KR100296983B1 - Liquid Raw Material Vaporizer - Google Patents

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    • Y10S261/00Gas and liquid contact apparatus
    • Y10S261/65Vaporizers

Abstract

본 발명에 의한 액체원료 기화장치는, 액체원료를 공급하는 액체원료 공급관(12)과 연결되어 상기 액체원료 공급관(12)으로부터 공급되어 오는 액체원료를 기화시켜 이를 반도체 제조장치로 공급하며; 상기 액체원료 공급관(12)으로부터 액체 원료를 받아들이는 유입구와 상기 유입구를 통하여 자신에게 유입된 액체원료가 유압에 의해 토출되도록 상기 유입구와 대향하는 토출구가 마련되는 분사기(14)와; 상기 토출구보다는 작은 직경의 원기둥 형태를 하여 상기 토출구에 내삽되는데, 액체원료가 상기 토출구를 통하여 유선형의 흐름으로 용이하게 토출되도록 내삽 부위는 끝부분이 뾰족한 형태를 가지며, 상기 토출구에 위치하는 부분에는 상기 토출구와 자신 사이의 틈의 더 좁아지도록 둘레에 단턱부가 형성되는 내부유도관(18)과; 상기 토출구를 통하여 흘러들어오는 액체가 흐를 수 있도록 상기 내부유도관(18)보다 큰 내경을 가지면서 상기 내부유도관(18)을 둘러싸서 상기 내부유도관(18)과 자신 사이에 유도로(24)를 형성하는 외부유도관(28)과; 상기 분사기(14)의 토출구를 통하여 상기 유도로(24)로 유입되고 있는 액체원료가 열기화되도록 상기 외부유도관(28)을 둘러싸도록 설치되는 가열수단을 구비하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 따르면, 반도체 제조공정중에 액체원료의 기화율을 높임으로써 막질의 재현성 및 균일성을 향상시킬 수 있다.The liquid raw material vaporization apparatus according to the present invention is connected to a liquid raw material supply pipe (12) for supplying a liquid raw material to vaporize the liquid raw material supplied from the liquid raw material supply pipe (12) and supply it to the semiconductor manufacturing apparatus; An injector (14) provided with an inlet for receiving a liquid raw material from the liquid raw material supply pipe (12) and a discharge port facing the inlet so that the liquid raw material introduced to the liquid raw material through the inlet is discharged by hydraulic pressure; It is inserted into the discharge port in the form of a cylinder having a smaller diameter than the discharge port, the interpolation portion has a pointed end portion so that the liquid raw material is easily discharged in a streamlined flow through the discharge port, the portion located in the discharge port An inner guide pipe 18 formed with a stepped portion so as to be narrower in a gap between the discharge port and itself; An induction path 24 between the inner induction pipe 18 and itself by surrounding the inner induction pipe 18 while having an inner diameter larger than that of the inner induction pipe 18 so that the liquid flowing through the discharge port can flow. An outer induction pipe 28 forming a; It is characterized in that it comprises a heating means installed to surround the outer induction pipe 28 so that the liquid raw material flowing into the induction path 24 through the discharge port of the injector 14 is opened. According to the present invention, the reproducibility and uniformity of the film quality can be improved by increasing the vaporization rate of the liquid raw material during the semiconductor manufacturing process.

Description

액체원료 기화장치Liquid Raw Material Vaporizer

본 발명은 액체원료 기화장치에 관한 것으로서, 특히 액체 운반시스템(Liquid Delivery System ; 이하 "LDS"라 한다)을 이용하는 화학기상 증착장치에서 막질의 균일성과 재현성을 향상시킬 수 있는 액체원료 기화장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a liquid raw material vaporization apparatus, and more particularly, to a liquid raw material vaporization apparatus capable of improving the uniformity and reproducibility of film quality in a chemical vapor deposition apparatus using a liquid delivery system (hereinafter referred to as "LDS"). will be.

화학기상 증착공정에 의해 형성된 막의 질은 반응가스를 반응기 내부로 공급하는 데 사용되는 LDS의 구조와 성능에 크게 의존한다. 따라서, 대부분의 반도체 제조업체나 장치업체 모두 특화된 LDS를 개발하여 제조공정에 응용하고 있다. 그런데, 종래의 화학기상 증착장치에 의한 막 형성에 사용하는 LDS는, 구조가 복잡할뿐 아니라, 공정이 진행됨에 따라 막의 균일성과 재현성이 저하되는 구조적인 문제점을 갖고 있다. 이러한 LDS의 구조적인 문제점을 개선시키기 위한 노력이 진행중에 있으며, 이하 종래의 LDS중에서 액체원료 기화장치의 구조 동작과 그에 따른 문제점을 설명하면 다음과 같다.The quality of the film formed by the chemical vapor deposition process is highly dependent on the structure and performance of the LDS used to supply the reaction gas into the reactor. Therefore, most semiconductor manufacturers and device makers develop specialized LDSs and apply them to manufacturing processes. By the way, the LDS used for the film formation by the conventional chemical vapor deposition apparatus has not only a complicated structure but also a structural problem that the uniformity and reproducibility of a film fall as a process progresses. Efforts have been made to improve the structural problems of the LDS, and the following describes the structural operation of the liquid raw material vaporizer and its problems in the conventional LDS as follows.

액체원료를 공급하는 공급관은 액체원료탱크와 액체원료 기화장치 사이를 연결하고 있다. 이 공급관을 통해 액체원료가 기화장치로 공급된다. 또한, 공급관은 분사기와 상통되어 있다. 또한, 분사기는 원통형 유도관과 상통되어 있다. 이 때, 분사기에는 유도관과 연결된 부위에 분사를 위한 분사구가 형성되어 있다. 이 분사구를 통해 액체원료의 분사가 이루어진다. 분사가 이루어진 액체원료는 유도관을 따라 이동하게 된다. 이 때, 이 유도관의 외부에는 히팅 코일 및 히팅 자켓(JACKET) 등의 히터가 구비되는데, 이 히터에 의해 유도관을 통해 이동하는 액체원료의 기화가 이루어진다. 기화가 이루어진 원료는 반응기로 공급되고, 이에 따라 반응기내에서 웨이퍼상에 막형성이 이루어진다.The supply pipe for supplying the liquid raw material is connected between the liquid raw material tank and the liquid raw material vaporizer. The liquid raw material is fed to the vaporizer through this feed pipe. In addition, the supply pipe is in communication with the injector. The injector is also in communication with the cylindrical guide tube. At this time, the injector is formed with an injection hole for injection in the portion connected to the induction pipe. The injection of the liquid raw material is made through this injection port. The injected liquid raw material moves along the induction pipe. At this time, the outside of the induction pipe is provided with a heater such as a heating coil and a heating jacket (JACKET), the vaporization of the liquid raw material moving through the induction pipe by this heater. The vaporized raw material is supplied to the reactor, whereby film formation occurs on the wafer in the reactor.

그러나, 상기한 종래의 액체원료 기화장치는 다음과 같은 문제점이 있다.However, the conventional liquid raw material vaporizer has the following problems.

첫째, 유도관을 따라 외부에 히터가 설치되어 있기 때문에, 유도관의 내주면에서는 기화가 잘 이루어지는 반면, 유도관의 중앙에서는 기화가 잘 이루어지지 않는다는 문제점이 있다. 이로 인해, 유도로 내부에 기화되지 않은 액체원료가 정체되는 문제점이 있다.First, since the heater is installed along the induction pipe outside, there is a problem that vaporization is well performed at the inner circumferential surface of the induction pipe, but not well at the center of the induction pipe. For this reason, there is a problem that the liquid raw material not vaporized in the induction furnace is stagnant.

둘째, 상기 첫째 문제점인 유도관내의 위치에 따른 기화율의 차이로 인해, 유도관의 내주면에서 원료의 흐름이 빠른 반면 유도관의 중앙에서 원료의 흐름이 느려져 유도관의 유동속도가 불균일하다는 문제점이 있다.Second, due to the difference in the vaporization rate according to the position of the induction pipe, which is the first problem, the flow rate of the raw material is slow in the middle of the induction pipe while the flow rate of the induction pipe is uneven because the flow of the material is slow in the center of the induction pipe. have.

결과적으로, 액체원료 유량제어기를 사용하여 일정하게 기화장치내로 액체원료를 공급하더라도, 유도관내에서의 기화율이 불균일하여 반응기로 공급되는 기체 상태의 원료공급이 불균일하게 된다. 이 때문에, 반응기로 유입되는 원료를 재현성 있게 조절할 수 없어 형성되는 막의 균일도와 재현성이 떨어진다는 문제점이 있다.As a result, even if the liquid raw material is constantly supplied into the vaporizer using the liquid raw material flow controller, the vaporization rate in the induction pipe is uneven and the gaseous raw material supplied to the reactor becomes uneven. For this reason, there is a problem that the uniformity and reproducibility of the formed membrane cannot be adjusted because the raw material flowing into the reactor cannot be controlled reproducibly.

또한, 종래의 액체원료 기화장치는 분사기를 설치하였으나 기화효율의 증대를 기대할 수 없었고 이로 인해, 기화효율을 높이기 위해 필요이상의 온도로 액체 원료를 가열함으로써 기화장치 자체의 열화를 가져온다는 문제점이 있다.In addition, the conventional liquid raw material vaporizer has a problem in that the installation of the injector was not expected to increase the vaporization efficiency, resulting in the deterioration of the vaporizer itself by heating the liquid raw material at a temperature higher than necessary to increase the vaporization efficiency.

상기한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 기술적 과제는 가열에 의한 액체 원료의 기화율을 모든 위치에서 균일하게 하여 반응기내로 기체상태의 원료를 일정하게 공급함으로써 막의 균일도 및 재현성을 향상시킬 수 있는 액체원료 기화장치를 제공하는데 있다.The technical problem of the present invention for solving the above problems is to uniformize the vaporization rate of the liquid raw material by heating at all positions to supply a gaseous raw material into the reactor to improve the uniformity and reproducibility of the membrane It is to provide a raw material vaporization device.

본 발명의 다른 기술적 과제는 가열에 의한 액체원료의 기화율을 증대시키기 위해 액체원료를 분산시킬 수 있는 액체원료 기화장치를 제공하는데 있다.Another technical problem of the present invention is to provide a liquid raw material vaporization apparatus capable of dispersing a liquid raw material in order to increase the vaporization rate of the liquid raw material by heating.

또한, 본 발명의 또 다른 기술적 과제는 분사에 의한 분사기화율과 가열에 의한 열기화를 적절히 분배하여 전체적인 기화율을 증대시킴으로써 기화장치의 열화를 방지할 수 있는 액체원료 기화장치를 제공하는 데 있다.In addition, another technical problem of the present invention is to provide a liquid raw material vaporization apparatus that can prevent deterioration of the vaporization apparatus by appropriately distributing the injection vaporization rate by injection and the thermal vaporization by heating to increase the overall vaporization rate.

도1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 액체원료 기화장치의 단면도,1 is a cross-sectional view of a liquid raw material vaporization apparatus according to a first embodiment of the present invention;

도2는 본 발명의 제2 실시예에 따른 변형된 분사기를 적용한 액체원료 기화 장치의 단면도,2 is a cross-sectional view of a liquid raw material vaporization apparatus employing a modified injector according to a second embodiment of the present invention;

도3은 본 발명의 제3 실시예에 따른 변형된 유도로의 일부를 나타낸 단면도이다.3 is a cross-sectional view showing a part of a modified induction furnace according to a third embodiment of the present invention.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

14 : 분사기 18, 18', 18" : 내부유도관14: Injector 18, 18 ', 18 ": Internal guide pipe

20, 20', 20" : 분사구 22 : 흐름개선돌출부20, 20 ', 20 ": injection hole 22: flow improvement protrusion

24, 24' : 유도로 28, 28' : 외부유도관24, 24 ': Induction furnace 28, 28': External induction pipe

30 : 중간분사기30: intermediate injector

상기 기술적 과제들을 달성하기 위한 본 발명에 따른 액체원료 기화장치는,액체원료를 공급하는 액체원료 공급관(12)과 연결되어 상기 액체원료 공급관(12)으로부터 공급되어 오는 액체원료를 기화시켜 이를 반도체 제조장치로 공급하며; 상기 액체원료 공급관(12)으로부터 액체원료를 받아들이는 유입구와 상기 유입구를 통하여 자신에게 유입된 액체원료가 유압에 의해 토출되도록 상기 유입구와 대향하는 토출구가 마련되는 분사기(14)와; 상기 토출구보다는 작은 직경의 원기둥 형태를 하여 상기 토출구에 내삽되는데 액체원료가 상기 토출구를 통하여 유선형의 흐름으로 용이하게 토출되도록 내삽 부위는 끝부분이 뾰족한 형태를 가지며 상기 토출구에 위치하는 부분에는 상기 토출구와 자신 사이의 틈의 더 좁아지도록 둘레에 단턱부가 형성되는 내부유도관(18)과; 상기 토출구를 통하여 흘러들어오는 액체가 흐를 수 있도록 상기 내부유도관(18)보다 큰 내경을 가지면서 상기 내부유도관(18)을 둘러싸서 상기 내부유도관(18)과 자신 사이에 유도로(24)를 형성하는 외부유도관(28)과; 상기 분사기(14)의 토출구를 통하여 상기 유도로(24)로 유입되고 있는 액체원료가 열기화되도록 상기 외부유도관(28)을 둘러싸도록 설치되는 가열수단을 구비하는 것을 특징으로 한다.The liquid raw material vaporization apparatus according to the present invention for achieving the above technical problem, is connected to the liquid raw material supply pipe 12 for supplying a liquid raw material to vaporize the liquid raw material supplied from the liquid raw material supply pipe 12 to manufacture the semiconductor Feed to the device; An injector (14) having an inlet for receiving a liquid raw material from the liquid raw material supply pipe (12) and a discharge port facing the inlet so that the liquid raw material introduced to the liquid raw material through the inlet is discharged by hydraulic pressure; It is inserted into the discharge port in the form of a cylinder having a smaller diameter than the discharge port, the interpolation portion has a pointed end portion so that the liquid raw material is easily discharged in a streamlined flow through the discharge port, and the discharge hole is located at the discharge hole. An inner guide pipe 18 having a stepped portion formed around the gap so as to be narrower; An induction path 24 between the inner induction pipe 18 and itself by surrounding the inner induction pipe 18 while having an inner diameter larger than that of the inner induction pipe 18 so that the liquid flowing through the discharge port can flow. An outer induction pipe 28 forming a; It is characterized in that it comprises a heating means installed to surround the outer induction pipe 28 so that the liquid raw material flowing into the induction path 24 through the discharge port of the injector 14 is opened.

여기서, 가열에 의한 열전도가 증대되도록 상기 내부유도관(18)과 상기 외부유도관(28)은 금속으로 이루어지는 것이 바람직하며, 상기 유도로(24)의 길이가 길어져서 열기화율이 증대되도록 상기 내부유도관(18) 및 상기 외부유도관(28)은 서로 합치되는 형태의 굴곡부를 가지는 것이 바람직하다. 그리고, 열기화율 및 분사 기화율이 증대되도록 상기 분사기(14)를 둘러싸는 가열수단이 더 설치되는 것이 바람직하다.Here, the inner induction pipe 18 and the outer induction pipe 28 is preferably made of a metal so that the heat conduction by heating is increased, the length of the induction path 24 is increased so that the thermal degradation rate is increased Induction pipe 18 and the outer induction pipe 28 preferably has a bent portion of the form that is matched with each other. And, it is preferable that heating means surrounding the injector 14 is further provided so that the thermalization rate and the injection vaporization rate are increased.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described an embodiment of the present invention.

본 발명에 의한 액체원료 기화장치의 도면에 있어서, 동일 기능을 수행하는 구성요소는 동일 참조번호로 나타내었으며, 반복적인 설명은 생략한다.In the drawing of the liquid raw material vaporization apparatus according to the present invention, the components performing the same function are denoted by the same reference numerals, and repetitive description is omitted.

[제1실시예][First Embodiment]

도1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 액체원료 기화장치의 단면도이다. 도1을 참조하면, 액체원료 공급원으로부터 공급된 액체원료를 기화장치에 이동시키기 위해, 공급관(12)이 기화장치와 연결되어 있다. 공급관(12)은 단턱부를 형성시킨 제1 연결체(13)의 내부와 연결되고, 제1 연결체(13)는 단턱부를 형성시킨 분사기(14)의 내부와 연결되어 있다. 또한, 분사기(14)는 단턱부를 형성시킨 제2 연결체(15)의 내부와 연결되어 있다. 이와 같이, 제1 연결체(13)와, 분사기(14) 및 제2 연결체(15)는 액체원료의 누설을 방지하기 위해 각각에 단턱부를 형성시켜 순차적으로 연결되며, 액체원료를 이동시키기 위해 그들의 중앙부는 상통되어 있다.1 is a cross-sectional view of a liquid raw material vaporization apparatus according to a first embodiment of the present invention. Referring to Fig. 1, a feed pipe 12 is connected with a vaporizer to move the liquid feedstock supplied from the liquid feedstock source to the vaporizer. The supply pipe 12 is connected to the inside of the first connecting body 13 forming the stepped portion, and the first connecting body 13 is connected to the inside of the injector 14 forming the stepping portion. In addition, the injector 14 is connected to the inside of the second connecting member 15 forming the stepped portion. As such, the first connecting body 13, the injector 14, and the second connecting body 15 are sequentially connected to each other by forming stepped portions in order to prevent leakage of the liquid raw material, and to move the liquid raw material. Their central part is in common.

특히, 액체원료 공급원으로부터 공급되는 액체원료가 분사기(14)에 충분히 주입될 수 있도록, 분사기(14) 내부에 형성된 제1 공간(16)의 직경은 공급관(12)의 직경보다 크게 형성되어 있다.In particular, the diameter of the first space 16 formed in the injector 14 is larger than the diameter of the supply pipe 12 so that the liquid raw material supplied from the liquid raw material supply source can be sufficiently injected into the injector 14.

또한, 분사기(14)에는 내부유도관(18)을 내삽시키기 위한 일정 직경을 갖는 출구가 제2 연결체(15)와 상통되는 위치에 마련되는데, 이 출구에 액체원료를 분사 시킴과 동시에 유도하기 위한 내부유도관(18)의 일단이 내삽되어 있다. 이 때, 내부유도관(18)이 상기 출구에 내삽되어 분사의 기능을 수행할 수 있도록, 내부유도관(18)의 직경은 상기 출구의 직경보다 작게 제작되어 있다. 본 실시예에서는 분사 효과를 증대시키기 위해 내부유도관(18)의 직경보다 큰 단턱을 형성시켜 상기 출구에 내삽시키고 있다.In addition, the injector 14 is provided with an outlet having a predetermined diameter for interpolating the internal guide pipe 18 at a position in communication with the second connecting body 15. One end of the inner guide pipe 18 is inserted. At this time, the diameter of the inner guide pipe 18 is made smaller than the diameter of the outlet so that the inner guide pipe 18 is inserted into the outlet to perform the function of injection. In this embodiment, in order to increase the spraying effect, a step larger than the diameter of the inner guide pipe 18 is formed and inserted into the outlet.

이로 인해, 이 출구와 내부유도관(18) 사이에 오-링(O-RING)형상의 분사구(20)가 생성된다. 분사의 효과를 최대로 하기 위해 오-링형상의 분사구 두께는 충분히 얇게 조절하는 것이 바람직하다.As a result, an O-ring shaped injection port 20 is formed between the outlet and the internal guide pipe 18. In order to maximize the effect of the injection, it is preferable to adjust the thickness of the nozzle of the o-ring shape sufficiently thin.

또한, 공급관(12)을 통해 액체원료가 제1 공간(16)에 채워졌을 때, 액체원료의 흐름을 유선형으로 유도하여 분사구(20)에 집중시킬 수 있도록, 분사기(14)에 내삽된 내부유도관(18)의 일단에는 내부유도관(18)과 일체인 원뿔형상의 흐름개선돌출부(22)가 제1 공간(16)내에 위치하여 있다. 한편, 원통형상의 내부유도관(18)을 사용하지 않고 직각기둥형상의 내부유도관을 사용할 경우에 사각링형상의 분사구가 생성되므로 흐름개선돌출부도 사각뿔의 형상을 갖는 것이 바람직하다. 또한, 내부유도관(18)과 흐름개선돌출부(22)를 따로 제작한 후 결합시킬 수도 있다.In addition, when the liquid raw material is filled in the first space 16 through the supply pipe 12, the internal induction inserted into the injector 14 so that the flow of the liquid raw material can be streamlined and concentrated in the injection hole 20. At one end of the tube 18, a conical flow improvement protrusion 22 integral with the internal guide tube 18 is located in the first space 16. On the other hand, when using the rectangular inner guide tube without using the cylindrical inner guide pipe 18, since the square ring-shaped injection hole is generated, it is preferable that the flow improvement protrusion also has the shape of a square pyramid. In addition, the inner induction pipe 18 and the flow improvement protrusion 22 may be manufactured separately and then combined.

오-링형상의 분사구(20)를 통과하여 분사된 액체원료가 총분히 유입됨과 동시에 유도로(24)에 집중되어 유도로(24)를 따라 균일하게 이동시킬 수 있도록, 원뿔형상의 제2 공간(26)이 마련되어 있다.Conical second space so that the liquid material injected through the O-ring-shaped injection port 20 can be introduced in full and concentrated in the induction furnace 24 and can be uniformly moved along the induction furnace 24. 26) is provided.

단턱을 형성시킨 제2 연결체(15)의 내부와 연결되는 외부유도관(28)이 내부유도관(18)을 둘러 싸고 있다. 유도로(24)는 내부유도관(18)과 이를 둘러싼 외부유도관(28)의 사이에 형성되어 있다. 이에 따라, 유도로(24)는 오-링형상의 공간을 형성하게 된다. 오-링형상의 유도로(24) 두께는 내부유도관(18)과 외부유도관(28)의 직경을 조절하여 임의로 조절할 수 있으며 얇을수록 기화율은 상승된다. 그러나, 너무 얇으면 유동속도가 느려져 반응기에 공급하는 원료의 공급속도가 너무 느려지므로 일정한 간격을 유지하는 것이 바람직하다. 또한, 내부유도관(18)과 외부유도관(28)은 열전도도가 우수한 금속을 사용하는 것이 바람직하다. 예를 들면, 스테인레스스틸(제품명:SUS)을 사용하는 것이 좋다.An outer induction pipe 28 connected to the inside of the second connecting member 15 having a stepped portion surrounds the inner induction pipe 18. Induction furnace 24 is formed between the inner induction pipe 18 and the outer induction pipe 28 surrounding it. Accordingly, the induction furnace 24 forms an o-ring space. The thickness of the o-ring induction furnace 24 can be arbitrarily adjusted by adjusting the diameters of the inner induction pipe 18 and the outer induction pipe 28, and the thinner the vaporization rate is increased. However, if it is too thin, the flow rate is slowed down, so the feed rate of the raw material to be supplied to the reactor is too slow, it is preferable to maintain a constant interval. In addition, it is preferable that the inner induction pipe 18 and the outer induction pipe 28 use a metal having excellent thermal conductivity. For example, it is preferable to use stainless steel (product name: SUS).

내부유도관(18)과 외부유도관(28) 사이에 형성된 유도로(24)를 따라 진행하는 액체원료를 기화시키기 위해, 히팅 코일 및 히팅 자켓(JACKET) 등의 히터(미도시)가 외부유도관(28)의 외부를 둘러싸고 있다. 히터(미도시)는 액체원료의 예비가 열을 위해 분사기(14)의 주위에도 설치할 수 있다.In order to vaporize the liquid raw material that proceeds along the induction path 24 formed between the inner induction pipe 18 and the outer induction pipe 28, a heater (not shown) such as a heating coil and a heating jacket (JACKET) is provided. Surrounding the outside of the tube (28). A heater (not shown) may also be installed around the injector 14 for preliminary heating of the liquid raw material.

한편, 본 발명에서는, 반응기로 기화된 원료를 공급시키기 전에, 일정한 유동속도를 유지시킴과 동시에 완벽한 기화를 위해 유도로(24) 구간내에 중간분사기(30)를 구비시킨다. 외부유도관(28)은 단턱을 형성시킨 중간분사기(30)의 내부와 연결되어 있다. 또한, 중간분사기(30)는 그 내부에 일정직경을 갖는 관통된 구멍이 형성되어 있다. 중간분사가 효과적으로 이루어질 수 있도록, 내부유도관(18)의 선단부를 원뿔형으로 제작하고, 이 원뿔형 선단부를 일정 직경의 구멍에 내삽시킨다. 이에 따라, 오링형상의 분사구(20')가 만들어진다. 중간분사기(30)는 분사기화에 의한 기화효율을 증대시키기 위해 임의로 다수개 설치할 수 있다.On the other hand, in the present invention, before feeding the vaporized raw material to the reactor, while maintaining a constant flow rate and at the same time equipped with an intermediate injector 30 in the induction furnace 24 section for perfect vaporization. The outer induction pipe 28 is connected to the inside of the intermediate injector 30 forming a step. Further, the intermediate injector 30 has a through hole having a constant diameter therein. In order to effect the intermediate injection, the tip of the inner guide pipe 18 is made into a conical shape, and the conical tip is inserted into a hole having a predetermined diameter. As a result, an O-ring injection port 20 'is made. The intermediate injector 30 may be arbitrarily provided in plural in order to increase the vaporization efficiency due to the atomization.

중간분사기(30)와 히터(미도시)에 의해 기화된 원료를 반응기로 공급시킴과 동시에 기화장치로부터 배출시키기 위해, 배출관(32)이 기화장치와 반응기 사이에 위치해 있다.In order to supply the raw material vaporized by the intermediate injector 30 and the heater (not shown) to the reactor and to discharge it from the vaporizer, a discharge pipe 32 is located between the vaporizer and the reactor.

[제2 실시예]Second Embodiment

도2는 본 발명의 제2 실시예에 따른 변형된 분사기(14)를 적용한 액체원료 기화장치의 단면도이다. 도2를 참조하면, 제1 실시예와 같이 분사기(14)에는 내부유도관(18')을 내삽시키기 위한 일정직경을 갖는 출구가 제2 연결체(15)와 상통되는 위치에 마련되는데, 이 출구의 직경을 갖고 동시에 내부유도관(18')의 직경보다 큰 단턱부가 상기 출구에 결합된다. 이 때, 분사의 기능을 수행할 수 있도록, 단턱부에는 대칭으로 다수개의 분사구(20")가 형성되어 있다.2 is a cross-sectional view of the liquid raw material vaporization apparatus to which the modified injector 14 according to the second embodiment of the present invention is applied. Referring to FIG. 2, as in the first embodiment, the injector 14 has an outlet having a constant diameter for interpolating the internal guide pipe 18 ′ at a position in communication with the second connecting body 15. A stepped portion having a diameter of the outlet and at the same time larger than the diameter of the inner induction pipe 18 'is coupled to the outlet. At this time, in order to perform the function of the injection, the stepped portion is formed with a plurality of injection holes 20 "symmetrically.

분사구(20")의 개수와 크기는 분사기화의 효과를 최대로 할 수 있게 임의로 조절한다. 제1 실시예의 오-링형상의 분사구에 비해 분사구(20")의 전체적인 통과면적이 작아지므로 분사기화가 더 잘 일어난다. 그러나, 이 또한 액체원료의 유동속도를 고려하여 제조된다.The number and size of the injection holes 20 "are arbitrarily adjusted so as to maximize the effect of the atomization. The overall passage area of the injection hole 20" is smaller than that of the o-ring-shaped injection hole of the first embodiment, so that the atomization becomes Happens better. However, this is also made in consideration of the flow rate of the liquid raw material.

또한, 분사구(20'')를 형성시킨 도우넛 모양의 얇은 원판을 제조하여 제1 실시예에서 생성된 오-링형상의 분사구(20)와 결합시킴으로써 같은 효과를 거둘 수 있다.In addition, the same effect can be achieved by manufacturing a donut-shaped thin disc formed with the injection hole 20 '' and combining it with the O-ring-shaped injection hole 20 generated in the first embodiment.

[제3 실시예]Third Embodiment

도3은 본 발명의 제3 실시예에 따른 변형된 유도로(24')의 일부를 나타낸 단면도이다. 도3을 참조하면, 제1 실시예 및 제2 실시예와 본 실시예의 차이점은 유도로(24')가 비직선형태라는 것이다. 비직선형태의 유도로(24')는 히터에 의한 열기화의 효율을 최대화하는 형태로 배치된다. 예를 들면, 솔레노이드형으로 회전시키거나 도3에 도시된 바와 같이 굴곡을 형성시키는 것 등이 있다. 이에 따라, 유도로(24')를 가열하는 히터의 형태도 변형시키는 것이 바람직하다. 솔레노이드형의 경우는 유도로(24')를 따라 코일형태로 배치하고, 굴곡의 경우에도 히터에 굴곡을 주는 것이 바람직하다.3 is a cross-sectional view showing a part of the modified induction furnace 24 'according to the third embodiment of the present invention. Referring to Fig. 3, the difference between the first and second embodiments and the present embodiment is that the induction furnace 24 'is non-linear. The non-linear induction furnace 24 ′ is arranged in such a way as to maximize the efficiency of thermalization by the heater. For example, it may be rotated in a solenoid form or to form a bend as shown in FIG. Accordingly, it is preferable to modify the shape of the heater that heats the induction furnace 24 '. In the case of the solenoid type, it is preferable to arrange in a coil form along the induction path 24 'and to bend the heater even in the case of bending.

상기와 같이 구성된 본 발명의 액체원료 기화장치의 동작을 도1을 참조하여 설명하면 다음과 같다.The operation of the liquid raw material vaporization apparatus of the present invention configured as described above will be described with reference to FIG.

액체원료탱크로부터 일정속도로 공급되는 액체원료는 공급관(12)을 통해 기화장치로 이동한다. 공급관(12)을 통해 이동된 액체원료는 분사기(14)의 제1 공간(16)에 채워진다. 이 때, 흐름개선돌출부(22)에 의해 액체원료가 유선형태로 흘러 오-링형상의 분사구(20)에 집중된다. 분사구(20)를 통해 1차 분사된 원료는 다시 원뿔 모양의 제2 공간(26)에 채워진다. 제2공간이 원뿔형상이므로 좁은 오-링형상의 유도로(24)로 원료가 집중된다. 오-링형상의 좁은 유도로로 유도된 원료를 히터(미도시)에 의해 가열하고, 그에 따라 액체원료의 기화가 이루어진다. 이 때, 액체원료는 내부유도관(18)의 표면과 외부유도관(28)의 내주면을 사이에 형성되는 오-링형상의 얇은 유도로(24)를 타고 이동되므로, 히터에 의한 기화가 모든 곳에서 일정하게 이루어진다. 이에 따라, 유동되는 원료의 이동속도가 일정하게 된다. 한편, 유도로(24)내에서 기화가 미처 이루어지지 못한 원료가 유도로(24)내에 남아 있을 경우를 대비하여 중간분사기(30)에 의해 2차 분사가 이루어진다. 또한, 분사기(14)와 중간분사기(30)에도 히터가 구비되어 가열되므로 가열에 의한 기화를 촉진시킴으로써 유도로(24)내에서 기화가 모두 이루어진다. 기화가 모두 이루어짐으로써 유도로(24)내의 원료의 흐름이 일정하게 유지되고, 이 상태에서 반응기내로 기화된 원료를 공급한다. 상기 일정한 원료의 공급으로 균일성 및 재현성이 향상된 막질을 얻는다.The liquid raw material supplied from the liquid raw material tank at a constant speed is transferred to the vaporization apparatus through the supply pipe 12. The liquid raw material moved through the supply pipe 12 is filled in the first space 16 of the injector 14. At this time, the liquid raw material flows in a streamline form by the flow improvement protrusion part 22 and is concentrated in the o-ring-shaped injection port 20. The raw material injected first through the injection hole 20 is again filled in the conical second space 26. Since the second space is conical, the raw material is concentrated in the narrow o-ring induction furnace 24. The raw material guided into the o-ring-shaped narrow induction furnace is heated by a heater (not shown), thereby vaporizing the liquid raw material. At this time, the liquid raw material is moved in the thin induction path 24 of the O-ring formed between the surface of the inner induction pipe 18 and the inner circumferential surface of the outer induction pipe 28, so that all vaporization by the heater is carried out. It is done in a constant place. Accordingly, the moving speed of the flowing raw material is constant. On the other hand, the secondary injection is made by the intermediate injector 30 in case the raw material that has not been vaporized in the induction furnace 24 remains in the induction furnace 24. In addition, since the injector 14 and the intermediate injector 30 are provided with a heater and heated, all the vaporization is performed in the induction furnace 24 by promoting vaporization by heating. Since all the vaporization takes place, the flow of the raw material in the induction furnace 24 is kept constant, and the raw material vaporized into the reactor is supplied in this state. The uniform quality and reproducibility are obtained by supplying the constant raw material.

상술한 바와 같이 본 발명에 의하면, 분사와 가열에 의해 반응기내로 원료를 일정하게 공급시킴으로써 막의 균일도 및 재현성을 향상시킬 수 있다.As described above, according to the present invention, the uniformity and reproducibility of the membrane can be improved by uniformly supplying raw materials into the reactor by injection and heating.

또한, 본 발명에 의하면, 분사에 의한 분사기화와 가열에 의한 열기화를 모두 이용함으로써 전체적인 기화율을 증대시켜 기화장치의 열화를 방지할 수 있는 효과가 있다.In addition, according to the present invention, by utilizing both the injection vaporization by injection and the thermalization by heating, the overall vaporization rate can be increased to prevent deterioration of the vaporization apparatus.

Claims (9)

(1회 정정) 액체원료를 공급하는 액체원료 공급관(12)과 연결되어 상기 액체 원료 공급관(12)으로부터 공급되어 오는 액체원료를 기화시켜 이를 반도체 제조장치로 공급하는 액체원료 기화장치에 있어서, 상기 액체원료 공급관(12)으로부터 액체원료를 받아들이는 유입구와 상기 유입구를 통하여 자신에게 유입된 액체원료가 유압에 의해 토출되도록 상기 유입구와 대향하는 토출구가 마련되는 분사기(14)와, 상기 토출구보다는 작은 직경의 원기둥 형태를 하여 상기 토출구에 내삽되는데, 액체원료가 상기 토출구를 통하여 유선형의 흐름으로 용이하게 토출되도록 내삽 부위는 끝부분이 뾰족한 형태를 가지며, 상기 토출구에 위치하는 부분에는 상기 토출구와 자신 사이의 틈의 더 좁아지도록 둘레에 단턱부가 형성되는 내부유도관(18)과, 상기 토출구를 통하여 흘러들어오는 액체가 흐를 수 있도록 상기 내부유도관(18)보다 큰 내경을 가지면서 상기 내부유도관(18)을 둘러싸서 상기 내부유도관(18)과 자신 사이에 유도로(24)를 형성하는 외부유도관(28)과,(Once corrected) A liquid raw material vaporization apparatus connected to a liquid raw material supply pipe 12 for supplying a liquid raw material, for vaporizing a liquid raw material supplied from the liquid raw material supply pipe 12 and supplying the same to a semiconductor manufacturing apparatus. An injector 14 having an inlet for receiving a liquid raw material from the liquid raw material supply pipe 12 and a discharge hole facing the inlet so that the liquid raw material introduced to the liquid source through the inlet is discharged by hydraulic pressure; It is inserted into the discharge port in the form of a cylinder, the interpolation portion has a pointed end portion so that the liquid raw material is easily discharged in a streamlined flow through the discharge port, the portion located in the discharge port between the discharge port and itself The inner induction pipe 18 having a stepped portion formed around the gap so as to be narrower, To have an inner diameter larger than that of the inner induction pipe 18 so that the liquid flowing therein may surround the inner induction pipe 18 to form an induction path 24 between the inner induction pipe 18 and itself. External induction pipe (28), 상기 분사기(14)의 토출구를 통하여 상기 유도로(24)로 유입되고 있는 액체 원료가 열기화되도록 상기 외부유도관(28)을 둘러싸도록 설치되는 가열수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 액체원료 기화장치.And a heating means installed to surround the outer induction pipe 28 so that the liquid raw material flowing into the induction path 24 through the discharge port of the injector 14 is opened. . (삭제)(delete) (삭제)(delete) (삭제)(delete) (삭제)(delete) (삭제)(delete) (1회 정정) 제1항에 있어서, 가열에 의한 열전도가 증대되도록 상기 내부유도관(18)과 상기 외부유도관(28)이 금속으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 액체 원료 기화장치.(1 time correction) The liquid raw material vaporization apparatus according to claim 1, wherein the inner induction pipe (18) and the outer induction pipe (28) are made of metal so as to increase thermal conductivity by heating. (1회 정정) 제1항에 있어서, 상기 유도로(24)의 길이가 길어져서 열기화율이 증대되도록 상기 내부유도관(18) 및 상기 외부유도관(28)이 서로 합치되는 형태의 굴곡부를 가지는 것을 특징으로 하는 액체 원료 기화장치.(1 time correction) The bent portion of claim 1, wherein the inner induction pipe 18 and the outer induction pipe 28 coincide with each other so that the length of the induction path 24 is increased to increase the thermal degradation rate. Liquid raw material vaporization apparatus characterized by having. (1회 정정) 제1항에 있어서, 열기화율 및 분사기화율이 증대되도록 상기 분사기(14)를 둘러싸는 가열수단을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 액체 원료 기화장치.(Single correction) The liquid raw material vaporization apparatus according to claim 1, further comprising heating means surrounding the injector (14) so that the thermalization rate and the injection vaporization rate are increased.
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