KR100969990B1 - 질량 유량 조절기의 점검 방법 및 장치 - Google Patents

질량 유량 조절기의 점검 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 질량 유량 조절기의 성능을 정확하게 점검할 수 있는 질량 유량 조절기의 점검 방법 및 장치에 관한 것이다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 MFC 점검 방법은 챔버의 부피, 캘빈온도 및 측정하고자하는 기준 파라미터의 측정 범위를 저장하는 단계; 상기 챔버를 진공화하는 단계; 상기 챔버의 진공 여부를 판단하는 단계; 상기 챔버가 진공 상태이면, 질량 유량 조절기에 유량을 설정하고, 상기 챔버에 가스를 공급하는 단계; 상기 챔버에 가스가 공급되는 동안 상기 챔버의 상태를 체크하는 단계; 상기 기준 파라미터가 상기 측정 범위의 목표치에 도달하였는지의 여부를 판단하는 단계; 상기 기준 파라미터가 상기 측정 범위의 목표치에 도달하면, 상기 챔버의 대상 파라미터를 측정하는 단계; 및 상기 챔버의 부피, 상기 캘빈온도, 상기 기준 파라미터의 측정 범위, 및 상기 측정된 대상 파라미터값을 이용하여 상기 질량 유량 조절기를 통과하는 실제 가스 유량을 계산하는 단계를 포함한다.

Description

질량 유량 조절기의 점검 방법 및 장치{CHECKING METHOD AND APPARATUS OF MASS FLOW CONTROLLER}
본 발명은 질량 유량 조절기의 점검 방법 및 장치에 관한 것으로, 특히 질량 유량 조절기의 성능을 정확하게 점검할 수 있는 질량 유량 조절기의 점검 방법 및 장치에 관한 것이다.
질량 유량 조절기(Mass Flow Controller : "MFC")는 가스 유량을 정확하게 측정하고, 자동으로 조절하는 장치로서, 증착이나 건식 식각 등의 반도체 공정 등에 있어서 없어서는 안되는 장치이다. 일반적인 반도체 공정에 있어서, MFC는 가스 공급부와 공정 챔버 사이에 위치하여, 공정 챔버로 공급되는 가스의 유량을 측정 및 조절하게 된다.
보통, MFC는 가스의 유량을 측정하는 유량 센서와 유량을 조절하는 구동기로 구성되며, 유량 측정 및 조절 기능을 정확하게 수행하기 위하여 점검을 받게 된다.
MFC의 점검 방법으로는 가스 분압 측정 방식이 가장 많이 사용된다.
가스 분압 측정 방식은 1차적으로 MFC에 유량을 설정하여 유량이 발생되도록 한 다음, 공정 챔버의 가스 분압을 측정하고, 일정 시간 경과 후, 2차적으로 MFC에 유량을 설정하고 유량을 발생시켜 공정 챔버의 가스 분압을 재측정하여 1차에서 측정된 가스 분압과 비교하는 방식이다. 즉, 임의의 두 시점에서 MFC의 유량 측정 및 조절 성능을 점검함으로써, MFC의 성능 차이를 점검할 수 있다. 하지만, 두 시점 중에서 어느 시점의 측정치가 표준 성능인지 알 수 없고, 두 시점 모두에서 MFC가 표준 성능을 가지지 못하는 경우가 발생할 수 있다. 이로 인해, 시점에 따른 MFC의 성능 차이를 측정하더라도 실제 MFC의 성능을 점검할 수 없는 문제가 있다.
또한, 가스 분압 측정 방식에 따르면, 진공 펌프의 성능이 시간에 따라 저하됨에 따라 공정 챔버 내의 가스 분압이 증가하는 경우나 펌핑 라인에 이물질 등이 발생하는 경우, 측정치가 변할 수 있다는 문제점이 있다
MFC를 점검하는 다른 방법으로는 MFC 내부의 유량 센서를 이용하는 방법이 있다.
이 방법에 따르면, MFC에 유량을 설정하고 유량을 발생시킨 후, 설정한 유량값과 유량 센서를 통해 MFC를 통과한 유량값을 비교하게 된다. 하지만, 이 경우 MFC 내부의 유량 센서의 성능에 이상이 생기면 MFC의 정확한 점검이 불가능한 문제점이 있다.
상기 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명의 목적은 MFC의 성능을 정확하게 점검할 수 있는 MFC 점검 방법 및 장치를 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시 예에 따른 MFC 점검 방법은 챔버의 부피, 캘빈온도 및 측정하고자하는 기준 파라미터의 측정 범위를 저장하는 단계; 상기 챔버를 진공화하는 단계; 상기 챔버의 진공 여부를 판단하는 단계; 상기 챔버가 진공 상태이면, 질량 유량 조절기에 유량을 설정하고, 상기 챔버에 가스를 공급하는 단계; 상기 챔버에 가스가 공급되는 동안 상기 챔버의 상태를 체크하는 단계; 상기 기준 파라미터가 상기 측정 범위의 목표치에 도달하였는지의 여부를 판단하는 단계; 상기 기준 파라미터가 상기 측정 범위의 목표치에 도달하면, 상기 챔버의 대상 파라미터를 측정하는 단계; 및 상기 챔버의 부피, 상기 캘빈온도, 상기 기준 파라미터의 측정 범위, 및 상기 측정된 대상 파라미터값을 이용하여 상기 질량 유량 조절기를 통과하는 실제 가스 유량을 계산하는 단계를 포함한다.
본 발명의 다른 실시 예에 따른 MFC 점검 방법은 챔버의 부피, 캘빈온도, 및 측정하고자하는 기준 파라미터의 측정 범위를 저장하는 단계; 상기 챔버를 진공 펌프와 연결하고, 질량 유량 조절기에 유량을 설정하여, 상기 챔버에 가스를 공급하는 단계; 상기 질량 유량 조절기를 통해 상기 챔버에 공급되는 가스가 헌팅 측면에 서 안정화되었는지의 여부를 판단하는 단계; 상기 질량 유량 조절기를 통해 상기 챔버에 공급되는 가스가 안정화되면, 상기 챔버와 상기 진공 펌프의 연결을 차단하는 단계; 상기 챔버에 가스가 공급되는 동안 상기 챔버의 상태를 체크하는 단계; 상기 기준 파라미터가 상기 측정 범위의 목표치에 도달하였는지의 여부를 판단하는 단계; 상기 기준 파라미터가 상기 측정 범위의 목표치에 도달하면, 상기 챔버의 대상 파라미터를 측정하는 단계; 및 상기 챔버의 부피, 상기 캘빈온도, 상기 기준 파라미터의 측정 범위, 및 상기 측정된 대상 파라미터값을 이용하여 상기 질량 유량 조절기를 통과하는 실제 가스 유량을 계산하는 단계를 포함한다.
상기 실시 예들에 따른 MFC 점검 방법은 상기 기준 파라미터가 상기 측정 범위의 목표치에 도달하지 않으면, 상기 챔버의 상태를 체크하는 단계로 넘어간다.
상기 기준 파라미터는 상기 챔버가 가스를 공급받기 시작한 이후 초기 시각으로부터 최종 시각까지의 소요 시간이고, 상기 대상 파라미터는 상기 소요 시간 동안의 상기 챔버의 압력 변화량이다.
상기 기준 파라미터는 상기 챔버의 압력 변화량이고, 상기 대상 파라미터는 상기 압력 변화량에 따른 소요 시간이다.
본 발명의 실시 예에 따른 MFC 점검 장치는 소정 부피를 가지는 적어도 하나 이상의 챔버; 상기 챔버에 가스를 공급하는 가스 공급부; 설정된 유량에 따라 상기 가스 공급부로부터 상기 챔버에 공급되는 가스의 유량을 조절하는 질량 유량 조절기; 상기 챔버를 진공화하는 진공 펌프; 상기 챔버의 진공도를 측정하는 진공 게이지; 및 상기 챔버의 부피, 캘빈온도, 상기 챔버를 측정하고자하는 기준 파라미터의 측정 범위, 및 상기 기준 파라미터의 측정 범위에 따른 대상 파라미터를 이용하여 상기 질량 유량 조절기를 통과하는 실제 가스 유량을 계산하는 제어부를 포함한다.
본 발명에 따르면, MFC에 유량을 설정하고, MFC를 통해 챔버에 가스를 공급한 후 실제 유량과 설정된 유량을 비교하기 때문에, MFC의 성능을 정확하게 점검할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 반도체 공정 챔버와 웨이퍼 이송 장치 등 기존에 사용하는 장치들을 그대로 이용할 수 있기 때문에 효율적이다.
상기 목적 외에 본 발명의 다른 목적 및 이점들은 첨부 도면을 참조한 본 발명의 바람직한 실시 예에 대한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 도 1 내지 도 3을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.
이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람 직한 일 실시 예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
본 발명은 개략적으로, 유량이 설정된 MFC를 이용하여 소정의 부피를 가지는 챔버에 가스를 공급하고, MFC에 설정된 유량과 실제로 챔버에 공급된 가스 유량을 비교함으로써 MFC의 기능을 점검하는 것을 특징으로 한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 MFC 점검 장치를 나타내는 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 MFC 점검 장치는 가스 공급부(10), 상부 가스 밸브(20), MFC(30), 하부 가스 밸브(40), 챔버(50), 펌핑 밸브(60), 진공 펌프(70), 진공 게이지(80), 및 제어부(90)를 포함한다.
가스 공급부(10)는 챔버(50)에 가스를 공급하는 장치로, 반도체 공정에 필요한 테오스(TEOS), 헬륨(He), 아르곤(Ar), 삼불화질소(NF3), 산소(O2), 질소(N2), 아산화질소(N2O), 암모니아(NH3), 및 모노실란(SiH4) 등을 공급할 수 있으며, 가스의 종류에 따라 각각 다른 장치로 구성된다.
MFC(30)는 가스 공급부(10)와 챔버(50) 사이에 위치하여 가스 공급부(10)로부터 챔버(50)에 공급되는 가스의 유량을 제어한다. MFC(30)의 상부와 하부에는 각각 적어도 하나 이상의 상부 가스 밸브(20)와 하부 가스 밸브(40)가 위치함으로 써 가스 공급부(10)로부터 공급되는 가스를 물리적으로 제어할 수 있도록 한다.
챔버(50)는 일정 부피를 가지는 공간으로, 적어도 하나 이상이 구비될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, MFC(30)의 점검을 위해 별도의 챔버를 마련할 수 있으며, 다른 실시 예에 따르면, 반도체 공정이 이루어지는 공정 챔버 또는 웨이퍼 이송 장치를 이용할 수도 있다. 공정 챔버 또는 웨이퍼 이송 장치를 이용하는 경우, MFC(30)를 점검하기 위한 별도의 추가 장치가 필요없기 때문에 효과적이다. 이때, 공정 챔버와 웨이퍼 이송 장치를 함께 사용하거나 공정 챔버 또는 웨이퍼 이송 장치에 하나 이상의 점검용 챔버를 추가함으로써 MFC(30)의 점검에 필요한 공간의 부피를 최대한 확보할 수 있다.
진공 펌프(70)는 챔버(50) 내부를 진공 상태로 유지시켜주는 장치로, 진공 펌프(70)와 챔버(50) 사이에 위치하는 펌핑 밸브(60)에 의해 제어된다.
진공 게이지(80)는 챔버(50)에 연결되어 챔버(50)의 진공도를 측정하고, 제어부(90)는 진공 게이지(80)에 의해 측정된 챔버(50) 내부의 압력, 챔버(50)의 부피, MFC(30)에 설정된 유량, 및 가스가 공급된 시간 등을 이용하여, MFC(30)의 오차값을 계산하고, 계산된 MFC(30)의 오차값에 따라 MFC(30)를 제어한다. 아울러, 제어부(90)는 가스 공급부(10), 상부 가스 밸브(20), 하부 가스 밸브(40), 펌핑 밸브(60), 및 진공 펌프(70)의 동작을 제어하게 된다.
도 2는 도 1에 도시된 바와 같은 MFC 점검 장치를 이용한 MFC 점검 방법의 일 실시 예를 나타내는 흐름도이다.
이하, 도 2에 도시된 실시 예에 따른 MFC 점검 방법을 수치와 함께 예를 들어 설명하도록 한다.
도 2를 참조하면, 먼저 챔버(50)의 부피와 캘빈온도 등의 파라미터가 제어부(90)에 저장된다(S11). 일 실시 예에 따르면, 챔버(50)의 부피가 20L이고, 캘빈온도가 300K이다. 또한, 챔버(50)의 상태를 측정하기 위한 기준 파라미터가 압력 변화량 또는 소요 시간의 측정 범위로 저장된다. 일 실시 예에 따르면, 초기 압력을 1토르(Torr)로 하고 최종 압력을 10토르로 지정하여 9토르의 압력 변화가 기준 파라미터의 측정 범위로 저장된다. 이때, 초기 압력을 가스 공급 시작 시의 압력인 0토르로 지정하지 않고 1토르로 지정함으로써, 가스 공급 시작 시 MFC(30)에 발생될 수 있는 헌팅을 소정 범위 이내로 안정화시킨 후 챔버(50)의 상태를 측정하여, 측정값의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
이후, 챔버(50) 내부의 가스 상태를 정확하게 측정하기 위하여 챔버(50)를 진공화한다(S12). 챔버(50)는 하부 가스 밸브(40)와 펌핑 밸브(60)를 열고, 상부 가스 밸브(20)를 잠금으로써 진공화된다. 이를 통해, MFC(20)도 함께 진공화된다. 이러한 진공화를 통해 챔버(50) 내부의 불순물이나 잔여 가스를 제거할 수 있고, 챔버(50)의 누설 가스를 확인할 수 있다.
챔버(50)의 진공도를 계속해서 측정하여, 챔버(50)의 진공 상태 여부를 판단하게 된다(S13). 이때, 챔버(50)가 진공화되지 않은 것으로 판단되는 경우, 챔버(50)의 진공화 작업을 계속하고(S12), 챔버(50)가 진공화된 것으로 판단되는 경우 MFC(30)에 유량을 설정함과 아울러, 펌핑 밸브(60)를 잠그고, 상부 가스 밸 브(20)를 오픈한다(S14). 즉, MFC(30)에 설정된 유량에 따라 가스 공급부(10)로부터 챔버(50)로 가스가 공급된다. 일 실시 예에 따르면, MFC(30)의 유량을 1000sccm으로 설정하도록 한다.
이후, 챔버(50)에 가스가 공급되는 시간과 챔버(50)의 압력을 체크한다(S15). 이때, 기준 파라미터를 압력 변화량으로 설정한 경우, 설정된 초기 압력으로부터 소정 압력 변화 이후 최종 압력까지 이르는 소요 시간을 지속적으로 체크한다. 반면, 소요 시간을 측정 기준 파라미터로 설정하는 경우, 설정된 초기 시각으로부터 소정 시간 경과 후 최종 시각까지의 압력 변화를 지속적으로 체크하게 된다. 일 실시 예에 따르면, 압력 변화를 기준으로 하여 압력이 1토르에서 10토르에 도달할 때까지를 체크한다.
이를 통해, 기준 파라미터가 측정 범위에 도달하였는지를 판단한다. 즉, 챔버(50)의 압력이 소정 압력에 도달하였는지 또는 챔버(50)로의 가스 공급 시간이 소정 시간에 도달하였는지를 판단한다(S16). 이때, 소정 압력 또는 시간에 도달하지 않은 것으로 판단되는 경우 가스 공급 상태를 유지하면서 계속해서 압력 및 시간을 체크하고(S15), 소정 압력 또는 시간에 도달한 것으로 판단되는 경우 상기 챔버(50)의 대상 파라미터를 측정한다. 즉, 압력 변화에 따른 소요 시간 또는 소요 시간에 따른 압력 변화량을 측정한다(S17). 일 실시 예에 따르면, 1토르에서 10토르까지, 즉 9토르의 압력 변화에 12초의 시간이 소요된다.
이러한 과정을 통해 측정된 챔버(50)의 압력 변화량(ΔP) 및 소요 시간(Δt)과 초기에 입력된 챔버(50)의 부피(V) 및 캘빈온도(T)의 파라미터의 값을 이용하여 아래 식을 통해 실제 가스 유량(Act)이 계산된다(S18).
Figure 112010011463640-pat00007
상기 수학식 1은 이상기체 상태 방정식을 응용한 식으로, 가스 유량 계산식이다.
일 실시 예에 따르면, 압력 변화량(ΔP)이 9토르, 챔버(50)의 부피(V)가 20L, 소요 시간(Δt)이 12초, 캘빈온도(T)가 300K이고, 기체상수(R)는 0.082이다. 이때, 압력과 시간의 단위는 각각 기압(atm)과 분 단위로, 9토르를 9/760atm으로 변환하고, 12초를 12/60분으로 변환한다.
이와 같은 수치들을 상기 수학식 1에 대입하여 계산하면, 실제 가스 유량은 1078sccm이 된다. 즉, MFC(30)에 유량을 1000sccm으로 설정했음에도 불구하고 실제 MFC(30)를 통과한 유량이 1078sccm으로 측정되었으므로, 실제 가스는 입력 유량 대비 7.8% 증가된 양이 흘렀음을 알 수 있다. 따라서, 제어부(90)는 반도체 공정 시 원하는 유량에 비해 7.8% 감소된 유량이 MFC(30)에 입력되도록 함으로써 MFC(30)의 오차를 보상하게 된다.
도 3은 도 1에 도시된 바와 같은 MFC 점검 장치를 이용한 MFC 점검 방법의 다른 실시 예를 나타내는 흐름도이다.
이하, 도 3에 도시된 실시 예에 따른 MFC 점검 방법을 수치와 함께 예를 들 어 설명하도록 한다.
도 3을 참조하면, 도 2의 실시 예에서와 마찬가지로, 먼저 챔버(50)의 부피와 캘빈온도 등의 파라미터가 제어부(90)에 저장된다(S21). 또한, 챔버(50)의 상태를 측정하기 위한 기준 파라미터가 압력 변화량 또는 소요 시간의 측정 범위로 저장된다. 일 실시 예에 따르면, 챔버(50)의 부피가 20L이고, 캘빈온도가 300K이며, 압력이 1토르가 된 시점으로부터 30초간 측정하는 것으로 저장된다.
이후, MFC(30)의 유량을 설정하고, MFC(30)를 안정화시킨다(S22). 초기에 상부 가스 밸브(20)를 잠근 상태에서 상부 가스 밸브(20)를 오픈하게 되면, 가스 공급부(10)로부터의 가스가 일정한 유량으로 흐르지 못하고 헌팅(Hunting)되는 기간이 발생할 수 있으므로, 상부 가스 밸브(20), 하부 가스 밸브(40), 및 펌핑 밸브(60)를 모두 오픈하여 가스가 흐르도록 한 다음, 헌팅 없이 가스가 흐르는지를 점검하여 MFC(30)의 안정화 여부를 판단하게 된다(S23). 한편, 일 실시 예에 따르면, MFC(30)의 유량은 1000sccm으로 설정된다.
MFC(30)가 안정화되지 않은 것으로 판단(S23)되는 경우에는 상부 가스 밸브(20), 하부 가스 밸브(40), 및 펌핑 밸브(60)를 계속해서 오픈한 상태에서 MFC(30)를 안정화시키는 작업을 진행하고(S22), MFC(30)가 안정화된 것으로 판단되는 경우 펌핑 밸브(60)를 잠근다(S24).
도 2의 실시 예에서는 MFC(30)의 헌팅을 최소화하기 위해 소정 시각 또는 소정 압력부터 측정을 시작하였지만, 도 3의 실시 예에서는 MFC(30)가 안정화될 때까지 펌핑 밸브(60)를 열고 가스를 공급함과 아울러, 소정 시각 또는 소정 압력부터 측정함으로써 MFC(30)를 보다 안정화시킬 수 있는 효과가 있다.
펌핑 밸브(60)가 잠기고 상부 가스 밸브(20)와 하부 가스 밸브(40)는 오픈된 상태로, 가스 공급부(10)로부터의 가스가 챔버(50)에 공급된다. 즉, 일 실시 예에 따르면, 설정된 1000sccm의 유량으로 챔버(50)에 가스가 공급되게 된다.
이후, 챔버(50)에 가스가 공급되는 시간과 챔버(50)의 압력을 체크한다(S25). 이때, 기준 파라미터가 소요 시간인 경우, 설정된 초기 시각으로부터 소정 시간 경과 후 최종 시각까지의 압력 변화를 체크하고, 압력 변화량을 기준 파라미터로 설정하는 경우, 설정된 초기 압력부터 최종 압력까지 이르는 소요 시간을 지속적으로 체크한다. 일 실시 예에 따르면, 상술한 바와 같이 1토르의 압력부터 30초간을 체크하게 된다.
이를 통해, 기준 파라미터가 측정 범위에 도달하였는지를 판단한다. 즉, 챔버(50)의 압력이 소정 압력에 도달하였는지 또는 챔버(50)로의 가스 공급 시간이 소정 시간에 도달하였는지를 판단한다(S26). 이때, 소정 시간 또는 압력에 도달하지 않은 것으로 판단되는 경우 가스 공급 상태를 유지하면서 계속해서 시간 및 압력을 체크하고(S25), 소정 시간 또는 압력에 도달한 것으로 판단되는 경우 소요 시간에 따른 압력 변화량 또는 압력 변화에 따른 소요 시간을 측정하게 된다(S27). 실시 예에서는 1토르 시점으로부터 30초간, 즉 30초의 시간 동안 24토르의 압력 변화량이 발생한 것을 예로 한다.
이러한 과정을 통해 측정된 압력 변화량(ΔP) 및 소요 시간(Δt)과 초기에 입력된 챔버(50)의 부피(V) 및 캘빈온도(T)의 파라미터의 값을 이용하여 도 2의 실 시 예에서와 마찬가지로 상기 수학식 1을 통해 실제 가스 유량(Act)이 계산된다.
일 실시 예에 따르면, 압력 변화량(ΔP)이 24토르, 챔버(50)의 부피(V)가 20L, 소요 시간(Δt)이 30초, 캘빈온도(T)가 300K이고, 기체상수(R)는 0.082이다. 이때, 도 2의 실시 예에서와 동일하게 압력과 시간의 단위는 각각 기압(atm)과 분 단위로, 24토르를 24/760atm으로 변환하고, 30초를 0.5분으로 변환한다.
이와 같은 수치들을 상기 수학식 1에 대입하여 계산하면, 실제 가스 유량은 1150sccm이 된다. 즉, MFC(30)에 유량을 1000sccm으로 설정했음에도 불구하고 실제 MFC(30)를 통과한 유량이 1150sccm으로 측정되었으므로, 실제 가스는 입력 유량 대비 15% 증가된 양이 흘렀음을 알 수 있다. 따라서, 제어부(90)는 반도체 공정 시 원하는 유량에 비해 15% 감소된 유량이 MFC(30)에 입력되도록 함으로써 MFC(30)의 오차를 보상하게 된다.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 질량 유량 조절기 점검 장치를 나타내는 도면,
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 질량 유량 조절기 점검 방법을 나타내는 흐름도, 및
도 3은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 질량 유량 조절기 점검 방법을 나타내는 흐름도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 간단한 설명>
10 : 가스 공급부 20 : 상부 가스 밸브
30 : 질량 유량 조절기 40 : 하부 가스 밸브
50 : 챔버 60 : 펌핑 밸브
70 : 진공 펌프 80 : 진공 게이지
90 : 제어부

Claims (15)

  1. 챔버의 부피, 캘빈온도 및 측정하고자하는 기준 파라미터의 측정 범위를 저장하는 단계;
    상기 챔버를 진공화하는 단계;
    상기 챔버의 진공 여부를 판단하는 단계;
    상기 챔버가 진공 상태이면, 질량 유량 조절기에 유량을 설정하고, 상기 챔버에 가스를 공급하는 단계;
    상기 챔버에 가스가 공급되는 동안 상기 챔버의 상태를 체크하는 단계;
    상기 기준 파라미터가 상기 측정 범위의 목표치에 도달하였는지의 여부를 판단하는 단계;
    상기 기준 파라미터가 상기 측정 범위의 목표치에 도달하면, 상기 챔버의 대상 파라미터를 측정하는 단계;
    상기 챔버의 부피, 상기 캘빈온도, 상기 기준 파라미터의 측정 범위, 및 상기 측정된 대상 파라미터값을 이용하여 상기 질량 유량 조절기를 통과하는 실제 가스 유량을 계산하는 단계; 및
    상기 계산된 실제 가스 유량과 상기 질량 유량 조절기에 설정된 유량을 비교하여 상기 질량 유량 조절기의 오차를 계산하고, 상기 오차를 보상하여 상기 질량 유량 조절기의 유량을 제어하는 단계
    를 포함하고,
    상기 실제 가스 유량은 아래 식을 통해 계산되는 것을 특징으로 하는 질량 유량 조절기 점검 방법.
    Figure 112010011463640-pat00008
    여기서, 상기 Act는 실제 가스 유량, 상기 ΔP는 상기 챔버의 압력 변화량, 상기 V는 상기 챔버의 부피, 상기 Δt는 소요 시간, 상기 R는 기체상수(0.082), 및 상기 T는 캘빈온도임.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 챔버가 진공 상태가 아니면, 상기 챔버를 진공화하는 단계로 넘어가는 것을 특징으로 하는 질량 유량 조절기 점검 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 기준 파라미터가 상기 측정 범위의 목표치에 도달하지 않으면, 상기 챔버의 상태를 체크하는 단계로 넘어가는 것을 특징으로 하는 질량 유량 조절기 점검 방법.
  4. 챔버의 부피, 캘빈온도, 및 측정하고자하는 기준 파라미터의 측정 범위를 저장하는 단계;
    상기 챔버를 진공 펌프와 연결하고, 질량 유량 조절기에 유량을 설정하여, 상기 챔버에 가스를 공급하는 단계;
    상기 질량 유량 조절기를 통해 상기 챔버에 공급되는 가스가 헌팅 측면에서 안정화되었는지의 여부를 판단하는 단계;
    상기 질량 유량 조절기를 통해 상기 챔버에 공급되는 가스가 안정화되면, 상기 챔버와 상기 진공 펌프의 연결을 차단하는 단계;
    상기 챔버에 가스가 공급되는 동안 상기 챔버의 상태를 체크하는 단계;
    상기 기준 파라미터가 상기 측정 범위의 목표치에 도달하였는지의 여부를 판단하는 단계;
    상기 기준 파라미터가 상기 측정 범위의 목표치에 도달하면, 상기 챔버의 대상 파라미터를 측정하는 단계;
    상기 챔버의 부피, 상기 캘빈온도, 상기 기준 파라미터의 측정 범위, 및 상기 측정된 대상 파라미터값을 이용하여 상기 질량 유량 조절기를 통과하는 실제 가스 유량을 계산하는 단계; 및
    상기 계산된 실제 가스 유량과 상기 질량 유량 조절기에 설정된 유량을 비교하여 상기 질량 유량 조절기의 오차를 계산하고, 상기 오차를 보상하여 상기 질량 유량 조절기의 유량을 제어하는 단계
    를 포함하고,
    상기 실제 가스 유량은 아래 식을 통해 계산되는 것을 특징으로 하는 질량 유량 조절기 점검 방법.
    Figure 112010011463640-pat00009
    여기서, 상기 Act는 실제 가스 유량, 상기 ΔP는 상기 챔버의 압력 변화량, 상기 V는 상기 챔버의 부피, 상기 Δt는 소요 시간, 상기 R는 기체상수(0.082), 및 상기 T는 캘빈온도임.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 질량 유량 조절기를 통해 상기 챔버에 공급되는 가스가 안정화되지 않으면, 상기 챔버에 가스를 공급하고, 상기 챔버를 진공 펌프와 연결하는 단계로 넘어가는 것을 특징으로 하는 질량 유량 조절기 점검 방법.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 기준 파라미터가 상기 측정 범위의 목표치에 도달하지 않으면, 상기 챔버의 상태를 체크하는 단계로 넘어가는 것을 특징으로 하는 질량 유량 조절기 점검 방법.
  7. 제1항, 제3항, 제4항 및 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기준 파라미터는 상기 챔버가 가스를 공급받기 시작한 이후 초기 시각으로부터 최종 시각까지의 소요 시간이고,
    상기 대상 파라미터는 상기 소요 시간 동안의 상기 챔버의 압력 변화량인 것을 특징으로 하는 질량 유량 조절기 점검 방법.
  8. 제1항, 제3항, 제4항 및 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기준 파라미터는 상기 챔버의 압력 변화량이고,
    상기 대상 파라미터는 상기 압력 변화량에 따른 소요 시간인 것을 특징으로 하는 질량 유량 조절기 점검 방법.
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 소정 부피를 가지는 적어도 하나 이상의 챔버;
    상기 챔버에 가스를 공급하는 가스 공급부;
    설정된 유량에 따라 상기 가스 공급부로부터 상기 챔버에 공급되는 가스의 유량을 조절하는 질량 유량 조절기;
    상기 챔버를 진공화하는 진공 펌프;
    상기 챔버의 진공도를 측정하는 진공 게이지; 및
    상기 챔버의 부피, 캘빈온도, 상기 챔버를 측정하고자하는 기준 파라미터의 측정 범위, 및 상기 기준 파라미터의 측정 범위에 따른 대상 파라미터를 이용하여 상기 질량 유량 조절기를 통과하는 실제 가스 유량을 계산하고, 계산된 상기 실제 가스 유량과 상기 질량 유량 조절기에 설정된 유량을 비교하여 상기 질량 유량 조절기의 오차를 계산하는 제어부
    를 포함하고,
    상기 제어부는 상기 질량 유량기의 오차를 계산하여, 계산된 상기 오차를 저장하며, 상기 오차를 보상하여 상기 질량 유량 조절기의 유량을 제어하고, 아래 식을 통해 상기 실제 가스 유량을 계산하는 것을 특징으로 하는 질량 유량 조절기 점검 장치.
    Figure 112010011463640-pat00010
    여기서, 상기 Act는 실제 가스 유량, 상기 ΔP는 상기 챔버의 압력 변화량, 상기 V는 상기 챔버의 부피, 상기 Δt는 소요 시간, 상기 R는 기체상수(0.082), 및 상기 T는 캘빈온도임.
  12. 삭제
  13. 제11항에 있어서,
    상기 챔버는 반도체 공정 챔버와 웨이퍼 이송 장치 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 질량 유량 조절기 점검 장치.
  14. 삭제
  15. 삭제
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