KR101591487B1

KR101591487B1 - Vaporizer for precusors

Info

Publication number: KR101591487B1
Application number: KR1020140047192A
Authority: KR
Inventors: 나용환; 송창호; 박정현; 조민석; 박치권
Original assignee: 주식회사 레이크머티리얼즈
Priority date: 2014-04-21
Filing date: 2014-04-21
Publication date: 2016-02-04
Anticipated expiration: 2034-04-21
Also published as: KR20150121736A

Abstract

본 개시는 반응 챔버에 대량의 전구체(Precusor)를 안정적이고 균일하게 기화하여 공급하기 위한 전구체 기화기에 관한 것으로서, 본 개시의 일 태양에 따르면(According to one aspect of the present disclosure), 소스 물질이 수용되는 내부 공간을 갖는 용기; 상기 용기의 내부 공간에서 형성된 소스 가스가 외부로 배출되는 배기 포트; 상기 용기의 내부에 구비되며, 상기 소스 가스가 상기 배기 포트로 배출되는 경로 상에 설정된 간격을 가지며 적층 배치되는 복수의 배출 가이드 플레이트;로서, 상기 소스 가스가 상기 설정된 간격을 통과하여 배출되도록 안내하는 복수의 배출 가이드 플레이트; 및 상기 복수의 배출 가이드 플레이트를 동시에 가열하는 플레이트 히터;를 포함하는 전구체 기화기가 제공된다.The present disclosure relates to a precursor vaporizer for stable and uniformly vaporizing and feeding a large amount of Precusor to a reaction chamber. According to one aspect of the present disclosure, A container having an inner space to be opened; An exhaust port through which the source gas formed in the inner space of the container is discharged to the outside; A plurality of exhaust guide plates provided in the container and stacked and arranged at predetermined intervals on a path through which the source gas is exhausted to the exhaust port, the exhaust guide plate guiding the source gas to be exhausted through the predetermined interval A plurality of discharge guide plates; And a plate heater for heating the plurality of discharge guide plates at the same time.

Description

{VAPORIZER FOR PRECUSORS}

본 개시(Disclosure)는, 전구체 기화기에 관한 것으로서, 특히 반응 챔버에 대량의 전구체(Precusor)를 안정적이고 균일하게 기화하여 공급하기 위한 전구체 기화기에 관한 것이다.Disclosure relates to a precursor vaporizer, and more particularly to a precursor vaporizer for providing stable and uniform vaporization of a large amount of precursor in a reaction chamber.

여기서는, 본 개시에 관한 배경기술이 제공되며, 이들이 반드시 공지기술을 의미하는 것은 아니다(This section provides background information related to the present disclosure which is not necessarily prior art).Herein, the background art relating to the present disclosure is provided, and these are not necessarily meant to be known arts.

유기발광소자를 포함하는 반도체 제조는 박막의 형성을 위한 증착 공정이 반드시 요구되는데, 그 형성하는 방법에는 통상적으로 화학 기상 증착(CVD), 저압 화학 기상 증착(LPCVD), 플라즈마 증대 화학 기상 증착(PECVD), 금속 유기 화학 기상 증착(MOCVD)과 같은 방법들이 있으며, 최근에는 원자층 증착(ALD), 사이클릭 화학 기상 증착(CCVD), 디지털 화학 기상 증착(DCVD), 어드번스드 화학 기상 증착(ACVD)이 소개되고 있다. BACKGROUND ART [0002] Semiconductor fabrication including an organic light emitting device requires a deposition process for forming a thin film. Typical methods for forming the thin film include chemical vapor deposition (CVD), low pressure chemical vapor deposition (LPCVD), plasma enhanced chemical vapor deposition (ALD), cyclic chemical vapor deposition (CCVD), digital chemical vapor deposition (DCVD), advanced chemical vapor deposition (ACVD), and metal organic chemical vapor deposition ) Are introduced.

막 형성 기술들에서는 막의 재료로서 필요한 원소를 기체 상태로 기판상에 공급한다. 따라서, 기판상에 필요한 요소만을 공급하는 것이 아니라 유기금속 전구체(metalorganic precursor), 금속 할로겐화물(metalhalides) 등과 같은 반응물을 소스 가스 형태로 기판상에 공급한다. In the film forming techniques, an element necessary as a material of a film is supplied on a substrate in a gaseous state. Thus, rather than supplying only the necessary components onto the substrate, reactants such as metalorganic precursors, metal halides, and the like are supplied on the substrate in the form of source gas.

일반적으로, 소스 가스는 액체 또는 고체 상태의 소스 물질로부터 기화되며, 캐리어 가스에 의해 공정 챔버로 공급된다. 막 형성 기술에서 주요 제어 변수는 증착 온도, 증착 압력, 소스 가스 공급 시간, 퍼지 가스 공급 시간, 소스 가스의 불순물 함 유 정도 및 농도 등이며, 최근 반도체 장치의 집적도가 증가 됨에 따라 소스 가스의 안정적인 공급 및 농도 등이 박막의 질을 결정하는 주요한 요인이 되고 있다.Generally, the source gas is vaporized from a source material in a liquid or solid state, and is fed to the process chamber by a carrier gas. The main control parameters in the film forming technique are the deposition temperature, the deposition pressure, the source gas supply time, the purge gas supply time, the degree and concentration of the impurity in the source gas, and the like. And concentration are becoming major factors in determining the quality of the thin film.

소스 가스 공급 방법에는 소스 물질 내에서 캐리어 가스를 버블링시켜 소스 가스를 형성하는 방법이 있다. 도 1은 종래의 기화기를 보인 도면이다.In the source gas supplying method, there is a method of forming a source gas by bubbling a carrier gas in a source material. 1 is a view showing a conventional vaporizer.

도 1을 참조하면, 밀폐된 용기(30) 내부에 액체 상태의 소스 물질이 수용되어 있으며, 용기(30)의 하부에 액체 소스(10)를 가열하기 위한 히터(미도시)가 배치된다.Referring to FIG. 1, a liquid source material is contained in a sealed container 30, and a heater (not shown) for heating the liquid source 10 is disposed below the container 30.

캐리어 가스 공급관(32)은 용기(30)의 상부를 관통하여 설치되어 있고, 캐리어 가스 공급관(32)의 단부는 용기(30)에 수용된 액체 소스(10)에 잠겨 있다. The carrier gas supply pipe 32 is provided so as to penetrate the upper portion of the container 30 and the end of the carrier gas supply pipe 32 is immersed in the liquid source 10 accommodated in the container 30.

액체 소스(10)는 캐리어 가스 공급관(32)으로부터 공급된 캐리어 가스의 버블링 및 히터에 의한 온도 상승에 의해 기화된다. 그리고 용기(30) 내부에서 형성된 기체 소스(vapor source)는 운반구 가스와 함께 소스 가스 공급관(34)을 통해 공정 챔버(미도시)로 공급된다. The liquid source 10 is vaporized by the bubbling of the carrier gas supplied from the carrier gas supply pipe 32 and the temperature rise by the heater. A vapor source formed inside the vessel 30 is supplied to the process chamber (not shown) through the source gas supply pipe 34 together with the carrier gas.

그러나, 기존의 버블러는 기포의 크기가 크고 불규칙하기 때문에 액체 소스의 기화 효율이 현저하게 낮고, 기화 발생이 안정적이지 못하고 불균일하다. However, since the conventional bubbler has a large bubble size and is irregular, the vaporization efficiency of the liquid source is remarkably low, and the occurrence of vaporization is not stable and uneven.

특히, 버블링 시 액체 소스 표면으로 기포에 의한 액체 소스의 산란 현상이 발생하여 버블링이 균일하지 못하며, 용기의 캐리어 가스 공급관(유입단)과 소스 가스 공급관(유출단)의 압력 변동이 심하면 용기 내부에서 버블링된 소스 가스의 흐름이 불균일해지는 헌팅이 발생 된다.Particularly, when the bubbling is not uniform due to the scattering phenomenon of the liquid source due to bubbles on the surface of the liquid source at the time of bubbling and the pressure fluctuation of the carrier gas supply pipe (inflow end) and the source gas supply pipe Hunting occurs in which the flow of the source gas bubbled inside becomes uneven.

또한, 액상 소스가 버블링되는 과정에서 버블상태의 일부 액상 소스가 소스 가스 공급관(34) 내부로 침투하게 되고, 침투한 액상 소스는 가스 라인을 타고 반응챔버로 전달되어 액체 상태로 기판상에 분사됨으로써 박막의 품질을 크게 저하시키는 문제가 있다.In addition, in the course of bubbling the liquid source, a part of the liquid source in the bubble state penetrates into the source gas supply pipe 34, and the infiltrated liquid source is transferred to the reaction chamber through the gas line, There is a problem that the quality of the thin film is significantly lowered.

또한, 소스 가스 공급관(34) 내부로 침투한 액상 소스의 일부는, 가스 라인의 내벽에 파우더 형태로 잔존하게 된다. 이와 같이 파우더 형태의 소스 물질은 상기 용기 내부의 기화량을 감소시킬 뿐만 아니라, 반응챔버 내부로 전달되는 파티클의 원인이 되는 문제점이 있었다. In addition, a part of the liquid source infiltrated into the source gas supply pipe 34 remains in powder form on the inner wall of the gas line. As described above, the powder-like source material has a problem of not only reducing the amount of vaporization inside the vessel but also causing particles to be transferred to the inside of the reaction chamber.

본 개시는 안정적이고 균일한 소스 가스의 공급이 가능한 전구체 기화기의 제공을 일 목적으로 한다.The present disclosure is directed to providing a precursor vaporizer capable of providing a stable and uniform source gas.

본 개시는 대량의 전구체를 안정적이고 균일하게 기화하여 반응 챔버로 공급할 수 있는 전구체 기화기의 제공을 일 목적으로 한다.The present disclosure aims at providing a precursor vaporizer capable of vaporizing a large amount of precursor stably and uniformly and supplying it to a reaction chamber.

본 개시는 고농도의 소스 가스 공급이 가능한 전구체 기화기의 제공을 일 목적으로 한다.The present disclosure aims to provide a precursor vaporizer capable of supplying a high concentration of source gas.

본 개시는 소스 가스(vapor source)의 미립자 크기 및 양을 제어할 수 있는 전구체 기화기의 제공을 일 목적으로 한다. The present disclosure is directed to providing a precursor vaporizer capable of controlling the particle size and amount of the source gas.

여기서는, 본 개시의 전체적인 요약(Summary)이 제공되며, 이것이 본 개시의 외연을 제한하는 것으로 이해되어서는 아니된다(This section provides a general summary of the disclosure and is not a comprehensive disclosure of its full scope or all of its features).SUMMARY OF THE INVENTION Herein, a general summary of the present disclosure is provided, which should not be construed as limiting the scope of the present disclosure. of its features).

본 개시의 일 태양에 따르면(According to one aspect of the present disclosure), 소스 물질이 수용되는 내부 공간을 갖는 용기; 상기 용기의 내부 공간에서 형성된 소스 가스가 외부로 배출되는 배기 포트; 상기 용기의 내부에 구비되며, 상기 소스 가스가 상기 배기 포트로 배출되는 경로 상에 설정된 간격을 가지며 적층 배치되는 복수의 배출 가이드 플레이트;로서, 상기 소스 가스가 상기 설정된 간격을 통과하여 배출되도록 안내하는 복수의 배출 가이드 플레이트; 및 상기 복수의 배출 가이드 플레이트를 동시에 가열하는 플레이트 히터;를 포함하는 전구체 기화기가 제공된다.According to one aspect of the present disclosure, a container having an interior space in which a source material is received; An exhaust port through which the source gas formed in the inner space of the container is discharged to the outside; A plurality of exhaust guide plates provided in the container and stacked and arranged at predetermined intervals on a path through which the source gas is exhausted to the exhaust port, the exhaust guide plate guiding the source gas to be exhausted through the predetermined interval A plurality of discharge guide plates; And a plate heater for heating the plurality of discharge guide plates at the same time.

본 개시의 일 태양에 있어서, 상기 용기의 내부 공간으로 캐리어 가스가 주입되는 공급 포트;를 더 포함하여 구성될 수 있다.In one aspect of the present disclosure, it may further comprise a supply port into which the carrier gas is injected into the inner space of the container.

이에 의하면, 복수의 배출 가이드 플레이트에 의해 소스 물질의 기화 시 발생 되는 액체 상태의 미스트(Mist)를 제거할 수 있게 된다. 또한 플레이트 히터에 의해 복수의 배출 가이드 플레이트의 냉각에 의해 소스 가스가 액화되는 것을 방지할 수 있게 된다.According to this, a plurality of discharge guide plates can remove liquid mist generated during vaporization of the source material. Further, it is possible to prevent the source gas from being liquefied by the cooling of the plurality of discharge guide plates by the plate heater.

본 개시의 일 태양에 있어서, 상기 용기는 개방된 상면을 가지며, 상기 개방된 상면을 선택적으로 차폐하는 커버;로서, 상기 배기 포트와 상기 공급 포트가 결합 되는 커버;를 가지는 것을 특징으로 한다.In one aspect of the present disclosure, the container has an open top surface, and a cover for selectively shielding the open top surface, wherein the cover has the exhaust port and the supply port coupled to each other.

본 개시의 일 태양에 있어서, 상기 복수의 배출 가이드 플레이트는 상기 커버와 평행하게 배치되며, 상기 플레이트 히터는 상기 커버와 상기 복수의 배출 가이드 플레이트를 두께방향으로 관통하여 설치되며, 상기 배출 가이드 플레이트에 접촉되어 직접 열을 가하도록 구비되는 것을 특징으로 한다.In one aspect of the present disclosure, the plurality of discharge guide plates are disposed in parallel with the cover, the plate heater is installed to penetrate the cover and the plurality of discharge guide plates in the thickness direction, And is arranged to contact and direct heat.

여기서, 상기 플레이트 히터는 상기 커버에 균일하게 분포되는 복수 개로 구비되며, 상기 플레이트 히터 중 적어도 하나는 상기 복수의 배출 가이드 플레이트의 온도를 측정하는 온도 센서를 가지는 것을 특징으로 한다.Here, the plate heater is provided in a plurality uniformly distributed on the cover, and at least one of the plate heaters has a temperature sensor for measuring the temperature of the plurality of discharge guide plates.

이에 의하면, 플레이트 히터에 의해 복수의 배출 가이드 플레이트의 온도 분포를 균일하게 제어할 수 있으며, 온도 센서에 의해 복수의 배출 가이드 플레이트의 온도를 원하는 범위 내로 제어할 수 있게 된다.According to this, the temperature distribution of the plurality of discharge guide plates can be uniformly controlled by the plate heater, and the temperature of the plurality of discharge guide plates can be controlled within a desired range by the temperature sensor.

본 개시의 일 태양에 있어서, 상기 복수의 배출 가이드 플레이트는, 상기 용기의 개방된 상면보다 작은 면적으로 구비되며, 서로 이웃하는 배출 가이드 플레이트는 적층 되는 방향으로 일부가 겹쳐지도록 배치되는 것을 특징으로 한다.In one aspect of the present disclosure, the plurality of discharge guide plates are provided in a smaller area than the open top surface of the container, and the adjacent discharge guide plates are disposed so as to be partially overlapped in a stacking direction .

이와 달리, 본 개시의 일 태양에 있어서, 상기 복수의 배출 가이드 플레이트는, 각각 상기 소스 가스가 통과하는 적어도 하나의 가스 배출 홀을 가지며, 서로 이웃하는 배출 가이드 플레이트는 상기 가스 배출 홀의 위치를 달리하는 것을 특징으로 한다.Alternatively, in one aspect of the present disclosure, the plurality of discharge guide plates each have at least one gas discharge hole through which the source gas passes, and neighboring discharge guide plates are disposed at different positions of the gas discharge holes .

이에 의하면, 소스 가스가 배출되는 동안 복수의 배출 가이드 플레이트 사이에 형성된 간격을 통과하게 되므로, 복수의 배출 가이드 플레이트에 의해 소스 물질의 기화 시 발생 되는 액체 상태의 미스트(Mist)를 제거할 수 있게 된다. According to this, since the source gas is passed through the gap formed between the plurality of discharge guide plates during discharge, the liquid mist in the vaporization of the source material can be removed by the plurality of discharge guide plates .

본 개시의 일 태양에 있어서, 상기 소스 물질에 접촉되어 구비되는 망상의 표면적 확대 부재;로서, 와이어매시(Wire mesh)로 구비되는 망상의 표면적 확대 부재;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다. According to an aspect of the present disclosure, a network surface enlargement member provided in contact with the source material, characterized by further comprising a net surface area enlargement member provided with a wire mesh.

이에 의하면, 표면적 확대 부재는 균일한 크기의 기포가 발생 되도록 필터 기능을 하고, 소스 물질이 기화될 수 있는 표면적의 증가로 소스 가스의 양이 향상되는 이점을 가지며, 서로 접촉된 소스 물질과 표면적 확대 부재 사이에 열 전도가 가능해지므로 양자의 온도 차로 인한 문제를 방지할 수 있다.According to this, the surface-widening member functions as a filter to generate uniform-sized bubbles, has an advantage that the amount of the source gas is increased by increasing the surface area where the source material can be vaporized, The heat conduction is possible between the members so that the problem caused by the temperature difference between them can be prevented.

본 개시의 일 태양에 있어서, 상기 소스 물질에 접촉되어 구비되는 망상의 표면적 확대 부재;로서, 상기 표면적 확대 부재는, 복수의 원반형 다공성 부재;로서, 상기 용기의 상하방향으로 세워져 구비되며, 상기 복수의 원반형 다공성 부재의 중심을 두께 방향으로 잇는 축의 회전에 의해 일부는 상기 소스 물질에 잠기고 나머지 부분은 상기 소스 물질의 밖에 배치되는 복수의 원반형 다공성 부재;로 구비되는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present disclosure, there is provided a net surface area enlargement member provided in contact with the source material, wherein the surface area widening member comprises: a plurality of disc-shaped porous members, which are provided upright in the vertical direction of the container, And a plurality of disc-shaped porous members which are partially immersed in the source material and the rest of which are disposed outside the source material by rotation of a shaft connecting the center of the disc-shaped porous member in the thickness direction.

이에 의하면, 복수의 원반형 다공성 부재에 의해 소스 물질이 기화될 수 있는 표면적이 증가 되므로, 소스 가스의 발생량이 향상되는 이점을 가진다. This has the advantage that the surface area at which the source material can be vaporized by the plurality of disk-shaped porous members is increased, and thus the amount of the source gas generated is improved.

본 개시의 일 태양에 있어서, 상기 소스 물질을 설정된 온도 범위 내로 가열하는 소스 히터;가 더 구비되는 것을 특징으로 한다.In one aspect of the present disclosure, a source heater for heating the source material to a set temperature range is further provided.

이에 의하면, 소스 히터에 의해 소스 물질의 온도 조절이 가능해지므로, 소스 가스의 발생량을 조절할 수 있게 된다.According to this, since the temperature of the source material can be controlled by the source heater, the amount of the generated source gas can be controlled.

본 개시의 일 태양에 있어서, 상기 소스 물질은 액상의 헥사메틸다이사이레인(HMDS)으로 구비되는 것을 특징으로 한다.In one aspect of the disclosure, the source material is characterized by being provided with liquid hexamethyldicarylene (HMDS).

본 개시의 일 태양에 따른 전구체 기화기에 의하면, 복수의 배출 가이드 플레이트에 의해 소스 물질의 기화 시 발생 되는 액체 상태의 미스트(Mist)를 제거할 수 있게 된다. 또한 플레이트 히터에 의해 복수의 배출 가이드 플레이트의 냉각에 의해 소스 가스가 액화되는 것을 방지할 수 있는 이점을 가지게 된다.According to the precursor vaporizer in accordance with an aspect of the present disclosure, it is possible to remove liquid mist generated during vaporization of a source material by a plurality of discharge guide plates. And also has an advantage that the source gas can be prevented from being liquefied by the cooling of the plurality of discharge guide plates by the plate heater.

본 개시의 일 태양에 따른 전구체 기화기에 의하면, 표면적 확대 부재에 의하여 균일한 크기의 기포가 발생 되고, 소스 물질이 기화될 수 있는 표면적의 증가로 소스 가스의 양이 향상되는 이점을 가지며, 서로 접촉된 소스 물질과 표면적 확대 부재 사이에 열 전도가 가능해지므로 양자의 온도 차로 인한 문제를 방지할 수 있는 이점을 가지게 된다.The precursor vaporizer according to one aspect of the present disclosure has the advantage that a uniform size of bubbles is generated by the surface area enlarging member and the amount of the source gas is increased by an increase in the surface area where the source material can be vaporized, The thermal conduction between the source material and the surface area enlargement member becomes possible, so that there is an advantage that the problem due to the temperature difference between them can be prevented.

본 개시의 일 태양에 따른 전구체 기화기에 의하면, 플레이트 히터에 의해 복수의 배출 가이드 플레이트의 온도 분포를 균일하게 제어할 수 있으며, 온도 센서에 의해 복수의 배출 가이드 플레이트의 온도를 원하는 범위 내로 제어할 수 있는 이점을 가지게 된다.According to the precursor vaporizer according to one aspect of the present disclosure, the temperature distribution of the plurality of discharge guide plates can be uniformly controlled by the plate heater, and the temperature of the plurality of discharge guide plates can be controlled within a desired range by the temperature sensor .

도 1은 종래의 기회기를 보인 도면,
도 2는 본 개시의 일 실시형태에 따른 기화기의 단면을 모식적으로 보인 도면,
도 3은 도 2에서 배출 가이드 플레이트의 일 예를 보인 도면,
도 4는 도 4의 다른 예를 보인 도면,
도 5는 도 2의 기화기에 의한 유량 변동을 종래의 것과 비교한 선도,
도 6은 본 개시의 다른 일 실시형태에 따른 기화기의 단면을 모식적으로 보인 도면 및
도 7은 본 개시의 또 다른 일 실시형태에 따른 기화기의 단면을 모식적으로 보인 도면이다.FIG. 1 is a diagram showing a conventional opportunity,
2 is a schematic view showing a cross section of a vaporizer according to one embodiment of the present disclosure,
FIG. 3 is a view showing an example of a discharge guide plate in FIG. 2,
Fig. 4 is a view showing another example of Fig. 4,
Fig. 5 is a graph comparing the flow rate fluctuation by the vaporizer of Fig. 2 with the conventional one,
6 is a view schematically showing a cross section of a vaporizer according to another embodiment of the present disclosure;
7 is a schematic view showing a cross section of a vaporizer according to another embodiment of the present disclosure.

이하, 본 개시를 첨부된 도면을 참고로 하여 자세하게 설명한다(The present disclosure will now be described in detail with reference to the accompanying drawing(s)).The present disclosure will now be described in detail with reference to the accompanying drawings.

다만, 이하에서 개시되는 기술적 사상의 명료한 이해를 위해 제한된 실시형태를 예로서 설명하였으나, 이에 한정되지는 아니하고, 개시되는 기술적 사상이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자가 본 개시로부터 유추할 수 있는 다양한 실시형태도 포함됨을 밝혀둔다. It is to be understood, however, that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, is to be accorded the widest scope consistent with the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. It will be appreciated that various embodiments are also included.

또한, 본 명세서 또는 청구범위에서 사용되는 용어는 설명의 편의를 위하여 선택한 개념으로, 그 의미를 파악함에 있어서 사전적 의미에 한정되지 않고 본 개시의 기술적 사상에 부합되도록 적절히 해석되어야 할 것이다. It is to be understood that the terms used in the present specification or claims are to be construed as preferred concepts for convenience of description and should be interpreted appropriately in order to comply with the technical idea of the present disclosure without limiting the meaning thereof.

도 2는 본 개시의 일 실시형태에 따른 기화기의 단면을 모식적으로 보인 도면이다.2 is a diagram schematically showing a cross section of a vaporizer according to one embodiment of the present disclosure.

도 2를 참조하면, 본 개시의 일 실시형태에 따른 전구체 기화기(100)는 용기(110), 배기 포트(120), 복수의 배출 가이드 플레이트(130) 및 플레이트 히터(140)를 포함한다.Referring to FIG. 2, a precursor vaporizer 100 according to one embodiment of the present disclosure includes a vessel 110, an exhaust port 120, a plurality of outlet guide plates 130, and a plate heater 140.

용기(110)는 밀폐된 용기로써, 그 내부에는 기판상에 막을 형성하기 위한 소스 물질(S)이 수용된다. The container 110 is a closed container, and a source material S for forming a film on the substrate is accommodated therein.

본 실시형태에 있어서, 소스 물질은 액상의 헥사메틸다이사이레인(HMDS)으로 마련되는 것을 예로 하였으나, 이에 한정되지 않고 반도체 공정에 따라 선택적으로 변경될 수 있음은 물론이다.In the present embodiment, the source material is provided as liquid hexamethyldicyrenes (HMDS). However, the source material is not limited to this and may be selectively changed according to the semiconductor process.

용기(110)에는 용기(110) 내부에서 만들어진 소스 가스가 배출되고 소스 라인(123)이 연결되는 배기 포트(120)를 구비된다.The container 110 is provided with an exhaust port 120 through which a source gas produced inside the container 110 is discharged and a source line 123 is connected.

배기 포트(120)에는 작은 입자의 미립자(소스 가스)만 통과시키고, 큰 입자의 소스 가스는 응축시켜 다시 용기로 떨어지도록 하기 위하여 필터가 구비될 수 있다.A filter may be provided to allow the exhaust port 120 to pass only small particles of the source gas (source gas), to condense the source gas of large particles, and then to fall back into the vessel.

용기(110)는 개방된 상면을 가지며, 개방된 상면을 선택적으로 차폐하는 커버(113)에 의해 밀폐되도록 구비될 수 있고, 이 경우 배기 포트(120)는 커버(113)에 결합 되어 구비된다. The container 110 has an open top surface and may be provided to be hermetically closed by a cover 113 selectively shielding the open top surface. In this case, the exhaust port 120 is coupled to the cover 113.

여기서, 배기 포트(120)를 통한 소스 가스의 배출은 용기(110)의 내부가 진공으로 구비됨으로써 이루어지게 된다.Here, the exhaust of the source gas through the exhaust port 120 is performed by providing the interior of the container 110 in a vacuum.

배출 가이드 플레이트(130)는 발생 된 소스 가스가 배기 포트(120)로 배출되는 경로 상에 소스 가스가 지나가도록 용기(110) 내부의 상부에 구비되며, 복수의 판 부재로 구비된다. 일 예로서 용기(110)의 상하방향으로 설정된 간격을 가지고 적층 배치되는 복수의 판 부재로 구비된다. 복수의 판 부재는 소스 가스가 배기 포트(120)에 이를 수 있는 배출 통로를 형성하도록 배치되는 것은 물론이다.The exhaust guide plate 130 is provided on the upper portion of the container 110 so that the source gas passes on the path through which the generated source gas is exhausted to the exhaust port 120, and is provided with a plurality of plate members. For example, a plurality of plate members stacked and arranged at predetermined intervals in the vertical direction of the container 110. Needless to say, the plurality of plate members are arranged so as to form a discharge passage through which the source gas can reach the exhaust port 120.

여기서, 설정된 간격은 기화기의 설계 조건에 따라 최적화될 수 있다. Here, the set interval may be optimized according to the design conditions of the vaporizer.

발생 된 소스 가스는 복수의 판 부재 사이에 형성된 간격과 배출 통로를 따라 이동하여 최종적으로 배기 포트(120)에 이르게 된다.The generated source gas moves along the discharge passage along the gap formed between the plurality of plate members and eventually reaches the exhaust port 120. [

이에 의하면, 배출 가이드 플레이트(130)를 구성하는 복수의 판 부재와 소스 가스의 접촉을 통하여 소스 물질의 기화 시 발생 되는 액체 상태의 미스트(Mist)가 제거될 수 있게 된다. In this case, liquid mist in the vaporization of the source material can be removed through contact between the plurality of plate members constituting the discharge guide plate 130 and the source gas.

한편, 미스트 제거 효과에도 불구하고, 배출 가이드 플레이트(130)의 설정된 온도 이하로 유지되는 경우 소스 가스가 응축되어 배기 포트(120)에 이르는 소스 가스의 양이 감소하게 되는 문제가 있다. 플레이트 히터(140)는 이를 방지하게 된다.On the other hand, in spite of the mist removing effect, there is a problem that the amount of the source gas flowing into the exhaust port 120 is reduced when the temperature of the exhaust gas is maintained below the set temperature of the exhaust guide plate 130. The plate heater 140 prevents this.

플레이트 히터(140)는 배출 가이드 플레이트(130)에 열의 가하도록 구비되는데, 복수의 판 부재에 동시에 열을 가하도록 구비된다.The plate heater 140 is provided to heat the discharge guide plate 130, and is provided to simultaneously heat the plurality of plate members.

일 예로서, 플레이트 히터(140)는, 커버(113)와 평행하게 용기(110)의 상하방향으로 적층 배치 복수의 판 부재로 구성되는 배출 가이드 플레이트(130)를 용기(110)의 상하방향으로 관통하여 설치되며, 복수의 판 부재에 동시에 열을 가할 수 있도록 복수의 판 부재와 접촉되도록 설치된다. 또한, 플레이트 히터(140)는 커버(113) 전체에 균일하게 분포되는 복수 개로 구비된다.The plate heater 140 may be configured such that a discharge guide plate 130 constituted by a plurality of plate members arranged in a stacking manner in the vertical direction of the container 110 in parallel with the cover 113 is disposed in the vertical direction of the container 110 And is installed so as to be in contact with the plurality of plate members so as to apply heat to the plurality of plate members at the same time. Further, the plate heaters 140 are provided in a plurality of portions uniformly distributed over the cover 113.

더하여, 커버(113)에 복수 개로 구비되는 플레이트 히터(140) 중 적어도 하나는 배출 가이드 플레이트의 온도를 측정하는 온도 센서(143)를 가지는 것이 바람직하다.In addition, it is preferable that at least one of the plate heaters 140 provided on the cover 113 has a temperature sensor 143 for measuring the temperature of the discharge guide plate.

온도 센서(143)는 Thermocouple로 구비될 수 있다.The temperature sensor 143 may be equipped with a thermocouple.

온도 센서(143)에 의하면, 배출 가이드 플레이트(130) 및 그것을 구성하는 복수의 판 부재 각각의 온도 분포를 균일하게 제어할 수 있으며, 배출 가이드 플레이트(130)의 온도를 원하는 범위 내로 제어할 수 있게 된다.The temperature sensor 143 can uniformly control the temperature distribution of the discharge guide plate 130 and each of the plurality of plate members constituting the discharge guide plate 130 and can control the temperature of the discharge guide plate 130 to a desired range do.

다음으로, 본 실시형태에 따른 전구체 기화기(100)는 망상의 표면적 확대 부재(150)가 더 구비되는 것이 바람직하다.Next, it is preferable that the precursor vaporizer 100 according to the present embodiment further includes a net surface area enlarging member 150.

망상의 표면적 확대 부재(150)는 와이어 매시(Wire mesh)로 구비될 수 있다. 또한 소스 물질에 접촉되거나 일부가 소스 물질에 잠겨 구비된다.The net surface area enlarging member 150 may be provided with a wire mesh. It is also provided in contact with or partially immersed in the source material.

이에 의하면, 표면적 확대 부재는 소스 물질이 기화될 수 있는 표면적의 증가로 소스 가스의 양이 향상되는 이점을 가지며, 균일한 크기의 기포 발생이 가능하게 하는 필터의 기능을 하며, 서로 접촉된 소스 물질과 표면적 확대 부재 사이에 열 전도가 가능해지므로 양자의 온도 차로 인한 문제를 방지할 수 있다.According to this, the surface-widening member has the advantage that the amount of the source gas is increased by the increase of the surface area where the source material can be vaporized, and functions as a filter to enable generation of bubbles of uniform size, It is possible to prevent the problem caused by the temperature difference between the two members.

한편, 본 실시형태에 따른 전구체 기화기(100)는, 소스 물질을 설정된 온도 범위 내로 가열하는 소스 히터(160)를 더 포함하는 것이 바람직하다.On the other hand, the precursor vaporizer 100 according to the present embodiment preferably further includes a source heater 160 for heating the source material to a set temperature range.

소스 히터(160)는 소스 물질의 온도를 조절하기 위한 것으로서, 소스 물질에 잠겨져 구비되는 다수 회 절곡된 열선으로 구비될 수 있다.The source heater 160 is for controlling the temperature of the source material, and may be provided with a plurality of bent heat lines that are immersed in the source material.

이에 의하면, 소스 물질의 온도를 조절하여 기포의 발생량을 조절할 수 있고, 궁극적으로 소스 가스의 발생량을 조절할 수 있게 된다.According to this, the amount of bubbles can be controlled by controlling the temperature of the source material, and ultimately, the amount of the source gas can be controlled.

도 3은 도 2에서 배출 가이드 플레이트의 일 예를 보인 도면, 도 4는 도 3의 다른 예를 보인 도면이다.FIG. 3 is a view showing an example of a discharge guide plate in FIG. 2, and FIG. 4 is a view showing another example of FIG.

도 3을 참조하면, 본 실시형태에 따른 전구체 기화기(100)에 있어서, 배출 가이드 플레이트(130)를 구성하는 복수의 판 부재는, 용기(110)의 개방된 상면보다 작은 면적으로 구비되며, 서로 이웃하는 판 부재는 적층 되는 방향으로 일부가 겹쳐지도록 배치된다. Referring to FIG. 3, in the precursor vaporizer 100 according to the present embodiment, the plurality of plate members constituting the discharge guide plate 130 are provided in a smaller area than the open upper surface of the container 110, The neighboring plate members are arranged so that they partially overlap each other in the stacking direction.

여기서, 복수의 판 부재는 용기(110)의 개방된 상면의 1/2보다 크게 구비되는 것이 바람직하다.Here, it is preferable that the plurality of plate members are provided to be larger than one-half of the open upper surface of the container 110.

겹쳐지는 면적이 클수록 소스 가스가 배출되는 과정에서 배출 가이드 플레이트(130)에 접촉되는 시간이 늘어나므로 미스트 또는 파티클의 제거에 효과적이며, 배출 유량의 헌팅이 방지될 수 있다. 그러나 겹쳐지는 면적이 클수록 배출 과정의 유동 저항이 커지는 단점이 있다. 따라서 설계조건에 따른 최적화가 필요하다. The larger the overlapping area, the more time is required to contact the discharge guide plate 130 in the process of discharging the source gas, so that it is effective to remove the mist or particles, and the hunting of the discharge flow rate can be prevented. However, the larger the overlapping area, the greater the flow resistance of the discharge process. Therefore, optimization according to the design conditions is necessary.

도 4를 참조하면, 본 실시형태에 따른 전구체 기화기(100)에 있어서, 배출 가이드 플레이트(130)를 구성하는 복수의 판 부재는 각각 소스 가스가 통과하는 적어도 하나의 가스 배출 홀(130a)을 가지며, 서로 이웃하는 판 부재는 가스 배출 홀(130a)의 위치를 달리하도록 배치된다.Referring to FIG. 4, in the precursor vaporizer 100 according to the present embodiment, the plurality of plate members constituting the discharge guide plate 130 each have at least one gas discharge hole 130a through which the source gas passes , And the plate members adjacent to each other are disposed so as to have different positions of the gas discharge holes 130a.

여기서, 가스 배출 홀(130a)은 복수의 판 부재의 내부에 형성되는 것이 일반적일 것이나, 용기(110)의 내면과 복수의 판 부재의 가장자리에 의해서도 형성될 수 있음은 물론이다.Here, it is a matter of course that the gas discharge hole 130a is formed inside the plurality of plate members, but it is also possible to form the gas discharge hole 130a by the inner surface of the vessel 110 and the edges of the plurality of plate members.

도 5는 도 2의 기화기에 의한 유량 변동을 종래의 것과 비교한 선도이다.Fig. 5 is a graph comparing the fluctuation of the flow rate by the vaporizer of Fig. 2 with the conventional one.

도 5를 참조하면, 특정의 시간 간격 동안 일정 유량의 소스 가스를 공급하는 경우, 배출 가이드 플레이트와 표면적 확대 부재가 없는 종래의 경우 공급 초기에 유량의 오버슈팅이 발생함을 확인할 수 있으며, 이는 유량제어기(MFC)의 동작오류를 일으키는 원인이 되었다.Referring to FIG. 5, it can be seen that when a source gas at a constant flow rate is supplied for a specific time interval, overshooting of the flow rate occurs at the initial stage of supply in the conventional case without the discharge guide plate and surface area enlargement member, This caused a malfunction of the controller (MFC).

그러나, 본 실시형태와 같이 배출 가이드 플레이트와 표면적 확대 부재를 구비하는 경우, 종전과 같은 유량의 오버슈팅은 제거됨을 확인할 수 있다.However, when the discharge guide plate and the surface area enlarging member are provided as in the present embodiment, it can be confirmed that the overshooting of the flow rate as in the prior art is eliminated.

또한 공급시간 동안 발생 되는 공급유량의 편차가 감소 되는 것을 확인할 수 있다.It can also be seen that the deviation of the feed flow rate during the feed time is reduced.

도 6은 본 개시의 다른 일 실시형태에 따른 기화기의 단면을 모식적으로 보인 도면이다.6 is a diagram schematically showing a cross section of a vaporizer according to another embodiment of the present disclosure.

도 6을 참조하면, 본 실시형태에 따른 전구체 기화기(200)는 앞서 설명한 도 2 내지 도 4의 실시형태에 공급 포트(220)가 더 구비되는 점에서 차이가 있다.Referring to FIG. 6, the precursor vaporizer 200 according to the present embodiment differs from the previously described embodiments of FIGS. 2 to 4 in that a supply port 220 is further provided.

공급 포트(220)는 용기(110)에 구비되며, 캐리어 가스의 공급 라인(223)과 연결된다.The supply port 220 is provided in the vessel 110 and is connected to the supply line 223 of the carrier gas.

이 경우, 공급 라인(223)은 그 말단이 소스 물질에 잠겨지도록 구비되는 것이 바람직하다.In this case, it is preferable that the supply line 223 is provided so that its end is immersed in the source material.

도 7은 본 개시의 다른 일 실시형태에 따른 기화기의 단면을 모식적으로 보인 도면이다.7 is a diagram schematically showing a cross section of a vaporizer according to another embodiment of the present disclosure.

도 7을 참조하면, 본 실시형태에 따른 전구체 기화기(300)는 표면적 확대 부재(350)의 변형 예를 제외한 구성에 있어서 도 2 내지 도 4의 실시형태와 동일하다. 따라서 이하에서는 변형된 표면적 확대 부재에 대해서만 설명한다. Referring to FIG. 7, the precursor vaporizer 300 according to the present embodiment is the same as the embodiment of FIG. 2 to FIG. 4 in the configuration except for the modification of the surface area enlarging member 350. Therefore, only the modified surface area enlarging member will be described below.

본 실시형태에 있어서, 표면적 확대 부재(350)는 복수의 원반형 다공성 부재(351)로 구비된다.In the present embodiment, the surface area enlarging member 350 is provided with a plurality of disc-shaped porous members 351.

복수의 원반형 다공성 부재(351)는 용기(110)의 상하방향으로 세워져 구비되며, 용기(110)의 횡 방향으로 설정된 간격을 두고 평행하게 배치된다.The plurality of disc-shaped porous members 351 are provided upright in the vertical direction of the container 110, and disposed parallel to each other with a predetermined interval in the lateral direction of the container 110.

또한, 복수의 원반형 다공성 부재(351)는 일부는 상기 소스 물질에 잠기고 나머지 부분은 상기 소스 물질의 밖에 배치되도록 구비된다.In addition, a plurality of disc-shaped porous members 351 are provided so that a part thereof is immersed in the source material and the remaining part is disposed outside the source material.

또한, 복수의 원반형 다공성 부재(351)는 각각의 중심을 두께 방향으로 잇는 축(353)을 중심으로 회전되도록 구비된다. The plurality of disc-shaped porous members 351 are provided so as to rotate around an axis 353 connecting the centers of the disc-shaped porous members 351 in the thickness direction.

이에 의하면, 복수의 원반형 다공성 부재의 회전에 의해 소스 물질이 기화될 수 있는 표면적이 증가 되므로, 소스 가스의 발생량이 향상되는 이점을 가진다. According to this, since the surface area by which the source material can be vaporized by the rotation of the plurality of disc-shaped porous members is increased, there is an advantage that the amount of generation of the source gas is improved.

한편, 도 7에 있어서, 도 2와 같이 배기 포트(120)만 구성된 예를 도시하였으나, 도 6과 같이 공급 포트가 함께 구비될 수 있음은 물론이다.
7, only the exhaust port 120 is shown in FIG. 2. However, it is needless to say that a supply port may be provided together as shown in FIG.

Claims

A container having an interior space in which the source material is received and an open top surface;
An exhaust port through which the source gas formed in the inner space of the container is discharged to the outside;
A plurality of exhaust guide plates provided in the container and stacked and arranged at predetermined intervals on a path through which the source gas is exhausted to the exhaust port, the exhaust guide plate guiding the source gas to be exhausted through the predetermined interval A plurality of discharge guide plates;
A plate heater for simultaneously heating the plurality of discharge guide plates;
A supply port into which the carrier gas is injected into the inner space of the container; And
And a cover selectively shielding the open top surface of the container,
Wherein the plurality of discharge guide plates are disposed in parallel with the cover,
Wherein the plate heater is installed to penetrate the cover and the plurality of discharge guide plates in the thickness direction and contact the discharge guide plate to heat the precursor vapor directly.

delete

The method according to claim 1,
The plate heater is provided in a plurality of portions uniformly distributed on the cover,
Wherein at least one of the plate heaters has a temperature sensor for measuring the temperature of the plurality of discharge guide plates.

The method according to claim 1,
Wherein the plurality of discharge guide plates are provided in a smaller area than the open top surface of the vessel and the adjacent discharge guide plates are arranged to partially overlap each other in the stacking direction.

The method according to claim 1,
Wherein the plurality of discharge guide plates each have at least one gas discharge hole through which the source gas passes, and neighboring discharge guide plates have different positions of the gas discharge holes.

The method according to claim 1,
A network surface area enlargement member disposed in contact with the source material, the network surface area enlargement member being provided as a wire mesh.

The method according to claim 1,
A net surface area enlarging member provided in contact with the source material,
Wherein the surface area enlarging member comprises a plurality of disc-shaped porous members, which are provided upright in the vertical direction of the container, and are partially immersed in the source material by rotation of an axis connecting the centers of the plurality of disc- And a plurality of disc-shaped porous members disposed outside the source material.

The method according to claim 1,
And a source heater for heating the source material to a set temperature range,
Wherein the source material is comprised of liquid hexamethyldisilane (HMDS).