KR20030085824A - 액체운송장치용 캐니스터 - Google Patents

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KR20030085824A
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김명규
이현호
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주성엔지니어링(주)
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Abstract

탄탈륨산화막 증착공정에 사용되는 액체운송장치용 캐니스터에 관하여 개시한다. 본 발명의 장치는, 탄탈륨펜타에톡사이드가 저장되는 본체, 가압배관, 유입배관, 및 유출배관을 포함하는 액체운송장치용 캐니스터에 있어서, 본체, 유입배관, 및 유출배관에는 본체, 유입배관, 및 유출배관을 각각 가열하는 히터가 각각 구비되는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 의하면, 캐니스터 본체, 탄탈륨펜타에톡사이드의 유입라인 및 탄탈륨펜타에톡사이드의 유출라인은 공정실의 온도와는 무관하게 탄탈륨펜타에톡사이드가 액상을 유지할 수 있는 일정 온도를 유지하게 되므로 탄탈륨산화막 증착공정의 안정성을 확보할 수 있다.

Description

액체운송장치용 캐니스터{Canister for liquid delivery system}
본 발명은 액체운송장치용 캐니스터에 관한 것으로서, 특히 탄탈륨산화막 증착공정에 사용되는 액체운송장치용 캐니스터에 관한 것이다.
일반적으로 박막을 형성하는 방법은 스퍼터링(Sputtering)법과 같이 물리적인 충돌을 이용하여 박막을 형성하는 PVD(Physical Vapor Deposition)법과, 화학반응을 이용하여 박막을 형성하는 CVD(Chemical Vapor Deposition)법으로 크게 구분할 수 있다.
CVD법에서는 일반적으로 기체상태의 반응원료를 이용하지만 반응원료에 원자량이 큰 무거운 원소가 함유되어 기체상태의 반응원료를 제작하기 어려운 경우에는 고체상태의 원료를 용매로 녹인 액체원료를 기화시킨 다음 기화된 반응원료 가스를 이용하여 박막을 증착한다. 액체원료의 운송 및 기화시키는 장치를 액체운송장치(Liquid delivery system, LDS)라 한다.
액체운송장치는 크게, 캐니스터(Canister), 기화부, 분사부로 이루어진다. 기화부는 액상질량유량제어기(Liquid Mass Flow Controller, LMFC)와 기화기로 이루어져 액체원료를 기화시킨다. 분사부는 샤워헤드(Shower Head)로 이루어져 기화된 원료 가스를 CVD 챔버 내로 분사한다.
도 1은 종래의 액체운송장치에 있어서 캐니스터를 설명하기 위한 개략도이다.
도 1을 참조하면, 캐니스터의 본체(10)는 액체연료가 저장되는 곳이고, 캐니스터의 본체(10)에는 본체(10)로 액체연료를 공급하기 위한 유입배관(30), 본체(10)에 채워진 액체연료를 가압하기 위하여 본체(10)로 가스를 공급하기 위한 가압배관(20), 및 본체(10)와 상술한 기화부의 액상질량유량제어기를 연결하는 유출배관(40)이 설치된다.
이러한 액체운송장치를 사용하는 대표적인 공정으로는, 실리콘질화막 및 실리콘산화막의 복합층이 가지는 저유전률의 단점을 보완하기 위하여 고유전막 재료로서 사용되는 탄탈륨산화막(Ta2O5)의 증착공정을 들 수 있다.
그런데, 탄탈륨산화막 증착원으로써 사용하는 탄탈륨펜타에톡사이드(Ta(OC2H5))는 상온(21℃)에서 어는점을 가지므로, 상온에서 불안정하고 공기나 수분에 대해 민감하게 반응한다는 단점이 있다.
따라서, 탄탈륨산화막(Ta2O5) 증착공정이 진행되는 공정실은 약 23℃ 정도로 유지를 하지만, 공정실의 공조(空調)가 원활하지 못하는 경우에는 캐니스터 내의 탄탈륨펜타에톡사이드가 모두 응고되어 증착공정이 진행되지 못하는 문제가 발생된다. 이를 방지하기 위하여 유입배관과 유출배관을 보온하는 경우도 있지만 근본적인 해결책은 되지 못하고 있다.
따라서, 본 발명이 이루고자 하는 과제는 탄탈륨산화막 증착공정을 원활히 수행할 수 있는 액체운송장치용 캐니스터를 제공하는 데 있다.
도 1은 종래의 액체운송장치에 있어서 캐니스터를 설명하기 위한 개략도; 및
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 액체운송장치용 캐니스터를 설명하기 위한 개략도이다.
* 도면 중의 주요 부분에 대한 부호 설명 *
10, 110 : 본체 20, 120 : 가압배관
30, 130 : 유입배관 40, 140 : 유출배관
150 : 열선 160, 170 : 히팅 테이프
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 액체운송장치용 캐니스터는: 탄탈륨산화막 증착원으로써 사용하는 탄탈륨펜타에톡사이드(Ta(OC2H5)가 저장되는 본체(110), 가압배관(120), 유입배관(130), 및 유출배관(140)을 포함하는 액체운송장치용 캐니스터에 있어서, 상기 본체, 유입배관, 및 유출배관에는 상기 본체, 유입배관, 및 유출배관을 각각 가열하는 히터가 각각 구비되는 것을 특징으로 한다.
이 때, 상기 본체(110)에 설치되는 상기 히터는 상기 본체의 벽에 내장되는 열선(150)이고, 상기 유입배관(130) 및 유출배관(140)에 설치되는 상기 히터는 상기 유입배관 및 유출배관의 외주면을 감싸도록 각각 설치되는 히팅 테이프(160, 170)인 것을 특징으로 하여도 좋다.
나아가, 상기 각각의 히터(150, 160, 170)들은 상기 본체(110), 유입배관(130), 및 유출배관(140)의 온도를 25∼35℃로 각각 유지시켜주는 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 설명한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 액체운송장치용 캐니스터를 설명하기 위한 개략도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 액체운송장치용 캐니스터는, 본체(110)와, 가압배관(120)과, 유입배관(130)과, 유출배관(140)과, 열선(150) 및 히팅 테이프(160, 170)들로 이루어진다.
본체(110)는 스테인레스 스틸로 이루어지며, 탄탈륨산화막 증착원으로써 사용하는 탄탈륨펜타에톡사이드(Ta(OC2H5)가 저장된다. 본체(110) 벽에는 본체(110) 벽면의 온도를 25∼35℃로 유지시켜주는 열선(150)이 내장(內藏)된다.
가압배관(120)은 본체(110)와 외부에 별도로 마련된 가스공급장치(미도시)를 연결하는 배관이다. 가압배관(120)을 통하여 유입되는 가스는 아르곤(Ar) 또는 헬륨(He) 가스이다.
유입배관(130)은 본체(110)와 외부에 별도로 마련된 탄탈륨펜타에톡사이드 공급장치(미도시)를 연결하는 배관이다. 유입배관(130)에는 유입배관(130)의 온도를 25∼35℃로 유지시켜주는 히팅 테이프(160)가 외주면을 감싸도록 설치된다.
유출배관(140)은 본체(110)와 액체운송장치의 기화부의 액상질량유량제어기(미도시)를 연결하는 배관이다. 유출배관(140)에는 유출배관(140)의 온도를 25∼35℃로 유지시켜주는 히팅 테이프(170)가 외주면을 감싸도록 설치된다.
본체(110)에 내장된 열선(150), 유입배관(130)을 감싸는 히팅 테이프(160) 및 유출배관(140)을 감싸는 히팅 테이프(170) 각각은 측정되어진 본체(110)의 온도, 유입배관(130)의 온도 및 유출배관(140)의 온도에 의하여 각각 온-오프된다.
본체(110)에 저장된 탄탈륨펜타에톡사이드는, 가압배관(120)을 통하여 본체(110)에 소정 압력으로 유입되는 아르곤 또는 헬륨가스에 의해 유출배관(140)을 통하여 기화부의 액상질량유량제어기쪽으로 유출된다. 그리고, 본체(110)의 탄탈륨펜타에톡사이드 수위가 낮아지면, 유입배관(130)을 통하여 탄탈륨펜타에톡사이드가 본체(110)로 유입되어 탄탈륨펜타에톡사이드는 일정 수위를 유지하게 된다.이 때, 본체(110), 유입라인(130) 및 유출라인(140)은 각각의 히터(150, 160, 170)에 의하여 일정 온도를 유지하게 되므로 공정실 공조에 문제가 발생하여 공정실의 온도가 떨어지는 경우에도 탄탈륨펜타에톡사이드의 고형화를 방지한다.
상술한 바와 같이 본 발명의 액체운송장치용 캐니스터에 의하면, 캐니스터 본체, 탄탈륨펜타에톡사이드의 유입라인 및 탄탈륨펜타에톡사이드의 유출라인은 공정실의 온도와는 무관하게 탄탈륨펜타에톡사이드가 액상을 유지할 수 있는 일정 온도를 유지하게 되므로 탄탈륨산화막 증착공정의 안정성을 확보할 수 있다.
본 발명은 상기 실시예에만 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 많은 변형이 가능함은 명백하다.

Claims (3)

  1. 탄탈륨산화막 증착원으로써 사용하는 탄탈륨펜타에톡사이드(Ta(OC2H5)가 저장되는 본체(110), 가압배관(120), 유입배관(130), 및 유출배관(140)을 포함하는 액체운송장치용 캐니스터에 있어서,
    상기 본체, 유입배관, 및 유출배관에는 상기 본체, 유입배관, 및 유출배관을 각각 가열하는 히터가 각각 구비되는 것을 특징으로 하는 액체운송장치용 캐니스터.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 본체(110)에 설치되는 상기 히터는 상기 본체의 벽에 내장되는 열선(150)이고,
    상기 유입배관(130) 및 유출배관(140)에 설치되는 상기 히터는 상기 유입배관 및 유출배관의 외주면을 감싸도록 각각 설치되는 히팅 테이프(160, 170)인 것을 특징으로 하는 액체운송장치용 캐니스터.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 각각의 히터(150, 160, 170)들은 상기 본체(110), 유입배관(130), 및 유출배관(140)의 온도를 25∼35℃로 각각 유지시켜주는 것을 특징으로 하는 액체운송장치용 캐니스터.
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