KR20200008381A - Vaporization system - Google Patents

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KR20200008381A
KR20200008381A KR1020180082444A KR20180082444A KR20200008381A KR 20200008381 A KR20200008381 A KR 20200008381A KR 1020180082444 A KR1020180082444 A KR 1020180082444A KR 20180082444 A KR20180082444 A KR 20180082444A KR 20200008381 A KR20200008381 A KR 20200008381A
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fluid
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flow path
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KR1020180082444A
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김대현
이영종
이희준
정근태
윤성한
오진욱
신현국
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(주)지오엘리먼트
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Abstract

According to one embodiment, disclosed is a vaporization system, which includes: a first vaporizer having a first flow path which is a path enabling fluid to be moved, a first inlet communicating with the first flow path to inject the fluid into the first flow path, and a first outlet communicating with the first flow path and discharging vaporized substances to the outside; a second vaporizer having a second flow path which is a path enabling the fluid to be moved, a second inlet communicating with the second flow path to inject the fluid into the second flow path, and a second outlet communicating with the second flow path and discharging vaporized substances to the outside; and a connecting line connecting the first outlet and the second inlet, wherein the vaporized substances is moved to the second vaporizer through the connecting line in the first vaporizer.

Description

잔량이 최소화될 수 있는 기화기 시스템{VAPORIZATION SYSTEM}Vaporizer system with minimal residual volume {VAPORIZATION SYSTEM}

본 발명은 잔량이 최소화될 수 있는 기화기 시스템에 관한 것이다. The present invention relates to a vaporizer system in which the residual amount can be minimized.

반도체, 디스플레이, 발광다이오드 등 전자재료의 제조 공정에 있어서 필수적인 박막을 입히는 화학기상장치(CVD)나 원자층 증착장치(ALD) 등과 같은 처리 장비에 사용되는 각종 원료(소스)는 가스, 액체, 또는 고체의 형태로 공급된다. Various raw materials (sources) used in processing equipment, such as chemical vapor deposition (CVD) or atomic layer deposition apparatus (ALD), which coat thin films essential for the manufacturing process of electronic materials such as semiconductors, displays, and light emitting diodes, are gas, liquid, or It is supplied in the form of a solid.

가스의 형태를 가진 원료의 경우는 압력을 조절하여 일정량을 공급할 수 있는 방법으로 사용되지만 액체나 고체의 경우에는 자체적인 압력이 매우 낮기 때문에 대부분 캐니스터라는 앰플에 담아서, 캐리어 가스(불활성 가스)를 이용한 버블링이나 가열을 통한 증기 발생을 통해서 기화를 시킨 이후에 반응 챔버로 공급하는 방법을 사용하고 있다. In the case of the raw material in the form of gas, it is used as a method of supplying a certain amount by adjusting the pressure, but in the case of liquid or solid, since its own pressure is very low, most of them are contained in ampoules called canisters, using carrier gas (inert gas). After vaporizing through bubbling or steam generation through heating, a method of feeding the reaction chamber is used.

캐니스터에 액체 형태의 원료를 넣은 후 일정량씩 기화시켜 사용하는 방법에 대하여 다양한 기술들이 공지되어 있고, 고체 형태의 원료를 기화시키기 위해서도 다양한 기술들이 공지되어 있다. 예를 들면, 고체 원료를 기화시키는 종래 기술의 하나로서 한국특허 공개공보 제10-2010-0137016호(2010. 12. 29)("기화기, 기화기 사용 방법, 기화 장치 사용 방법, 용기, 기화기 유닛 및 반도체 프로세스 챔버용 증기 발생 방법")에 공개된 것이 있다. Various techniques are known for the method of using the raw material in a liquid form and then vaporizing it by a predetermined amount, and various techniques are known for vaporizing a solid raw material. For example, Korean Patent Publication No. 10-2010-0137016 (December 29, 2010) as one of the prior art for vaporizing a solid raw material ("vaporizer, vaporizer using method, vaporizer using method, container, vaporizer unit and Vapor generation method for a semiconductor process chamber ".

도 1은 종래의 기화기를 설명하기 위한 도면이다. 1 is a view for explaining a conventional vaporizer.

도 1을 참조하면, 종래의 기화기는 소스를 저장하는 소스 저장공간과 유로가 구비된 캐니스터(B)와, 캐니스터(B)로 유체를 주입하기 위한 인렛, 기화된 물질과 캐리어 가스를 외부로 배출하기 위한 아웃렛, 다양한 밸브들(V1, V2, V3, V4, V5, V6)과 라인들(L1, L2)을 포함한다. Referring to FIG. 1, a conventional vaporizer includes a canister B having a source storage space for storing a source and a flow path, an inlet for injecting fluid into the canister B, and vaporized material and a carrier gas to the outside. Outlets, various valves (V1, V2, V3, V4, V5, V6) and lines (L1, L2).

캐니스터(B)에는 소스가 채워진 저장공간에 유로가 인접하여 위치되어 있고, 그러한 유로를 통해서 캐리어 가스가 이동하면서 소스의 기화를 촉진시킨다. 유로에 채워진 소스는 소정의 압력과 온도에서 기화되며, 캐리어 가스와 접촉됨으로써 소스의 기화가 촉진될 수 있다.The canister B has a flow path adjacent to the storage space filled with the source, and the carrier gas moves through the flow path to promote vaporization of the source. The source filled in the flow path is vaporized at a predetermined pressure and temperature, and the vaporization of the source may be promoted by contacting the carrier gas.

기화기는 기화 모드와 퍼지 모드를 가지며, 기화 모드에서는 도 2에 도시된 바와 같이, 캐니스터(B)가 가열되고, 캐리어 가스가 밸브들(V1, V5)을 경유하여 인렛으로 주입되면, 캐니스터(B)에 저장된 소스가 기화되어 기화된 소스와 캐리어 가스가 밸브들(V6, V4)을 경유하여 처리 설비로 이동하는 동작이 수행된다. 기화 모드에서는 밸브들(V2, V3)는 유체가 흐르지 못하도록 폐쇄된 상태이다. The vaporizer has a vaporization mode and a purge mode, and in the vaporization mode, when the canister B is heated and the carrier gas is injected into the inlet via the valves V1 and V5, the canister B The source stored in the vaporizer is vaporized so that the vaporized source and the carrier gas move to the processing facility via the valves V6 and V4. In the vaporization mode, the valves V2 and V3 are closed to prevent fluid flow.

한편, 유로에서의 기화 패턴은 유로를 지날수록(즉, 캐리어 가스가 유입된 지점으로부터 멀어질수록) 포화도가 점차 증가하며, 유로의 후반부에서는 기화가 거의 발생하지 않는다(도 3 참조). 여기서, 포화도는 소스에 대한 것으로서 다음과 같이 정의될 수 있다. On the other hand, the saturation gradually increases as the vaporization pattern in the flow path passes (i.e., away from the point where the carrier gas is introduced), and little vaporization occurs in the second half of the flow path (see FIG. 3). Here, saturation can be defined as follows for the source.

포화도 = (현재 기화된 양/ 최대로 기화될 수 있는 양) * 100 (%)Saturation = (current amount of vaporized / maximum amount of vaporized) * 100 (%)

유로에서 소스의 기화가 진행됨에 따라 소스의 양이 줄어들기 때문에, 유로에 위치된 소스의 표면적(캐리어 가스와 접촉하는 부분)은 어느 순간부터 줄어들게 된다. 즉, 유로에 남은 소스(기화되지 않은 상태의 소스)의 표면적은 포화 표면적보다 적어지기 시작하며 이때부터 기화량이 급속히 줄어들기 시작한다(도 4 참조). 여기서, 포화 표면적은 소스의 포화도가 100%에 가까워지는 소스의 표면적을 의미한다.Since the amount of the source decreases as the source evaporates in the flow path, the surface area (part in contact with the carrier gas) of the source located in the flow path decreases at some point. In other words, the surface area of the source remaining in the flow path (the source not in the vaporized state) starts to be smaller than the saturated surface area, and from this time, the amount of vaporization begins to decrease rapidly (see FIG. 4). Here, the saturation surface area means the surface area of the source where the saturation of the source approaches 100%.

기화량이 줄어들기 시작하는 순간부터는 캐니스터에 소스가 남아 있더라도 더 이상 캐니스터를 사용할 수 없으며(왜냐하면, 처리 설비에서는 일정량의 기화량이 필요하기 때문임), 이때 캐니스터에 남은 소스의 량을 잔량이라고 부른다. 잔량이 많을 수록 비경제적이므로, 캐니스터는 소스의 잔량이 최소화되도록 설계된다.From the moment when the amount of vaporization begins to decrease, the canister can no longer be used even if there is a source left in the canister (because the processing plant requires a certain amount of vaporization), and the amount of source remaining in the canister is called the residual volume. Since the remaining amount is uneconomical, the canister is designed to minimize the remaining amount of the source.

예를 들면, 한국공개특허 10-2014-0133641에는 소스의 잔량을 줄이고 안정적인 기화량을 보장하기 위해 유로가 충분히 길도록 설계된 곡선형이면서 적층형 기화기가 개시되어 있다(도 5 참조). 도 5를 참조하면, 도관 3으로 유입된 캐리어 가스가 이동하는 경로(화살표로 표시되어 있음)가 하부로부터 상부로 가면서 최대한 길게 설계되어 있음을 알 수 있다. 참고로, 도 5에서의 도면 부호들은 한국공개특허 10-2014-0133641에서 부여된 것이므로, 본원 명세서의 상세한 설명에서 언급되는 도면번호들과는 무관한 것임을 당업자는 알아야 한다. For example, Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2014-0133641 discloses a curved and stacked vaporizer designed to have a sufficiently long flow path to reduce the remaining amount of sauce and ensure a stable vaporization amount (see FIG. 5). Referring to FIG. 5, it can be seen that a path (indicated by an arrow) through which carrier gas introduced into conduit 3 moves is designed as long as possible from the bottom to the top. For reference, the reference numerals in FIG. 5 are given in Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2014-0133641, and it should be understood by those skilled in the art that they are not related to the reference numerals mentioned in the detailed description of the present specification.

다른 예를 들면, 한국등록특허 10-1247824에도 유로가 길도록 설계된 기화기가 개시되어 있다. 여기서의 기화기도, 기화되는 물질이 가스(예를 들면, 캐리어 가스)에 노출되는 표면적이 증가되는 방향으로 설계되어 있음을 알 수 있다. In another example, Korean Patent No. 10-1247824 also discloses a vaporizer designed to have a long flow path. It is understood that the vaporizer here is also designed in a direction in which the surface area in which the vaporized substance is exposed to a gas (for example, a carrier gas) is increased.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 소스의 잔량이 최소화되도록 구성된 기화기 시스템이 제공된다. According to one embodiment of the present invention, there is provided a vaporizer system configured to minimize the remaining amount of a source.

일 실시예에 따르면, 유체가 이동할 수 있는 경로인 제1유로, 제1유로와 연통되어 제1유로에게 유체를 주입하기 위한 제1인렛과, 제1유로와 연통되어 있고 기화된 물질을 외부로 배출하기 위한 제1아웃렛을 포함하는 제1기화기; 및According to one embodiment, the first flow path, which is a path through which the fluid can move, a first inlet communicating with the first flow path for injecting the fluid into the first flow path, and a material in communication with the first flow path and vaporized material to the outside A first vaporizer comprising a first outlet for discharging; And

유체가 이동할 수 있는 경로인 제2유로, 제2유로와 연통되어 제2유로에게 유체를 주입하기 위한 제2인렛과, 제2유로와 연통되어 있고 기화된 물질을 외부로 배출하기 위한 제2아웃렛을 포함하는 제2기화기; 및A second flow passage through which fluid flows, a second inlet communicating with the second flow passage for injecting the fluid into the second flow passage, and a second outlet communicating with the second flow passage and for discharging the vaporized material to the outside A second vaporizer comprising a; And

제1기화기와 제2기화기를 직렬 연결시키는 연결 라인;을 포함하며And a connection line connecting the first vaporizer and the second vaporizer in series.

제1기화기에서 기화된 물질이 상기 연결 라인을 통해서 제2기화기로 이동되는 것인, 기화 시스템이 제공될 수 있다. A vaporization system may be provided wherein the material vaporized in the first vaporizer is transferred to the second vaporizer via the connection line.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 기화기들을 직렬로 연결하여 사용함으로써 소스의 잔량이 최소화되도록 할 수 있다. According to one embodiment of the present invention, the remaining amount of the source can be minimized by connecting the vaporizers in series.

도 1 내지 도 5는 종래의 기화기를 설명하기 위한 도면들이다.
도 6과 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 기화기 시스템을 설명하기 위한 도면들이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 기화기 시스템의 기술적인 효과를 설명하기 위한 도면이다. 1 to 5 are diagrams for explaining a conventional vaporizer.
6 and 7 are views for explaining a vaporizer system according to an embodiment of the present invention.
8 is a view for explaining the technical effect of the vaporizer system according to an embodiment of the present invention.

이상의 본 발명의 목적들, 다른 목적들, 특징들 및 이점들은 첨부된 도면과 관련된 이하의 바람직한 실시예들을 통해서 쉽게 이해될 것이다. 그러나 본 발명은 여기서 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.The above objects, other objects, features and advantages of the present invention will be readily understood through the following preferred embodiments associated with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments described herein and may be embodied in other forms. Rather, the embodiments introduced herein are provided so that the disclosure may be made thorough and complete, and to fully convey the spirit of the invention to those skilled in the art.

본 명세서의 도면들에 있어서, 구성요소들의 두께는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장되거나 축소된 것이다. In the drawings of the present specification, the thicknesses of the components are exaggerated or reduced for effective explanation of the technical contents.

본 명세서의 다양한 실시예들에서 제1, 제2 등의 용어가 다양한 구성요소들을 기술하기 위해서 사용되었지만, 이들 구성요소들이 이 같은 용어들에 의해서 한정되어서는 안 된다. 이들 용어들은 단지 어느 구성요소를 다른 구성요소와 구별시키기 위해서 사용되었을 뿐이다. 여기에 설명되고 예시되는 실시예들은 그것의 상보적인 실시예들도 포함한다. Although terms such as first and second are used to describe various components in various embodiments of the present specification, these components should not be limited by such terms. These terms are only used to distinguish one component from another. The embodiments described and illustrated herein also include complementary embodiments thereof.

본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 '포함한다(comprises)' 및/또는 '포함하는(comprising)'은 언급된 구성요소는 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. In this specification, the singular also includes the plural unless specifically stated otherwise in the phrase. As used herein, the words 'comprises' and / or 'comprising' do not exclude the presence or addition of one or more other components.

용어Terms

본원 명세서에서, 용어 '유로'는 가스가 이동될 수 있는 공간을 의미한다. 가스는 예를 들면 캐리어 가스나 기화된 가스일 수 있다.In the present specification, the term 'euro' means a space in which gas can be moved. The gas can be, for example, a carrier gas or a vaporized gas.

본원 명세서에서, 용어 '직렬'은 복수의 기화기를 연결하는 방식을 나타낸다. 예를 들면, 기화기 A와 기화기 B가 직렬로 연결되어 있다고 언급되면, 기화기 A의 아웃렛으로부터 배출되는 기화 물질이 기화기 B의 인렛으로 유입되도록 연결된 것을 의미한다.As used herein, the term 'serial' refers to the manner of connecting a plurality of vaporizers. For example, when the vaporizer A and the vaporizer B are mentioned to be connected in series, it means that the vaporized substance discharged from the outlet of the vaporizer A is connected to the inlet of the vaporizer B.

본원 명세서에서, 용어 '연결'(또는 '연통')은 직접적인 연결(또는 직접적인 연통)과 간접적인 연결(또는 간접적인 연통)을 포함한다. 직접적인 연결은 연결되는 구성요소들 사이에 다른 구성요소가 게재되어 있지 않은 것이고, 간접적인 연결은 연결되는 구성요소들 사이에 다른 하나 이상의 구성요소들이 게재되어 있을 수 있는 것이다. In the present specification, the term 'connection' (or 'communication') includes direct connection (or direct communication) and indirect connection (or indirect communication). Direct connection is that no other component is posted between the connected components, and indirect connection is that one or more other components may be posted between the connected components.

본원 명세서에서, '흐름을 조절'한다고 함은 흐름을 막거나, 흐름을 허용하거나, 흐르는 양을 조절하는 것을 포함하는 개념이다. 예를 들면, 유체의 흐름을 조절할 수 있는 구성요소는 유체의 흐름을 막거나, 유체의 흐름을 허용하거나, 흐르는 유체의 양을 조절하는 있는 구성요소로서, 밸브나 유체 부하가 있을 수 있다.In the present specification, the term 'controlling flow' is a concept including blocking a flow, allowing a flow, or controlling an amount of flow. For example, a component capable of regulating the flow of fluid may be a valve or a fluid load as a component that prevents the flow of the fluid, permits the flow of the fluid, or regulates the amount of flowing fluid.

본원 명세서에서, '밸브'는 유체의 흐름을 조절할 수 있는 구성요소이며, 유체의 흐름을 막거나 유체의 흐름을 허용하거나 흐르는 유체의 양을 조절할 수 있는 구성요소를 의미하며, 예를 들면 온-오프 밸브와 컨트롤 밸브와 같은 기기들일 수 있다.In the present specification, the 'valve' is a component capable of regulating the flow of fluid, and means a component capable of preventing the flow of the fluid, allowing the flow of the fluid or controlling the amount of flowing fluid, for example, These may be devices such as off valves and control valves.

본원 명세서에서, '온-오프 밸브'는 유체의 흐름을 막거나 유체의 흐름을 허용하는 밸브를 의미하고, '컨트롤 밸브'는 유체의 흐름을 막거나 유체의 흐름을 허용하거나 흐르는 유체의 양을 조절할 수 있는 밸브를 의미한다.In the present specification, the 'on-off valve' means a valve that prevents the flow of the fluid or allows the flow of the fluid, the 'control valve' refers to the amount of fluid that prevents the flow of the fluid or allows the flow of the fluid or flow Means an adjustable valve.

본원 명세서에서, '상류'와 '하류'는 유체가 흐르는 라인('유로')에서의 위치를 나타내기 위한 용어들로서, 구성요소 A가 구성요소 B보다 상류에 위치한다고 함은 유체가 구성요소 A에 먼저 도달하고 구성요소 A에 도달한 유체 중 적어도 일부의 유체가 구성요소 B에 도달하는 것을 의미한다. 또한, 구성요소 A가 구성요소 B보다 하류에 위치한다고 함은 유체가 구성요소 B에 먼저 도달하고 구성요소 B에 도달한 유체 중 적어도 일부의 유체가 구성요소 A에 도달하는 것을 의미한다. As used herein, 'upstream' and 'downstream' are terms used to indicate a position in a line through which a fluid flows ('euro'), where component A is located upstream than component B, where fluid is component A. Means that at least some of the fluid that reaches first and reaches component A reaches component B. Further, component A located downstream of component B means that the fluid reaches component B first and at least some of the fluid that reaches component B reaches component A.

본 발명자들은 긴 유로를 가지는 캐니스터의 경우 유체 입구로부터 기화가 시작되어 출구까지 점차 포화도가 증가하며, 포화도가 충분히 증가되면 캐니스터 출구쪽에 위치한 소스들은 기화 공정에 거의 사용되지 않는다는 점에 주목하였다. The inventors noted that for canisters with long flow paths, saturation starts gradually from the fluid inlet to the outlet, and if the saturation is sufficiently increased, sources located near the canister outlet are rarely used in the vaporization process.

그러한 주목에 근거하여 도출된 본 발명의 일 실시예에 따르면, 캐니스터를 2개 이상 직렬로 연결되도록 구성된 기화 시스템이 개시된다. According to one embodiment of the present invention derived on the basis of such attention, a vaporization system configured to connect two or more canisters in series is disclosed.

이러한 기화 시스템에 따르면, 첫번째 캐니스터에 채워진 소스가 완전히 사용하는 것이 가능하며 첫번째 캐니스터에 채워진 소스가 완전히 사용된 경우라도 두번째 캐니스터에 채워진 소스는 일정한 기화량을 보장할 수 있을 정도로 남아있게 된다. 따라서, 전체 소스 사용량 대비 잔량의 비율이 최소화될 수 있다. According to this vaporization system, the source filled in the first canister can be used completely, and even if the source filled in the first canister is used up completely, the source filled in the second canister remains enough to guarantee a constant amount of vaporization. Therefore, the ratio of remaining amount to total source usage can be minimized.

즉, 유로가 긴 2개의 캐니스터를 직렬로 연결하여 사용할 경우, 첫번째 캐니스터의 소스를 완전히 사용해도, 두번째 캐니스터의 소스의 표면적에 의해 기화량은 일정하게 유지된다. 첫번째 캐니스터가 완전히 사용되면, 두번째 캐니스터는 일부만 사용되고, 첫번째 캐니스터를 반복적으로 교체해서 사용할 경우, 전체 사용량에 대한 잔량의 비율을 상당히 줄일 수 있다.That is, when two canisters with long flow paths are used in series, even if the source of the first canister is completely used, the amount of vaporization is kept constant by the surface area of the source of the second canister. When the first canister is fully used, only a portion of the second canister is used, and if the first canister is used repeatedly, the ratio of remaining to total usage can be significantly reduced.

한편, 아래에서 도면들을 참조하여 구체적으로 설명되는 실시예들에서는, 2개의 캐니스터를 직렬로 연결하는 경우를 설명하였지만, 3개 이상의 캐니스터를 직렬로 연결할 경우에도 본원 발명의 기술적 효과는 발휘된다. 3개 이상의 캐니스터를 직렬로 연결할 경우에는, 소스의 사용량 대비 잔량의 비율은 더욱 더 급격이 줄어들게 된다. Meanwhile, in the embodiments described in detail below with reference to the drawings, the case in which two canisters are connected in series has been described. However, the technical effects of the present invention are also exhibited when three or more canisters are connected in series. When three or more canisters are connected in series, the ratio of remaining capacity to source usage is even more abruptly reduced.

본 발명의 일 실시예에 따른 기화 시스템은 제1기화기와 제2기화기를 포함하며, 제1기화기와 제2기화기는 연결 라인 - 유체가 이동할 수 있는 경로를 제공함 -에 의해 직렬로 연결될 수 있다. 즉, 제1기화기와 제2기화기는, 제1기화기의 아웃렛으로부터 배출되는 기화 물질은 제2기화기의 인렛으로 유입되도록, 구성되어 있다.The vaporization system according to an embodiment of the present invention includes a first vaporizer and a second vaporizer, and the first vaporizer and the second vaporizer may be connected in series by a connection line, which provides a path through which the fluid may move. That is, the first vaporizer and the second vaporizer are configured such that the vaporized substance discharged from the outlet of the first vaporizer is introduced into the inlet of the second vaporizer.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 연결 라인은 제1기화기의 아웃렛과 제2기화기의 인렛을 연결시키며, 제1기화기에서 기화된 물질이 연결 라인을 통해서 제2기화기로 이동될 수 있다. According to an embodiment of the present invention, the connection line connects the outlet of the first vaporizer and the inlet of the second vaporizer, and the material vaporized in the first vaporizer may be moved to the second vaporizer through the connection line.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1기화기의 타입이나 구성과 제2기화기의 타입이나 구성은 서로 동일할 필요는 없으며, 서로 다른 타입이나 구성을 가져도 본원 발명의 목적은 달성될 수 있다. According to an embodiment of the present invention, the type or configuration of the first vaporizer and the type or configuration of the second vaporizer need not be the same, and the object of the present invention may be achieved even if they have different types or configurations.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1기화기의 유로와 제2기화기의 유로 중 적어도 하나의 유로는 충분히 긴 유로이다. 예를 들면, 충분히 긴 유로는, R≥ 4를 만족하며, 여기서 R = L/A로 정의되고, L은 캐리어 가스가 이동되는 유로의 길이이고, A는 캐리어 가스가 이동되는 유로의 단면적이다.According to an embodiment of the present invention, at least one of the flow path of the first vaporizer and the flow path of the second vaporizer is a sufficiently long flow path. For example, a sufficiently long flow path satisfies R ≧ 4, where R = L / A, where L is the length of the flow path through which the carrier gas is moved, and A is the cross-sectional area of the flow path through which the carrier gas is moved.

유로가 충분히 긴 기화기의 예를 들면, 한국특허 공개공보 제10-2010-0137016호(2010. 12. 29)("기화기, 기화기 사용 방법, 기화 장치 사용 방법, 용기, 기화기 유닛 및 반도체 프로세스 챔버용 증기 발생 방법")에 공개된 기화기, 한국공개특허 10-2014-0133641(2014.11.20)("기화기')에 공개된 기화기와 한국등록특허 10-1247824(2013.03.20)('증기 이송 용기 및 소스 물질 이송 방법')에 공개된 기화기와 같은 것이 있을 수 있다. 이러한 기화기들은 적층형이면서도 곡선형 유로를 가진 기화기의 예들이다.Examples of vaporizers with sufficiently long flow paths are disclosed in Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2010-0137016 (December 29, 2010) ("For vaporizer, vaporizer use method, vaporizer use method, container, vaporizer unit and semiconductor process chamber). Vaporizer disclosed in "Steam generation method"), the carburetor disclosed in Korea Patent Publication No. 10-2014-0133641 (2014.11.20) ("vaporizer") and Korea Patent Registration 10-1247824 (2013.03.20) ('vapor transfer container and There may be such a vaporizer as disclosed in 'Source material transfer method') These vaporizers are examples of vaporizers which are stacked and have a curved flow path.

물론 상기 특허문헌들에 언급된 기화기들은 예시적인 것이므로 본원 발명이 그러한 특허문헌에 언급된 기화기들에만 한정되는 것이 아니다. Of course, the vaporizers mentioned in the above patent documents are exemplary and thus the present invention is not limited to the vaporizers mentioned in such patent documents.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1기화기와 제2기화기 중 적어도 하나는 적층형 기화기이다. 이러한 적층형 기화기는 충분히 긴 유로를 가지며 유로가 상하로 적층되어 있는 구성을 가지는 기화기이다. According to one embodiment of the invention, at least one of the first vaporizer and the second vaporizer is a stacked vaporizer. Such a laminated vaporizer is a vaporizer having a structure having a sufficiently long flow path and having flow paths stacked up and down.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1기화기와 제2기화기 중 적어도 하나는 버블형 기화기이다. 이러한 버블형 기화기는 충분히 긴 유로를 가지며 유로가 상하로 적층되어 있는 구성을 가지는 기화기이다. 예를 들면 한국공개특허 10-2007-0015955(2007.02.06)('고체 화학물질의 지속적인 증기 운반 용 버블러')에 버블형 기화기가 개시되어 있다. 이러한 특허문헌에 언급된 기화기는 예시적인 것이므로 본원 발명이 그러한 특허문헌에 언급된 기화기에만 한정되는 것이 아니다. According to one embodiment of the invention, at least one of the first vaporizer and the second vaporizer is a bubble vaporizer. Such a bubble vaporizer has a sufficiently long flow path and a vaporizer having a configuration in which flow paths are stacked up and down. For example, a bubble vaporizer is disclosed in Korean Patent Publication No. 10-2007-0015955 (2007.02.06) ('Bubler for continuous vapor transport of solid chemicals'). The vaporizer group mentioned in this patent document is an illustration, and this invention is not limited only to the vaporizer group mentioned in such patent document.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1기화기와 제2기화기 중 적어도 하나는 곡선형 유로를 가진 기화기이다. 이러한 곡선형 유로를 가진 기화기는 충분히 긴 유로를 가지는 구성을 가질 수 있다. According to one embodiment of the invention, at least one of the first vaporizer and the second vaporizer is a vaporizer having a curved flow path. A vaporizer having such a curved flow path may have a configuration having a sufficiently long flow path.

한편, 상술한 특허문헌들에 기재된 내용은 본원 발명의 정신과 상충되지 않는 한도에서 본원 명세서의 일부로서 결합된다. In addition, the content described in the above-mentioned patent documents is combined as a part of this specification to the extent that it does not conflict with the spirit of this invention.

도 6 및 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 기화 시스템을 설명하기 위한 도면이다. 6 and 7 are views for explaining the vaporization system according to an embodiment of the present invention.

도 6과 도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 기화 시스템은 제1기화기와 제2기화기를 포함할 수 있다. 여기서, 제1기화기와 제2기화기는 직렬로 연결되어 있다. 6 and 7, a vaporization system according to an embodiment of the present invention may include a first vaporizer and a second vaporizer. Here, the first vaporizer and the second vaporizer are connected in series.

제1기화기와 제2기화기는 소스를 기화시켜서 처리 설비로 제공하기 위한 장치들이다.The first vaporizer and the second vaporizer are devices for vaporizing a source and providing it to a processing facility.

여기서, 처리 설비는 예를 들면 화학증기증착(CVD: chemical vapor deposition) 장치 또는 이온 주입장치(ion implanter)와 같은 반도체 가공장비의 공정챔버(process chamber)와 같은 장치들이 될 수 있다.Here, the processing equipment may be, for example, devices such as a process chamber of semiconductor processing equipment such as a chemical vapor deposition (CVD) device or an ion implanter.

도 1을 참조하면, 제1기화기는 소스를 저장할 수 있는 통 형상을 가지며 외부로부터 유체를 유입 받을 수 있는 인렛과 기화된 가스를 외부로 배출할 수 있는 아웃렛을 가진 캐니스터(B1), 유체가 이동할 수 있는 경로를 제공하는 라인들, 라인들에 흐르는 유체들의 흐름을 조절하기 위한 구성요소들을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1, the first vaporizer has a cylindrical shape for storing a source, and a canister B1 having an inlet capable of receiving fluid from the outside and an outlet capable of discharging the vaporized gas to the outside, and the fluid is moved. Lines that provide a viable path, and components for regulating the flow of fluids flowing in the lines.

캐니스터(B1)는 소스를 저장할 수 있는 소스 저장공간(미 도시), 그러한 소스 저장공간에 인접하여 유체가 이동할 수 있는 공간인 유로('제1유로')(미 도시)를 포함하며, 제1유로와 연통되어 제1유로에게 유체(예를 들면, 캐리어 가스)를 주입하기 위한 인렛('제1인렛')과, 제1유로와 연통되어 유체(예를 들면, 기화된 소스와 캐리어 가스)를 외부로 배출하기 위한 아웃렛('제1아웃렛')이 캐니스터(B1)의 상부에 위치된다. 상술한 제1유로를 통해서, 캐리어 가스나 기화된 소스와 같은 유체들이 이동하게 된다. Canister B1 includes a source storage space (not shown) capable of storing a source, a flow path ('first flow path') (not shown), which is a space in which fluid can move adjacent to such source storage space, An inlet ('first inlet') for injecting fluid (eg, carrier gas) into the first flow path in communication with the flow path; and a fluid (eg, vaporized source and carrier gas) in communication with the first flow path; An outlet ('first outlet') for discharging the gas to the outside is located above the canister B1. Through the first flow path described above, fluids such as a carrier gas or a vaporized source are moved.

본원 발명의 일 실시예에 따르면, 소스는 고체 소스 또는 액체 소스일 수 있으며, 예를 들면 붕소(B: boron), 인(P: phosphorous), 구리(Cu: copper), 갈륨(Ga:gallium), 비소(As:arsenic), 루테늄(Ru: ruthenium), 인듐(In: indium), 안티몬(Sb: antimony), 란탄(La: lanthanum), 탄탈륨(Ta: tantalum), 이리듐(Ir: iridium), 데카보란(B10H14: decaborane), 사염화 하프늄(HfCl4: hafnium tetrachloride), 사염화 지르코늄(ZrCl4: zirconium tetrachloride), 삼염화 인듐(InCl3: indium trichloride), 금속 유기 베타-디케토네이트 착물(metal organic β-diketonate complex), 사이클로펜타디에닐 사이클로헵타트리에틸 티타늄(CpTiChT:cyclopentadienyl cycloheptatrienyl titanium), 삼염화 알루미늄(AlCl3: aluminum trichloride), 요오드화 티타늄(TixIy:titanium iodide), 사이클로옥타테트라엔 사이틀로펜타디에닐 티타늄((Cot)(Cp)Ti: cyclooctatetraene cyclopentadienyltitanium), 비스(사이클로펜타디에닐)티타늄 디아지드 [bis(cyclopentadienyl)titanium diazide], 텅스텐 카르보닐(Wx(CO)y: tungsten carbonyl)(여기서, x와 y는 자연수), 비스(사이클로펜타디에닐)루테늄(II)[Ru(Cp)2: bis(cyclopentadienyl)ruthenium (II)], 삼염화 루테늄(RuCl3: ruthenium trichloride), 및/또는 텅스텐 클로라이드(WxCly)(여기서, x와 y는 자연수)을 포함하는 물질일 수 있다. 상술한 소스들은 예시적인 것으로서 본원 발명은 그러한 소스들에만 한정되는 것이 아님을 당업자는 알아야 한다. According to an embodiment of the present invention, the source may be a solid source or a liquid source, for example, boron (B: boron), phosphorus (P: phosphorous), copper (Cu: copper), gallium (Ga: gallium) , Arsenic (As: arsenic), ruthenium (Ru: ruthenium), indium (In: indium), antimony (Sb: antimony), lanthanum (La: lanthanum), tantalum (Ta: tantalum), iridium (Ir: iridium), Decaborane (B10H14: decaborane), hafnium tetrachloride (HfCl4), hafnium tetrachloride, zirconium tetrachloride (ZrCl4), indium trichloride (InCl3), metal organic β-diketonate complex ), Cyclopentadienyl cycloheptatriethyl titanium (CpTiChT: cyclopentadienyl cycloheptatrienyl titanium), aluminum trichloride (AlCl3: aluminum trichloride), titanium iodide (TixIy: titanium iodide), cyclooctatetraene cyclopentadienyl titanium (Cot ) (Cp) Ti: cyclooctatetraene cyclopentadienyltitanium), bis (between Lopentadienyl) titanium diazide (bis (cyclopentadienyl) titanium diazide), tungsten carbonyl (Wx (CO) y: tungsten carbonyl) (where x and y are natural numbers), bis (cyclopentadienyl) ruthenium (II ) [Ru (Cp) 2: bis (cyclopentadienyl) ruthenium (II)], ruthenium trichloride (RuCl3: ruthenium trichloride), and / or tungsten chloride (WxCly), where x and y are natural numbers have. Those skilled in the art should recognize that the aforementioned sources are exemplary and that the present invention is not limited to such sources.

본원 발명의 일 실시예에 따르면, 캐리어 가스는 예를 들면 N2, Ar, 및/또는 He 와 같은 유체일 수 있다. According to one embodiment of the invention, the carrier gas may be a fluid such as, for example, N 2, Ar, and / or He.

제1기화기는 히터(미 도시)를 더 포함할 수 있고, 히터는 캐니스(B1)의 내부에 저장된 소스를 기화시키기 위해서 캐니스터(B1)에 열을 가할 수 있다. The first vaporizer may further comprise a heater (not shown), which may apply heat to canister B1 to vaporize the source stored inside canister B1.

제1기화기의 인렛은 유체를 주입하기 위한 주입구를 포함한다. 주입구는 캐니스터(B1)의 상부에 형성될 수 있다. 제1기화기의 인렛은 밸브(V105)를 더 포함할 수 있다. 밸브(V105)는 예를 들면 주입구에 결합되어 주입구로 주입되는 유체의 흐름을 막거나 허용할 수 있는 온-오프 밸브일 수 있다. The inlet of the first vaporizer includes an inlet for injecting a fluid. The injection hole may be formed on the upper portion of the canister B1. The inlet of the first vaporizer may further include a valve V105. The valve V105 may be, for example, an on-off valve that is coupled to the inlet and can block or allow the flow of fluid injected into the inlet.

제1기화기의 아웃렛은 유체를 배출하기 위한 배출구를 포함한다. 여기서, 배출구는 캐니스터(B1)의 상부에 형성될 수 있다. 제1기화기의 아웃렛은 밸브(V106)를 더 포함할 수 있다. 밸브(V106)는 예를 들면 배출구에 결합되어 배출구로 배출되는 유체의 흐름을 막거나 허용할 수 있는 온-오프 밸브일 수 있다.The outlet of the first vaporizer includes an outlet for discharging the fluid. Here, the discharge port may be formed on the upper portion of the canister (B1). The outlet of the first vaporizer may further include a valve V106. The valve V106 can be, for example, an on-off valve that is coupled to the outlet and can block or allow the flow of fluid to and from the outlet.

제1기화기에 구비된 유체가 이동할 수 있는 경로를 제공하는 라인들은, 제1라인(L111), 제2라인(L112), 및 분기 라인(L113)을 포함할 수 있다. The lines providing a path through which the fluid provided in the first vaporizer may move may include a first line L111, a second line L112, and a branch line L113.

제1라인(L111)은 캐니스터(B1)의 인렛으로 유체가 이동할 수 있는 경로를 제공할 수 있다. The first line L111 may provide a path through which the fluid may move to the inlet of the canister B1.

본 실시예에서, 제1라인(L111)에 질량유량제어기(MFC)(미 도시)와 밸브(V101)가 위치될 수 있다. 여기서 질량유량제어기(MFC)는 밸브(V101)의 상류에 위치한다. 밸브(V101)는 분기 라인(L113)이 분기되는 분기점(P11)으로부터 인렛 사이에 위치되는 구성요소이다. 한편, 밸브(V101)는 온-오프 밸브 또는 컨트롤 밸브로 구현될 수 있다.In this embodiment, the mass flow controller MFC (not shown) and the valve V101 may be located in the first line L111. Here, the mass flow controller MFC is located upstream of the valve V101. The valve V101 is a component located between the inlets from the branch point P11 where the branch line L113 branches. Meanwhile, the valve V101 may be implemented as an on-off valve or a control valve.

질량유량제어기(MFC)는 분기 라인(L113)이 분기되는 분기점(P11) 이전의 제1라인(L111)에 위치되어 제1라인(L111)에 흐르는 유체의 양을 일정하게 조절할 수 있다.The mass flow controller MFC may be positioned at the first line L111 before the branch point P11 where the branch line L113 branches, and may constantly adjust the amount of fluid flowing in the first line L111.

제2라인(L112)은 캐니스터(B1)의 아웃렛으로부터 제2기화기로 유체가 이동할 수 있는 경로를 제공할 수 있다. The second line L112 may provide a path for fluid to move from the outlet of the canister B1 to the second vaporizer.

제2라인(L112)에는 밸브(V104)가 위치된다. 밸브(V104)는 온-오프 밸브 또는 컨트롤 밸브일 수 있다. 한편, 제2라인(L112)에 위치되는 밸브(V104)는 필수적인 구성요소는 아니며 당업자는 밸브(V104)를 제2라인(L112)에 필요에 따라 설치하거나 또는 설치하지 않을 수도 있다. The valve V104 is located in the second line L112. Valve V104 may be an on-off valve or a control valve. Meanwhile, the valve V104 located in the second line L112 is not an essential component and a person skilled in the art may or may not install the valve V104 in the second line L112 as necessary.

본 기화기 시스템은, 커플러들(C301, C303)을 포함하며, 커플러들(C301, C303)은 제1기화기와 제2기화기를 분리 가능하게 결합시키기 위한 것이다. 제1기화기와 제2기화기를 분리하고자 할 경우, 커플러들(C301, C303)을 해제함으로써 가능할 것이다. The present vaporizer system includes couplers C301 and C303, which coupler C301 and C303 are for detachably coupling the first vaporizer and the second vaporizer. If it is desired to separate the first vaporizer and the second vaporizer, it may be possible by releasing the couplers C301 and C303.

본 발명의 설명의 목적을 위해서, 커플러(C301)와 커플러(C302) 사이 부분을 연결 라인이라고 부르기로 한다. 한편, 연결 라인에서 제1기화기와 연결되는 부분을 '입구'라고 하고, 제2기화기와 연결되는 부분을 '출구'라고 한다. For the purpose of describing the present invention, the portion between coupler C301 and coupler C302 will be referred to as a connection line. On the other hand, the part connected to the first carburetor in the connection line is referred to as the 'inlet', and the part connected to the second carburetor is called the 'outlet'.

연결 라인에 의해 제1기화기의 아웃렛과 제2기화기의 인렛은 연통되며, 제1기화기의 아웃렛을 통해서 배출되는 유체는 밸브들(V106, V104, V201, V205)을 경유하여 제2기화기의 인렛으로 유입될 수 있다. An outlet of the first vaporizer and an inlet of the second vaporizer communicate with each other by a connecting line, and the fluid discharged through the outlet of the first vaporizer is transferred to the inlets of the second vaporizer via the valves V106, V104, V201, and V205. Can be introduced.

본 실시예에서, 연결 라인의 입구는 제1커플러에 의해 제1기화기에 분리 가능하도록 결합되고, 상기 연결 라인의 출구는 제2커플러에 의해 제2기화기에 분리 가능하도록 결합된다. In this embodiment, the inlet of the connecting line is detachably coupled to the first vaporizer by the first coupler, and the outlet of the connecting line is detachably coupled to the second vaporizer by the second coupler.

분기 라인(L113)에는 밸브(V103)가 추가적으로 위치될 수 있고, 밸브(V103)는 밸브(V102)의 하류에 위치된다. 예를 들면, 밸브(V103)는 밸브(V102)와 합류점(P12) 사이에 위치된다. 밸브(V103)는 온-오프 밸브 또는 컨트롤 밸브일 수 있다. 한편, 분기 라인(L113)에 위치되는 밸브(V103)는 필수적인 구성요소는 아니며 당업자는 밸브(V103)를 분기 라인(L113)에 필요에 따라 설치하거나 또는 설치하지 않을수도 있다. Valve V103 may be additionally located in branch line L113, and valve V103 is located downstream of valve V102. For example, valve V103 is located between valve V102 and confluence point P12. The valve V103 may be an on-off valve or a control valve. Meanwhile, the valve V103 located in the branch line L113 is not an essential component and a person skilled in the art may or may not install the valve V103 in the branch line L113 as necessary.

일 실시예에 따른 제1기화기는 커플러들(C101, C102)을 포함할 수 있다. 커플러(C101)는 분리 및 결합 가능한 구조를 가지며, 제1라인(L111)에 위치되어 인렛과 밸브(V101)를 연결시킬 수 있다. 또한, 커플러(C102)도 분리 및 결합 가능한 구조를 가지며, 제2라인(L112)에 위치되어 아웃렛과 밸브(V104)를 연결시킬 수 있다.According to an embodiment, the first vaporizer may include couplers C101 and C102. Coupler (C101) has a structure that can be separated and coupled, it is located in the first line (L111) can connect the inlet and the valve (V101). In addition, the coupler (C102) also has a structure that can be separated and coupled, it is located in the second line (L112) can connect the outlet and the valve (V104).

도 1을 계속 참조하면, 제2기화기는 소스를 저장할 수 있는 통 형상을 가지며 외부로부터 유체를 유입 받을 수 있는 인렛과 기화된 가스를 외부로 배출할 수 있는 아웃렛을 가진 캐니스터(B2), 유체가 이동할 수 있는 경로를 제공하는 라인들, 라인들에 흐르는 유체들의 흐름을 조절하기 위한 구성요소들을 포함할 수 있다.With continued reference to FIG. 1, the second vaporizer has a cylindrical shape for storing a source, and a canister B2 having an inlet capable of receiving fluid from the outside and an outlet capable of discharging the vaporized gas to the outside. Lines that provide a moveable path, and components for regulating the flow of fluids flowing through the lines.

캐니스터(B2)는 소스를 저장할 수 있는 소스 저장공간(미 도시), 그러한 소스 저장공간에 인접하여 유체가 이동할 수 있는 공간인 유로('제2유로')(미 도시)를 포함하며, 제2유로와 연통되어 제2유로에게 유체(예를 들면, 캐리어 가스)를 주입하기 위한 인렛('제2인렛')과, 제2유로와 연통되어 유체(예를 들면, 기화된 소스와 캐리어 가스)를 외부로 배출하기 위한 아웃렛('제2아웃렛')이 캐니스터(B2)의 상부에 위치된다. 상술한 제2유로를 통해서, 캐리어 가스나 기화된 소스와 같은 유체들이 이동하게 된다. Canister B2 includes a source storage space (not shown) capable of storing a source, a flow path ('second flow path') (not shown), which is a space in which fluid can move adjacent to the source storage space, An inlet ('second inlet') in communication with the flow path for injecting a fluid (eg, carrier gas) into the second flow path, and a fluid (eg, vaporized source and carrier gas) in communication with the second flow path; An outlet ('second outlet') for discharging the gas to the outside is located above the canister B2. Through the second flow path described above, fluids such as a carrier gas or a vaporized source are moved.

제2기화기는 히터(미 도시)를 더 포함할 수 있고, 히터는 캐니스(B2)의 내부에 저장된 소스를 기화시키기 위해서 캐니스터(B2)에 열을 가할 수 있다. The second vaporizer may further include a heater (not shown), which may heat the canister B2 to vaporize the source stored inside the canister B2.

제2기화기의 인렛은 유체를 주입하기 위한 주입구를 포함한다. 주입구는 캐니스터(B2)의 상부에 형성될 수 있다.The inlet of the second vaporizer includes an inlet for injecting a fluid. The injection hole may be formed on the upper portion of the canister B2.

제2기화기의 인렛은 밸브(V205)를 더 포함할 수 있다. 밸브(V205)는 예를 들면 주입구에 결합되어 주입구로 주입되는 유체의 흐름을 막거나 허용할 수 있는 온-오프 밸브일 수 있다. The inlet of the second vaporizer may further include a valve V205. The valve V205 may be, for example, an on-off valve that is coupled to the inlet and can block or allow the flow of fluid injected into the inlet.

제2기화기의 아웃렛은 유체를 배출하기 위한 배출구를 포함한다. 여기서, 배출구는 캐니스터(B2)의 상부에 형성될 수 있다. 제2기화기의 아웃렛은 밸브(V206)를 더 포함할 수 있다. 밸브(V206)는 예를 들면 배출구에 결합되어 배출구로 배출되는 유체의 흐름을 막거나 허용할 수 있는 온-오프 밸브일 수 있다.The outlet of the second vaporizer includes an outlet for discharging the fluid. Here, the discharge port may be formed on the upper portion of the canister (B2). The outlet of the second vaporizer may further include a valve V206. The valve V206 can be, for example, an on-off valve that is coupled to the outlet and can block or allow the flow of fluid to and from the outlet.

제2기화기에 구비된 유체가 이동할 수 있는 경로를 제공하는 라인들은, 제3라인(L211), 제4라인(L212), 및 분기 라인(L213)을 포함할 수 있다. The lines providing a path through which the fluid provided in the second vaporizer may move may include a third line L211, a fourth line L212, and a branch line L213.

제3라인(L211)은 캐니스터(B2)의 인렛으로 유체가 이동할 수 있는 경로를 제공할 수 있다. The third line L211 may provide a path through which the fluid may move to the inlet of the canister B2.

본 실시예에서, 제3라인(L211)에 밸브(V201)가 위치될 수 있다. 여기서 밸브(V201)는 분기 라인(L213)이 분기되는 분기점(P21)으로부터 인렛 사이에 위치되는 구성요소이다. 한편, 밸브(V201)는 온-오프 밸브 또는 컨트롤 밸브로 구현될 수 있다.In the present embodiment, the valve V201 may be located in the third line L211. The valve V201 is a component located between the inlets from the branch point P21 where the branch line L213 branches. The valve V201 may be implemented as an on-off valve or a control valve.

제4라인(L212)은 캐니스터(B2)의 아웃렛으로부터 처리 설비로 유체가 이동할 수 있는 경로를 제공할 수 있다. The fourth line L212 can provide a path through which fluid can travel from the outlet of canister B2 to the processing facility.

제4라인(L212)에는 밸브(V204)가 위치된다. 밸브(V204)는 온-오프 밸브 또는 컨트롤 밸브일 수 있다. 한편, 제4라인(L212)에 위치되는 밸브(V204)는 필수적인 구성요소는 아니며 당업자는 밸브(V204)를 제4라인(L212)에 설치하거나 또는 설치하지 않을 수도 있다. The valve V204 is positioned in the fourth line L212. Valve V204 may be an on-off valve or a control valve. Meanwhile, the valve V204 located in the fourth line L212 is not an essential component and a person skilled in the art may or may not install the valve V204 in the fourth line L212.

분기 라인(L213)에는 밸브(V203)가 추가적으로 위치될 수 있고, 밸브(V203)는 밸브(V202)의 하류에 위치된다. 예를 들면, 밸브(V203)는 밸브(V202)와 합류점(P22) 사이에 위치된다. 밸브(V203)는 온-오프 밸브 또는 컨트롤 밸브일 수 있다. 한편, 분기 라인(L213)에 위치되는 밸브(V203)는 필수적인 구성요소는 아니며 당업자는 밸브(V203)를 분기 라인(L213)에 설치하거나 또는 설치하지 않을수도 있다. Valve V203 may be additionally located in branch line L213, and valve V203 is located downstream of valve V202. For example, valve V203 is located between valve V202 and confluence point P22. The valve V203 may be an on-off valve or a control valve. Meanwhile, the valve V203 located in the branch line L213 is not an essential component and a person skilled in the art may or may not install the valve V203 in the branch line L213.

일 실시예에 따른 제2기화기는 커플러들(C201, C202)을 포함할 수 있다. 커플러(C201)는 분리 및 결합 가능한 구조를 가지며, 제3라인에 위치되어 인렛과 밸브(V201)를 연결시킬 수 있다. 또한, 커플러(C202)도 분리 및 결합 가능한 구조를 가지며, 제4라인에 위치되어 아웃렛과 밸브(V204)를 연결시킬 수 있다.According to an exemplary embodiment, the second vaporizer may include couplers C201 and C202. Coupler (C201) has a structure that can be separated and coupled, can be located in the third line to connect the inlet and the valve (V201). In addition, the coupler (C202) also has a structure that can be separated and coupled, can be located in the fourth line to connect the outlet and the valve (V204).

한편, 본 실시예에서는 제1기화기와 제2기화기가 동일한 구성을 가진 것을 예로 들었지만, 제1기화기와 제2기화기의 구성이 서로 동일하지 않아도 된다.In the present embodiment, the first vaporizer and the second vaporizer have the same configuration, but the configurations of the first vaporizer and the second vaporizer do not have to be the same.

본 발명의 일 실시예에 따른 기화 시스템은 기화 모드와 퍼지 모드를 포함할 수 있으며, 이들 동작모드들을 순차적으로 설명하기로 한다.The vaporization system according to an embodiment of the present invention may include a vaporization mode and a fuzzy mode, and these operation modes will be described sequentially.

기화 Vaporization 모드mode

도 6과 도 7을 참조하면, 기화 모드는 캐니스터들(B1, B2)에 저장된 소스가 기화되는 동작이 수행되는 모드이며, 소스의 기화를 위한 열이 히터(미 도시)에 의해 캐니스터들(B1, B2)에게 각각 제공된다.6 and 7, the vaporization mode is a mode in which an operation of vaporizing a source stored in the canisters B1 and B2 is performed, and heat for vaporizing the source is generated by the heater (not shown). , B2) respectively.

기화 모드에서, 제1기화기는, 제1라인(L111)에 위치된 밸브(V101)와 밸브(V105)는 제1라인(L111)에 캐리어 가스가 캐니스터(B1)로 흐르도록 개방되어 있고, 분기라인(L113)에 위치된 컨트롤 밸브(V102)는 분기 라인(L113)에 유체가 흐르지 못하도록 폐쇄되어 있고, 밸브(V103)는 폐쇄되어 있고, 밸브(V104)와 밸브(V106)는 캐니스터(B1)에서 기화된 소스가 처리 설비 방향으로 흐르도록 개방된 상태이다.In the vaporization mode, the first vaporizer, the valve (V101) and the valve (V105) located in the first line (L111) is open so that carrier gas flows to the canister (B1) in the first line (L111), branching Control valve V102 located in line L113 is closed to prevent fluid from flowing in branch line L113, valve V103 is closed, and valve V104 and valve V106 are canisters B1. The vaporized source in is open to flow towards the treatment plant.

질량유량제어기(MFC)(미 도시)는 제1라인(L111)으로 일정한 양의 캐리어 가스가 흐르도록 동작한다.The mass flow controller MFC (not shown) operates to flow a constant amount of carrier gas into the first line L111.

또한, 기화 모드에서, 제2기화기는, 제3라인(L211)에 위치된 밸브(V201)와 밸브(V205)는 제3라인(L211)에 캐리어 가스가 캐니스터(B2)로 흐르도록 개방되어 있고, 분기라인(L213)에 위치된 컨트롤 밸브(V202)는 분기 라인(L213)에 유체가 흐르지 못하도록 폐쇄되어 있고, 밸브(V203)는 폐쇄되어 있고, 밸브(V204)는 캐니스터(B2)에서 기화된 소스가 처리 설비 방향으로 흐르도록 개방된 상태이다.In addition, in the vaporization mode, the second vaporizer, the valve V201 and the valve V205 located in the third line L211 are opened to allow the carrier gas to flow into the canister B2 in the third line L211. The control valve V202 located at the branch line L213 is closed to prevent fluid from flowing in the branch line L213, the valve V203 is closed, and the valve V204 is vaporized at the canister B2. The source is open to flow towards the processing plant.

퍼지 Fudge 모드mode

퍼지 모드는 캐니스터들(B1, B2)에 연결된 라인들(L111, L112, L113, L211, L212, L213)과 밸브들을 청소시키기 위한 동작이 수행되는 모드이다. The purge mode is a mode in which an operation for cleaning the lines L111, L112, L113, L211, L212, and L213 and the valves connected to the canisters B1 and B2 is performed.

퍼지 모드는, 제1기화기와 제2기화기가 연결되지 않은 상태(제3라인을 제거한 상태)에서 기화기별로 수행되거나, 또는 제1기화기와 제2기화기가 직렬로 연결된 상태에서 수행될 수 있다. The purge mode may be performed for each vaporizer in a state where the first vaporizer and the second vaporizer are not connected (the third line is removed), or may be performed when the first vaporizer and the second vaporizer are connected in series.

먼저, 제1기화기를 기준으로 기화기별로 퍼지 모드가 수행되는 동작을 설명한다. First, an operation of performing a purge mode for each vaporizer based on the first vaporizer will be described.

퍼지 모드에서, 캐리어 가스는 모두 분기 라인(L113)으로 흐르게 된다. In the purge mode, the carrier gas all flows to the branch line L113.

퍼지 모드에서, 밸브들(V101, V104)은 폐쇄된(Closed) 상태이고 밸브(V102)와 밸브(V103)는 개방된 상태이다. 따라서, 퍼지 가스는 분기 라인을 통해서 외부로 배출된다.In the purge mode, the valves V101 and V104 are closed and the valves V102 and V103 are open. Therefore, the purge gas is discharged to the outside through the branch line.

이제, 제1기화기와 제2기화기가 직렬로 연결된 상태에서 퍼지 모드가 수행되는 동작을 설명한다. Now, an operation in which the purge mode is performed while the first vaporizer and the second vaporizer are connected in series will be described.

퍼지 모드에서, 캐리어 가스는 모두 분기 라인들(L113 L213)로 흐르게 된다.In the purge mode, carrier gas all flows to branch lines L113 L213.

퍼지 모드에서, 밸브들(V101, V104)은 폐쇄된(Closed) 상태이고 밸브(V102)와 밸브(V103)는 개방된 상태이다. 또한, 밸브들(V201, V204)은 폐쇄된(Closed) 상태이고 컨트롤 밸브(V202)와 밸브(V203)는 개방된 상태이다. 따라서 퍼지 가스는, 제1라인(L111)을 따라서 이동하다가 분기점(P11)을 만나면 분기 라인(L113)으로 이동하며, 분기 라인(L113)을 따라 이동하다가 합류점(P12)를 만나면 연결 라인을 따라서 제2기화기로 이동한다. 연결 라인을 따라 이동하던 퍼지 가스는 분기점(P21)을 만나면 분기 라인(L213)으로 이동하며, 분기 라인(L213)을 따라 이동하다가 합류점(P22)를 만나면 제4라인(L212)를 따라서 이동하다가 외부로 배출된다. 이상 설명한 동작들을 통해서 퍼지 모드가 수행되게 된다. In the purge mode, the valves V101 and V104 are closed and the valves V102 and V103 are open. Further, the valves V201 and V204 are closed and the control valve V202 and the valve V203 are open. Therefore, the purge gas moves along the first line L111 and then moves to the branch line L113 when it meets the branch point P11. 2 Move to the carburetor. When the purge gas moving along the connection line meets the branch point P21, the purge gas moves to the branch line L213. The purge gas moves along the branch line L213. Is discharged. The purge mode is performed through the operations described above.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 기화 시스템의 효과를 설명하기 위한 도면이다. 8 is a view for explaining the effect of the vaporization system according to an embodiment of the present invention.

도 8은, 도 6과 도 7을 참조하여 설명한 기화 시스템이 기화 모드에서 동작할 때, 제1기화기와 제2기화기에서 각각 잔류하는 소스의 양이 시간에 따라서 변화되는 정도를 설명하기 위한 도면이다. FIG. 8 is a view for explaining the degree to which the amount of remaining sources in the first vaporizer and the second vaporizer respectively changes with time when the vaporization system described with reference to FIGS. 6 and 7 operates in the vaporization mode. .

도 8에 (a)는 제1기화기의 시간에 따른 잔량을 설명하기 위한 도면이고, (b)는 제2기화기의 시간에 따른 잔량을 설명하기 위한 도면이다. 8A is a view for explaining the remaining amount of time according to the time of the first vaporizer, and (b) is a view for explaining the remaining amount of time according to the time of the second vaporizer.

한편, 본 발명의 설명의 목적을 위해서, 제1기화기와 제2기화기의 각각의 소스 저장공간의 길이가 L1이고, 높이가 H1이라고 가정하고, 제1기화기와 제2기화기가 각각 단독으로 사용되었을 때의 잔량은 25%라고 가정한다. Meanwhile, for the purpose of describing the present invention, it is assumed that the length of each source storage space of the first vaporizer and the second vaporizer is L1 and the height is H1, and the first vaporizer and the second vaporizer may be used alone. The remaining amount of time is assumed to be 25%.

도 8을 다시 참조하면, 시각 T=0은 기화 시스템이 동작하기 전의 제1기화기와 제2기화기의 소스 저장공간에서의 소스 상태를 나타낸 것이다. Referring back to FIG. 8, time T = 0 represents the source state in the source storage space of the first vaporizer and the second vaporizer before the vaporization system operates.

시각 T=1 에서는, 제1기화기의 25%의 소스가 사용된 상태이고, 제2기화기의 소스는 사용되지 않은 상태이다. At time T = 1, 25% of the source of the first vaporizer is used and the source of the second vaporizer is not used.

시각 T=2 에서는, 제1기화기의 75%의 소스가 사용된 상태(즉, 제1기화기의 25% 소스가 남은 상태)이고, 제2기화기의 소스는 사용되지 않은 상태이다. At time T = 2, 75% of the source of the first vaporizer is used (ie, 25% of the source of the first vaporizer is left) and the source of the second vaporizer is not used.

시각 T=3에서는, 제1기화기의 소스는 모두 사용된 상태이고, 제2기화기의 소스의 25%가 사용된 상태이다. At time T = 3, the sources of the first vaporizer are all used, and 25% of the sources of the second vaporizer are used.

시각 T=4 에서는, 제1기화기의 소스는 모두 사용된 상태이고, 제2기화기의 75% 소스가 사용된 상태(즉, 제1기화기의 25% 소스가 남은 상태)이다. At time T = 4, the sources of the first vaporizer are all used and the 75% source of the second vaporizer is used (ie, 25% of the source of the first vaporizer is left).

즉, 제1기화기의 소스가 25% 이하가 남은 경우라도, 원하는 기화량을 위한 소스의 표면(캐리어 가스와 접하는 면적)은 제2기화기의 소스의 표면으로부터 얻을 수 있으므로, 제1기화기의 잔량이 남지 않을 때까지 사용될 수 있을 것이다. That is, even if the source of the first vaporizer remains 25% or less, the surface of the source (area in contact with the carrier gas) for the desired vaporization amount can be obtained from the surface of the source of the second vaporizer, so that the remaining amount of the first vaporizer is It can be used until it is left.

본원 발명의 실시예에 따르면, 잔량이 25%인 기화기를 2개 연결하면, 대략 잔량이 1/8(12.5%) 정도 되므로, 잔량이 최소화될 수 있는 기술적인 효과를 발휘한다. 본원 발명의 다른 실시예에 따르면, 기화기를 3개 이상 직렬로 연결할 경우 잔량이 보다 최소화될 수 있을 것이다. According to an embodiment of the present invention, when two vaporizers having a residual amount of 25% are connected, the remaining amount is about 1/8 (12.5%), and thus the technical amount can be minimized. According to another embodiment of the present invention, the remaining amount may be further minimized when connecting three or more vaporizers in series.

본원 발명의 일 실시예에 따라 잔량이 최소화되는 기술적인 효과를 발휘하기 위해서는 제1기화기와 제2기화기 중 적어도 하나의 기화기는 충분히 긴 유로를 가져야 한다. 바람직하게는, 제1기화기와 제2기화기 중에서 적어도 제2기화기의 유로가 충분히 길어야 한다. 제1기화기의 소스가 고갈되고, 제2기화기의 소스가 일부 남았을 때에 제1기화기의 캐니스터를 교체할 시점이다. 제1기화기의 교체된 캐니스터의 소스가 고갈되고, 제2기화기의 소스가 일부(원하는 기화량을 위한 소스의 표면(캐리어 가스와 접하는 면적)이 남아있을 정도)가 남아 있으면, 제1기화기의 캐니스터를 또 교체할 수 있다. 제1기화기의 캐니스터를 교체할 때 제2기화기에 남은 소스가 부족(원하는 기화량을 위한 소스의 표면(캐리어 가스와 접하는 면적)이 현재 또는 가까운 시간내에 남아 있지 않을 경우)할 경우에는, 제2기화기도 같이 교체한다. In order to achieve the technical effect of minimizing the residual amount according to an embodiment of the present invention, at least one vaporizer of the first vaporizer and the second vaporizer should have a sufficiently long flow path. Preferably, the flow path of at least the second vaporizer among the first vaporizer and the second vaporizer should be sufficiently long. It is time to replace the canister of the first vaporizer when the source of the first vaporizer is exhausted and some of the source of the second vaporizer is left. If the source of the replaced canister of the first carburetor is depleted, and the source of the second carburetor remains part (so that the surface of the source (area contacting the carrier gas) remains for the desired amount of vaporization), the canister of the first carburetor Can be replaced again. If the source remaining in the second carburetor is insufficient when replacing the canister of the first carburetor (if the surface of the source (area in contact with the carrier gas) for the desired amount of vaporization is not present or within a short time), the second Replace the carburetor as well.

이처럼, 제2기화기의 유로가 길면 길수록, 제1기화기의 교체 횟수를 증가시킬 수 있고 잔량이 점점 적어지게 된다.As such, the longer the flow path of the second carburetor, the greater the number of replacements of the first carburetor and the less the remaining amount.

이와 같이 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.As described above, the present invention is not limited to the described embodiments, and various modifications and changes can be made without departing from the spirit and scope of the present invention. Therefore, such modifications or variations will have to be belong to the claims of the present invention.

캐니스터: B, B1, B2
밸브들: V1, V2, V3, V4, V5, V101, V102, V103, V104. V105, V201, V202, V203, V204, V205
라인들: L1, L2, L111, L112, L113, L211, L212, L213Canister: B, B1, B2
Valves: V1, V2, V3, V4, V5, V101, V102, V103, V104. V105, V201, V202, V203, V204, V205
Lines: L1, L2, L111, L112, L113, L211, L212, L213

Claims (6)

유체가 이동할 수 있는 경로인 제1유로, 제1유로와 연통되어 제1유로에게 유체를 주입하기 위한 제1인렛과, 제1유로와 연통되어 있고 기화된 물질을 외부로 배출하기 위한 제1아웃렛을 포함하는 제1기화기; 및
유체가 이동할 수 있는 경로인 제2유로, 제2유로와 연통되어 제2유로에게 유체를 주입하기 위한 제2인렛과, 제2유로와 연통되어 있고 기화된 물질을 외부로 배출하기 위한 제2아웃렛을 포함하는 제2기화기; 및
제1기화기와 제2기화기를 직렬 연결시키는 연결 라인;을 포함하며,
제1기화기에서 기화된 물질이 상기 연결 라인을 통해서 제2기화기로 이동되는 것인, 기화 시스템.A first flow passage through which fluid flows, a first inlet communicating with the first flow passage for injecting the fluid into the first flow passage, and a first outlet communicating with the first flow passage to discharge the vaporized material to the outside A first vaporizer comprising a; And
A second flow passage through which fluid flows, a second inlet communicating with the second flow passage for injecting fluid into the second flow passage, and a second outlet communicating with the second flow passage to discharge the vaporized material to the outside A second vaporizer comprising a; And
And a connection line connecting the first vaporizer and the second vaporizer in series.
Wherein the vaporized material in the first vaporizer is transferred to the second vaporizer via the connection line. 제1항에 있어서,
제1기화기와 제2기화기 중 적어도 하나는 적층형 기화기인 것인, 기화 시스템.The method of claim 1,
Wherein at least one of the first vaporizer and the second vaporizer is a stacked vaporizer. 제1항에 있어서,
제1기화기와 제2기화기 중 적어도 하나는 버블형 기화기인 것인, 기화 시스템.The method of claim 1,
Wherein at least one of the first vaporizer and the second vaporizer is a bubble vaporizer. 제1항에 있어서,
제1기화기와 제2기화기 중 적어도 하나는 곡선형 유로를 가진 기화기인 것인, 기화 시스템.The method of claim 1,
Wherein at least one of the first vaporizer and the second vaporizer is a vaporizer having a curved flow path. 제1항에 있어서,
제1기화기와 제2기화기 중 적어도 하나는
R≥ 4를 만족하며,
여기서 R = L/A로 정의되고, L은 캐리어 가스가 이동되는 유로의 길이이고, A는 캐리어 가스가 이동되는 상기 유로의 단면적인 것인, 기화 시스템.The method of claim 1,
At least one of the first vaporizer and the second vaporizer
Satisfies R≥ 4,
Wherein R = L / A, where L is the length of the flow path through which the carrier gas is moved, and A is the cross-sectional area of the flow path through which the carrier gas is moved. 제5항에 있어서,
제1커플러와 제2커플러;를 더 포함하며,
상기 연결 라인의 입구는 제1커플러에 의해 제1기화기에 분리 가능하도록 결합되고, 상기 연결 라인의 출구는 제2커플러에 의해 제2기화기에 분리 가능하도록 결합되는 것인, 기화 시스템.The method of claim 5,
Further comprising: a first coupler and a second coupler,
Wherein the inlet of the connection line is detachably coupled to the first vaporizer by a first coupler, and the outlet of the connection line is detachably coupled to the second vaporizer by a second coupler.
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