KR20100012387A - 캐니스터 - Google Patents

Abstract

화학기상 증착법에 의한 박막 증착시 증착챔버 내로 유입되는 소스가스를 공급하는 캐니스터가 개시된다. 본 발명에 따른 캐니스터(100)는 본체(120); 본체(120)의 외측에 설치되는 외부 히터(200); 본체(120)의 내부에 설치되는 내부 히터(220); 본체(120)의 하측에 설치되는 하부 히터(240); 및 본체(120)의 상측에 설치되는 상부 히터(260)를 포함하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 따르면, 본체(120)의 내외측에 히터(200, 220, 240, 260)를 설치하여 본체(120) 내의 온도를 균일하게 유지함으로써 본체(120) 내에서 소스가스가 응축되는 것을 방지할 수 있다.

화학기상 증착, 소스물질, 소스가스, 캐니스터, 히터, 응축

Description

캐니스터{Canister}

본 발명은 화학기상 증착법에 의한 박막 증착시 소스물질을 기화시켜 증착챔버로 소스가스를 공급하는 캐니스터에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 본체의 내외측에 히터를 설치하여 본체 내부의 온도를 균일하게 유지함으로써 본체 내에서 소스가스가 응축되는 것을 방지할 수 있는 캐니스터에 관한 것이다.

화학기상 증착법(Chemical Vapor Deposition; CVD)에 의한 박막 증착 공정은 반도체 소자나 평판 디스플레이 등의 절연층, 능동층, 보호층 등의 제조시 반드시 필요한 공정이다.

CVD에 의해 증착된 박막의 물성은 증착압력, 증착온도, 증착시간 등의 CVD 공정 조건에 매우 민감하게 영향을 받는다. 특히, 증착압력의 변화에 따라 증착되는 박막의 조성, 밀도, 접착력, 증착 속도 등이 변할 수 있어서, 증착압력의 조절은 CVD 공정에서 아주 중요하다.

일반적으로 CVD 공정에서 증착압력은 캐니스터(canister)로부터 공급되는 소스가스의 유량에 직접적으로 영향을 받는다. 캐니스터는 CVD 장치에서 증착하고자 하는 박막의 소스물질을 가열하여 소스가스로 기화시킨 후 이를 증착챔버로 공급하 는 장치이다. 따라서, CVD 공정에서 증착압력을 정확하게 제어하기 위해서는 무엇보다도 캐니스터에서의 소스물질의 기화 양(즉, 소스가스의 압력)을 정확하게 제어하여야 한다.

그러나, 종래의 캐니스터는 캐니스터 내부의 온도를 균일하게 유지할 수가 없어서 캐니스터 내에서 기화된 소스가스가 다시 응축됨으로써 소스물질의 기화 양 이 감소하여 증착챔버 내로 소스가스가 원활하게 공급되지 못하는 문제점이 있었다.

이에 본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본체의 내외측에 히터를 설치함으로써 본체 내부의 온도를 소스가스가 응축되지 않는 온도로 균일하게 유지할 수 있는 캐니스터를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 캐니스터는, 화학기상 증착법에 의한 박막 증착시 사용되는 소스가스를 증착챔버 내로 공급하는 캐니스터로서, 본체; 상기 본체의 외측에 설치되는 외부 히터; 상기 본체 내부에 설치되는 내부 히터; 상기 본체의 하측에 설치되는 하부 히터; 및 상기 본체의 상측에 설치되는 상부 히터를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 외부 히터, 상기 하부 히터 및 상기 상부 히터 중 적어도 하나는 실리 콘 러버 히터일 수 있다.

상기 내부 히터는 상기 내부 히터에서 발생된 열을 확산시키는 열 전도 디스크를 포함할 수 있다.

상기 본체 내부의 온도를 측정하는 온도 센서를 더 포함할 수 있다.

상기 본체 내부로 소스물질을 공급하는 소스물질 공급관을 더 포함할 수 있다.

본 발명에 따르면, CVD 장치의 캐니스터에 있어서, 본체의 내외측에 히터를 설치함으로써 본체 내부의 온도를 소스가스가 응축되지 않는 온도로 균일하게 유지할 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 캐니스터의 본체 내에서 기화된 소스가스가 다시 소스물질로 응축되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 캐니스터의 본체 내에서 기화된 소스가스를 원활하게 증착챔버 내로 공급할 수 있다

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구성을 상세하게 설명하도록 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 캐니스터(100)의 구성을 나타내는 단면도이다.

도시한 바와 같이, 캐니스터(100)는 소스물질이 기화되는 본체(120); 본체(120)의 외측에 설치되는 외부 히터(200); 본체(120)의 내부에 설치되는 내부 히 터(220); 본체(120)의 하측에 설치되는 하부 히터(240); 및 본체(120)의 상측에 설치되는 상부 히터(260)를 포함하여 구성된다.

먼저, 본체(120)는 소스물질이 저장되고 기화되는 공간을 제공한다. 도 1을 참조하면, 본체(120)는 대략 원통형으로서 내부에 소정의 공간을 갖는다.

본체(120)의 상부에는 본체(120)의 내부 공간을 외부와 격리하는 커버(140)가 설치된다. 본체(120)는 플랜지(122)를 통하여 커버(140)과 연결된다. 도 2는 캐니스터(100)의 본체(120)와 커버(140)의 결합 상태를 나타내는 도면이다.

도시한 바와 같이, 커버(140)에는 운반가스 저장부(미도시)와 본체(120)를 연결하여 운반가스를 공급받을 수 있도록 하는 운반가스 공급관(160a)과 소스물질이 기화되어 발생된 소스가스가 운반가스와 함께 증착챔버(미도시)로 공급될 수 있도록 하는 소스가스 배출관(160b)을 설치한다. 운반가스 공급관(160a)과 소스가스 배출관(160b) 상에는 공급되는 운반가스의 유량과 배출되는 소스가스의 유량을 제어할 수 있는 제어 수단, 예를 들어 조절 밸브(미도시) 등을 각각 설치하는 것이 바람직하다.

또한, 커버(140)에는 본체(120) 내부로 소스물질을 공급하는 소스물질 공급관(180)을 설치한다. 캐니스터(100)를 처음 사용할 때뿐만 아니라 캐니스터의 사용에 따라 소스물질이 모두 소모되었을 때 소스물질을 보충하는 경우에도 소스물질 공급관(180)을 통하여 본체(120) 내부로 소스물질을 공급할 수 있다.

또한, 도 1을 참조하면, 본체(120)의 외측에는 외부 히터(200)를 설치한다. 외부 히터(200)는 본체(120)의 측면과 플랜지(122)의 하부면을 모두 커버하도록 설 치하는 것이 바람직하다. 외부 히터(200)는 실리콘 러버 내부에 소정의 발열체가 매설된 실리콘 러버 히터(silicon rubber heater)를 사용하는 것이 바람직하다.

또한, 도 1을 참조하면, 본체(120)의 내부에는 내부 히터(220)가 설치된다. 내부 히터(220)는 로드 형상이고, 본체(120)의 상부에 설치되는 커버(140)의 중심에서 하부를 향하며, 본체(120)의 중심축 상에 배치되도록 설치된다.

내부 히터(220)에는 내부 히터(220)에서 발산된 열을 본체(120) 내에 저장된 소스물질에 전체적으로 균일하게 전달할 수 있도록 평판 형태로 형성된 복수개의 열 전도 디스크(230)를 일정한 각거리로 설치할 수 있다. 열 전도 디스크(230)는 내부 히터(220)를 중심으로 90도 간격으로 4개가 설치될 수 있으나, 설치 개수와 설치 간격은 필요에 따라 다양하게 변경될 수 있다. 한편, 열 전도 디스크(230)의 단부는 본체(120)의 내주면에 접촉하지 않도록 하는 것이 바람직하다. 또한, 본체(120) 내에서 소스물질이 기화되어 증착챔버로 원활하게 유입될 수 있도록 열 전도 디스크(230)는 수직 방향으로[즉, 내부 히터(220)와 평행하게] 설치하는 것이 바람직하다. 내부 히터(220)는 스테인레스 스틸 히터인 것이 바람직하며, 열 전도 디스크(230)의 재질은 스테인레스 스틸인 것이 바람직하다.

또한, 도 1을 참조하면, 본체(120)의 하측으로는 하부 히터(240)가 설치된다. 하부 히터(240)는 본체(120)의 하부면을 모두 커버하도록 설치하는 것이 바람직하다. 하부 히터(240)는 실리콘 러버(silicon rubber) 히터인 것이 바람직하다.

또한, 도 1을 참조하면, 본체(120)의 상측으로는 상부 히터(260)가 설치된다. 상부 히터(260)는 외부 히터(200)로 커버되지 않는 플랜지(122)의 측면과 커 버(140)의 외부면을 모두 커버하도록 설치하는 것이 바람직하다. 상부 히터(260)는 실리콘 러버(silicon rubber) 히터인 것이 바람직하다.

상술한 바와 같이, 본 실시예에서는 외부 히터(200), 하부 히터(240) 및 상부 히터(260)가 각각 별도의 구성으로서 기술되어 있지만 반드시 이에 한정되는 것은 아니고, 예를 들어 외부 히터(200), 하부 히터(240) 및 상부 히터(260)가 일체형으로 본체(120), 플랜지(122) 및 커버(140)의 전체 외곽을 감싸도록 하는 것도 가능하다.

외부 히터(200), 하부 히터(240) 및 상부 히터(260)가 각각 별도의 구성인 경우 각 히터의 연결 방법은 특별하게 제한되지 않으며 공지의 체결 수단을 사용할 수 있다.

상술한 바와 같은 구성에 따르면, 본원발명의 캐니스터(100)는 외부 히터(200), 하부 히터(240) 및 상부 히터(260)가 본체(120), 플랜지(122) 및 커버(140)의 전체 외곽을 감싸도록 설치되고, 동시에 내부 히터(220)가 본체(120) 내부에 설치되어 있어서 본체(120) 내부의 온도를 균일하게 유지할 수 있는 이점이 있다. 이는 캐니스터(100)의 외부 환경의 영향 등으로 본체(100) 내부의 온도가 소정의 온도(소스가스가 응축되는 온도) 이하로 하강하여 기화된 소스가스가 다시 소스물질로 응축되는 현상을 방지함으로써 소스가스가 캐니스터로부터 증착챔버로 원활하게 공급될 수 있도록 한다.

한편, 본체(120)의 내측 하부에는 본체(120) 내부의 온도를 측정하는 'L' 형상의 온도 센서(280)를 설치할 수 있다. 온도 센서(280)는 본체(120) 내부의 온도 를 모니터링 하여 본체(120) 내부의 온도가 항상 소정의 설정 온도(예를 들어, 소스가스의 응축이 이루어지지 않는 온도)를 유지할 수 있도록 한다. 본체(120) 내부의 온도를 정확하게 측정하기 위하여 온도 센서(280)는 외부 히터(200), 내부 히터(220) 및 하부 히터(240)와 직접 접촉하지 않도록 하는 것이 바람직하다.

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.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 캐니스터의 구성을 나타내는 단면도.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 캐니스터의 본체와 커버의 결합 상태를 나타내는 도면.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100: 캐니스터

120: 본체

122: 플랜지

140: 커버

160a: 운반가스 공급관

160b: 소스가스 배출관

180: 소스물질 공급관

200: 외부 히터

220: 내부 히터

230: 열전도 디스크

240: 하부 히터

260: 상부 히터

280: 온도 센서

Claims (5)

1. 화학기상 증착법에 의한 박막 증착시 사용되는 소스가스를 증착챔버 내로 공급하는 캐니스터로서,

   본체;

   상기 본체의 외측면을 따라 설치되는 외부 히터;

   상기 본체의 내부에 설치되는 내부 히터;

   상기 본체의 하측에 설치되는 하부 히터; 및

   상기 본체의 상측에 설치되는 상부 히터;

   를 포함하는 것을 특징으로 하는 캐니스터.
2. 제1항에 있어서,

   상기 외부 히터, 상기 하부 히터 및 상기 상부 히터 중 적어도 하나는 실리콘 러버 히터인 것을 특징으로 하는 캐니스터.
3. 제1항에 있어서,

   상기 내부 히터는 상기 내부 히터에서 발생된 열을 확산시키는 열 전도 디스크를 포함하는 것을 특징으로 하는 캐니스터.
4. 제1항에 있어서,

   상기 본체 내부의 온도를 측정하는 온도 센서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 캐니스터.
5. 제1항에 있어서,

   상기 본체 내부로 소스물질을 공급하는 소스물질 공급관을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 캐니스터.

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