KR101173570B1 - Gas supply apparatus and gas supply method using the same - Google Patents

Gas supply apparatus and gas supply method using the same Download PDF

Info

Publication number
KR101173570B1
KR101173570B1 KR1020050124920A KR20050124920A KR101173570B1 KR 101173570 B1 KR101173570 B1 KR 101173570B1 KR 1020050124920 A KR1020050124920 A KR 1020050124920A KR 20050124920 A KR20050124920 A KR 20050124920A KR 101173570 B1 KR101173570 B1 KR 101173570B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
gas supply
chamber
source material
bubbler
valve
Prior art date
Application number
KR1020050124920A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20070064454A (en
Inventor
이상돈
이상협
Original Assignee
주성엔지니어링(주)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주성엔지니어링(주) filed Critical 주성엔지니어링(주)
Priority to KR1020050124920A priority Critical patent/KR101173570B1/en
Publication of KR20070064454A publication Critical patent/KR20070064454A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101173570B1 publication Critical patent/KR101173570B1/en

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67098—Apparatus for thermal treatment
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D7/00—Control of flow
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic System or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/324—Thermal treatment for modifying the properties of semiconductor bodies, e.g. annealing, sintering

Abstract

본 발명은, 소스물질을 기화시키는 버블러; 기판을 처리하는 챔버; 상기 버블러와 상기 챔버를 연결시키는 가스공급관; 상기 가스공급관에 설치되는 저장부; 상기 버블러와 상기 저장부 사이에 설치되는 제1 밸브; 상기 저장부와 상기 챔버 사이에 설치되는 제2 밸브를 포함하는 가스공급장치와 이를 이용하는 가스공급방법에 관한 것이다.The present invention, a bubbler for vaporizing the source material; A chamber for processing a substrate; A gas supply pipe connecting the bubbler and the chamber; A storage unit installed in the gas supply pipe; A first valve installed between the bubbler and the reservoir; The present invention relates to a gas supply device including a second valve installed between the storage unit and the chamber, and a gas supply method using the same.

본 발명에 따르면 버블러를 이용하여 챔버 내부로 소스물질을 공급하는 가스공급장치에 있어서 버블러에 저장된 소스물질의 잔량에 관계없이 항상 일정한 양의 소스물질을 챔버 내부로 공급할 수 있기 때문에 공정재현성을 크게 향상시킬 수 있게 된다.According to the present invention, in the gas supply device for supplying the source material into the chamber by using the bubbler, process reproducibility is always provided because a certain amount of source material can be supplied into the chamber regardless of the remaining amount of the source material stored in the bubbler. It can be greatly improved.

가스공급장치, 버블러, 저장부 Gas supply device, bubbler, reservoir

Description

가스공급장치 및 이를 이용하는 가스공급방법{Gas supply apparatus and gas supply method using the same}Gas supply apparatus and gas supply method using the same

도 1은 종래 가스공급장치의 구성도1 is a block diagram of a conventional gas supply device

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 가스공급장치의 구성도2 is a block diagram of a gas supply device according to an embodiment of the present invention

도 3은 2개의 저장부가 직렬로 연결된 모습을 나타낸 도면3 is a view illustrating two storage units connected in series.

도 4는 2개의 저장부가 병렬로 연결된 모습을 나타낸 도면4 is a view showing two storage units connected in parallel

도 5 및 도 6은 저장부와 챔버 사이에 유량조절기가 설치된 모습을 나타낸 도면 5 and 6 is a view showing a state in which the flow regulator is installed between the reservoir and the chamber

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

100 : 가스공급장치 110 : 버블러100: gas supply device 110: bubbler

112, 142 : 압력게이지 120 : 운반가스공급관112, 142: pressure gauge 120: carrier gas supply pipe

122 : 운반가스유량조절장치 130 : 가스공급관122: carrier gas flow control device 130: gas supply pipe

131,132,133,134, 135 : 제1,2,3,4,5 밸브131,132,133,134,135: 1st, 2, 3, 4, 5 valve

140,150 : 제1,2 저장부 160 : 유량조절기140,150: first and second storage unit 160: flow regulator

본 발명은 반도체소자의 제조장치에 관한 것으로서 구체적으로는 챔버 내부로 원료물질을 공급하는 가스공급장치에 관한 것이다.The present invention relates to a device for manufacturing a semiconductor device, and more particularly, to a gas supply device for supplying a raw material into a chamber.

일반적으로 반도체소자를 제조하기 위해서는 기판에 원료물질을 증착하는 박막증착공정, 감광성 물질을 사용하여 이들 박막 중 선택된 영역을 노출 또는 은폐시키는 포토리소그라피 공정, 선택된 영역의 박막을 제거하여 목적하는 대로 패터닝(patterning)하는 식각 공정 등을 거치게 된다.In general, to manufacture a semiconductor device, a thin film deposition process for depositing a raw material on a substrate, a photolithography process for exposing or hiding selected areas of the thin films using photosensitive materials, and removing the thin films of the selected areas and patterning as desired patterning), etc.

특히 반도체소자의 제조공정에서는 산화실리콘, 질화실리콘, 폴리실리콘, 금속 등을 이용하여 층간절연막, 게이트절연막, 커패시터유전막, 패시베이션막 등 다양한 박막을 형성하여야 하는데, 이러한 박막을 증착하는 방법은 여러 가지가 있다. In particular, in the semiconductor device manufacturing process, various thin films, such as an interlayer insulating film, a gate insulating film, a capacitor dielectric film, and a passivation film, must be formed by using silicon oxide, silicon nitride, polysilicon, and metals. have.

예를 들어 소스물질과 반응물질을 챔버 내로 분사하여 이들의 화학반응물을 기판에 증착시키는 화학기상증착(CVD: Chemical Vapor Deposition)법, 전기장에 의해 가속된 이온을 소스물질에 충돌시켜 분리된 원자를 기판에 증착시키는 물리기상증착(PVD: Physical Vapor Deposition)법, 먼저 소스물질을 분사하여 기판에 증착시킨 다음 반응물질을 분사하여 기판상에서 소스물질과 반응시킴으로써 원자층 두께의 박막을 증착하는 ALD(Atomic Layer Deposition)법 등이 있다.For example, chemical vapor deposition (CVD), which injects a source material and a reactant into a chamber and deposits their chemical reactants on a substrate, separates atoms separated by impinging ions accelerated by an electric field on the source material. Physical Vapor Deposition (PVD) method to deposit on a substrate, ALD (Atomic), which deposits a thin layer of atomic layer by first spraying a source material and depositing it on the substrate, then spraying a reactant and reacting with the source material on the substrate Layer Deposition) method.

본 발명은 이러한 박막증착에 사용되는 소스물질을 챔버 내부로 공급하는 가 스공급장치에 관한 것으로서, 특히 커패시터유전막으로 주로 사용되는 산화하프늄(HfO2) 막을 증착하기 위한 TEMAH(Tetrakis Ethyl Methyl Amino Hafnium: Hf(N(C2H5)CH3)4)와 같이 버블러(bubbler)를 이용하여야 하는 소스물질의 가스공급장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a gas supply device for supplying a source material used for thin film deposition into a chamber, and in particular, TEMAH (Tetrakis Ethyl Methyl Amino Hafnium) for depositing a hafnium oxide (HfO 2 ) film mainly used as a capacitor dielectric film. The present invention relates to a gas supply device for a source material that requires a bubbler such as Hf (N (C 2 H 5 ) CH 3 ) 4 ).

도 1은 종래 가스공급장치(10)의 개략적인 구성을 도시한 것으로서, 소스물질(30)을 저장하며 이를 기화시키는 버블러(1), 버블러(1)의 내부에 설치되며 하단이 소스물질(30)에 침지되는 운반가스공급관(2), 운반가스공급관(2)에 연결되는 운반가스유량조절장치(3), 일단은 상기 버블러(1)의 상부에 연결되고 타단은 기판을 처리하는 챔버(20)에 연결되는 가스공급관(4), 가스공급관(4)에 설치되어 공정주기에 따라 온/오프되는 밸브(5)를 포함한다 1 illustrates a schematic configuration of a conventional gas supply device 10, a bubbler 1 that stores and vaporizes a source material 30 and is installed in the bubbler 1 and has a lower end of the source material. Carrier gas supply pipe (2) immersed in (30), carrier gas flow rate control device (3) connected to the carrier gas supply pipe (2), one end is connected to the upper portion of the bubbler (1) and the other end to process the substrate A gas supply pipe 4 connected to the chamber 20, and a valve 5 installed at the gas supply pipe 4 to be turned on / off according to a process cycle.

버블러(1)는 저장된 소스물질(30)을 기화시키기 위한 히터(미도시)를 구비한다.The bubbler 1 has a heater (not shown) for vaporizing the stored source material 30.

운반가스공급관(2)은 운반가스저장부(미도시)로부터 불활성가스 또는 N2 등의 운반가스를 버블러(1) 내부로 공급하며, 이렇게 공급된 운반가스는 기화된 소스물질을 가스공급관(4)을 통해 챔버(20)까지 운반하는 역할을 한다.The carrier gas supply pipe 2 supplies a carrier gas such as an inert gas or N 2 from the carrier gas storage unit (not shown) into the bubbler 1, and the supplied carrier gas supplies the vaporized source material to the gas supply pipe ( 4) serves to carry up to the chamber 20 through.

예를 들어 기판에 산화하프늄(HfO2) 박막을 증착하기 위해서는, 버블러(1)에서 기화된 TEMAH를 운반가스를 이용하여 챔버(20) 내부로 공급하는 한편 챔버(20)에 별도로 연결된 반응가스공급관(미도시)을 통하여 O2 또는 O3 등의 반응가스를 챔 버 내부로 공급한다.For example, in order to deposit a hafnium oxide (HfO 2) thin film on a substrate, a reaction gas supply pipe connected to the chamber 20 while supplying TEMAH vaporized from the bubbler 1 into the chamber 20 using a carrier gas is used. Reaction gas such as O 2 or O 3 is supplied into the chamber through (not shown).

그러면 챔버 내부에서 TEMAH와 O2 , 또는 TEMAH와 O3 가 반응하여 산화하프늄(HfO2)을 생성하게 되고 이것이 기판에 증착되어 산화하프늄 박막을 형성한다.Then, TEMAH and O 2 or TEMAH and O 3 react inside the chamber to produce hafnium oxide (HfO 2 ), which is deposited on a substrate to form a hafnium oxide thin film.

이러한 가스공급장치(10)는 공정주기마다 일정량의 소스물질을 챔버(20) 내부로 공급하는 것이 바람직한데, 버블러(1) 내부에 저장된 소스물질(30)은 시간이 갈수록 감소하기 때문에 액면 상부공간의 체적이 점차 증가하여 공급량이 일정하게 유지되지 못한다는 문제점이 있다.The gas supply device 10 preferably supplies a certain amount of source material into the chamber 20 at each process cycle, and the source material 30 stored in the bubbler 1 decreases with time, so that the upper portion of the liquid level There is a problem that the volume of space is gradually increased so that the supply quantity is not kept constant.

즉, 버블러(1)에 저장된 소스물질(30)의 잔량이 점선부분인 경우와 실선부분인 경우는 액면 상부공간에 축적된 기화된 소스물질의 양이 다르기 때문에 가스공급관(4)을 통해 챔버(20)로 공급되는 소스물질의 양은 시간에 따라 달라지며, 이는 공정재현성을 저하시키는 요인이 된다.That is, in the case where the remaining amount of the source material 30 stored in the bubbler 1 is the dotted line portion and the solid line portion, the amount of vaporized source material accumulated in the upper liquid space is different, so that the chamber is provided through the gas supply pipe 4. The amount of source material fed to (20) varies over time, which is a factor in reducing process reproducibility.

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 버블러를 이용하여 챔버 내부로 소스물질을 공급하는 가스공급장치에 있어서 버블러에 저장된 소스물질의 잔량에 관계없이 항상 일정한 양의 소스물질을 챔버 내부로 공급할 수 있는 방안을 제공하는데 목적이 있다.The present invention is to solve this problem, in the gas supply device for supplying the source material into the chamber using a bubbler, regardless of the remaining amount of the source material stored in the bubbler always a certain amount of source material into the chamber The purpose is to provide a way to supply.

본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위해서, 소스물질을 기화시키는 버블러; 기판을 처리하는 챔버; 상기 버블러와 상기 챔버를 연결시키는 가스공급관; 상기 가스공급관에 설치되며 2개 이상이 병렬 또는 직렬로 연결되는 저장부; 상기 버블러와 상기 저장부 사이에 설치되는 제1 밸브; 상기 저장부와 상기 챔버 사이에 설치되는 제2 밸브; 를 포함하며, 상기 소스물질의 응축을 방지하기 위하여 상기 가스공급관과 상기 저장부의 주위에는 가열수단이 설치되는 것을 특징으로 하는 가스공급장치를 제공한다.
이때, 상기 저장부는 2개 이상이 병렬 또는 직렬로 연결되는 것을 특징으로 하며, 상기 버블러와 상기 챔버 사이에 1개 이상의 유량조절기가 설치되는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 유량조절기는 니들밸브 또는 오리피스(orifice)인 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 소스물질을 기화시키는 버블러; 기판을 처리하는 챔버; 상기 버블러와 상기 챔버를 연결시키는 가스공급관; 상기 가스공급관에 설치되는 저장부; 상기 버블러와 상기 저장부 사이에 설치되는 제1 밸브; 상기 저장부와 상기 챔버 사이에 설치되는 제2 밸브를 포함하는 가스공급장치를 이용하여 상기 챔버로 소스물질을 공급하는 방법에 있어서, 상기 제1 밸브를 열고 상기 제2 밸브를 닫는 단계; 상기 버블러에서 기화된 소스물질을 상기 저장부에 저장하는 단계; 상기 제1 밸브를 닫고 상기 제2 밸브를 열어 상기 저장부의 상기 소스물질을 상기 챔버로 공급하는 단계; 를 포함하며, 상기 소스물질의 응축을 방지하기 위하여 상기 가스공급관과 상기 저장부의 주위에는 가열수단이 설치되는 것을 특징으로 하는 가스공급방법을 제공한다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.The present invention to achieve the above object, a bubbler for vaporizing the source material; A chamber for processing a substrate; A gas supply pipe connecting the bubbler and the chamber; A storage unit installed in the gas supply pipe and having two or more connected in parallel or in series; A first valve installed between the bubbler and the reservoir; A second valve installed between the reservoir and the chamber; It includes, and provides a gas supply device characterized in that a heating means is installed around the gas supply pipe and the reservoir to prevent condensation of the source material.
In this case, the storage unit is characterized in that two or more are connected in parallel or in series, characterized in that at least one flow regulator is installed between the bubbler and the chamber.
And, the flow regulator is characterized in that the needle valve or orifice (orifice).
The present invention also provides a bubbler for vaporizing a source material; A chamber for processing a substrate; A gas supply pipe connecting the bubbler and the chamber; A storage unit installed in the gas supply pipe; A first valve installed between the bubbler and the reservoir; A method of supplying a source material to the chamber using a gas supply device including a second valve provided between the reservoir and the chamber, the method comprising: opening the first valve and closing the second valve; Storing the source material vaporized in the bubbler in the storage unit; Closing the first valve and opening the second valve to supply the source material of the reservoir to the chamber; It includes, and provides a gas supply method characterized in that the heating means is installed around the gas supply pipe and the reservoir to prevent condensation of the source material.
Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

삭제delete

삭제delete

삭제delete

삭제delete

삭제delete

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 가스공급장치(100)의 구성을 도시한 것으로서, 소스물질(30)을 저장하는 버블러(110)의 상부에 불활성기체 또는 N2 등의 운반가스를 공급하는 운반가스공급관(120)이 연결되고, 운반가스공급관(120)에는 유량조절을 위한 유량조절장치(122)가 설치된다.2 illustrates a configuration of a gas supply device 100 according to an embodiment of the present invention, and supplies a carrier gas such as an inert gas or N 2 to an upper portion of the bubbler 110 that stores the source material 30. Carrier gas supply pipe 120 is connected, the flow gas supply pipe 120 is provided with a flow rate control device 122 for the flow rate control.

버블러(110)에는 소스물질을 기화시키기 위한 히터(미도시)가 설치되며, 내부압력을 측정할 수 있는 압력게이지(112)가 설치된다. 또한 가스공급관(130)을 통해 챔버(20)와 연결되는데, 가스공급관(130)의 일단은 버블러(110)의 상부에 연결되고 타단은 챔버(20)에 연결된다.The bubbler 110 is provided with a heater (not shown) for vaporizing the source material, and is provided with a pressure gauge 112 for measuring the internal pressure. In addition, the gas supply pipe 130 is connected to the chamber 20, one end of the gas supply pipe 130 is connected to the upper portion of the bubbler 110 and the other end is connected to the chamber 20.

본 발명의 실시예는 가스공급관(130)에 버블러(110)로부터 공급되는 소스물질을 일시 저장하는 저장부(140)가 설치되는 점에 특징이 있으며, 버블러(110)와 저장부(140)의 사이에는 제1 밸브(131)가 설치되고 저장부(140)와 챔버(20)의 사이에는 제2 밸브(132)가 설치된다.An embodiment of the present invention is characterized in that the storage unit 140 for temporarily storing the source material supplied from the bubbler 110 is installed in the gas supply pipe 130, the bubbler 110 and the storage unit 140 The first valve 131 is installed between the) and the second valve 132 is installed between the reservoir 140 and the chamber 20.

저장부(140)는 가스공급관(130)의 중간에 상기 가스공급관(130)보다 큰 직경을 가지는 배관을 연결한 형태일 수도 있고, 소정의 체적을 가지는 별도의 용기를 연결한 형태일 수도 있다. 이때 소스물질의 압력을 측정하기 위하여 저장부(140)에도 압력게이지(142)를 설치하는 것이 바람직하다.Storage unit 140 may be in the form of connecting the pipe having a larger diameter than the gas supply pipe 130 in the middle of the gas supply pipe 130, or may be in the form of connecting a separate container having a predetermined volume. In this case, in order to measure the pressure of the source material, it is preferable to install the pressure gauge 142 in the storage 140.

이러한 저장부(140)는 하나만 설치 수도 있으나 챔버(20)의 용적이 큰 경우에는 2개 이상을 설치할 수도 있다.Only one storage unit 140 may be installed, but when the volume of the chamber 20 is large, two or more storage units 140 may be installed.

즉, 도 3에 도시된 바와 같이 제1,2 밸브(131,132)의 사이에 제1,2 저장부(140,150)를 서로 직렬로 연결하고 제1,2 저장부(140.150)의 사이에 제3 밸브(133)를 설치할 수도 있고, 도 4에 도시된 바와 같이 제1,2 저장부(140,150)를 병렬로 연결할 수도 있다.That is, as shown in FIG. 3, the first and second reservoirs 140 and 150 are connected to each other in series between the first and second valves 131 and 132, and the third valve is disposed between the first and second reservoirs 140 and 150. 133 may be provided, or the first and second storage units 140 and 150 may be connected in parallel as shown in FIG. 4.

병렬로 연결한 경우에는 제1 저장부(140)의 전후에 제1,2 밸브(131,132)를 설치하는 한편, 제2 저장부(150)의 전후에도 제4,5 밸브(134,135)를 설치한다.When connected in parallel, the first and second valves 131 and 132 are installed before and after the first storage unit 140, and the fourth and fifth valves 134 and 135 are installed before and after the second storage unit 150. .

이와 같이 2개 이상의 저장부를 설치하는 경우에도 제1 저장부(140) 또는 제2 저장부(150)에 압력게이지를 설치할 수 있다.As such, even when two or more storage units are installed, pressure gauges may be installed in the first storage unit 140 or the second storage unit 150.

한편 기화된 소스물질이 가스공급관(130)과 저장부(140)를 통과하는 과정에서 응축되는 것을 방지하기 위하여, 가스공급관(130)과 저장부(140) 를 고온으로 유지할 수 있는 히터(예를 들면, 히팅 재킷)를 설치하는 것이 바람직하다.Meanwhile, in order to prevent the vaporized source material from being condensed in the process of passing through the gas supply pipe 130 and the storage 140, a heater capable of maintaining the gas supply pipe 130 and the storage 140 at a high temperature (eg, For example, it is preferable to provide a heating jacket.

이러한 가스공급장치(100)의 동작을 도 2를 참조하여 살펴보면 다음과 같다. 먼저, 운반가스가 운반가스공급관(120)을 통해 버블러(110)의 내부로 공급된다. The operation of the gas supply device 100 will be described with reference to FIG. 2. First, the carrier gas is supplied into the bubbler 110 through the carrier gas supply pipe 120.

만일 P0의 압력으로 공급되는 운반가스에 의해 버블러(110)의 내부가 소정 압력 P1에 도달하면 일단 운반가스유량조절장치(122)를 닫고, 버블러(110)로 유입된 운반가스에 의해 기화된 소스물질이 가스공급관(130)을 통해 챔버(20) 쪽으로 운반 된다. If the inside of the bubbler 110 reaches a predetermined pressure P 1 by the carrier gas supplied at a pressure of P 0, the carrier gas flow rate adjusting device 122 is closed once, and the carrier gas flows into the bubbler 110. The vaporized source material is conveyed toward the chamber 20 through the gas supply pipe 130.

이때 제1 밸브(131)는 열어두고 제2 밸브(132)를 닫아두면 운반된 소스물질은 일단 저장부(140)에 포집된다. 소정량의 소스물질이 저장부(140)에 채워지면 제1 밸브(131)를 닫아 저장부(140)에 채워지는 소스물질의 양이 항상 일정하도록 한다.At this time, when the first valve 131 is opened and the second valve 132 is closed, the transported source material is once collected in the storage 140. When a predetermined amount of source material is filled in the storage 140, the first valve 131 is closed so that the amount of source material filled in the storage 140 is always constant.

이때 제1 밸브(131)를 저장부(140)의 압력게이지(142)와 연동시키면 저장부(140)에 채워지는 소스물질의 양을 보다 정밀하게 제어할 수 있다.In this case, when the first valve 131 is interlocked with the pressure gauge 142 of the storage 140, the amount of source material filled in the storage 140 may be more precisely controlled.

이어서 공정주기에 따라 제2 밸브(132)를 열면 저장부(140)에 포집되어 있던 소스물질은 챔버(20) 내부로 공급된다. 통상 기판을 처리하는 챔버(20)의 내부압력은 진공상태이기 때문에 제2 밸브(132)를 열면 압력차에 의해 순식간에 저장부(140)의 소스물질이 챔버(20) 내부로 휩쓸려 들어간다.Subsequently, when the second valve 132 is opened according to the process cycle, the source material collected in the storage 140 is supplied into the chamber 20. Usually, since the internal pressure of the chamber 20 for processing the substrate is in a vacuum state, when the second valve 132 is opened, the source material of the storage 140 is quickly swept into the chamber 20 by the pressure difference.

저장부(140) 및 제1,2 밸브(132,134) 사이의 공간은 일정하기 때문에 챔버(20)로 유입되는 소스물질의 양이 항상 일정하게 유지될 수 있다.Since the space between the reservoir 140 and the first and second valves 132 and 134 is constant, the amount of source material introduced into the chamber 20 may be constantly maintained.

한편, 도 3과 같이 2개의 저장부(140,150)가 직렬로 연결된 경우에는 각 저장부 사이의 제3 밸브(133)를 이용하여 챔버(20)로 반입되는 소스물질의 양을 조절할 수 있다.Meanwhile, when the two storage units 140 and 150 are connected in series as illustrated in FIG. 3, the amount of source material carried into the chamber 20 may be adjusted by using the third valve 133 between the storage units.

제1,2 저장부(140,150)에 저장된 소스물질을 모두 챔버(20)로 공급하는 과정은 다음과 같다. 먼저 제2 밸브(132)를 닫고 제1,3 밸브(131,133)을 열어서 제1,2 저장부(140,150)에 소스물질을 채운다. 이어서 제1밸브(131)를 닫고 제2 밸브(132)를 열면 제1,2 저장부(140,150)에 저장된 소스물질이 한꺼번에 챔버(20)로 공급된 다.The process of supplying all the source materials stored in the first and second storage units 140 and 150 to the chamber 20 is as follows. First, the second valve 132 is closed and the first and third valves 131 and 133 are opened to fill the first and second storage parts 140 and 150 with the source material. Subsequently, when the first valve 131 is closed and the second valve 132 is opened, the source materials stored in the first and second storage parts 140 and 150 are simultaneously supplied to the chamber 20.

만일 하나의 저장부, 예를 들어 제2 저장부(150)에 저장된 소스물질을 챔버(20)로 공급하고자 하면, 먼저 제2 밸브(132)를 닫고 제1,3 밸브(131,133)를 열어서 제1,2 저장부(140,150)에 소스물질을 채운다. 이어서 제3 밸브(133)를 닫고 제2 밸브(132)를 열면 제2 저장부(150)에 저장된 소스물질만이 챔버(20)로 공급된다. If the source material stored in one reservoir, for example, the second reservoir 150, is supplied to the chamber 20, first, the second valve 132 is closed and the first and third valves 131 and 133 are opened. 1,2 Fill the source material in the reservoirs 140 and 150. Subsequently, when the third valve 133 is closed and the second valve 132 is opened, only the source material stored in the second reservoir 150 is supplied to the chamber 20.

여기서 소스물질이 챔버 내부로 공급된 후 제2 밸브(132)를 닫고 제3 밸브(133)를 열면 인접한 제1 저장부(140)에 저장되어 있던 소스물질이 곧바로 제2 저장부(150)로 공급되므로 소스물질의 충전주기를 앞당길 수 있는 장점이 있다.Here, when the source material is supplied into the chamber, when the second valve 132 is closed and the third valve 133 is opened, the source material stored in the adjacent first storage unit 140 immediately goes to the second storage unit 150. As it is supplied, it has the advantage of speeding up the filling cycle of the source material.

도 4와 같이 제1,2 저장부(140,150)가 병렬로 연결된 경우에 있어서 하나의 저장부, 예를 들어 제1 저장부(140)에 저장된 소스물질을 챔버(20)로 공급하고자 하면 제4,5 밸브(134,135)는 닫아두고 제1,2 밸브(131,132)만 개폐하면 된다. In the case where the first and second storage units 140 and 150 are connected in parallel as shown in FIG. 4, when a source material stored in one storage unit, for example, the first storage unit 140 is to be supplied to the chamber 20, The five valves 134 and 135 need to be closed, and only the first and second valves 131 and 132 need to be opened and closed.

만일 2개의 저장부에 포집된 소스물질을 모두 챔버(20)로 공급하는 경우에는 제2,5 밸브(132,135)는 닫고 제1,4 밸브(131,134)를 열어서 소스물질을 제1,2 저장부(140,150)에 저장한다. 이어서 제1,4 밸브(131,134)를 닫고 제2,5 밸브(132,135)를 열면 제1,2 저장부(140,150)의 소스물질이 모두 챔버(20)로 공급된다. If the source material collected in the two reservoirs is supplied to the chamber 20, the second and fifth valves 132 and 135 are closed and the first and fourth valves 131 and 134 are opened to supply the source material to the first and second reservoirs. (140,150). Subsequently, when the first and fourth valves 131 and 134 are closed and the second and fifth valves 132 and 135 are opened, the source materials of the first and second storage parts 140 and 150 are all supplied to the chamber 20.

각 밸브(131,132,133,134,135)의 개폐주기는 소스물질의 종류에 따라 다르지만 박막형성방법에 따라서도 달라진다. 예를 들어 CVD법에 의하여 증착이 이루어지는 경우인지 또는 ALD법에 의하여 증착이 이루어지는 경우인 여부에 따라서 소스물질의 공급주기가 달라진다. CVD법은 소스물질과 반응물질을 챔버(20) 내부로 동시에 분사하고, ALD법은 먼저 소스물질을 분사하여 기판에 증착시킨 다음 일단 챔버 내부를 퍼지시킨 이후에 반응물질을 분사하므로 양자의 소스물질 공급주기가 서로 다르기 때문이다.The opening and closing cycles of the valves 131, 132, 133, 134, and 135 vary depending on the type of source material, but also depending on the thin film formation method. For example, the supply cycle of the source material varies depending on whether deposition is performed by CVD or deposition by ALD. The CVD method simultaneously sprays the source material and the reactant into the chamber 20, and the ALD method first sprays the source material and deposits it on the substrate, and then sprays the reactant after purging the inside of the chamber. This is because the supply cycles are different.

한편 챔버(20)로 유입되는 소스물질의 양을 일정하게 유지하기 위하여, 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이 저장부(140,150)와 챔버(20) 사이에 니들밸브(neeldle valve) 또는 오리피스(orifice) 등과 같은 유량조절기(160)를 별도로 설치하여 소스물질이 시간대비 적당한 압력기울기를 가지도록 하는 것이 바람직하다.Meanwhile, in order to maintain a constant amount of source material introduced into the chamber 20, a needle valve or an orifice between the reservoirs 140 and 150 and the chamber 20 is illustrated in FIGS. 5 and 6. It is preferable to separately install the flow controller 160, such as orifice) so that the source material has an appropriate pressure gradient over time.

이상에서는 반도체소자 제조장치에 사용되는 가스공급장치를 설명하였으나, 반도체제조장치와 유사한 공정이 적용되는 액정표시장치 등과 같은 평면표시장치의 제조장치에도 본 발명이 적용될 수 있음은 물론이다. The gas supply apparatus used in the semiconductor device manufacturing apparatus has been described above, but the present invention can be applied to a manufacturing apparatus of a flat panel display apparatus such as a liquid crystal display apparatus to which a process similar to the semiconductor manufacturing apparatus is applied.

본 발명에 따르면 버블러를 이용하여 챔버 내부로 소스물질을 공급하는 가스공급장치에 있어서, 버블러에 저장된 소스물질의 잔량에 관계없이 항상 일정한 양의 소스물질을 챔버 내부로 공급할 수 있기 때문에 공정재현성을 크게 향상시킬 수 있게 된다.According to the present invention, in the gas supply device for supplying a source material into the chamber by using a bubbler, process reproducibility is possible because a certain amount of source material can be always supplied into the chamber regardless of the remaining amount of the source material stored in the bubbler. It can be greatly improved.

Claims (7)

소스물질을 기화시키는 버블러;A bubbler to vaporize the source material; 기판을 처리하는 챔버;A chamber for processing a substrate; 상기 버블러와 상기 챔버를 연결시키는 가스공급관;A gas supply pipe connecting the bubbler and the chamber; 상기 가스공급관에 설치되며 2개 이상이 병렬 또는 직렬로 연결되는 저장부;A storage unit installed in the gas supply pipe and having two or more connected in parallel or in series; 상기 버블러와 상기 저장부 사이에 설치되는 제1 밸브;A first valve installed between the bubbler and the reservoir; 상기 저장부와 상기 챔버 사이에 설치되는 제2 밸브;A second valve installed between the reservoir and the chamber; 를 포함하며, 상기 소스물질의 응축을 방지하기 위하여 상기 가스공급관과 상기 저장부의 주위에는 가열수단이 설치되는 것을 특징으로 하는 가스공급장치 And a heating means is installed around the gas supply pipe and the reservoir to prevent condensation of the source material. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 저장부는 2개 이상이 병렬 또는 직렬로 연결되는 것을 특징으로 하는 가스공급장치The gas supply device, characterized in that the two or more storage unit is connected in parallel or in series 삭제delete 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 버블러와 상기 챔버 사이에 1개 이상의 유량조절기가 설치되는 것을 특징으로 하는 가스공급장치Gas supply apparatus, characterized in that at least one flow regulator is installed between the bubbler and the chamber. 제4항에 있어서, 5. The method of claim 4, 상기 유량조절기는 니들밸브 또는 오리피스(orifice)인 것을 특징으로 하는 가스공급장치The flow regulator is a gas supply device, characterized in that the needle valve or orifice (orifice) 삭제delete 소스물질을 기화시키는 버블러; 기판을 처리하는 챔버; 상기 버블러와 상기 챔버를 연결시키는 가스공급관; 상기 가스공급관에 설치되는 저장부; 상기 버블러와 상기 저장부 사이에 설치되는 제1 밸브; 상기 저장부와 상기 챔버 사이에 설치되는 제2 밸브를 포함하는 가스공급장치를 이용하여 상기 챔버로 소스물질을 공급하는 방법에 있어서,A bubbler to vaporize the source material; A chamber for processing a substrate; A gas supply pipe connecting the bubbler and the chamber; A storage unit installed in the gas supply pipe; A first valve installed between the bubbler and the reservoir; In the method for supplying the source material to the chamber using a gas supply device comprising a second valve provided between the reservoir and the chamber, 상기 제1 밸브를 열고 상기 제2 밸브를 닫는 단계;Opening the first valve and closing the second valve; 상기 버블러에서 기화된 소스물질을 상기 저장부에 저장하는 단계;Storing the source material vaporized in the bubbler in the storage unit; 상기 제1 밸브를 닫고 상기 제2 밸브를 열어 상기 저장부의 상기 소스물질을 상기 챔버로 공급하는 단계;Closing the first valve and opening the second valve to supply the source material of the reservoir to the chamber; 를 포함하며, 상기 소스물질의 응축을 방지하기 위하여 상기 가스공급관과 상기 저장부의 주위에는 가열수단이 설치되는 것을 특징으로 하는 가스공급방법And a heating means is installed around the gas supply pipe and the reservoir to prevent condensation of the source material.
KR1020050124920A 2005-12-17 2005-12-17 Gas supply apparatus and gas supply method using the same KR101173570B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020050124920A KR101173570B1 (en) 2005-12-17 2005-12-17 Gas supply apparatus and gas supply method using the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020050124920A KR101173570B1 (en) 2005-12-17 2005-12-17 Gas supply apparatus and gas supply method using the same

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20070064454A KR20070064454A (en) 2007-06-21
KR101173570B1 true KR101173570B1 (en) 2012-08-13

Family

ID=38364098

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020050124920A KR101173570B1 (en) 2005-12-17 2005-12-17 Gas supply apparatus and gas supply method using the same

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101173570B1 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR200460716Y1 (en) * 2009-12-23 2012-05-31 주식회사 테라세미콘 Apparatus For Supplying Source Gas

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000173902A (en) * 1998-12-08 2000-06-23 Dainippon Screen Mfg Co Ltd Substrate treatment system

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000173902A (en) * 1998-12-08 2000-06-23 Dainippon Screen Mfg Co Ltd Substrate treatment system

Also Published As

Publication number Publication date
KR20070064454A (en) 2007-06-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101161020B1 (en) Atomic layer growing apparatus
JP4397188B2 (en) Method and apparatus for pulsed delivery of vaporized liquid reactant
KR101266153B1 (en) Method for the deposition in particular of metal oxides by non-continuous precursor injection
US7628861B2 (en) Pulsed mass flow delivery system and method
US8382903B2 (en) Vaporizer and semiconductor processing system
EP1038048B1 (en) Gas feeding system for chemical vapor deposition reactor and method of controlling the same
US20110311726A1 (en) Method and apparatus for precursor delivery
US20060144338A1 (en) High accuracy vapor generation and delivery for thin film deposition
US20050249874A1 (en) Deposition apparatus and deposition method, and process gas supply method
US20080095936A1 (en) Film forming system and method for forming film
KR101287113B1 (en) Canister for deposition apparatus and Deposition Apparatus using same
US7410670B2 (en) Process and apparatus for depositing single-component or multi-component layers and layer sequences using discontinuous injection of liquid and dissolved starting substances via a multi-channel injection unit
KR20110004081A (en) Canister for deposition apparatus, deposition apparatus using the same and method of depositing
KR101173570B1 (en) Gas supply apparatus and gas supply method using the same
WO2006098237A1 (en) Film forming apparatus and film forming method
JP2014210946A (en) Atomic layer deposition apparatus
US10752995B2 (en) Material delivery system and method
KR101559912B1 (en) Method Of Forming Phase Change Memory Device
CN117098869A (en) Precursor delivery system and method for high-speed cyclical deposition
KR20080020289A (en) Bubbler supplying vaporized source material stably to process chamber
KR101543272B1 (en) Depositing Apparatus including Vaporizer
JP2004514997A (en) Method and apparatus for metered delivery of low volume liquid streams
US8105930B2 (en) Method of forming dielectric including dysprosium and scandium by atomic layer deposition and integrated circuit device including the dielectric layer
KR100951683B1 (en) Method For Supplying Source Gas
KR101176155B1 (en) Gas supply apparatus comprising bubbler

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150706

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160712

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170703

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180702

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190701

Year of fee payment: 8