KR102238368B1 - 반도체 장비용 기화장치 - Google Patents

반도체 장비용 기화장치 Download PDF

Info

Publication number
KR102238368B1
KR102238368B1 KR1020140114484A KR20140114484A KR102238368B1 KR 102238368 B1 KR102238368 B1 KR 102238368B1 KR 1020140114484 A KR1020140114484 A KR 1020140114484A KR 20140114484 A KR20140114484 A KR 20140114484A KR 102238368 B1 KR102238368 B1 KR 102238368B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
vaporization
source
carrier gas
unit
vaporization unit
Prior art date
Application number
KR1020140114484A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20160026285A (ko
Inventor
김종식
강성철
김상보
김수웅
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 KR1020140114484A priority Critical patent/KR102238368B1/ko
Publication of KR20160026285A publication Critical patent/KR20160026285A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102238368B1 publication Critical patent/KR102238368B1/ko

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
    • H01L21/67017—Apparatus for fluid treatment
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C9/00—Methods or apparatus for discharging liquefied or solidified gases from vessels not under pressure
    • F17C9/02—Methods or apparatus for discharging liquefied or solidified gases from vessels not under pressure with change of state, e.g. vaporisation
    • 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
    • H01L21/6715—Apparatus for applying a liquid, a resin, an ink or the like

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Vapour Deposition (AREA)

Abstract

기화장치의 일 실시예는, 제1기화부; 상기 제1기화부로부터 유입되는 가스가 유동하도록 하는 유동공간이 형성되며, 상기 유동공간의 입구와 출구는 측방향 및 상하방향으로 일정간격 이격되어 형성되는 제2기화부; 및 상기 제2기화부로부터 상기 가스가 외부로 토출되는 토출부;를 포함할 수 있다.

Description

반도체 장비용 기화장치{Vaporizing apparatus using in semiconductor equipment}
실시예는, 기화율을 높이고 장치를 소형화 할 수 있는 반도체 장비용 기화장치에 관한 것이다.
이 부분에 기술된 내용은 단순히 실시예에 대한 배경 정보를 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것은 아니다.
일반적으로 반도체 메모리 소자, 액정표시장치, 유기발광장치 등은 기판상에 복수회의 반도체 공정을 실시하여 원하는 형상의 구조물을 적층하여 제조한다. 반도체 제조공정은 기판상에 소정의 박막을 증착하는 공정, 박막의 선택된 영역을 노출시키는 포토리소그래피(photolithography) 공정, 선택된 영역의 박막을 제거하는 식각 공정 등을 포함한다. 이러한 반도체 공정은 해당 공정을 위해 최적의 환경이 조성된 반응챔버 내부에서 진행된다.
이러한 반도체 공정에서는 공정가스를 사용하여 상기한 제조공정을 진행한다. 공정가스는 액상의 소스를 기화시켜 캐리어가스와 혼합하여 제조된다. 따라서, 공정가스를 제조하기 위해 반도체 장비에서는 기화장치가 필요하다.
일반적으로 반도체 장비에 사용되는 기화장치는 액상의 소스를 감압하여 기화하는 방법을 사용한다. 그러나, 이러한 감압방식의 기화만으로는 액상의 소스 일부만이 기화할 뿐이고, 따라서 액상 소스를 전부 또는 적어도 원하는 기준치 이상으로 기화시키기 위해서는 복잡하거나 기화장치를 대형화해야 하는 문제점이 있다.
또한, 이러한 기화장치의 복잡화, 대형화로 인해 기화장치 내에서 기화한 소스 가스가 기화장치 내의 복잡한 유로를 유동하면서 다시 액화되는 경우도 발생하는 문제점이 있다.
또한, 대용량의 소스를 기화해야 하는 경우 기화장치는 더욱 복잡화, 대형화하므로, 상기한 문제점이 더욱 가중됨과 함께 기화장치의 설계가 복잡해지고 제작비용이 증가하는 문제점도 발생한다.
따라서, 실시예는, 기화율을 높이고 장치를 소형화 할 수 있는 반도체 장비용 기화장치를 제공하는 데 목적이 있다.
실시예가 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 실시예가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
기화장치의 일 실시예는, 제1기화부; 상기 제1기화부로부터 유입되는 가스가 유동하도록 하는 유동공간이 형성되며, 상기 유동공간의 입구와 출구는 측방향 및 상하방향으로 일정간격 이격되어 형성되는 제2기화부; 및 상기 제2기화부로부터 상기 가스가 외부로 토출되는 토출부;를 포함할 수 있다.
상기 제1기화부는, 액상의 소스를 분사하는 노즐을 구비하는 분사부; 상기 분사부가 장착되는 장착부;를 포함하고, 상기 노즐의 일단이 상기 장착부의 하단과 일정거리 이격되어 상기 장착부로부터 노출되어 구비되는 것일 수 있다.
상기 분사부는 상기 소스가 유입되는 소스 유입구가 형성되고, 상기 소스 유입구의 출구에 상기 노즐이 상기 소스 유입구와 연통되도록 결합하며, 상기 장착부는 캐리어가스 유입구와, 캐리어가스 토출구가 형성되고, 상기 캐리어가스 토출구에는 상기 노즐이 삽입되는 것일 수 있다.
상기 캐리어가스 토출구의 내경은 상기 노즐의 외경보다 큰 것일 수 있다.
상기 캐리어가스 토출구로부터 토출되는 상기 캐리어가스는 상기 노즐의 단부로부터 유출되는 상기 소스를 감압하여 상기 소스의 적어도 일부를 기화시키고 상기 소스와 혼합되며, 상기 소스 및 캐리어가스의 혼합가스는 상기 제2기화부로 유입되는 것일 수 있다.
상기 제2기화부는, 일체로 형성되고 상측은 넓은 폭을 가지고 하측은 좁은 폭을 가지되 서로 연통되며 연속적으로 배치되는 복수의 공간부를 구비하는 것일 수 있다.
상기 공간부의 하부에는 인접하는 하측의 다른 공간부와 연통되는 연통구가 형성되고, 상기 연통구는 인접하는 하측의 다른 공간부에 형성되는 연통구와 측방향으로 일정거리 이격되도록 형성되는 것일 수 있다.
또한, 상기 제2기화부를 가열하는 가열수단을 더 포함하고, 상기 제2기화부는 열전도성이 큰 재질로 형성되는 것일 수 있다.
기화장치의 다른 실시예는, 제1기화부; 복수의 셀들이 서로 결합하여 형성되고, 상기 각각의 셀들은 상기 가스가 유입되어 순차적으로 통과하도록 연통되는 공간부가 각각 형성되는 제2기화부; 및 상기 제2기화부로부터 상기 가스가 외부로 토출되는 토출부;를 포함할 수 있다.
상기 공간부는, 상부에서 하부로 진행할수록 그 폭이 좁아지도록 경사면이 형성되고, 하부에는 인접하는 하측의 다른 셀에 형성되는 공간부와 연통되는 연통구가 형성되는 것일 수 있다.
상기 연통구는 인접하는 하측의 다른 셀의 공간부에 형성되는 연통구와 측방향으로 일정거리 이격되도록 형성되는 것일 수 있다.
또한, 상기 복수의 공간부 각각에 형성되는 상기 복수의 연통구들은 상기 제2기화부에 측방향으로 서로 일정거리 이격되어 배치되고 상하방향으로 서로 엇갈리게 배치되어, 상기 가스의 유로가 지그재그로 형성되도록 하는 것일 수 있다.
실시예에 의하면, 경사면이 형성되는 실시예의 제2기화부에 형성되는 공간부에서는 혼합기체의 유동이 정체되지 않아 소스가 다시 액화하는 것을 방지할 수 있으므로, 결과적으로 소스의 기화율을 높이는 효과가 있다.
또한, 실시예에서 제2기화부에서는 혼합가스가 상승하는 구간이 존재하지 않으므로, 혼합가스의 상승 또는 하강시 혼합가스에 포함되는 소스가 다시 액화하는 것을 방지할 수 있다.
또한, 혼합가스가 하강하다가 다시 상승하는 구간이 존재하지 않으므로, 이러한 구간에서 상기 소스가 다시 액화하는 것을 방지할 수 있다.
또한, 소스가 다시 액화하여 제2기화부 내부에 존재하는 경우 소스의 기화율을 높이기 위해 액화된 소스를 다시 제2기화부 내부로부터 추출하여 다시 제2기화부 내부로 주입하는 별도의 드레인 장치 및 드레인 라인을 설치하지 않아도 되므로 제작비용의 절감과 장치의 소형화를 도모할 수 있는 효과가 있다.
또한, 제2기화부의 체적에 비해 제2기화부 내부를 유동하는 혼합가스의 유로를 길게 형성하여 효과적으로 소스의 기화율을 높일 수 있으므로, 기화장치를 소형화 할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 기화장치를 나타낸 사시도이다.
도 2는 일 실시예에 따른 기화장치의 일부분을 나타낸 단면도이다.
도 3은 일 실시예에 따른 제1기화부의 일부분을 나타낸 단면도이다.
도 4는 일 실시예에 따른 셀을 나타낸 사시도이다.
도 5는 일 실시예에 따른 셀을 나타낸 단면도이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 실시예를 상세히 설명한다. 실시예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 실시예를 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 실시예의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 이 과정에서 도면에 도시된 구성요소의 크기나 형상 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시될 수 있다.
"제1", "제2" 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는 데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 또한, 실시예의 구성 및 작용을 고려하여 특별히 정의된 용어들은 실시예를 설명하기 위한 것일 뿐이고, 실시예의 범위를 한정하는 것이 아니다.
또한, 이하에서 이용되는 "상/상부/위" 및 "하/하부/아래" 등과 같은 관계적 용어들은, 그런 실체 또는 요소들 간의 어떠한 물리적 또는 논리적 관계 또는 순서를 반드시 요구하거나 내포하지는 않으면서, 어느 한 실체 또는 요소를 다른 실체 또는 요소와 구별하기 위해서만 이용될 수도 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 기화장치를 나타낸 사시도이다. 도 2는 일 실시예에 따른 기화장치의 일부분을 나타낸 단면도이다. 도 3은 일 실시예에 따른 제1기화부(100)의 일부분을 나타낸 단면도이다. 도 4는 일 실시예에 따른 셀(210)을 나타낸 사시도이다. 도 5는 일 실시예에 따른 셀(210)을 나타낸 단면도이다.
실시예의 기화장치는 도 1에 도시된 바와 같이, 제1기화부(100), 제2기화부(200), 토출부(300)를 포함할 수 있다. 또한, 소스 주입부(101), 캐리어가스 주입부(102), 상측커버(500), 토출부(300), 하측커버(600)를 더 포함할 수도 있다.
소스 주입부(101)는 기화의 대상이 되는 액상의 소스가 기화장치에 주입되는 통로 역할을 하고, 이를 위해 일단은 제1기화부(100)의 분사부(110)와 연통되도록 구비된다. 따라서, 액상의 소스는 외부의 소스 공급수단(미도시)으로부터 소스 주입부(101)를 통해 제1기화부(100)에 구비되는 분사부(110)로 주입된다.
캐리어가스 주입부(102)는 상기 액상의 소스를 1차로 기화시키는 캐리어가스가 기화장치에 주입되는 통로 역할을 하고, 이를 위해 일단은 제1기화부(100)의 장착부(120)에 형성되는 캐리어가스 유입구(121)와 연통되도록 구비된다. 이때, 캐리어가스는 외부의 캐리어가스 공급수단(미도시)으로부터 캐리어가스 주입부(102)를 통해 상기 장착부(120)에 형성되는 캐리어가스 유입구(121)로 유입된다.
상측커버(500)는 소스 주입부(101), 캐리어가스 주입부가 제1기화부(100)와 고정적으로 결합할 수 있도록 하고, 제1기화부(100)에 유입되는 소스, 캐리어가스가 외부로 누출되지 않도록 하는 역할을 할 수 있다. 이때, 소스, 캐리어가스의 외부 누출을 방지하기 위해 상측커버(500)와 분사부(110) 사이에 패킹부재를 장착할 수도 있다.
토출부(300)는 상기 제2기화부(200)로부터 상기 가스가 외부로 토출되는 부위이다. 상기 제1기화부(100)로부터 제2기화부(200)로 유입되어 가열수단(미도시)에 의해 가열되어 기화율이 더욱 높아진 캐리어가스와 소스의 혼합가스는 제2기화부(200)를 빠져나와 상기 제2기화부(200)와 연통되는 토출부(300)로 모이게 된다. 토출부(300)에 모인 혼합가스는 토출부(300)와 연통되도록 구비되는 토출배관(310)을 통해 상기 기화장치 외부로 토출된다.
하측커버(600)는 상기 토출배관(310)을 토출부(300)와 고정적으로 결합할 수 있도록 하고, 토출부(300)로 빠져나오는 상기 혼합가스가 토출배관(310)이 아닌 다른 틈새로 외부로 누출되지 않도록 하는 역할을 할 수 있다. 이때, 상기 혼합가스의 외부 누출을 방지하기 위해 하측커버(600)와 토출부(300) 사이에 패킹부재를 장착할 수도 있다.
제1기화부(100)는 액상의 소스를 1차로 기화시키는 역할을 하고, 분사부(110), 장착부(120)를 포함할 수 있다. 이때, 제1기화부(100)에서는 액상의 소스가 캐리어가스에 의해 감압되어 기화되고, 제1기화부(100)에서는 액상의 소스의 일부만이 기화된다. 따라서 나머지 기화되지 않은 액상의 소스는 제2기화부(200)에서 기화된다.
분사부(110)는 액상의 소스를 분사하는 역할을 하고, 이를 위해 소스 유입구(112), 노즐(111)이 구비될 수 있다.
소스 유입구(112)는 액상의 소스가 유입되는 통로이고, 이를 위해 상기 소스 유입구(112)는 소스 주입부(101)를 통해 상기 소스 공급수단과 연결되며, 액상의 소스는 상기 소스 공급수단으로부터 상기 소스 유입구(112)를 통해 분사부(110)로 유입될 수 있다.
노즐(111)은 그 일측이 상기 소스 유입구(112)의 출구에 상기 소스 유입구(112)와 연통되도록 결합할 수 있다. 또한, 노즐(111)의 타측은 장착부(120)에 형성되는 캐리어가스 토출구(122)에 삽입될 수 있다. 또한, 노즐(111)의 상기 캐리어가스 토출구(122)에 삽입되는 부위의 단부는 상기 장착부(120)의 하단과 일정거리 이격되어 상기 장착부(120)로부터 노출되어 구비될 수 있다.
장착부(120)에는 상기 분사부(110)가 장착될 수 있고, 캐리어가스 유입구(121), 캐리어가스 토출구(122)가 형성될 수 있다.
캐리어가스 유입구(121)는 상기 캐리어가스 공급수단으로부터 제1기화부(100)에 캐리어가스가 유입되는 통로의 역할을 한다. 이를 위해 상기 캐리어가스 유입구(121)는 캐리어가스 주입부(102)를 통해 상기 캐리어가스 공급수단과 연결되며, 캐리어가스는 상기 캐리어가스 공급수단으로부터 상기 캐리어가스 유입구(121)를 통해 장착부(120)로 유입될 수 있다.
캐리어가스 토출구(122)는 캐리어가스가 상기 장착부(120)로부터 토출되는 통로의 역할을 하고, 상기 캐리어가스 토출구(122)에는 상기 노즐(111)이 삽입된다. 캐리어가스 토출구(122)에는 노즐(111)이 삽입됨과 함께 캐리어가스가 토출될 수 있다. 따라서, 상기 캐리어가스 토출구(122)의 내경은 상기 노즐(111)의 외경보다 크게 형성될 수 있다.
이러한 구조로 인해, 상기 캐리어가스는 캐리어가스 토출구(122)의 내경과 노즐(111)의 외경 사이의 유로를 통해 상기 장착부(120)로부터 토출되고, 상기 액상의 소스는 상기 노즐(111)을 통해 상기 장착부(120)로부터 토출된다.
이때, 상기 캐리어가스 토출구(122)로부터 토출되는 상기 캐리어가스는 상기 노즐(111)의 단부로부터 유출되는 상기 소스를 감압하여 상기 소스의 적어도 일부를 기화시키고 상기 소스와 혼합되며, 상기 소스 및 캐리어가스의 혼합가스는 상기 제2기화부(200)로 유입된다.
이하, 도 2를 참조하여 제1기화부(100)에 유입되는 액상의 소스가 기화되는 과정을 설명한다.
캐리어가스 토출구(122)의 단면적은 이와 연통되는 제1기화부(100)의 최상위에 형성되는공간부(S)의 상부 단면적에 비해 매우 작다. 따라서, 캐리어가스 토출구(122)로부터 토출되어 상기 공간부(S)의 상부에 도달하는 과정에서 캐리어가스의 유로의 단면적이 급격히 증가하므로, 베르누이 정리(Bernoulli's theorem)에 의해 캐리어가스의 압력은 낮아진다.
이러한 캐리어가스의 압력강하로 인해 액상의 소스가 토출되는 노즐(111)의 단부 주위의 압력은 낮아진다. 따라서, 노즐(111)로부터 토출되는 액상의 소스도 함께 감압되어 기화가 일어난다.
이때, 노즐(111)로부터 토출되는 액상의 소스가 감압되려면 노즐(111)의 출구는 캐리어가스의 유로의 단면적이 큰 부위에 위치해야 한다. 따라서, 노즐(111)의 상기 캐리어가스 토출구(122)에 삽입되는 부위의 단부 즉, 노즐(111) 출구 단부는 상기 장착부(120)의 하단과 일정거리 이격되어 상기 장착부(120)로부터 노출되어 구비되어야 한다.
이때, 노즐(111) 출구 단부는 상기 장차부(120) 하단으로부터 예를 들어, 약 1mm 이상 돌출되도록 구비되는 것이 보다 적절할 수 있다.
이러한 구조로 인해 노즐(111)의 출구 주위에는 낮은 압력이 형성되고, 이로 인해 노즐(111)로부터 토출되는 액상의 소스는 감압되어 기화된다.
다만, 이러한 방식으로 액상의 소스가 전부 또는 적어도 정해진 기준치 이상으로 기화되기는 어려우므로 제2기화부(200)에서 상기 소스 및 캐리어가스의 혼합가스를 가열하여 상기 소스의 기화율을 더 높일 수 있다.
제2기화부(200)는 상기 제1기화부(100)로부터 유입되는 혼합가스의 유로가 상하방향으로 지그재그로 형성되고, 제2기화부(200)에서 상기 혼합가스가 가열되어 혼합가스에 포함되는 소스의 기화율이 증가한다.
제2기화부(200)는 제1기화부로(100)부터 유입되는 가스가 상부에서 하부로 중력에 의해 유동하도록 하는 유동공간이 형성되며, 상기 유동공간은 복수로 서로 연통되도록 구비되며, 상기 유동공간의 입구와 출구는 측방향 및 상하방향으로 일정간격 이격되어 상기 가스가 측방향으로 지그재그 형태를 이루며 유동하도록 한다.
이때, 상기 유동공간은 하기의 실시예에서 공간부(S)와 연통구(212)로 구현될 수 있다. 또한, 상기 유동공간의 입구와 출구는 하기의 실시예에서 연통구(212)로 구현될 수 있다.
제2기화부(200)의 제1실시예는 복수의 셀(210)들이 서로 결합하여 형성되고, 상기 각각의 셀(210)들은 상기 제1기화부(100)로부터 혼합가스가 유입되어 순차적으로 통과하도록 서로 연통되는 공간부(S)가 각각 형성된다.
복수의 셀(210)들은 서로 결합하여 상하방향으로 순차적으로 배치되고, 각 셀(210)에는 상기 제1기화부(100)로부터 유입되는 혼합가스의 유로를 형성하는 공간부(S)가 형성된다. 이때, 복수의 셀(210)들은 상단 및 하단의 외주면에 단턱이 형성되어 서로 용이하게 결합할 수 있도록 설계될 수도 있다.
이때, 제2기화부(200)를 형성하는 셀(210)의 크기, 개수 등은 제2기화부(200)를 통과하는 혼합기체의 유량에 따라 달라질 수 있다. 특히 셀(210)의 개수는 제2기화부(200)에 형성되는 유로가 상기 혼합기체가 충분히 가열될 수 있게 길게 형성되도록 지그재그 형태가 되게 하기 위해 적어도 3개 이상이 상하로 적층되어 구비되는 것이 보다 적절할 수 있다.
또한, 복수의 셀(210)들을 서로 결합하는 방법은 용접, 솔더링(soldering), 접착제 등을 사용할 수 있고, 또한, 각 셀(210)들의 외주면에 결합하는 결합부재 등을 사용할 수도 있을 것이나, 이에 한정되지는 않는다.
한편, 도 1, 도 4 등에서는 원형의 외형을 가지는 셀(210)이 도시되었으나 셀(210)의 외형은 이에 한정되지 않는다. 따라서, 셀(210)의 외형은 필요에 따라 원형 이외에도 타원형, 다각형 기타 다양한 형태로 형성될 수 있다.
공간부(S)는 복수의 셀(210) 각각에 형성되며, 상부에서 하부로 진행할수록 그 폭이 좁아지도록 경사면(211)이 형성되고, 하부에는 인접하는 하측의 다른 셀(210)에 형성되는 공간부(S)와 연통되는 연통구(212)가 형성된다.
공간부(S)에 형성되는 경사면(211)은 공간부(S)에 유입되는 혼합가스의 유동이 멈추는 부위 즉, 유동 정체부위를 제거하는 역할을 할 수 있다. 즉, 이러한 경사면(211)을 가진 공간부(S)에서는 혼합가스의 유동이 정체되지 않는다.
이때, 경사면(211)은 상기한 유동 정체부위를 제거하기 위해 적절한 경사도를 가질 필요가 있는데, 예를 들어 적어도 수평면으로부터 약 10°이상의 경사도를 가지도록 하는 것이 보다 적절할 수 있다. 또한, 연통구(212)가 측방향으로 이격되도록 배치하기 위해 공간부(S)에 양측방향으로 형성되는 각각의 경사면(211)은 서로 다른 경사도를 가지고 형성될 수 있다.
공간부(S)에서 혼합가스의 유동이 정체되는 경우, 정체된 혼합가스에 포함되는 소스는 다시 액화할 가능성이 있다. 따라서, 경사면(211)이 형성되는 실시예의 공간부(S)에서는 혼합가스의 유동이 정체되지 않아 소스가 다시 액화하는 것을 방지할 수 있으므로, 결과적으로 소스의 기화율을 높이는 효과가 있다.
연통구(212)는 공간부(S)의 최하부에 형성되고, 연통구(212)를 통해 각각의 공간부(S)는 서로 연통되고, 따라서, 제2기화부(200)로 유입되는 혼합가스는 중력에 의해 최상측의 공간부(S)로부터 최하측의 공간부(S)로 유동할 수 있다.
도 4에서는 연통구(212)가 대체로 직사각형인 슬릿형상으로 형성될 수 있다. 이러한 좁고 긴 슬릿형상의 연통구(212)를 형성함으로써 제2기화부(200) 내부의 유로는 지그재그 형태로 형성될 수 있고, 제2기화부(200)를 통과하는 혼합기체의 유량이 증가하더라도 각 셀(210)에 형성되는 공간부(S)에서 혼합기체의 유동이 정체되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 경사면(211)과 연통구(212)를 가지고 서로 연통되는 공간부(S)가 상하방향으로 연속적으로 배열되는 제2기화부(200)를 상기 혼합가스가 지나는 경우, 혼합가스는 중력에 의해 지속적으로 하강할 뿐 상승하지 않는다.
따라서, 실시예에서 제2기화부(200)에서는 혼합가스가 상승하는 구간이 존재하지 않으므로, 혼합가스의 상승 또는 하강시 혼합가스에 포함되는 소스가 다시 액화하는 것을 방지할 수 있다. 또한, 혼합가스가 하강하다가 다시 상승하는 구간이 존재하지 않으므로, 이러한 구간에서 상기 소스가 다시 액화하는 것을 방지할 수 있다.
또한, 소스가 다시 액화하여 상기 제2기화부(200) 내부에 존재하는 경우 소스의 기화율을 높이기 위해 액화된 소스를 다시 제2기화부(200) 내부로부터 추출하여 다시 제2기화부(200) 내부로 주입하는 별도의 드레인 장치 및 드레인 라인을 설치하지 않아도 되므로 제작비용의 절감과 장치의 소형화를 도모할 수 있는 효과가 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 연통구(212)는 인접하는 하측의 다른 셀(210)의 공간부(S)에 형성되는 연통구(212)와 측방향으로 일정거리 이격되도록 형성될 수 있다. 즉, 상기 복수의 공간부(S) 각각에 형성되는 상기 복수의 연통구(212)들은 상기 제2기화부(200)에 상하방향으로 지그재그 형태로 배치될 수 있다.
구체적으로, 상기 복수의 공간부(S) 각각에 형성되는 상기 복수의 연통구(212)들은 상기 제2기화부(200)에 측방향으로 서로 일정거리 이격되어 배치되고 상하방향으로 서로 엇갈리게 배치되어, 상기 가스의 유로가 상기 제2기화부(200) 내부에서 지그재그로 형성되도록 할 수 있다.
이러한 연통구(212)의 지그재그 형태의 배치에 의하면, 제2기화부(200)로 유입되는 혼합가스는 제2기화부(200)를 통과하는 동안 제2기화부(200)의 체적에 비해 매우 긴 유로를 따라 유동하게 된다. 즉, 제2기화부(200)의 유로가 지그재그로 형성되므로 혼합가스도 유로를 따라 지그재그로 유동할 수 있다.
혼합기체는 긴 유로를 지그재그로 유동하는 동안 후술하는 가열수단에 의해 충분히 가열되므로, 혼합기체에 포함되는 소스는 온도하강으로 인해 다시 액화되는 경우가 발생하지 않는다. 또한, 혼합기체는 작은 체적의 제2기화부(200)에서 긴 유로를 유동하는 동안 충분히 가열되므로 상기 소스의 기화율은 증가할 수 있다.
만약, 연통구(212)들이 제2기화부(200)의 상하방향으로 지그재그 형태로 배치되지 않고, 연통구(212)들이 상하방향으로 동일 또는 극히 유사한 위치, 예를 들어 연통구(212)들이 각 셀(210)들의 중앙부에 일렬로 배치되는 경우, 혼합가스의 유로는 현저히 짧아지게 되고, 따라서 혼합기체는 제2기화부(200) 내부를 유동하는 동안 충분히 가열될 수 없으므로 상기 소스의 기화율은 낮아지게 된다.
한편, 상기 셀(210)의 재질은 상기 소스의 기화율을 높이기 위해 상기 혼합기체에 효과적으로 열을 전달할 수 있도록 열전도성이 큰 재질로 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 셀(210)의 재질은 구리, 알루미늄, 동합금, 알루미늄합금 기타 열전도성이 큰 재질로 형성될 수 있다.
제2기화부(200)의 제2실시예는 일체로 형성되는 것이다. 즉, 상기의 제1실시예의 각 셀(210)들이 일체화된 형태로 구비되는 것이다. 이때, 공간부(S)는 상기한 제1실시예와 같은 형상으로 구비될 수 있다.
즉, 일체화된 제2기화부(200)에서 상기 공간부(S)는 상측은 넓은 폭을 가지고 하측은 좁은 폭을 가지되 서로 연통되며 상하방향으로 연속적으로 배치되는 복수의 개수로 구비될 수 있다.
이때, 상기 공간부(S)의 하부에는 인접하는 하측의 다른 공간부(S)와 연통되는 연통구(212)가 형성되고, 상기 연통구(212)는 인접하는 하측의 다른 공간부(S)에 형성되는 연통구(212)와 측방향으로 일정거리 이격되도록 형성되는 것은 상기의 제1실시예에서 설명한 바와 같다.
또한, 일체화된 제2기화부(200)의 재질은 제1실시예와 마찬가지로 상기 혼합기체에 효과적으로 열을 전달할 수 있도록 열전동성이 큰 재질로 형성될 수 있다.
또한, 제1실시예에서 상기한 효과는 제2실시예에서도 동일하게 구현될 수 있음은 자명하다. 이러한 일체화된 제2기화부(200)는 주조 또는 사출성형 등의 방법을 통해 제작될 수 있다.
가열수단(미도시)은 제2기화부(200)를 가열하여 혼합기체에 포함되는 소스가 다시 액화하는 것을 방지하고, 소스의 기화율을 더욱 높일 수 있다. 상기한 바와 같이, 제1기화부(100)에서는 액상의 소스 일부만이 기화되는데 제2기화부(200)를 통과하여 토출되는 소스는 전부 또는 적어도 정해진 기준치 이상으로 기화될 수 있다.
가열수단은 다양한 장치, 형태로 구비될 수 있다. 예를 들어, 제2기화부(200)의 외벽에 부착되거나 제2기화부(200)의 내부에 배치되는 코일형 히터, 제2기화부(200)의 외부에 일정거리 이격되어 배치되는 복사형 히터, 제2기화부(200)에 화염을 가하는 방식의 히터 기타 다양한 장치, 형태로 구비될 수 있다.
상기한 실시예의 기화장치는 제2기화부(200)의 체적에 비해 제2기화부(200) 내부를 유동하는 혼합가스의 유로를 길게 형성하여 효과적으로 소스의 기화율을 높일 수 있으므로, 기화장치를 소형화 할 수 있는 효과가 있다.
실시예와 관련하여 전술한 바와 같이 몇 가지만을 기술하였지만, 이외에도 다양한 형태의 실시가 가능하다. 앞서 설명한 실시예들의 기술적 내용들은 서로 양립할 수 없는 기술이 아닌 이상은 다양한 형태로 조합될 수 있으며, 이를 통해 새로운 실시형태로 구현될 수도 있다.
100: 제1기화부
101: 소스 주입부
102: 캐리어가스 주입부
110: 분사부
111: 노즐
112: 소스 유입구
120: 장착부
121: 캐리어가스 유입구
122: 캐리어가스 토출구
200: 제2기화부
210: 셀
211: 경사면
212: 연통구
300: 토출부
310: 토출배관
500: 상측커버
600: 하측커버
S: 공간부

Claims (12)

  1. 제1기화부; 및
    상기 제1기화부로부터 유입되는 가스가 유동하도록 하는 유동공간이 형성되며, 상기 유동공간에 형성되는 제2기화부;
    를 포함하고,
    상기 제1기화부는,
    액상의 소스를 분사하는 노즐을 구비하는 분사부; 및
    상기 분사부가 장착되는 장착부;
    를 포함하고,
    상기 노즐의 일측 단부는 상기 장착부의 하단과 일정거리 이격되어 상기 장착부로부터 노출되는 것을 특징으로 하는 기화장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 분사부는 상기 소스가 유입되는 소스 유입구가 형성되고, 상기 소스 유입구의 출구에 상기 노즐의 타측 단부가 상기 소스 유입구와 연통되도록 결합하며,
    상기 장착부는 캐리어가스 유입구와, 캐리어가스 토출구가 형성되고,
    상기 캐리어가스 토출구에는 상기 노즐이 삽입되는 것을 특징으로 하는 기화장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 캐리어가스 토출구의 내경은 상기 노즐의 외경보다 큰 것을 특징으로 하는 기화장치.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 캐리어가스 토출구로부터 토출되는 상기 캐리어가스는 상기 노즐의 일측 단부로부터 유출되는 상기 소스를 감압하여 상기 소스의 적어도 일부를 기화시키고 상기 소스와 혼합되며, 상기 소스 및 캐리어가스의 혼합가스는 상기 제2기화부로 유입되는 것을 특징으로 하는 기화장치.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 제1 기화부는,
    상기 캐리어가스 토출구와 연통하는 공간부;
    를 포함하고,
    상기 캐리어가스 토출구의 단면적은 상기 공간부의 단면적 보다 작은 것을 특징으로 하는 기화장치.
  7. 삭제
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제2기화부를 가열하는 가열수단을 더 포함하고, 상기 제2기화부는 열전도성이 큰 재질로 형성되는 것을 특징으로 하는 기화장치.
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 삭제
KR1020140114484A 2014-08-29 2014-08-29 반도체 장비용 기화장치 KR102238368B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140114484A KR102238368B1 (ko) 2014-08-29 2014-08-29 반도체 장비용 기화장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140114484A KR102238368B1 (ko) 2014-08-29 2014-08-29 반도체 장비용 기화장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20160026285A KR20160026285A (ko) 2016-03-09
KR102238368B1 true KR102238368B1 (ko) 2021-04-09

Family

ID=55536714

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020140114484A KR102238368B1 (ko) 2014-08-29 2014-08-29 반도체 장비용 기화장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102238368B1 (ko)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102125183B1 (ko) 2019-10-07 2020-06-22 김기남 반도체 박막증착을 위한 기화기
KR102124290B1 (ko) 2019-10-07 2020-06-17 김기남 반도체 박막증착을 위한 기화기용 아토마이저
KR102367902B1 (ko) 2021-09-15 2022-02-25 주식회사 엠아이 박막증착을 위한 기화기

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005051006A (ja) 2003-07-28 2005-02-24 Shimadzu Corp 気化器
KR101003545B1 (ko) 2010-07-07 2010-12-30 주식회사 태한이엔씨 기화 장치

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20010076830A (ko) * 2000-01-28 2001-08-16 박종섭 반도체 제조용 분무식 기화장치
KR100455224B1 (ko) * 2002-02-06 2004-11-06 주성엔지니어링(주) 기화기
KR100585891B1 (ko) * 2004-04-08 2006-06-01 세빈기술주식회사 기화기
KR100805354B1 (ko) * 2006-08-09 2008-02-20 주식회사 한본 액체 원료 기화 장치
KR20130134647A (ko) * 2012-05-31 2013-12-10 엠 에스피 코포레이션 기화기
KR20140070113A (ko) * 2012-11-30 2014-06-10 엠 에스피 코포레이션 기화기

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005051006A (ja) 2003-07-28 2005-02-24 Shimadzu Corp 気化器
KR101003545B1 (ko) 2010-07-07 2010-12-30 주식회사 태한이엔씨 기화 장치

Also Published As

Publication number Publication date
KR20160026285A (ko) 2016-03-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102238368B1 (ko) 반도체 장비용 기화장치
KR101058976B1 (ko) 액체재료 기화장치
EP3394510B1 (en) Vaporization device
TWI684204B (zh) 氣化系統
TWI596224B (zh) 真空蒸鍍裝置
KR101753758B1 (ko) 기화기 및 이를 포함하는 기판 처리장치
KR20230074437A (ko) 기화기
JPWO2008041769A1 (ja) 液体材料気化装置
KR101542599B1 (ko) 확산핀을 가지는 전자소자 제조용 샤워 헤드 및 샤워 헤드 조립체
JP5936078B2 (ja) 分離カラムの供給セクション
US20090293807A1 (en) Apparatus for filtration and gas-vapor mixing in thin film deposition
JP5427344B2 (ja) 気化装置、及び、気化装置を備えた成膜装置
US20180023899A1 (en) Heat exchanger comprising a liquid-refrigerant distribution device
US9020332B2 (en) Center rod for use in the carburetor or carburetor for MOCVD
KR101489383B1 (ko) 함몰형 도가니 구조의 역 냉각형 진공 증발원 장치
KR200427901Y1 (ko) 가스 분산구가 구비된 전구체 보관용기
JP5615412B2 (ja) 気化装置、及び、気化装置を備えた成膜装置
KR102367902B1 (ko) 박막증착을 위한 기화기
WO2020213104A1 (ja) 気化器およびその製造方法
JP6313820B2 (ja) 気化器
CN110882867A (zh) 丙烯汽化器
CN108452543B (zh) 蒸发器
KR102374080B1 (ko) 가스분사장치 및 이를 포함하는 기판 처리장치
KR102678271B1 (ko) 혼합식 열교환기
KR101590419B1 (ko) 액화가스 기화기

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant