KR20110036933A - Ｃｖｄ 적용을 위한 챔버 구성요소 - Google Patents

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KR20110036933A
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coupled
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킴벌리 힌클리
이젠 장
마누엘 헤르난데즈
원 방
디미트리 루보미르스키
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어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드
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Abstract

처리 챔버와 함께 이용되기 위한 장치가 제공된다. 블로커 판의 일 면에서, 제1 두께의 내부 부분을 구비하는 환형 판을 포함하고, 환형 판은 개구 패턴을 포함하며, 개구 패턴은, 중앙 부분; 중앙 부분 주위에 동심으로(concentrically) 배치되며 제1 개수의 개구들을 구비하는 제1 다수의 개구들을 포함하는 제1 패턴화된 부분; 제1 패턴화된 부분 주위에 동심으로 배치되며 제1 개수의 개구들보다 더 많은 수인 제2 개수의 개구들을 구비하는 제2 다수의 개구들을 포함하는 제2 패턴화된 부분; 제2 패턴화된 부분 주위에 동심으로 배치되는 주변 부분; 및 환형 판의 둘레에 배치되는 상승된(raised) 동심 부분을 포함하며 중앙 부분의 제1 두께보다 더 두꺼운 제2 두께를 가지는 외부 부분을 포함하는 블로커 판이 제공된다. 다른 일 면에서, 제2, 제3 및 제4 블로커 판이 제공된다. 추가적으로, 처리 챔버에서 이용되기 위한 혼합 장치 및 액체 증발 장치가 제공된다.

Description

ＣＶＤ 적용을 위한 챔버 구성요소{CHAMBER COMPONENTS FOR ＣＶＤ APPLICATIONS}
본 발명의 실시예들은 대체로 화학 기상 증착(CVD) 적용을 위한 챔버 구성요소와 관련된 것이다.
집적 회로의 제조 시에, 다양한 공정 요소의 정확한 제어는 기판마다 재현할 수 있는 것뿐만 아니라 기판 내에서 일관된 결과를 달성하기 위하여 필요하다. 처리 동안에, 처리 가스 유동의 그리고 기판 표면 전역의 분배의 변화는 물질 증착 속도, 두께, 스텝 커버리지(step coverage), 증착 균일성 및 다른 증착 요소에 유해할 수 있다.
몇몇 처리 챔버에서, 처리 가스는, 기화되고 가스 분배기에 의하여 챔버의 처리 영역으로 운반될 수 있으며, 원하는 물질을 증착하기 위하여 반응될 수 있다. 가스 분배기는 마주 보는 판 중간에 배치된 블로커 판을 구비하는 샤워 헤드 내로 처리 가스를 운반하는 가스 유입구 통로를 포함할 수 있다. 처리 가스는 챔버의 처리 영역으로 도입되기 이전에 혼합될 수 있다. 종래의 가스 운반 시스템은 챔버의 처리 영역으로 처리 가스를 운반하기 위한 및/또는 증발, 혼합을 위한 수단이 불충분하였다. 처리 가스 운반을 거의 제어하지 못하는 것은 하나의 기판 내에의 그리고 기판 사이들에의 공정 균일성, 처리되는 기판의 전체 품질 및 생산량에 좋지 않은 영향을 미친다.
이에, 화학 기상 증착 챔버 내의 개선된 챔버 구성요소에 대한 요구가 계속되고 있는 실정이다.
본 발명의 실시예들은 대체로 화학 기상 증착(CVD) 적용을 위한 챔버 구성요소와 관련된 것이다. 본 발명의 실시예들은 대체로 블로커 판, 혼합 장치 및 화학 기상 증착 챔버를 위한 액체 증발 기구와 관련된 것이다.
일 실시예에서, 제1 두께의 내부 부분을 구비하는 환형 판을 포함하고, 상기 환형 판은 개구 패턴을 포함하며, 상기 개구 패턴은, 중앙 부분; 상기 중앙 부분 주위에 동심으로(concentrically) 배치되며 제1 개수의 개구들을 구비하는 제1 다수의 개구들을 포함하는 제1 패턴화된 부분; 상기 제1 패턴화된 부분 주위에 동심으로 배치되며 상기 제1 개수의 개구들보다 더 많은 수인 제2 개수의 개구들을 구비하는 제2 다수의 개구들을 포함하는 제2 패턴화된 부분; 상기 제2 패턴화된 부분 주위에 동심으로 배치되는 주변 부분; 및 상기 환형 판의 둘레에 배치되는 상승된(raised) 동심 부분을 포함하며 상기 중앙 부분의 제1 두께보다 더 두꺼운 제2 두께를 가지는 외부 부분을 포함하는 블로커 판이 제공된다.
다른 실시예에서, 제1 두께의 내부 부분을 구비하는 환형 판을 포함하며, 상기 환형 판은 개구 패턴을 구비하며, 상기 개구 패턴은, 중앙 부분; 상기 중앙 부분 주위에 동심으로 배치되며 다수의 개구들을 포함하는 패턴화된 부분 - 상기 다수의 개구들은, 각각이, 상기 중앙 부분의 중심선에 대하여 60° 내지 270° 사이의 오프셋 각도를 가지는 각 원형을 구비하는 30 내지 150 개의 많은 수의 개구들을 구비하는, 다수의 동심 원형 열을 포함함 -; 상기 중앙 부분 주위에 동심으로 배치되는 둘레 부분; 및 상기 환형 판의 둘레에 배치되는 상승된 동심 부분을 포함하며 상기 내부 부분의 제1 두께보다 더 두꺼운 제2 두께를 가지는 외부 부분을 포함하는 블로커 판이 제공된다.
다른 실시예에서, 제1 두께의 내부 부분을 구비하는 환형 판을 포함하고, 상기 환형 판은 개구 패턴을 포함하며, 상기 개구 패턴은, 중앙 부분; 상기 중앙 부분 주위에 동심으로 배치되며 다수의 개구들을 포함하는 패턴화된 부분 - 상기 다수의 개구들은, 각각이, 상기 중앙 부분의 중심선에 대하여 7° 내지 245° 사이의 오프셋 각도를 가지는 각 원형을 구비하는 16 내지 96 개의 다양한 수의 개구들을 구비하는, 다수의 동심 원형 열을 포함함 -; 상기 중앙 부분 주위에 동심으로 배치되는 둘레 부분; 및 상기 환형 판의 둘레에 배치되는 상승된 동심 부분을 포함하며 상기 내부 부분의 제1 두께보다 더 두꺼운 제2 두께를 가지는 외부 부분을 포함하는 블로커 판이 제공된다.
다른 실시예에서, 혼합 장치로서, 유입구로부터 연장하는 실린더형 제1 부분, 상기 제1 부분과 커플링되는 제2 부분, 및 상기 제2 부분과 커플링되며 배출구로 연장하는 제3 부분을 포함하고, 상기 제1 부분은 원뿔(conical) 형상을 가지며 상기 유입구로부터 상기 제2 부분으로 테이퍼하고(taper), 상기 제3 부분은 상기 제2 부분으로부터 상기 배출구로 확장하는 혼합 장치가 제공된다.
다른 실시예에서, 혼합 장치로서, 유체를 처리하기에 적합한 내부 구조를 한정하는 바디를 포함하며, 상기 내부 구조는, 유입구로부터 연장하는 제1 부분; 상기 제1 부분과 커플링되는(coupled) 실린더형의 제2 부분; 및 상기 제2 부분과 커플링되며, 배출구로 연장하고, 상기 제2 부분과 커플링되는 확장 부분, 및 상기 확장 부분 및 상기 배출구와 커플링되는 실린더형 부분을 포함하는 제3 부분을 포함하고, 상기 제1 부분은 원뿔(conical) 형상을 가지며 상기 유입구로부터 상기 제2 부분으로 테이퍼하는(taper) 혼합 장치가 제공된다.
다른 실시예에서, 액체 증발 장치로서, 기화기; 상기 기화기와 커플링되는 혼합 유체 라인; 상기 기화기의 상부 부분에 배치되며 상기 혼합 유체 라인과 커플링되는 제1 유체 차단 밸브; 상기 제1 유체 차단 밸브에 의해 상기 혼합 유체 라인과 커플링되는 제1 유체 라인; 상기 혼합 유체 라인과 커플링되는 제2 유체 라인; 및 상기 기화기와 유체 소통하며 배치되는 기화기 차단 밸브를 포함하는 액체 증발 장치가 제공된다.
다른 실시예에서, 다수의 개구를 구비하는 환형 판을 포함하는 블로커 판이 제공된다.
다른 실시예에서, 유입구로부터 연장하는 실린더형의 제1 부분, 상기 제1 부분과 커플링되는 제2 부분, 상기 제2 부분과 커플링되며 배출구로 연장하는 제3 부분을 포함하고, 상기 제1 부분은 원뿔 형상을 가지며 상기 유입구로부터 상기 제2 부분으로 테이퍼하고, 상기 제3 부분은 상기 제2 부분으로부터 상기 배출구로 확장하는 혼합 장치가 제공된다.
다른 실시예에서, 액체 증발 장치로서, 기화기; 상기 기화기와 유체 소통하며 배치되는 기화기 차단 밸브; 상기 기화기에 커플링되는 혼합 유체 라인; 상기 기화기의 상부 부분에 배치되는 제1 유체 차단에 커플링되는 제1 유체 라인 - 상기 혼합 유체 라인은 상기 제1 유체 차단 밸브에 커플링됨 -; 및 상기 혼합 유체 라인과 커플링되는 제2 유체 라인을 포함하는 액체 증발 장치가 제공된다.
상술한 본 발명의 특징이 상세히 이해될 수 있도록 하기 위하여, 위에서 간략히 요약한 본 발명의 더욱 구체적인 설명이 실시예를 참조하여 이루어지며, 이들 실시예 중 일부는 첨부된 도면에 도시되어 있다. 그러나, 첨부된 도면은 본 발명의 전형적인 실시예를 도시할 뿐이며, 본 발명은 균등한 다른 실시예에 대해서도 허용하고 있으므로 본 발명의 범위를 제한하는 것으로 간주되어서는 안 된다.
도 1은 본 명세서에 개시되는 실시예들에 따른 증착 챔버의 개략적인 모습을 나타내는 도면이다.
도 2a는 본 명세서에 개시되는 블로커 판의 일 실시예의 모습을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2b는 본 명세서에 개시되는 일 실시예에 따른 도 2a의 블로커 판의 2b 라인을 따라 취해진 단면을 나타내는 도면이다.
도 2c는 본 명세서에 개시되는 블로커 판의 다른 실시예의 모습을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2d는 본 명세서에 개시되는 블로커 판의 다른 실시예의 모습을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 3a는 본 명세서에 개시되는 블로커 판의 다른 실시예의 모습을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 3b는 본 명세서에 개시되는 일 실시예에 따른 도 3a의 블로커 판의 3b 라인을 따라 취해진 단면을 나타내는 도면이다.
도 4a는 본 명세서에 개시되는 실시예들에 따른 깔대기 혼합 튜브의 단면을 나타내는 도면이다.
도 4b는 가스 분배 조립체 내에 배치되는 깔대기 혼합 튜브의 일 실시예의 단면을 나타내는 도면이다.
도 4c는 도 4a의 깔대기 혼합 튜브의 일 실시예를 나타내는 투시도이다.
도 5a 및 도 5b는 본 명세서에 개시되는 일 실시예에 따른 액체 증발기의 정면 및 측면을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 5c는 액체 증발기 내에 배치되는 기화기의 일 실시예를 나타내는 투시도이다.
도 5d는 기화기의 일 실시예를 개략적으로 나타내는 측면도이다.
도 6은 본 명세서에 개시된 일 실시예에 따른 액체 증발기의 전자 시스템에 대한 개략적인 도해이다.
이해를 돕기 위하여, 가능한 동일한 참조 번호가 이용되어 도면에서 공통적인 동일한 구성요소를 지정하였다. 일 실시예에서 개시되었던 구성요소는 특별한 인용 없이 다른 실시예에서도 효과적으로 이용될 수 있다.
본 발명의 실시예들은 화학 기상 증착(CVD) 처리 챔버를 위한 장치를 제공한다. 본 명세서에 개시되는 장치 및 방법으로부터 이익을 얻을 수 있는 증착 챔버는, 탄소-도핑된 실리콘 산화물 같은 산화물, 실리콘 함유 필름 및 진보된 패턴 필름(advanced patterned films; APF)을 포함하는 다른 유전 물질을 증착하는데 이용될 수 있는 챔버이다. 증착 챔버의 일 예는 Santa Clara, Calif의 주식회사 Applied Materials로부터 구입 가능한 Producer® 챔버 시리즈이다. Producer® 챔버는 카본-도핑된 실리콘 산화물 및 다른 물질을 증착하는데 이용될 수 있는 두 개의 격리된 처리 영역을 구비하는 CVD 챔버이다. 두 개의 격리된 처리 영역을 구비하는 챔버는 미국등록특허 제5,855,681호에 개시되어 있으며, 상기 문헌의 내용은 본 명세서에 편입된 것으로 간주될 수 있다. Producer® 챔버는 리모트 플라즈마 소스가 부착될 수 있는 포트를 구비한다.
본 명세서에 개시된 실시예들에서, 하나의 리모트 플라즈마 소스가 Producer® 챔버의 격리된 처리 영역 모두와 연결될 수 있도록, 리모트 플라즈마 소스가 Producer® 챔버에 부착될 수 있다. 그러나, 아래에서 개시되는 공정들은, 예를 들어 T 라인으로 Producer® 챔버의 각 처리 영역에 연결되는 두 개의 리모트 플라즈마 소스를 이용함으로써, 그리고 이에 따라 유동 비율을 조절함으로써 이루어질 수 있다.
도 1은 두 개의 리모트 플라즈마 소스(1100)와 연결되는 두 개의 처리 영역(118, 120)을 구비하는 챔버(100)의 개략적인 모습을 나타내는 도면이다. 하나의 리모트 플라즈마 소스(1100)는 처리 영역 118에 연결되며, 다른 리모트 플라즈마 소스(1100)는 처리 영역 120에 연결된다. 구동 시스템(103)에 연결되는 챔버 바디(112)의 하부를 통하여 연장하는 스템(stem; 126)에 의해, 히터 페데스탈(128)이 각 처리 영역(118, 120)에 이동식으로 배치된다. 처리 영역(118, 120) 각각은, 블로커 판(102)을 통하여 처리 영역(118, 120) 내로 가스를 운반하기 위해, 챔버 리드(104)를 통하여 배치되는 가스 박스(142)를 포함하는 가스 분배 조립체를 포함한다. 각 처리 영역의 가스 분배 조립체(108)는 또한 가스 박스(142) 내로 가스를 운반하는 가스 유입구 통로(140)를 포함한다. 냉각 채널(152)이 각 가스 분배 조립체(108)의 베이스 판(148) 내에 형성되어 동작 동안 상기 판을 냉각시킨다. 유입구(155)는 냉각 라인(157)에 의해 서로 연결되는 냉각 채널들(152) 내로 물 같은 냉각 유체를 운반시킨다. 냉각 유체는 냉각 배출구(159)를 통하여 채널을 빠져나간다. 대안적으로, 냉각 유체는 매니폴드를 통하여 순환된다. 처리 가스에는 가스 박스(142)로부터 멀리 떨어져 위치되는 액체 증발기로부터 공급되는 기화된 액체가 포함될 수 있다. 혼합 장치는 가스 분배 조립체 내에 배치될 수 있다.
도 2a는 본 명세서에서 개시되는 일 실시예에 따른 블로커 판의 개략적인 모습을 나타내는 도면이다. 도 2b는 도 2a의 블로커 판의 2b 라인을 따라 취해진 단면이다. 블로커 판(200)은 환형 판(202)을 포함한다. 블로커 판은 내부 부분(중심 부분; 206)을 둘러싸는 외부 부분(환형 립)을 포함한다. 다수의 개구들(201)은, 내부 부분의 적어도 일부를 관통하여 형성되며, 도 2a에 도시된 바와 같은 패턴으로 형성될 수 있다. 외부 부분(204)은 더 두꺼운 또는 환형 판(202) 평면 위쪽으로 돌출되는 환형 립을 구비할 수 있다. 환형 판의 일 실시예에서, 환형 판은 0.05 내지 0.25 인치의 두께, 예컨대 약 0.15 인치의 두께를 가질 수 있다. 일 실시예에서, 환형 립은 환형 판(202)의 내부 부분보다 약 0.1 인치 더 두꺼운 두께를 가진다. 환형 립은 0.5 내지 1 인치의 너비, 예컨대 약 0.87 인치의 너비를 가진다. 하나 이상의 볼트 홀(214)은 상승된 동심 부분을 관통하여 형성될 수 있다.
도 2a는 중앙 부분(내부 부분; 207), 패턴화된 부분(203) 및 주변 부분(외부 부분; 206)을 포함하는 내부 부분, 블로커 판(200)의 일 실시예를 개략적으로 나타내는 정면도이다. 중앙 부분 및 주변 부분은 환형 판의 고체 부분, 예를 들어, 개구부가 없는 부분일 수 있다.
패턴화 부분(203)은 다수의 개구들(201)을 포함할 수 있다. 다수의 개구들은 30개 이상의 개구로 된 방사상으로 이격된 동심 원형 열 다수를 포함할 수 있다. 동심 원형 열들은, 서로 약 0.1 인치 내지 약 0.5 인치로, 예를 들어, 서로 약 0.25 인치만큼 이격될 수 있으며, 또한 서로 동등하게 이격될 수 있다. 개구들은 각 동심 원형 열 내에서 서로 동등하게 이격될 수 있다. 각 개구는 환형 판 내에서 실린더 형상을 가질 수 있다. 일 실시예에서, 개구(201)는 약 0.0125 내지 약 0.1 인치의, 예컨대 약 0.025 인치의 직경을 가질 수 있으며, 개구를 통한 유체의 통로를 제공하도록 환형 플레이트를 관통하여 연장할 수 있다. 환형 판의 패턴화된 부분은, 환형 판의 사이즈에 기초하여 다양화될 수 있으며, 약 12.4 인치의 직경을 가지는 환형 판에서 약 2.3 내지 약 9.6 인치의 직경일 수 있다.
다수의 동심 원형 열은 약 10 내지 약 50 개의 동심 원형 열, 예컨대 30 개일 수 있다. 다수의 동심 원형 열 각각은, 환형 판의 내부 부분의 중심선으로부터 각 동심 원형 열의 개구들의 오프셋(offset) 각도가 0° 내지 270°인, 예컨대 63° 사이 266°인, 30 내지 150 개의 개구들, 예컨대 약 36 내지 약 123 개의 개구들을 포함할 수 있다. 개구들의 개수 및 오프셋 각도는 환형 판의 중심으로부터 방사하는 각 동심 원형 열을 따라 증가할 수 있다. 예를 들어, 각 열은 5°내지 10°만큼, 예컨대 7°만큼 오프셋 각도가 증가함에 따라 개구부 개수는 2 내지 4 개만큼 증가할 수 있다. 다수의 개구들은 제곱 인치 당 약 25 개(개구/in2) 내지 약 50 개구/in2의, 예를 들어 약 37.6 개구/in2의 개구 영역 밀도를 가질 수 있다. 동심 원형 열의 개구들은 또한 약 4 개구/인치 내지 약 5 개구/인치 사이의 개구 원주(circumference) 밀도(개구/원주 인치)를 가지는 것으로 설명될 수 있다. 중심 및 주변 부분에 대한 개구 원주 밀도는 0이다.
블로커 판의 일 예에서, 패턴화된 부분은, 30 개의 동심 원형 열을 포함하는데, 약 63°의 각도 오프셋으로 36 개의 개구를 포함하는 가장 중심에 있는(centermost) 동심 원형 열을 가지고, 각 동심 원형 열의 개구 개수가 앞의 동심 원형 열에서부터 약 266°의 오프셋 각도를 가지는 123 개의 개구를 구비하는 외부 동심 원형 열까지 약 7°의 오프셋 각도가 증가함에 따라 약 2 내지 4 개의 개구가 증가한다. 예를 들어, 가장 중심의 동심 원형 열에서부터 첫 번째 7 개의 동심 원형 열은 각각 앞선 동심 원형 열에서 4 개의 개구 만큼 증가하고, 다음 15 개의 동심 원형 열은 각각 앞선 동심 원형 열에서 3 개의 개구 만큼 증가하고, 마지막 7 개의 동심 원형 열은 각각 앞선 동심 원형 열에서 2 개의 개구 만큼 증가한다.
도 2c는 패턴 부분(내부 부분; 203) 및 주변 부분(외부 부분; 206)을 포함하는 내부 부분, 블로커 판(200)의 제2 실시예를 개략적으로 나타내는 정면도이다. 패턴 부분은 다수의 개구들(201)을 포함할 수 있다. 다수의 개구들은 두 개 이상의 개구로 구성된 방사상으로 이격된 동심 원형 열의 다수 어레이(array)를 포함할 수 있다. 개구들은 각 동심 원형 열 내에서 서로 동등하게 이격될 수 있다. 다수의 동심 원형 열은 약 10 내지 약 50 개의 동심 원형 열 사이, 예컨대 30 개의 동심 원형 열일 수 있다. 다수의 동심 원형 열 각각은, 환형 판의 내부 부분의 중심선으로부터 각 동심 원형 열의 개구들의 오프셋 각도가 0° 내지 270°인, 예컨대 36° 내지 266°인. 2 내지 150 사이의 개구들, 예컨대 약 4 내지 약 123 개구들을 포함할 수 있다. 개구들의 개수는 환형 판의 중심으로부터 방사하는 각 동심 원형 열을 따라 증가할 수 있다. 각 개구는 환형 판 내에서 실린더 형상을 가질 수 있다. 일 실시예에서, 개구(201)는 약 0.0125 인치 내지 약 0.1 인치의, 예컨대 약 0.025 인치의 직경을 가지며, 환형 판을 통하여 유체에 대한 통로를 제공하도록 환형 판을 관통하여 연장한다. 주위 부분은 환형 플레이트의 고체 부분, 예컨대 개구부가 없는 부분일 수 있다.
도 2d는 블로커 판(250)의 다른 예를 개략적으로 나타내는 정면도이다. 블로커 판(250)은 환형 판(252)을 포함한다. 환형 판은 내부 부분(256)을 둘러싸는 외부 부분(254)을 포함한다. 내부 부분은 중앙 부분(257), 패턴화된 부분(253) 및 주변 부분(256)을 포함한다. 중앙 부분 및 주변 부분은 환형 판의 고체 부분, 예컨대 개구가 없는 부분일 수 있다. 외부 부분(254)은 더 두꺼운 또는 환형 판(252) 평면 위쪽으로 돌출되는 환형 립을 구비할 수 있다. 환형 판의 일 실시예에서, 환형 판은 0.05 내지 0.25 인치의 두께, 예컨대 약 0.15 인치의 두께를 가질 수 있다. 일 실시예에서, 환형 립은 환형 판(252)의 내부 부분보다 약 0.1 인치 더 두꺼운 두께를 가진다. 환형 립은 0.5 내지 1 인치의 너비, 예컨대 약 0.87 인치의 너비를 가진다. 하나 이상의 볼트 홀은 상승된 동심 부분을 관통하여 형성될 수 있다.
패턴화 부분(253)은 다수의 개구들(251)을 포함할 수 있다. 다수의 개구들은 10개 이상의 개구로 된 방사상으로 이격된 동심 원형 열의 다수 어레이를 포함할 수 있다. 동심 원형 열들은, 서로 약 0.1 인치 내지 약 0.5 인치로, 예를 들어, 서로 약 0.25 인치로 이격될 수 있으며, 또한 서로 동등하게 이격될 수 있다. 개구들은 각 동심 원형 열 내에서 서로 동등하게 이격될 수 있다. 각 개구는 환형 판 내에서 실린더 형상을 가질 수 있다. 일 실시예에서, 개구(201)는 약 0.0125 내지 약 0.1 인치의, 예컨대 약 0.025 인치의 직경을 가질 수 있으며, 개구를 통한 유체의 통로를 제공하도록 환형 판을 관통하여 연장할 수 있다. 환형 판의 패턴화된 부분은, 환형 판의 사이즈에 기초하여 다양화될 수 있으며, 약 12.4 인치의 직경을 가지는 환형 판에서 약 0.5 내지 약 9.1 인치의 직경인 너비를 수 있다.
다수의 동심 원형 열은 약 15 내지 약 50 개의, 예컨대 35 개의 동심 원형 열일 수 있다. 다수의 동심 원형 열 각각은, 환형 판의 내부 부분의 중심선으로부터 각 동심 원형 열의 개구들의 오프셋 각도가 0° 내지 270°인, 예컨대 7° 내지 245°인, 약 10 내지 약 100 개의 개구들, 예컨대 약 16 내지 약 96 개의 개구들을 포함할 수 있다. 개구들의 개수는 환형 판의 중심으로부터 방사하는 각 동심 원형 열을 따라 다양화될 수 있다. 예를 들어 각 열은 0 내지 7 개의 개구가 증가하거나 감소할 수 있다. 개구의 개수 및 오프셋 각도는 환형 판의 중심으로부터 방사하는 각 동심 원형 열을 따라 증가할 수 있다. 예를 들어, 각 열은 5°내지 10°만큼, 예컨대 7°만큼 증가하는 오프셋 각도를 가질 수 있다.
다수의 개구들은 동심 원형 열이 중심 부분으로부터 방사함에 따라 감소하는 개구 영역 밀도를 가질 수 있다. 동심 원형 열의 개구들은 또한 약 10 개구/인치 내지 약 2 개구/인치 사이의, 예컨대 약 9.1 개구/인치 내지 약 2.9 개구/인치의 개구 원주 밀도(개구/원주)를 가지는 것으로 설명될 수 있다. 중심 및 주변 부분에 대한 개구 원주 밀도는 0이다. 각 동심 원형 열에 대한 개구 원주 밀도는 패턴의 주변 방향을 향하여 감소할 수 있으며, 예컨대 각 동심 원형 열 사이에서 약 0.04 개구/인치 내지 약 0.38 개구/인치로 감소할 수 있다.
블로커 판의 일 예에서, 패턴화된 부분은, 약 7°의 오프셋 각도에서 16 개의 개구를 포함하는 가장 중심에 있는 동심 원형 열을 가지면서, 각 동심 원형 열의 개구 개수가 앞의 동심 원형 열에서부터 약 245°의 오프셋 각도를 가지는 85 개의 개구를 구비하는 외부 동심 원형 열까지 약 7°의 오프셋 각도가 증가함에 따라 약 0 내지 7 개의 개구가 증가하거나 감소하는. 35 개의 동심 원형 열을 포함한다. 예를 들어, 가장 중심의 동심 원형 열에서부터 첫 번째 7 개의 동심 원형 열은 각각 앞선 동심 원형 열에서 5 내지 7 개의 개구 만큼 증가하고, 다음 13 개의 동심 원형 열은 각각 앞선 동심 원형 열에서 1 내지 4 개의 개구 만큼 증가하며, 다음 5 개의 동심 원형 열은 각각 앞선 동심 원형 열에서 1 개의 개구 만큼 증가하거나 동일한 개수를 가지고, 마지막 9 개의 동심 원형 열은 각각 앞선 동심 원형 열에서 1 내지 2 개의 개구 만큼 감소하거나 동일한 개수를 가진다.
도 3a는 본 명세서에 개시된 블로커 판의 제2 실시예를 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 3b는 도 3a의 블로커 판의 3b 라인을 따라 취해진 단면이다. 블로커 판(300)은 환형 판(302)을 포함한다. 블로커 판은 외부 부분(환형 립 부분; 304) 및 내부 부분(306)을 관통하여 형성되는 다수의 개구들(301)을 구비하는 내부 부분(306)을 포함한다. 환형 판은 가스 분배기 내에서 이용되기에 적합한 직경을 가지는데, 예를 들어, 약 12.4 인치의 직경 같은. 약 8 내지 약 16 인치의 직경을 가진다.
다수의 개구들(301)은 도 3a에 도시된 바와 같은 제1 패턴을 형성할 수 있다. 환형 판 내의 다수의 개구들(301)은 중앙 부분(308), 제1 패턴화된 부분(중간 부분; 310), 제2 패턴화된 부분(외부 부분; 312) 및 내부 부분(306)의 주변 부분(립 부분; 314)을 포함할 수 있다. 중앙 부분(308)은 환형 판의 고체 부분, 예컨대 개구(301)가 없는 부분일 수 있다. 중앙 부분(308)은 내부 부분(306)의 반경의 약 5% 내지 약 20%, 예컨대 13%를 포함할 수 있다.
제1 패턴화된 부분(310)은 제1 개수의 또는 밀도의 개구들(301)을 포함하며, 내부 부분(306)의 반경의 약 5% 내지 약 20%, 예컨대 13%를 포함할 수 있다. 중앙 부분(308) 및 제1 패턴화된 부분(310)은 같은 반경 길이를 가질 수 있으며, 동심 원형 열 내에 형성될 수 있다. 환형 판의 제1 패턴화된 부분은 환형 판의 사이즈에 기초하여 다양화될 수 있으며, 약 12.4 인치의 직경을 가지는 환형 판에서 약 1.3 내지 약 2.6 인치 직경의 너비일 수 있다.
제1 패턴화 부분(203)의 일 실시예에서, 제1 패턴화된 부분 내의 제1 다수의 개구들(301)은 두 개 이상의 개구로 된 방사상으로 이격된 동심 원형 열의 다수 어레이를 포함할 수 있다. 다수의 동심 원형 열들은, 약 1 내지 10 개의 동심 원형 열 사이, 예를 들어 6 개의 동심 원형 열일 수 있다. 다수의 동심 원형 열들은, 서로 약 0.1 인치 내지 약 0.5 인치로, 예를 들어, 서로 약 0.25 인치만큼 이격될 수 있으며, 또한 서로 동등하게 이격될 수 있다. 개구들은 각 동심 원형 열 내에서 서로 동등하게 이격될 수 있다. 다수의 동심 원형 열 각각은, 환형 판의 내부 부분의 중심선으로부터 각 동심 원형 열의 개구들의 오프셋 각도가 0° 내지 45°인 2 내지 20 개의 개구들, 예컨대 약 4 내지 약 10 개의 개구들을 포함할 수 있다. 개구들의 개수는 중앙 부분으로부터 방사하는 각 동심 원형 열을 따라 증가할 수 있다.
제1 다수의 개구부는 제1 개구 밀도를 포함할 수 있다. 밀도는 본 명세서에서 개시되는 개구 영역 밀도 및/또는 개구 원주 밀도를 포함할 수 있다. 제1 개구 영역 밀도는 제곱 인치 당 약 5 개(개구/in2) 내지 약 20 개구/in2의, 예를 들어 약 11.6 개구/in2일 수 있다. 동심 원형 열의 개구들은 또한 약 0.9 개구/인치 내지 약 1.4 개구/인치 사이의, 예컨대 약 0.97 개구/인치 내지 약 1.27 개구/인치 사이의 개구 원주 밀도(개구/원주)를 가지는 것으로 설명될 수 있다. 중심 및 주변 부분에 대한 개구 원주 밀도는 0이다.
블로커 판의 일 실시예에서, 제1 패턴화된 부분은, 4 개의 개구를 포함하는 가장 중심에 있는 동심 원형 열을 가지면서, 각 동심 원형 열의 개구 개수가 앞의 동심 원형 열에서부터 10개의 개구를 가지는 제1 패턴화된 부분의 외부 동심 원형 열까지 1 내지 2 개의 개구가 증가하는 6 개의 동심 원형 열을 포함한다. 각 열의 오프셋 각도는 0° 내지 약 30°로 다양화될 수 있다.
제1 패턴화된 부분 및 제2 패턴화된 부분에 대한 개구(301)는 약 0.0125 내지 약 0.1 인치의, 예컨대 약 0.025 인치의 직경을 가질 수 있으며, 개구를 통한 유체의 통로를 제공하도록 환형 판을 관통하여 연장할 수 있다. 각 개구는 환형 판 내에서 실린더 형상을 가질 수 있다.
제2 패턴화된 부분(312)은 제1 패턴화된 부분(310)에 대한 개구들(301)의 제1 개수 밀도 보다 더 큰 다수의 개구들(301)의 제2 개수 또는 밀도를 포함한다. 밀도는 본 명세서에서 개시되는 개구 영역 밀도 및/또는 개구 원주 밀도를 포함할 수 있다. 제2 패턴화된 부분(312)은 내부 부분(306)의 약 35% 내지 약 75%의, 예컨대 57%의 반경을 포함할 수 있다. 내부 부분(306)의 주변 부분(314)은, 환형 판의 고체 부분, 예를 들어 개구(301)가 없는 부분일 수 있으며, 내부 부분(306)의 약 15% 내지 약 25%의, 예컨대 19%의 반경을 포함할 수 있다. 환형 판의 제2 패턴화된 부분은 환형 판의 사이즈에 기초하여 다양화될 수 있으며, 약 12.4 인치의 직경을 가지는 환형 판에서 약 2.8 내지 약 9.1 인치의 직경의 너비를 가질 수 있다.
블로커 판(300)의 일 실시예에서, 제2 패턴화된 부분 내의 제2 다수의 개구들(301)은 두 개 이상의 개구로 된 방사상으로 이격된 동심 원형 열의 제2 어레이를 포함할 수 있다. 다수의 동심 원형 열들은, 약 10 내지 약 40 개의, 예를 들어 32 개의 동심 원형 열일 수 있다. 동심 원형 열들은, 서로 약 0.1 인치 내지 약 0.5 인치로, 예를 들어, 서로 약 0.25 인치만큼 이격될 수 있으며, 또한 서로 동등하게 이격될 수 있다. 개구들은 각 동심 원형 열 내에서 서로 동등하게 이격될 수 있다. 다수의 동심 원형 열 각각은, 환형 판의 내부 부분의 중심선으로부터 각 동심 원형 열의 개구들의 오프셋 각도가 0° 내지 252°인 15 내지 125 개의 개구들, 예컨대 약 44 내지 약 119 개의 개구들을 포함할 수 있다. 개구들의 개수는 제1 패턴화된 부분으로부터 방사하는 각 동심 원형 열을 따라 증가할 수 있다.
따라서, 제2 다수의 개구들은 제1 개구 영역 밀도 보다 더 큰 제2 개구 영역 밀도를 가질수 있다. 제2 개구 영역 밀도는 제곱 인치 당 약 20 개의 개구 보다 더 큰 밀도(예를 들어, 약 25 개구/in2) 내지 약 50 개구/in2의, 예를 들어 약 37.4 개구/in2의 밀도일 수 있다. 동심 원형 열의 개구들은 또한 약 4 개구/인치 내지 약 5.5 개구/인치 사이의, 예컨대 약 4.18 개구/인치 내지 약 4.98 개구/인치 사이의 개구 원주 밀도(개구/원주)를 가지는 것으로 설명될 수 있다. 중앙 및 주변 부분에 대한 개구 원주 밀도는 0이다.
블로커 판의 일 실시예에서, 제2 패턴화된 부분은, 약 77°의 오프셋 각도에서 44 개의 개구를 포함하는 가장 중심에 있는 동심 원형 열을 가지면서, 각 동심 원형 열의 개구 개수가 앞의 동심 원형 열에서부터 약 252°의 오프셋 각도를 가지는 119개의 개구를 가지는 외부 동심 원형 열까지 약 7°의 오프셋 각도가 증가함에 따라 2 내지 4 개의 개구가 증가하는, 26 개의 동심 원형 열을 포함한다. 예를 들어, 제2 패턴화된 부분의 가장 중심의 동심 원형 열에서부터 첫 번째 5 개의 동심 원형 열은 각각 앞선 동심 원형 열에서 4 개의 개구 만큼 증가하고, 다음 15 개의 동심 원형 열은 각각 앞선 동심 원형 열에서 3 개의 개구 만큼 증가하고, 가장 중심의 동심 원형 열에서부터 마지막 5 개의 동심 원형 열은 각각 앞선 동심 원형 열에서 2 개의 개구 만큼 증가한다.
다른 관점에서, 제2 다수의 개구들은 다수 열의 방사 패턴을 포함할 수 있으며, 각 열은 두 개 이상의 개구들로 구성되는 두 개 이상의 연속된(sequential) 아크(arc) 세그먼트를 포함할 수 있다. 또한, 각 열은 두 개 이상의 연속된 아크 세그먼트로부터 연장하는 0 내지 3 개의 추가적인 아크 세그먼트를 포함할 수 있다. 제2 다수의 개구는 30 내지 150 개의 열, 예컨대 약 44 개의 열을 포함할 수 있다.
외부 부분(304)은 내부 부분의 주변에 배치되며 내부 부분 보다 더 두꺼운 두께를 가지는 상승된 동심 부분을 포함할 수 있다. 환형 판의 일 실시예에서, 환형 판은 0.05 내지 0.25 인치의, 예컨대 약 0.15 인치의 두께를 가진다. 일 실시예에서, 상승된 동심 부분은 내부 부분보다 약 0.1 인치 두꺼운 두께를 가진다. 외부 부분은 0.5 내지 1 인치의, 예컨대 약 0.87 인치의 너비를 가질 수 있다. 하나 이상의 볼트 홀이 상승된 동심 부분(314)을 관통하여 형성될 수 있다.
블로커 판(300)의 설계는 중앙 부분(308) 내의 유체 유동을 방지하며 제1 패턴화된 부분(310) 내의 유체 유동을 제한한다고 알려져 있다. 수증기 공정은 온도에 민감하기 때문에 위와 같은 설계는 수증기를 이용하는 공정에 상당히 영향력이 있다는 것이 알려져 있다. 위와 같은 블로커 판(300) 설계는 수증기와 상호 작용하는 히터의 열적 효과를 최소화한다. 블로거 판 200이 앞서 개시된 블로커 판 102에 대한 챔버(100)에서 이용될 수 있다. 블로커 판 300이 앞서 개시된 블로커 판 102에 대한 챔버(100)에서 이용될 수 있다.
도 4a는 본 명세서에 개시되는 실시예들에 따른, 깔대기 혼합 튜브 같은 혼합 장치(400)의 단면을 나타내는 도면이다. 혼합 장치(400)는 도 1에 도시된 가스 분배 조립체(108)과 같은 가스 분배 조립체 내에 배치될 수 있다.
혼합 장치(400)는 실질적으로 실린더형인 바디(401)를 구비할 수 있다. 혼합 장치(400)의 일 실시예에서, 바디는, 혼합 매니폴드의 더 견고한 설치 및 우수한 집중성(concentricity)을 달성할 수 있도록, 약 0.1 인치 내지 약 8 인치 사이의, 예컨대 0.8 인치의 외부 직경을 가지며, 약 0.1 인치 내지 약 4 인치 사이의, 예컨대 약 1.7 인치의 높이를 가지는 환형 판 내에서 실린더 형태를 가진다.
혼합 장치(400)의 일 실시예에서, 혼합 장치(400)의 내부 형태 또는 내부 구조는, 유동 시뮬레이션 및 연구 테스트에 기초하여 반복적이고 안정된 가스 혼합이 이루어질 수 있도록, 최소한으로 속박하는(constraining) 약 0.1" 내지 약 1" 사이의 내부 직경을 가지는 모래시계(hourglass) 형태를 가진다. 그러나, 혼합 장치(400)의 일부 치수는 응용, 설계 필요성, 유동 비율 요구사항 및 최적의 설계를 위한 다른 요소에 의하여 다양화될 수 있다.
실린더형 바디(401)의 내부 구조(409)는 유입구(403: 노즐)로부터 연장하는 제1 부분(402), 제2 부분(404; 좁은 통로(throat)) 및 배출구(405)로 연장하는 제3 부분(406; 디퓨저)을 포함하는 일련의 유체 통로 부분을 포함한다. 일 실시예에서, 실린더형 바디는, 제2 부분이 제1 부분보다 더 작은 직경을 가지는, 제3 부분이 제2 부분보다 더 큰 직경을 가지는, 실린더형의 제1, 제2 및 제3 부분을 구비하며, 또한 제1 부분과 동일하거나 제1 부분보다 더 큰 직경을 가질 수 있다. 유입구(403) 및 배출구(405)는 제1 부분(402), 제2 부분(404) 및 제3 부분(406)보다 더 큰 직경을 가진다.
실린더형 바디의 일 실시예에서, 제1 부분(402)은 원뿔 형태를 가진다. 원뿔 형태를 가지는 제1 부분(402)은 유입구(403)로부터 제2 부분(404)으로 테이퍼할(taper) 수 있다. 실린더형 바디의 일 실시예에서, 제3 부분은 제2 부분에서 배출구(405)로 확장한다.
혼합 챔버(400)의 일 실시예에서, 제1 부분의 개구부(opening)는 약 0.56 인치이며, 제1 부분(402)은 약 0.24 인치의 직경을 가지는 제2 부분(404)으로 테이퍼지며, 이후에 약 0.64 인치의 배출구 근처의 제3 부분(406) 직경으로 확장한다. 제2 부분은 또한 제2 부분으로부터 제3 부분으로 솔기 없는(seamless) 전이(transition)를 제공하기 위한 전이 부분(407)을 포함할 수 있다. 전이 부분(407)은, 제3 부분의 확장 부분의 볼록한 표면과 커플링되는 오목한 표면을, 예를 들어 약 0.05 인치의 반경을 가지는 오목한 표면을 가진다. 확장 부분은 오목한 프로파일 같은 반구 프로파일을 가질 수 있다. 반구 프로파일은 제3 부분의 중심선으로부터, 예를 들어 약 0.318 인치의 곡률 반경을 나타낸다. 대안적으로 확장 부분은 원뿔 형상을 가질 수 있다.
제1, 제2, 및 제3 부분의 높이는 챔버의 요구에 따라 다양화될 수 있고, 일 실시예에서, 제1 부분은 약 0.63 인치의 높이를 가지며, 제2 부분은 약 0.3 인치의 높이를 가지고, 제3 부분은 약 0.75 인치의 높이를 가진다.
순환 가스를 줄이는 깔대기 혼합 설계가 이전의 깔대기 혼합 튜브보다 더 이루어지기 쉽다고 알려져 있다. 상기 깔대기 혼합 설계는, 혼합 하드웨어 제조 및 설비 공차(tolerance)에 기인한 공정 변수를 감소시킬 수 있으며, 이전 챔버 삽입물들의 복잡하게 각진 홀 설계 시의 컨덕턴스 변수에 기인한 생산 좌우 불균형(yield left and right mismatch)을 감소시킨다(감소된 L/R 불균형에 의한 생산).
깔대기 혼합 튜브 설계는 원하는 혼합 성질을 획득하기 위하여 수정될 수 있다. 립 디자인이 설비 집중성을 향상시키기 위하여 이용될 수 있다. 배출구 영역에 대한 반경(radius)이 유동 상황(regime)을 향상시키기 위하여 이용될 수 있다. 깔대기 혼합 튜브 각각의 치수는 실린더의 높이, 실린더의 지름, 입구의 각도 및 배출구 상황을 위한 형태의 치수 레이아웃을 위하여 변경될 수 있다. 부분의 상면(top)에서의 치수 변경이 설비 부분의 집중성 및 불안정성에 도움을 주기 위하여 이용될 수 있다.
도 4b는 가스 분배 조립체 내에 배치되는 깔대기 혼합 튜브의 일 예를 나타내는 단면도이다. 가스 분배 조립체(410)는 도 1에 개시된 가스 분배 조립체(108)일 수 있다. 혼합 장치(400)는 가스 분배 조립체(410) 내에 배치될 수 있으며 유입구(403) 및 실린더형 바디 제1 부분(402)에 의하여 가스 진입 영역(412)에 연결될 수 있다. 가스 진입 영역은, 도관(450)을 통하여 테트라옥실 실란(tetraethoxyl silane; TEOS) 혼합물 그리고 산소 또는 오존 가스 같은 처리 가스의 소스와 유동적으로 커플링될 수 있으며, 예컨대 아래에서 도시되는 액체 증발기(500)로부터의 기화 액체 라인(430)과 유동적으로 커플링될 수 있다. 각 라인에서 응축을 최소화하는 온도로 기화된 액체를 제공하도록, 기화 액체 라인은 가열수 라인(400)에 의하여 캡슐화될(encapsulated) 수 있다. 기화 액체 라인은가스 진입 영역(415) 앞의 확장 도관(420)을 통과할 수 있다. 이후에, 가스 및 기화된 액체는 처리 챔버(480)의 처리 영역으로 운반될 수 있다.
혼합 장치(400)의 제3 부분은 처리 챔버의 처리 영역(470)과 유체 소통한다. 세정 가스를 포함한 예컨대 리모트 플라즈마 소스로부터의 플라즈마 가스가 도관(460)에 의하여 혼합 장치(400) 주위에 챔버의 처리 영역(470) 내로 유동될 수 있다.
도 4c는 도 4a의 깔대기 혼합 튜브의 일 실시예의 등척(isometric) 단면을 나타내는 도면으로서, 도 4c에서 제1 부분(402), 제2 부분(404) 및 제3 부분(406)을 확인할 수 있다.
도 5a 및 5b는 본 명세서에 개시되는 일 실시예에 따른 액체 증발기의 정면 및 측면을 개략적으로 나타내는 도면이다. 액체 증발기(500)는 일 측면(501)에 일련의 포트를 포함한다. 기화된 액체는 이후에 배출구(512)를 통하여 챔버로 운반될 수 있다. 포트는 전력 유입구(502). 신호 연결부(504), 물 유입구 같은 제1 유체 라인 유입구(506), 공기 유입구 같은 제3 유체 유입구(508), 및 질소 가스 유입구 같은 제2 유체 유입구(510)를 포함한다. 기화된 액체는 이후에 배출구(512)를 통하여 챔버로 운반될 수 있다. 액체 증발기(500)는, 예컨대 물 같은, 처리 공정 또는 증착 시에 사용되는 액체를 증발시키기 위하여 이용될 수 있다.
액체 증발기는 0.2 내지 0.3 MPa의 작업수 압력, 0.2 내지 0.3 MPa의 운반 가스 압력, 20 SLM의 운반 가스 최대 유동 비율에서 작동할 수 있으며, 0.4 내지 0.6 MPa의 작업 공기 압력 공압 값에서 작동할 수 있고, 15℃ 내지 35℃ 범위의 작업 주위 온도에서 작동할 수 있다. 기화기의 작업을 위한 온도의 세팅은 110℃일 수 있다.
도 5c는 액체 기화기(500) 내에 배치되는 기화기의 일 실시예에 대한 투시 도면이다. 물 소스로부터의 물 라인 같은, 제1 유체 라인(505)은, 제1 유체 라인 유입구, 물 유입구(506)를 통하여 배치되며, 차단 밸브(507)에 커플링된다. 차단 밸브(507)는, 기화기(503)의 상부 부분에 배치되는 것을 확인할 수 있으며, 대안적으로 필요에 따라 기화기와 함께 여느 다른 배열로 배치될 수 있다. 차단 밸브(507)는 혼합 유체 라인(509)를 경유하여 기화기(503)에 커플링된다.
제2 유체 라인(511), 예컨대 질소 소스로부터의 질소 가스 라인은, 제2 유체 유입구, 질소 가스 유입구(510)를 통하여 배치되며, 기화기(530) 내로 진입하기 이전에 물과 혼합하기 위하여 라인 접합(513)을 경유하여 혼합 유체 라인(509)과 커플링된다. 차단 밸브(507) 및 라인 접합(513) 사이에 배치되는 라인 부분(510)은, 라인 접합(513) 및 기화기(503)의 상류로(upstream) 물의 체적을 최소화하기 위하여, 최소화된 길이, 예컨대 1 인치 내지 2 인치로 구성된다. 그러나, 라인 부분(515)의 길이는 기화기의 사이즈, 라인을 통하는 액체 유동의 체적, 이용되는 유동 라인의 배치 및/또는 설계에 기초하여 다양화될 수 있다. 물 라인 부분(515)의 길이를 감소시키는 것은 원하지 아니하는 물의 증발을 방지한다고 생각할 수 있다. 물 증발은 기화기 내에 내의 처리 불안정성을 야기하며, 이는 정상 상태(steady state) 유동을 이루기 위한 시간 및 공정 변수를 증가시킨다.
기화기 차단 밸브(514)는 기화기 배출구(512)를 통과하는 배출구 라인(517) 상의 기화기(503)의 하류에 배치될 수 있다. 기화기 차단 밸브는 처리 챔버로의 증발된 물 유동을 제한하거나 방지한다. 차단 밸브(514)가 닫힌 위치에 있을 때에 기화기(503)의 하류에 기화된 물의 유동 체적을 최소화하기 위하여, 차단 밸브(514)는 바람직하게는 가능한 기화기에 가깝게, 예컨대 0.1 인치 내지 1 인치 내로 배치된다. 기화기의 일 실시예에서, 기화기 차단 밸브는 배출구(512)에 직접 커플링된다. 그러나, 그 거리는 기화기 및 기화기 차단 밸브의 사이즈 및/또는 설계에 기초하여 다양화될 수 있다.
도 5d는 기화기(503)에 유체를 제공하는 물 라인의 제1 유체 라인(505) 및 질소 라인의 제2 유체 라인(511), 챔버에 액체를 공급하기 위한 배출구 라인(517) 및 처리 챔버로의 배출구 라인(517) 내의 유동을 제어하기 위한 기화기 차단 밸브(514)를 구비하는 기화기(503)의 일 실시예를 개략적으로 나타내는 측면도이다.
열적 제어 장치(520a, 520b, 520c) 또한 기화 공정의 온도를 제어하기 위하여 기화기에 커플링에 연결된다. 열적 제어부(520a)는 기화 공정의 온도를 모니터링하고 수정하기 위하여 챔버에 커플링된다. 열적 제어 장치의 열 교환기 수단(520b)은 기화로부터의 열의 소산(dissipation)을 허용하기 위하여 기화기에 커플링된다. 열 제어부는 신호 연결부(504)를 통하여 외부 시스템에 커플링된다. 기화기는 전력 유입구(502)를 통하여 전력 소스에 커플링된다.
도 6은 본 명세서에 개시된 일 실시예에 따른 액체 증발기로 구성된 전자 시스템에 대한 개략적인 도해(diagram)를 나타내는 도면이다.
상술된 내용이 본 발명의 실시예들에 국한되어 있다고 하더라도, 본 발명의 다른 그리고 추가 실시예들이 본 발명의 목적 범위 내에서 고안될 수 있으며, 본 발명의 목적은 다음의 청구항들에 의하여 결정될 수 있다.

Claims (15)

  1. 블로커 판(blocker plate)으로서,
    제1 두께의 내부 부분을 구비하는 환형 판을 포함하고, 상기 환형 판은 개구 패턴을 구비하며,
    상기 개구 패턴은,
    중앙 부분;
    상기 중앙 부분 주위에 동심으로(concentrically) 배치되며 제1 개수의 개구들을 구비하는 제1 다수의 개구들을 포함하는 제1 패턴화된 부분;
    상기 제1 패턴화된 부분 주위에 동심으로 배치되며 상기 제1 개수의 개구들보다 더 많은 수인 제2 개수의 개구들을 구비하는 제2 다수의 개구들을 포함하는 제2 패턴화된 부분;
    상기 제2 패턴화된 부분 주위에 동심으로 배치되는 주변 부분
    을 포함하고,
    상기 블로커 판은 상기 환형 판의 둘레에 배치되는 상승된(raised) 동심 부분을 포함하며 상기 내부 부분의 제1 두께보다 더 두꺼운 제2 두께를 가지는 외부 부분을 더 포함하는 블로커 판.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 다수의 개구들은 두 개 이상의 개구들로 구성된 제1 다수의 동심 원형 열을 포함하고, 상기 제2 다수의 개구들은 두 개 이상의 개구들 구성된 제2 다수의 동심 원형 열을 포함하는 블로커 판.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1 다수의 동심 원형 열은, 각각이, 2 내지 20 개의 개구들을 구비하는 2 내지 약 10 개의 동심 원형 열을 포함하되, 각 원형(ring)의 개구들의 오프셋(offset) 각도가 상기 환형 판의 상기 내부 부분의 중심선으로부터 약 0° 내지 약 45°이고, 상기 제2 다수의 동심 원형 열은, 각각이, 44 내지 119 개의 개구들을 구비하는 10 내지 40 개의 동심 원형 열을 포함하되, 각 원형의 개구들의 오프셋 각도가 상기 환형 판의 상기 내부 부분의 중심선으로부터 약 77° 내지 약 252°인 블로커 판.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1 다수의 개구들 및 상기 제2 다수의 개구들의 각 개구는 실린더 형상을 가지는 블로커 판.
  5. 블로커 판으로서,
    제1 두께의 내부 부분을 구비하는 환형 판을 포함하며, 상기 환형 판은 개구 패턴을 구비하며,
    상기 개구 패턴은,
    중앙 부분;
    상기 중앙 부분 주위에 동심으로 배치되며 다수의 개구들을 포함하는 패턴화된 부분 - 상기 다수의 개구들은, 각각이, 30 내지 150 개의 많은 수의 개구들을 구비하는 다수의 동심 원형 열을 포함하되, 상기 중앙 부분의 중심선에 대하여 60° 내지 270° 사이의 오프셋 각도를 가지는 각 원형을 구비함 -;
    상기 중앙 부분 주위에 동심으로 배치되는 둘레 부분
    을 포함하고,
    상기 블로커 판은 상기 환형 판의 둘레에 배치되는 상승된 동심 부분을 포함하며 상기 내부 부분의 제1 두께보다 더 두꺼운 제2 두께를 가지는 외부 부분을 더 포함하는 블로커 판.
  6. 혼합 장치로서,
    유체를 처리하기에 적합한 내부 구조를 한정하는 바디를 포함하며,
    상기 내부 구조는,
    유입구로부터 연장하는 제1 부분;
    상기 제1 부분과 커플링되는(coupled) 실린더형의 제2 부분; 및
    상기 제2 부분과 커플링되며, 배출구로 연장하고, 상기 제2 부분과 커플링되는 확장 부분, 및 상기 확장 부분 및 상기 배출구와 커플링되는 실린더형 부분을 포함하는 제3 부분
    을 포함하고,
    상기 제1 부분은 원뿔(conical) 형상을 가지며 상기 유입구로부터 상기 제2 부분으로 테이퍼지는(taper) 혼합 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 혼합 장치는 가스 분배 조립체 내에 배치되며 상기 유입구에 의하여 가스 진입 영역과 커플링되고, 상기 배출구는 처리 챔버의 처리 용적과 유체 소통하는 혼합 장치.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 확장 부분은 상기 제2 부분으로부터 상기 제3 부분의 상기 실린더형 부분으로 연장되는 반구 프로파일(hemispherical profile)을 포함하는 혼합 장치.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 제2 부분은 상기 제1 부분보다 더 작은 직경을 가지며, 상기 제3 부분은 상기 제2 부분보다 더 큰 실린더형 부분 직경을 가지는 혼합 장치.
  10. 액체 증발 장치로서,
    기화기;
    상기 기화기와 커플링되는 혼합 유체 라인;
    상기 기화기의 상부 부분에 배치되며 상기 혼합 유체 라인과 커플링되는 제1 유체 차단 밸브;
    상기 제1 유체 차단 밸브에 의해 상기 혼합 유체 라인과 커플링되는 제1 유체 라인;
    상기 혼합 유체 라인과 커플링되는 제2 유체 라인; 및
    상기 기화기와 유체 소통하며 배치되는 기화기 차단 밸브
    를 포함하는 액체 증발 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 혼합 유체 라인, 상기 제1 유체 라인 및 상기 제2 유체 라인은 상기 기화기의 상류에 배치되는 라인 접합에 함께 커플링되는 액체 증발 장치.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 제1 유체 차단 밸브는 상기 라인 접합으로부터 1 인치 내지 2 인치로 배치되며 상기 기화기 차단 밸브는 상기 기화기로부터 약 0.1 인치 내지 약 1 인치로 상기 기화기의 하류에 배치되는 액체 증발 장치.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 기화기 차단 밸브는 상기 기화기와 직접 커플링되는 액체 증발 장치.
  14. 제10항에 있어서,
    상기 기화기와 커플링되는 열 제어부 및 열 교환기를 더 포함하는 액체 증발 장치.
  15. 블로커 판으로서,
    제1 두께의 내부 부분을 구비하는 환형 판을 포함하고, 상기 환형 판은 개구 패턴을 구비하며,
    상기 개구 패턴은,
    중앙 부분;
    상기 중앙 부분 주위에 동심으로 배치되며 다수의 개구들을 포함하는 패턴화된 부분 - 상기 다수의 개구들은, 각각이, 16 내지 96 개의 다양한 수의 개구들을 구비하는 다수의 동심 원형 열을 포함하되, 상기 중앙 부분의 중심선에 대하여 7° 내지 245° 사이의 오프셋 각도를 가지는 각 원형을 구비함 -;
    상기 중앙 부분 주위에 동심으로 배치되는 둘레 부분
    을 포함하고,
    상기 블로커 판은 상기 환형 판의 둘레에 배치되는 상승된 동심 부분을 포함하며 상기 내부 부분의 제1 두께보다 더 두꺼운 제2 두께를 가지는 외부 부분을 더 포함하는 블로커 판.
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