KR101126106B1 - Apparatus For Supplying Source Gas - Google Patents
Apparatus For Supplying Source Gas Download PDFInfo
- Publication number
- KR101126106B1 KR101126106B1 KR1020080106630A KR20080106630A KR101126106B1 KR 101126106 B1 KR101126106 B1 KR 101126106B1 KR 1020080106630 A KR1020080106630 A KR 1020080106630A KR 20080106630 A KR20080106630 A KR 20080106630A KR 101126106 B1 KR101126106 B1 KR 101126106B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- source gas
- condensation
- body portion
- condensed
- temperature
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
- C23C16/455—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for introducing gases into reaction chamber or for modifying gas flows in reaction chamber
- C23C16/45557—Pulsed pressure or control pressure
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
- C23C16/455—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for introducing gases into reaction chamber or for modifying gas flows in reaction chamber
- C23C16/45561—Gas plumbing upstream of the reaction chamber
Abstract
화학기상 증착법에 의한 박막 증착시 원료가 되는 소스물질을 가스화하여 증착챔버 내로 공급하는 소스가스 공급장치가 개시된다. 본 발명에 따른 소스가스 공급장치(200)는 소스물질을 가열하여 소스가스를 생성하는 소스가스 생성부(210); 및 소스가스 생성부(210)에서 생성된 소스가스가 유입되어 응축되는 소스가스 응축부(240)를 포함하되, 소스가스 응축부(240)에 응축된 소스가스(245)의 응축량이 포화 응축량에 도달할 때까지 소스가스 생성부(210)로부터 소스가스 응축부(240)로 소스가스의 유입을 진행하여 소스가스 응축부(240)에 소스가스를 응축시키고, 소스가스 응축부(240)에 응축된 소스가스(245)의 응축량이 포화 응축량에 도달한 이후는 소스가스 생성부(210)로부터 소스가스 응축부(240)로 소스가스의 유입을 차단하고 소스가스 응축부(240)에 응축되어 있던 소스가스를 증착챔버(250)로 유입시키는 것을 특징으로 한다.Disclosed is a source gas supply apparatus for gasifying a source material, which is a raw material, when a thin film is deposited by a chemical vapor deposition method, into a deposition chamber. Source gas supply apparatus 200 according to the present invention includes a source gas generator 210 for heating the source material to generate a source gas; And a source gas condenser 240 in which the source gas generated by the source gas generator 210 is introduced and condensed, wherein the amount of condensation of the source gas 245 condensed in the source gas condenser 240 is saturated. Source gas is introduced from the source gas condenser 240 to the source gas condenser 240 until it reaches the condensed source gas in the source gas condenser 240, and the source gas condenser 240 After the condensation amount of the condensed source gas 245 reaches the saturated condensation amount, the source gas is blocked from the source gas generating unit 210 to the source gas condensing unit 240 and condensed in the source gas condensing unit 240. Characterized in that the source gas is introduced into the deposition chamber 250.
화학기상 증착법, 소스가스, 운반가스, 박막증착, 압력 제어, 유량 제어 Chemical vapor deposition, source gas, carrier gas, thin film deposition, pressure control, flow control
Description
본 발명은 화학기상 증착법에 의한 박막 증착시 증착챔버 내의 소스가스의 압력을 제어할 수 있는 소스가스 공급장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 포화 응축량에 해당하는 소스가스만을 증착챔버 내로 유입시킴으로써 증착챔버 내의 소스가스의 압력을 정확하게 제어할 수 있는 소스가스 공급장치에 관한 것이다.The present invention relates to a source gas supply device that can control the pressure of the source gas in the deposition chamber during the thin film deposition by chemical vapor deposition. More specifically, the present invention relates to a source gas supply device capable of accurately controlling the pressure of the source gas in the deposition chamber by introducing only the source gas corresponding to the saturated condensation amount into the deposition chamber.
화학기상 증착법(Chemical Vapor Deposition; CVD)에 의한 박막 증착은 반도체 소자의 절연층과 능동층, 액정 표시 소자의 투명 전극, 전기 발광표시 소자의 발광층과, 보호층 등의 여러 응용에 있어 기술적으로 매우 중요하다. 일반적으로, CVD에 의해 증착된 박막의 물성은 증착 압력, 증착 온도, 증착 시간 등의 CVD 공정 조건에 매우 민감하게 영향을 받는다. 예를 들어, 증착 압력의 변화에 따라 증착되는 박막의 조성, 밀도, 접착력, 증착 속도 등이 변할 수 있다.Thin film deposition by Chemical Vapor Deposition (CVD) is very technically applicable in many applications such as insulating layers and active layers of semiconductor devices, transparent electrodes of liquid crystal display devices, light emitting layers of electroluminescent display devices, and protective layers. It is important. In general, physical properties of thin films deposited by CVD are very sensitive to CVD process conditions such as deposition pressure, deposition temperature, and deposition time. For example, the composition, density, adhesion, deposition rate, and the like of the thin film to be deposited may vary depending on the deposition pressure.
CVD의 경우 증착 압력은 증착하고자 하는 박막 물질의 원료를 공급하는 소스가스 공급장치로부터 공급되는 소스가스의 유량(즉, 소스가스의 압력)에 직접적으로 영향을 받는다. 즉, CVD에서 증착 압력을 적절하게 제어하기 위해서는 무엇보다도 소스가스 공급장치의 소스가스의 유량을 정확하게 조절하여야 한다. 특히, 증착 속도를 정밀하고 일정하게 조절할 필요가 있는 경우에 소스가스의 유량 조절의 중요성이 더욱 커진다.In the case of CVD, the deposition pressure is directly influenced by the flow rate of the source gas (ie, the pressure of the source gas) supplied from the source gas supplier supplying the raw material of the thin film material to be deposited. That is, in order to properly control the deposition pressure in the CVD, first of all, the flow rate of the source gas of the source gas supply device must be accurately adjusted. In particular, when the deposition rate needs to be precisely and constantly adjusted, the importance of controlling the flow rate of the source gas becomes more important.
도 1은 종래의 소스가스 공급장치(100)의 구성을 나타내는 도면이다. 종래의 소스가스 공급장치(100)는 소스물질(120)을 가열하여 소스가스를 생성하는 소스가스 생성부(110), 히터(130), 운반가스 공급부(140), 증착챔버(150) 및 다수의 밸브(161 내지 164)로 구성된다. 1 is a view showing the configuration of a conventional source gas supply device (100). The conventional source
일반적으로, 소스물질(120)은 상온에서 고체 또는 액체 상태로 존재하기 때문에 소스물질(120)이 소스가스화 하기 위해서는 소스물질(120)을 상온 이상으로 가열해야 되는데, 이때, 히터(130)가 소스물질(120)의 가열 수단으로서 사용된다.In general, since the
통상적으로, 소스가스는 비중이 큰 관계로 이동성이 떨어지기 때문에 소스가스를 증착챔버(150)로 원활하게 이동시키기 위해서 운반가스의 도움을 받는다. 다수의 밸브(161 내지 164)는 상황에 따라 개폐되어 소스가스 및 운반가스의 유량 또는 압력을 조절한다. 예를 들어, 운반가스를 사용하지 않는 경우에는 밸브(161, 163)는 폐쇄된다.Typically, since the source gas is inferior in mobility due to its high specific gravity, the carrier gas is assisted to smoothly move the source gas into the
그런데, 이와 같은 종래의 소스가스 공급장치(100)는 다음과 같은 문제점이 있다. 먼저, 소스가스 생성부(110)에 남아 있는 소스물질(120)의 양에 따라 소스물질(120)의 휘발성이 변화하기 때문에 밸브(162)의 개폐하는 것만으로는 소스가스의 압력을 정확하게 조절할 수 없게 된다. 또한, 소스물질(120)을 가열함으로 인해서 소스물질(120)의 휘발 및 응축 과정이 반복되면, 소스물질(120)의 휘발 표면적에 변화가 생겨 소스물질(120)의 휘발성이 변화하므로, 역시 소스가스의 압력을 정확하게 조절하기 어렵게 된다. 특히, 소스물질(120)이 분말 형태일 경우에 소스물질(120)의 표면 조건의 변화가 더욱 커지기 때문에, 상기의 문제점은 더욱 심각해지게 된다.However, the conventional source
이에 본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 화학기상 증착법에 의한 박막 증착시 증착챔버 내의 소스가스의 압력을 정확하게 제어할 수 있는 소스가스 공급장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.Accordingly, the present invention has been made to solve the problems of the prior art as described above, and an object of the present invention is to provide a source gas supply device that can accurately control the pressure of the source gas in the deposition chamber during thin film deposition by chemical vapor deposition method. do.
상술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 소스가스 공급장치는, 화학기상 증착법에 의한 박막 증착시 소스가스를 증착챔버에 공급하는 소스가스 공급장치로서, 소스물질을 가열하여 소스가스를 생성하는 소스가스 생성부; 및 상기 소스가스 생성부에서 생성된 소스가스가 유입되어 응축되는 소스가스 응축부를 포함하되, 상기 소스가스 응축부에 응축된 소스가스의 응축량이 포화 응축량에 도달할 때까지 상기 소스가스 생성부로부터 상기 소스가스 응축부로 소스가스의 유입을 진행하여 상기 소스가스 응축부에 소스가스를 응축시키고, 상기 소스가스 응축부에 응축된 소스가스의 응축량이 포화 응축량에 도달한 이후는 상기 소스가스 생성부로부터 상기 소스가스 응축부로 소스가스의 유입을 차단하고 상기 소스가스 응축부에 응축되어 있던 소스가스를 상기 증착챔버로 유입시키는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the source gas supply apparatus according to the present invention is a source gas supply device for supplying the source gas to the deposition chamber during the thin film deposition by chemical vapor deposition method, the source material is heated to generate the source gas Source gas generating unit; And a source gas condensation unit in which the source gas generated in the source gas generating unit is introduced and condensed, from the source gas generating unit until the amount of condensation of the source gas condensed in the source gas condensing unit reaches a saturated condensation amount. The source gas is introduced into the source gas condenser to condense the source gas to the source gas condenser, and after the condensation amount of the source gas condensed to the source gas condenser reaches the saturated condensation amount, the source gas generator It is characterized in that the inlet of the source gas from the source gas condensation unit from the source gas condensation unit is blocked and the source gas condensed in the source gas condensation unit is introduced into the deposition chamber.
상기 소스가스 응축부는 일정한 거리를 두고 대향하여 배치되는 제1 바디부 및 제2 바디부를 포함할 수 있다.The source gas condensation part may include a first body part and a second body part disposed to face each other at a predetermined distance.
상기 소스가스 응축부에 응축된 소스가스의 응축량이 포화 응축량에 도달할 때까지 상기 제1 바디부의 온도는 상기 소스가스의 응축 온도보다 낮고 상기 제2 바디부의 온도는 상기 소스가스의 응축 온도보다 높게 조절되며, 상기 소스가스 응축부에 응축된 소스가스의 응축량이 포화 응축량에 도달한 이후 상기 제1 바디부 및 상기 제2 바디부의 온도는 상기 소스가스의 응축 온도보다 높게 조절될 수 있다.The temperature of the first body portion is lower than the condensation temperature of the source gas and the temperature of the second body portion is higher than the condensation temperature of the source gas until the amount of condensation of the source gas condensed on the source gas condensation reaches a saturated condensation amount. Highly adjusted, after the condensation amount of the source gas condensed in the source gas condensation unit reaches the saturated condensation amount, the temperature of the first body portion and the second body portion may be adjusted higher than the condensation temperature of the source gas.
상기 제1 바디부와 상기 제2 바디부 사이의 온도 차이 및 상기 제1 바디부와 상기 제2 바디부 사이의 거리 중 적어도 하나에 따라 상기 소스가스의 포화 응축량이 결정될 수 있다.The saturated condensation amount of the source gas may be determined according to at least one of a temperature difference between the first body part and the second body part and a distance between the first body part and the second body part.
상기 제1 바디부에는 제1 온도 조절부가 연결되고 상기 제2 바디부에는 제2 온도 조절부가 연결될 수 있다.A first temperature controller may be connected to the first body, and a second temperature controller may be connected to the second body.
상기 제1 바디부 및 상기 제2 바디부는 판 구조물일 수 있다.The first body portion and the second body portion may be a plate structure.
상기 제1 바디부는 기둥 구조물이고 상기 제2 바디부는 상기 제1 바디부를 둘러싸는 속이 빈 기둥 구조물일 수 있다.The first body portion may be a pillar structure, and the second body portion may be a hollow pillar structure surrounding the first body portion.
상기 소스가스 응축부는 복수개가 병렬로 설치될 수 있다.A plurality of the source gas condensation unit may be installed in parallel.
본 발명에 따른 소스가스 공급장치는 화학기상 증착법에 의한 박막 증착시 소스가스 생성부 내의 소스물질의 상태와 관계없이 증착챔버 내로 유입되는 소스가스의 양을 정확하게 제어함으로써, 증착챔버 내에서 이루어지는 증착 공정에 있어서 증착 압력을 정확하게 조절할 수 있는 효과가 있다.The source gas supply apparatus according to the present invention is a deposition process made in the deposition chamber by precisely controlling the amount of source gas flowing into the deposition chamber regardless of the state of the source material in the source gas generating unit during the thin film deposition by chemical vapor deposition method There is an effect that can accurately control the deposition pressure.
후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실 시예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시예에 관련하여 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시예로 구현 될 수 있다. 또한, 각각의 개시된 실시예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는 적절하게 설명된다면, 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일 또는 유사한 기능을 지칭한다. DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The following detailed description of the invention refers to the accompanying drawings that show, by way of illustration, specific embodiments in which the invention may be practiced. These embodiments are described in sufficient detail to enable those skilled in the art to practice the invention. It should be understood that the various embodiments of the present invention are different but need not be mutually exclusive. For example, certain shapes, structures, and characteristics described herein may be embodied in other embodiments without departing from the spirit and scope of the invention with respect to one embodiment. It is also to be understood that the position or arrangement of the individual components within each disclosed embodiment may be varied without departing from the spirit and scope of the invention. The following detailed description, therefore, is not to be taken in a limiting sense, and the scope of the present invention is defined only by the appended claims, along with the full range of equivalents to which such claims are entitled. Like reference numerals in the drawings refer to the same or similar functions throughout the several aspects.
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 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 소스가스 공급장치(200)의 구성을 상세하게 나타내는 도면이다.2 is a view showing in detail the configuration of the source
도 2를 참조하면, 소스가스 공급장치(200)는 소스가스 생성부(210), 운반가스 공급부(220), 유량 제어부(230), 소스가스 응축부(240), 증착챔버(250), 바이패스부(260), 다수의 밸브부(271 내지 276) 및 상기 구성요소들을 연결하는 가스 통로(280)를 포함한다.2, the source
먼저, 소스가스 생성부(210)는 히터(214)를 이용하여 소스물질(212)을 가열함으로써, 소스물질(212)로부터 소스가스(미도시됨)를 생성하는 기능을 수행한다. 여기서, 소스물질(212)은 증착 공정에서 사용되는 소스가스의 원료가 되는 것으로서, 일반적으로 상온에서 고체 또는 액체 상태로 존재한다. 한편, 히터(214)는 소스가스 생성부(210) 내에 존재하는 고체 상태의 소스물질(212)을 소스가스화(化)하기 위하여 소스물질(212)을 상온 이상의 온도로서 가열할 수 있다.First, the
운반가스 공급부(220)는 소스가스 생성부(210)에서 생성된 소스가스가 후술할 소스가스 응축부(240), 증착챔버(250) 및 바이패스부(260)까지 원활하게 전달될 수 있도록 소스가스를 운반하는 역할을 수행하는 소정의 운반가스를 공급한다. 통상적으로, 금속 원소로 이루어진 소스가스는 비중이 크고 이동성이 떨어지기 때문에, 이를 원활하게 전달시키기 위한 수단으로서 별도의 운반가스가 요구된다. 여기서, 운반가스는 가벼워야 하는 동시에 증착공정에 영향을 미치지 않아야 하므로, 비중이 작고 반응성이 낮은 것이 바람직하다. 예를 들면, 운반가스에는 아르곤(Ar), 질소(N2) 등의 불활성 기체가 포함될 수 있을 것이다.The carrier
유량 제어부(230)는 운반가스 공급부(220)로부터 공급되는 운반가스의 유량을 검출하고 이를 제어하는 기능을 수행한다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 유량 제어부(230)는 운반가스의 공급을 안정화시킴으로써 운반가스가 소스가스 생성부(210) 및 후술할 소스가스 응축부(240)에 안정적으로 공급될 수 있도록 한다.The
소스가스 응축부(240)는 일단이 소스가스 생성부(210)와 연결되고 다른 일단은 증착챔버(250) 및 바이패스부(260)와 연결되는 구성요소로서, 소스가스 생성부(210)로부터 유입되는 소스가스를 응축 또는 휘발시키는 기능을 수행한다. 보다 구체적으로는, 소스가스 응축부(240)는 소스가스 응축부(240)에 응축된 소스가스의 응축량이 포화 응축량에 도달할 때까지 소스가스를 응축시키고, 소스가스 응축부(240)에 응축된 소스가스의 응축량이 포화 응축량에 도달한 이후에는 소스가스 응축부(240)에 응축되어 있던 소스가스를 증착챔버(250)로 유입시킴으로써, 증착챔버(250)에 유입되는 소스가스의 양을 정확하게 제어하는 기능을 수행한다. 이하에서는, 본 발명의 일 실시예에 따른 소스가스 응축부(240)의 구성 및 동작 원리를 상세하게 살펴보기로 한다.The
본 발명의 일 실시예에 따르면, 소스가스 응축부(240)는 일정한 거리를 두고 대향하여 배치되는 제1 바디부(241) 및 제2 바디부(243)를 포함할 수 있다. 여기서, 제1 바디부(241)와 제2 바디부(243)는 다양한 형상으로 이루어질 수 있는데, 일 예로 제1 바디부(241) 및 제2 바디부(243)는 판 구조물일 수 있으며, 다른 예로 제1 바디부(241)는 기둥 구조물이고 제2 바디부(243)는 제1 바디부(241)를 둘러싸는 속이 빈 기둥 구조물일 수도 있다. 다만, 제1 바디부(241) 및 제2 바디부(243)의 형상이 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 목적을 달성할 수 있는 범위 내에서 적절히 변경될 수 있음을 밝혀둔다.According to an embodiment of the present invention, the source
한편, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1 바디부(241)와 제2 바디부(243)에는 각각 제1 온도 조절부(242)와 제2 온도 조절부(244)가 연결될 수 있으며, 이에 따라, 제1 바디부(241)와 제2 바디부(243)의 온도는 서로 독립적으로 조절될 수 있다. 예를 들면, 제1 바디부(241)의 온도는 소스가스가 응축되기 시작하는 온도(이하에서는 "소스가스의 응축 온도"라고 함)보다 낮게 조절될 수 있고, 이와 반대로, 제2 바디부(243)의 온도는 소스가스의 응축 온도보다 높게 조절될 수도 있다. 다만, 제1 온도 조절부(242) 및 제2 온도 조절부(244)의 온도가 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 목적을 달성할 수 있는 범위 내에서 적절하게 변경될 수 있음은 당연하다고 할 것이다.Meanwhile, according to an embodiment of the present invention, the
본 발명의 일 실시예에 따라, 소스가스 응축부(240)에서 수행되는 소스가스의 응축 과정을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.According to an embodiment of the present invention, the condensation process of the source gas performed in the source
(i) 먼저, 소스가스 응축부(240)에 소스가스가 유입되기 시작하면, 제1 바디부(241)의 온도를 소스가스의 응축 온도보다 낮게 조절하는 동시에 제2 바디부(243)의 온도를 소스가스의 응축 온도보다 높게 조절함으로써, 제1 바디부(241)에만 소스가스가 응축되도록 할 수 있다. 또한, 제1 바디부(241)에 응축된 소스가스는 소정의 두께를 갖는 층(245)을 형성할 수 있으며, 소스가스가 계속적으로 응축됨에 따라 응축된 소스가스층(245)의 두께는 점점 두꺼워질 수 있다.(i) First, when source gas starts to flow into the
(ii) 한편, 소스가스의 응축 온도보다 높은 온도로 설정된 제2 바디부(243)은 제1 바디부(241)와 일정한 거리를 두고 대향하여 형성되어 있기 때문에, 제1 바디부(241)에 충분히 많은 양의 소스가스가 응축되면 그 응축된 소스가스층(245)이 제2 바디부(243)와의 거리가 가까워지게 되고, 이에 따라, 고온의 제2 바디부(243)로 인하여 응축된 소스가스층(245) 표면의 온도가 상승하여 소스가스가 더 이상 응축되지 않게 될 수 있다. 즉, 소스가스 응축부(240)에서 이루어지는 소스가스의 응축은 포화 상태에 이르게 되고, 이때 소스가스 응축부(240)에는 포화 응축량의 소스가스만이 응축되어 있게 된다.(ii) On the other hand, since the
(iii) 소스가스 응축부(240)에 응축된 소스가스의 응축량이 포화 응축량에 도달한 이후에는, 소스가스 생성부(210)로부터 소스가스 응축부(240)로의 소스가스의 유입을 차단하고 소스가스 응축부(240)(정확하게는, 제1 바디부(241))에 응축되어 있던 포화 응축량의 소스가스만을 휘발시킴으로써 증착챔버(250)로 소스가스를 유입시킬 수 있다. 여기서, 소스가스 유입을 차단하는 것은 후술할 밸브부(271 내지 276)에 의하여 수행될 수 있는데, 구체적으로는, 소스가스 응축부(240)의 소스가스 생성부(210)측 일단에 위치하는 제4 밸브(274)를 잠금으로써 소스가스 생성부(210)로부터 소스가스 응축부(240)로의 소스가스의 유입을 차단할 수 있다.(iii) after the condensation amount of the source gas condensed in the source
한편, 소스가스 응축부(240) 내에 포화 응축량의 소스가스를 응축시키는 동안에는 소스가스 응축부(240)로부터 배출되는 소스가스의 양이 정확하게 제어될 수 없기 때문에, 이를 증착챔버(250)에 곧바로 유입시키는 것은 바람직하지 않다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 소스가스 응축부(240)에서 소스가스가 응축되고 있는 동안에 소스가스 응축부(240)를 통과하는 운반가스 및 소스가스가 증착챔버(250)가 아닌 바이패스부(260)로 유입되도록 후술할 밸브부(275 및 276)를 이용하여 소스가스의 이동 경로를 제어할 수 있다.On the other hand, during the condensation of the source gas of the saturated condensation amount in the source
이상에서 살펴본 바에 따르면, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 포화 응축량의 소스가스만을 소스가스 응축부(240)에 응축시킬 수 있으므로, 상기 소스가스의 포화 응축량을 조절함으로써 증착챔버(250)로 유입되는 소스가스의 양을 정확하게 제어할 수 있게 되는 효과가 달성된다. 이하에서는, 소스가스 응축부(240)에 응축되는 소스가스의 포화 응축량을 조절하는 구체적인 실시예에 대해 살펴보기로 한 다.As described above, according to an embodiment of the present invention, since only the source gas having a saturated condensation amount may be condensed on the source
본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1 바디부(241)의 온도, 제2 바디부(243)의 온도 및 제1 바디부(241)와 제2 바디부(243)의 온도 차이에 따라 소스가스 응축부(240)에 응축되는 소스가스의 포화 응축량이 조절될 수 있다. 구체적으로는, 제1 바디부(241)의 온도를 보다 낮게 설정하면 소스가스 응축부(240)에 응축되는 소스가스의 포화 응축량이 증가할 수 있고, 제2 바디부(243)의 온도를 보다 높게 설정하면 소스가스 응축부(240)에 응축되는 소스가스의 포화 응축량이 감소할 수 있다. 그리고, 제1 바디부(241)와 제2 바디부(243) 사이의 온도 차이가 클수록 소스가스 응축부(240)에 응축되는 소스가스의 포화 응축량이 증가할 수 있다.According to one embodiment of the invention, the source according to the temperature of the
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1 바디부(241)와 제2 바디부(243) 사이의 거리에 따라 소스가스 응축부(240)에 응축되는 소스가스의 포화 응축량이 조절될 수 있다. 구체적으로는, 제1 바디부(241)와 제2 바디부(243) 사이의 거리가 길수록 소스가스 응축부(240)에 응축되는 소스가스의 포화 응축량이 증가할 수 있다.Further, according to an embodiment of the present invention, the saturation condensation amount of the source gas condensed on the source
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 소스가스 응축부(240)에 의한 포화 응축량보다 많은 양의 소스가스가 필요한 경우에는, 소스가스 응축부(240)에 포화 응축량의 소스가스를 응축시키고 이를 증착챔버(250)로 유입시키는 과정을 1회 이상 반복적으로 수행할 수 있으며, 이로써 포화 응축량 이상의 소스가스를 증착챔버(250)로 유입시킬 수 있게 된다.In addition, according to an embodiment of the present invention, when a larger amount of source gas is required than the saturation condensation amount of the source
한편, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 소스가스 공급장치(200)는 복수개의 소스가스 응축부(240)를 포함할 수 있다. 예를 들면, 복수개의 소스가스 응축부(240)가 소스가스 생성부(210)와 증착챔버(250) 사이에서 병렬로 설치될 수 있는데, 이러한 경우에 각 소스가스 응축부(240)에 응축되는 소스가스의 응축량의 오차가 서로 상쇄될 수 있으므로, 증착챔버(250) 내로 유입되는 소스가스의 양을 더욱 정확하게 제어할 수 있게 된다.On the other hand, according to an embodiment of the present invention, the source
다음으로, 증착챔버(250)는 소스가스 응축부(240)로부터 유입되는 소스가스를 이용하여 기판(미도시됨) 상에 소정의 박막층(미도시됨)을 형성하는 기능을 수행한다. 여기서, 증착챔버(250)는 화학기상 증착법(Chemical Vapor Deposition; CVD)을 이용하여 박막층을 형성할 수 있는데, 예를 들면 화학기상 증착법에는 LPCVD(Low Pressure Chemical Vapor Deposition) 및 PECVD(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition) 등이 적용될 수 있다.Next, the
다음으로, 바이패스부(260)는 소스가스 응축부(240)로부터 전달되는 소스가스 중 압력 또는 유량이 제어되지 않은 소스가스를 외부로 배출시키는 기능을 수행한다. 예를 들면, 바이패스부(260)로서 공지의 벤트(vent)가 채택될 수 있다.Next, the
다음으로, 다수의 밸브부(271 내지 276)는 상황에 따라 소스가스의 전달 통로를 개폐함으로써 소스가스 및 운반가스의 압력 내지 유량을 조절하는 기능을 수행한다. 구체적으로는, 제1 밸브부(271) 및 제3 밸브부(273)는 운반가스 공급부(220)로부터 공급되는 운반가스의 유량을 조절하고, 제2 밸브부(272)는 소스가스 생성부(210)로부터 생성되는 소스가스의 유량을 조절할 수 있다. 또한, 제4 밸브부(274), 제5 밸브부(275) 및 제6 밸브부(276)는 각각 소스가스 응축부(240), 증착 챔버(250) 및 바이패스부(260)로 유입되는 소스가스의 유량을 조절할 수 있다.Next, the plurality of
앞에서 언급된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 소스가스 응축부(240)에 의하면, 증착챔버(250)로 유입되는 소스가스의 양을 정확하게 제어할 수 있게 된다. 특히, 본 발명의 일 실시예에 따른 소스가스의 양 또는 압력 제어는 원자층 단위 증착법(Atomic Layer Deposition; ALD)과 같이 원자층 단위 또는 그 이하의 박막 증착시와 같은 증착챔버 내로 유입되는 소스가스의 양을 미세하게 조절할 필요가 있는 경우에 더욱 효과적이다.As mentioned above, according to the source
도 3a 내지 3d는 소스가스 공급장치(200)의 소스가스 응축부(240)의 내부 구성 및 동작 단계의 일 예를 나타내는 도면이다. 참고로, 도 3a 내지 도 3d는 소스가스 응축부(240)의 단면을 예시적으로 나타내는 도면이다. 도 3a 내지 도 3d를 참조하여, 소스가스 응축부(240)의 동작 단계를 설명하면 다음과 같다.3A to 3D are views illustrating an example of an internal configuration and an operation step of the
먼저, 도 3a를 참조하면, 소스가스 응축부(240)의 제1 바디부(241) 및 제2 바디부(243)는 일정한 거리를 두고 대향하여 배치되는 판 구조물일 수 있는데, 제1 바디부(241) 및 제2 바디부(243)에 각각 연결된 제1 온도 조절부(242) 및 제2 온도 조절부(244)를 이용하여 제1 바디부(241) 및 제2 바디부(243)의 온도를 조절할 수 있다. 한편, 소스가스 응축부(240)의 양단은 소스가스의 전달 통로(280)와 연결될 수 있는데, 전달 통로(280)에는 소스가스가 이동하는 도중에 응축되지 않도록 전달 통로(280) 내의 온도를 일정 온도 이상으로 유지시키는 다수의 히터(282)가 연결될 수 있다.First, referring to FIG. 3A, the
다음으로, 도 3b를 참조하면, 소스가스 응축부(240)는 제1 바디부(241)의 온 도를 소스가스의 응축 온도보다 낮게 조절하고 제2 바디부(243)의 온도를 소스가스의 응축 온도보다 높게 조절함으로써 제1 바디부(241)에만 소스가스를 응축시킬 수 있다. 제1 바디부(241)에 응축된 소스가스(245)의 응축량이 증가하여 응축된 소스가스층(245)의 두께가 두꺼워짐에 따라, 소스가스가 새로이 응축되는 위치가 제2 바디부(243)(소스가스의 응축 온도보다 높은 온도로 설정됨)에 가까워지게 되면, 응축된 소스가스층(245) 위로 더 이상 소스가스가 응축되지 않게 되므로, 소스가스 응축부(240)에 응축된 소스가스의 응축량이 포화 응축량에 도달하게 된다.Next, referring to FIG. 3B, the
다음으로, 도 3c를 참조하면, 소스가스 응축부(240)에 응축된 소스가스의 응축량이 포화 응축량에 도달한 후에는, 소스가스 생성부(210)로부터 소스가스 응축부(240)로 소스가스의 유입을 차단하고 제1 바디부(241)의 온도를 소스가스의 응축 온도 이상으로 상승시킴으로써, 소스가스 응축부(240)에 응축되어 있던 소스가스를 휘발시켜 증착챔버(250)로 유입시킬 수 있다.Next, referring to FIG. 3C, after the condensation amount of the source gas condensed in the
마지막으로, 도 3d를 참조하면, 소스가스 응축부(240)에 응축되어 있던 소스가스를 모두 휘발시킴으로써 정확히 포화 응축량에 해당하는 소스가스를 증착챔버(250)로 유입시킬 수 있게 된다.Finally, referring to FIG. 3D, the source gas corresponding to the saturated condensation amount can be introduced into the
한편, 도 4a 내지 4d는 소스가스 공급장치(200)의 소스가스 응축부(240)의 내부 구성 및 동작 단계의 다른 예를 나타내는 도면이다. 참고로, 도 4a 내지 4d는 소스가스 응축부(240)의 단면을 예시적으로 나타내는 도면이다. 도 4a 내지 도 4d를 참조하여, 소스가스 응축부(240)의 동작 단계를 설명하면 다음과 같다.4A to 4D are diagrams illustrating another example of an internal configuration and an operation step of the
먼저, 도 4a를 참조하면, 소스가스 응축부(240)의 제1 바디부(241)는 기둥 구조물일 수 있고, 제2 바디부(243)는 제1 바디부(241)와 일정한 거리를 두고 대향하여 배치되는 동시에 제1 바디부(241)를 둘러싸는 속이 빈 기둥 구조물일 수 있다. 여기서, 제1 바디부(241) 및 제2 바디부(243)에 각각 연결된 제1 온도 조절부(242) 및 제2 온도 조절부(244)를 이용하여 제1 바디부(241) 및 제2 바디부(243)의 온도를 조절할 수 있다. 한편, 소스가스 응축부(240)의 양단은 소스가스의 전달 통로(미도시됨)와 연결될 수 있는데, 전달 통로(미도시됨)에는 소스가스가 이동하는 도중에 응축되지 않도록 전달 통로(미도시됨) 내의 온도를 일정 온도 이상으로 유지시키는 다수의 히터(미도시됨)가 연결될 수 있다.First, referring to FIG. 4A, the
다음으로, 도 4b를 참조하면, 소스가스 응축부(240)는 제1 바디부(241)의 온도를 소스가스의 응축 온도보다 낮게 조절하고 제2 바디부(243)의 온도를 소스가스의 응축 온도보다 높게 조절함으로써 제1 바디부(241)에만 소스가스를 응축시킬 수 있다. 제1 바디부(241)에 응축된 소스가스(245)의 응축량이 증가하여 응축된 소스가스층(245)의 두께가 두꺼워짐에 따라, 소스가스가 새로이 응축되는 위치가 제2 바디부(243)(소스가스의 응축 온도보다 높은 온도로 설정됨)에 가까워지게 되면, 응축된 소스가스층(245) 위로 더 이상 소스가스가 응축되지 않게 되므로, 소스가스 응축부(240)에 응축된 소스가스의 응축량이 포화 응축량에 도달하게 된다.Next, referring to FIG. 4B, the
다음으로, 도 4c를 참조하면, 소스가스 응축부(240)에 응축된 소스가스의 응축량이 포화 응축량에 도달한 후에는, 소스가스 생성부(210)로부터 소스가스 응축부(240)로 소스가스의 유입을 차단하고 제1 바디부(241)의 온도를 소스가스의 응축 온도 이상으로 상승시킴으로써, 소스가스 응축부(240)에 응축되어 있던 소스가스를 휘발시켜 증착챔버(250)로 유입시킬 수 있다.Next, referring to FIG. 4C, after the condensation amount of the source gas condensed in the source
마지막으로, 도 4d를 참조하면, 소스가스 응축부(240)에 응축되어 있던 소스가스를 모두 휘발시킴으로써 정확히 포화 응축량에 해당하는 소스가스를 증착챔버(250)로 유입시킬 수 있게 된다.Finally, referring to FIG. 4D, the source gas corresponding to the saturated condensation amount may be introduced into the
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 종래의 소스가스 공급장치(100)의 구성을 나타내는 도면이다.1 is a view showing the configuration of a conventional source gas supply device (100).
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 소스가스 공급장치(200)의 구성을 나타내는 도면이다.2 is a view showing the configuration of a source
도 3a 내지 3d는 소스가스 공급장치(200)의 소스가스 응축부(240)의 내부 구성 및 동작 단계의 일 예를 나타내는 도면이다.3A to 3D are views illustrating an example of an internal configuration and an operation step of the
도 4a 내지 4d는 소스가스 공급장치(200)의 소스가스 응축부(240)의 내부 구성 및 동작 단계의 다른 예를 나타내는 도면이다.4A to 4D are diagrams illustrating another example of the internal configuration and operation steps of the
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
200: 소스가스 공급장치200: source gas supply device
210: 소스가스 생성부210: source gas generating unit
212: 소스물질212 source material
214: 히터214: heater
220: 운반가스 공급부220: carrier gas supply unit
230: 유량 제어부230: flow control
240: 소스가스 응축부240: source gas condensing unit
241: 제1 바디부241: first body portion
242: 제1 온도 조절부242: first temperature control unit
243: 제2 바디부243: second body portion
244: 제2 온도 조절부244: second temperature control unit
245: 응축된 소스가스245: condensed source gas
250: 증착챔버250: deposition chamber
260: 바이패스부260: bypass unit
271: 제1 밸브부271: first valve portion
272: 제2 밸브부272: second valve portion
273: 제3 밸브부273: third valve portion
274: 제4 밸브부274: fourth valve portion
275: 제5 밸브부275: fifth valve portion
276: 제6 밸브부276: sixth valve section
Claims (8)
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020080106630A KR101126106B1 (en) | 2008-10-29 | 2008-10-29 | Apparatus For Supplying Source Gas |
JP2011529993A JP2012504703A (en) | 2008-10-01 | 2009-09-30 | Source gas supply device |
PCT/KR2009/005584 WO2010038972A2 (en) | 2008-10-01 | 2009-09-30 | Source gas supply apparatus |
CN200980138274.4A CN102165560B (en) | 2008-10-01 | 2009-09-30 | Source gas supply apparatus |
TW98133150A TW201022468A (en) | 2008-10-01 | 2009-09-30 | Apparatus for supplying source gas |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020080106630A KR101126106B1 (en) | 2008-10-29 | 2008-10-29 | Apparatus For Supplying Source Gas |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20100047649A KR20100047649A (en) | 2010-05-10 |
KR101126106B1 true KR101126106B1 (en) | 2012-03-29 |
Family
ID=42274586
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020080106630A KR101126106B1 (en) | 2008-10-01 | 2008-10-29 | Apparatus For Supplying Source Gas |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR101126106B1 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SG11201609666YA (en) | 2015-01-27 | 2016-12-29 | Teikoku Printing Ink Mfg | Ink composition for high-quality/high-definition screen printing, printed matter produced by the screen printing ink composition, and method for producing the printed matter |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004015005A (en) | 2002-06-11 | 2004-01-15 | Murata Mfg Co Ltd | Thin film manufacturing apparatus and method |
US20060144338A1 (en) | 2004-12-30 | 2006-07-06 | Msp Corporaton | High accuracy vapor generation and delivery for thin film deposition |
-
2008
- 2008-10-29 KR KR1020080106630A patent/KR101126106B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004015005A (en) | 2002-06-11 | 2004-01-15 | Murata Mfg Co Ltd | Thin film manufacturing apparatus and method |
US20060144338A1 (en) | 2004-12-30 | 2006-07-06 | Msp Corporaton | High accuracy vapor generation and delivery for thin film deposition |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR20100047649A (en) | 2010-05-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
TW202135206A (en) | Reactor system and method for stabilizing pressure | |
KR100851439B1 (en) | Apparatus for supplying source gas | |
US20050249874A1 (en) | Deposition apparatus and deposition method, and process gas supply method | |
KR20110022036A (en) | Method for treating substrates | |
JP2008169456A (en) | Vacuum deposition system | |
KR101126106B1 (en) | Apparatus For Supplying Source Gas | |
US8012537B2 (en) | Controlling the vaporization of organic material | |
KR101064306B1 (en) | Apparatus For Supplying Source Gas | |
TWI383065B (en) | Apparatus and method for supplying source gas | |
JP2012504703A (en) | Source gas supply device | |
US7465475B2 (en) | Method for controlling the deposition of vaporized organic material | |
KR20150055881A (en) | Apparatus for supplying material source | |
KR100951683B1 (en) | Method For Supplying Source Gas | |
KR101087069B1 (en) | Method For Supplying Source Gas | |
KR20070006460A (en) | Gas feeding line | |
KR101028044B1 (en) | Apparatus For Supplying Source Gas | |
KR20180073845A (en) | Evaporation deposition apparatus and evaporation deposition method using the same | |
KR100960863B1 (en) | Apparatus and Method For Supplying Source Gas | |
KR101490438B1 (en) | Vaporizer in depositing apparatus | |
JP4989589B2 (en) | Source gas supply device | |
KR20110137331A (en) | Deposition apparatus with high temperature rotatable target and method of operating thereof | |
KR200460716Y1 (en) | Apparatus For Supplying Source Gas | |
US20170327938A1 (en) | Device for depositing a layer on a substrate | |
KR20090083250A (en) | Apparatus for supplying source gas | |
KR20020074708A (en) | Method for Increase of Gas Flow |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20150309 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20160218 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20170306 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20180305 Year of fee payment: 7 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20190123 Year of fee payment: 8 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20191210 Year of fee payment: 9 |