KR102133156B1 - 캐니스터에 저장된 소스의 잔량을 측정할 수 있는 시스템 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1기압의 가스를 질량흐름제어기(MFC)에게 제공하는 가스제공단계; 질량흐름제어기(MFC)가 캐니스터로 캐니스터의 내부 기압이 안정화될까지 가스를 주입하는 단계; 캐니스터로 가스가 주입될 때부터 캐니스터의 내부 기압이 안정화될때까지의 안정화시간을 계산하는 안정화시간 계산단계; 및 안정화시간에 기초하여, 캐니스터에 저장된 소스의 잔량을 추정하는 소스잔량추정단계;를 포함하는 캐니스터에 저장된 소스의 잔량 측정방법이 개시된다.

Description

캐니스터에 저장된 소스의 잔량을 측정할 수 있는 시스템 및 방법{SYSTEM AND METHOD CAPABLE OF MEASURING RESIDUAL GAS OF CANISTER}

본 발명은 캐니스터에 저장된 소스의 잔량을 측정할 수 있는 시스템 및 방법에 관한 것이다.

반도체, 디스플레이, 발광다이오드 등 전자재료의 제조 공정에 있어서 필수적인 박막을 입히는 화학기상장치(CVD)나 원자층 증착장치(ALD) 등과 같은 처리 설비에 사용되는 각종 원료(소스)는 가스, 액체, 또는 고체의 형태로 공급된다.

가스의 형태를 가진 원료의 경우는 압력을 조절하여 일정량을 공급할 수 있는 방법으로 사용되지만 액체나 고체의 경우에는 자체적인 압력이 매우 낮기 때문에 대부분 캐니스터라는 앰플에 담아서, 캐리어 가스(불활성 가스)를 이용한 버블링이나 가열을 통한 증기 발생을 통해서 기화를 시킨 이후에 반응 챔버로 공급하는 방법을 사용하고 있다.

캐니스터에 액체 형태의 원료를 넣은 후 일정량씩 기화시켜 사용하는 방법에 대하여 다양한 기술들이 공지되어 있고, 고체 형태의 원료를 기화시키기 위해서도 다양한 기술들이 공지되어 있다. 예를 들면, 고체 원료를 기화시키는 종래 기술의 하나로서 한국특허 공개공보 제10-2010-0137016호(2010. 12. 29)("기화기, 기화기 사용 방법, 기화 장치 사용 방법, 용기, 기화기 유닛 및 반도체 프로세스 챔버용 증기 발생 방법")나 미국특허등록공보 US6,296,025(2001. 10. 2)("Chemical Delivery system having purge system utilizing multiple purge techniques")에 개시된 기술들이 있다.

한편, 캐니스터에 채워진 소스가 모두 소모(즉, 소스의 잔량이 영이 되는 것)되거나 소스의 잔량이 기준치 이하가 되면, 캐니스터를 교체해야 하므로, 캐니스터에 저장된 소스의 잔량을 정확하게 측정할 필요가 있다.

종래 소스의 잔량을 측정하기 위한 기술로서, 저울을 사용하여 소스의 무게를 측정하고 있는데, 이러한 기술은 온도 변화 등과 같은 작업 조건에 따라서 측정의 정확도를 담보할 수 없는 문제가 발생하곤 한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 소스의 잔량을 측정할 수 있는 캐니스터 시스템이 제공된다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 온도 변화 등의 작업 조건과 무관하게 정확하게 소스의 잔량을 측정할 수 있는 캐니스터 시스템이 제공된다.

본 발명의 일 실시예에 따르면

캐니스터에 저장된 소스의 잔량 측정방법에 있어서,

제1기압의 측정용가스를 질량흐름제어기(MFC)에게 제공하는 가스제공단계;

상기 질량흐름제어기(MFC)가 캐니스터(이하, '측정대상캐니스터')로 상기 측정대상캐니스터의 내부 기압이 안정화될까지 상기 측정용가스를 주입하는 단계;

상기 측정대상캐니스터로 측정용가스가 주입될 때부터 상기 측정대상캐니스터의 내부 기압이 안정화될때까지의 시간(이하, '안정화시간')을 계산하는 안정화시간 계산단계; 및

상기 안정화시간에 기초하여, 상기 측정대상캐니스터에 저장된 소스의 잔량을 추정하는 소스잔량추정단계;를 포함하며

상기 질량흐름제어기는 상기 측정대상캐니스터로 가스를 주입하는 배관(이하, '주입배관')에 설치되어 있으며, 상기 배관을 통해서 상기 측정대상캐니스터로 주입되는 가스의 량을 제어하는 것인, 캐니스터에 저장된 소스의 잔량 측정방법이 제공된다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면

소스의 잔량을 측정할 수 있는 캐니스터 시스템에 있어서,

소스를 저장할 수 있는 캐니스터;

상기 캐니스터에 측정용 가스를 주입하기 위한 측정용 가스 주입배관;

상기 측정용 가스 주입배관을 통해서 상기 캐니스터에 제공되는 측정용 가스의 량을 조절하기 위해서 상기 측정용 가스 주입배관에 설치된 질량흐름제어기;

상기 질량흐름제어기에게 일정한 기압의 측정용 가스를 제공하기 위해서, 상기 측정용 가스 주입배관에 설치된 레귤레이터;

상기 캐니스터로 측정용 가스가 주입될 때부터 상기 캐니스터의 내부 기압이 안정화될때까지의 시간(이하, '안정화시간')을 계산할 수 있는 소스 잔량추정부;를 포함하는 것인, 소스의 잔량을 측정할 수 있는 캐니스터 시스템이 제공될 수 있다.

본 발명의 하나 이상의 실시예에 따르면, 캐니스터에 저장된 고체 소스의 잔량을 정확하게 측정할 수 있다.

본 발명의 하나 이상의 실시예에 따르면, 온도 변화 등과 같은 작업 환경에 영향을 받지 않으면서 캐니스터에 저장된 고체 소스의 잔량을 정확하게 측정할 수 있게 된다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 캐니스터에 저장된 소스의 잔량 측정방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 소스의 잔량을 측정할 수 있는 캐니스터 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 소스의 잔량을 측정할 수 있는 캐니스터 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 소스의 잔량을 측정할 수 있는 캐니스터 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 기준 데이터를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 기준 데이터를 획득한 실험예를 설명하기 위한 도면이다.

이상의 본 발명의 목적들, 다른 목적들, 특징들 및 이점들은 첨부된 도면과 관련된 이하의 바람직한 실시예들을 통해서 쉽게 이해될 것이다. 그러나 본 발명은 여기서 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.

본 명세서의 도면들에 있어서, 구성요소들의 두께는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장되거나 축소된 것이다.

본 명세서의 다양한 실시예들에서 제1, 제2 등의 용어가 다양한 구성요소들을 기술하기 위해서 사용되었지만, 이들 구성요소들이 이 같은 용어들에 의해서 한정되어서는 안 된다. 이들 용어들은 단지 어느 구성요소를 다른 구성요소와 구별시키기 위해서 사용되었을 뿐이다. 여기에 설명되고 예시되는 실시예들은 그것의 상보적인 실시예들도 포함한다.

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 구성요소는 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.

용어의 정의

본원 명세서에서, '유로' 또는 '배관'은 가스가 이동될 수 있는 공간을 의미한다.

본원 명세서에서, '흐름을 조절'한다고 함은 흐름을 막거나, 흐름을 허용하거나, 흐르는 양을 조절하는 것을 포함하는 개념이다. 예를 들면, 유체의 흐름을 조절할 수 있는 구성요소는 유체의 흐름을 막거나, 유체의 흐름을 허용하거나, 흐르는 유체의 양을 조절하는 있는 구성요소로서, 밸브나 유체 부하가 있을 수 있다.

본원 명세서에서, '밸브'는 유체의 흐름을 조절할 수 있는 구성요소이며, 유체의 흐름을 막거나 유체의 흐름을 허용하거나 흐르는 유체의 양을 조절할 수 있는 구성요소를 의미하며, 예를 들면 온-오프 밸브와 컨트롤 밸브와 같은 기기들일 수 있다.

본원 명세서에서, '온-오프 밸브'는 유체의 흐름을 막거나 유체의 흐름을 허용하는 밸브를 의미하고, '컨트롤 밸브'는 유체의 흐름을 막거나 유체의 흐름을 허용하거나 흐르는 유체의 양을 조절할 수 있는 밸브를 의미한다.

본원 명세서에서, '상류'와 '하류'는 유체가 흐르는 라인('유로')에서의 위치를 나타내기 위한 용어들로서, 구성요소 A가 구성요소 B보다 상류에 위치한다고 함은 유체가 구성요소 A에 먼저 도달하고 구성요소 A에 도달한 유체 중 적어도 일부의 유체가 구성요소 B에 도달하는 것을 의미한다. 또한, 구성요소 A가 구성요소 B보다 하류에 위치한다고 함은 유체가 구성요소 B에 먼저 도달하고 구성요소 B에 도달한 유체 중 적어도 일부의 유체가 구성요소 A에 도달하는 것을 의미한다.

본 발명에 따른 캐니스터 시스템은 소스를 기화시켜서 처리 설비로 제공하는 장치이다. 처리 설비는 예를 들면 화학증기증착(CVD: chemical vapor deposition) 장치 또는 이온 주입장치(ion implanter)와 같은 반도체 가공장비의 공정챔버(process chamber)와 같은 장치들이 될 수 있다.

본 발명에 따른 캐니스터 시스템은 소스를 저장하는 캐니스터, 캐니스터로 캐리어 가스나 퍼지 가스를 주입하기 위한 배관들, 캐리어 가스에 의해서 기화된 소스를 외부로 배출하기 위한 배관들, 상술한 배관들에 흐르는 유체의 흐름을 제어하기 위한 다양한 밸브들, 상술한 배관들에 설치되는 질량유량제어기(MASS FLOW CONTROLLER:이하, 'MFC'), 질량 유량계(MASS FLOW METER: 이하, 'MFM'), 및 밸브들의 동작을 제어하는 제어 모듈을 포함할 수 있다. 본 발명의 예시적 도면들에서, 본 발명의 요지를 흐리지 않기 위해서, 히터, 각종 밸브, 각종 배관들, 및/또는 세정을 위한 배관과 같은 일부 구성요소들은 생략되었음을 본 발명이 속하는 기술분야에 종사하는 자(이하, '당업자')는 용이하게 이해할 것이다.

본원 발명에서, 소스는 고체 소스 또는 액체 소스일 수 있으며, 예를 들면 붕소(B: boron), 인(P: phosphorous), 구리(Cu: copper), 갈륨(Ga:gallium), 비소(As:arsenic), 루테늄(Ru: ruthenium), 인듐(In: indium), 안티몬(Sb: antimony), 란탄(La: lanthanum), 탄탈륨(Ta: tantalum), 이리듐(Ir: iridium), 데카보란(B10H14: decaborane), 사염화 하프늄(HfCl4: hafnium tetrachloride), 사염화 지르코늄(ZrCl4: zirconium tetrachloride), 삼염화 인듐(InCl3: indium trichloride), 금속 유기 베타-디케토네이트 착물(metal organic β-diketonate complex), 사이클로펜타디에닐 사이클로헵타트리에틸 티타늄(CpTiChT:cyclopentadienyl cycloheptatrienyl titanium), 삼염화 알루미늄(AlCl3: aluminum trichloride), 요오드화 티타늄(TixIy:titanium iodide), 사이클로옥타테트라엔 사이틀로펜타디에닐 티타늄((Cot)(Cp)Ti: cyclooctatetraene cyclopentadienyltitanium), 비스(사이클로펜타디에닐)티타늄 디아지드 [bis(cyclopentadienyl)titanium diazide], 텅스텐 카르보닐(Wx(CO)y: tungsten carbonyl)(여기서, x와 y는 자연수), 비스(사이클로펜타디에닐)루테늄(II)[Ru(Cp)2: bis(cyclopentadienyl)ruthenium (II)], 삼염화 루테늄(RuCl3: ruthenium trichloride), 및/또는 텅스텐 클로라이드(WxCly)(여기서, x와 y는 자연수)을 포함하는 물질일 수 있다. 상술한 소스들은 예시적인 것으로서 본원 발명은 그러한 소스들에만 한정되는 것이 아님을 당업자는 알아야 한다.

이하, 도면들을 참조하여, 본 발명의 실시예들에 대해 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 캐니스터에 저장된 소스의 잔량 측정방법을 설명하기 위한 도면이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 캐니스터에 저장된 소스의 잔량 측정방법은 가스를 MFC에게 제공하는 단계(S1), MFC가 가스를 캐니스터에게 제공하는 단계(S2), 캐니스터의 내부 기압의 안정화시간을 계산하는 단계(S3), 및 캐니스터에 저장된 소스의 잔량을 추정하는 단계(S4)를 포함할 수 있다. 본 실시예에서, 설명의 목적을 위해서, 소스의 잔량측정에 사용되는 '가스'를 '측정용 가스'라고 하고, 소스의 잔량측정의 대상이 되는 '캐니스터'를 '측정대상캐니스터'라고 언급하기로 한다.

본 실시예에 따르면, S1 단계는 측정용 가스는 레귤레이터에 의해 미리 정한 기압(이하, '제1기압')으로 MFC에게 제공되는 단계이다. 여기서, 레귤레이터와 MFC는 모두 측정대상캐니스터에 가스를 제공하기 위한 배관에 설치되어 있고, 레귤레이터가 MFC 보다 상류에 위치된다.

본 실시예에 따르면, S2 단계는 MFC가 측정용 가스를 캐니스터에게 제공하는 단계이다. S2 단계가 수행되는 동안에, 즉 MFC가 캐니스터에 측정용 가스를 제공하는 동안 시간이 지남에 따라서 측정대상캐니스터의 내부 압력이 높아지며 측정대상캐니스터의 내부 압력 변화량은 점점 작아진다. 결과적으로 MFC에 의해 측정대상캐니스터에게 공급되는 측정용 가스는 시간이 지남에 따라서 적어지게 되다가 결국 영이 된다. 즉, MFC는 측정대상캐니스터의 내부 기압이 안정화되면 측정대상캐니스터로 주입되는 측정용 가스를 차단하는 기능을 한다. S2 단계는 측정용 가스로 주입되는 측정용 가스가 영이 되면 완료된다.

일 실시예에 따르면, MFC는 기체의 흐름을 측정하고 제어하는 장치이다. MFC는 가스의 종류와 흐름 속도의 범위에 맞도록 설계된다. 한편, MFC는 특정 압력범위를 지니는 가스의 공급이 반드시 요구된다. 저압 가스는 MFC의 가스를 부족하게 하여 원하는 유체의 흐름을 달성하기 힘들고, 고압 가스는 유체의 흐름의 안정성을 떨어뜨린다. 본 실시예에서, 레귤레이터에 의해 조절된 '제1기압'은 MFC가 원활한 동작을 할 수 있는 특정 압력범위에 속하는 기압이다.

일 실시예에 따르면, 측정용가스가 측정대상캐니스터로 주입되기 전의 측정대상캐니스터의 내부 기압을 제2기압이라고 하면, 제1기압은 제2기압보다 크다.

본 실시예에 따르면, S3 단계는, 측정대상캐니스터의 내부 기압의 안정화시간을 계산하는 단계(S3)이다. 여기서, 안정화는, 측정대상캐니스터의 내부 기압의 변화가 없을 때 또는 질량흐름제어기(MFC)가 측정대상캐니스터로 측정용 가스를 더 이상 제공하지 않을 때를 의미한다.

S3 단계의 일 실시예에 따르면, S3 단계는 측정대상캐니스터로 측정용가스가 주입되는 시각(이하, '가스주입시작시각')과, MFC가 측정대상캐니스터로 측정용가스를 더 주입하지 않는 시각(이하, '가스주입종료시각')과의 차이(이하, '안정화 시간')를 산출하는 단계이다.

S3 단계의 다른 실시예에 따르면, S3 단계는 측정대상캐니스터로 측정용가스가 주입되는 시각('가스주입시작시각')과, 측정대상캐니스터의 내부 압력을 측정하는 압력 측정 게이지에 의해 측정된 내부압력안정시각과의 차이를 산출하는 단계이다. 여기서, 내부압력안정화시각은, 측정대상캐니스터의 내부 압력의 변화가 없을 때의 시각이다.

본 실시예에 따르면, S4 단계는, 측정대상캐니스터에 저장된 소스의 잔량을 추정하는 단계(S4)이다.

S4 단계의 일 실시예에 따르면, 기준 데이터 - 소스잔량과 안정화시간이 매핑된 데이터 - 를 참조하여 S3 단계에서 계산된 안정화시간에 매핑된 소스잔량을 알아내고, 그 안정화시간에 매핑된 소스잔량을 측정대상캐니스터에 저장된 소스의 잔량으로 추정하는 방식으로 수행될 수 있다.

S4 단계에서 사용되는 기준 데이터는, 소스잔량을 측정할 때의 조건과 동일한 조건에서 만들어진 데이터이다. 즉, 기준 데이터는, 측정대상캐니스터 또는 측정대상캐니스터와 물리적으로 동일하게 구성된 캐니스터(설명의 목적상, '기준 캐니스터'라고 함)에 대하여, 측정 대상 가스와 동일한 가스(설명의 목적상, '기준가스'라고 함)를 사용하고, 또한 소스잔량 측정에 사용된 MFC와 동일한 질량흐름제어기(설명의 목적상, '기준질량흐름제어기' 또는 'R-MFC')를 사용하여 획득되는 데이터이다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 기준 데이터를 설명하기 위한 도면이다.

도 5를 참조하면 기준 데이터를 획득하는 방법은,

저장된 기준소스의 잔량과 내부 기압을 알고 있는 기준 캐니스터에게 기준가스를 주입하는 배관에 기준질량흐름제어기(R-MFC)를 설치하는 단계;

제1기압의 기준가스를 기준질량흐름제어기(R-MFC)에게 제공하는 가스제공단계;

기준질량흐름제어기(R-MFC)가 기준 캐니스터로 기준 캐니스터의 내부 기압이 안정화될까지 기준가스를 주입하는 단계;

기준 캐니스터로 기준가스가 주입될 때부터 기준 캐니스터의 내부 기압이 안정화될때까지의 시간('안정화시간')을 계산하는 안정화시간 계산단계; 및

안정화시간과 기준 캐니스터에 저장된 기준소스의 잔량을 매핑시키는 단계;를 포함하며, 이러한 단계들은 순차적으로 수행될 수 있다.

이상과 같은 단계들은, 동일한 조건으로 수차례 반복수행될 수 있고, 반복수행에 의해 보다 정확한 기준 데이터가 획득될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 캐니스터에 저장된 소스의 잔량 측정방법은, 측정대상캐니스터에게 측정용 가스를 주입하기 전의 내부 기압(이하, '측정대상캐니스터의 초기 내부 기압')을 기준 캐니스터에게 측정용 가스를 주입하기 전의 내부 기압(이하, '기준 캐니스터의 초기 내부 기압')과 동일하게 하는 단계를 더 포함할 수 있다. 이처럼, 측정대상캐니스터의 초기 내부 기압을 기준 캐니스터의 초기 내부 기압을 동일하게 하는 단계가 수행된 이후에, 상술한 S1, S2, S3, 및 S4가 순차적으로 수행될 수 있다.

상술한 실시예들에서, 측정용 가스는 캐리어 가스(예를 들면, 아르곤 또는 헬륨)일 수 있다. 또한, 측정용 가스는 기준 가스와 동일하다. 또한, 측정대상캐니스터는 기준 캐니스터와 물리적으로 동일한 구성을 가진다.

상술한 실시예들에 따르면, 처리 설비에게 기화된 소스를 제공하기 위해서 설치된 캐니스터에 저장된 소스의 잔량측정이 가능하다. 또한, 처리 설비에 기화된 소스를 제공하기 위해서 설치된 캐니스터에 제공되는 캐리어 가스가, 측정용 가스로 이용될 수 있다. 후술하겠지만, 처리 설비에 기화된 소스를 제공하기 위해서 설치된 캐니스터는 또한 기준 데이터를 획득하기 위한 기준 캐니스터로 이용될 수 있고, 처리 설비에 기화된 소스를 제공하기 위해서 설치된 캐니스터에 제공되는 캐리어 가스도 기준 가스로 이용될 수 있다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 소스의 잔량을 측정할 수 있는 캐니스터 시스템을 설명하기 위한 도면이고, 도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 소스의 잔량을 측정할 수 있는 캐니스터 시스템을 설명하기 위한 도면이고, 도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 소스의 잔량을 측정할 수 있는 캐니스터 시스템을 설명하기 위한 도면이다.

도 1을 참조하여 설명한 캐니스터에 저장된 소스의 잔량 측정방법은 도 2 내지 도 4와 같은 다양한 실시예들에 의해 구현될 수 있다. 이하에서는, 도 1을 참조하여 설명한 캐니스터에 저장된 소스의 잔량 측정방법이 도 2의 실시예에 구현된 것으로 가정하고 도 2의 실시예를 먼저 설명하기로 한다.

도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 소스의 잔량을 측정할 수 있는 캐니스터 시스템(100)은 소스를 저장할 수 있는 캐니스터(101), 질량흐름제어기(MFC)(103), 레귤레이터(105), 컨트롤러(Controller)(107), 밸브(109), 및 배관들(L101, L102)을 포함할 수 있다.

한편, 도 1에서 언급한 바와 같이, 캐니스터(101)는 측정대상캐니스터(101)로 언급하고, 측정대상캐니스터(101)로 주입하는 가스는 측정용 가스로 언급하기로 한다. 그리고, 배관들(L101, L102)에서 배관(L101)은 주입배관(L101)으로 언급하고, 배관(L102)은 배출배관(L102)으로 언급하기로 한다.

주입배관(L101)은 측정대상캐니스터(101)에게 측정용 가스를 주입되기 위한 것이다. 주입배관(L101)의 상류에 레귤레이터(105)가 위치되고, 주입배관(L101)의 하류에 MFC(103)가 위치된다.

배출배관(L102)은 캐리어 가스나 기화된 가스의 배출을 위한 것이고, 밸브(109)는 배출배관(L102)에 흐르는 가스의 배출을 차단하거나 배출하기 위한 것이다. 본 실시예에서, 소스 잔량을 측정하는 동안, 밸브(109)는 배출배관(L102)으로 가스가 흐르지 않도록 차단한다.

레귤레이터(105)는 주입배관(L101)에 흐르는 측정용 가스를 제1기압으로 MFC(103)에게 제공한다.

MFC(103)는 제1기압의 측정용 가스를 유입받고, 측정대상캐니스터(101)의 내부 압력의 변화에 맞추어 측정대상캐니스터(101)로 유입되는 측정용 가스의 량을 조절한다. 상술한 바와 같이, MFC(103)는 측정대상캐니스터(1)의 내부 압력 변화가 안정화되면, 측정용 가스를 더 이상 공급하지 않도록 동작한다. 즉, MFC(103)는 측정대상캐니스터(101)의 내부 기압이 안정화되면 측정대상캐니스터(101)로 주입되는 측정용 가스를 차단한다.

본 실시예에서, MFC(103)의 동작 상태는 실시간으로 컨트롤러(107)에게 제공될 수 있다. 예를 들면, MFC(103)가 측정대상캐니스터(101)로 제공하는 측정용 가스의 양이 컨트롤러(107)로 제공될 수 있다.

컨트롤러(107)는 측정대상캐니스터(101)에게 측정용 가스가 주입될 때부터 측정대상캐니스터(101)의 내부 기압이 안정화될때까지의 시간('안정화시간')을 계산하고, 안정화시간을 이용하여 소스잔량을 추정하는 소스잔량추정부(미 도시)를 포함하며, 소스잔량추정부는 기준 데이터 - 소스잔량과 안정화시간이 매핑된 데이터 -를 참조하여 안정화시간에 매핑된 소스잔량을 알 수 있고, 이렇게 알아낸 소스잔량을 측정대상캐니스터(1)에 저장된 소스의 잔량으로 추정한다.

참고로, 도 2의 (b)를 참조하면, 측정대상캐니스터(101)의 내부 압력이 시간이 지남에 따라서 떨어지면서 안정화된 것을 알 수 있다.

일 실시예에 따르면, 소스잔량추정부는, 측정대상캐니스터(101)로 측정용 가스가 주입되는 시각('가스주입시작시각')과, 질량흐름제어기(MFC)가 측정대상캐니스터(101)로 가스를 주입하지 않는 시각('가스주입종료시각')과의 차이를 계산함으로써 안정화시간을 산출할 수 있다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 소스의 잔량을 측정할 수 있는 캐니스터 시스템(100)은 기준 데이터 - 소스잔량과 안정화시간이 매핑된 데이터 -를 저장하기 위한 저장부(미 도시)를 더 포함하며, 이러한 저장부는 컨트롤러(107)에 내장되어 있거나 또는 컨트롤러(107)의 외부에 설치된 것일 수 있다.

일 실시예에 따르면, 본 발명의 일 실시예에 따른 소스의 잔량을 측정할 수 있는 캐니스터 시스템(100)은 도시하지는 않았지만 타이머(미 도시)를 더 포함할 수 있고, 그러한 타이머는 가스주입시작시각과 가스주입종료시각을 측정할 수 있다. 한편, 타이머는 컨트롤러(107)에 내장되거나 또는 컨트롤러(107)와는 분리되어 구비될 수 있다.

이제 도 2를 참조하여 설명한 본 캐니스터 시스템(100)의 동작을 설명하기로 한다.

먼저, 측정대상캐니스터(101)에게 측정용 가스를 주입하기 전의 내부 기압('측정대상캐니스터의 초기 내부 기압')을 기준 캐니스터에게 측정용 가스를 주입하기 전의 내부 기압(이하, '기준 캐니스터의 초기 내부 기압')과 동일하게 한다.

즉, 측정대상캐니스터(101)의 내부 기압을, 본 캐니스터 시스템(100)에서 사용되는 기준 데이터를 생성(또는 획득)할 때 설정된 기준 캐니스터의 초기 내부 기압과 동일하게 유지한다. 이를 위해서, 측정대상캐니스터(101)의 내부 기압의 설정을 위한 장치들이 본 캐니스터 시스템(100)에 더 필요할 수 있으나, 본 발명의 요지를 흐리지 않기 위해서 그러한 장치들에 대한 도시나 설명은 생략하기로 한다.

상술한 바와 같이, 측정대상캐니스터(101)의 초기 내부 기압을 기준 캐니스터의 초기 내부 기압과 동일하게 유지한 상태에서, 레귤레이터(105)는 제1기압으로 측정용 가스를 MFC(103)에게 제공한다. MFC(103)는 측정대상캐니스터(101)의 내부 압력과 제1기압과의 차이에 따라서 측정대상캐니스터(101)에게 제공되는 측정용 가스의 량을 조절할 수 있다. 본 실시예에서, MFC(103)는 측정대상캐니스터(101)의 내부 압력 변화가 없을 때까지, 즉 측정대상캐니스터(101)의 내부 기압이 안정화될때까지 측정용 가스를 측정대상캐니스터(101)에게 제공하고 안정화된 순간부터는 더 이상 측정용 가스를 측정대상캐니스터(101)에게 제공하지 않는다.

한편, 컨트롤러(107)는 측정대상캐니스터(101)로 측정용 가스가 주입될 때부터 측정대상캐니스터(101)의 내부 기압이 안정화될때까지의 시간('안정화시간')을 계산하고, 그러한 안정화시간을 이용하여 소스잔량을 추정한다. 예를 들면, 컨트롤러(107)는, 기준 데이터 - 소스잔량과 안정화시간이 매핑된 데이터 -를 참조하여 안정화시간에 매핑된 소스잔량을 알 수 있고, 그렇게 알아낸 소스잔량을 측정대상캐니스터(101)에 저장된 소스의 잔량으로 추정한다.

도 6의 (b)를 미리 참조하면, 도 6의 (b)는 기준 데이터의 예시적인 것으로서, 평균 안정화 시간과 소스 충진량(잔량)이 대응되어 있음을 알 수 있다. 만약, 컨트롤러(107)가 도 6의 (b)의 기준 데이터를 사용한다고 가정하면, 컨트롤러(107)는 자신(107)이 계산한 안정화시간이 3분27초일 경우 소스의 잔량을 500g으로 추정한다.

도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 소스의 잔량을 측정할 수 있는 캐니스터 시스템을 설명하기 위한 도면이다.

도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 소스의 잔량을 측정할 수 있는 캐니스터 시스템(200)은 소스를 저장할 수 있는 캐니스터(201), 질량흐름제어기(MFC)(203), 레귤레이터(205), 컨트롤러(Controller)(207), 밸브(209), 배관들(L201, L202), 및 압력 게이지(211)를 포함할 수 있다.

도 3의 컨트롤러(207)는, 측정대상캐니스터(201)로 측정용 가스가 주입될 때부터 측정대상캐니스터(201)의 내부 기압이 안정화될때까지의 시간('안정화시간')을 계산하고, 안정화시간을 이용하여 소스잔량을 추정하는 소스잔량추정부(미 도시)를 포함하며, 소스잔량추정부는 기준 데이터 - 소스잔량과 안정화시간이 매핑된 데이터 -를 참조하여 안정화시간에 매핑된 소스잔량을 알 수 있고, 이렇게 알아낸 소스잔량을 측정대상캐니스터(201)에 저장된 소스의 잔량으로 추정한다.

도 3의 컨트롤러(207)의 소스잔량추정부는 측정대상캐니스터(201)로 측정용 가스가 주입되는 시각('가스주입시작시각')과, 질량흐름제어기(MFC)가 측정대상캐니스터(201)로 측정용 가스를 주입하지 않는 시각('가스주입종료시각')과의 차이를 계산함으로써 안정화시간을 산출할 수 있다.

본 캐니스터 시스템(200)은 기준 데이터 - 소스잔량과 안정화시간이 매핑된 데이터 -를 저장하기 위한 저장부(미 도시)를 더 포함할 수 있으며, 이러한 저장부는 컨트롤러(207)에 내장되어 있거나 또는 컨트롤러(207)의 외부에 설치되어 있을 수 있다.

도 3의 캐니스터(201), 질량흐름제어기(MFC)(203), 레귤레이터(205), 밸브(209), 및 배관들(L201, L202)은 도 2의 캐니스터(101), 질량흐름제어기(MFC)(103), 레귤레이터(105), 밸브(109), 및 배관들(L101, L102)의 동작과 동일하다.

한편, 도 3의 실시예는 압력 게이지(211)를 포함하고 있다는 점에서 도 2의 실시예와 차이점이 있다. 이하에서는, 도 2의 실시예와의 차이점을 위주로 도 3의 실시예를 설명하기로 한다.

도 3의 실시예는 안정화시간을 산출할 때 압력 게이지의 측정 값을 이용한다.

도 3의 실시예에서, MFC(203)는 측정대상캐니스터(201)로 제공하는 측정용 가스의 량('유량')값을 컨트롤러(207)에게 제공하고, 압력 게이지(211)는 측정대상캐니스터(201)의 내부 압력을 실시간으로 측정하여 컨트롤러(207)에게 제공한다.

컨트롤러(207)는 압력 게이지(211)로부터 제공받은 측정 값을 이용하여 안정화 시간을 산출할 수 있다.

예를 들면, 컨트롤러(207)는 MFC(203)로부터 제공받은 유량값(측정대상캐니스터(201)로 제공되는 측정용 가스의 양)을 이용하여 가스주입시작시각을 알 수 있고, 압력 게이지(211)로부터 제공받은 측정 값을 이용하여 가스종료시작시각을 알 수 있다. 즉, 컨트롤러(207)는 MFC(203)가 측정용 가스를 측정대상캐니스터(201)에게 제공하기 시작하는 순간을 가스주입시작시각으로 취급하고, 압력 게이지(211)에 의해 측정된 측정대상캐니스터(201)의 내부기압의 변화가 없는 순간을 가스종료시각으로 취급할 수 있다.

다른 예를 들면, 컨트롤러(207)는 압력 게이지(211)로부터 제공받은 측정 값을 이용하여 가스주입시작시각과 가스종료시작시각을 알 수 있다. 즉, 컨트롤러(207)는 압력 게이지(211)에 의해 측정된 측정대상캐니스터(201)의 내부기압의 변화가 시작되는 순간을 가스주입시작시각으로 취급하고, 측정대상캐니스터(201)의 내부기압의 변화가 없는 순간을 가스종료시각으로 취급할 수 있다.

이하, 도 3의 실시예의 동작을 상세히 설명한다.

도 3을 참조하면, 측정대상캐니스터(201)에게 측정용 가스를 주입하기 전의 내부 기압('측정대상캐니스터의 초기 내부 기압')을 기준 캐니스터에게 측정용 가스를 주입하기 전의 내부 기압(이하, '기준 캐니스터의 초기 내부 기압')과 동일하게 한다.

측정대상캐니스터(201)의 초기 내부 기압을 기준 캐니스터의 초기 내부 기압과 동일하게 유지한 상태에서, 레귤레이터(205)는 제1기압으로 측정용 가스를 MFC(203)에게 제공한다. MFC(203)는 측정대상캐니스터(201)의 내부 압력에 따라서 측정대상캐니스터(201)에게 제공되는 측정용 가스의 량을 조절한다. MFC(203)는 측정대상캐니스터(201)의 내부 압력 변화가 없을 때까지, 즉 안정화될때까지 측정용 가스를 측정대상캐니스터(201)에게 제공하고 안정화된 순간부터는 더 이상 측정용 가스를 측정대상캐니스터(201)에게 제공하지 않는다.

한편, 컨트롤러(207)는 측정대상캐니스터(201)로 측정용 가스가 주입될 때부터 측정대상캐니스터(201)의 내부 기압이 안정화될때까지의 시간('안정화시간')을 계산하고, 그러한 안정화시간을 이용하여 소스잔량을 추정한다. 예를 들면, 컨트롤러(207)는, 기준 데이터 - 소스잔량과 안정화시간이 매핑된 데이터 -를 참조하여 안정화시간에 매핑된 소스잔량을 알 수 있고, 그렇게 알아낸 소스잔량을 측정대상캐니스터(201)에 저장된 소스의 잔량으로 추정한다.

예를 들면, 컨트롤러(207)는, 측정대상캐니스터(201)로 가스가 주입되는 시각('가스주입시작시각')과, 질량흐름제어기(MFC)가 측정대상캐니스터(201)로 가스를 주입하지 않는 시각('가스주입종료시각')과의 차이를 계산함으로써 안정화시간을 산출할 수 있다.

안정화시간을 산출하는 방법은 예를 들면 다음과 같은 2가지 방식이 있을 수 있다.

제1방식의 예를 들면, 컨트롤러(207)는 MFC(203)로부터 제공받은 유량값(측정대상캐니스터(201)로 제공되는 측정용 가스의 양)을 이용하여 가스주입시작시각을 알 수 있고, 압력 게이지(211)로부터 제공받은 측정 값을 이용하여 가스종료시작시각을 알 수 있다. 즉, 컨트롤러(207)는 MFC(203)가 측정용 가스를 측정대상캐니스터(201)에게 제공하기 시작하는 순간을 가스주입시작시각으로 취급하고, 압력 게이지(211)에 의해 측정된 측정대상캐니스터(201)의 내부기압의 변화가 없는 순간을 가스종료시각으로 취급할 수 있다.

제2방식의 예를 들면, 컨트롤러(207)는 압력 게이지(211)로부터 제공받은 측정 값을 이용하여 가스주입시작시각과 가스종료시작시각을 알 수 있다. 즉, 컨트롤러(207)는 압력 게이지(211)에 의해 측정된 측정대상캐니스터(201)의 내부기압의 변화가 시작되는 순간을 가스주입시작시각으로 취급하고, 측정대상캐니스터(201)의 내부기압의 변화가 없는 순간을 가스종료시각으로 취급할 수 있다.

도 3에 도시되어 있지만 설명하지 않은 구성요소들의 동작은 도 2의 실시예에서 같은 종류의 도면부호를 부여 받은 구성요소의 동작을 참조하기 바란다.

도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 소스의 잔량을 측정할 수 있는 캐니스터 시스템을 설명하기 위한 도면이다.

도 4를 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 소스의 잔량을 측정할 수 있는 캐니스터 시스템(300)은 소스를 저장할 수 있는 캐니스터(301), 질량흐름제어기(M-MFC)(303), 레귤레이터(305, 315), 컨트롤러(Controller)(307), 밸브(309), 배관들(L301, L302), 및 저유량 질량흐름제어기(L-MFC)(313)를 포함할 수 있다. 본 실시예에서, 질량흐름제어기(M-MFC)(303)와 저유량 질량흐름제어기(L-MFC)(311)를 구분하기 위해서, 질량흐름제어기(M-MFC)(303)는 메인질량흐름제어기(M-MFC)(303)라고 부르기로 한다.

도 4의 컨트롤러(307)는 도 2의 컨트롤러(107)의 기능과 동일하고, 저유량 질량흐름제어기(L-MFC)(311)는 도 2의 질량흐름에어기(MFC)(103)의 기능과 동일하며, 레귤레이터(315)는 도 2의 레귤레이터(105)의 기능과 동일하다.

컨트롤러(307)는, 측정대상캐니스터(301)로 측정용 가스가 주입될 때부터 측정대상캐니스터(301)의 내부 기압이 안정화될때까지의 시간('안정화시간')을 계산하고, 이렇게 계산한 안정화시간을 이용하여 소스잔량을 추정하는 소스잔량추정부(미 도시)를 포함하며, 소스잔량추정부는 기준 데이터 - 소스잔량과 안정화시간이 매핑된 데이터 -를 참조하여 안정화시간에 매핑된 소스잔량을 알 수 있고, 이렇게 알아낸 소스잔량을 측정대상캐니스터(301)에 저장된 소스의 잔량으로 추정한다.

또한, 도 4의 컨트롤러(307)의 소스잔량추정부는 측정대상캐니스터(301)로 가스가 주입되는 시각('가스주입시작시각')과, 저유량 질량흐름제어기(MFC)가 측정대상캐니스터(301)로 가스를 주입하지 않는 시각('가스주입종료시각')과의 차이를 계산함으로써 안정화시간을 산출할 수 있다.

한편, 본 캐니스터 시스템(200)은 도시하지는 않았지만, 기준 데이터 - 소스잔량과 안정화시간이 매핑된 데이터 -를 저장하기 위한 저장부를 더 포함하며, 이러한 저장부는 컨트롤러(307)에 내장되어 있거나 또는 컨트롤러(307)의 외부에 설치될 수 있다.

도 4의 캐니스터(301), 밸브(309), 및 배관(L303)은 도 2의 캐니스터(101), 밸브(109), 및 배관(L101)의 동작과 동일하다.

도 4의 실시예는 2가지 동작모드(기화 모드와 측정 모드)를 수행할 수 있다. 기화 모드는 캐니스터(301)에 캐리어 가스를 주입하여 소스를 기화시켜서 처리 설비로 제공하는 모드이고, 측정 모드는 측정용 가스를 주입하여 캐니스터(301)에 저장된 소스의 잔량을 측정하는 모드이다.

기화모드

레귤레이터(305)와 M-MFC(303)는 캐리어 가스를 배관(L301)을 통해서 캐니스터(301)에 주입하고, 소스를 기화시킬 때 사용된다. 기화된 소스는 배관(L302)를 통해서 처리 설비로 제공된다. 이때, 배관(303)은 측정용 가스가 캐니스터(301)에 주입되지 않도록 폐쇄된(유체가 흐르지 못하는) 상태이다.

기화모드에서, 레귤레이터(305)는 소스를 기화시킬 수 있을 정도의 압력으로 캐리어 가스를 M-MFC(303)에게 제공하고, M-MFC(303)는 일정한 유량이 캐니스터(301)로 제공되도록 유량을 조절한다. 캐니스터(301)에서 기화된 소스는 배관(L302)를 통해서 처리 설비로 제공된다.

기화모드에서, 레귤레이터(315)와 L-MFC(313)은 동작되지 않으며, 측정용 가스가 캐니스터(301)로 유입되지 않는다.

측정모드

측정모드에서, 레귤레이터(305)와 M-MFC(303)은 동작되지 않으며, L-MFC(303)와 레귤레이터(315)가 동작된다. 측정모드에서, 배관(L302)는 폐쇄된 상태이고, 배관(L301)도 패쇄된 상태이다.

이하에서는, 도 2의 실시예와의 차이점을 위주로 도 4의 실시예의 측정모드를 상세히 설명하기로 한다.

도 4의 실시예에서, L-MFC(303)는 측정대상캐니스터(301)로 제공하는 측정용 가스의 량('유량')값을 컨트롤러(307)에게 제공한다.

컨트롤러(307)는 L-MFC(313)로부터 제공받은 유량값(측정대상캐니스터(301)로 제공되는 측정용 가스의 양)을 이용하여 가스주입시작시각과 가스종료시작시각을 알 수 있다. 즉, 컨트롤러(307)는 L-MFC(313)가 측정용 가스를 측정대상캐니스터(301)에게 제공하기 시작하는 순간을 가스주입시작시각으로 취급하고, 측정대상캐니스터(301)에게 측정용 가스를 주입하지 않는 순간을 가스종료시각으로 취급할 수 있다.

도 4를 계속 참조하면, 측정대상캐니스터(301)에게 측정용 가스를 주입하기 전의 내부 기압('측정대상캐니스터의 초기 내부 기압')을 기준 캐니스터에게 측정용 가스를 주입하기 전의 내부 기압(이하, '기준 캐니스터의 초기 내부 기압')과 동일하게 한다.

측정대상캐니스터(301)의 초기 내부 기압을 기준 캐니스터의 초기 내부 기압과 동일하게 유지한 상태에서, 레귤레이터(315)는 제1기압으로 측정용 가스를 L-MFC(313)에게 제공한다.

L-MFC(303)는 측정대상캐니스터(301)의 내부 압력에 따라서 측정대상캐니스터(301)에게 제공되는 측정용 가스의 량을 조절한다. L-MFC(303)는 측정대상캐니스터(301)의 내부 압력 변화가 없을 때까지, 즉 안정화될때까지 측정용 가스를 측정대상캐니스터(301)에게 제공하고 안정화된 순간부터는 더 이상 측정용 가스를 측정대상캐니스터(301)에게 제공하지 않는다.

컨트롤러(307)는 측정대상캐니스터(301)로 측정용 가스가 주입될 때부터 측정대상캐니스터(301)의 내부 기압이 안정화될때까지의 시간('안정화시간')을 계산하고, 안정화시간을 이용하여 소스잔량을 추정한다. 예를 들면, 컨트롤러(307)는, 기준 데이터 - 소스잔량과 안정화시간이 매핑된 데이터 -를 참조하여 안정화시간에 매핑된 소스잔량을 알 수 있고, 그렇게 알아낸 소스잔량을 측정대상캐니스터(301)에 저장된 소스의 잔량으로 추정한다.

예를 들면, 컨트롤러(307)는, 측정대상캐니스터(301)로 가스가 주입되는 시각('가스주입시작시각')과, L-MFC(303)가 측정대상캐니스터(301)로 가스를 주입하지 않는 시각('가스주입종료시각')과의 차이를 계산함으로써 안정화시간을 산출할 수 있다.

도 4의 실시예에 따르면, 본 시스템(300)은 퍼지 모드도 추가적으로 수행할 수 있지만, 퍼지 모드와 퍼지 모드의 수행을 위한 밸브들이나 배관등에 대하여는 본원 발명의 요지를 흐릴 우려가 있으므로 본원 명세서에서는 설명하지 않기로 한다.

상술한 도 4의 실시예는 L-MFC가 제공하는 유량을 측정함으로써, 가스주입시작시각과 가스주입종료시각을 산출하는 것으로 구성하였다. 한편, 도 4의 실시예는 도 3의 실시예와 유사하게 가스주입시작시각은 L-MFC가 측정하는 유량을 이용하여 계산하고, 가스주입종료시간은 압력 게이지의 측정값을 이용하여 계산하는 방식으로도 구현이 가능할 것이다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 기준 데이터를 획득한 실험예를 설명하기 위한 도면이다.

도 6을 참조하면, 동일한 물리적 구성을 가진 캐니스터에 고체 소스를 다양한 양으로 채워 놓고((a), (b), (c), (d)) 이들 각각의 경우에 대하여 안정화시각을 구함으로써 기준 데이터를 획득할 수 있다. 한편, 도 6의 레귤레이터와 MFC와 PLC(또는 타이머)는 도 1의 실시예에서의 레귤레이터와 MFC와 컨트롤러의 동작과 동일하다.

도 6의 (a)를 먼저 참조하면, 도 1의 실시예와 거의 동일하게 구성된 캐니스터 시스템에서, N2(질소) 또는 Ar(아르곤)과 같은 캐리어 가스를 측정용 가스로 사용하고, 캐니스터에는 고체 소스를 채워놓는다. 물론, 캐니스터에 채워진 고체 소스의 양은 알고 있다. 도 6의 (a)의 경우, 1100g의 고체 소스가 채워져 있다.

이러한 구성에서, 캐리어 가스(측정용 가스)를 레귤레이터가 제1기압으로 MFC에게 제공하고, MFC는 캐니스터에게 캐리어 가스를 제공하도록 하고, 캐니스터의 내부의 안정화 시간을 측정하는 실험을 2회 반복하였다.

1회와 2회 실험에서 안정화 시간은 모두 2분 55초가 나왔고, 따라서 평균 안정화 시간은 2분 55초이다(도 6의 (e) 참조).

도 6의 (b)를 참조하면, 도 6의 (a)와 동일한 캐니스터 시스템에서, N2(질소) 또는 Ar(아르곤)과 같은 캐리어 가스를 측정용 가스로 사용하고, 캐니스터에는 1000g의 고체 소스가 채워져 있다. 이러한 상태에서, 도 6의 (a)와 같은 방식으로 캐니스터의 내부의 안정화 시간을 측정하는 실험을 3회 반복하였다.

1회, 2회, 및 3회 실험에서 안정화 시간은 각각 3분4초, 3분3초, 3분1초가 나왔고, 따라서 평균 안정화 시간은 3분2초이다(도 6의 (e) 참조).

도 6의 (c)를 참조하면, 도 6의 (a)와 동일한 캐니스터 시스템에서, N2(질소) 또는 Ar(아르곤)과 같은 캐리어 가스를 측정용 가스로 사용하고, 캐니스터에는 500g의 고체 소스가 채워져 있다. 이러한 상태에서, 도 6의 (a)와 같은 방식으로 캐니스터의 내부의 안정화 시간을 측정하는 실험을 5회 반복하였다.

1회, 2회, 3회, 4회, 5회 실험에서 안정화 시간은 각각 3분30초, 3분27초, 3분27초, 3분26초, 3분28초가 나왔고, 따라서 평균 안정화 시간은 3분27초이다(도 6의 (e) 참조).

도 6의 (d)를 참조하면, 도 6의 (a)와 동일한 캐니스터 시스템에서, N2(질소) 또는 Ar(아르곤)과 같은 캐리어 가스를 측정용 가스로 사용하고, 캐니스터에는 고체가스가 없다. 이러한 상태에서, 도 6의 (a)와 같은 방식으로 캐니스터의 내부의 안정화 시간을 측정하는 실험을 캐리어 가스의 유량이 500 sccm일 경우와 2000 sccm 일 경우에 대하여 2회 및 3회를 각각 반복하였다.

캐리어 가스가 500 sccm일 경우 1회, 2회 실험에서 각각 13분53초와 13분54초가 나왔고, 따라서 평균 안정화 시간은 13분53초이다.

캐리어 가스가 2000 sccm일 경우 1회, 2회 실험, 3회 실험에서 각각 3분54초와 3분52초와 3분51초가 나왔다. 따라서 평균 안정화 시간은 3분52초이다.

이상과 같은 실험들에 따르면, 도 6의 (e)와 같은 기준 데이터 - 소스잔량과 안정화시간이 매핑된 데이터 -를 획득할 수 있다.

이렇게 획득된 기준 데이터는, 도 6의에서의 캐니스터 시스템과 물리적으로 동일한 조건으로, 측정용 가스의 유량도 기준 데이터 획득시의 유량과 동일한 조건하에서, 소스 잔량을 추정하는데 사용될 수 있다.

한편, 상술한 실시예들에서, 도 2의 실시예와 도 3의 실시예도 도 4의 실시예와 유사하게 각각 기화모드를 추가적으로 수행할 수 있으며, 기화 모드를 수행할 경우에는, 캐니스터 내부로 소스의 기화를 위한 캐리어 가스가 주입배관을 통해서 주입되고, 캐니스터 내부의 기화된 소스는 배출배관을 통해서 처리 설비로 제공된다. 즉, 도 2의 실시예와 도 3의 실시예는 각각 기화모드로 동작하다가, 필요할 경우 소스 잔량의 측정을 위한 측정 모드로 동작할 수 있다.

이와 같이 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.

캐니스터:B100, B200
밸브: V101, V102, V103, V104. V105
커플러: C101, C102
라인: L11, L12, L13

Claims (18)

1. 캐니스터에 저장된 소스의 잔량 측정방법에 있어서,
   제1기압의 측정용가스를 질량흐름제어기(MFC)에게 제공하는 가스제공단계;
   상기 질량흐름제어기(MFC)가 캐니스터(이하, '측정대상캐니스터')로 상기 측정대상캐니스터의 내부 기압이 안정화될까지 상기 측정용가스를 주입하는 단계;
   상기 측정대상캐니스터로 측정용가스가 주입될 때부터 상기 측정대상캐니스터의 내부 기압이 안정화될때까지의 시간(이하, '안정화시간')을 계산하는 안정화시간 계산단계;
   상기 안정화시간에 기초하여, 상기 측정대상캐니스터에 저장된 소스의 잔량을 추정하는 소스잔량추정단계; 및
   상기 측정대상캐니스터로 상기 측정용가스를 주입하기 전의 내부 기압(이하, '측정대상캐니스터의 초기 내부 기압')을 기준 캐니스터로 상기 측정용가스를 주입하기 전의 내부 기압(이하, '기준 캐니스터의 초기 내부 기압')과 동일하게 하는 단계;를 포함하며,
   상기 동일하게 하는 단계는, 상기 측정대상캐니스터의 초기 내부 기압을 상기 기준 캐니스터의 초기 내부 기압과 동일하게 하는 단계이며,
   상기 질량흐름제어기는 상기 측정대상캐니스터로 가스를 주입하는 배관(이하, '주입배관')에 설치되어 상기 배관을 통해서 상기 측정대상캐니스터로 주입되는 가스의 량을 제어하며,
   상기 소스잔량추정단계는 기준 데이터를 참조하여, 상기 안정화시간 계산단계에 의해 계산된 안정화시간에 매핑된 소스잔량을 추정하는 것이고,
   상기 기준 데이터는, 저장된 기준소스의 잔량과 내부 기압을 알고 있는 상기 기준 캐니스터로 기준가스를 주입하여 계산된 안정화 시간과 상기 기준소스의 잔량을 매핑시킨 것이고,
   상기 측정대상캐니스터에 저장된 소스는 고체 소스인 것인, 캐니스터에 저장된 소스의 잔량 측정방법.
2. 제1항에 있어서,
   상기 질량흐름제어기(MFC)는 상기 측정대상캐니스터의 내부 기압이 안정화되면 상기 측정대상캐니스터로 주입되는 가스를 차단하는 것인, 캐니스터에 저장된 소스의 잔량 측정방법.
3. 제1항에 있어서,
   상기 가스제공단계는 레귤레이터가 측정용가스를 제1기압으로 상기 질량흐름제어기에게 제공하는 단계인 것인, 캐니스터에 저장된 소스의 잔량 측정방법.
4. 제1항에 있어서,
   상기 측정대상캐니스터의 내부 기압의 안정화는, 상기 측정대상캐니스터의 내부 기압의 변화가 없을 때 또는 상기 질량흐름제어기(MFC)가 상기 측정대상캐니스터로 측정용가스를 더 이상 제공하지 않을 때를 의미하는 것인, 캐니스터에 저장된 소스의 잔량 측정방법.
5. 삭제
6. 제1항에 있어서,
   상기 측정용가스가 상기 측정대상캐니스터로 주입되기 전의 상기 측정대상캐니스터의 내부 기압은 제2기압이며, 제1기압이 제2기압보다 큰 것인, 캐니스터에 저장된 소스의 잔량 측정방법.
7. 제1항에 있어서,
   상기 기준 데이터는,
   저장된 기준소스의 잔량과 내부 기압을 알고 있는 기준 캐니스터로 기준가스를 주입하는 배관에 기준질량흐름제어기(R-MFC)를 설치하는 단계;
   제1기압의 기준가스를 상기 기준질량흐름제어기(R-MFC)에게 제공하는 가스제공단계;
   상기 기준질량흐름제어기(R-MFC)가 상기 기준 캐니스터로 기준 캐니스터의 내부 기압이 안정화될까지 기준가스를 주입하는 단계;
   상기 기준 캐니스터로 기준가스가 주입될 때부터 상기 기준 캐니스터의 내부 기압이 안정화될때까지의 시간('안정화시간')을 계산하는 안정화시간 계산단계; 및
   상기 안정화시간과 상기 기준 캐니스터에 저장된 기준소스의 잔량을 매핑시키는 단계;를 포함하는 기준 데이터 생성방법에 의해 생성된 것인, 캐니스터에 저장된 소스의 잔량 측정방법.
8. 제7항에 있어서,
   상기 기준 캐니스터와 상기 측정대상캐니스터는 동일한 내부 공간 및 내부 구성을 가지고,
   상기 기준질량흐름제어기(R-MFC)와 상기 질량흐름제어기(MFC)의 구성은 동일한 것인, 캐니스터에 저장된 소스의 잔량 측정방법.
9. 제7항에 있어서,
   상기 기준가스와 상기 측정용가스는 동일한 캐리어 가스인 것인, 캐니스터에 저장된 소스의 잔량 측정방법.
10. 삭제
11. 제1항에 있어서,
    상기 안정화시간 계산단계는,
    상기 측정대상캐니스터로 측정용가스가 주입되는 시각(이하, '가스주입시작시각')과,
    상기 질량흐름제어기(MFC)가 상기 측정대상캐니스터로 측정용가스를 주입하지 않는 시각(이하, '가스주입종료시각')과의 차이를 계산하는 단계인 것인 캐니스터에 저장된 소스의 잔량 측정방법.
12. 제11항에 있어서,
    상기 안정화시간 계산단계는,
    상기 측정대상캐니스터로 측정용가스가 주입되는 시각(이하, '가스주입시작시각')과,
    상기 측정대상캐니스터의 내부 압력을 측정하는 압력 측정 게이지에 의해 측정된 내부압력안정화시각과의 차이를 계산하는 단계이고,
    상기 내부압력안정화시각은, 상기 측정대상캐니스터로 측정용 가스가 주입된 이후, 상기 측정대상캐니스터의 내부 압력의 변화가 없을 때의 시각인 것인, 캐니스터에 저장된 소스의 잔량 측정방법.
13. 제1항에 있어서,
    상기 측정대상캐니스터는 캐리어 가스를 주입받기 위한 캐리어 가스 주입배관과 측정용가스를 주입받기 위한 측정용 가스 주입배관과 각각 연결되어 있고, 상기 캐리어 가스 주입배관에는 상기 측정대상캐니스터로 주입되는 캐리어 가스의 유량을 조절하기 위한 메인질량흐름제어기(M-MFC)가 설치되어 있고, 상기 측정용 가스 주입배관에는 상기 측정대상캐니스터로 주입되는 측정대상가스의 유량을 조절하기 위한 저유량질량흐름제어기(L-MFC)가 설치되어 있으며,
    상기 질량흐름제어기(MFC)는 저유량질량흐름제어기(L-MFC)인 것인, 캐니스터에 저장된 소스의 잔량 측정방법.
14. 소스의 잔량을 측정할 수 있는 캐니스터 시스템에 있어서,
    소스를 저장할 수 있는 캐니스터(이하, '측정대상캐니스터');
    상기 측정대상캐니스터에 측정용 가스를 주입하기 위한 측정용 가스 주입배관;
    상기 측정용 가스 주입배관을 통해서 상기 측정대상캐니스터에 제공되는 측정용 가스의 량을 조절하기 위해서 상기 측정용 가스 주입배관에 설치된 질량흐름제어기;
    상기 질량흐름제어기에게 일정한 기압의 측정용 가스를 제공하기 위해서, 상기 측정용 가스 주입배관에 설치된 레귤레이터;
    상기 측정대상캐니스터로 측정용 가스가 주입될 때부터 상기 측정대상캐니스터의 내부 기압이 안정화될때까지의 시간(이하, '안정화시간')을 계산하고, 기준 데이터를 참조하여 상기 안정화시간에 매핑된 소스잔량을 추정하는 소스 잔량추정부;를 포함하며,
    상기 측정대상캐니스터로 상기 측정용 가스를 주입하기 전의 내부 기압(이하, '측정대상캐니스터의 초기 내부 기압')을 기준 캐니스터로 상기 측정용 가스를 주입하기 전의 내부 기압(이하, '기준 캐니스터의 초기 내부 기압')과 동일하기 위한 가스가 상기 측정용 가스 주입배관을 통해서 주입되며,
    상기 기준 데이터는, 저장된 기준소스의 잔량과 내부 기압을 알고 있는 상기 기준 캐니스터로 기준가스를 주입하여 계산된 안정화 시간과 상기 기준소스의 잔량을 매핑시킨 것이고,
    상기 측정대상캐니스터에 저장된 소스는 고체 소스인 것인, 소스의 잔량을 측정할 수 있는 캐니스터 시스템.
15. 제14항에 있어서,
    상기 기준 데이터를 저장하고 있는 저장부를 더 포함하는 것인, 소스의 잔량을 측정할 수 있는 캐니스터 시스템.
16. 제14항에 있어서,
    상기 소스 잔량추정부는
    상기 측정대상캐니스터로 측정용 가스가 주입되는 시각(이하, '가스주입시작시각')과,
    상기 질량흐름제어기(MFC)가 상기 측정대상캐니스터로 측정용 가스를 주입하지 않는 시각(이하, '가스주입종료시각')과의 차이를 계산함으로써 상기 안정화시간을 산출하는 것인, 소스의 잔량을 측정할 수 있는 캐니스터 시스템.
17. 제14항에 있어서,
    상기 측정대상캐니스터의 내부 압력을 측정할 수 있는 압력 측정 게이지;를 더 포함하며,
    상기 소스 잔량추정부는
    상기 측정대상캐니스터로 측정용가스가 주입되는 시각(이하, '가스주입시작시각')과,
    상기 측정대상캐니스터의 내부 압력을 측정하는 상기 압력 측정 게이지에 의해 측정된 내부압력안정화시각과의 차이를 계산함으로써 상기 안정화시간을 산출하는 것인,
    상기 내부압력안정화시각은, 상기 측정대상캐니스터로 측정용 가스가 주입된 이후, 상기 측정대상캐니스터의 내부 압력의 변화가 없을 때의 시각인 것인, 소스의 잔량을 측정할 수 있는 캐니스터 시스템.
18. 제14항에 있어서,
    캐리어 가스를 주입받기 위한 캐리어 가스 주입배관;을 더 포함하며,
    상기 캐리어 가스 주입배관에는 상기 측정대상캐니스터로 주입되는 캐리어 가스의 유량을 조절하기 위한 메인질량흐름제어기(M-MFC)가 추가적으로 설치되어 있고,
    상기 질량흐름제어기(MFC)는 상기 측정대상캐니스터로 주입되는 측정용 가스의 유량을 측정하기 위한 저유량질량흐름제어기(L-MFC)인 것인, 소스의 잔량을 측정할 수 있는 캐니스터 시스템.

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