KR100687382B1 - 유기 증기와 불활성 가스의 제어된 혼합물을 발생시키기위한 방법 및 장치 - Google Patents

유기 증기와 불활성 가스의 제어된 혼합물을 발생시키기위한 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 테트라에틸오소실리케이트(TEOS)와 같은 유기 액체의 증기와 헬륨과 같은 불활성 가스의 혼합물을 발생시키는 방법 및 장치에 관한 것이다. 이러한 혼합물에서의 유기 증기 대 불활성 가스의 비는 반도체 제조에서 요구되는대로 정확하고 연속적으로 제어된다. 본 발명에 따른 장치는 설정 레벨로 자동적으로 유지되는 유기 액체(예를 들어, TEOS)가 충전되는 버블러 챔버를 둘러싸고 있다. 액체는 또한 정확한 온도(예를 들어, 75℃)로 유지된다. 불활성 가스(예를 들어, 헬륨)는 제어된 유량으로 버블러 챔버 내로 유동하며, 챔버 내부의 액체의 일부를 연속적으로 증발시킨다. 버블러 챔버 내로의 액체의 유동은 액체 제어 회로에 의해 모니터링되고, 가스의 유동은 가스 제어 회로에 의해 제어된다. 액체 제어 회로로부터 가스 제어 회로로 인가된 피이드백 신호는 버블러 챔버 내로의 가스 유량을 점진적으로 조절하여 챔버 내부의 액체를 설정 레벨로 유지시킨다.

Description

유기 증기와 불활성 가스의 제어된 혼합물을 발생시키기 위한 방법 및 장치 {METHOD AND APPARATUS FOR GENERATING CONTROLLED MIXTURE OF ORGANIC VAPOR AND INERT GAS}
도 1은 일부분이 도시되지 않았지만, 반도체 공정에서 사용되는 정확하게 제어된 유기 증기와 불활성 가스의 혼합물을 발생시키기 위한 본 발명에 따른 장치의 사시도.
도 2는 증기 대 가스의 비가 엄격한 한계값 내로 자동적으로 유지되는 증기-가스 혼합물을 제조하기 위해 제어 회로를 포함하는 도 1의 장치와 상기 장치의 작동 방식을 개략적으로 도시한 블록 다이아그램.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
12 : 하우징 14 : 버블러 챔버
16 : 액체 유입관 18 : 불활성 가스 유입관
20 : 증기 및 가스 배출관
22,24,26,28 : 솔레노이드 밸브
30 : 열교환기 핀 32 : 내부 액체관
34 : 내부 가스관 42 : 액체 유동 제어 회로
44 : 가스 유동 제어 회로
본 발명은 테트라에틸오소실리케이트(TEOS) 증기와 같은 유기 증기와 헬륨과 같은 불활성 가스의 혼합물을 발생시키는 개선된 방법 및 장치에 관한 것으로서, 이러한 혼합물에서의 유기 증기 대 불활성 가스의 비는 매우 균일한 절연층(예를 들어, SiO2)을 증착하기 위한 반도체 제조에서 요구되는대로 정확하게 제어된다.
집적 회로, 메모리 등과 같은 반도체 소자의 제조에 있어서, 반도체 웨이퍼(예를 들어, 단결정 실리콘의 얇은 디스크)는 다수의 처리 단계를 통해 연속적으로 제조된다(종래 기술에서 잘 공지되어 있음). 이들 처리 단계 중 하나 이상은 웨이퍼의 노출된 표면 상에 이산화규소(SiO2)와 같은 얇은 절연층을 증착하기 위해 웨이퍼를 반응성 가스의 혼합물에 노출시키는 단계를 포함한다. 반응성 가스는 예컨대 오존, 및 헬륨과 같은 불활성 가스 내의 테트라에틸오소실리케이트(TEOS)와 같은 액체의 유기 증기를 포함한다. 오존 및 TEOS와 같은 유기 증기는 서로 혼합되는 즉시 반응을 시작하기 때문에, 이들은 절연층이 증착될 웨이퍼에 매우 인접하게 개별적으로 도입된 후, 서로 혼합된다. 혼합된 가스는 이후 웨이퍼 상에서 반응성 가스의 균일한 구름(cloud) 또는 분산물과 같이 유동하며, 이에 의해 절연층이 증착된다.
주어진 시간 간격 동안 웨이퍼 상에 절연층을 균일하고 신속하게 증착시키기 위해, TEOS 증기 및 헬륨의 혼합물은 표준 측정 단위 당 충분하고 정확하게 제어된 TEOS 증기의 양을 함유하는 것이 바람직하다. 이는 혼합물 내의 어떠한 TEOS 증기가 액체로 응축되지 않고 이에 의해 증기 대 헬륨의 비가 감소되지 않도록 TEOS 증기-헬륨 혼합물이 약간 상승된 온도(예를 들어, 약 65℃ 이상)에서 발생될 것을 요구한다.
유기 증기-불활성 가스 혼합물(예를 들어, TEOS 증기 및 헬륨)을 발생시키는 전형적인 종래 기술의 모듈은 다소 부피가 크며 고온에서 작동한다. 제한된 공간 및 열 증가(thermal buildup)를 최소화하기 위해, 이러한 모듈은 통상적으로 웨이퍼 처리 챔버가 위치되는 위치로부터 가능한 멀리(예를 들어, 수 피이트) 떨어진 위치에 설치된다. 모듈로부터 배출된 가스 혼합물은 적절한 수단을 통해 웨이퍼 챔버로 유동한다.
종래에는, 반도체 제조용 유기 증기-불활성 가스 혼합물을 발생시키기 위한 여러 방법이 사용되어 왔다. 첫 번째 방법은 유기 액체(예를 들어, TEOS)의 용기를 통해 불활성 가스를 버블시키는 것이다. 그 결과 생성된 혼합물에서의 증기 대 가스의 비는 증기와 가스의 생성 혼합물 내의 유기 증기의 양을 측정함으로써 제어된다. 그러나, 부분적으로 용기 내의 액체량의 일부가 설정된 양으로 제어될 수 없기 때문에 이러한 증기 측정은 정확하지 못하며, 증기-가스 혼합물을 발생시키기 위해 사용된 장치는 상대적으로 부피가 크다. 따라서, 보다 큰 용기를 요구하는 여분의 액체가 공정 중에 액체 레벨의 변화를 제공하기 위해 사용된다.
유기 증기-불활성 가스 혼합물을 발생시키기 위해 폭넓게 사용되는 두 번째 방법은 분사 헤드에 의해 유기 액체의 미세한 미스트(mist)를 상승된 온도(예를 들어, 120℃)에서 불활성 가스의 스트림에 분사시키는 방법이다. 이러한 시스템은 매우 우수하게 작동하지만 여러 가지 문제점을 갖는다. 분사 헤드는 종종 막히게 되는데, 이는 장치의 정지 및 수리를 종종 요구한다. 더욱이, 유기 증기는 분사 헤드의 내부를 마모시켜서, 분사 헤드를 교체(예를 들어, 6개월 마다)시킬 것을 요구하기도 한다.
따라서, 본 발명의 목적은 유기 증기와 불활성 가스의 혼합물 내의 증기량을 매우 정확하고 연속적으로 제어할 수 있고 상기한 문제점들을 극복할 수 있으며 비용을 절감시키면서 유기 증기와 불활성 가스 혼합물을 발생시키는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 일양태에 따르면, 유기 증기-불활성 가스의 혼합물 내의 증기 대 가스의 비를 정확하고 연속적으로 제어하면서 유기 증기-불활성 가스의 혼합물(예를 들어, TEOS 증기-헬륨)을 발생시키기 위한 매우 효율적인 방법이 제공된다. 이는 반도체 공정 단계에서 주어진 시간 간격 동안 소정의 두께를 갖는 균일한 절연층의 증착을 보장한다. 혼합물에서 증기 대 가스의 비의 변화는 주어진 시간 간격 동안 증착될 증착물의 두께를 상이하게 하는데, 이는 바람직하지 못하다.
본 발명에 따른 방법은 비교적 작은 챔버(통상적으로 "버블러(bubbler)"로서 명명됨)를 TEOS 와 같은 유기 액체로 충전하는 단계를 포함하는데, 챔버는 소정의 레벨 또는 설정 레벨로 충진되며, 이후 이 레벨이 유지된다. 액체는 상온 보다 약간 높은 온도(예를 들어, 75℃)로 유지된다. 헬륨과 같은 불활성 가스는 제어된 속도로 챔버 내의 액체를 통해 버블되며, 그 결과 생성된 증기-가스 혼합물은 챔버로부터 연속적으로 배출된다. 챔버 내의 액체의 레벨 또는 양은 챔버로의 가스의 유동을 제어하고 액체의 유량을 연속적으로 모니터링함으로써 설정값으로 자동적으로 유지된다.
버블러 챔버로의 불활성 가스 및 유기 액체의 각각의 유동은 컴퓨터 입력으로부터의 디지털 신호와, 가스 유동 및 액체 유동 각각으로부터 발생된 신호를 이용하는 전자 회로에 의해 제어되는데, 이들 모두는 매우 정확하다. 이러한 제어 회로 및 각각의 신호는 피이드백 배열로 연결되어 있으며, 이에 의해 버블러 챔버 밖으로 유동하는 혼합물 내의 유기 증기 대 불활성 가스의 비가 매우 엄격한 한계값 내에서 일정하게 유지된다. 이는 단위 시간당 증기와 가스의 혼합물에 의해 반도체 제조 스테이션으로 이송된 유기 증기의 양이 매우 정확하게 제어됨을 의미한다.
본 발명의 다른 양태에 따르면, 액체 증기와 가스의 혼합물에서 액체 증기 대 가스의 비를 정확하게 제어하는 방법이 제공된다. 상기 방법은 챔버 내로 액체를 유동시키는 단계와, 챔버 내로 가스를 유동시키고 액체를 통해 가스를 버블링시키는 단계와, 챔버 내의 액체가 원하는 속도의 편차로 증발되는지의 여부를 결정하는 단계와, 액체의 증발 속도의 편차에 따라 피이드백 신호를 발생시키는 단계와, 액체의 증발을 원하는 속도로 유지시키기 위해 피이드백 신호에 따라 챔버 내로의 가스의 유량을 조절하는 단계와, 그리고 혼합물에서의 증기의 양이 제어되도록 증기와 가스의 혼합물을 챔버로부터 배출시키는 단계를 포함한다.
본 발명의 또다른 양태에 따르면, 정확하게 제어된 액체 증기 대 가스의 비로 액체 증기와 가스의 혼합물을 발생시키기 위한 장치가 제공된다. 이러한 장치는 증발될 액체를 수용하기 위한 챔버를 한정하는 하우징과, 측정된 속도로 액체를 챔버 내로 유동시키기 위한 액체 공급부와, 챔버 내의 액체를 증발시키기 위해 챔버 내로 가스를 유동시키기 위한 가스 공급부와, 챔버로부터 증기와 가스의 혼합물을 배출시키기 위한 배출부와, 그리고 제어 회로를 포함한다. 제어 회로는 가스 공급부를 제어하고 챔버 내로의 액체의 유동이 소정의 값보다 빠른지 또는 느린지의 여부에 따라 챔버 내로의 액체의 유동으로부터 피이드백 신호를 발생시키며, 피이드백 신호는 챔버로부터 배출된 증기와 가스의 혼합물이 증기 대 가스의 소정비를 갖도록 챔버 내로의 가스의 유동을 증분식으로 조절한다. 이는 단위시간당 증기와 가스의 혼합물에 의해 반도체 제조 스테이션으로 이송된 유기 증기의 양이 매우 정확하게 제어됨을 의미한다.
본 발명은 첨부 도면과 함께 상세한 설명 및 청구범위로부터 보다 용이하게 이해될 것이다.
도 1을 참조하면, 반도체 제조에서 특히 유용한, 유기 증기 대 불활성 가스의 비가 정확하게 제어된 유기 증기-불활성 가스의 혼합물을 발생시키기 위해 본 발명의 특징을 구현한 장치(10)를 도시하고 있다. 도 1에서 일부 요소들은 도시되지 않았지만, 이러한 장치(10)는 하우징(12), 버블러 챔버(14, 점선으로 도시됨), 액체 유입관(16), 불활성 가스 유입관(18), 증기 및 가스 배출관(20), 유입 액체 제어 솔레노이드 밸브(22), 유입 가스 제어 솔레노이드 밸브(24), 가스 바이패스 솔레노이드 밸브(26), 배출 증기-가스 혼합물 제어 솔레노이드 밸브(28), 및 열교환기 핀(30)을 포함하고 있다. 이러한 장치(10)의 부분이고 장치의 작동에 중요한 전자 제어 회로, 액체 레벨 센서, 및 가스 및 액체 유동 모니터는 도 1에 도시되어 있지 않다. 이는 도 2를 참조하여 간략하게 설명할 것이다.
도 1을 계속적으로 참조하면, 하우징(12)은 단열되어 있다. 이러한 하우징의 내부 및 버블러 챔버(14)는 펠리티어 원리(Pellitier principle)에 따라 작동하는 고체상 열유닛(도시 않음)에 의해 원하는 온도(예를 들어, 75℃)로 정확하게 유지된다. 열유닛의 외측은 열교환기 핀(30)에 연결되어 있는데, 이러한 열교환기 핀은 대기와 열에너지를 교환하고, 하우징의 내부의 온도가 상온 보다 다소 높은 온도(예를 들어, 75℃)로 정확하게 유지되도록 열유닛을 조력한다.
버블러 챔버(14)는 TEOS와 같은 유기 액체로 소정의 또는 설정 레벨로 충전된다. 장치(10)가 작동하는 동안, 챔버(14) 내의 액체의 양은 버블러 챔버(14)와 관련된 자동식 액체량 제어 기구(도시되지 않음)에 의해 이러한 설정 레벨로 자동적으로 유지된다. 이러한 자동식 기구는 액체를 설정 레벨로 유지하는 것이 요구되는 경우 챔버(14)로의 액체의 유동을 증분식으로 증가시키거나 감소시키는 역할을 하는데, 이는 종래 기술에 공지되어 있다. 액체 유입관(16)으로부터 유입된 액체는 솔레노이드 밸브(22)를 통해 공급되어서 내부관(32)(점선으로 도시됨)을 통해 챔버(14) 내로 공급된다. 이러한 자동식 작동에 대해서는 이하에 보다 상세하게 기술할 것이다.
헬륨과 같은 불활성 가스는 불활성 가스 유입관(18), 솔레노이드 밸브(24), 및 단부가 버블러 챔버(14) 내로 연장되어 있는 내부관(34)(점선으로 도시됨)을 통해 장치(10) 내로 공급된다. 가스가 내부관(34)의 단부를 통해 버블러 챔버(14) 내의 액체를 통과하여 버블링될 때, 유동 가스는 액체의 일부를 연속적으로 증발시킨다. 챔버(14)의 상부에 있는 배출관(36)(점선으로 도시됨)은 배출 솔레노이드 밸브(28)를 통해 배출관(20)으로 가스의 버블링 작용에 의해 챔버(14) 내에서 발생된 증기와 가스의 혼합물을 배출시킨다. 불활성 가스 유입관(18)을 통한 챔버(14) 내로의 가스의 유동은 솔레노이드 밸브(24)에 의해 자동적으로 제어되며, 이는 챔버(14)로부터 배출관(20)으로 유동하는 증기와 가스의 혼합물을 소정의 비로 제어하며, 이에 대해서는 이하에 간략하게 더 설명될 것이다. 증기와 가스의 혼합물의 장치(10)의 배출관(20)을 정화시키기를 원하는 경우에는 언제든지, 솔레노이드 밸브(26)는 불활성 가스를 버블러 챔버(14)를 통해 유동시키지 않으면서 불활성 가스를 불활성 가스 유입관(18)으로부터 배출관(20)으로 직접 우회시키는 역할을 한다. 하우징(12), 버블러 챔버(14), 및 도 1에 도시된 바와 같은 관련 요소들을 포함하는 유닛은 예컨대 미국 뉴욕에 소재한 "아이콘 다이나믹스, 엘엘씨(Icon Dynamics, LLC)"로부터 생산된다.
도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 장치(10)의 일부를 도시한 개략적인 블록 다이아그램(40)이 도시된다. 이러한 다이아그램(40)은 버블러 챔버(14), 액체 유입관(16)(실선으로 도시됨), 가스 유입관(18)(실선으로 도시됨), 액체 유동 제어 회로(42)(블록 형태로 도시됨), 가스 유동 제어 회로(44)(블록 형태로 도시됨), 내부 액체관(32)(실선으로 도시됨), 내부 가스관(34)(실선으로 도시됨), 배출관(36)(실선으로 도시됨), 제 1전기적 신호 경로(46)(점선으로 도시됨), 제 2전기적 신호 경로(48)(점선으로 도시됨), 및 회로(42,44)들 사이의 전기적 피이드백 신호 경로(50)(점선으로 도시됨)를 도시하고 있다.
다음의 설명을 위해, 유입 액체 솔레노이드 밸브(22)(도 2에서는 도시되지 않고 도 1에 도시됨)는 액체 유입관(16) 내의 유입 액체 유동계(도시되지 않음), 관련 전자 메모리, 논리, 및 제어 요소(도시되지 않음)와 함께 액체 유동 제어 회로(42)를 구성하는 구성 요소라고 가정한다. 유사하게, 유입 가스 솔레노이드 밸브(24)(도 2에서는 도시되지 않고 도 1에 도시됨)는 가스 유입관(18) 내의 유입 가스 유동계(도시되지 않음), 관련 전자 메모리, 논리, 및 제어 회로(도시되지 않음)와 함께 가스 유동 제어 회로(44)를 구성하는 구성 요소라고 가정한다. 액체 유동계(도시되지 않음) 및 액체 솔레노이드 밸브(22)를 포함하는 액체 유동 제어 회로(42)는 예컨대 "스텍, 인코포레이티드(Stec, Inc.)"로부터 생산된다. 유사하게, 가스 유동계(도시되지 않음) 및 가스 솔레노이드 밸브(24)를 포함하는 가스 유동 제어 회로(44)는 예컨대 "타이란 저너럴(Tylan General)"로부터 생산된다.
장치(10)의 가스 버블링 작용을 개시하기 위해, 컴퓨터(도시되지 않음)로부터의 전자 신호가 각각의 신호 경로(46,48)에 인가되고, 배출 솔레노이드 밸브(28)를 개방시키기 위해 신호가 (도시되지 않은 경로를 통해) 배출 솔레노이드 밸브로 인가된다. 신호 경로(46)를 통해 액체 유동 제어 회로(42)로 인가된 컴퓨터 신호는 유입 액체 솔레노이드 밸브(22)를 개방시키며, 관(16,32)을 통한 버블러 챔버(14)로의 액체 유동에 대한 기준값(bench-mark value)을 제공한다. 신호 경로(50)를 통한 피이드백 신호 및 신호 경로(48)를 통해 가스 유동 제어 회로(44)에 인가되는 컴퓨터 신호는 유입 가스 솔레노이드 밸브(24)의 설정값을 결정하고, 또한 관(18,34)을 통한 버블러 챔버(14)로의 불활성 가스의 유동을 결정한다.
장치(10)의 가스 버블링 작동 중에, 액체 제어 회로(42)가 컴퓨터로부터 신호 경로(46)를 통해 수신된 신호와 액체 유입관(16) 내의 액체 유동계(도시되지 않음)로부터의 신호를 비교함으로써 챔버(14)로의 액체 유동이 모니터링된다. 액체 제어 회로(42) 내의 논리 회로(도시되지 않음)는 이후 버블러 챔버(14)로의 액체 유동이 소정값 보다 크거나 작은지의 여부를 결정하는데, 이는 신호 경로(46)에 인가된 유입 컴퓨터 신호에 의해 특정화된 값보다 크거나 작은 속도로 액체가 증발되기 때문이다. 증발 속도가 소정값과 상이한 경우, 그리고 챔버 내로 유동하는 주어진 액체에 대해 정확하게 설정된 레벨로 버블러 챔버(114) 내의 액체를 유지하기 위해, 액체 제어 회로(42)는 신호 경로(50)를 통해 가스 제어 회로(44)로 피이드백 신호를 인가한다. 이러한 도선(50)을 통한 피이드백 신호 및 신호 경로(48)를 통한 유입 컴퓨터 신호는 함께 가스 제어 회로(44) 내의 논리 회로(도시되지 않음)가 유입 가스 솔레노이드 밸브(24)의 설정값을 양호하게 조절하도록 한다. 따라서, 버블러 챔버(14) 내로의 약간 크거나 작은 가스 유동은 소정의 액체 유량에 대해 정확하게 설정된 레벨로 액체를 유지시킬 것이다. 이러한 방식에서, 버블러 챔버(14)로부터 배출관(36)20으로 유동하는 증기와 가스의 혼합물 내의 유기 증기 대 가스의 비는 정확한 값으로 매우 정확하게 제어된다.
장치(10)가 가스 버블링 작동시에 정지되는 경우, 컴퓨터로부터의 신호는 각각의 제어 회로(42,44)를 통해 각각의 솔레노이드 밸브(22,24)로 인가되어, 솔레노이드 밸브들을 폐쇄시킨다. 배출관(20)이 증기-가스 혼합물로 정화되는 경우, 솔레노이드 밸브(26)는 솔레노이드 밸브(24,28)를 우회시키기 위해 (컴퓨터로부터의 신호에 의해) 폐쇄된 상태로부터 개방된다. 이는 혼합되지 않은 가스(예를 들어, 헬륨)가 버블러 챔버(14)를 통해 유동하지 않고 유입 가스관(18)으로부터 배출관(20)으로 직접 유동하도록 한다.
예를 들면, 설치되고 시험된 장치(10)의 특정 실시예에서, 버블러 챔버(14)는 150밀리리터의 부피를 가지며, 정확하게 75℃의 온도 및 설정 레벨로 유지되는 TEOS 액체로 설정 레벨로 충전된다. 작동하는 동안, 헬륨은 200토르의 압력 및 분당 20표준 리터의 속도로 버블러 챔버(14) 내로 유동한다. 분당 6그램의 TEOS 액체가 버블러 챔버(14) 내로 유동하여 챔버 내의 액체를 설정 레벨로 유지시킨다. 장치(10)에 적용된 액체 유동계 및 가스 유동계는 각각 액체량 제어 기구와 같이 매우 높은 정확성을 갖는다. 75℃의 온도에서, 챔버(14) 내의 액체로부터 증발된 증기는 증기와 가스의 생성 혼합물 내의 증기로서 잔존한다. 따라서, 배출관(20)으로 유동하는 증기-가스 혼합물 내의 증기 대 가스의 비는 장치(10)의 제어 회로(42,44)에 의해 원하는 정확한 비로 자동적으로 정확하게 제어된다.
본 발명에 따른 장치(10)는 크기가 작고 전력 소모가 작기 때문에, 개별적이고 상이한 유기 증기와 불활성 가스의 혼합물에 즉시 지령을 제공하도록 모듈러 그룹으로서 다수의 이러한 장치를 용이하게 배열할 수 있다. 따라서, 예컨대 제 1장치(10)에는 TEOS 액체(상기한 바와 같은)가 공급될 수도 있으며, 제 2장치(10)에는 트리에틸보레이트 액체(TEB)가 공급될 수도 있고, 그리고 제 3장치(10)에는 트리에틸포스페이트 액체(TEPO)가 공급될 수도 있다. 이러한 유기 재료의 사용은 반도체 제조 기술에서 잘 공지되어 있다. 헬륨 이외의 불활성 가스가 원하는 분야에 사용될 수도 있다.
본 발명은 상기한 기술로 한정되거나 제한되지 않는다. 첨부된 청구범위에 기재된 본 발명의 개념 및 범위를 벗어나지 않으면서, 본 발명의 실시예는 다양하게 개조되거나 변형될 수 있다. 특히, 장치(10)는 TEOS 액체 및 헬륨의 사용, 또는 특정한 크기의 버블러 챔버(14), 가스 및 액체의 특정한 유량, 또는 주어진 작동 온도로 제한되지 않는다. 제어 회로(42,44)의 구성 및 작동의 상세한 기술은 당업자들에 의해 용이하게 이해될 것이다.
상기한 본 발명에 의해, 유기 증기와 불활성 가스의 혼합물을 매우 정확하고 연속적으로 제어할 수 있으며, 장치의 크기가 작기 때문에 여러 장치가 동시에 사용될 수 있으며, 전력 소모 또한 절감할 수 있다.

Claims (20)

  1. 정확하게 제어된 증기 대 가스의 비로 액체 증기와 가스의 혼합물을 발생시키기 위한 장치로서,
    증발될 액체를 수용하기 위한 챔버를 한정하는 하우징과,
    상기 챔버 내의 설정된 레벨로 액체를 상기 챔버 내로 유동시키기 위한 액체 공급부와,
    상기 챔버 내의 액체를 증발시키기 위해 상기 챔버 내로 가스를 유동시키기 위한 가스 공급부와,
    상기 챔버로부터 증기와 가스의 혼합물을 배출시키기 위한 배출구와, 그리고
    상기 가스 공급부를 제어하기 위한 제어 회로를 포함하며,
    상기 제어 회로는 상기 챔버 내로의 상기 액체의 유동을 측정하고 상기 액체의 유속이 소정의 값보다 빠른지 또는 느린지를 결정함으로써 피이드백 신호를 발생시키며, 상기 챔버로부터 배출된 증기와 가스의 혼합물이 증기 대 가스의 소정비를 갖도록 상기 피이드백 신호가 상기 챔버 내로의 가스의 유동을 조절하는,
    액체 증기와 가스의 혼합물 발생 장치.
  2. 정확하게 제어된 증기 대 가스의 비로 액체 증기와 가스의 혼합물을 발생시키기 위한 장치로서,
    증발될 액체를 수용하기 위한 챔버를 한정하는 하우징과,
    상기 챔버 내의 설정된 레벨로 액체를 상기 챔버 내로 유동시키기 위한 액체 공급 수단과,
    상기 챔버 내의 액체를 증발시키기 위해 상기 챔버 내로 가스를 유동시키기 위한 가스 공급 수단과,
    상기 챔버로부터 증기와 가스의 혼합물을 배출시키기 위한 배출 수단과, 그리고
    상기 가스 공급 수단을 제어하기 위한 제어 수단을 포함하며,
    상기 제어 수단은 상기 챔버 내로의 상기 액체의 유동을 측정하고 상기 액체의 유속이 소정의 값보다 빠른지 또는 느린지를 결정함으로써 피이드백 신호를 발생시키며, 상기 챔버로부터 배출된 증기와 가스의 혼합물이 증기 대 가스의 소정비를 갖도록 상기 피이드백 신호가 상기 챔버 내로의 가스의 유동을 조절하는,
    액체 증기와 가스의 혼합물 발생 장치.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 제어 수단은 액체 유동 제어 회로, 가스 유동 제어 회로 및 가스 솔레노이드 밸브를 포함하는,
    액체 증기와 가스의 혼합물 발생 장치.
  4. 제 2항에 있어서, 상기 하우징은 단열되어 있고, 상기 챔버 내의 액체를 상온 보다 다소 높은 정확한 온도로 유지시키기 위한 온도 제어 수단을 더 포함하는,
    액체 증기와 가스의 혼합물 발생 장치.
  5. 반도체 제조에서 요구되는대로 정확하게 제어된 증기 대 가스의 비로 테트라에틸오소실리케이트(TEOS)와 같은 유기 액체의 증기와 헬륨과 같은 불활성 가스의 혼합물을 발생시키기 위한 장치로서,
    버블러 챔버를 둘러싸서 단열시키는 하우징과,
    상기 챔버 내로 액체를 설정 레벨로 유동시키기 위한 액체 공급 수단과,
    상기 챔버 내의 액체를 버블시키고 증발시키기 위해 상기 챔버 내로 가스를 유동시키기 위한 가스 공급 수단과,
    상기 버블러 챔버와 상기 버블러 챔버 내부의 액체를 소정의 온도로 정확하게 유지시키기 위한 온도 제어 수단과,
    상기 챔버 내로의 상기 액체의 유동을 모니터링하기 위한 액체 제어 회로와,
    상기 가스 공급 수단과 상기 챔버 내로의 상기 가스의 유동을 제어하기 위한 가스 제어 회로와,
    상기 챔버로부터 상기 증기와 가스의 생성 혼합물을 배출시키기 위한 배출 수단과,
    상기 챔버로부터 배출된 생성 혼합물에서의 증기 대 가스의 비가 제어되도록 상기 챔버 내의 액체를 설정 레벨로 유지하는 속도로 상기 챔버로의 상기 가스의 유동을 유지하기 위한 상기 액체 제어 회로로부터 상기 가스 제어 회로로의 피이드백 수단을 포함하는,
    유기 액체의 증기와 불활성 가스의 혼합물 발생 장치.
  6. 제 5항에 있어서, 상기 액체 공급 수단은 액체 솔레노이드 밸브를 포함하며, 상기 가스 공급 수단은 가스 솔레노이드 밸브를 포함하며, 상기 밸브들은 각각의 상기 제어 회로에 의해 제어되는,
    유기 액체의 증기와 불활성 가스의 혼합물 발생 장치.
  7. 제 6항에 있어서, 상기 피이드백 수단은 상기 액체 제어 회로로부터 상기 가스 제어 회로로 상기 설정 레벨로부터 상기 챔버 내의 액체의 레벨의 편차를 나타내는 신호를 전송하기 위한 신호 경로를 포함하는,
    유기 액체의 증기와 불활성 가스의 혼합물 발생 장치.
  8. 제 6항에 있어서, 상기 액체 공급 수단은 액체 유량계를 더 포함하며, 상기 가스 공급 수단은 가스 유량계를 더 포함하며, 상기 액체 유량계로부터의 신호는 상기 액체 제어 회로로 접속되며, 상기 가스 유량계로부터의 신호는 상기 가스 제어 회로로 접속되는,
    유기 액체의 증기와 불활성 가스의 혼합물 발생 장치.
  9. 제 5항에 있어서, 모듈러 그룹을 이루도록 상기 장치와 본질적으로 동일한 다수의 부가 장치들을 더 포함하며, 상기 각각의 부가 장치들 중 적어도 일부에 상이한 유기 액체가 공급되어서, 지령 즉시 상이한 유기 증기와 불활성 가스의 혼합물이 반도체 제조 공정의 주어진 처리 단계에서 요구되는대로 공급될 수 있는,
    유기 액체의 증기와 불활성 가스의 혼합물 발생 장치.
  10. 반도체 제조에서 요구되는대로 정확하게 제어된 증기 대 가스의 비로 유기 액체의 증기와 불활성 가스의 혼합물을 발생시키기 위한 장치로서,
    버블러 챔버를 한정하고 단열시키는 하우징과,
    액체 유량계와 액체 솔레노이드 밸브를 포함하며, 상기 챔버 내로 액체를 설정 레벨로 유동시키기 위한 액체 공급 수단과,
    가스 유량계와 가스 솔레노이드 밸브를 포함하며, 상기 챔버 내의 액체를 버블시키고 증발시키기 위해 상기 챔버 내로 가스를 유동시키기 위한 가스 공급 수단과,
    상기 버블러 챔버와 상기 버블러 챔버 내부의 액체를 소정의 온도로 유지시키기 위한 온도 제어 수단과,
    상기 챔버 내로의 상기 액체의 유동을 모니터링하고 미리 결정된 유량에 대해 상기 액체의 유량을 측정하기 위한 전자 소자를 포함하며, 상기 액체 유량계에 접속되어 있는 액체 제어 회로와,
    상기 가스 공급 수단과 상기 챔버 내의 상기 가스의 유동을 제어하기 위한 전자 소자를 포함하며, 상기 가스 유량계와 상기 가스 솔레노이드 밸브에 접속되어 있는 가스 제어 회로와,
    상기 챔버로부터 상기 증기와 가스의 생성 혼합물을 배출시키기 위한 배출 수단과,
    상기 버블러 챔버 내의 액체를 설정 레벨로 유지시키기 위한 액체량 제어 기구와,
    상기 버블러 챔버 내로의 상기 액체의 유동의 소정의 유량을 지정하도록 상기 액체 제어 회로에 입력 수단을 인가하고, 상기 버블러 챔버 내로의 상기 가스의 유량을 달성하도록 상기 가스 제어 회로로 입력 신호를 인가하기 위한 컴퓨터 입력 수단과, 그리고
    상기 버블러 챔버 내의 액체의 레벨이 상기 설정 레벨에서 실질적으로 일정하게 유지되도록 상기 버블러 챔버 내로의 상기 가스의 유동을 제어함으로써 상기 버블러 챔버로부터 배출된 상기 혼합물 내의 증기 대 가스의 비를 제어하고 상기 액체 제어 회로와 상기 가스 제어 회로 사이에 접속되어 있는 피이드백 신호 수단을 포함하는,
    유기 액체의 증기와 불활성 가스의 혼합물 발생 장치.
  11. 제 10항에 있어서, 상기 온도가 75℃이고, 상기 액체가 테트라에틸오소실리케이트(TEOS)이며, 상기 가스는 헬륨이고, 상기 액체의 유량은 분당 6그램이며, 상기 가스의 유량은 200토르의 압력에서 분당 20표준 리터인,
    유기 액체의 증기와 불활성 가스의 혼합물 발생 장치.
  12. 제 10항에 있어서, 상기 배출 수단은 배출 솔레노이드 밸브를 포함하며, 상기 배출 수단이 증기-가스 혼합물로 정화되도록 상기 버블러 챔버가 아닌 상기 배출 수단으로 직접 입력 가스 유동을 우회시키기 위한 솔레노이드 밸브를 더 포함하는,
    유기 액체의 증기와 불활성 가스의 혼합물 발생 장치.
  13. 반도체 제조에서 특정된 값으로 정확하게 제어된 증기 대 가스의 비로 테트라에틸오소실리케이트(TEOS)와 같은 유기 액체의 증기와 헬륨과 같은 불활성 가스의 혼합물을 발생시키기 위한 방법으로서,
    챔버 내로 상기 유기 액체를 유동시키고, 상기 챔버 내의 액체의 레벨을 설정 레벨로 유지시키는 단계와,
    상기 챔버 내로 불활성 가스를 유동시키고, 상기 액체의 일부를 증발시키기 위해 상기 액체를 통해 상기 가스를 버블링시키는 단계와,
    상기 챔버로부터 유기 증기와 불활성 가스의 생성 혼합물을 배출시키는 단계와,
    상기 챔버로의 상기 액체의 유량이 소정의 값을 벗어나는지의 여부를 결정하고, 상기 벗어난 값에 대응하는 피이드백 신호를 발생시키는 단계와, 그리고
    상기 피이드백 신호와 함께 미리 결정된 신호에 따라, 상기 챔버로부터 배출된 혼합물 내의 증기 대 가스의 비가 제어되도록, 상기 챔버로의 상기 불활성 가스의 유량을 제어하는 단계를 포함하는,
    유기 액체의 증기와 불활성 가스의 혼합물 발생 방법.
  14. 액체 증기와 가스의 혼합물에서 상기 액체 증기 대 가스의 비를 정확하게 제어하는 방법으로서,
    원하는 속도로 챔버 내로 액체를 유동시키는 단계와,
    액체 레벨을 모니터링하고 상기 챔버내에 정확히 제어된 레벨로 액체 레벨을 유지하도록 액체 유동을 조절하는 단계와,
    상기 챔버 내로 가스를 유동시키고 상기 액체를 통해 상기 가스를 버블링시키는 단계와;
    상기 챔버 내로의 액체 유동이 원하는 속도와 편차가 있는지의 여부를 결정하는 단계와,
    상기 편차에 따라 피이드백 신호를 발생시키는 단계와,
    상기 액체의 유동을 원하는 속도로 유지시키기 위해 상기 피이드백 신호에 따라 상기 챔버 내로의 가스의 유량을 조절하는 단계와, 그리고
    상기 혼합물에서의 증기의 양이 제어되도록 상기 증기와 가스의 혼합물을 상기 챔버로부터 배출시키는 단계를 포함하는,
    유기 액체의 증기와 불활성 가스의 혼합물 발생 방법.
  15. 제 14항에 있어서, 상기 액체가 테트라에틸오소실리케이트(TEOS)와 같은 유기 액체이며, 상기 가스가 헬륨과 같은 불활성 가스이며, 상기 액체가 상온 보다 다소 높은 고정된 온도로 유지되는,
    유기 액체의 증기와 불활성 가스의 혼합물 발생 방법.
  16. 제 15항에 있어서, 상기 가스의 유량 및 상기 액체의 유량이 원하는 유량으로 제어되는,
    유기 액체의 증기와 불활성 가스의 혼합물 발생 방법.
  17. 제 16항에 있어서, 상기 가스의 유량은 약 200토르의 압력에서 분당 20표준 리터이며, 상기 액체의 유량은 분당 6그램이며, 상기 액체는 75℃로 유지되는,
    유기 액체의 증기와 불활성 가스의 혼합물 발생 방법.
  18. 제 1항에 있어서, 상기 제어 회로는 액체 유동 제어 회로 및 가스 유동 제어 회로를 포함하는, 액체 증기와 가스의 혼합물 발생 장치.
  19. 제 18항에 있어서, 상기 액체 유동 제어 회로는 액체 솔레노이드 밸브를 포함하고, 상기 가스 유동 제어 회로는 가스 솔레노이드 밸브를 포함하는, 액체 증기와 가스의 혼합물 발생 장치.
  20. 제 1항에 있어서, 상기 하우징은 절연되어 있는, 액체 증기와 가스의 혼합물 발생 장치.
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