 분사되는 유체의 힘을 측정하여 유체의 분사량을 산출하는 유체의 분사량 산출 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 달성하기 위한 본 발명의 유체의 분사량 산출 장치의 일 면(aspect)은, 유체가 분사되는 포트의 전방에 배치되는 제1 부재, 및 상기 유체가 상기 제1 부재로 분사될 때 상기 제1 부재의 변위를 측정하는 센서를 포함하는 측정부; 및 상기 제1 부재의 변위를 기초로 상기 유체의 분사량을 산출하는 계산부를 포함한다.
상기 제1 부재는 플렉시블(flexible) 가능한 박막 형태의 제1 탄성체, 박판이 V자 형태로 절첩되어 형성된 제2 탄성체, 및 비탄성체 중 어느 하나일 수 있다.
상기 센서는 상기 제1 부재가 상기 제1 탄성체인 경우, 상기 제1 부재의 휘어지는 양을 상기 제1 부재의 변위로 측정할 수 있다.
상기 센서는 상기 제1 부재가 상기 제2 탄성체인 경우, 상기 제1 부재의 절첩된 일측부가 타측부 방향으로 이동하는 양을 상기 제1 부재의 변위로 측정할 수 있다.
상기 제1 부재는 박판 스프링일 수 있다.
상기 제1 부재는 상기 비탄성체인 경우, 일측면에 홀이 형성되어 있는 케이스 부재에 내장되어 일부가 상기 홀을 통해 노출될 수 있다.
상기 센서는 상기 제1 부재가 상기 비탄성체인 경우, 상기 유체가 상기 홀로 분사될 때 상기 제1 부재가 이동하는 양을 상기 제1 부재의 변위로 측정할 수 있다.
상기 계산부는 미리 구축된 룩업 테이블에 상기 제1 부재의 변위를 적용하여 상기 유체의 분사량을 산출할 수 있다.
상기 분사량 산출 장치는 레티클(reticle)이 수납되는 컨테이너를 보관할 때 상기 컨테이너의 내부로 유입되는 유체의 분사량을 산출하는 데에 이용될 수 있다.
상기 과제를 달성하기 위한 본 발명의 유체의 분사량 산출 방법의 일 면은, 유체가 제1 부재로 분사될 때, 상기 유체의 분사력에 의한 상기 제1 부재의 변위를 측정하는 단계; 및 상기 제1 부재의 변위를 기초로 상기 유체의 분사량을 산출하는 단계를 포함한다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
도 1은 컨테이너를 보관하기 위한 스토커 시스템을 개략적으로 보여주는 개념도이다.
도 2는 도 1의 스토커 시스템을 구성하는 유체 공급 장치를 개략적으로 보여주는 개념도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 분사량 산출 장치의 내부 구성을 개략적으로 도시한 개념도이다.
도 4는 도 3의 분사량 산출 장치를 구성하는 측정부의 기능을 설명하기 위한 제1 예시도이다.
도 5는 도 3의 분사량 산출 장치를 구성하는 측정부의 기능을 설명하기 위한 제2 예시도이다.
도 6은 도 3의 분사량 산출 장치를 구성하는 측정부의 기능을 설명하기 위한 제3 예시도이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 유체의 분사량 산출 방법을 개략적으로 도시한 흐름도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 게시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 게시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
소자(elements) 또는 층이 다른 소자 또는 층의 "위(on)" 또는 "상(on)"으로 지칭되는 것은 다른 소자 또는 층의 바로 위뿐만 아니라 중간에 다른 층 또는 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다. 반면, 소자가 "직접 위(directly on)" 또는 "바로 위"로 지칭되는 것은 중간에 다른 소자 또는 층을 개재하지 않은 것을 나타낸다.
공간적으로 상대적인 용어인 "아래(below)", "아래(beneath)", "하부(lower)", "위(above)", "상부(upper)" 등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 소자 또는 구성 요소들과 다른 소자 또는 구성 요소들과의 상관관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용시 또는 동작시 소자의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해되어야 한다. 예를 들면, 도면에 도시되어 있는 소자를 뒤집을 경우, 다른 소자의 "아래(below)" 또는 "아래(beneath)"로 기술된 소자는 다른 소자의 "위(above)"에 놓여질 수 있다. 따라서, 예시적인 용어인 "아래"는 아래와 위의 방향을 모두 포함할 수 있다. 소자는 다른 방향으로도 배향될 수 있고, 이에 따라 공간적으로 상대적인 용어들은 배향에 따라 해석될 수 있다.
비록 제1, 제2 등이 다양한 소자, 구성요소 및/또는 섹션들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 소자, 구성요소 및/또는 섹션들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 소자, 구성요소 또는 섹션들을 다른 소자, 구성요소 또는 섹션들과 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 소자, 제1 구성요소 또는 제1 섹션은 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 소자, 제2 구성요소 또는 제2 섹션일 수도 있음은 물론이다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어 도면 부호에 상관없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
본 발명은 유체의 분사량을 산출하는 장치 및 방법에 관한 것이다. 본 발명에서는 분사되는 유체의 유량을 산출하는 데에 변위 센서를 사용하며, 이 변위 센서를 이용하여 분사되는 유체의 힘에 의한 고체의 변화량을 측정한다. 본 발명에서는 이후 변위값을 유량으로 환산하여 유체의 분사량(유량)을 산출한다. 이하에서는 도면 등을 참조하여 본 발명을 자세하게 설명하기로 한다.
도 1은 컨테이너를 보관하기 위한 스토커 시스템을 개략적으로 보여주는 개념도이다.
도 1에 따르면, 스토커 시스템(stocker system; 100)은 하우징(110), 선반(120), 이송 로봇(130) 및 유체 공급 장치를 포함하여 구성될 수 있다.
스토커 시스템(100)은 FOUP(Front Opening Unified Pod), SMIF(Standard Mechanical Interface) 포드(pod) 등과 같이 웨이퍼(wafer), 레티클(reticle) 등이 수납되는 컨테이너(140)를 보관하는 것이다.
스토커 시스템(100)은 반도체 소자를 제조하는 설비 내에 구비될 수 있다. 컨테이너(140)가 OHT(Overhead Hoist Transport), 반송 로봇 등을 통해 스토커 시스템(100)으로 반송되면, 스토커 시스템(100)은 이송 로봇(130)을 이용하여 컨테이너(140)를 선반(120)으로 이송하여 보관할 수 있다.
하우징(110)은 스토커 시스템(100)의 외형을 구성하는 것이다. 이러한 하우징(110)은 이송 로봇(130)이 컨테이너(140)를 전달받을 수 있도록, 일측이 개방되어 형성될 수 있다.
선반(120)은 컨테이너(140)가 보관될 수 있는 공간을 제공하는 것이다. 이러한 선반(120)은 하우징(110)의 내부에 복수개 구비될 수 있다.
선반(120)은 하우징(110)의 내부에서 서로 마주보며 평행하도록 두 개의 열로 배치될 수 있다. 이때 각 열에는 복수개의 선반(120)이 x축 방향 및 z축 방향으로 배열될 수 있다. 그러나 본 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 선반(120)은 하우징(110)의 내부에서 일렬로 배치되는 것도 가능하다.
한편, 선반(120)은 수납된 컨테이너(140)의 가장자리 부위를 지지할 수 있도록 핑거 형태의 지지부를 구비할 수 있다.
이송 로봇(130)은 컨테이너(140)가 하우징(110) 내에 보관될 수 있도록 컨테이너(140)를 선반(120)으로 이송하는 것이다. 이러한 이송 로봇(130)은 컨테이너(140)를 선반(120)에 로드(load)할 수 있으며, 컨테이너(140)를 선반(120)으로부터 언로드(unload)할 수도 있다.
이송 로봇(130)은 선반(120)이 두 개의 열로 배치되는 경우, 양측에 배치되는 선반(120) 사이에 배치될 수 있다. 또한 이송 로봇(130)은 선박(120)이 일렬로 배치되는 경우, 선반(120)의 전방에 배치될 수 있다.
이송 로봇(130)은 컨테이너(140)를 선반(120)에 수납하기 위해 x축 방향 및 z축 방향으로 이동 가능하게 구성될 수 있다. 도 1에 자세하게 도시되어 있지 않지만, 이송 로봇(130)은 x축 방향으로 이송 로봇(130)을 이동시키는 제1 수평 방향 구동부(미도시), z축 방향으로 이송 로봇(130)을 이동시키는 수직 방향 구동부(미도시) 등을 구비할 수 있다. 이때 이송 로봇(130)은 x축 방향으로 연장되는 가이드 레일과 z축 방향으로 연장되는 가이드 레일을 통해 안내될 수 있다.
이송 로봇(130)은 컨테이너(140)를 선반(120)에 수납하기 위해 로봇 암(131)을 구비할 수 있다. 이러한 로봇 암(131)은 선반(120)의 지지부들 사이로 진입하여 컨테이너(140)를 선반(120)에 수납할 수 있다.
로봇 암(131)은 선반(120)을 향하여 이동 가능하게 구성될 수 있다. 일례로, 로봇 암(131)은 y축 방향으로 이동 가능하게 구성될 수 있다. 로봇 암(131)이 y축 방향으로 이동 가능하게 구성되는 경우, 이송 로봇(130)은 로봇 암(131)을 이동시키기 위한 제2 수평 방향 구동부(미도시)를 구비할 수 있다.
제1 수평 방향 구동부, 제2 수평 방향 구동부, 수직 방향 구동부 등은 모터, 타이밍 벨트(timing belt), 풀리(pulley) 등을 구비하는 동력 전달 장치를 이용하여 작동될 수 있다.
유체 공급 장치는 컨테이너(140)의 내부가 오염되는 것을 방지하기 위해 유체를 공급하는 것이다. 이러한 유체 공급 장치는 선반(120)에 설치될 수 있다.
도 2는 도 1의 스토커 시스템을 구성하는 유체 공급 장치를 개략적으로 보여주는 개념도이다.
도 2에 따르면, 유체 공급 장치(150)는 공급 노즐(210), 공급 배관(220), 배기 노즐(230), 배기 배관(240) 및 유량 제어부(250)를 포함하여 구성될 수 있다.
유체 공급 장치(150)는 유체를 컨테이너(140)의 내부로 공급하는 것이다. 이러한 유체 공급 장치(150)는 퍼지 가스(purge gas)를 컨테이너(140)의 내부에 공급할 수 있다. 예를 들어, 유체 공급 장치(140)는 질소 가스(N2 gas)를 컨테이너(140)의 내부에 공급할 수 있다.
공급 노즐(210)은 유체를 컨테이너(140)의 내부로 공급하기 위한 것이다. 이러한 공급 노즐(210)은 컨테이너(140)의 유입 포트와 연결되도록 구성될 수 있다.
공급 배관(220)은 공급 노즐(210)과 연결되도록 설치되는 것이다. 이러한 공급 배관(220)은 외부로부터 공급 노즐(210)로 유체를 이송하는 역할을 한다.
배기 노즐(230)은 유체를 컨테이너(140)의 내부로부터 배출하기 위한 것이다. 이러한 배기 노즐(230)은 컨테이너(140)의 배출 포트와 연결되도록 구성될 수 있다.
배기 배관(240)은 배기 노즐(230)과 연결되도록 설치되는 것이다. 이러한 배기 배관(240)은 배기 노즐(230)로부터 외부로 유체를 이송하는 역할을 한다.
유량 제어부(250)는 컨테이너(140)의 내부로 공급되는 유체의 유량을 제어하는 것이다. 이러한 유량 제어부(250)는 공급 배관(220)과 연결되도록 설치되어, 공급 노즐(210)로 이송되는 유체의 유량을 조절할 수 있다.
한편, 도 2에 도시되지 않았지만, 유체 공급 장치(150)는 개폐 밸브(미도시), 유량 제어 밸브(미도시) 등을 더 포함하여 구성될 수도 있다.
개폐 밸브는 공급 배관(220)을 개폐하기 위한 것이다. 이러한 개폐 밸브는 공급 배관(220) 상에 설치될 수 있다.
유량 제어 밸브는 공급 노즐(210)을 통해 공급되는 유체의 유량을 조절하기 위한 것이다. 이러한 유량 제어 밸브는 유량 제어부(250) 내에 설치되어, 유체의 유량이 조절되도록 할 수 있다. 유량 제어 밸브는 유량 제어부(250)에 의해 개방 정도가 조절될 수 있다.
유체 공급 장치(150)는 도 2를 참조하여 설명한 공급 노즐(210), 공급 배관(220), 배기 노즐(230), 배기 배관(240), 유량 제어부(250) 등을 통해 컨테이너(140)의 내부로 공급되는 유체의 유량을 설정 범위 내에서 일정하게 유지할 수 있다.
그런데 유량 제어부(250)의 구성 부품에 불량이 있거나 고장이 발생하는 경우, 컨테이너(140)의 내부로 공급되는 유체의 유량이 설정 범위를 벗어날 수 있으며, 이에 따라 컨테이너(140)의 내부에 오염이 발생할 수 있다.
본 실시예에 따른 유체의 분사량 산출 장치는 유체 공급 장치(150)에 의해 컨테이너(140)의 내부로 공급되는 유체의 유량이 설정 범위 내에서 일정하게 유지되고 있는지 여부를 확인하기 위해 사용될 수 있다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 분사량 산출 장치의 내부 구성을 개략적으로 도시한 개념도이다.
도 3에 따르면, 분사량 산출 장치(300)는 유체의 분사량을 산출하기 위한 것으로서, 측정부(310), 계산부(320), 출력부(330), 메모리부(340) 및 주제어부(350)를 포함하여 구성될 수 있다.
측정부(310)는 유체 공급 장치(150)에 의해(예를 들어, 공급 노즐(210)을 통해) 분사되는 유체의 힘, 즉 유체의 분사력을 측정하는 것이다. 이러한 측정부(310)는 유체의 분사력이 입력되는 입력 부재, 및 입력 부재를 통해 유체의 분사력을 측정하는 센서를 포함하여 구성될 수 있다.
입력 부재는 본 실시예에서 플렉시블 박막(flexible thin film), 박판 스프링, 금속 박판 등으로 형성될 수 있다. 이하에서는 이에 대해 설명한다.
먼저 입력 부재가 플렉시블 박막으로 형성되는 경우, 측정부(310)가 유체의 분사력을 측정하는 방법에 대하여 설명한다.
도 4는 도 3의 분사량 산출 장치를 구성하는 측정부의 기능을 설명하기 위한 제1 예시도이다.
도 4에 따르면, 측정부(310)는 제1 탄성체(410a) 및 센서(420)를 포함하여 구성될 수 있다.
제1 탄성체(410a)는 박막(얇은 막) 형태의 것이다. 이러한 제1 탄성체(410a)는 플렉시블(flexible) 가능하도록 탄성 물질을 소재로 하여 형성될 수 있다. 제1 탄성체(410a)는 예를 들어, 고무(rubber)를 소재로 하여 박막으로 형성될 수 있다.
센서(420)는 제1 탄성체(410a)에 유체의 분사력이 입력될 때, 제1 탄성체(410a)의 변화량을 측정하는 것이다. 센서(420)는 제1 탄성체(410a)의 일측에 제1 탄성체(410a)로부터 소정 거리 이격된 상태로 배치되어, 제1 탄성체(410a)의 변화량을 측정할 수 있다. 센서(420)는 예를 들어, 변위 센서로 구현될 수 있다.
이하에서는 제1 탄성체(410a)와 센서(420)를 이용하여 유체의 분사력을 측정하는 방법에 대하여 설명한다.
먼저, 제1 탄성체(410a)의 일측에 센서(420)를 배치하고, 제1 탄성체(410a)의 타측에 유체 공급 장치(150)를 배치한다.
이후, 유체 공급 장치(150)의 포트(430)(예를 들어, 질소 퍼지 포트(N2 purge port))를 통해 유체(440)(예를 들어, 질소 가스(N2 gas))를 제1 탄성체(410a)로 분사한다. 그러면, 제1 탄성체(410a)는 가운데 부분이 위쪽 방향으로 돌출되도록 변형될 수 있다.
제1 탄성체(410a)의 변화량은 유체 공급 장치(150)를 통해 분사된 유체의 분사력에 기인한 것이다. 따라서, 센서(420)를 통해 제1 탄성체(410a)의 변화량을 측정하면, 이 값으로부터 유체의 분사력을 측정하는 것이 가능해진다.
센서(420)는 제1 탄성체(410a)의 변화량으로 제1 탄성체(410a) 상의 제1 지점(411)이 이동한 거리(412)를 측정할 수 있다. 본 실시예에서는 계산부(320)가 센서(420)에 의해 측정된 이 값을 이용하여 유체의 분사량을 산출할 수 있다. 이와 같은 경우, 유체의 분사량을 산출하는 방법에 대해서는 후술하기로 한다.
다음으로, 입력 부재가 박판 스프링으로 형성되는 경우, 측정부(310)가 유체의 분사력을 측정하는 방법에 대하여 설명한다.
도 5는 도 3의 분사량 산출 장치를 구성하는 측정부의 기능을 설명하기 위한 제2 예시도이다.
도 5에 따르면, 측정부(310)는 제2 탄성체(410b) 및 센서(420)를 포함하여 구성될 수 있다.
제2 탄성체(410b)는 박판(얇은 판)이 절첩되어 형성된 것이다. 본 실시예에서는 박판을 1회 절첩하여 제2 탄성체(410b)를 V자 형태로 형성할 수 있다.
제2 탄성체(410b)는 V자 형태로 형성되는 경우, 제1 포션(first portion; 413)과 제2 포션(second portion; 414)을 포함하여 구성될 수 있다. 여기서, 제1 포션(413)은 절첩선(folding line)을 기준으로 일측에 형성되는 박판의 일부를 의미하며, 제2 포션(414)은 절첩선을 기준으로 타측에 형성되는 박판의 타부를 의미한다. 제1 포션(413)과 제2 포션(414)의 사이각은 둔각(obtuse angle)일 수 있다.
제2 탄성체(410b)는 금속을 소재로 하여 형성될 수 있다. 제2 탄성체(410b)는 예를 들어, 박판 스프링으로 구현될 수 있다.
센서(420)는 제2 탄성체(410b)에 유체의 분사력이 입력될 때, 제2 탄성체(410b)의 변화량을 측정하는 것이다. 센서(420)는 제2 탄성체(410b)의 일측에 제2 탄성체(410b)로부터 소정 거리 이격된 상태로 배치되어, 제2 탄성체(410b)의 변화량을 측정할 수 있다.
이하에서는 제2 탄성체(410b)와 센서(420)를 이용하여 유체의 분사력을 측정하는 방법에 대하여 설명한다.
먼저, 제2 탄성체(410b)의 일측에 센서(420)를 배치하고, 제2 탄성체(410b)의 타측에 유체 공급 장치(150)를 배치한다.
이후, 유체 공급 장치(150)의 포트(430)를 통해 유체(440)를 제2 탄성체(410b)의 제1 포션(413)으로 분사한다. 그러면, 제1 포션(413)은 제2 탄성체(410b)의 제2 포션(414)과의 사이각을 감소시키는 방향으로 이동될 수 있다.
제1 포션(413)의 변화량은 유체 공급 장치(150)를 통해 분사된 유체의 분사력에 기인한 것이다. 따라서, 센서(420)를 통해 제1 포션(413)의 변화량을 측정하면, 이 값으로부터 유체의 분사력을 측정하는 것이 가능해진다.
센서(420)는 제2 탄성체(410b)의 변화량으로 제1 포션(413) 상의 제2 지점(415)이 이동한 거리(416)를 측정할 수 있다. 본 실시예에서는 계산부(320)가 센서(420)에 의해 측정된 이 값을 이용하여 유체의 분사량을 산출할 수 있다. 이와 같은 경우, 유체의 분사량을 산출하는 방법에 대해서는 후술하기로 한다.
다음으로, 입력 부재가 금속 박판으로 형성되는 경우, 측정부(310)가 유체의 분사력을 측정하는 방법에 대하여 설명한다.
도 6은 도 3의 분사량 산출 장치를 구성하는 측정부의 기능을 설명하기 위한 제3 예시도이다.
도 6에 따르면, 측정부(310)는 비탄성체(410c), 케이스 부재(450) 및 센서(420)를 포함하여 구성될 수 있다.
비탄성체(410c)는 비탄력적인 박판 형태의 것이다. 이러한 비탄성체(410c)는 금속을 소재로 하여 형성될 수 있다. 비탄성체(410c)는 예를 들어, 금속 박판으로 구현될 수 있다.
케이스 부재(450)는 비탄성체(410c)를 내장할 수 있도록 내부가 비어 있는 형태로 형성될 수 있다. 이러한 케이스 부재(450)는 하부면에 홀(hole)이 형성될 수 있으며, 비탄성체(410c)는 케이스 부재(450)의 이 홀을 통해 그 일부가 외부로 노출될 수 있다.
센서(420)는 비탄성체(410c)에 유체의 분사력이 입력될 때, 비탄성체(410c)의 변화량을 측정하는 것이다. 센서(420)는 비탄성체(410c)와 함께 케이스 부재(450)에 내장될 수 있으며, 케이스 부재(450)의 내부에서 비탄성체(410c)로부터 소정 거리 이격된 상태로 배치되어, 비탄성체(410c)의 변화량을 측정할 수 있다.
이하에서는 비탄성체(410c)와 센서(420)를 이용하여 유체의 분사력을 측정하는 방법에 대하여 설명한다.
먼저, 비탄성체(410c)의 일측(즉, 케이스 부재(450)의 내측)에 센서(420)를 배치하고, 비탄성체(410c)의 타측(즉, 케이스 부재(450)의 외측)에 유체 공급 장치(150)를 배치한다.
이후, 유체 공급 장치(150)의 포트(430)를 통해 유체(440)를 비탄성체(410c)로 분사한다. 그러면, 비탄성체(410c)는 센서(420)가 배치되어 있는 상측 방향으로 이동될 수 있다.
비탄성체(410c)의 변화량은 유체 공급 장치(150)를 통해 분사된 유체의 분사력에 기인한 것이다. 따라서, 센서(420)를 통해 비탄성체(410c)의 변화량을 측정하면, 이 값으로부터 유체의 분사력을 측정하는 것이 가능해진다.
센서(420)는 비탄성체(410c)의 변화량으로 비탄성체(410c) 상의 제3 지점(417)이 이동한 거리(418)를 측정할 수 있다. 본 실시예에서는 계산부(320)가 센서(420)에 의해 측정된 이 값을 이용하여 유체의 분사량을 산출할 수 있다. 이와 같은 경우, 유체의 분사량을 산출하는 방법에 대해서는 후술하기로 한다.
다시 도 3을 참조하여 설명한다.
계산부(320)는 측정부(310)의 측정값(예를 들어, 유체의 분사력에 대응하는 값)을 기초로 유체의 분사량을 계산하는 것이다. 이러한 계산부(320)는 사전에 구축된 테이블(예를 들어, 룩업 테이블(look-up table))에 측정부(310)의 측정값을 적용하여 유체의 분사량을 계산할 수 있다.
룩업 테이블은 복수회의 다양한 실험을 통하여 구축될 수 있다. 즉, 유체의 분사량을 알고 있는 상태에서 유체의 분사량을 다양한 값으로 변화시키면서, 유체 공급 장치(150)의 포트(430)를 통해 제1 탄성체(410a), 제2 탄성체(410b), 비탄성체(410c) 등에 각각 분사하였을 때 제1 탄성체(410a), 제2 탄성체(410b), 비탄성체(410c) 등의 변화량을 측정하여, 룩업 테이블을 구축할 수 있다.
출력부(330)는 계산부(320)의 계산 결과(예를 들어, 유체의 분사량)를 표시하는 것이다. 그러나 본 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 출력부(330)는 측정부(310)의 측정값(예를 들어, 유체의 분사력에 대응하는 값)을 표시하는 것도 가능하다.
메모리부(340)는 계산부(320)가 유체의 분사량을 계산할 때 이용되는 정보를 저장하는 것이다. 메모리부(340)는 예를 들어, 룩업 테이블을 저장할 수 있다.
주제어부(350)는 유체의 분사량을 산출하는 장치(300)를 구성하는 측정부(310), 계산부(320), 출력부(330), 메모리부(340) 등의 전체적인 작동을 제어하는 것이다. 계산부(320), 출력부(330), 메모리부(340), 주제어부(350) 등은 연산 기능을 갖춘 프로세서, 표시 기능을 갖춘 디스플레이 장치, 저장 기능을 갖춘 데이터베이스 등을 포함하는 컴퓨터로 구현될 수 있다.
다음으로, 분사량 산출 장치(300)의 작동 방법에 대하여 설명한다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 유체의 분사량 산출 방법을 개략적으로 도시한 흐름도이다. 이하 설명은 도 3 내지 도 7을 참조한다.
먼저, 측정부(310)는 센서(420)를 이용하여 유체의 분사력에 대응하는 값을 측정한다(S510). 이때 측정부(310)는 제1 탄성체(410a), 제2 탄성체(410b), 비탄성체(410c) 등을 이용하여 제1 탄성체(410a)의 변화량, 제2 탄성체(410b)의 변화량, 비탄성체(410c)의 변화량 등을 유체의 분사력에 대응하는 값으로 측정할 수 있다.
이후, 계산부(320)는 메모리부(340)에서 미리 구축된 룩업 테이블을 독출한다(S520).
이후, 계산부(320)는 룩업 테이블에 측정부(310)의 측정값을 적용하여 유체의 분사량을 산출한다(S530).
이후, 출력부(330)는 계산부(320)의 계산 결과, 즉 유체의 분사량을 표시한다(S540).
이상 도 1 내지 도 7을 참조하여 유체의 분사량을 산출하는 장치(300)와 그 작동 방법에 대하여 설명하였다. 본 실시예에 따른 유체의 분사량 산출 장치(300) 및 방법은 분사되는 유체의 힘을 토대로 유체의 유량(분사량)을 측정하므로, 측정값과 실제값 사이에 오차 범위를 감소시키는 효과를 얻을 수 있다.
이상과 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
100: 스토커 시스템 110: 하우징
120: 선반 130: 이송 로봇
131: 로봇 암 140: 컨테이너
150: 유체 공급 장치 210: 공급 노즐
220: 공급 배관 230: 배기 노즐
240: 배기 배관 250: 유량 제어부
300: 분사량 산출 장치 310: 측정부
320: 계산부 330: 출력부
340: 메모리부 350: 주제어부
410a: 제1 탄성체 410b: 제2 탄성체
410c: 비탄성체 413: 제1 포션
414: 제2 포션 420: 센서
430: 포트 440: 유체
450: 케이스 부재

Claims (10)

  1. 유체가 분사되는 포트의 전방에 배치되는 제1 부재, 및 상기 유체가 상기 제1 부재로 분사될 때 상기 제1 부재의 변위를 측정하는 센서를 포함하는 측정부; 및
    상기 제1 부재의 변위를 기초로 상기 유체의 분사량을 산출하는 계산부를 포함하는 유체의 분사량 산출 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 부재는 플렉시블(flexible) 가능한 박막 형태의 제1 탄성체, 박판이 V자 형태로 절첩되어 형성된 제2 탄성체, 및 비탄성체 중 어느 하나인 유체의 분사량 산출 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 센서는 상기 제1 부재가 상기 제1 탄성체인 경우, 상기 제1 부재의 휘어지는 양을 상기 제1 부재의 변위로 측정하는 유체의 분사량 산출 장치.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 센서는 상기 제1 부재가 상기 제2 탄성체인 경우, 상기 제1 부재의 절첩된 일측부가 타측부 방향으로 이동하는 양을 상기 제1 부재의 변위로 측정하는 유체의 분사량 산출 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제1 부재는 박판 스프링인 유체의 분사량 산출 장치.
  6. 제 2 항에 있어서,
    상기 제1 부재는 상기 비탄성체인 경우, 일측면에 홀이 형성되어 있는 케이스 부재에 내장되어 일부가 상기 홀을 통해 노출되는 유체의 분사량 산출 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 센서는 상기 제1 부재가 상기 비탄성체인 경우, 상기 유체가 상기 홀로 분사될 때 상기 제1 부재가 이동하는 양을 상기 제1 부재의 변위로 측정하는 유체의 분사량 산출 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 계산부는 미리 구축된 룩업 테이블에 상기 제1 부재의 변위를 적용하여 상기 유체의 분사량을 산출하는 유체의 분사량 산출 장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 분사량 산출 장치는 레티클(reticle)이 수납되는 컨테이너를 보관할 때 상기 컨테이너의 내부로 유입되는 유체의 분사량을 산출하는 데에 이용되는 유체의 분사량 산출 장치.
  10. 유체가 제1 부재로 분사될 때, 상기 유체의 분사력에 의한 상기 제1 부재의 변위를 측정하는 단계; 및
    상기 제1 부재의 변위를 기초로 상기 유체의 분사량을 산출하는 단계를 포함하는 유체의 분사량 산출 방법.
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