KR20100087128A - 증기 전달 시스템 - Google Patents

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Abstract

하나 이상의 큰 아이템(예를 들어, 신발류)에 바람직한 표면 성질을 부여하기 위해, 프로세싱 챔버(14)에 화학종을 전달하는 전달 시스템(10)은, 액체 화학종으로 충전되는 제 1 용기(16); 상기 제 1 용기(16)로부터 나온 액체 화학종을 수용하는 제 2 용기(18); 제 1 흐름 조절 수단(20)(상기 제 1 흐름 조절 수단은, 소정 부피의 액체 화학종이 상기 제 1 용기로부터 상기 제 2 용기(18)까지 흐를 수 있도록 조절함); 상기 제 2 용기에 있는 액체 화학종을 증발시키는 증발 수단(30); 및 제 2 흐름 조절 수단(38)(제 2 흐름 조절 수단은, 증발된 화학종이 상기 제 2 용기(18)로부터 프로세싱 챔버(14)까지 흐를 수 있도록 조절함);을 포함한다.

Description

증기 전달 시스템{VAPOUR DELIVERY SYSTEM}
본 발명은, 프로세싱 챔버(processing chamber)에 화학종(species)을 전달하는 전달 시스템, 상기 전달 시스템을 작동시키는 방법, 및 그러한 전달 시스템을 포함하며 물건(article)의 표면을 플라즈마로 프로세싱하기 위한 장치에 관한 것이다.
전달 시스템은, 진공 챔버 내에서 화학적이거나 또는 물리적인 공정을 수행하기 위해, 높은 끓는점을 갖는 액체에서 나온 증기를 진공 챔버로 전달하고 계량기로 측정한다고 공지되었다. 그러한 시스템은, 상기 액체가 화학적으로 반응하는 단량체인 경우에는 적당하지 않다.
공지된 발포 시스템(bubbler system)에서, 운반 가스는 액체를 통해 거품을 발생시키고, 증기를 흡수하고 상기 증기를 진공 챔버로 운반한다. 공지된 증발기 시스템에서, 질량 흐름계(mass flow controller)를 통해 증기를 진공 챔버로 전달하기 위해 충분히 높은 증기압이 발생된다(약 1 Torr 정도). 증기 전달 시스템에서, 액체는 가열되고, 통상적으로 운반 가스에 의해 보조되는 미세 오리피스(orifice)를 통해 빼내어진다.
발포 및 증기 전달 시스템은 소정 흐름의 운반 가스가 요구된다는 단점이 있으며, 따라서 증기/운반체 조성의 이용가능한 범위가 제한된다. 증발기 시스템은, 상기 액체가 단량체인 경우에 중합체화되는 위험 등의 부수적 불안정성의 위험과 함께, 질량 흐름계가 기능을 할 수 있도록 충분히 높은 압력을 발생시키기 위해 액체가 충분히 높은 온도로 가열되어야 한다는 약점을 갖는다. 또한, 증기 전달 시스템은, 액체에 있는 미립자 오염에 의하거나, 상기 액체가 단량체인 경우에 중합체화되는 경향의 결과로서, 미세 오리피스가 막히는 경향이 있다.
종래 기술
유럽 특허 출원 제EP-A3-1 202 321호(Applied Materials Inc)은 액체 전구체(precursor)를 증발시키고 프로세싱 챔버로 전달하는 장치 및 방법을 개시한다. 액체 전구체의 예는 소위 플라즈마 화학증착장비(PECVD) 공정에서 사용되는, 예를 들어 큰 스케일(scale)의 집적 회로를 제조하는 데에 사용되는 트리메틸실란(trimethylsilane, TMS)이다.
PECVD 공정이 존재하는 제조 공장에서 발생하는 문제점은, TMS가 종종 증발 챔버에서 시작하여 반응 챔버로부터의 상당한 거리까지 운반되어야 하고, 전구체 흐름 속도를 변동시킨다는 것이다. 개시되는 장치는, 반응 챔버 근처에 앰플(ampoule)을 위치시키고 거기에 아주 근접하여 액체 전구체를 증발시킴으로써 이러한 문제점을 극복한다.
유럽 특허 출원 제EP-A1-0 548 944호(Canon KK)은, 작동상의 파라미터(operational parameter)가 변동함에도 불구하고 안정한 필름(film)을 형성하는 화학 기상 증착 시스템을 갖는 가스 공급 장치를 개시한다.
액체 전구체 재충전 시스템의 다른 예는 국제 특허 출원 제WO-A1-2006/059187호(L'Air Liquide SA)에서 개시된다. 액체 전구체 시스템은 원격의 가열기 및 반응 챔버로 증기를 전달하는 전달 라인(line)을 포함한다. 개시된 시스템은, 자연 발화성과 같은 대용량의 반응성이거나 또는 긴 통로 라인에 저장되는 비싼 물질을 갖는 문제점을 극복한다.
미국 특허 출원 제US 2003/0217697호(Hideaki Miyamoto 등)은, 방전 탱크에 가스를 공급하는 액체 증발기(예를 들어 반도체 제조에 사용되는 유형임)를 개시한다. 상기 시스템은, 단열 팽창 때문에 발생하는 증발된 액체에서의 열 손실을 보상하기 위해 온도가 조절된 복잡한 구성의 밸브를 이용한다.
상기에서 언급된 선행문헌은 반도체 및 다른 유사한 장치(예를 들어, 초고밀도 집적 회로(VLSI))의 제조에 대해 잘 알려진 문제점에 대한 해결책을 제시한다. 어떠한 시스템도 더 큰 아이템(item)(예를 들어, 가정용 아이템, 의류 또는 신발류의 아이템, 종이 제품, 또는 전자 아이템과 같은 소비재 제품)을 코팅하기에는 적당하지 않다.
큰 아이템의 표면에 특정 성질을 부여하기 위해, 물질로 큰 아이템을 코팅하기 위한 것과 관련된 문제점에 대한 해결책이 상기에서 언급된 임의의 선행문헌에서는 언급되지 않는다.
본 발명의 목적은, 챔버에서 또는 챔버를 통해서 통과하는 큰 아이템에 특정 성질을 부여하기 위한 것을 목적으로 챔버로 화학종을 전달하는 장치를 제공하는 것이다.
큰 아이템이라는 용어는, 예를 들어 스포츠 장비, 직물 및 이와 유사한 것, 물질, 종이 제품 및 합성 플라스틱 제품, 의류, 높은 가치의 패션 아이템 및 액세서리, 신발류, 전기 제품, 개인용 전자 장치, 이동 전화, 휴대용 호출기(pager), 개인 휴대용 정보 단말기(PDAs) 및 MP3 장치와 같은 것들을 포함하도록 의도된다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위해, 본 발명은 챔버에서 또는 챔버를 통해서 통과하는 큰 아이템에 특정 성질을 부여하기 위한 것을 목적으로 챔버로 화학종(species)을 전달하는 장치를 제공한다.
본 발명은, 프로세싱 챔버(process chamber)로 화학종(species)을 전달하기 위한 전달 시스템을 제공하는데, 하나 이상의 큰 아이템이 그의 표면(들)에 하나 이상의 성질을 부여하도록, 상기 프로세싱 챔버 내에 하나 이상의 큰 아이템이 위치하며, 상기 시스템은,
액체 화학종으로 충전된 제 1 용기;
상기 제 1 용기로부터 나온 액체 화학종을 수용하는 제 2 용기;
제 1 흐름 조절 수단(상기 제 1 흐름 조절 수단은, 소정 부피의 액체 화학종이 상기 제 1 용기로부터 상기 제 2 용기까지 흐를 수 있도록 조절함);
상기 제 2 용기에 있는 액체 화학종을 증발시키기 위한 증발 수단; 및
제 2 흐름 조절 수단(상기 제 2 흐름 조절 수단은, 증발된 화학종이 상기 제 2 용기로부터 프로세싱 챔버까지 흐를 수 있도록 조절함);을 포함한다.
본 발명은, 프로세싱 챔버(process chamber)로 화학종(species)을 전달하기 위한 전달 시스템을 작동시키는 방법을 제공하는데, 하나 이상의 큰 아이템이 그의 표면(들)에 하나 이상의 성질을 부여하도록, 상기 프로세싱 챔버 내에 하나 이상의 큰 아이템이 위치하며, 상기 시스템은,
액체 화학종으로 충전된 제 1 용기;
상기 제 1 용기로부터 나온 액체 화학종을 수용하는 제 2 용기;
제 1 흐름 조절 수단(상기 제 1 흐름 조절 수단은, 소정 부피의 액체 화학종이 상기 제 1 용기로부터 상기 제 2 용기까지 흐를 수 있도록 조절함);
상기 제 2 용기에 있는 액체 화학종을 증발시키기 위한 증발 수단; 및
제 2 흐름 조절 수단(상기 제 2 흐름 조절 수단은, 증발된 화학종이 상기 제 2 용기로부터 프로세싱 챔버까지 흐를 수 있도록 조절함);을 포함하고,
상기 방법은,
상기 부피의 액체 화학종이 상기 제 1 용기로부터 상기 제 2 용기까지 흐를 수 있도록 하는 단계;
상기 용기에 있는 액체 화학종을 증발시키는 단계; 및
상기 증발된 화학종이 상기 프로세싱 챔버로 흐를 수 있도록 하는 단계를 포함한다.
나아가, 본 발명은 물건의 표면을 플라즈마로 프로세싱하기 위한 장치를 제공하며, 상기 장치는,
프로세싱 챔버(상기 챔버에 물건이 위치할 수 있음);
상기 챔버에서 플라즈마를 형성하기 위해, 상기 프로세싱 챔버로 화학종을 전달하는, 청구항 1에서 청구된 바와 같은 전달 시스템;
상기 물건의 표면이 프로세싱될 수 있도록, 상기 화학종이 상기 챔버로 공급되는 경우 플라즈마를 형성하기 위해 프로세싱 챔버의 내부로 전기장을 발생시키는 수단; 및
상기 프로세싱 챔버에서 압력을 선택적으로 조절하는 압력 조절 수단;을 포함한다.
본 발명의 다른 바람직하고 그리고/또는 선택적인 특징은 수반되는 청구항에서 정의된다.
본 발명은, 하기에서 수반되는 도면을 참고하여 단지 예를 나타내는 방식으로 개시될 것이다.
도 1은 프로세싱 챔버로 화학종(species)을 전달하는 전달 시스템의 도식도이다.
도 2는 도 1의 전달 시스템의 작동 상태를 나타내는 표이다.
도 1을 참고하면, 전달 시스템(10)이 프로세싱 챔버(14)로 화학종(12)을 전달하는 것을 도시한다. 상기 시스템(10)은 액체 화학종(12)으로 충전될 수 있는 제 1 용기(16); 상기 제 1 용기(16)로부터 나온 액체 화학종을 수용하는 제 2 용기(18); 제 1 흐름 조절 수단(20)(상기 제 1 흐름 조절 수단은, 소정 부피의 액체 화학종이 상기 제 1 용기로부터 상기 제 2 용기까지 흐를 수 있도록 조절함); 상기 제 2 용기에 있는 액체 화학종을 증발시키는 증발 수단(30); 및 2 흐름 조절 수단(38)(상기 제 2 흐름 조절 수단은, 증발된 화학종(26)이 상기 제 2 용기로부터 프로세싱 챔버(14)까지 흐를 수 있도록 조절함);을 포함한다.
제 1 용기(16)는 시스템 작동자에 의해 수동으로 충전될 수 있고, 유입구를 갖는 호퍼(hopper) 또는 닫힌 용기의 형태일 수 있다. 제 2 용기(18)는 플라스크 또는 비커일 수 있거나, 증발되는 액체를 함유할 수 있는 다른 용기일 수 있으며, 바람직하게는 상기 용기로의 액체의 공급 및 상기 용기로부터 액체의 증발을 용이하게 하도록 개방되어 있다.
증발 수단(30)은, 액체 화학종(12)이 용기(18)에 있는 경우에 상기 액체 화학종을 증발시키기 위해 제공된다. 상기 용기에 있는 액체 화학종은, 증발을 촉진시키기 위해 도 1에서 도시된 바와 같이 가열될 수 있으며, 상기 가열 수단은 가열판(heated plate)을 포함하거나, 상기 용기가 전도성이라면 상기 용기에서 열을 유도하여 증발을 촉진시킬 수 있다.
요구된 증발을 달성하는 데에 요구되는 열은 다수의 상이한 인자들의 함수이다. 이러한 인자들은, 액체 위의 주위 영역에서의 압력, 상기 영역에서 화학종과 다른 구성 성분의 농도; 액체의 온도; 액체의 분자간의 힘; 및 액체의 표면적을 포함한다. 액체의 분자간의 힘은 각각의 화학종에 대해 일정하고, 표면적은 특정 크기 및 형태의 선택된 용기에 대해 일정하다. 주어진 프로세싱 단계에 대해 요구되는 압력은 일반적으로 일정하지만, 어느 정도 오르내리기도 한다. 따라서, 프로세싱 챔버로의 화학종의 요구된 흐름을 달성하기 위해 액체 화학종에 제공되는 열의 양은 계산 또는 실험에 의해 결정될 수 있다. 증발 수단의 활성화에 대한 화학종의 그러한 기결정된(predetermined) 특징적인 응답은 복수의 화학종들 및 상기 프로세싱 챔버에서 수행되는 복수의 프로세싱 단계들에 대해 결정될 수 있고, 상기 증발 수단은 요구된 증발 속도를 달성하도록 조절될 수 있다.
제 1 흐름 조절 수단(20)은, 액체 화학종이 제 1 용기(16)로부터 충전되는 경우에 액체 화학종의 기결정된 부피를 수용하는 크기의 내부 공간(28)을 갖는다. 상기 제 1 흐름 조절 수단(20)은 상기 내부 공간(28)에서 액체 화학종의 흐름을 조절할 수 있으며, 상기 액체 화학종이 상기 내부 공간으로부터 상기 제 2 용기(18)까지 흐를 수 있도록 조절할 수 있다.
더 구체적으로, 상기 제 1 흐름 조절 수단(20)은 도관(32), 상기 도관의 상부스트림(upstream) 부분에 있는 제 1 밸브(34) 및 상기 도관의 하부스트림(downstream)에 있는 제 2 밸브(36)를 포함한다. 상기 내부 공간은 상기 도관, 제 1 밸브 및 제 2 밸브에 의해 정의된다. 상기 내부 공간(28)은, 상기 도관 내의 공간 뿐만 아니라 각각의 밸브 내의 자유 공간(free space) 부분을 차지하고, 그러한 자유 공간은 내부 공간(28)의 부피를 결정할 때에 고려된다.
제 1 밸브(34)는 액체 화학종이 내부 공간(28)으로 흐르도록 개방될 수 있다. 제 2 밸브(36)는 상기 액체 화학종이 상기 내부 공간(28)으로부터 상기 제 2 용기(18)로 흐르도록 개방될 수 있다. 상기 액체 화학종이 내부 공간(28)에 충전되도록, 상기 제 1의 밸브(34)는 개방되고 상기 제 2 밸브(36)는 닫힐 수 있다. 상기 내부 공간이 충전되는 경우에, 상기 내부 공간(28)에 함유되며 기결정된 부피의 액체 화학종이 상기 제 2 용기(18)로 흐르도록, 상기 제 1의 밸브(34)는 닫히고 상기 제 2 밸브(36)는 개방될 수 있다.
상기 액체 화학종의 기결정된 부피는, 상이한 내부 부피를 갖는 복수의 도관들 중 임의의 하나를 선택함으로써 요구되는 바와 같이 쉽게 변경될 수 있다. 프로세싱 챔버(14)에서 수행되는 상이한 프로세싱 단계는, 상기 챔버 및 증발된 화학종의 농도를 통해 상이한 흐름 속도를 요구한다. 도관(32)의 내부 부피는 상기 프로세싱 챔버(14)에서 수행되는 요구된 프로세싱 단계에 따라 선택될 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 제 2 흐름 조절 수단(38)은, 증발 챔버(40)(화학종은 용기로부터 상기 증발 챔버로 증발될 수 있음) 및 상기 증발 챔버(40)로부터 상기 프로세싱 챔버(14) 쪽으로 향한 도관(42)을 포함한다. 상기 도관(42)은, 증발된 화학종(26)이 상기 제 2 용기(18)로부터 상기 프로세싱 챔버(14)로 흐를 수 있도록 조절하는 밸브(44)를 포함한다. 증발 챔버(40) 및 도관(42)은, 상기 용기(18)로부터 증발된 화학종이 상기 증발 챔버 및 상기 도관의 내부 표면과 접촉하는 경우에 상기 화학종이 응축되는 것을 감소시키기 위해 추가적인 가열 수단(미도시)을 포함할 수 있다.
전달 시스템은 물건의 표면을 플라즈마로 프로세싱하기 위한 장치의 일부분을 형성할 수 있다. 그러한 장치는, 프로세싱 챔버(상기 챔버에 물건이 위치할 수 있음); 상기 챔버에서 플라즈마를 형성하기 위해, 상기 프로세싱 챔버로 화학종을 전달하는, 본원에서 개시된 바와 같은 전달 시스템; 상기 물건의 표면이 프로세싱될 수 있도록, 상기 화학종이 상기 챔버로 공급되는 경우 플라즈마를 형성하기 위해 프로세싱 챔버의 내부로 전기장을 발생시키는 수단; 및 상기 프로세싱 챔버에서 압력을 선택적으로 조절하는 압력 조절 수단;을 포함한다.
전달 시스템(10)을 작동시키는 방법은 도 1 및 도 2를 참고하여 개시될 것이다. 도 2에서, 밸브 34, 밸브 36, 및 밸브 44를 참고할 것이다. 표에서 "개방됨"에 대한 기준은 화학종의 요구된 흐름이 밸브를 통과하도록 충분히 개방되어 있는 정도를 나타낸다. "닫힘"에 대한 기준은 화학종의 흐름이 밸브를 통과하는 데에 제한적이거나 방해를 받도록 닫혀진 정도를 나타낸다.
제 1 용기(16)는, 다수의 프로세싱 단계들에 대해 화학종이 프로세싱 챔버로 충분히 전달되기 위한 액체 화학종의 양으로 충전된다.
밸브(34)는 닫히고 밸브(36) 및 밸브(44)는 개방된다. 프로세싱 장치의 압력 조절 수단은 프로세싱 챔버를 배기시키고(evacuate), 밸브(34)의 하부스트림에 있는 전달 시스템을 수 mTorr의 영역에서 일반적인 압력 하에서 배기시킨다. 이러한 방식에서 전달 시스템의 배기로 인해 확실하게 차단한다.
다음에, 전달 시스템이 대기압에 노출되는 동안에, 밸브(34) 및 밸브(36)는 닫히고 밸브(44)는 개방되거나 닫힐 수 있다.
다음에, 밸브(34)가 개방되고 밸브(36)가 닫힌다. 밸브(44)는 개방되거나 닫힐 수 있으며, 이는 이러한 과정의 단계에서는 중요하지 않다. 액체 화학종이 중력(또는 흐름을 유도하는 다른 수단)에 의해 밸브(34)를 통해 제 1 용기(16)로부터 도관(32)으로 흐를 수 있다. 닫혀진 밸브(36)는 상기 화학종이 제 2 용기(18)를 향해 흐르는 것을 더 제한하여, 제 1 흐름 조절 수단(20)의 내부 공간(28)이 충전될 수 있다.
내부 공간(28)이 충전되는 경우에, 밸브(34)를 닫아서 상기 내부 공간(28)에서 기결정된 부피의 액체 화학종을 봉인한다. 상기 기결정된 부피의 액체 화학종이 제 2 용기로 흐르도록 밸브(36)를 개방한다. 이러한 단계 동안에, 밸브(44)를 개방하거나 닫을 수 있다. 유리하게도, 전달 시스템을 프로세싱 챔버로부터 분리하기 위해 밸브(44)를 닫아서, 밸브(44)가 개방되는 경우에 화학종이 프로세싱 챔버에 명령대로 전달될 수 있다. 상기 제 2 용기(18)가 충전되는 동안에 밸브(44)가 개방된다면, 프로세싱되기 전에 일부 액체 화학종이 증발하여 프로세싱 챔버(14)로 들어갈 수 있다.
제 2 용기(18)가 상기 기결정된 부피의 액체를 수용하는 경우에, 증발 수단(30)이 상기 제 2 용기(18)에 있는 액체 화학종을 증발시키도록 활성화된다. 밸브(44)는 닫히고, 증발된 화학종이 제 1 흐름 조절 수단(20)으로 이동하는 것을 방지하기 위해 밸브(36)도 닫힐 수 있다.
증발된 화학종(26)이 플라즈마 프로세싱되도록 요구되는 경우에, 밸브(44)는 개방되고, 플라즈마 프로세싱 장치의 압력 조절 수단에 의해 발생되는 압력 구배(pressure gradient)에 의해 증기는 프로세싱 챔버(14)로 들어간다.
상기에서 개시된 바와 같이 제 2 용기(18)에 공급된 액체 화학종의 부피는, 프로세싱 챔버에서 수행되는 특정의 프로세싱 단계 또는 특정의 프로세싱 단계들에 대해 요구되는 바와 같이 기결정된다. 프로세싱이 수행되는 경우에, 밸브(36)는 개방되고 압력 조절 수단은 상기의 제 1 방법의 단계에서 개시된 바와 같이 시스템(10)을 배기시킨다.
본원에서 개시된 바와 같은 방법은, 밸브(34), 밸브(36) 및 밸브(44), 그리고 증발 수단(30)과 함께 작동되도록 연결된 조절 수단에 의해 조절될 수 있다. 그러한 조절 수단은, 밸브 및 배기 수단의 작동을 조절하는 프로세서 유닛(processor unit), 그리고 예를 들어 도 2에 도시된 표가 저장된 메모리를 포함할 수 있다.
상기에서 개시되고 도 1에서 도시된 특징에 더하여, 시스템(10)은, 프로세싱 챔버(14)에 전달되는 증발된 화학종의 흐름이 모니터링될 수 있도록 제 2 용기(18)에서 증발된 화학종의 증발 속도를 시간에 따라 측정하는 모니터링 수단(미도시)을 적절하게 포함할 수 있다. 상기 모니터링 수단은 시간에 따라 상기 용기에 있는 액체 화학종의 중량 (또는 질량) 변화를 측정하는 수단을 포함할 수 있다. 중량 변화는 용기(18)로부터 증발되고 프로세싱 챔버로 전달된 화학종의 중량 또는 질량의 측정값이다. 적당한 측정 수단은 로드 셀(load cell), 저울(balance), 또는 변형계(strain gauge)를 포함한다. 액체 화학종의 예는 'PFAC 8' 또는 활성 말단(active end) 또는 측기(side group)를 갖는 임의의 과불소화된 화학물질이고, 상기 액체 화학종이 물질(예를 들어, 짜서 엮어진(woven) 직물)의 표면 상으로 증발되는 경우에 상기 물질에 물이 스며들지 않게 처리한(water repellent) 성질이 부여될 것이다. 이는 물이 스며들지 않게 처리한 의류 또는 신발류의 아이템(item)을 제조하는 경우에 매우 바람직하다.
다르게 또는 추가적으로, 모니터링 수단은 용기에 있는 화학종의 레벨(level)을 감지하기 위한 레벨 센서(level sensor)(예를 들어, 초음파, 광학 또는 전기용량의 센서)를 포함할 수 있다.
전달 주기(cycle) 동안의 액체 화학종의 중량 변화는 프로세싱 챔버로 전달되는 증발된 화학종의 흐름을 나타낸다. 따라서, 증발된 화학종이 올바른 흐름으로 프로세싱 챔버로 들어가는지 여부는 그러한 중량 변화를 측정함으로써 결정될 수 있다. 이때, 올바른 흐름이 프로세싱 챔버로 들어간다고 결정된다면, 프로세싱은 성공적으로 수행된 것으로 결정될 수 있다. 이때, 잘못된 흐름으로 프로세싱 챔버로 들어간다고 결정된다면, 프로세싱은 성공적으로 수행되지 않거나, 요구된 표준에 도달하지 않은 것으로 결정될 수 있다.
프로세싱이 성공적이거나 또는 성공적이지 않았다는 것은, 전달되는 중량의 예상되는 변화와 실제 시간에서 모니터링된 중량 변화를 비교함으로써 결정될 수 있다. 모니터링 수단이 중량을 나타내는 디스플레이(display)를 갖고 있다면, 이는 모니터링된 중량 변화와 탐색표(look up table)를 비교하여, 수동적으로 간단히 결정될 수 있다.
본 발명은 변형되고 다르게 표현되는 3개의 실시예로 개시되었으나, 이러한 명세서를 읽고 이해하는 데에 있어서 추가적인 실시예 및 변형이 당해 기술분야에서 평균적 지식을 가진 자에게 명백할 것이다. 모든 그러한 실시예 및 변형은 수반되는 청구항에서 정의되는 바와 같이 본 발명의 범위에 포함되도록 의도된다.

Claims (13)

  1. 프로세싱 챔버(process chamber)로 화학종(species)을 전달하기 위한 전달 시스템을 제공하는데, 하나 이상의 큰 아이템이 그의 표면(들)에 하나 이상의 성질을 부여하도록, 상기 프로세싱 챔버 내에 하나 이상의 큰 아이템이 위치하며, 상기 시스템은,
    액체 화학종으로 충전된 제 1 용기;
    상기 제 1 용기로부터 나온 액체 화학종을 수용하는 제 2 용기;
    제 1 흐름 조절 수단(상기 제 1 흐름 조절 수단은, 소정 부피의 액체 화학종이 상기 제 1 용기로부터 상기 제 2 용기까지 흐를 수 있도록 조절함);
    상기 제 2 용기에 있는 액체 화학종을 증발시키기 위한 증발 수단; 및
    제 2 흐름 조절 수단(상기 제 2 흐름 조절 수단은, 증발된 화학종이 상기 제 2 용기로부터 프로세싱 챔버까지 흐를 수 있도록 조절함);을 포함하는 것을 특징으로 하는 전달 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 흐름 조절 수단은, 상기 제 1 용기에서 나와 충전되는 기결정된 부피의 액체 화학종을 수용하는 크기의 내부 공간을 갖고,
    상기 제 1 흐름 조절 수단은, 상기 내부 공간으로 액체 화학종이 흐르도록 조절하고, 상기 액체 화학종이 상기 내부 공간으로부터 상기 제 2 용기까지 흐르도록 조절할 수 있는 것을 특징으로 하는 전달 시스템.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 흐름 조절 수단은, 도관, 상기 도관의 상부스트림 일부분에 있는 제 1 밸브, 및 상기 도관의 하부스트림 일부분에 있는 제 2 밸브를 포함하고,
    상기 내부 공간은 상기 도관 및 상기 제 1 밸브와 상기 제 2 밸브에 의해 정의되는 것을 특징으로 하는 전달 시스템.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 1 밸브는, 상기 액체 화학종이 상기 내부 공간으로 흐르도록 개방될 수 있는 것을 특징으로 하는 전달 시스템.
  5. 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서,
    상기 제 2 밸브는, 상기 액체 화학종이 상기 내부 공간으로부터 상기 제 2 용기까지 흐르도록 개방될 수 있는 것을 특징으로 하는 전달 시스템.
  6. 제 3 항에 종속되는 제 4 항에 있어서,
    액체 화학종이 상기 내부 공간에 충전되도록, 상기 제 1 밸브는 개방되고, 상기 제 2 밸브는 닫힐 수 있는 것을 특징으로 하는 전달 시스템.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 내부 공간이 충전되는 경우에 상기 제 1 밸브가 닫힐 수 있고,
    상기 기결정된 부피의 액체 화학종이 상기 제 2 용기로 흐르도록 상기 제 2 밸브는 개방될 수 있는 것을 특징으로 하는 전달 시스템.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 2 흐름 조절 수단은, 증발된 화학종이 프로세싱 챔버로 흐르도록 개방될 수 있으며, 상기 프로세싱 챔버로의 흐름을 제한하도록 닫힐 수 있는 밸브를 포함하는 것을 특징으로 하는 전달 시스템.
  9. 프로세싱 챔버로 화학종(species)을 전달하는 전달 시스템을 작동시키는 방법에 있어서, 상기 시스템은,
    액체 화학종으로 충전된 제 1 용기;
    상기 제 1 용기로부터 나온 액체 화학종을 수용하는 제 2 용기;
    제 1 흐름 조절 수단(상기 제 1 흐름 조절 수단은, 소정 부피의 액체 화학종이 상기 제 1 용기로부터 상기 제 2 용기까지 흐를 수 있도록 조절함);
    상기 제 2 용기에 있는 액체 화학종을 증발시키기 위한 증발 수단; 및
    제 2 흐름 조절 수단(상기 제 2 흐름 조절 수단은, 증발된 화학종이 상기 제 2 용기로부터 프로세싱 챔버까지 흐를 수 있도록 조절함);을 포함하고,
    상기 방법은,
    상기 부피의 액체 화학종이 상기 제 1 용기로부터 상기 제 2 용기까지 흐를 수 있도록 하는 단계;
    상기 용기에 있는 액체 화학종을 증발시키는 단계; 및
    상기 증발된 화학종이 상기 프로세싱 챔버로 흐를 수 있도록 하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 제 1 흐름 조절 수단은, 도관, 상기 도관의 상부스트림에 있는 제 1 밸브, 및 상기 도관의 하부스트림에 있는 제 2 밸브를 포함하고,
    기결정된 부피의 내부 공간은 상기 도관 및 상기 제 1 밸브와 상기 제 2 밸브에 의해 정의되고,
    액체 화학종이 상기 내부 공간으로 흐르도록, 상기 제 1 밸브는 개방되고 상기 제 2 밸브는 닫히고,
    상기 기결정된 부피의 액체가 상기 제 2 용기로 흐르도록, 상기 제 1 밸브는 닫히고 상기 제 2 밸브는 개방되어 있는 것을 특징으로 하는 방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 제 2 흐름 조절 수단은, 증발된 화학종이 프로세싱 챔버로 흐르도록 개방될 수 있고, 상기 프로세싱 챔버로의 흐름을 제한하도록 닫힐 수 있는 밸브를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  12. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 따른 시스템, 또는 제 9 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 따른 방법에 있어서,
    상기 화학종은 플라즈마로 프로세싱하는 데에 사용되는 단량체인 것을 특징으로 하는 전달 시스템 또는 방법.
  13. 물건의 표면을 플라즈마로 프로세싱하기 위한 장치에 있어서, 상기 장치는,
    프로세싱 챔버(상기 챔버에 물건이 위치할 수 있음);
    상기 챔버에서 플라즈마를 형성하기 위해 상기 프로세싱 챔버로 화학종을 전달하는, 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 따른 전달 시스템;
    상기 물건의 표면이 프로세싱될 수 있도록, 상기 화학종이 공급되는 경우 플라즈마를 형성하기 위해 프로세싱 챔버의 내부로 전기장을 발생시키는 수단; 및
    상기 프로세싱 챔버에서 압력을 선택적으로 조절하는 압력 조절 수단;을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
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