KR20040068458A - 혼합기, 박막 제조 장치 및 박막 제조 방법 - Google Patents
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Abstract
Description
Claims (20)
- 중량이 다른 가스를 도입하기 위한 2 개의 가스 도입관이 각각의 가스 도입구를 서로 대향하도록 하여 형성된 가스 교반ㆍ혼합용 교반실과, 교반ㆍ혼합되어 얻어진 혼합 가스를 확산시키는 확산실을 갖고, 이 교반실과 이 확산실 사이에 교반실 용적보다 확산실 용적이 커지도록 구획판을 형성하고, 구획판에 각각의 가스 도입구를 연결하는 직선의 연직 방향 하측의 소정 위치에 하나의 가스 분출구를 형성하고, 이 가스 분출구를 통해 혼합 가스가 교반실에서 확산실로 확산되도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 혼합기.
- 제 1 항에 있어서,상기 구획판은 혼합기의 저부에 대해 볼록 형상의 2 차 곡선 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 혼합기.
- 제 2 항에 있어서,상기 구획판의 주연 부분에서 그 저부까지의 연직 거리의 1/2 에 상당하는 위치에 가스 분출구가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 혼합기.
- 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,상기 2 개의 가스 도입관은 원료 가스 도입관 및 반응 가스 도입관으로 이루어지고, 상기 혼합 가스은 막형성 가스인 것을 특징으로 하는 혼합기.
- 중량이 다른 가스를 도입하기 위한 원료 가스 도입관 및 반응 가스 도입관이 각각의 가스 도입구를 서로 대향하도록 하여 형성된 가스 교반ㆍ혼합용 교반실과, 교반ㆍ혼합되어 얻어진 원료 가스와 반응 가스로 이루어지는 막형성 가스를 확산시키는 확산실을 갖고, 이 교반실과 이 확산실 사이에, 교반실 용적보다 확산실 용적이 커지도록 구획판을 형성하고, 이 구획판에 각각의 가스 도입구를 연결하는 직선의 연직 방향 하측의 소정 위치에 하나의 가스 분출구를 형성하고, 이 가스 분출구를 통해 막형성 가스가 교반실에서 확산실로 확산되도록 구성되어 있는 혼합기와, 이 혼합기의 확산실에 직결된 진공 반응실을 갖는 것을 특징으로 하는 박막 제조 장치.
- 제 5 항에 있어서,상기 구획판이 혼합기의 저부에 대해 볼록 형상의 2 차 곡선 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 박막 제조 장치.
- 제 6 항에 있어서,상기 구획판의 주연 부분에서 그 저부까지의 연직 거리의 1/2 에 상당하는 위치에 가스 분출구가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 박막 제조 장치.
- 소정 크기의 중공 원통 형상을 갖고, 교반실, 확산실, 및 교반실과 확산실 사이를 구획하기 위한 구획판으로 구성된 혼합기를 사용하고, 이 교반실의 상방 부분에 서로 대향하도록 배치된 원료 가스를 도입하기 위한 가스 도입구 및 반응 가스를 도입하기 위한 가스 도입구로부터 원료 가스와 반응 가스를 교반실내로 도입하고, 교반실내에서 원료 가스 흐름이 반응 가스 흐름에 의해 분단되고 또한 양 가스 흐름이 구획판 표면을 따라 흐르도록 하여 원료 가스와 반응 가스를 교반ㆍ혼합하고, 이 혼합된 원료 가스와 반응 가스로 이루어지는 막형성 가스를 구획판의 소정 위치에 형성한 가스 분출구를 통해 확산실내로 원활하게 도입하여 확산시키고, 이렇게 하여 얻어진 균일하게 혼합된 막형성 가스를 진공 반응실 상부에 형성된 가스 헤드를 거쳐 진공 반응실내로 도입하고, 진공 상태에서 진공 반응실내에 탑재된 막형성 대상물 위에 박막을 형성하는 것을 특징으로 하는 박막 제조 방법.
- 내부에 기판이 탑재되는 스테이지를 형성한 원통 형상의 진공 반응실을 구비하고, 이 스테이지에 대향하여 진공 반응실 상면의 중앙부에, 원료 가스와 반응 가스의 혼합 가스를 진공 반응실내에 도입하는 가스 헤드를 배치한 박막 형성 장치에 있어서, 스테이지의 측벽에 밀접하게 소정 길이를 갖는 원통 형상의 슬리브 부재를 형성하고, 이 슬리브 부재와 반응실을 구성하는 내벽면 사이의 간극을 통해, 배기 가스가 가스 헤드와 스테이지 상면이 형성하는 제 1 공간내에서 대류하지 않고 제 1 공간으로부터 배기되도록 구성하고, 또한 스테이지의 하측에 형성되고, 진공 배기 수단에 접속된 제 2 공간의 용적이 제 1 공간의 용적보다 커지는 위치에 스테이지의 높이 위치를 설정할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 박막 제조 장치.
- 제 9 항에 있어서,상기 진공 반응실의 내벽면을 따라 불활성 가스를 실내에 균등하게 도입시키기 위한 가스 링을 진공 반응실의 상면에 형성한 것을 특징으로 하는 박막 제조 장치.
- 제 10 항에 있어서,상기 가스 링에 공급되는 불활성 가스의 온도를 자유롭게 변경할 수 있도록 온도 조절 수단을 형성한 것을 특징으로 하는 박막 제조 장치.
- 제 9 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,상기 스테이지를 진공 반응실 상방의 막형성 위치와 진공 반응실 하방의 기판 반송 위치 사이에서 자유롭게 승강하도록 형성하고, 진공 반응실 내부로의 기판 반송구를 막형성 위치보다 하측에 형성한 것을 특징으로 하는 박막 제조 장치.
- 제 9 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,상기 혼합 가스의 온도를 자유롭게 변경할 수 있도록 온도 조절 수단을 형성한 것을 특징으로 하는 박막 제조 장치.
- 제 9 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,상기 슬리브 부재와 반응실을 구성하는 내벽면 사이의 간극을 10㎜ 이상으로 설정한 것을 특징으로 하는 박막 제조 장치.
- 제 9 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서,상기 슬리브 부재의 높이 치수를 70㎜ 이상으로 설정한 것을 특징으로 하는 박막 제조 장치.
- 제 9 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서,상기 진공 반응실 상면의 중앙부에 배치된 가스 헤드가 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 기재된 혼합기의 확산실에 직결되고, 이 혼합기에서 얻어진 혼합 가스가 이 가스 헤드를 통해 이 진공 반응실내에 도입되도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 박막 제조 장치.
- 내부에 기판이 탑재된 스테이지를 형성한 원통 형상의 진공 반응실내에, 그 반응실 상면의 중앙부에 형성된 가스 헤드를 통해, 혼합기에서 얻어진 원료 가스와 반응 가스의 혼합 가스를 도입하면서 반응실 상면에 형성된 가스 링으로부터 반응실의 내주면을 따라 균등하게 불활성 가스를 도입하고, 스테이지의 측벽에 밀접하게 형성한 소정 길이를 갖는 원통 형상의 슬리브 부재와 반응실을 구성하는 내벽면 사이의 간극을 통해 가스 헤드와 스테이지 상면이 형성하는 제 1 공간내에서 배기가스를 대류시키지 않고, 제 1 공간으로부터 스테이지 하측에 형성된 제 2 공간으로 배기 가스를 흐르게 하고, 이어서 진공 반응실 밖으로 배기되도록 하고, 막형성시의 이 스테이지의 높이를 진공 수단에 접속된 제 2 공간의 용적이 이 제 1 공간의 용적보다 커지는 위치에 설정하고, 도입된 원료 가스와 반응 가스의 반응에 의해 기판 위에 박막을 형성하는 것을 특징으로 하는 박막 제조 방법.
- 제 17 항에 있어서,소정 크기의 중공 원통 형상을 갖고, 교반실, 확산실, 및 교반실과 확산실 사이를 구획하기 위한 구획판으로 구성된 혼합기를 사용하고, 이 교반실의 상방 부분에 서로 대향하도록 배치된 원료 가스를 도입하기 위한 가스 도입구 및 반응 가스를 도입하기 위한 가스 도입구로부터 원료 가스와 반응 가스를 교반실내로 도입하고, 교반실내에서 원료 가스 흐름이 반응 가스 흐름에 의해 분단되고 또한 양 가스 흐름이 구획판 표면을 따라 흐르도록 하여 원료 가스와 반응 가스를 교반ㆍ혼합하고, 이 혼합된 원료 가스와 반응 가스로 이루어지는 막형성 가스를 구획판의 소정 위치에 형성된 가스 분출구를 통해 확산실내로 원활하게 도입하여 확산시키고, 이렇게 하여 얻어진 균일하게 혼합된 혼합 가스를 진공 반응실 상면의 중앙부에 형성된 가스 헤드를 통해 진공 반응실내에 도입하여 진공 상태에서, 진공 반응실내에 형성한 스테이지에 탑재된 기판 위에 박막을 형성하는 것을 특징으로 하는 박막 제조 방법.
- 제 17 항 또는 제 18 항에 있어서,상기 가스 링에서 진공 반응실로 도입하는 불활성 가스의 유량을 700 ∼ 1500sccm 의 범위로 설정하는 것을 특징으로 하는 박막 제조 방법.
- 제 17 항 내지 제 19 항 중 어느 한 항에 있어서,상기 가스 링에서 진공 반응실로 도입하는 불활성 가스의 유량을 PZT 막을 형성하는 경우에는 1000 ∼ 1500sccm 의 범위로, 또한 BST 막을 형성하는 경우에는 700 ∼ 1200sccm 의 범위로 설정하는 것을 특징으로 하는 박막 제조 방법.
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