KR101084997B1 - 캐리어 기체에 의한 화합물 기화용 버블러 - Google Patents
캐리어 기체에 의한 화합물 기화용 버블러 Download PDFInfo
- Publication number
- KR101084997B1 KR101084997B1 KR1020110064788A KR20110064788A KR101084997B1 KR 101084997 B1 KR101084997 B1 KR 101084997B1 KR 1020110064788 A KR1020110064788 A KR 1020110064788A KR 20110064788 A KR20110064788 A KR 20110064788A KR 101084997 B1 KR101084997 B1 KR 101084997B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- carrier gas
- diffuser member
- bubbler
- diffuser
- compound
- Prior art date
Links
- 239000012159 carrier gas Substances 0.000 title claims abstract description 95
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 title claims abstract 3
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 title 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 title 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims abstract description 10
- 239000000376 reactant Substances 0.000 claims description 26
- 239000011148 porous material Substances 0.000 claims description 11
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 claims description 11
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 claims description 9
- 230000008016 vaporization Effects 0.000 claims description 9
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims 5
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 abstract description 9
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract 5
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 6
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 6
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 6
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 4
- 235000012431 wafers Nutrition 0.000 description 4
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 3
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011324 bead Substances 0.000 description 2
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001174 ascending effect Effects 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 239000007792 gaseous phase Substances 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 1
- 239000004575 stone Substances 0.000 description 1
- 238000009834 vaporization Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
- C23C16/448—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for generating reactive gas streams, e.g. by evaporation or sublimation of precursor materials
- C23C16/4481—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for generating reactive gas streams, e.g. by evaporation or sublimation of precursor materials by evaporation using carrier gas in contact with the source material
- C23C16/4482—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for generating reactive gas streams, e.g. by evaporation or sublimation of precursor materials by evaporation using carrier gas in contact with the source material by bubbling of carrier gas through liquid source material
-
- H01L21/205—
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
- C23C16/448—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for generating reactive gas streams, e.g. by evaporation or sublimation of precursor materials
- C23C16/4481—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for generating reactive gas streams, e.g. by evaporation or sublimation of precursor materials by evaporation using carrier gas in contact with the source material
- C23C16/4483—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for generating reactive gas streams, e.g. by evaporation or sublimation of precursor materials by evaporation using carrier gas in contact with the source material using a porous body
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
Abstract
본 발명은 반도체 웨이퍼 표면의 박막 형성을 위하여 캐리어 기체의 버블을 이용하여 화합물을 기화시키는 반도체 제조 고정용 버블러에 관한 것이다. 본 발명은 실시예로, 반응물질이 수용된 용기를 포함하는 버블러에 장착되는 것으로, 상기 용기 내부의 하부에 구비되는 플레이트, 상기 플레이트에 장착되며 외부에서 공급된 캐리어 가스를 방사상으로 분사시키는 제1산기부재, 상기 제1산기부재의 상부에 설치되며, 상승하는 캐리어 가스가 분산되어 통과하는 복수의 통과홀이 상하 관통되어 있는 제2산기부재 그리고 상기 제2산기부재의 상부에 설치되며, 상승하는 캐리어 가스가 통과하는 다공성물질로 이루어진 제3산기부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 캐리어 기체에 의한 화합물 기화용 버블러를 제시한다.
Description
본 발명은 반도체 웨이퍼 표면의 박막 형성을 위하여 캐리어 기체의 버블을 이용하여 화합물을 기화시키는 반도체 제조 고정용 버블러에 관한 것이다.
반도체 웨이퍼의 박막은 기상으로 공급된 반응물질을 웨이퍼 상에 화학기상증착시킴으로써 성장시킬 수 있다. 이러한 기상의 반응물질은 버블러에 의하여 생성된다.
버블러는 질소, 수소 등 캐리어 가스를 공급받아 액체 상태의 반응물질을 통과시켜, 캐리어 가스의 기포에 기체 상태의 반응물질이 포집되게 한다. 이러한 버블러에서 반응물질은 적당히 가열됨으로써 반응물질의 기화를 촉진할 수 있다.
버블러의 산출물인 캐리어 가스와 기상의 반응물질은 캐리어 가스의 압력, 온도, 반응물질의 농도가 균일할 것을 요구한다. 이는 화학기상증착에 의하여 생성되는 웨이퍼의 박막의 품질을 결정하는 요소로 높은 수준으로 관리될 것이 요구된다. 그러나 버블러 내에서 캐리어 기체는 기포 상태가 되기 때문에, 기포의 크기에 따라 액체인 반응물질 안에서 크기, 상승속도, 상승시간 등이 불규칙하다. 캐리어 기체가 액상인 반응물질을 통과하는 시간 등을 정밀하게 제어하기 어렵기 때문에, 결국 버블러에서 배출되는 기상의 반응물질의 농도 등을 일정하게 유지하는 것이 쉽지 아니하다.
본 발명은 전술된 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 버블러에서 배출되는 캐리어 가스와 기상의 반응물질의 농도, 압력 등의 특성을 일정하게 유지하는 것을 목적으로 한다.
구체적으로 액상의 반응물질 내로 공급되는 캐리어 가스에 의한 고른 기포 형성을 도모하려는 것이다.
상기 과제를 위하여 본 발명은 실시예로, 반응물질이 수용된 용기를 포함하는 버블러에 장착되는 것으로, 상기 용기 내부의 하부에 구비되는 플레이트, 상기 플레이트에 장착되며 외부에서 공급된 캐리어 가스를 방사상으로 분사시키는 제1산기부재, 상기 제1산기부재의 상부에 설치되며, 상승하는 캐리어 가스가 분산되어 통과하는 복수의 통과홀이 상하 관통되어 있는 제2산기부재 그리고 상기 제2산기부재의 상부에 설치되며, 상승하는 캐리어 가스가 통과하는 다공성물질로 이루어진 제3산기부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 캐리어 기체에 의한 화합물 기화용 버블러를 제시한다.
여기서 용기의 단면적에 대응하여 캐리어 기포의 면적을 증대시키기 위하여 상기 제1산기부재, 상기 제2산기부재 및 상기 제3산기부재는 상기 캐리어 가스의 상승에 따라 상기 캐리어 가스가 통과 가능한 처리면적이 순차적으로 증대될 수 있다.
특히, 상기 제1산기부재, 상기 제2산기부재 및 상기 제3산기부재의 각 처리면적의 비율은 1 : 4 : 20 내지 1 : 12 : 36 로 한정될 수 있다.
또한, 상기 제1산기부재, 상기 제2산기부재 및 상기 제3산기부재는 상기 플레이트에 다단으로 형성된 안착홈들에 순차적으로 서로 이격되게 결합될 수 있다.
구체적으로, 상기 플레이트의 바닥에는 상기 캐리어 가스가 토출되는 공급홀이 형성되어 있고, 상기 제1산기부재에는 상기 공급홀에서 상승하는 상기 캐리어 가스의 진행 방향을 전환하여 방사상으로 형성된 복수의 배출구로 분산하여 토출되게 하는 방사상의 유로가 형성될 수 있다.
또한, 상기 유로는 상기 제1산기부재의 중심에서 상기 배출구를 향하여 어느 한 방향으로 휘어진 형상일 수 있다.
또한, 상기 제2산기부재에서, 상기 복수의 통과홀은 중심에서 가장자리로 갈수록 내경이 점차 증대될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 용기의 내부에 주입되는 캐리어 기체의 기포 체적을 일정하게 하면서 기포를 넓게 분산시킬 수 있어, 버블러에서 산출되는 캐리어 가스와 기상의 반응물질의 농도, 압력 등을 일정 수준으로 고르게 할 수 있게 되는 효과를 갖는다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 버블러를 개략적으로 도시한 정면도.
도 2는 도 1의 실시예에 도시된 버블러의 주요부를 분리한 사시도.
도 3은 도 1의 실시예에 채용된 제1산기부재의 저면 사시도.
도 4는 도 1의 실시예에 도시된 버블러 주요부의 단면도.
도 2는 도 1의 실시예에 도시된 버블러의 주요부를 분리한 사시도.
도 3은 도 1의 실시예에 채용된 제1산기부재의 저면 사시도.
도 4는 도 1의 실시예에 도시된 버블러 주요부의 단면도.
이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 실시예에 따른, 캐리어 기체에 의한 화합물 기화용 버블러의 구성, 기능 및 작용을 설명한다. 단, 유사하거나 동일한 구성요소에 대한 도면번호는 통일하여 사용한다.
도 1을 참고하면, 본 발명의 실시예에 따른 버블러(100)는 반응물질이 수용된 용기(10)를 포함한다. 용기(10)의 상부에는 밸브장치(20)가 구비되어 있으며, 밸브장치(20)에는 캐리어 가스 공급라인(210), 액상 반응물질 공급용 밸브(220), 용기 내에서 기화된 반응물질과 캐리어 가스가 배출되는 배출용 밸브(230) 등이 구비된다. 더하여 용기의 둘레에는 내부에 담긴 액상 반응물질의 온도를 조절하기 위한 재킷(jacket, 240)이 더 포함된다. 이러한 용기나 밸브장치들의 구성은 종래의 기술에 다른 구성을 가질 수 있다. 또한, 캐리어 가스의 종류나 반응물질의 종류도 종래의 기술에서 사용되는 것으로 본 발명의 실시예에 따른 구체적인 한정은 없다.
용기(10)의 바닥에는 플레이트(1)를 포함하여 캐리어 가스 기포를 고르게 발생시키는 본 발명의 주요부가 구비되어 있다. 용기(10)의 상부에 구비된 밸브장치(20) 중에서 캐리어 가스 공급라인(210)은 용기의 바닥에까지 연장되어, 용기의 바닥을 형성하고 있는 플레이트(1)에 연통되어 있다.
이때, 캐리어 가스의 공급라인이 반드시 용기의 외부를 거처야 하는 것은 아니다. 필요에 따라 캐리어 가스의 온도를 조절하기 위한 목적 등으로 용기의 내부를 통과하도록 설계할 수도 있다.
도 2 내지 도 4에는 플레이트를 포함한 제1산기부재, 제2산기부재 및 제3산기부재가 도시되어 있다.
플레이트(1)는 용기의 하부를 구성하는 판부재이다. 플레이트(1)의 외형은 용기의 단면형상에 따라 원형으로 형성되거나, 기타 다양한 형상일 수 있다.
플레이트(1)의 상면에는 복수의 안착홈(11)이 함몰되게 형성되어 있다. 안착홈들은 점차 단면적이 작아짐으로써 단차를 형성하게 된다. 본 실시예에서는 5 개의 안착홈(11)이 형성되어 있으며, 각 안착홈은 원형으로 점차 단면적이 작아지게 형성되어 있다. 더하여, 일부 안착홈에는 제1산기부재 내지 제3산기부재와 결합되기 위한 결합홈(111)이 형성되어 있다.
면적이 가장 작은 최하부의 안착홈(11) 중앙에는 캐리어 가스가 용기의 내부로 유입되는 공급홀(12)이 형성되어 있다. 이 공급홀(12)은, 도 4에 도시된 바와 같이, 플레이트의 외주면에 형성된 수평홈(13)을 통하여 캐리어 가스 공급라인과 연결되어 있다.
공급홀(12)에서 용기의 내부로 공급되는 캐리어 가스는 안착홈에 장착된 제1산기부재(2), 제2산기부재(3) 및 제3산기부재(4)를 차례로 통과하면서 고르게 퍼지면서 용기 내부로 주입된다.
이때, 제1산기부재(2)는 플레이트(1)의 최하부에 장착되어 캐리어 가스를 방사상으로 분사시키며, 제2산기부재(3)는 제1산기부재(2)를 통과하며 1차 분산된 캐리어 가스 기포를 더 넓게 분산시키며 기포를 작게 하고, 제3산기부재(4)는 제2산기부재(3)를 통과한 캐리어 가스를 최종 분산하여 고른 캐리어 가스 기포를 생성하게 된다.
이러한 제1산기부재 내지 제3산기부재로 갈수로 점차 캐리어 가스가 통과하는 처리면적이 커짐에 따라 제3산기부재를 통과하며 생성된 캐리어 가스 기포는 미세하며 고르게 산기된 후 용기의 내부에서 고르게 퍼지며 상승할 수 있게 된다.
이하에서는 각 제1산기부재 내지 제3산기부재를 구체적으로 설명한다.
제1산기부재(2)는 원통 형상 바디(21)와, 바디의 외주면에서 연장되는 플랜지부(22)를 포함한다. 플랜지부(22)에는 안착홈(11)에 형성된 결합홈(111)에 대응하여 나사가 결합되는 나사공(221)이 형성되어 있다. 이때, 플랜지부의 수는 설계에 따라 달라질 수 있다.
바디(21)의 하면은 함몰되어 캐리어 가스가 지나가는 유로(211)가 형성되어 있다.
구체적으로 유로(211)는 공급홀(12)에서 상승하는 캐리어 가스의 진행 방향을 전환하여, 바디의 외측면에 방사상으로 형성된 복수의 배출구(213)로 캐리어 가스를 분산시키며 토출되게 하는 것이다.
이러한 유로(211)는 플레이트(1)의 공급홀(12)에 대응하여 상부로 함몰된 중앙부(212)에서 바디(21)의 외측면에 형성된 복수의 배출구(213)까지 이어져 방사상으로 형성되어 있다. 도면에서는 4개의 배출구(213)가 일정 간격으로 형성되어 있으며, 유로(211)는 중앙부(212)에서 각 배출구(213)에 대응하여 방사상으로 형성된다. 이러한 배출구(213)과 유로(211)의 가지 수는 적어도 셋 이상이면 도시된 바와 달리 형성될 수 있다.
이때, 유로(211)는 하부를 향하여 개방되게 형성되어 있다. 하부로 개방된 유로는 캐리어 가스의 유입량이 과도한 경우에도 유로의 제한된 단면적에 의한 정체 없이 바디를 바이패스하여 신속하게 캐리어 가스를 상승시키는데 주요한 것이다.
그러나 공급홀에 대응하는 중앙부를 제외하고는 하부를 향하여 막히게 형성될 수도 있다.
더하여, 유로(211)는 어느 일방향으로 휘어진 형상이다. 도면에서는 시계방향으로 휘어진 형상이다. 이로써 공급홀(12)에서 상승한 캐리어 가스는 휘어진 유로(211)를 따라 선회하면서 배출구(213)로 이동한 후 배출된다.
휘어진 유로를 통과한 캐리어 가스는 그 선회 방향에 따라 바디의 외주면과의 접선 방향으로 토출되고, 플랜지와의 간섭이 최소화될 수 있게 된다. 더하여 직선 형상보다 휘어진 유로는 보다 길게 확보되고 그에 따라 휘어진 유로를 통과하는 캐리어 기체의 흐름 저항이 커져, 일부 배출구를 통과하는 캐리어 가스의 유량이 과도하게 커지는 것을 방지할 수 있게 된다.
한편, 제2산기부재(3)는 제1산기부재(2)를 구성하는 바디(21)의 배출구(213)를 따라 상승하는 캐리어 가스를 공급받아 기포를 보다 작게 형성하며 분산시키는 것이다.
제2산기부재(3)는 대략 원판 형상이고, 상하로 관통된 복수의 통과홀(311)이 형성되어 있다. 제1산기부재(2)를 통과한 캐리어 가스는 통과홀(311)을 지나면서 기포의 크기가 잘게 나뉘게 된다.
이러한 제2산기부재(3)는 제1산기부재(2)의 상면과 이격되게 플레이트의 안착홈(11)에 설치된다. 특히, 제1산기부재(2)와 제2산기부재(3)의 이격 간격을 더욱 크게 확보하기 위하여, 안착홈의 결합홈과 나사 결합되는 제2산기부재(3)의 프랜지(32)에서 통과홀(311)이 형성된 원파부(31)가 상부로 돌출되어 있다. 이로써 제1산기부재를 통과하여 상승하는 캐리어 가스가 원판부의 하부에서 유동하며 퍼질 수 있는 충분한 이격 공간을 확보할 수 있게 된다.
제2산기부재(3)에 형성된 복수의 통과홀(311)은 원파부(31)의 중심에서 가장자리로 갈수록 내경이 점차 증대된다. 일례로, 원판부 중앙에 형성된 통과홀의 지름은 0.1 mm 이고 원판의 가장자리로 갈수록 점차 증가되어 최외측의 통과홀의 지름은 0.7 mm일 수 있다.
이와 같이 통과홀의 지름을 원판부의 반경에 따라 차등 형성됨에 따라 원판부 중앙부분을 통과하는 캐리어 가스 유량보다 원판부 외주부분을 통과하는 캐리어 가스 유량이 많게 하는 것이다. 이는 제3산기부재를 통과하는 캐리어 가스의 유량을 일정하게 하는데 도움이 된다.
한편, 제3산기부재(4)는 제2산기부재(3)의 상부와 이격되게 플레이트의 안착홈(11)에 설치된다. 제3산기부재(4)는 안착홈(11)에 형성된 결합홈(111)에 나사결합되거나, 결합공에 결합되는 클램프(도시 생략)에 물려질 수 있다.
제3산기부재(4)는 다공성물질로 이루어진다. 이때, 다공성물질은 캐리어 가스가 통과할 수 있는 미세 기공이 서로 불규칙하게 연결된 것으로, 유리 비드 또는 광물 비드가 엉기게 결합된 에어 스톤(air stone)일 수 있다.
제3산기부재(4)는 제2산기부재(3)에서 분산되어 상승하는 캐리어 가스가 기공을 통과하면서 더욱 넓게 퍼지고, 고른 크기로 조절된 후 용기의 내부로 공급되게 하는 것이다.
제1산기부재(2), 제2산기부재(3) 및 제3산기부재(4)는 캐리어 가스의 상승에 따라 캐리어 가스가 통과 가능한 처리면적이 순차적으로 증대되는 것이다. 따라서 플레이트의 중앙에 형성된 하나의 공급홀에서 토출된 캐리어 가스는 제1 내지 제3산기부재를 순차적으로 통과하면서 용기의 바닥면에 대응할 정도로 펼쳐지게 된다. 용기의 바닥면에 대응하는 상당 면적에서 상승하는 캐리어 가스 기포는 용기에 담긴 액상의 반응물질 내부에서 고르게 상승함으로써 버블러의 운전 중에 배출되는 기체상 반응물질의 농도를 일정하게 유지할 수 있게 한다.
더하여, 제1산기부재(2), 제2산기부재(3) 및 제3산기부재(4)의 각 처리면적의 비율은 1 : 4 : 20 내지 1 : 12 : 36 일 수 있다. 여기서 제1산기부재(2)의 처리면적은 외주면에 배출구(213)가 형성된 바디(21)의 외경이고, 제2산기부재(3)의 처리면적은 통과홀(311)이 형성된 원파부(31)의 면적이며, 제3산기부재(4)의 처리면적은 안착홈에 가려지지 아니하고 상하로 개방되는 다공성물질의 면적이다.
제1산기부재의 처리면적을 기준으로 할 때에, 제2산기부재의 처리면적이 제1산기부재의 처리면적보다 4배 미만인 경우에, 원활한 캐리어 가스의 통과를 위하여 통과홀의 직경이 커져야하고, 그에 따라 제2산기부재에서의 캐리어 가스의 분산 효과는 거의 발휘되지 못하게 된다. 또한, 제3산기부재의 처리면적이 제1산기부재의 처리면적보다 20배 미만인 경우에는, 작아진 면적 마큼 기공이 큰 다공성물질을 사용해야 하는데 용기 내부에서 기포를 분산시키는 제3산기부재의 기능이 거의 발휘되지 못하게 된다.
한편, 제2산기부재의 처리면적이 제1산기부재의 처리면적보다 12배를 초과하는 경우에는 제1산기부재에 의한 캐리어 기포의 1차 분산효과가 미비해져 제2산기부재에서 상승하는 캐리어 가스의 기포 분포 경향이 가장자리로 갈수록 증대되는 설계 의도와 달라지는 문제가 발생되기 시작한다. 또한, 제3산기부재의 처리면적이 제1산기부재의 처리면적 대비하여 36배를 초과하는 경우에는 제3산기부재의 기공이 캐리어 가스가 통과할 수 있는 최소 크기로 한정하더라도 제3산기부재의 전체에서 캐리어 가스가 분출되지 못하고 가장자리에는 캐리어 가스의 분출이 미비해지는 단점이 발생되기 시작한다.
따라서 제1산기부재, 제2산기부재 및 제3산기부재의 각 처리면적의 비율은 1 : 4 : 20 내지 1 : 12 : 36의 범위로 한정하는 것이 타당할 것이다.
더하여, 제1산기부재(2), 제2산기부재(3) 및 제3산기부재(4)는 플레이트(1)에 다단으로 형성된 복수의 안착홈(11)에 순차적으로 서로 이격되게 결합됨에 따라, 각 산기부재를 통과하여 분산된 캐리어 가스가 상승방향과 수평하는 방향으로 유동하면서 보다 넓게 퍼진 상태에서 다음의 산기부재로 유입될 수 있게 되어 최종의 제3산기부재의 전체 면적에서 고르게 분출될 수 있게 된다.
이하에서는 첨부된 도 4를 중심으로 본 발명의 실시예에 따른 작용을 설명한다.
공급된 캐리어 가스는 공급홀(12)에서 토출되어 제1산기부재(2)의 바디(21) 중앙부(212)를 향하여 상승하게 된다. 이후 바디(21)에 방사상으로 형성된 유로(211)를 따라 수평 방향으로 이동하게 된다. 이때, 바디(21)에 형성된 유로(211)는 어느 일 방향으로 휘어짐에 따라 바디(21)에 방사상으로 더욱 고르게 캐리어 가스가 배분될 수 있게 된다.
제1산기부재(2)를 통과하여 상승하는 캐리어 가스의 기포는 바디의 둘레에 형성된 배출구를 통과하며 상승함에 따라, 각 배출구의 이격 간격만큼 분산되며 상승하게 된다.
이후 제1산기부재(2)와 제2산기부재(3) 사이의 공간으로 상승한 캐리어 가스는 제2산기부재(3)의 통과홀(311)을 통과하게 된다. 이때, 원파부(31)의 중앙 부분의 통과홀은 그 직경이 외곽 부분의 통과홀 직경보다 작게 형성되어 있어, 캐리어 가스는 외곽 부분을 통과하기 쉽게 되고, 상대적으로 중앙 부분의 통과홀으로는 적은 량이 통과하게 된다. 이로써 캐리어 가스의 분산이 더욱 촉진 되어, 제2산기부재(3)를 통과한 캐리어 가스는 제2산기부재(3)의 원파부(31)에서 넓게 퍼지며 상승하게 된다.
또한, 제2산기부재(3)의 가장자리 부분에서 중앙 부분보다 캐리어 가스의 통과 유량이 증대되어, 캐리어 가스 기포는 제2산기부재의 가장자리 부분에서 중앙 부분보다 집중 형성된다.
이후 제3산기부재(4)에서 캐리어 가스 기포가 불규칙하게 엉기게 형성된 기공을 통과하여 일정 수준으로 기포 크기가 조정된 다음 용기의 내부에 담긴 액상 반응물질 내로 분산된다.
이때, 제3산기부재(4)의 처리면적이 제2산기부재(3)의 처리면적보다 큼에 따라 제2산기부재(3)의 원파부(31) 가장자리 부분에서 상승한 캐리어 가스 기포는 제3산기부재(4)의 가장자리 부분까지 넓게 분산될 수 있게 된다. 반면에 제3산기부재(4)의 중앙 부분은 가장자리 부분보다 상대적으로 적은 캐리어 가스 기포가 통과하게 되면서, 제3산기부재(4)의 전체 처리면적에서 고르게 분포되며 체적이 일정 수준으로 조정된 캐리어 가스 기포를 얻을 수 있게 된다.
이와 같이 다단으로 이루어진 각 산기부재들을 통과하면서 넓은 면적으로 고르게 퍼진 캐리어 가스는 일정한 기포 크기로 조절된 후 반응물질의 내부에서 상승하게 되므로 각 기포에 포집되는 기상 반응물질의 농도가 버블러의 운영 중에 일정한 농도로 맞추어 질 수 있게 된다. 또한, 일정 크기로 조정된 캐리어 가스 기포는 종전 기술에서 기포 크기의 불균형에 따라 압력의 불규칙함을 개선하여 고른 압력을 얻게 하는 것이다.
100 : 버블러
1 : 플레이트
11 : 안착홈 111 : 결합홈 12 : 공급홀 13 : 수평홈
2 : 제1산기부재
21 : 바디 211 : 유로 212 : 중앙부 213 : 배출구
22 : 플랜지부 221 : 나사공
3 : 제2산기부재
31 : 원판부 311 : 통과홀 32 : 플랜지
4 : 제3산기부재
10 : 용기 20 : 밸브장치 210 : 공급라인
220 : 공급용 밸브 230 : 배출용 밸브 240 : 재킷
1 : 플레이트
11 : 안착홈 111 : 결합홈 12 : 공급홀 13 : 수평홈
2 : 제1산기부재
21 : 바디 211 : 유로 212 : 중앙부 213 : 배출구
22 : 플랜지부 221 : 나사공
3 : 제2산기부재
31 : 원판부 311 : 통과홀 32 : 플랜지
4 : 제3산기부재
10 : 용기 20 : 밸브장치 210 : 공급라인
220 : 공급용 밸브 230 : 배출용 밸브 240 : 재킷
Claims (7)
- 반응물질이 수용된 용기를 포함하는 버블러에 장착되는 것으로,
상기 용기 내부의 하부에 구비되는 플레이트,
상기 플레이트에 장착되며 외부에서 공급된 캐리어 가스를 방사상으로 분사시키는 제1산기부재
상기 제1산기부재의 상부에 설치되며, 상승하는 캐리어 가스가 분산되어 통과하는 복수의 통과홀이 상하 관통되어 있는 제2산기부재 그리고
상기 제2산기부재의 상부에 설치되며, 상승하는 캐리어 가스가 통과하는 다공성물질로 이루어진 제3산기부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 캐리어 기체에 의한 화합물 기화용 버블러. - 제1항에서,
상기 제1산기부재, 상기 제2산기부재 및 상기 제3산기부재는 상기 캐리어 가스의 상승에 따라 상기 캐리어 가스가 통과 가능한 처리면적이 순차적으로 증대되는 것을 특징으로 하는 캐리어 기체에 의한 화합물 기화용 버블러. - 제2항에서,
상기 제1산기부재, 상기 제2산기부재 및 상기 제3산기부재의 각 처리면적의 비율은 1 : 4 : 20 내지 1 : 12 : 36 인 것을 특징으로 하는 캐리어 기체에 의한 화합물 기화용 버블러. - 제2항에서,
상기 제1산기부재, 상기 제2산기부재 및 상기 제3산기부재는,
상기 플레이트에 다단으로 형성된 안착홈들에 순차적으로 서로 이격되게 결합되어 있는 캐리어 기체에 의한 화합물 기화용 버블러. - 제1항에서,
상기 플레이트의 바닥에는 상기 캐리어 가스가 토출되는 공급홀이 형성되어 있고,
상기 제1산기부재에는 상기 공급홀에서 상승하는 상기 캐리어 가스의 진행 방향을 전환하여 방사상으로 형성된 복수의 배출구로 분산하여 토출되게 하는 방사상의 유로가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 캐리어 기체에 의한 화합물 기화용 버블러. - 제5항에서,
상기 유로는 상기 제1산기부재의 중심에서 상기 배출구를 향하여 어느 한 방향으로 휘어진 형상인 것을 특징으로 하는 캐리어 기체에 의한 화합물 기화용 버블러. - 제1항에서,
상기 제2산기부재에서,
상기 복수의 통과홀은 중심에서 가장자리로 갈수록 내경이 점차 증대되는 것을 특징으로 하는 캐리어 기체에 의한 화합물 기화용 버블러.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020110064788A KR101084997B1 (ko) | 2011-06-30 | 2011-06-30 | 캐리어 기체에 의한 화합물 기화용 버블러 |
| PCT/KR2012/005110 WO2013002567A2 (ko) | 2011-06-30 | 2012-06-28 | 캐리어 기체에 의한 화합물 기화용 버블러 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020110064788A KR101084997B1 (ko) | 2011-06-30 | 2011-06-30 | 캐리어 기체에 의한 화합물 기화용 버블러 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR101084997B1 true KR101084997B1 (ko) | 2011-11-18 |
Family
ID=45397941
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020110064788A KR101084997B1 (ko) | 2011-06-30 | 2011-06-30 | 캐리어 기체에 의한 화합물 기화용 버블러 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR101084997B1 (ko) |
| WO (1) | WO2013002567A2 (ko) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102207310B1 (ko) * | 2019-09-24 | 2021-01-26 | 세메스 주식회사 | 가스 공급 유닛 및 이를 가지는 기판 처리 장치 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05335243A (ja) * | 1992-06-03 | 1993-12-17 | Mitsubishi Electric Corp | 液体バブリング装置 |
| KR20000000946A (ko) * | 1998-06-05 | 2000-01-15 | 주재현 | 기화기 및 이를 사용한 화학 기상 증착장치 |
| US7967911B2 (en) * | 2006-04-11 | 2011-06-28 | Applied Materials, Inc. | Apparatus and methods for chemical vapor deposition |
| JP5179823B2 (ja) * | 2007-09-28 | 2013-04-10 | 東京エレクトロン株式会社 | 気化器及び成膜装置 |
-
2011
- 2011-06-30 KR KR1020110064788A patent/KR101084997B1/ko not_active IP Right Cessation
-
2012
- 2012-06-28 WO PCT/KR2012/005110 patent/WO2013002567A2/ko active Application Filing
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102207310B1 (ko) * | 2019-09-24 | 2021-01-26 | 세메스 주식회사 | 가스 공급 유닛 및 이를 가지는 기판 처리 장치 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2013002567A3 (ko) | 2013-04-11 |
| WO2013002567A2 (ko) | 2013-01-03 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN107881483B (zh) | 反应物汽化器和相关系统与方法 | |
| CN101499407B (zh) | 一种气体分配装置及应用该分配装置的半导体处理设备 | |
| KR101004822B1 (ko) | 화학 기상 증착 장치 | |
| JP4714021B2 (ja) | 基板の表面に均一なエピタキシャル層を成長させる方法および回転ディスク式反応器 | |
| KR101295723B1 (ko) | 기판 공정 챔버내에서 이용하기 위한 가스 유동 이퀄라이저 판 | |
| KR102232748B1 (ko) | 기판을 가공하기 위한 플라즈마 처리 장치 및 플라즈마 처리에 의해 처리된 기판의 면내 균일성을 제어하는 방법 | |
| US9741575B2 (en) | CVD apparatus with gas delivery ring | |
| CN102576661A (zh) | 气体喷射装置和使用其的基底处理设备 | |
| CN102576662A (zh) | 气体喷射装置和使用其的基底处理设备 | |
| US9852905B2 (en) | Systems and methods for uniform gas flow in a deposition chamber | |
| CN104005006A (zh) | 应用于半导体设备的喷射器与上盖板总成 | |
| US9964332B2 (en) | Systems and methods for bulk vaporization of precursor | |
| KR101084997B1 (ko) | 캐리어 기체에 의한 화합물 기화용 버블러 | |
| KR101753758B1 (ko) | 기화기 및 이를 포함하는 기판 처리장치 | |
| TW202122622A (zh) | 成膜裝置及成膜方法 | |
| KR101829665B1 (ko) | 기판 처리 장치 | |
| US7672575B2 (en) | Evaporator featuring annular ridge member provided on side wall surface of evaporating chamber | |
| US20160145766A1 (en) | Epitaxial reactor | |
| TW202132618A (zh) | 噴淋頭板、反應器總成以及組態反應器總成的方法 | |
| CN216378388U (zh) | 一种具备多气体馈入点的匀流板 | |
| JP2009516077A (ja) | Ａｌｄ反応容器 | |
| TW201521136A (zh) | 半導體處理裝置及應用於半導體處理裝置的氣體分布板 | |
| CN103215565A (zh) | Cvd共形真空/抽吸引导设计 | |
| CN106011789A (zh) | Mocvd系统及其反应气体输送装置 | |
| CN115110064A (zh) | 一种气体输入设备和气体输入方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20151109 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20170508 Year of fee payment: 6 |
|
| LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |