KR100516847B1 - 증기발생방법및그장치 - Google Patents

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미쯔아키 코미노
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동경 엘렉트론 주식회사
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Abstract

본 발명은, 증기 발생 방법 및 장치에 관한 것이다.
일반적으로 증기 발생 방법 및 장치는 소정의 가스를 생성하기 위한 제어인자가 많고,피증발액을 가스화 하기 위해 엄밀한 온도제어를 필요로 한다. 또한, 많은 캐리어가스를 필요로 하고, 피증발액 (재료)의 소비량 변화에 따라 정량성, 재현성에 문제가 생기기 쉽다. 또한 일정량의 가열 탱크나 증발접시를 필요로 하기 때문에 구조가 복잡하고 대형화되어, 코스트가 높아지고, 장치 설계의 자유도에 제한이 있다.
본 발명에서는 증기매체용 기체의 유속을 음속까지 가속함과 동시에 증속하는 공정과, 증속된 상기 기체속으로 피증기액을 공급해서 돌발적으로 충격파를 발생시키는 공정과, 발생시킨 충격파 에너지를 이용해서 상기 피증기액을 안개 상태로 하는 공정을 통해 문제점을 해결하는 증기 발생처리 방법 및 그 장치가 제시되어 있다.

Description

증기 발생 방법 및 그 장치
본 발명은, 증기 발생 방법 및 장치(Vapor generating method and apparatus using same)에 관한 것이다.
박막 재료를 구성하는 원소로 이루어진 화합가스를, 예를 들어, 반도체 웨이퍼등의 피처리체 상에 공급해서, 기체상 또는 웨이퍼 표면에서의 화학반응에 의해 소망하는 박막을 형성시키는 CVD(Chemical vapor deposition) 기술이나 IPA (이소프로필 알코올)을 증발하여, 그 증기가스를 피처리체(피건조체)에 접촉시켜서 건조하는 건조기술이 알려져 있다. 그리고 이러한 CVD 기술이나 IPA 건조기술에 있어, 재료 가스나 건조가스를 생성하기 위해 증기 발생 장치가 사용되고 있다.
상기 증기 발생장치로서는, ① 피증발액을 초음파나 캐리어가스를 이용해서 버블링함과 동시에, 소정온도로 가열해서 가스를 형성하고, 이 가스를 캐리어가스와 동시에 처리실 내에 공급하는 버블링 방식, ② 예를 들어, 가열탱크나 증발접시에 수용되는 피증발액을 가열해서 가스를 생성하고, 이 가스의 증기압을 이용해서 반송함과 동시에 고온용 매스 플로우 콘트롤러에 의해 소정량의 가스를 처리실 내에 공급하는 베이킹 방식 또는 ③ 펌프로 반송된 피증발액을, 오리피스부와 다이아프램면과의 사이를 경유시켜서 기화함과 동시에, 그 가스를 처리실 내에 공급하는 직접 분사 방식(Direct injection method) 등이 채용되고 있다.
그러나, ① 버블링 방식은, 소정의 가스를 생성하기 위한 제어인자가 많고, 피증발액을 가스화 하기 위해 엄밀한 온도제어를 필요로 한다. 또한, 많은 캐리어가스를 필요로 하고, 피증발액 (재료)의 소비량 변화에 따라 정량성, 재현성이 어려운 문제가 있다.
또한, ② 베이킹 방식은 피증발액 (재료)의 증기압을 이용하고 고온용 매스플로우 콘트롤러로 유량 제어를 할 필요가 있고, 또한 일정량의 가열 탱크나 증발접시를 필요로 하기 때문에, 구조가 복잡하고 대형화되어, 코스트가 높아지고, 장치 설계의 자유도에 한계가 있다. 또한, 이 베이킹 방식은 상기 버블링 방식에 비해서 제어인자가 적지만, 낮은 증기압재료 때문에 가열할지라도 발생하는 압력이 낮아 이송에 필요한 압력을 얻기 어렵기 때문에, 안정한 증기의 이송 실현이 곤란한 문제점이 있다.
또, ③ 직접 분사 방식(Direct injection method)은, 피증발액을 액체상태로 반송하고, 처리부 근처에서 직접 기화하며, 유량 제어 방식이기 때문에 상기 버블링 방식이나 베이킹 방식에 비해서 제어인자가 적게 됨과 동시에, 장치의 소형화를 도모할 수 있지만, 생성되는 가스가 소량이기 때문에, 용도가 한정되는 문제점이 있다.
본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 적은 제어인자에 의해 용이하게 가스를 생성할 수 있음과 동시에, 가스의 생성량의 증대 및 증기 생성 시간의 단축을 도모하도록 하고, 증기 발생기에 IPA를 공급에서 정지할 때까지의 시간, 즉, IPA 가스 발생에서부터 정지까지에 걸린 시간을 단축한 증기 발생처리 방법 및 그 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해, 제 1 발명은, 증기매체용 기체의 유속을 음속까지 가속함과 동시에 증속하는 공정과, 증속된 상기 기체속으로 피증기액을 공급해서 돌발적으로 충격파를 발생시키는 공정과, 발생시킨 충격파 에너지를 이용해서 상기 피증기액을 안개 상태로 하는 공정을 구비하는 것을 특징으로 한다.
제 2 발명은, 안개 상태로 한 상기 피증기액을 가열수단에 의해 가열하는 공정을 더 구비하는 것을 특징으로 한다.
제 3발명은, 증기매체용 기체의 유입구와 유출구를 가지는 노즐에 있어, 상기 유입구에서 유출구로 향해 좁아지는 테이퍼형의 앞측 노즐(narrow nozzle)부와, 이 앞측 노즐(narrow nozzle)부에서 상기 유출구로 향해서 넓어지는 테이퍼형의 끝측 노즐(wide nozzle)부로 이루어진 노즐과, 피증기액을 상기 노즐내로 공급하는 공급로와, 상기 노즐의 끝측 노즐(wide nozzle)부로 향해서 개구하는 상기 공급로로 형성된 피증기액의 공급구를 구비하는 것을 특징으로 한다.
제 4발명은, 상기 끝측 노즐(wide nozzle)부 및 상기 피증기액의 상기 공급구 근방 또는 그 하류측에 배설되고, 상기 피증기액을 가열하는 가열수단을 더 구비하는 것을 특징으로 한다
제 5발명은, 상기 기체의 상기 유입구측과 상기 기체의 상기 유출구측을 접속하는 분기로와, 상기 유입구측과 상기 유출구측과의 압력관계를 조정하는, 상기분기로 중에 개설된 압력 조정수단을 구비하는 것을 특징으로 한다.
제 6 발명은, 상기 가열수단은, 기체 흐름방향에 적어도 2 단계이상의 가열 능력을 가지는 가열체를 구비하는 것을 특징으로 한다.
제 7 발명은, 상기 가열체의 가열능력은, 기체 흐름방향에 따라 밀(dense)에서 조(non-dense)로 하는 것을 특징으로 한다.
제 8 발명은, 상기 가열수단은, 기체 흐름방향에 적어도 2 단계이상의 가열 능력을 가지는 복수의 가열체를 구비하는 것을 특징으로 한다.
제 9 발명은, 상기 복수의 가열체의 가열능력은, 기체 흐름방향에 따라 밀(dense)에서 조(non-dense)로 하는 것을 특징으로 한다.
제 10 발명은, 상기 복수의 가열체는, 서로 도립적으로 가열 능력을 제어가능한 것을 특징으로 한다.
제 11발명은, 상기 피증기액의 상기 공급구는, 상기 끝측 노즐(wide nozzle)부 내에서 상기 끝측 노즐(wide nozzle)부로 향해서 개구하는 것을 특징으로 한다.
제 12발명은, 상기 피증기액의 상기 공급구는, 상기 끝측 노즐(wide nozzle)부의 상류측에서 상기 끝측 노즐(wide nozzle)부로 향해서 개구하는 것을 특징으로 한다.
제 13발명은, 상기 피증발액의 공급구에 접속하는 피증발액 공급관에 냉각수단을 설치하는 것을 특징으로 한다.
이하에서는, 본 발명의 목적을 달성하기 위한 실시예의 구성과 작용에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 설명하고자 한다.
본 발명은 반도체 웨이퍼의 세정처리 시스템에 적용한 경우에 대해서 설명한다.
제 1 도는 본 발명에 관계하는 증기 발생 장치를 건조처리 시스템에 적용한 세정처리 시스템의 하나의 실시예를 도시한 개략 평면도이고 제 2 도는 개략 측면도이다.
상기 세정처리 시스템은, 피처리체인 반도체 웨이퍼 (W) (이하 웨이퍼로 한다)를 수평상태로 수납하는 용기, 예를 들어 캐리어 (1)을 반입, 반출하기 위한 반송부 (2)와 웨이퍼 (W)를 약액, 세정액 등의 액처리를 함과 동시에 건조 처리하는 처리부 (3), 반송부 (2), 처리부 (3)과의 사이에 위치해서 웨이퍼 (W)를 주고받고, 위치조정 및 자세 변환 등을 행하는 인터페이스부 (4)로 주로 구성되어 있다.
상기 반송부 (2)는 세정처리 시스템의 한 측단부에 병설해 설치된 반입부 (5)와 반출부(6)으로 구성되어 있다. 또한, 반입부 (5) 및 반출부 (6)의 캐리어 (1)의 반입구 (5a) 및 반출구 (6b)에는, 캐리어 (1)을 반입부 (5), 반출부 (6)에 출입이 자유로운 슬라이드식 적치 테이블 (7)이 설치되어 있다. 또한, 반입부 (5) 및 반출부 (6)에는 각각 캐리어 리프터 (8) (용기 반송수단)이 배설되고, 이 캐리어 리프터 (8)에 의해 반입부 사이 또는 반출부 사이에서의 캐리어 (1)의 반송을 행할 수 있음과 동시에, 빈 캐리어 (1)을 반송부 (2) 상방에 설치된 캐리어 대기부 (9)에로의 주고받음 및 캐리어 대기부에서의 수취를 행할 수 있도록 구성되어 있다(제 2도 참조).
상기 인터페이스부 (4)는, 구획벽 (4c)에 의해 반입부 (5)에 인접하는 제 1 실 (4a)와 반출부 (6)에 인접하는 제 2 실 (4b)로 구획되어 있다. 그리고, 제 1 실 (4a) 내에는 반입부 (5)의 캐리어 (1)에서 복수 매의 웨이퍼를 도출해 반송하는 수평 방향 (X, Y 방향), 수직방향 (Z 방향) 및 회전 (θ 방향) 가능한 웨이퍼 도출 아암 (10) (기판 도출 수단)과, 웨이퍼 (W)에 설치된 노치를 검출하는 노치 얼라이너 (11) (위치 검출 수단)과, 웨이퍼 도출 아암 (10)에 의해 도출된 복수 매의 웨이퍼 (W)의 간격을 조정하는 간격 조정수단 (12)를 구비함과 동시에, 수평상태의 웨이퍼 (W)를 수직 상태로 변환하는 제 1의 자세 변환 장치 (13) (자세 변환수단) 이 배설되어 있다.
또한, 제 2 실 (4b)내에는 처리 완료된 복수 매의 웨이퍼 (W)를 처리부 (3)에서 수직상태로 도출해 반송하는 웨이퍼 주고받음 아암 (14) (기판 반송 수단)과, 웨이퍼 주고받음 아암 (14)에서 도출한 웨이퍼 (W)를 수직 상태에서 수평상태로 변환하는 제 2 자세 변환 수단 (13A) (자세 변환수단)과, 이 제 2 자세 변환장치 (13A)에 의해 수평상태로 변환된 복수 매의 웨이퍼 (W)를 도출해 반출부 (6)에 반송된 빈 캐리어 (1)내에 수납하는 수평방향 (X, Y 방향), 수직방향 (Z 방향) 및 회전 (θ 방향) 가능한 웨이퍼 수납 아암 (15) (기판 수납 수단)이 배설되어 있다. 또, 제 2 실 (4b)는 외부로부터 밀폐되어 지고, 도시 안한 불활성 가스 예를 들어 질소 (N2) 가스의 공급원으로부터 공급된 N2 가스에 의해 실내가 치환되도록 구성되어 있다.
한편, 상기 처리부 (3)에는, 웨이퍼 (W)에 부착하는 파티클이나 유기물 오염을 제거하는 제 1 처리 유니트 (16)과, 웨이퍼 (W)에 부착하는 금속 오염을 제거하는 제 2 처리 유니트 (17)과, 웨이퍼 (W)에 부착하는 산화 막을 제거함과 동시에 건조 처리하는 세정, 건조 처리 유니트 (18) 및 척 세정 유니트 (19)가 직선형으로 배설되어 지고, 이들 각 유니트 (16) ∼ (19)와 대향하는 위치에 설치된 반송로 (20)에, X, Y 방향 (수평방향), Z 방향 (수직방향), 및 회전 (θ 방향) 가능한 웨이퍼 반송 아암 (21) (반송수단)이 배설되어 있다.
상기 건조처리 장치 (18)은 제 3도에 도시한 바와 같이, 캐리어가스, 예를 들어 질소 (N2) 가스의 공급원 (30)에 공급로 (31a)를 매개로 해서 접속하는 N2 가스 가열수단으로서 N2 가스 가열기 (32) (이하 단순히 가열기라 한다)와, 이 가열기 (32)에 공급로 (31b)를 매개로 해서 접속하는 한편, 건조가스용 액체, 예를 들어, IPA의 공급원 (33)에 공급로 (31c)를 매개로해서 접속하는 본 발명에 관계하는 증기 발생 장치 (34)와, 이 증기 발생 장치 (34)와 건조 처리실(35) (이하 단순히 처리실이라 한다)를 접속하는 공급로 (31d)에 배설된 유량 제어수단 (36)을 구비하여 이루어진다.
이 경우, N2 가스 공급원 (30)과 가열기 (32)를 접속하는 공급로 (31a)에는 개폐밸브 (37a)가 개설되어 있다. 또한, IPA 공급원 (33)과 가열기 (32)를 접속하는 공급로 (31c)에는 개폐밸브 (37b)가 개설되고, 이 개폐밸브 (37b)의 IPA 공급원 측에는 분기로 (38) 및 개폐밸브 (37c)를 매개로 해서 IPA 회수부 (39)가 접속되어 있다. 또한, 제 3 도에 2점쇄선으로 도시한 바와 같이, 증기 발생기 (34)에는, 필요에 따라 IPA 드레인관 (40)이 접속되고, 이 드레인관 (40)에 드레인 밸브(41)이 개설됨과 동시에, 첵밸브 (42)를 개설하는 분기로 (40a)가 접속되어 있다. 이와 같이 드레인관 (40), 드레인 밸브 (41)등을 접속함에 따라, 증기 발생장치 (34)내를 세정할 때의 세정액 등의 배출에 편리하다.
상기 증기 발생장치 (34)는 제 4 도에 도시한 바와 같이, 증기 매체용 기체로서 캐리어가스의 공급로 (31b)에 접속하는 유입구 (50a)와, 유출구 (50b)를 가지는, 예를 들어, 스테인레스 강재의 파이프형 노즐 (50)을 구비하고 있다. 이 노즐 (50)은 내측둘레면으로 캐리어가스의 흐름방향을 따라 점차 좁아지는 앞측 노즐(narrow nozzle)부 (51a)와, 이 앞측 노즐(narrow nozzle)부 (51a)의 협소부 (스로트부) (51b)로부터 흐름방향을 따라 서서히 넓어지는 끝측 노즐(wide nozzle)부 (51c)로 이루어지고, 스로트부 (51b) 근방의 유출구측 (2차측)에 충격파 형성부 (51)이 형성되어 있다.
또한,노즐 (50)의 스로트부 (51b) 근방의 끝측 노즐(wide nozzle)부 (51c)에는, 피증발액으로서 IPA 공급구 (54)가 개설되어 있고, 이 공급부 (54)에 IPA 공급관 즉, 공급로 (31c)를 매개로 해서 IPA 공급원 (33)이 접속되어 있다.
또, 제 9 도에 도시한 바와 같이 유량 조절수단 공급로 (31c)에 펌프 등의 유량 조절수단(37d)를 설치해도 좋다. 이 경우, 유량 조절수단 (37d)에 의해 IPA 공급원 (33)으로부터 충격파 형성부 (51)로 공급된 IPA 유량을, 필요에 의해 용이하게 조절할 수 있다.
또한, 끝측 노즐(wide nozzle)부 (51c)의 유출구 (50b)측의 노즐 (50)내로 제 1 가열체인 내측 통히터 (55) (가열수단)이 삽입되고, 그 외측에는 제 2 가열체인 외측 통히터(56) (가열수단)이 배설되어, 흐름방향으로 2 단계이상의 가열능력을 발휘할 수 있도록 구성되어 있다. 즉, 가열능력이 캐리어가스의 흐름 방향에 따라서 점차 약해지도록 히터의 배치가 밀(dense)에서 조(non-dense)로 구성되어 있다. 또, 이 경우, 충격파 형성부 (51) 및 IPA 공급구 (54)근처에 히터를 설치해도 좋다.
또한, 노즐 (50)의 유입구 (50a)측과 유출구 (50b)측에는 분기로 (52)가 접속되고, 이 분기로 (52)에 압력 조정밸브 (53)이 개설되어 있고, 이 압력 조정밸브 (53)의 조절에 의해 노즐 (50)에 공급되는 캐리어가스의 공급압력 변동에 대응할 수 있도록 구성되어 있다. 요컨대, 노즐 (50)의 오리피스 직경은 가변이아니고 고정되어 있기 때문에, 노즐 1차측 (유입구측) 압력에 상한치를 설정한 경우, 노즐 (50)을 통과하는 캐리어가스의 유량에도 자연히 상한치가 설정되어진다. 그러나, 프로세스 조건에 의해 더 큰 캐리어가스 유량이 요구되는 경우, 이와 같은 분기로 (52)를 설치해, 노즐 (50) 하류측 (유출구측)에 캐리어가스를 도입하는 것에 의해, 광범위한 유량을 공급할 수 있다. 이 경우, 분기로 (52)중에 개설된 압력 조정밸브 (53)에 의해 캐리어가스의 보충유량을 조정할 수 있다. 또한, 압력 조정밸브 (53)의 조절에 의해 충격파 발생 조건을 적절히 설정할 수 있다.
또, 유입측 압력(1차측 압력)을 높이는 것이 가능하다면, 캐리어가스의 유량은 그것에 비례해서 증가하기 때문에, 특히 분기로 (53)으로 캐리어가스를 보충할 필요는 없게 된다. 즉, 1차측에서 N2 가스의 압력 또는 유량을 소정의 높은 압력범위로 조정하는 것이 가능하면, 압력 조정밸브 (53)을 사용하지 않더라도 충격파 형성이 가능하다. 즉, 제 9 도에 도시한 바와 같이, N2 가스 공급원 (30)에 N2 가스 압력 또는 유량을 조절하는 N2 가스 압력 조정수단 (30a)가 접속되어 있고, 또한, 분기로 (52) 및 압력 조정밸브 (53)은 제거되어 있다. 이 경우, 소정의 높은 압력범위의 N2 가스를 공급할 수 있도록 N2 가스 공급원 (30)은 통상보다도 높은 압력 의 N2 가스를 공급할 필요가 있다. N2 가스 압력 조정수단 (30a)에 의해 N2 가스 공급원 (30)으로부터 공급된 N2 가스의 압력 정도를 조정하는 것에 의해, 충격파 형성부 (51)의 유입측 압력 (1차 압력)과 유출측 압력 (2차 압력)과의 압력차를 조절해 충격파의 발생조건을 적절히 설정할 수 있다.
또한, 상기 IPA 공급구 (54)에 접속하는 IPA 공급로 (31c)에는 냉각수단 (57)이 배설되어 있다. 이 냉각수단 (57)은, 예를 들어 공급로 (31c)를 포위하는 쟈켓에 냉매를 순환공급하는 등으로 해서 공급로 (31c) 내를 흐르는 IPA를 비등점이하로 냉각시킬 수 있도록 구성되어 있다. 이와 같이, 냉각수단 (57)에 의해 IPA 온도를 비등온도 이하로 냉각시키는 것에 의해, 예를 들어, 미소량의 IPA를 공급하는 경우에, 상기 가열수단, 즉 내측 통히터 (55) 및 외측 통히터 (56)에서의 열영향에 의해 IPA가 증발하는 것을 방지할 수 있고, IPA를 액체상태로 노즐 (50)의 공급구 (54)로부터 안정하게 공급할 수 있다.
상기와 같은 구성하는 것에 의해, 증기매체용 기체인 캐리어가스(N2 가스)가 노즐 (50)의 유입구에서 유출구로 향해 흐르면, 캐리어가스는 앞측 노즐(narrow nozzle)부 (51a)에 의해 가속되고, 스로트부(51b)에서 음속에 도달한 후,끝측 노즐(wide nozzle)부(51c)에 들어갈 지라도 큰 압력차에 의해 더 팽창 증속되어 초음속의 흐름이 되고, 음속이상의 유속으로 분출해서 충격파를 발생한다. 이와 같은 상태에서 공급구(54)에서 IPA 를 공급하면 돌발적인 충격파가 발생하고, 이 충격파 에너지를 이용해서 IPA를 안개화할 수 있다. 안개 상태로 된 IPA를 내측 통히터 (55) 와 외측 통히터 (56)의 가열수단에 의해 가열하는 것에 의해, IPA 가스 (증기)를 생성할 수 있다. 이때, 내측 통히터 (55)와 외측 통히터 (56)의 가열능력이 캐리어가스의 흐름방향으로 적어도 2단계이상 가지고, 동시에 가열능력은 캐리어가스의 흐름방향에 따라 밀(dense)에서 조(non-dense)로 하는 것에 의해, 내측 통히터 (55) 및 외측 통히터 (56)의 온도 밸런스를 시정할 수 있고, 히터 (55), (56)의 수명증대를 도모할 수 있다. 또한 과잉가열을 방지해 IPA 가스의 분해탄소화를 방지할 수 있다. 요컨대, 제 5도에 도시한 바와 같이, 균일한 가열 능력을 가지는 히터로 가열한 경우, 히터 표면 온도는, 종방향(캐리어가스의 흐름방향)에 큰 경사가 생겨 버린다.
또한, 예를 들어 히터내에 열전대를 설치하고, 일정온도를 유지하도록 제어하면, 열전대를 원래상태로 되돌리기 위해, 히타로 통전되어, 종방향의 온도 밸런스는 다시 무너진다. 이것은 캐리어가스가 흐름 방향으로 흐름에 수반되어 가열되고, 이 결과, 하류측에 있는 히터부분과 캐리어가스와의 온도차가 작아지고 열교환이 억제되고, 하류측에 있는 히터부분이 과열되기 때문이다.
이것에 대해, 히터 (55), (56)의 가열능력을 캐리어가스의 흐름방향에 적어도 2 단계이상 가지고, 더불어 가열 능력을 캐리어가스의 흐름방향에 따라 밀(dense)에서 조(non-dense)로 하는 것에 의해, 히터 (55), (56)의 표면온도를 안정화시킬 수 있다. 따라서, 히터 (55), (56)의 수명증대를 도모할 수있음과 동시에 , IPA가스의 분해탄소화를 방지할 수 있다.
또한, 제 10도에 도시한 바와 같이, 내측 통히터 (55b)를 서로 독립적으로 제어가능한 제 1 내측 통히터(55a)와 제 2 내측 통히터 (55b)로 구성하고, 외측 통히터 (56)을 서로 독립적으로 제어가능한 제 1 외측 통히터(56a)와 제 2 외측 통히터 (56b)로 구성하는 것도 가능하다. 제 1 내측 통히터(55a)와 제 1 외측 통히터 (56a)는 캐리어가스의 흐름방향을 따라 상류측에 배설되고, 제 2 내측 통히터(55b)와 제 2 외측 통히터 (56b)는 캐리어가스의 흐름방향을 따라 하류측에 배설된다. 제 1 내측 통히터 (55a)의 가열능력을 크게하여 제 2 내측 통히터 (55b)의 가열능력을 작게 되도록 구성하고, 또한, 제 1 외측 통히터 (56a)의 가열능력을 크게하여 제 2 외측 통히터 (56b)의 가열능력을 작게 되도록 구성한다.
제 1 내측 통히터(55a)와 제 2 내측 통히터 (55b)를 서로 독립적으로 제어하고 제 1 외측 통히터(56a)와 제 2 외측 통히터 (56b)를 서로 독립적으로 제어하는 것에 의해, 히터 (55a), (56b), (56a), (56b)의 표면 온도가 캐리어가스의 흐름방향을 따라 소망하는 분포가 되도록 확실히 제어하여 안정화시킬 수 있다. 따라서, 히터 (55a), (56b), (56a), (56b)의 수명증대를 도모할 수 있음과 동시에, IPA가스의 분해탄소화를 방지할 수 있다. 또, 내측 통히터 (55)와 내측 통히터 (56)을 2개로 분할하는 것으로 한정하지 않고, 서로 독립 제어 가능한 3개이상의 부분으로 구성해도 좋다. 또한, 복수의 히터 부분에서 구성된 내측 통히터 (55)만으로 가열해도 좋고, 또, 복수의 히터 부분에서 구성된 외측 통히터 (56)만으로 가열하는 것도 가능하다.
또한, 제 11a 도, 제 11b 도에 도시한 바와 같이, 내측 통히터 (55) 및 외측 통히터(56)에 대신해, 가열 히터 (140)을 사용하는 것도 가능하다.
가열 히터 (140)은, 제 11a 도에 도시한 바와 같이, 충격파 형성부 (51)에 연통하는 도입관 (143)과, 이 도입관 (143)내에 삽입되고, 도입관 (143)의 내벽 면과의 사이에 나선형 유통로(144)를 형성하는 유통로 형성관 (145)와, 이 유통로 형성관(145) 내측에 삽입된 가열수단, 예를 들어, 카트리지 히터 (146)으로 주요부가 구성되어 있다.
이 경우에, 도입관 (143)은 일단의 충격파 형성부(51)과 접속하는 유입구 (143a)를 가지고, 타단부의 측면에, 공급로 (31b)에 접속하는 유출구 (143b)가 설치되어 있다. 또한, 유통로 형성관 (145)는 제 11b 도에 도시한 바와 같이, 이 외측 둘레면에, 예를 들어 사다리꼴형 나사와 같은 나선형의 요철 (147)이 형성되어, 나선형의 요철 (147)와 도입관 (143)의 내벽면 (143c)에서 나선형 유통로 (144)가 형성되어 있다. 또, 나선형 유통로 (144)는 반드시 이와 같은 구조일 필요는 없고, 예를 들어, 도입관 (143)의 내벽 면에 나선형 요철을 형성하고, 유통로 형성관 (145)의 외측 둘레면을 평탄면으로 해도 좋고, 또는 도입관 (143)의 내벽 면 및 유통로 형성관 (145)의 외측 둘레면 쌍방에 나선형 요철을 형성해서 나선형 유통로를 형성하도록 해도 좋다. 또, 가열수단으로서, 상기 카트리지 히터 (146)에 더해 도입관 (143)의 외부를 가열하는 히터를 설치해도 좋다.
상기 설명에서는, 도입관 (143)과, 이 도입관 (143)내에 삽입된 유통로 형성관 (145)에서 나선형 유통로 (144)를 형성하는 경우에 대해서 설명하지만, 제 12 도에 도시한 바와 같이, 도입관 (143)과, 이 도입관 (143)내에 삽입된 코일형 부재, 예를 들어 코일 스프링 (45A)에서 나선형 유통로 (144)를 형성하도록 해도 좋다. 즉, 도입관 (143)내에 코일 스프링 (45A)를 삽입함과 동시에, 코일 스프링 (45A) 내에 카트리지 히터 (46)을 삽입해서 도입관 (45A)와 카트리지 히터 (143)과의 사이에 개재된 코일 스프링 (45A)에 의해 나선형 유통로 (144)를 형성할 수 있다.
상기와 같이, 충격파 형성부 (51)에 접속하는 도입관 (143)과, 이 도입관 (143)내에 삽입된 유통로 형성관(145) 또는 코일 스프링 (45A)와의 사이에 나선형 유통로(144)를 형성하고, 유통로 형성관 (145) 내에 카트리지 히터 (146)을 삽입하는 것에 의해, IPA 가스 유통로와 카트리지 히터 (146)와 접촉하는 유통로 길이를 길게 함과 동시에, 나선형의 흐름을 형성해서, 그것이 없는 경우에 비해 유속을 앞당길 수 있고, 그 결과 레이놀즈수(Re수) 및 누셀트수(Nu수)를 증대해서, 경계층을 난류 영역으로 하고, 가열히터 (140)의 열전도 효율의 향상을 도모할 수 있다. 따라서, 카트리지 히터 (146)으로 효율 좋게 IPA 가스를 소정온도, 예를 들어 200℃로 가열할 수 있기 때문에, 가열히터 (140)을 소형화 할 수 있다. 또, 가열온도를 더 높일 필요가 없을 경우는, 도입관 (143)의 외측에 외측 통히터를 배설하면 좋다.
또, 이 경우, 상기 압력 조정밸브 (53)을 조절, 예를 들어, 1차 압력(㎏f/㎠G)와 N2 가스의 통과 유량(N1/min)를 적절히 선택하는 것에 의해 충격파를 형성할 수 있다. 예를 들어, 제 6 도에 도시한 바와 같이, 스로트부 (51c)의 내경을 1.4(㎜), 1.7(㎜), 2.0(㎜)로 한 경우, N2 가스 통과 유량이 40(N1/min), 60(N1/min), 80(N1/min)일 때 충격파가 발생한다. 또, 상기와 같이 해서 생성된 IPA 농도는, 예를 들어, N2 가스 유량 100 (N1/min)의 경우, IPA 공급량이 1 (㏄/sec), 2 (㏄/sec), 3 (㏄/sec)에서는 각각 IPA 농도는 약 20 (%), 약 30 (%), 약 40 (%)로 된다.
또한, 상기 실시 형태에서는, 노즐 (50)의 끝측 노즐(wide nozzle)부 (51c)의 1개소에 IPA 공급구 (54)를 설치하는 경우에 대해서 설명하였지만, IPA공급구 (54)를 제 7a도에 도시한 바와 같이 둘레방향에 복수 개 (도면에는 4개의 경우를 도시함)설치해도 좋다. 이와 같이 끝측 노즐(wide nozzle)부 (51c)의 둘레방향에 복수개의 IPA공급구 (54)를 설치하는 것에 의해, 1개소에 설치한 경우에 비해서 IPA를 균등하게 공급할 수 있고, 더 효율 좋게 IPA의 증기를 생성할 수 있다.
또, 제 7b 도에 도시한 바와 같이 노즐 (50)의 유입구 (50a)측을 엘보우형으로 굴곡시키고, 이 굴곡부 (50c)를 관통하는 IPA 공급관 (31c)의 선단 개구부를 앞측 노즐(narrow nozzle)부 (51a)의 중심부에 배설해서 끝측 노즐(wide nozzle)부 (51c)를 향해 개구시키도록 해도 좋다. 이와같이 IPA공급관 (31c)를 앞측 노즐(narrow nozzle)부 (51a)에 배설해서, IPA 센서노즐부 (%1a)에 공급하는 것에 의해 IPA를 안개화하고, 그리고, 가열수단 (55), (56)의 가열에 의해 증기를 생성하도록 해도 좋다.
또, 여기에서, 노즐 (50)의 유입구 (50a)측을 엘보우형으로 굴곡시키고, 이 굴곡부 (50c)에 IPA 공급관 (31c)를 관통시키지만, 노즐 (50)과 IPA 공급관 (31c)를 역으로 해도 좋다. 즉, 제 7c 도에 도시한 바와 같이, 직선형으로 형성된 노즐 (50)의 앞측 노즐(narrow nozzle)부 (51a) 내로 엘보우형으로 굴곡된 IPA공급관 (31c)를 삽입해서, IPA 공급구 (31c)의 선단 개구부를 앞측 노즐(narrow nozzle)부 (51a)의 중심부에 위치 시키도록 해도 좋다.
또, 제 7d 도에 도시한 바와 같이, 일단이 끝측 노즐(wide nozzle)부 (51c)에 개구하고, 타단이 앞측 노즐(narrow nozzle)부 (51a)의 유입구측으로 개구하는 횡 L 형의 연통로 (58)을 설치하고 이 연통로 (58)에 노즐 (50)의 굴곡부 (50c)를 관통하는 IPA 공급관 (31c)를 접속하도록 해도 좋다. 또, 이 경우, 연통로 (58)을 횡 L 형으로 가공한 다음에 끝측 노즐(wide nozzle)부 (51c)로 관통하는 구멍 (58a)를 설치할 필요가 있기 때문에, 이 관통공 (58a)의 외측 개구부를 폐쇄마개(58b)로 폐쇄해 둘 필요가 있다. 또, 제 7a ∼ 7d 도에서, 그 다른 부분은 상기 실시형태와 동일하기 때문에, 동일 부분에는 동일부호를 부착해서 이 설명을 생략한다.
또, 상기 유량 제어 수단 (36)은, 제 3 도에 도시한 바와 같이, 공급로 (31d)에 개설된 열림 조정밸브, 예를 들어 다이아프램 밸브 (60)과, 상기 처리실 (35)내에 압력을 검출하는 검출 수단인 압력 센서 (61)에서의 신호와 소정의 기억된 정보를 비교 연산하는 제어부, 예를 들어 CPU (62) (중앙 연산 처리장치)와, CPU (62)에서의 신호로 다이아프램 밸브 (60)의 작동압을 제어하는 제어밸브, 예를 들어, 마이크로 밸브 (63)으로 구성되어 있다.
한편, 상기 처리실 (35)는 제 8 도에 도시한 바와 같이, 예를 들어 불화수소산등의 약액이나 순수 등의 세정액을 저장 (수용)하고, 저장한 세정액에 웨이퍼 (W)를 침적한 세정조 (70)의 상부에 형성되어 있고, 그 상방에 설치된 웨이퍼 (W)의 반입, 반출용 개구부 (70a)에 덮개 (71)이 개폐 가능하게 장착되어 있다. 또한, 처리실 (35)와 세정조 (70)과의 사이에는, 복수, 예를 들어 50매의 웨이퍼 (W)를 보지해서 이 웨이퍼 (W)를 세정조 (70) 내 및 처리실 (35) 내에 이동하는 보지수단 예를 들어, 웨이퍼보트 (72)가 설치되어 있다. 또한, 처리실 (35) 내에는 처리실, (35) 내에 공급된 IPA 가스를 냉각하는 냉각관 (73)을 배설해도 좋다. 또한, 세정조 (70)은, 바닥부에 배출구 (74)를 가지는 내조 (75)와, 이 내조 (75)으로부터 오버 플로우한 세정액을 받아내는 외조 (76)으로 구성되어 있다. 또, 이 경우, 내조 (75)의 하부에 배설된 약액 또는 순수의 공급노즐 (77)에서 내조 (75)내로 공급되어 저장된 약액 또는 순수에 웨이퍼 (W)가 침적되어 세정되도록 이루어져 있다. 또한, 외조 (76)의 바닥 부에 설치된 배출구 (76a)에 배출관 (76b)가 접속되어 있다. 이와 같이 구성함에 의해, 세정 처리된 웨이퍼 (W)는 웨이퍼보트 (72)에 의해 처리실 (35)로 이동되고, 처리실 (35) 내에 공급된 IPA 가스와 접촉해, IPA 가스의 증기를 응축 또는 흡착시켜서, 웨이퍼 (W)의 수분의 제거 및 건조가 행해진다.
또한, 공급로 (31d)에는 다이아프램 밸브(60)의 하류측 (2차측)에 필터 (80)이 개설되어 있고, 파티클이 적은 건조가스를 공급할 수 있도록 구성되어 있다. 또한, 공급로 (31d)의 외측에는 보온용 히터 (81)이 배설되어 IPA 가스의 온도를 일정하게 유지할 수 있도록 구성되어 있다.
또한, 공급로 (31d)의 처리실 (35)측에는 IPA 가스의 온도센서 (90) (온도검출수단)이 배설되고, 공급로 (31d) 속을 흐르는 IPA 가스의 온도가 측정되도록 되어 있다.
다음으로, 상기 건조처리장치의 동작 상태에 대해서 설명한다. 먼저, 상기와 같이 세정조 (70)에 반입된 웨이퍼 (W)를 세정처리 한후, 웨이퍼보트 (72)를 상승시켜서 웨이퍼 (W)를 처리실 (35) 내로 이동한다. 이때, 처리실 (35)는 덮개 (71)로 폐쇄된다. 이 상태에서, 상기 가열기 (32)에 의해 가열된 N2 가스에 의해 증기 발생기 (34)에서 생성된 건조가스, 즉 IPA 가스를 처리실 (35)로 공급하는 것에 의해, IPA가스와 웨이퍼가 접촉하고, IPA 가스의 증기가 응축 또는 흡착되어, 웨이퍼 (W)의 수분 제거 및 건조가 행해진다.
건조처리가 종료 또는 종료직전이 되면, IPA 공급이 정지한다. 건조 중에는 배출관 (76b)에서 배기 또는 필요에 의해 감압을 행할 경우가 있고, 처리실 (35) 내가 대기압보다 낮게 되는 경우가 있다. 그 때문에, 처리실 (35)내의 압력을 검출하는 압력 센서 (61)에서의 신호와 소정의 기억된 정보를 CPU (62)로 비교 연산해서 그 출력 신호를 마이크로 밸브 (63)으로 보내고, 마이크로 밸브 (63)으로 지연 제어된 제어유체, 예를 들어, 공기에 의해 다이아프램 밸브(60)을 작동해서 처리실 의 (35)내의 압력에 따라 소량의 N2 가스가 처리실 (35)내로 공급되고, 처리실 (35) 내의 분위기가 서서히 대기압아래 상태에서 대기압 상태로 치환된다. 따라서,건조처리후, 처리실 (35) 내의 분위기가 대기압아래 상태에서 단숨에 대기압 상태로 되는 것이 아니고, 기류상승에 의한 웨이퍼 (W)에로의 파티클 부착등을 방지할 수 있다.
이와 같이 해서, 처리실 (35)내의 압력을 대기압으로 치환 한후, 덮개(71)을 개방해서, 처리실 (35) 상방으로 이동시켜 반송아암 (도시안함)과 상승하는 웨이퍼보트 (72)와의 사이에서 웨이퍼 (W)의 주고받음을 행한다. 웨이퍼 (W)를 수취한 반송은 처리실 (35) 상방에서 후퇴하여 상기 인터페이스부 (4)로 웨이퍼 (W)를 반송한다.
또, 상기 실시 형태에서는, 본 발명에 관계하는 건조처리 장치를 반도체 웨이퍼의 세정처리 시스템에 적용한 경우에 대해서 설명했지만, 세정처리이외의 처리 시스템, 예를 들어 CVD 박막성형 처리 시스템에도 적용할 수 있다. 이 경우, 형성된 게이트 절연막, 캐패시터 절연막, 층간 절연막 등에 따라 다른 종류의 유기 소오스 가스, 고유전율재료 소오스 가스등을 사용할 수 있고, 예를 들어, TEOS 〔테트라에토키시실란 (Si(OC2H5)4〕, TMP 〔인산트리메틸 (PO(OCH3)3〕, TMB 〔붕산트리메틸 (B(OCH3)3〕, 또는, PZT 〔티탄산납 지르코늄 (PbTiO3)〕등을 피처리체로서 사용하는 것에 의해, 소망하는 재료 박막을 형성할 수 있다. 또한, 반도체 웨이퍼이외의 LCD용 유리기판 등에도 적용할 수 있다.
이상의 설명에서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명은 증기매체용 기체를 노즐의 유입구에서 유출구로 향해 흘리면, 기체는 앞측 노즐(narrow nozzle)부에 의해 가속되고, 협소부(스로트부)에서 음속에 도달한 후,끝측 노즐(wide nozzle)부에 들어갈 지라도 큰 압력차에 의해 더 팽창 증속되어 초음속의 흐름이 되고, 음속이상의 유속으로 분출한다. 이와 같은 상태에서 공급구에서 피증발액을 공급하면 돌발적인 충격파가 발생하고, 이 충격파 에너지를 이용해서 피증발액을 안개화 할 수 있다. 안개 상태로 된 피증발액을 가열수단에 의해 가열하는 것에 의해, 증기를 생성할 수 있다.
또한, 노즐의 기체 유입구측과 기체의 상기 유출구측을 분기로로 접속함과 동시에, 이 분기로 중에 압력 조정수단을 개설하는 것에 의해, 압력 조정수단에 의해 노즐내로 흐르는 기체 유속을 조정할 수 있고, 노즐로의 캐리어가스의 공급변동에 대응하고, 더불어 충격파의 발생조건을 적절히 설정해서 광범위한 가스 생성량으로 대응시킬 수 있다.
또한, 가열수단을, 기체 흐름방향에 적어도 2 단계이상의 가열 능력을 가지는 단수 또는 복수의 가열체로 형성하고, 가열체의 가열능력을, 기체의 흐름방향에 따라 밀(dense)에서 조(non-dense)로 하는 것에 의해, 가열수단의 온도 밸런스를 시정할 수 있고, 가열수단의 수명증대 및 피증발액의 가스화 시의 분해탄소화착을 방지할 수 있다. 여기에서 분해탄소화착이란, 피증발액인, 예를 들어 IPA가 일정온도이상으로 가열되는 것에 의해 분해되어 탄소화하고, 탄소화한 성분이 가열수단에 의해 부착되는 것을 말한다. 따라서, 장치의 신뢰성 향상을 확실히 도모할 수 있다.
또한, 가열수단을, 기체 흐름방향에 적어도 2 단계이상의 가열 능력을 가지는 복수의 가열체로 형성하고, 각각의 가열체의 가열능력을, 서로 독립적으로 제어가능하게 하는 것에 의해, 가열수단의 온도 밸런스를 시정할 수 있고, 따라서, 장치의 신뢰성 향상을 확실히 도모할 수 있다.
또한, 피증발액의 공급구에 접속하는 피증발액 공급관에 냉각수단을 설치하는 것에 의해, 피증발액의 공급액이 소량의 경우에 가열수단에서의 열영향에 의해 공급구에 도달하기 전에 피증발액이 증발하는 것을 방지할 수 있고, 피증발액을 확실히 액체 상태로 공급구에 공급할 수 있는 효과가 있다.
제 1 도는 본 발명에 관계하는 증기 발생 장치를 적용한 세정처리 시스템의 개략 평면도이다.
제 2 도는 상기 세정처리 시스템의 개략 측면도이다.
제 3 도는 본 발명에 관계하는 증기 발생 장치를 구비하는 건조처리 장치의 개략 구성도이다.
제 4 도는 본 발명에 관계하는 증기 발생 장치의 단면도이다.
제 5 도는 본 발명에서의 가열수단인 히터와 균일한 가열능력을 가지는 히터와의 온도 분포 관계를 도시한 그래프이다.
제 6 도는 증기 발생 장치에서의 1 차 압력과 건조용 가스 유량과의 관계를 도시한 그래프이다.
제 7a 도, 제 7b 도,제 7c 도, 제 7d 도는 본 발명에 관계하는 증기 발생장치의 다른 실시예를 도시한 단면도이다.
제 8 도는 상기 건조처리 장치에서의 처리실을 도시한 개략 단면도이다.
제 9 도는 본 발명에서의 증기 발생 장치를 구비하는 건조처리 장치의 다른 실시예를 도시한 개략 구성도이다.
제 10 도는 본 발명에 관계하는 증기 발생 장치의 다른 실시예를 도시한 단면도이다.
제 11a 도는 본 발명에서의 증기 발생 장치 히터의 다른 실시예를 도시한 단면도이고, 제 11b 도는 그 주요부의 일부 단면도이다.
제 12 도는 본 발명에서의 증기 발생 장치의 히터의 또다른 실시예를 도시한 단면도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
30 : N2 가스 공급원 31a ∼ 31d : 공급로
32 : 가열기 33 : IPA 공급원(피증발액 공급원)
34 : 증기 발생장치 35 : 처리실
36 : 유량제어수단 39 : IPA 회수부
43 : 도입관 44 : 나선형 유통로
45 : 유통로 형성관 46 : 카트리지 히터
50 : 노즐 50a, 50b : 유입구, 유출구
51 : 충격파 형성부 51a : 앞측 노즐(narrow nozzle)부
51b : 스로트부(협소부) 51c : 끝측 노즐(wide nozzle)부
53 : 압력 조정밸브 54 : IPA 공급구
55 : 내측 통히터(가열체) 56 : 외측 통히터(가열체)
60 : 다이아프램 밸브 62 : CPU
63 : 제어밸브 64: 공기 유입로
65 : 배출로 66 : 가요성부재
70 : 세정조 71 : 덮개
72 : 웨이퍼보트 73 : 냉각관
74 : 배출구 94 : 메탈가스킷
95 : 열전대

Claims (11)

  1. 증기매체용 기체의 유속을 음속까지 가속함과 동시에 증속하는 공정과,
    상기 증속된 기체 중으로 피증기액을 공급해서, 돌발적으로 충격파를 발생시키는 공정과,
    상기 발생시킨 충격파의 에너지를 이용해서 상기 피증기액을 안개 상태로 하는 공정과,
    상기 안개 상태로 한 상기 피증기액을 가열수단에 의해 가열하는 공정을 포함하는 증기 발생 방법.
  2. 증기매체용 기체의 유입구와 유출구를 가지는 노즐에 있어서,
    상기 유입구에서 유출구로 향해서 좁아지는 테이퍼형의 앞측 노즐부와,
    상기 앞측 노즐부에서 상기 유출구로 향해서 넓어지는 테이퍼형의 끝측 노즐부로 이루어진 노즐과,
    상기 노즐의 끝측 노즐부로 향해서 개구하는 피증기액의 공급구와,
    상기 끝측 노즐부 및 상기 피증기액의 상기 공급구 근방 또는 그 하류측에 배설되는 상기 피증기액을 가열하는 가열수단을 포함하는 증기 발생 장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 기체의 상기 유입구측과 상기 기체의 상기 유출구측을 접속하는 분기로와,
    상기 유입구측과 상기 유출구측과의 압력관계를 조정하는 상기 분기로 중에 개설된 압력 조정수단을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 증기 발생 장치.
  4. 청구항 2에 있어서,
    상기 가열수단은, 기체 흐름방향에 적어도 2 단계이상의 가열능력을 가지는 가열체를 구비하는 것을 특징으로 하는 증기 발생 장치.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 가열체의 가열능력은, 기체 흐름방향에 따라 밀에서 조로 하는 것을 특징으로 하는 증기 발생 장치.
  6. 청구항 2에 있어서,
    기체의 흐름방향에 적어도 2 단계이상의 가열능력을 가지는 복수의 가열체를 구비하는 것을 특징으로 하는 증기 발생 장치.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 복수의 가열체의 가열능력은, 기체 흐름방향에 따라 밀에서 조로 하는 것을 특징으로 하는 증기 발생 장치.
  8. 청구항 6에 있어서,
    상기 복수의 가열체는, 서로 독립적으로 가열능력을 제어하는 것이 가능한 것을 특징으로 하는 증기 발생 장치.
  9. 증기매체용의 기체의 유입구와 유출구를 갖고 상기 유입구로부터 유출구를 향하여 좁아지는 테이퍼형의 앞측노즐부와, 이 앞측노즐부로부터 상기 유출구를 향하여 넓어지는 테이퍼형의 끝측노즐부로 이루어지는 중간노즐과,
    상기 중간노즐의 상기 끝측노즐부에 개설되는 피증기액의 공급구를 구비하는 것을 특징으로 하는 증기발생장치.
  10. 증기매체용의 기체의 유입구와 유출구를 갖고 상기 유입구로부터 유출구를 향하여 좁아지는 테이퍼형의 앞측노즐부와,
    이 앞측노즐부로부터 상기 유출구를 향하여 넓어지는 테이퍼형의 끝측노즐부로 이루어지는 중간노즐과,
    상기 끝측노즐부의 상류측의 앞측노즐부의 중심부에 배설되고, 끝측노즐부를 향하여 개구하는 피증기액의 공급구를 구비하는 것을 특징으로 하는 증기발생장치.
  11. 청구항 2에 있어서,
    상기 피증발액의 공급구에 접속하는 피증발액 공급관에 냉각수단을 설치하는 것을 특징으로 하는 증기 발생 장치.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100764959B1 (ko) * 2000-02-01 2007-10-08 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 기판 처리 시스템에서 증착 물질의 기화를 개선시키는방법 및 장치

Families Citing this family (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3823591B2 (ja) * 1999-03-25 2006-09-20 三菱電機株式会社 Ｃｖｄ原料用気化装置およびこれを用いたｃｖｄ装置
DE10016154C2 (de) * 2000-03-27 2002-04-18 Amr Diagnostics Ag Verfahren und Anordnung zum Eintrag von Substanzen oder Substanzgemischen in Gase oder Flüssigkeiten
US7163197B2 (en) * 2000-09-26 2007-01-16 Shimadzu Corporation Liquid substance supply device for vaporizing system, vaporizer, and vaporization performance appraisal method
GB0100756D0 (en) * 2001-01-11 2001-02-21 Powderject Res Ltd Needleless syringe
TW560029B (en) 2001-01-18 2003-11-01 Watanabe M & Co Ltd Carburetor, various types of devices using the carburetor, and method vaporization
US6892762B2 (en) * 2001-02-28 2005-05-17 Porter Instrument Company, Inc. Manifolded fluid delivery system
ATE310587T1 (de) * 2001-04-13 2005-12-15 Urea Casale Sa Wirbelbettgranuliervorrichtung
US6957013B2 (en) * 2001-06-08 2005-10-18 Algas-Sdi International Llc Fluid heater
US6816669B2 (en) * 2001-06-08 2004-11-09 Algas-Sdi International Llc Vaporizer with capacity control valve
AU2002346665A1 (en) * 2001-12-04 2003-06-17 Primaxx, Inc. Chemical vapor deposition vaporizer
US20040013694A1 (en) * 2002-07-22 2004-01-22 Newman Michael D. System and method of microbiocidal gas generation
JP5104151B2 (ja) * 2007-09-18 2012-12-19 東京エレクトロン株式会社 気化装置、成膜装置、成膜方法及び記憶媒体
JP2010087169A (ja) * 2008-09-30 2010-04-15 Tokyo Electron Ltd 気化器およびそれを用いた成膜装置
US8507028B2 (en) * 2008-12-04 2013-08-13 Linde North America, Inc. Visualization and enhancement of latent fingerprints using low pressure dye vapor deposition
JP6559423B2 (ja) 2011-08-05 2019-08-14 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー 蒸気を処理するためのシステム及び方法
US9926822B2 (en) 2013-08-16 2018-03-27 Cummins Emission Solutions, Inc. Air curtain for urea mixing chamber
CN105716225B (zh) * 2014-12-22 2020-08-11 株式会社堀场Stec 流体加热器、加热块和汽化系统
WO2017003791A1 (en) 2015-06-30 2017-01-05 3M Innovative Properties Company Discontinuous coatings and methods of forming the same
EP3436620A1 (en) 2016-04-01 2019-02-06 3M Innovative Properties Company Roll-to-roll atomic layer deposition apparatus and method
WO2018119023A1 (en) * 2016-12-22 2018-06-28 President And Fellows Of Harvard College Supersonic spray drying systems and methods
CN107013893B (zh) * 2017-03-07 2019-04-05 袁芳革 一种无水垢蒸汽发生器
TWI693965B (zh) * 2019-03-12 2020-05-21 信紘科技股份有限公司 化學液體稀釋方法
JP7223144B2 (ja) * 2019-07-26 2023-02-15 富士フイルム株式会社 スプレー装置およびスプレー塗布方法
CN111022105B (zh) * 2019-12-11 2021-10-26 江西维尔安石环保科技有限公司 生物液膜综合矿山抑尘系统及装置
US11517862B2 (en) * 2020-09-29 2022-12-06 Trusval Technology Co., Ltd. Fluid mising assembly
AU2021240320B2 (en) * 2021-10-04 2023-05-18 Wen-Tsu SU Bubble generating device

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06238211A (ja) * 1993-02-09 1994-08-30 Elhanan Tavor 噴霧装置および噴霧方法
US5544961A (en) * 1992-02-11 1996-08-13 April Dynamics Industries Ltd. Two-phase supersonic flow system

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE399041C (de) * 1924-07-18 Knorr Bremse Akt Ges Steuerung fuer gestaengelose, zweizylindrige Verbund-Kolbenkraftmaschinen
US2507464A (en) * 1942-01-20 1950-05-09 So Hugo De Andrade Fuel vaporizer
US3200764A (en) * 1962-09-10 1965-08-17 Jr Robert C Saunders Fluid injector
US3854032A (en) * 1973-12-26 1974-12-10 J Cooper Superheated electric arc steam generator
CA1051063A (en) * 1976-05-27 1979-03-20 Mitsubishi Precision Co. Method of and apparatus for generating mixed and atomized fluids
US4193520A (en) * 1977-08-31 1980-03-18 Robert Duffield Device for adding soap to shower water
US4634559A (en) * 1984-02-29 1987-01-06 Aluminum Company Of America Fluid flow control process
US4802630A (en) * 1985-11-19 1989-02-07 Ecolab Inc. Aspirating foamer
US5259883A (en) * 1988-02-16 1993-11-09 Kabushiki Kaisha Toshiba Method of thermally processing semiconductor wafers and an apparatus therefor
WO1989010184A1 (en) * 1988-04-25 1989-11-02 Inzhenerny Tsentr ''transzvuk'' Method and device for preparation of emulsions
NL9000484A (nl) * 1990-03-01 1991-10-01 Philips Nv Werkwijze voor het in een centrifuge verwijderen van een vloeistof van een oppervlak van een substraat.
IL95348A0 (en) * 1990-08-12 1991-06-30 Efim Fuks Method of producing an increased hydrodynamic head of a fluid jet
CA2061913C (en) * 1991-02-27 1999-12-14 William R. Wenrich Smoke generator
DE69218152T2 (de) * 1991-12-26 1997-08-28 Canon Kk Herstellungsverfahren einer niedergeschlagenen Schicht mittels CVD, unter Verwendung von flüssigem Rohstoff und dazu geeignete Vorrichtung
EP0555498A1 (en) * 1992-02-11 1993-08-18 April Dynamics Industries 1990 Ltd. A two-phase supersonic flow system
US5262318A (en) * 1992-08-20 1993-11-16 New England Biolabs, Inc. Isolated DNA encoding the SPHI restriction endonuclease and related methods for producing the same
US5409310A (en) * 1993-09-30 1995-04-25 Semitool, Inc. Semiconductor processor liquid spray system with additive blending
US5653813A (en) * 1995-04-03 1997-08-05 Novellus Systems, Inc. Cyclone evaporator

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5544961A (en) * 1992-02-11 1996-08-13 April Dynamics Industries Ltd. Two-phase supersonic flow system
JPH06238211A (ja) * 1993-02-09 1994-08-30 Elhanan Tavor 噴霧装置および噴霧方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100764959B1 (ko) * 2000-02-01 2007-10-08 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 기판 처리 시스템에서 증착 물질의 기화를 개선시키는방법 및 장치

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