KR101016042B1 - Canister - Google Patents

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Abstract

화학기상 증착법에 의한 박막 증착시 증착챔버 내로 유입되는 소스가스를 공급하는 캐니스터가 개시된다. 본 발명에 따른 캐니스터(100)는 본체(120); 본체(120)의 외측에 설치되는 외부 히터(200); 본체(120)의 내부에 설치되는 내부 히터(220); 본체(120)의 하측에 설치되는 하부 히터(240); 및 본체(120)의 상측에 설치되는 상부 히터(260)를 포함하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 따르면, 본체(120)의 내외측에 히터(200, 220, 240, 260)를 설치하여 본체(120) 내의 온도를 균일하게 유지함으로써 본체(120) 내에서 소스가스가 응축되는 것을 방지할 수 있다.Disclosed is a canister for supplying a source gas introduced into a deposition chamber during thin film deposition by chemical vapor deposition. The canister 100 according to the present invention includes a main body 120; An external heater 200 installed outside the main body 120; An internal heater 220 installed inside the main body 120; A lower heater 240 installed below the main body 120; And an upper heater 260 installed above the main body 120. According to the present invention, by installing the heaters 200, 220, 240, 260 on the inside and outside of the main body 120 to maintain a uniform temperature in the main body 120 to prevent the source gas from condensing in the main body 120 can do.

화학기상 증착, 소스물질, 소스가스, 캐니스터, 히터, 응축 Chemical vapor deposition, source materials, source gases, canisters, heaters, condensation

Description

캐니스터{Canister}Canister {Canister}

본 발명은 화학기상 증착법에 의한 박막 증착시 소스물질을 기화시켜 증착챔버로 소스가스를 공급하는 캐니스터에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 본체의 내외측에 히터를 설치하여 본체 내부의 온도를 균일하게 유지함으로써 본체 내에서 소스가스가 응축되는 것을 방지할 수 있는 캐니스터에 관한 것이다.The present invention relates to a canister for supplying a source gas to a deposition chamber by vaporizing a source material during thin film deposition by chemical vapor deposition. More specifically, the present invention relates to a canister that can prevent a source gas from condensing in the main body by providing a heater inside and outside the main body to maintain a uniform temperature inside the main body.

화학기상 증착법(Chemical Vapor Deposition; CVD)에 의한 박막 증착 공정은 반도체 소자나 평판 디스플레이 등의 절연층, 능동층, 보호층 등의 제조시 반드시 필요한 공정이다.The thin film deposition process by Chemical Vapor Deposition (CVD) is an essential step in manufacturing insulating layers, active layers, protective layers and the like of semiconductor devices and flat panel displays.

CVD에 의해 증착된 박막의 물성은 증착압력, 증착온도, 증착시간 등의 CVD 공정 조건에 매우 민감하게 영향을 받는다. 특히, 증착압력의 변화에 따라 증착되는 박막의 조성, 밀도, 접착력, 증착 속도 등이 변할 수 있어서, 증착압력의 조절은 CVD 공정에서 아주 중요하다.Physical properties of thin films deposited by CVD are very sensitive to CVD process conditions such as deposition pressure, deposition temperature, and deposition time. In particular, the composition, density, adhesion, deposition rate, and the like of the deposited thin film may be changed according to the change in deposition pressure, so that the adjustment of the deposition pressure is very important in the CVD process.

일반적으로 CVD 공정에서 증착압력은 캐니스터(canister)로부터 공급되는 소스가스의 유량에 직접적으로 영향을 받는다. 캐니스터는 CVD 장치에서 증착하고자 하는 박막의 소스물질을 가열하여 소스가스로 기화시킨 후 이를 증착챔버로 공급하 는 장치이다. 따라서, CVD 공정에서 증착압력을 정확하게 제어하기 위해서는 무엇보다도 캐니스터에서의 소스물질의 기화 양(즉, 소스가스의 압력)을 정확하게 제어하여야 한다.In general, the deposition pressure in the CVD process is directly affected by the flow rate of the source gas supplied from the canister. The canister is a device for heating a source material of a thin film to be deposited in a CVD apparatus to vaporize it with a source gas and supply it to the deposition chamber. Therefore, in order to accurately control the deposition pressure in the CVD process, first of all, the amount of vaporization of the source material (ie, the pressure of the source gas) in the canister must be precisely controlled.

그러나, 종래의 캐니스터는 캐니스터 내부의 온도를 균일하게 유지할 수가 없어서 캐니스터 내에서 기화된 소스가스가 다시 응축됨으로써 소스물질의 기화 양 이 감소하여 증착챔버 내로 소스가스가 원활하게 공급되지 못하는 문제점이 있었다.However, in the conventional canister, the temperature inside the canister cannot be maintained uniformly, so that the source gas vaporized in the canister is condensed again, so that the amount of vaporization of the source material is reduced, so that the source gas cannot be smoothly supplied into the deposition chamber.

이에 본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본체의 내외측에 히터를 설치함으로써 본체 내부의 온도를 소스가스가 응축되지 않는 온도로 균일하게 유지할 수 있는 캐니스터를 제공하는 것을 목적으로 한다.Accordingly, the present invention has been made to solve the problems of the prior art as described above, by providing a heater on the inside and outside of the main body to provide a canister that can maintain the temperature inside the main body uniformly at a temperature at which source gas does not condense. For the purpose of

상술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 캐니스터는, 화학기상 증착법에 의한 박막 증착시 사용되는 소스가스를 증착챔버 내로 공급하는 캐니스터로서, 본체; 상기 본체의 외측에 설치되는 외부 히터; 상기 본체 내부에 설치되는 내부 히터; 상기 본체의 하측에 설치되는 하부 히터; 및 상기 본체의 상측에 설치되는 상부 히터를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the canister according to the present invention, the canister for supplying the source gas used in the deposition of the thin film by the chemical vapor deposition method into the deposition chamber, the body; An external heater installed outside the main body; An internal heater installed inside the main body; A lower heater installed below the main body; And an upper heater installed above the main body.

상기 외부 히터, 상기 하부 히터 및 상기 상부 히터 중 적어도 하나는 실리 콘 러버 히터일 수 있다.At least one of the external heater, the lower heater, and the upper heater may be a silicone rubber heater.

상기 내부 히터는 상기 내부 히터에서 발생된 열을 확산시키는 열 전도 디스크를 포함할 수 있다. The internal heater may include a heat conducting disk for diffusing heat generated by the internal heater.

상기 본체 내부의 온도를 측정하는 온도 센서를 더 포함할 수 있다. It may further include a temperature sensor for measuring the temperature inside the body.

상기 본체 내부로 소스물질을 공급하는 소스물질 공급관을 더 포함할 수 있다.It may further include a source material supply pipe for supplying a source material into the body.

본 발명에 따르면, CVD 장치의 캐니스터에 있어서, 본체의 내외측에 히터를 설치함으로써 본체 내부의 온도를 소스가스가 응축되지 않는 온도로 균일하게 유지할 수 있다.According to the present invention, in the canister of a CVD apparatus, by installing heaters inside and outside the main body, the temperature inside the main body can be kept uniform at a temperature at which source gas does not condense.

또한, 본 발명에 따르면, 캐니스터의 본체 내에서 기화된 소스가스가 다시 소스물질로 응축되는 것을 방지할 수 있다.In addition, according to the present invention, it is possible to prevent the source gas vaporized in the body of the canister to condense back to the source material.

또한, 본 발명에 따르면, 캐니스터의 본체 내에서 기화된 소스가스를 원활하게 증착챔버 내로 공급할 수 있다In addition, according to the present invention, the source gas evaporated in the main body of the canister can be smoothly supplied into the deposition chamber.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구성을 상세하게 설명하도록 한다.Hereinafter, the configuration of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 캐니스터(100)의 구성을 나타내는 단면도이다. 1 is a cross-sectional view showing the configuration of a canister 100 according to an embodiment of the present invention.

도시한 바와 같이, 캐니스터(100)는 소스물질이 기화되는 본체(120); 본체(120)의 외측에 설치되는 외부 히터(200); 본체(120)의 내부에 설치되는 내부 히 터(220); 본체(120)의 하측에 설치되는 하부 히터(240); 및 본체(120)의 상측에 설치되는 상부 히터(260)를 포함하여 구성된다.As shown, the canister 100 includes a body 120 in which the source material is vaporized; An external heater 200 installed outside the main body 120; An internal heater 220 installed inside the main body 120; A lower heater 240 installed below the main body 120; And an upper heater 260 installed above the main body 120.

먼저, 본체(120)는 소스물질이 저장되고 기화되는 공간을 제공한다. 도 1을 참조하면, 본체(120)는 대략 원통형으로서 내부에 소정의 공간을 갖는다. First, the body 120 provides a space in which the source material is stored and vaporized. Referring to FIG. 1, the main body 120 is substantially cylindrical and has a predetermined space therein.

본체(120)의 상부에는 본체(120)의 내부 공간을 외부와 격리하는 커버(140)가 설치된다. 본체(120)는 플랜지(122)를 통하여 커버(140)과 연결된다. 도 2는 캐니스터(100)의 본체(120)와 커버(140)의 결합 상태를 나타내는 도면이다.A cover 140 is installed above the main body 120 to insulate the internal space of the main body 120 from the outside. The body 120 is connected with the cover 140 through the flange 122. 2 is a view illustrating a coupling state of the main body 120 and the cover 140 of the canister 100.

도시한 바와 같이, 커버(140)에는 운반가스 저장부(미도시)와 본체(120)를 연결하여 운반가스를 공급받을 수 있도록 하는 운반가스 공급관(160a)과 소스물질이 기화되어 발생된 소스가스가 운반가스와 함께 증착챔버(미도시)로 공급될 수 있도록 하는 소스가스 배출관(160b)을 설치한다. 운반가스 공급관(160a)과 소스가스 배출관(160b) 상에는 공급되는 운반가스의 유량과 배출되는 소스가스의 유량을 제어할 수 있는 제어 수단, 예를 들어 조절 밸브(미도시) 등을 각각 설치하는 것이 바람직하다. As shown, the cover 140 is connected to a carrier gas storage unit (not shown) and the main body 120 so that a carrier gas supply pipe 160a and a source material generated to vaporize the source gas are source gas generated. The source gas discharge pipe 160b to be supplied to the deposition chamber (not shown) with the carrier gas is installed. On the carrier gas supply pipe 160a and the source gas discharge pipe 160b, it is preferable to provide control means for controlling the flow rate of the supplied carrier gas and the flow rate of the discharged source gas, for example, a control valve (not shown). desirable.

또한, 커버(140)에는 본체(120) 내부로 소스물질을 공급하는 소스물질 공급관(180)을 설치한다. 캐니스터(100)를 처음 사용할 때뿐만 아니라 캐니스터의 사용에 따라 소스물질이 모두 소모되었을 때 소스물질을 보충하는 경우에도 소스물질 공급관(180)을 통하여 본체(120) 내부로 소스물질을 공급할 수 있다. In addition, the cover 140 is provided with a source material supply pipe 180 for supplying the source material into the body 120. The source material may be supplied into the main body 120 through the source material supply pipe 180 even when the source material is replenished when the canister 100 is used for the first time and when the source material is used up according to the use of the canister.

또한, 도 1을 참조하면, 본체(120)의 외측에는 외부 히터(200)를 설치한다. 외부 히터(200)는 본체(120)의 측면과 플랜지(122)의 하부면을 모두 커버하도록 설 치하는 것이 바람직하다. 외부 히터(200)는 실리콘 러버 내부에 소정의 발열체가 매설된 실리콘 러버 히터(silicon rubber heater)를 사용하는 것이 바람직하다.In addition, referring to FIG. 1, an external heater 200 is installed outside the main body 120. The external heater 200 is preferably installed to cover both the side surface of the main body 120 and the lower surface of the flange 122. The external heater 200 may use a silicon rubber heater in which a predetermined heating element is embedded in the silicon rubber.

또한, 도 1을 참조하면, 본체(120)의 내부에는 내부 히터(220)가 설치된다. 내부 히터(220)는 로드 형상이고, 본체(120)의 상부에 설치되는 커버(140)의 중심에서 하부를 향하며, 본체(120)의 중심축 상에 배치되도록 설치된다. In addition, referring to FIG. 1, an internal heater 220 is installed inside the main body 120. The internal heater 220 has a rod shape, and faces downward from the center of the cover 140 installed on the upper portion of the main body 120, and is disposed to be disposed on the central axis of the main body 120.

내부 히터(220)에는 내부 히터(220)에서 발산된 열을 본체(120) 내에 저장된 소스물질에 전체적으로 균일하게 전달할 수 있도록 평판 형태로 형성된 복수개의 열 전도 디스크(230)를 일정한 각거리로 설치할 수 있다. 열 전도 디스크(230)는 내부 히터(220)를 중심으로 90도 간격으로 4개가 설치될 수 있으나, 설치 개수와 설치 간격은 필요에 따라 다양하게 변경될 수 있다. 한편, 열 전도 디스크(230)의 단부는 본체(120)의 내주면에 접촉하지 않도록 하는 것이 바람직하다. 또한, 본체(120) 내에서 소스물질이 기화되어 증착챔버로 원활하게 유입될 수 있도록 열 전도 디스크(230)는 수직 방향으로[즉, 내부 히터(220)와 평행하게] 설치하는 것이 바람직하다. 내부 히터(220)는 스테인레스 스틸 히터인 것이 바람직하며, 열 전도 디스크(230)의 재질은 스테인레스 스틸인 것이 바람직하다.The internal heater 220 may be provided with a plurality of heat conducting disks 230 formed in a flat shape at a constant angular distance so as to uniformly transmit heat emitted from the internal heater 220 to the source material stored in the main body 120. . Four heat conducting disks 230 may be installed at intervals of 90 degrees with respect to the internal heater 220, but the number of installation and the installation interval may be variously changed as necessary. On the other hand, it is preferable that the end of the heat conducting disk 230 does not contact the inner circumferential surface of the main body 120. In addition, the heat conducting disk 230 may be installed in the vertical direction (ie, parallel to the internal heater 220) so that the source material may be vaporized in the main body 120 and smoothly introduced into the deposition chamber. The internal heater 220 is preferably a stainless steel heater, the material of the heat conducting disk 230 is preferably stainless steel.

또한, 도 1을 참조하면, 본체(120)의 하측으로는 하부 히터(240)가 설치된다. 하부 히터(240)는 본체(120)의 하부면을 모두 커버하도록 설치하는 것이 바람직하다. 하부 히터(240)는 실리콘 러버(silicon rubber) 히터인 것이 바람직하다.In addition, referring to FIG. 1, a lower heater 240 is installed below the main body 120. The lower heater 240 is preferably installed to cover all of the lower surface of the main body 120. The lower heater 240 is preferably a silicon rubber heater.

또한, 도 1을 참조하면, 본체(120)의 상측으로는 상부 히터(260)가 설치된다. 상부 히터(260)는 외부 히터(200)로 커버되지 않는 플랜지(122)의 측면과 커 버(140)의 외부면을 모두 커버하도록 설치하는 것이 바람직하다. 상부 히터(260)는 실리콘 러버(silicon rubber) 히터인 것이 바람직하다.In addition, referring to FIG. 1, an upper heater 260 is installed above the main body 120. The upper heater 260 is preferably installed to cover both the side surface of the flange 122 and the outer surface of the cover 140, which is not covered by the external heater 200. The upper heater 260 is preferably a silicon rubber heater.

상술한 바와 같이, 본 실시예에서는 외부 히터(200), 하부 히터(240) 및 상부 히터(260)가 각각 별도의 구성으로서 기술되어 있지만 반드시 이에 한정되는 것은 아니고, 예를 들어 외부 히터(200), 하부 히터(240) 및 상부 히터(260)가 일체형으로 본체(120), 플랜지(122) 및 커버(140)의 전체 외곽을 감싸도록 하는 것도 가능하다.As described above, in the present embodiment, the external heater 200, the lower heater 240, and the upper heater 260 are described as separate components, respectively, but are not necessarily limited thereto. For example, the external heater 200 is described. In addition, the lower heater 240 and the upper heater 260 may be integrally wrapped around the entire outer portion of the body 120, the flange 122, and the cover 140.

외부 히터(200), 하부 히터(240) 및 상부 히터(260)가 각각 별도의 구성인 경우 각 히터의 연결 방법은 특별하게 제한되지 않으며 공지의 체결 수단을 사용할 수 있다.When the external heater 200, the lower heater 240 and the upper heater 260 are each configured separately, the connection method of each heater is not particularly limited and a known fastening means may be used.

상술한 바와 같은 구성에 따르면, 본원발명의 캐니스터(100)는 외부 히터(200), 하부 히터(240) 및 상부 히터(260)가 본체(120), 플랜지(122) 및 커버(140)의 전체 외곽을 감싸도록 설치되고, 동시에 내부 히터(220)가 본체(120) 내부에 설치되어 있어서 본체(120) 내부의 온도를 균일하게 유지할 수 있는 이점이 있다. 이는 캐니스터(100)의 외부 환경의 영향 등으로 본체(100) 내부의 온도가 소정의 온도(소스가스가 응축되는 온도) 이하로 하강하여 기화된 소스가스가 다시 소스물질로 응축되는 현상을 방지함으로써 소스가스가 캐니스터로부터 증착챔버로 원활하게 공급될 수 있도록 한다.According to the configuration as described above, the canister 100 of the present invention is the external heater 200, the lower heater 240 and the upper heater 260 is the entire body 120, the flange 122 and the cover 140 It is installed to surround the outside, and at the same time, the internal heater 220 is installed inside the main body 120, which has the advantage of maintaining the temperature inside the main body 120 uniformly. This is because the internal temperature of the main body 100 falls below a predetermined temperature (temperature at which the source gas condenses) due to the influence of the external environment of the canister 100, thereby preventing the vaporized source gas from condensing back into the source material. The source gas can be smoothly supplied from the canister to the deposition chamber.

한편, 본체(120)의 내측 하부에는 본체(120) 내부의 온도를 측정하는 'L' 형상의 온도 센서(280)를 설치할 수 있다. 온도 센서(280)는 본체(120) 내부의 온도 를 모니터링 하여 본체(120) 내부의 온도가 항상 소정의 설정 온도(예를 들어, 소스가스의 응축이 이루어지지 않는 온도)를 유지할 수 있도록 한다. 본체(120) 내부의 온도를 정확하게 측정하기 위하여 온도 센서(280)는 외부 히터(200), 내부 히터(220) 및 하부 히터(240)와 직접 접촉하지 않도록 하는 것이 바람직하다. Meanwhile, a temperature sensor 280 having an 'L' shape for measuring a temperature inside the main body 120 may be installed at an inner lower portion of the main body 120. The temperature sensor 280 monitors the temperature inside the main body 120 so that the temperature inside the main body 120 can always maintain a predetermined set temperature (eg, a temperature at which source gas does not condense). In order to accurately measure the temperature inside the main body 120, the temperature sensor 280 may not be in direct contact with the external heater 200, the internal heater 220, and the lower heater 240.

본 발명은 상술한 바와 같이 바람직한 실시예를 들어 도시하고 설명하였으나, 상기 실시예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형과 변경이 가능하다. 그러한 변형예 및 변경예는 본 발명과 첨부된 특허청구범위의 범위 내에 속하는 것으로 보아야 한다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is clearly understood that the same is by way of illustration and example only and is not to be taken in conjunction with the present invention. Variations and changes are possible. Such modifications and variations are intended to fall within the scope of the invention and the appended claims.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 캐니스터의 구성을 나타내는 단면도. 1 is a cross-sectional view showing the configuration of a canister according to an embodiment of the present invention.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 캐니스터의 본체와 커버의 결합 상태를 나타내는 도면. Figure 2 is a view showing a coupling state of the body and the cover of the canister according to an embodiment of the present invention.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

100: 캐니스터 100: canister

120: 본체 120: main body

122: 플랜지122: flange

140: 커버140: cover

160a: 운반가스 공급관160a: carrier gas supply pipe

160b: 소스가스 배출관160b: source gas discharge pipe

180: 소스물질 공급관180: source material supply pipe

200: 외부 히터200: external heater

220: 내부 히터220: internal heater

230: 열전도 디스크230: thermally conductive disk

240: 하부 히터240: lower heater

260: 상부 히터260: upper heater

280: 온도 센서280: temperature sensor

Claims (5)

화학기상 증착법에 의한 박막 증착시 사용되는 소스가스를 증착챔버 내로 공급하는 캐니스터로서, A canister for supplying a source gas used in the deposition of a thin film by chemical vapor deposition into the deposition chamber, 본체;main body; 상기 본체의 외측면을 따라 설치되는 외부 히터; An external heater installed along an outer surface of the main body; 상기 본체의 내부에 설치되는 내부 히터;An internal heater installed inside the main body; 상기 본체의 하측에 설치되는 하부 히터; 및 A lower heater installed below the main body; And 상기 본체의 상측에 설치되는 상부 히터; An upper heater installed above the main body; 를 포함하며,Including; 상기 내부 히터는 상기 내부 히터에서 발생된 열을 확산시키는 열 전도 디스크를 포함하는 것을 특징으로 하는 캐니스터. And the internal heater comprises a heat conducting disk for diffusing heat generated by the internal heater. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 외부 히터, 상기 하부 히터 및 상기 상부 히터 중 적어도 하나는 실리콘 러버 히터인 것을 특징으로 하는 캐니스터.And at least one of the external heater, the lower heater, and the upper heater is a silicon rubber heater. 삭제delete 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 본체 내부의 온도를 측정하는 온도 센서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 캐니스터.Canister further comprises a temperature sensor for measuring the temperature inside the body. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 본체 내부로 소스물질을 공급하는 소스물질 공급관을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 캐니스터. Canister further comprises a source material supply pipe for supplying a source material into the body.
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