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特開2017-147447気化器及びこれを備える薄膜蒸着装置
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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】特開2017-147447(P2017-147447A)
(43)【公開日】2017年8月24日
(54)【発明の名称】気化器及びこれを備える薄膜蒸着装置
(51)【国際特許分類】
   H01L 21/31 20060101AFI20170728BHJP
   C23C 16/448 20060101ALI20170728BHJP
【FI】
   H01L21/31 B
   C23C16/448
【審査請求】未請求
【請求項の数】20
【出願形態】OL
【全頁数】23
(21)【出願番号】特願2017-29385(P2017-29385)
(22)【出願日】2017年2月20日
(31)【優先権主張番号】10-2016-0019165
(32)【優先日】2016年2月18日
(33)【優先権主張国】KR
(71)【出願人】
【識別番号】390019839
【氏名又は名称】三星電子株式会社
【氏名又は名称原語表記】Samsung Electronics Co.,Ltd.
(71)【出願人】
【識別番号】000127961
【氏名又は名称】株式会社堀場エステック
(74)【代理人】
【識別番号】110000051
【氏名又は名称】特許業務法人共生国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】沈 賢 植
(72)【発明者】
【氏名】西川 一朗
(72)【発明者】
【氏名】呉 政 錫
(72)【発明者】
【氏名】金 才 石
(72)【発明者】
【氏名】金 虎 坤
(72)【発明者】
【氏名】寺阪 正訓
(72)【発明者】
【氏名】李 準 原
(72)【発明者】
【氏名】金 亨 鎬
(72)【発明者】
【氏名】崔 赫 烈
(72)【発明者】
【氏名】濱田 昌資
(72)【発明者】
【氏名】申 東 玉
(72)【発明者】
【氏名】廉 長 ヒョン
(72)【発明者】
【氏名】李 泰 勲
(72)【発明者】
【氏名】李 赫 宰
(72)【発明者】
【氏名】崔 相 軫
【テーマコード(参考)】
4K030
5F045
【Fターム(参考)】
4K030AA18
4K030CA04
4K030CA12
4K030EA01
4K030LA15
5F045AA06
5F045AB31
5F045AB39
5F045AD01
5F045AE01
5F045BB08
5F045DC63
5F045DP15
5F045DP28
5F045DQ10
5F045EE02
5F045EF05
(57)【要約】      (修正有)
【課題】気化効率が向上した気化器を提供する。
【解決手段】気化器100は、高さ方向に狭くなる上段部を有する第1ボディ111、第1ボディ111が収容されるキャビティが形成された第2ボディ116及び第1ボディ111と第2ボディ116との間に形成された混合室120を含む。第2ボディ116は、混合室120の上部に形成されたキャリアガス注入口145と連結され、混合室120に注入されるキャリアガスCGが移動するキャリアガス注入経路140と、混合室120に形成された原料注入口145と連結され前記混合室120に注入される液状の原料が移動する原料の注入経路と、混合室120の下部に形成された排出口165と連結され、混合室120から排出されたキャリアガスCGと原料とが混合された混合流体が移動する排出経路160とを有する。
【選択図】図1
【特許請求の範囲】
【請求項1】
高さ方向に狭くなる上段部を有する第1ボディと、前記第1ボディが収容されるキャビティが形成された第2ボディとを有する本体、及び
前記第1ボディと前記第2ボディとの間に提供された混合室を含み、
前記第2ボディは、
前記混合室の上部に形成されたキャリアガス注入口と連結され前記混合室に注入されるキャリアガスが移動するキャリアガス注入経路と、
前記混合室に形成された原料注入口と連結され前記混合室に注入される液状の原料が移動する原料注入経路と、
前記混合室の下部に形成された排出口と連結され前記混合室から排出された前記キャリアガスと前記原料とが混合された混合流体が移動する排出経路とを有することを特徴とする気化器。
【請求項2】
前記第1ボディの上段部と向き合う前記第2ボディの内側面には螺旋方向に延長されるグルーブが形成され、
前記グルーブは、前記キャリアガス及び前記原料の少なくとも1つを螺旋方向に回転させることを特徴とする請求項1に記載の気化器。
【請求項3】
前記グルーブの幅は、前記混合室の下部に隣接するほど増加することを特徴とする請求項2に記載の気化器。
【請求項4】
前記グルーブは、前記第2ボディの内側面と前記第1ボディの上段部との間の間隔よりも大きい深さを有することを特徴とする請求項2に記載の気化器。
【請求項5】
前記原料注入口は、前記第1ボディの上段部の中間側部と向き合うように配置されることを特徴とする請求項2に記載の気化器。
【請求項6】
前記第1ボディの上段部には螺旋方向に延長されるグルーブが形成され、前記第1ボディの上段部に形成されたグルーブは、前記第2ボディの内側面に形成されたグルーブと対応される位置に形成されることを特徴とする請求項2に記載の気化器。
【請求項7】
前記排出経路は、前記排出口と連結された一部において前記螺旋方向の接線方向に延長されることを特徴とする請求項2に記載の気化器。
【請求項8】
前記原料注入口は複数個形成され、
前記原料注入経路は複数個の原料注入口のそれぞれと連結された複数個の噴射経路を有することを特徴とする請求項1に記載の気化器。
【請求項9】
前記混合室の内壁には螺旋方向に延長されるグルーブが形成され、
前記グルーブは、
前記キャリアガス注入口を通じて注入された前記キャリアガスを回転させる第1グルーブと、
前記キャリアガスと前記原料注入口を通じて噴射された前記原料を共に回転させる第2グルーブとを含むことを特徴とする請求項8に記載の気化器。
【請求項10】
前記第2グルーブは、前記第1グルーブよりも大きい幅及び深さを有することを特徴とする請求項9に記載の気化器。
【請求項11】
前記キャリアガス注入経路と前記原料注入経路とを連結し、前記キャリアガス注入経路を流れるキャリアガスの一部が前記原料注入経路を経由して前記混合室に移動するようにする浄化(purge)経路をさらに含むことを特徴とする請求項1に記載の気化器。
【請求項12】
前記キャリアガスは重力方向に前記混合室に注入されることを特徴とする請求項1に記載の気化器。
【請求項13】
前記排出経路は、前記排出口から排出された前記混合流体を減圧させるオリフィス(orifice)部を備えることを特徴とする請求項1に記載の気化器。
【請求項14】
前記原料注入経路に設置され、前記混合室に注入される前記原料の注入を制御するバルブ部をさらに含むことを特徴とする請求項1に記載の気化器。
【請求項15】
前記第1ボディは前記第2ボディに移動可能なように結合され、
前記第1ボディを移動させて、前記キャリアガス注入口及び前記原料注入口を同時に開放するか又は閉鎖させるバルブ部をさらに含むことを特徴とする請求項1に記載の気化器。
【請求項16】
前記第1ボディは、前記上段部と連結され、高さ方向に一定の断面積を有する下段部を有し、
前記下段部と向き合う前記第2ボディの内側面には螺旋方向に延長される第3グルーブが形成されることを特徴とする請求項1に記載の気化器。
【請求項17】
高さ方向に狭くなる上段部を有する第1ボディと、前記第1ボディが収容されるキャビティが形成された第2ボディとを有する本体、
前記第1ボディと前記第2ボディとの間に提供された混合室、及び
前記第1ボディと連結されたバルブ部を含み、
前記第1ボディは前記第2ボディに移動可能なように結合され、
前記第2ボディは、
前記混合室の上部に形成されたキャリアガス注入口と連結され前記混合室に注入されるキャリアガスが移動するキャリアガス注入経路と、
前記混合室に形成された原料注入口と連結され前記混合室に注入される液状の原料が移動する原料注入経路と、
前記混合室の下部に形成された排出口と連結され前記混合室から排出された前記キャリアガスと前記原料とが混合された混合流体が移動する排出経路とを有し、
前記バルブ部は、前記第1ボディを移動させて前記キャリアガス注入口及び前記原料注入口を同時に開放するか又は閉鎖させることを特徴とする気化器。
【請求項18】
前記キャビティが提供する前記第2ボディの内側面に螺旋方向に延長されるグルーブが形成され、
前記グルーブは、前記キャリアガス及び前記原料の少なくとも1つを螺旋方向に回転させることを特徴とする請求項17に記載の気化器。
【請求項19】
前記キャリアガス注入口は、前記第1ボディの上段部の先端と向き合うように位置し、
前記原料注入口は、前記第1ボディの上段部の先端よりも低い位置に位置し、前記原料注入口から注入された液体状態の前記原料が前記グルーブに沿って回転するキャリアガスと合うようにすることを特徴とする請求項18に記載の気化器。
【請求項20】
チャンバ、及び
前記チャンバに気化した原料を供給する気化器を含み、
前記気化器は、
高さ方向に狭くなる上段部を有する第1ボディ、
前記第1ボディが収容されるキャビティが形成された第2ボディ、及び
前記第1ボディと前記第2ボディとの間に形成された混合室を含み、
前記第2ボディは、
前記混合室の上部に形成されたキャリアガス注入口と連結され前記混合室に注入されるキャリアガスが移動するキャリアガス注入経路と、
前記混合室に形成された原料注入口と連結され前記混合室に注入される液状の原料が移動する原料注入経路と、
前記混合室の下部に形成された排出口と連結され前記混合室から排出された前記キャリアガスと前記原料とが混合された混合流体が移動する排出経路とを有することを特徴とする薄膜蒸着装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、気化器及び前記気化器を備える薄膜蒸着装置に関し、より詳しくは気化効率が向上した気化器及びこれを備える薄膜蒸着装置に関する。
【背景技術】
【0002】
半導体製造工程に用いられる気化器は、主にキャリア気体の入出口間の高い圧力差を用いて、液体状態の原料(source)を速く噴射させるインジェクション(injection)タイプの気化器が用いられている。このとき、液体状態の原料はキャリア気体と共に噴射される時、急速に体積が膨張し、圧力が低くなって気化する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
本発明が解決しようとする課題は、気化効率が向上した気化器を提供することにある。
【0004】
本発明が解決しようとする他の課題は、前記気化器を含む薄膜蒸着装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0005】
上記課題を解決するための本発明の技術的思想は、高さ方向に狭くなる上段部を有する第1ボディと、前記第1ボディが収容されるキャビティが形成された第2ボディとを有する本体、及び前記第1ボディと前記第2ボディとの間に形成された混合室を含み、前記第2ボディは、前記混合室の上部に形成されたキャリアガス注入口と連結され前記混合室に注入されるキャリアガスが移動するキャリアガス注入経路と、前記混合室に形成された原料注入口と連結され前記混合室に注入される液状の原料が移動する原料の注入経路と、前記混合室の下部に形成された排出口と連結され前記混合室から排出された前記キャリアガスと前記原料とが混合された混合流体が移動する排出経路とを有することを特徴とする気化器を提供する。
【0006】
本発明の一実施例において、前記第1ボディの上段部と向き合う前記第2ボディの内側面には螺旋方向に延長されるグルーブが形成され、前記グルーブは、前記キャリアガス及び前記原料の少なくとも1つを螺旋方向に回転させることを特徴とする。
【0007】
本発明の一実施例において、前記グルーブの幅は前記混合室の下部に隣接するほど増加することを特徴とする。
【0008】
本発明の一実施例において、前記グルーブは、前記第2ボディの内側面と前記第1ボディの上段部との間の間隔よりも大きい深さを有することを特徴とする。
【0009】
本発明の一実施例において、前記原料注入口は、前記第1ボディの上段部の中間側部と向き合うように配置されることを特徴とする。
【0010】
本発明の一実施例において、前記第1ボディの上段部には螺旋方向に延長されるグルーブが形成され、前記第1ボディの上段部に形成されたグルーブは、前記第2ボディの内側面に形成されたグルーブと対応される位置に形成されたことを特徴とする。
【0011】
本発明の一実施例において、前記排出経路は、前記排出口と連結された一部において前記螺旋方向の接線方向に延長されることを特徴とする。
【0012】
本発明の一実施例において、前記原料注入口は複数個形成され、前記原料注入経路は複数個の原料注入口のそれぞれと連結された複数個の噴射経路を有することを特徴とする。
【0013】
本発明の一実施例において、前記混合室の内壁には螺旋方向に延長されるグルーブが形成され、前記グルーブは、前記キャリアガス注入口を通じて注入された前記キャリアガスを回転させる第1グルーブと、前記キャリアガスと前記原料注入口を通じて噴射された前記原料を共に回転させる第2グルーブとを含むことを特徴とする。
【0014】
本発明の一実施例において、前記第2グルーブは前記第1グルーブよりも大きい幅及び深さを有することを特徴とする。
【0015】
本発明の一実施例において、前記キャリアガス注入経路と前記原料注入経路とを連結し、前記キャリアガス注入経路を流れるキャリアガスの一部が前記原料注入経路を経由して前記混合室に移動するようにする浄化(purge)経路をさらに含むことを特徴とする。
【0016】
本発明の一実施例において、前記キャリアガスは重力方向に前記混合室に注入されることを特徴とする。
【0017】
本発明の一実施例において、前記排出経路は、前記排出口から排出された前記混合流体を減圧させるオリフィス(orifice)部を備えることを特徴とする。
【0018】
本発明の一実施例において、前記原料注入経路に設置され、前記混合室に注入される前記原料の注入を制御するバルブ部をさらに含むことを特徴とする。
【0019】
本発明の一実施例において、前記第1ボディは前記第2ボディに移動可能なように結合され、前記第1ボディを移動させて、前記キャリアガス注入口及び前記原料注入口を同時に開放するか又は閉鎖させるバルブ部をさらに含むことを特徴とする。
【0020】
本発明の一実施例において、前記第1ボディは、前記上段部と連結され、高さ方向に一定の断面積を有する下段部を有し、前記下段部と向き合う前記第2ボディの内側面には螺旋方向に延長される第3グルーブが形成されたことを特徴とする。
【0021】
また、本発明の技術的思想は上記課題を解決するために、高さ方向に狭くなる上段部を有する第1ボディと、前記第1ボディが収容されるキャビティが形成された第2ボディとを有する本体、前記第1ボディと前記第2ボディとの間に形成された混合室、及び前記第1ボディと連結されたバルブ部を含み、前記第1ボディは前記第2ボディに移動可能なように結合され、前記第2ボディは、前記混合室の上部に形成されたキャリアガス注入口と連結され前記混合室に注入されるキャリアガスが移動するキャリアガス注入経路と、前記混合室に形成された原料注入口と連結され前記混合室に注入される液状の原料が移動する原料の注入経路と、前記混合室の下部に形成された排出口と連結され前記混合室から排出された前記キャリアガスと前記原料とが混合された混合流体が移動する排出経路とを有し、前記バルブ部は、前記第1ボディを移動させて前記キャリアガス注入口及び前記原料注入口を同時に開放するか又は閉鎖させることを特徴とする。
【0022】
本発明の一実施例において、前記キャビティが提供する前記第2ボディの内側面に螺旋方向に延長されるグルーブが形成され、前記グルーブは、前記キャリアガス及び前記原料の少なくとも1つを螺旋方向に回転させることを特徴とする。
【0023】
本発明の一実施例において、前記キャリアガス注入口は、前記第1ボディの上段部の先端と向き合うように位置し、前記原料注入口は、前記第1ボディの上段部の先端よりも低い位置に位置し、前記原料注入口から注入された液体状態の前記原料が前記グルーブに沿って回転するキャリアガスと合うようにすることを特徴とする。
【0024】
本発明の一実施例において、前記原料注入口は複数個形成され、前記原料注入経路は、前記複数個の原料注入口のそれぞれと連結された複数個の噴射経路を有することを特徴とする。
【0025】
本発明の一実施例において、前記グルーブは、前記キャリアガス注入口と前記原料注入口との間に位置し、前記キャリアガスを回転させる第1グルーブと、前記原料注入口を挟んで前記第1グルーブと離隔し、前記キャリアガスと前記原料注入口を通じて噴射された前記原料を共に回転させる第2グルーブとを含むことを特徴とする。
【0026】
本発明の一実施例において、前記第2グルーブは、前記第1グルーブよりも大きい幅及び深さを有することを特徴とする。
【0027】
本発明の一実施例において、前記キャビティは深さ方向に狭くなる端部を有し、前記キャリアガス注入口は前記キャビティの端部に配置されることを特徴とする。
【0028】
本発明の一実施例において、前記排出経路は、前記排出口から排出された前記混合流体を減圧させるオリフィス部を備えることを特徴とする。
【0029】
さらに、本発明の技術的思想は上記課題を解決するために、チャンバ、及び前記チャンバに気化した原料を供給する気化器を含み、前記気化器は、高さ方向に狭くなる上段部を有する第1ボディ、前記第1ボディが収容されるキャビティが形成された第2ボディ、及び前記第1ボディと前記第2ボディとの間に形成された混合室を含み、前記第2ボディは、前記混合室の上部に形成されたキャリアガス注入口と連結され前記混合室に注入されるキャリアガスが移動するキャリアガス注入経路と、前記混合室に形成された原料注入口と連結され前記混合室に注入される液状の原料が移動する原料注入経路と、前記混合室の下部に形成された排出口と連結され前記混合室から排出された前記キャリアガスと前記原料とが混合された混合流体が移動する排出経路とを有することを特徴とする薄膜蒸着装置を提供する。
【0030】
本発明の一実施例において、前記混合室の内壁には螺旋方向に延長されるグルーブが形成され、前記グルーブは、前記キャリアガス及び前記原料の少なくとも1つを螺旋方向に回転させることを特徴とする。
【0031】
本発明の一実施例において、前記グルーブは、前記キャビティが提供する前記第2ボディの内側面及び前記第1ボディの上段部の少なくともいずれか1つに形成されることを特徴とする。
【0032】
本発明の一実施例において、前記原料注入経路に設置され、前記原料の注入を制御するバルブ部をさらに含むことを特徴とする。
【0033】
本発明の一実施例において、前記原料注入経路は、前記第2ボディと前記バルブ部との間に位置する分配部と、前記分配部から前記原料注入口に延長される複数個の噴射経路とを含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【0034】
本発明による気化器は、原料の圧力を十分に降下させる混合室を提供する。また、気化器はキャリア気体及び/又は原料を速く回転させ、液状の原料を混合室の多数の地点に同時に注入することによって、均一な混合比を保障し、液状の原料をより微細なドロップレットに分けて原料の圧力を効果的に落とし、原料の温度を効果的に増加させる。これによって、本発明は気化器の気化効率を向上させ、気化器は、均一に制御された、気化した原料を蒸着工程が進行する工程チャンバに供給して薄膜蒸着装置の信頼性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【0035】
図1】本発明の一実施例による気化器を示す断面図である。
図2】本発明の一実施例による気化器を示す断面図である。
図3図1のIII領域を拡大して示した図面である。
図4図2のIV領域を拡大して示した図面である。
図5】本発明の一実施例による気化器の外観を示す斜視図である。
図6】本発明の一実施例による第1ボディを示す側面図である。
図7】本発明の一実施例による第2ボディを示す部分切開斜視図である。
図8】本発明の一実施例による排出経路を説明するための図面である。
図9】本発明の一実施例による気化器の一部分を拡大して示した断面図である。
図10図9のA領域を拡大して示した図面である。
図11図9のB領域を拡大して示した図面である。
図12図9のC領域を拡大して示した図面である。
図13】本発明の一実施例による気化器の一部分を拡大して示した断面図である。
図14】本発明の一実施例による気化器の一部分を拡大して示した断面図である。
図15】本発明の一実施例による気化器の一部分を拡大して示した断面図である。
図16】本発明の一実施例による気化器を示す断面図である。
図17図16のX領域を拡大して示した図面である。
図18】本発明の一実施例による薄膜蒸着装置を概略的に示す図面である。
【発明を実施するための形態】
【0036】
以下、添付した図面を参照して本発明の具体的な実施例を詳しく説明する。本発明の実施例は、当該技術分野における通常の知識を有する者に本発明をより完全に説明するために提供するものであり、下記の実施例は様々な異なる形態に変形でき、本発明の範囲が下記の実施例に限定されるものではない。むしろこれらの実施例は本開示をより充実して、かつ完全にし、当業者に本発明の思想を完全に伝達するために提供するものである。また、図面において各構成要素のサイズや構成要素間の間隔は説明の便宜及び明確性のために誇張したものである。
【0037】
明細書全体にわたって、1つの構成要素が他の構成要素「上に」、又は「連結されて」位置すると言及するときは、上述した1つの構成要素が直接的に他の構成要素「上に」、「連結されて」接触するか、又はその間に介在されるさらに他の構成要素が存在してもよいと解釈され得る。一方、1つの構成要素が他の構成要素「直接的に上に」、又は「直接に連結されて」位置すると言及するときは、それらの間に介在される他の構成要素が存在しないと解釈される。同じ符号は同じ要素を指称する。本明細書において用いられたように、用語「及び/又は」は該当列挙された項目のいずれか1つ、及び1つ以上の全ての組み合わせを含む。
【0038】
本明細書において、第1、第2等の用語が様々な部材、部品、領域、層及び/又は部分を説明するために用いるが、これらの部材、部品、領域、層及び/又は部分はこれらの用語によって限定されないことは自明である。これらの用語は1つの部材、部品、領域、層又は部分を他の領域、層、又は部分と区別するためにのみ用いられる。したがって、以下に記述する第1部材、部品、領域、層又は部分は本発明の教示から逸脱せずに第2部材、部品、領域、層又は部分を指称できる。
【0039】
また、「上の」及び「下の」のような相対的な用語は図面において図解するように他の要素に対するいずれかの要素の関係を記述するためにここで用いられてもよい。相対的用語は、図面により描写される方向に追加して素子の他の方向を含むことを意図すると理解してもよい。例えば、図面において1つの構成要素がひっくり返すと(turned over)、他の要素の上部の面上に存在するものとして描写される要素は上述した他の要素の下部の面上に方向を有することになる。したがって、例として挙げた「上の」という用語は、図面の特定の方向に依存して「下の」及び「上の」方向の全てを含む。
【0040】
本明細書において用いた用語は、特定の実施例を説明するために用いられ、本発明を制限するためのものではない。本明細書において用いた単数の形態は文脈上異なる場合を明確に指摘するものでなげれば、複数の形態を含む。また、本明細書において用いる場合、「含んだ(comprise)」及び/又は「含む(comprising)」は、言及した形状、数字、ステップ、動作、部材、要素及び/又はこれらのグループの存在を特定するものであり、1つ以上の他の形状、数字、動作、部材、要素及び/又はグループの存在又は付加を排除するものではない。
【0041】
以下、本発明の実施例は本発明の理想的な実施例を概略的に示す図面を参照して説明する。図面において、例えば、製造技術及び/又は公差(tolerance)によって、示された形状の変形が予想され得る。したがって、本発明思想の実施例は、本明細書に示した領域の特定の形状に制限されたものと解釈されてはならず、例えば製造上もたらされる形状の変化を含まなければならない。以下の実施例は1つ又は複数個を組み合わせての構成もできる。
【0042】
以下において説明する気化器及び薄膜蒸着装置は様々な構成を有し、ここでは必要な構成だけを例示的に提示し、本発明の内容がこれに限定されるものではないことを明らかにしておく。
【0043】
図1及び図2は、本発明の一実施例による気化器(100)を示す断面図である。図3は、図1のIII領域を拡大して示した図面である。図4は、図2のIV領域を拡大して示した図面である。
【0044】
まず、図1及び図2を参照すると、気化器(100)は混合室(120)を有する本体(110)と、バルブ部(170)と、本体(110)に形成されたキャリアガス注入経路(140)、原料注入経路(150)、及び排出経路(160)を含む。ここで図1及び図2は互いに異なる方向における気化器の断面を示す。
【0045】
ここで、本体(110)は原料とキャリアガスとが混合される混合室(120)を有する。例えば、本体(110)はキャビティ(図7の117)が形成された第2ボディ(116)と、キャビティ(117)に収容される第1ボディ(111)を有し、第1ボディ(111)と第2ボディ(116)との間の空間は混合室(120)として提供される。すなわち、混合室(120)は第1ボディ(111)と第2ボディ(116)との間に形成された空間と定義される。
【0046】
一方、第1ボディ(111)は高さ方向に狭くなる上段部を有し、言い換えれば円錐形状を有する。第2ボディ(116)のキャビティは、第1ボディ(111)の上段部に対応する形状を有するように形成される。これによって、キャビティ117が提供する第2ボディ(116)の内側面は第1ボディ(111)に対応する形状を有する。
【0047】
キャリアガス(CG)はキャリアガス注入経路(140)に沿って移動し、キャリアガス注入口(145)を通じて混合室(120)に注入される。キャリアガス注入経路(140)は第2ボディ(116)に形成され、その一端がキャリアガス(CG)を貯蔵及び供給するキャリアガス供給源と連結され、その他端が混合室(120)に形成されたキャリアガス注入口(145)に連結される。
【0048】
液体状態の原料(LM)は原料注入経路(150)に沿って移動し、原料注入口(155)を通じて混合室(120)に注入される。原料注入経路(150)は第2ボディ(116)に形成され、その一端が液体状態の原料(LM)を貯蔵及び供給する原料供給源と連結され、その他端が混合室(120)に形成された原料注入口(155)に連結される。
【0049】
キャリアガス注入経路(140)を通じて注入されたキャリアガス(CG)と、原料注入経路(150)を通じて注入された液体状態の原料(LM)は、混合室(120)において混合され、液体状態の原料(LM)は混合室(120)において加熱されて減圧された結果、気化した状態により排出される。原料(LM)とキャリアガス(CG)とが混合された混合流体(GM)は、混合室(120)に形成された排出口(165)を通じて排出され、排出経路(160)に沿って移動する。
【0050】
また、本体(110)部には混合室(120)を移動する流体を加熱するためのカートリッジヒータ(190)が備えられる。カートリッジヒータ(190)は、第2ボディ(116)に形成された孔部に挿入されて提供される。カートリッジヒータ(190)は、液体状態の原料(LM)を気化させるための熱を混合室(120)に提供する。
【0051】
図3に示したように、キャリアガス注入経路(140)に沿って移送されたキャリアガスは、混合室(120)の上部に形成されたキャリアガス注入口(145)を通じて混合室(120)に注入される。混合室(120)内において、キャリアガスはキャリアガス注入口(145)から排出口(165)に連結される経路に移動することになる。キャリアガスは第1ボディ(111)と第2ボディ(116)との間の隙間を移動することによって、混合室(120)の下部に移動するほど広く拡散する。
【0052】
一方、キャリアガス注入口(145)を通じて注入されたキャリアガスは、混合室(120)に重力方向に注入される。これによって、キャリアガス注入口(145)を通じて注入されたキャリアガスの速度は重力によって増加するように構成される。
【0053】
図4に示したように、原料注入経路(150)に沿って移送した液体状態の原料は、混合室(120)の中間部に形成された複数個の原料注入口(155)を通じて混合室(120)に供給される。ここで、原料注入経路(150)は第2ボディ(116)とバルブ部(170)との間に位置する分配部(151)と、分配部(151)から2以上の原料注入口(155)まで延長される2以上の噴射経路(153)とを含む。
【0054】
言い換えれば、原料注入経路(150)は混合室(120)の複数個の地点に同時に液状の原料を注入できるシャワーヘッド構造を有する。原料注入経路(150)の一端に供給された液体状態の原料は、分配部(151)により2以上の噴射経路(153)に分かれて流れることになり、これによって、混合室(120)の複数個の地点に液状の原料が同時に噴射される。原料注入口(155)を通じて噴射された液状の原料は、混合室(120)の上部から下部に移動していたキャリアガス(CG)と合い、キャリアガス(CG)と混合されて混合室(120)の下部に移動する。キャリアガス(CG)と原料とが混合された混合流体は、第1ボディ(111)と第2ボディ(116)との間の隙間を移動することによって混合室(120)の下部に移動するほど広く拡散する。
【0055】
一方、噴射経路(153)が延長される方向は重力方向から所定の角度(例えば、10度ないし30度の間)に傾いている。これによって、噴射経路(153)を通じて噴射された液体状態の原料の速度は重力によって増加するように構成される。
【0056】
また、原料が移送される原料注入経路(150)には原料の注入を制御するバルブ部(170)が設置される。例えば、バルブ部(170)は第2ボディ(116)の上部に装着される。原料注入経路(150)は、第2ボディ(116)の上面とバルブ部(170)との間に形成された経路を通じて分配部(151)に原料を注入し、バルブ部(170)は第2ボディ(116)の上面とバルブ部(170)との間に形成された経路を開放するか又は閉鎖することによって前記原料の注入を制御する。
【0057】
例えば、バルブ部(170)は、本体(110)と接するダイアフラム(diaphragm、171)と、ダイアフラム(171)に圧力を加えてダイアフラム(171)を変形させるアクチュエータ(actuator、173)を備える。バルブ部(170)が原料注入経路(150)を開放する間、本体(110)とバルブ部(170)は一定の距離離隔する。逆に、バルブ部(170)が原料注入経路(150)を閉鎖する間、アクチュエータ(173)はダイアフラム(171)に圧力を加えて第2ボディ(116)の上面とバルブ部(170)との間に形成された前記原料の移動経路を閉鎖する。ダイアフラム(171)は耐熱性及び耐腐食性を有して所定の弾性を有する材料からなる。さらに、バルブ部(170)と本体(110)とが接する部分には密封部材が配置される。
【0058】
一方、図3及び図4を参照すると、気化器(100)は、原料注入経路(150)に沿って流れる液体原料の固形物によって原料注入経路(150)が詰まることを防止するための浄化経路(180)を含む。浄化経路(180)は、キャリアガス注入経路(140)と原料注入経路(150)とを連結し、キャリアガス注入経路(140)を流れるキャリアガスの一部が原料注入経路(150)を経由して混合室(120)に移動するようにする。キャリアガスが原料注入経路(150)を経由する間、原料注入経路(150)に生成された液体原料の固形物が除去される。
【0059】
例えば、浄化経路(180)の一端は、キャリアガス注入口(145)と隣接した部分においてキャリアガス注入口(145)と連結され、また、浄化経路(180)の他端は、原料注入経路(150)の分配部(151)に連結される。原料注入経路(150)を浄化するために、バルブ部(170)は本体(110)の上面とバルブとの間に形成された経路を閉鎖して、分配部(151)及び噴射経路(153)を通じて原料が注入されないようにする。バルブ部(170)が原料注入経路(150)を閉鎖する間、キャリアガス注入経路(140)に沿って移動するキャリアガスの一部は浄化経路(180)に沿って分配部(151)に移動することになり、次いで噴射経路(153)を通じて混合室(120)に移動することになる。これによって、浄化経路(180)を有する気化器は、気化器の長時間の使用によって原料注入経路(150)が詰まる問題を改善し、また、気化器の信頼性と寿命を向上させる。
【0060】
さらに、混合室(120)の内壁にはキャリア気体及び/又は原料を回転させるためのグルーブ(130)が形成され、グルーブ(130)は後により詳しく説明する。
【0061】
図5は、本発明の一実施例による気化器(100)の外観を示す斜視図である。
【0062】
図5に示したように、気化器(100)は、本体(110)と、本体(110)に結合されるキャリアガスの導入フレーム(147)、原料の導入フレーム(157)、排出フレーム(167)、及びバルブ部(170)を有する。例えば、キャリアガスの導入フレーム(147)、原料の導入フレーム(157)及び排出フレーム(167)は本体(110)の側部に装着される。ここで、キャリアガスの導入フレーム(147)と原料の導入フレーム(157)は、互いに垂直な方向に本体(110)に装着され、排出フレーム(167)は、前記キャリアガスの導入フレーム(147)と反対の方向において本体(110)に装着される。また、バルブ部(170)は本体(110)の上部に装着される。
【0063】
キャリアガスの導入フレーム(147)に沿って移動するキャリアガス(CG)と原料の導入フレーム(157)に沿って移動する液体状態の原料(LM)は、互いに垂直な方向で本体(110)に供給される。また、気化した原料を含む混合流体(GM)はキャリアガスの導入フレーム(147)に沿って供給されたキャリアガス(CG)と平行な方向に排出される。
【0064】
図1図2及び図5を参照すると、キャリアガス注入経路(140)はキャリアガスの導入フレーム(147)の内部に形成された通路と連結される。同様に、原料注入経路(150)は原料ガス導入フレーム(157)の内部に形成された通路と連結される。また、排出経路(160)は排出フレーム(167)の内部に形成された通路と連結される。
【0065】
図6は、本発明の一実施例による第1ボディ(111)を示す側面図である。図7は、本発明の一実施例による第2ボディ(116)を示す部分切開斜視図である。
【0066】
図6図1と共に参照すると、第1ボディ(111)は高さ方向に狭くなる水平断面を有する上段部(112)と、上段部(112)の下側に連結され、高さ方向に一定の面積の水平断面を有する下段部(113)を有する。ここで、水平断面は第1ボディ(111)の高さ方向と垂直な方向に上段部(112)又は下段部(113)を切断した断面を意味する。
【0067】
キャリアガス注入口(145)は、第1ボディ(111)の上段部(112)の上側方向に配置され、キャリアガス注入口(145)を通じて混合室(120)に注入されたキャリアガスは、第1ボディ(111)の上段部(112)の表面に沿って広がりながら混合室(120)の下部に向かって移動する。
【0068】
例えば、上段部(112)は下側方向に広がる水平断面を有し、キャリアガス注入口(145)の下に位置する第1上段部(112a)、第1上段部(112a)の下側に連結され、原料注入口(155)と向き合う第3上段部(112c)、そして第3上段部(112c)の下側に連結され、下側方向に広がる水平断面を有する第2上段部(112b)を有する。言い換えれば、第1上段部(112a)と第2上段部(112b)は第3上段部(112c)を挟んで離隔する。
【0069】
図7図1及び図2と共に参照すると、第2ボディ(116)は第1ボディ(111)が収容され得るキャビティ(117)を有する。キャビティ(117)は深さ方向に狭くなる端部を有する。
【0070】
キャビティ(117)が提供する第2ボディ(116)の内側面には、排出口(165)、原料注入口(155)、及びキャリアガス注入口(145)が形成される。ここで、キャリアガス注入口(145)はキャビティ(117)の深さ方向に対し最も深い位置に形成され、原料注入口(155)はキャリアガス注入口(145)よりも浅い位置に形成され、排出口(165)は原料注入口(155)及びキャリア注入口よりも浅い位置に形成される。
【0071】
また、原料注入口(155)は複数個形成され、複数個の原料注入口(155)は放射状に離隔してもよく、また、原料注入口(155)は等間隔に離隔してもよい。
【0072】
また、第2ボディ(116)の内側面には所定の幅及び深さを有するグルーブ(130)が形成される。グルーブ(130)は螺旋方向に延び、混合室(120)に注入されたキャリアガス及び/又は原料はグルーブ(130)に沿って前記螺旋方向に回転される。グルーブ(130)はキャリアガス及び/又は原料がグルーブ(130)に沿って回転されるようにする。
【0073】
ここで、グルーブ(130)はキャリアガス注入口(145)から遠くなるほど大きい回転半径を有するように構成される。
【0074】
また、グルーブ(130)は回転によるキャリアガスと原料との混合効率を向上させるために、グルーブ(130)の回転方向は、コリオリ力(coriolis force)がグルーブ(130)に沿って移動する流体の回転速度を増加させる方向に構成される。
【0075】
また、グルーブ(130)はキャリアガス注入口(145)と原料注入口(155)との間において第2ボディ(116)の内側面に形成された第1グルーブ(131)と、原料注入口(155)を挟んで第1グルーブ(131)と離隔すると共に、第2ボディ(116)の内側面に形成された第2グルーブ(132)を含む。したがって、キャリアガス注入口(145)を通じて注入されたキャリアガスの少なくとも一部は、第1グルーブ(131)に沿って回転しながら混合室(120)の下部に向かって移動し、原料注入口(155)を通じて注入された原料は第1グルーブ(131)を通過したキャリアガスと共に第2グルーブ(132)に沿って回転しながら混合室(120)の下部に向かって移動する。
【0076】
図8は、本発明の一実施例による排出経路(160)を説明するための図面である。
【0077】
図1及び8を参照すると、混合流体(GM)は排出口(165)と連結された排出経路(160)を通じて排出される。混合流体(GM)はグルーブ(130)に沿って回転しながら混合室(120)の下部に移動し、混合室(120)の下部に形成された排出口(165)を通じて排出される。
【0078】
一方、図8に示したように、螺旋方向に形成されたグルーブ(130)に沿って回転する混合流体(GM)は時計方向に回転してもよく、排出口(165)から延長される排出経路(160)は前記螺旋方向の接線方向に延びてもよい。混合流体(GM)は排出口(165)を通じて噴射される直前まで回転速度を維持でき、これによって、グルーブ(130)による旋回効果を向上させる。
【0079】
さらに、排出経路(160)にはオリフィス部(161)が設けられてもよく、オリフィス部(161)は狭い通路を通過した原料を広い通路に拡散させ、これによって、減圧された原料を完全に気化させる。
【0080】
図9は、本発明の一実施例による気化器(100)の一部分を拡大して示した断面図である。図10は、図9のA領域を拡大して示した図面である。図11は、図9のB領域を拡大して示した図面である。図12は、図9のC領域を拡大して示した図面である。
【0081】
図9に示したように、第2ボディ(116)の内側面にはグルーブ(130)が形成され、前記グルーブ(130)は、キャリアガス注入口(145)と原料注入口(155)との間に形成された第1グルーブ(131)と、原料注入口(155)よりも下に形成された第2グルーブ(132)とを含む。
【0082】
キャリアガスは第1ボディ(111)の先端に注入されて下部に移動することになり、ここでキャリアガスの一部は第1グルーブ(131)を満たしながら第1グルーブ(131)に沿って回転し、キャリアガスの残りの一部は第1ボディ(111)の上段部と第2ボディ(116)の内側面との間の隙間に沿って下部に移動する。
【0083】
次いで、原料注入口(155)から噴射された液状の原料は上部から流入したキャリアガスと合って混合され、混合流体の一部は第2グルーブ(132)を満たしながら第2グルーブ(132)に沿って回転し、混合流体の他の一部は第1ボディ(111)の上段部と第2ボディ(116)の内側面との間の隙間を通じて混合室(120)の下部に移動する。
【0084】
ここで、混合室(120)はキャリア気体及び原料が混合室(120)の上部から下部に移動するほど広く拡散するような形態に形成されることによって、原料の圧力が十分に降下するようにする。
【0085】
一方、グルーブ(130)は所定の幅と深さを有するように形成され、第2グルーブ(132)の幅(W2)は第1グルーブ(131)の幅(W1)より大きく、第2グルーブ(132)の深さ(d2)は第1グルーブ(131)の深さ(d1)より大きくなるように構成される。
【0086】
又は、グルーブ(130)は混合室(120)の下部に行くほど大きい幅と大きい深さを有するように形成されてもよい。例えば、第1グルーブ(131)の幅(W1)と深さ(d1)は第1グルーブ(131)の延長方向に沿って増加するように構成されてもよい。また、第2グルーブ(132)の幅(W2)と深さ(d2)は第2グルーブ(132)の延長方向に沿って増加するように構成されてもよい。
【0087】
さらに、グルーブ(130)の深さは、第1ボディ(111)の上段部と第2ボディ(116)の内側面との間の間隔(t)よりも大きくなるように構成されてもよい。したがって、第1ボディ(111)の上段部と第2ボディ(116)の内側面との間の隙間により移動する流体の量は相対的に減少し、また、グルーブ(130)に沿って回転しながら移動する流体の量を相対的に増加させる。
【0088】
一方、図9ないし図12を参照して、液状の原料が気化する過程を説明する。
【0089】
まず、図10に示したように、キャリアガス注入経路(140)を経て混合室(120)の上部に注入されたキャリアガスは、混合室(120)の下部に向かって移動し、原料注入経路(150)を経て混合室(120)に注入された液状の原料と混ざることになる。このとき、第1グルーブ(131)はキャリアガスを螺旋方向に速く回転させ、原料注入口(155)を通じて噴射された液状の原料を高速で回転させ微細なドロップレット(droplet)形態に分ける。すなわち、液状の原料は、高速のキャリアガスと衝突しながら微細なドロップレットの形態につぶれる。液状の原料が微細なドロップレットの形態につぶれることによって、原料の全体的な表面積が増加する。したがって、より多くの熱が原料に伝えられ、原料の温度が効果的に増加し、また、原料の圧力が効果的に降下する。
【0090】
また、図7図10に示したように、原料注入口(155)は複数個形成され、原料注入経路(150)は複数個の原料注入口(155)と連結された複数個の噴射経路(153)を通じて混合室(120)の多数の地点に同時に液状の原料を注入する。これによって、単一経路により噴射される場合と比較して、液状の原料はより広い面積においてキャリア気体と合うことになり、さらにキャリアガスと原料はより均一に混合される。
【0091】
次に、図11に示したように、液状の原料はキャリアガスと混合された後、第2グルーブ(132)に沿って速く回転することになる。原料が第2グルーブ(132)に沿って回転する間、原料とキャリアガスはより均一に混ざる。
【0092】
また、第2グルーブ(132)は原料の移動経路の長さを増加させることによって、原料の圧力降下効果を高め、より多くの熱が原料に供給されるようにする。結果的に、第2グルーブ(132)を通過する間、原料の一部は気化するか又はより小さいサイズのドロップレットに分かれる。
【0093】
次いで、図12に示したように、混合流体は排出経路(160)を通じて混合室(120)から排出される。高温で加熱された原料がオリフィス部(161)を通過しながら、原料の圧力が急激に降下する。これによって、原料はオリフィス部(161)を経た後、完全な気体状態になる。
【0094】
図13は、本発明の一実施例による気化器の一部分を拡大して示した断面図である。
【0095】
図13を参照すると、気化器はグルーブ(130a)の形成位置を除いては図9と実質的に同じ構造を有する。説明の便宜のために図9の説明部分において記述した内容は省略するか、又は簡略化する。
【0096】
図13に示したように、グルーブ(130a)は第1ボディ(111)の上段部に形成される。このとき、グルーブ(130a)はキャリアガス注入口(145)から噴射されたキャリアガスを回転させる第1グルーブ(131a)と、キャリアガスと原料を共に回転させる第2グルーブ(132a)とを含む。
【0097】
第1ボディ(111)の先端に向かって注入されたキャリアガスは、図9とは異なり、第1ボディ(111)の上段部に形成された第1グルーブ(131a)を満たしながら第1グルーブ(131a)に沿って回転する。同様に、原料注入口(155)から噴射された液状の原料はキャリアガスと混合され、混合流体の一部は第1ボディ(111)の上段部に形成された第2グルーブ(132a)を満たしながら第2グルーブ(132a)に沿って回転する。
【0098】
図14は、本発明の一実施例による気化器の一部分を拡大して示した断面図である。
【0099】
図14を参照すると、気化器はグルーブ(130b)の形成位置を除いては図9と実質的に同じ構造を有する。説明の便宜のために図9の説明部分において記述した内容は省略するか、又は簡略化する。
【0100】
図14に示したように、グルーブ(130b)は第2ボディ(116)の内側面及び第1ボディ(111)の上段部の両方に形成される。このとき、第1ボディ(111)の上段部に形成されたグルーブ(130b)は、第2ボディ(116)の内側面に形成されたグルーブ(130b)と対応するように形成される。ここで、グルーブ(130b)は、キャリアガス注入口(145)から注入されたキャリアガスを回転させる第1グルーブ(131b)と、キャリアガスと原料を共に回転させる第2グルーブ(132b)とを含む。
【0101】
第1ボディ(111)の先端に向かって注入されたキャリアガスは、図9とは異なり、第1ボディ(111)の上段部と第2ボディ(116)の内側面の両方に形成された第1グルーブ(131b)を満たしながら第1グルーブ(131b)に沿って回転する。同様に、原料注入口(155)から噴射された液状の原料はキャリアガスと混合され、混合流体の一部は第1ボディ(111)の上段部と第2ボディ(116)の内側面の両方に形成された第2グルーブ(132b)を満たしながら第2グルーブ(132b)に沿って回転する。
【0102】
したがって、図9と比較して、第1グルーブ(131b)は相対的に多くの量のキャリア気体を高速に回転させ、これによって、原料注入口(155)を通じて注入された液状の原料をより効果的にドロップレット形態に分ける。また、第2グルーブ(132b)は相対的に多くの量の原料を高速に回転させるので、第2グルーブ(132b)に沿って移動する原料の圧力降下効果を高め、より多くの量の熱が原料に供給される。
【0103】
図15は、本発明の一実施例による気化器の一部分を拡大して示した断面図である。
【0104】
図15を参照すると、気化器は第3グルーブ(133)をさらに有することを除いては図9と実質的に同じ構造を有する。説明の便宜のために図9の説明部分において記述した内容は省略するか、又は簡略化する。
【0105】
図15図6と共に参照すると、第2ボディ(116)にはグルーブ(130)が形成され、グルーブ(130)は第2ボディ(116)の内側面のうち第1ボディ(111)の上段部(112)と向き合う部分に形成された第1グルーブ(131)と第2グルーブ(132)、そして第2ボディ(116)の内側面のうち第1ボディ(111)の下段部(113)と向き合う部分に形成された第3グルーブ(133)を含む。第3グルーブ(133)は、第1グルーブ(131)及び第2グルーブ(132)と同じ回転方向を有しながら螺旋方向に延長される。
【0106】
第3グルーブ(133)は、混合流体が排出口(165)を通じて排出される直前まで混合流体を回転させることによって、原料の圧力降下効果を高め、原料の温度をより大きく上昇させる。
【0107】
図16は、本発明の一実施例による気化器(200)を示す断面図である。図17は、図16のX領域を拡大して示した図面である。
【0108】
図16に示したように、気化器(200)は第1ボディ(211)と、第2ボディ(216)と、混合室(220)とを有する本体(210)、バルブ部(270)、そして本体(210)に形成されたキャリアガス注入経路(240)、原料注入経路(250)、排出経路(260)を含む。キャリアガス注入経路(240)、原料注入経路(250)及び排出経路(260)は第2ボディ(216)内に形成される。
【0109】
ここで、第1ボディ(211)は高さ方向に狭くなる上段部を有し、第2ボディ(216)は第1ボディ(211)の上段部が収容されて深さ方向に狭くなる端部を有するキャビティを有する。このとき、キャビティが提供する第2ボディ(216)の内側面は第1ボディ(211)の外側面に対応する形状を有する。
【0110】
混合室(220)は第1ボディ(211)と第2ボディ(216)との間の空間と定義でき、キャリア注入経路から注入されたキャリアガスと原料注入経路(250)から注入された液状の原料を混合させる。このとき、キャリアガス注入口(245)は混合室(220)の上部に形成され、排出口(265)は混合室(220)の下部に形成され、原料注入口(255)は混合室(220)の中間側部に複数個形成される。
【0111】
キャリアガスは第1ボディ(211)の先端に注入され、混合室(220)の上部から下部に向かって移動する。液状の原料は混合室(220)の中間側部に注入され、混合室(220)の上部から移動したキャリアガスと混合される。キャリアガスと原料とが混合されて生成された混合原料は、混合室(220)の下部に移動し、排出口(265)を通じて排出される。
【0112】
混合室(220)の内壁には、キャリアガス及び/又は原料を回転させるためのグルーブ(230)が形成される。グルーブ(230)は先に図9図13ないし図15に示したものと実質的に同一である。
【0113】
一方、第1ボディ(211)は第2ボディ(216)に移動可能なように結合され、バルブ部(270)は第1ボディ(211)と連結されて第1ボディ(211)を上下方向に移動させる。バルブ部(270)は、例えば、第1ボディ(211)と接するダイアフラム(271)と、ダイアフラム(271)に圧力を加えてダイアフラム(271)を変形させるアクチュエータ(273)(actuator)を有する。ここで、バルブ部(270)はキャリアガスと原料を同時に制御するように構成される。
【0114】
図17に示したように、バルブ部(270)は第1ボディ(211)を上下に移動させてキャリアガス注入口(245)及び原料注入口(255)を同時に開放するか又は閉鎖させる。
【0115】
例えば、キャリアガスと原料が混合室(220)に流入することを遮断するために、バルブ部(270)は第1ボディ(211)の上段部が第2ボディ(216)の内側面と接するように第1ボディ(211)を移動させ、第1ボディ(211)の上段部はキャリアガス注入口(245)と原料注入口(255)を同時に閉鎖できる。
【0116】
逆に、キャリアガスと原料が混合室(220)に流入させるために、バルブ部(270)は第1ボディ(211)の上段部が第2ボディ(216)の内側面から離隔するように前記第1ボディ(211)を移動させてキャリアガス注入口(245)と原料注入口(255)を開放できる。
【0117】
図18は、本発明の一実施例による薄膜蒸着装置(1000)を概略的に示す図面である。
【0118】
図18を参照すると、薄膜蒸着装置(1000)は蒸着工程のための空間を形成する工程チャンバ(1100)と、気化した原料を工程チャンバ(1100)に供給する気化器(100、200)を含む。
【0119】
気化器(100、200)と工程チャンバ(1100)は移送管によって連結される。また、気化器(100、200)は原料供給源(1410)から液体状態の原料の供給を受け、キャリアガス供給源(1420)からキャリア気体の供給を受ける。ここで、気化器(100、200)は、図1ないし図17を参照して説明した気化器(100、200)を含む。
【0120】
工程チャンバ(1100)の一側には入出ゲート(1120)が提供される。入出ゲート(1120)は蒸着工程進行のために基板(W)の出入が行われる。また、工程チャンバ(1100)は工程に用いられたガス又は反応副産物を排気するための排気ダクト(1130)をさらに含む。具体的に示していないが、排気ダクト(1130)は真空ポンプと連結され、圧力制御バルブ、流量制御バルブなどが提供される。
【0121】
支持部材(1200)は工程チャンバ(1100)の内部空間に設置される。支持部材(1200)は1枚又は2枚以上の基板が置かれるように構成される。支持部材(1200)はその上部面に基板が置かれるステージ(1210)が形成された円盤形状のテーブル(1230)、テーブル(1230)を支持する支持柱(1250)を含む。ステージ(1210)は円形からなる。支持部材(1200)上に複数の基板(W)が置かれるように構成される場合、ステージ(1210)も複数備えられ、これらは等間隔に配置される。支持部材(1200)は回転部(1270)によって回転される。また、テーブル(1230)はその内部に基板(W)の温度を制御するのに用いられる加熱部材(1290)を含む。
【0122】
噴射部材(1300)は支持部材(1200)上に置かれた基板(W)のそれぞれに気化器(100、200)から供給されたガスを噴射する。噴射部材(1300)は供給されたガスを基板(W)のそれぞれに対応する位置において基板の処理面の上に噴射する。噴射部材(1300)はガスを噴射するヘッド(1310)、及び工程チャンバ(1100)の上部中央を貫通して設置され、ヘッド(1310)を支持するシャフト(1330)を含む。ヘッド(1310)は円盤形状を有し、下部表面にはガスを噴出するためのガス噴出口が形成される。
【0123】
気化器(100、200)は、蒸着工程に用いられるガスを均一な濃度により供給し、これによって本発明による薄膜蒸着装置(1000)は、微細な線幅を有する電子製品を精密に製造できる。特に、半導体製造工程の間、気化器(100、200)は均一な濃度のガスを工程チャンバ(1100)に供給し、上面と下面の面積が均一なキャパシタを製造でき、キャパシタの静電容量を極大化できる。
【0124】
今までの説明は本発明の技術的思想を例示的に説明したものに過ぎず、本発明が属する技術分野における通常の知識を有する者であれば本発明の本質的な特性から逸脱しない範囲において様々な修正及び変形が可能であろう。
【0125】
したがって、本発明に開示した実施例は本発明の技術的思想を限定するためではなく説明するためであり、このような実施例によって本発明の技術思想の範囲は限定されない。本発明の保護範囲は、請求の範囲によって解釈されるべきであり、これと同等な範囲内にある全ての技術的思想は本発明の権利範囲に含まれると解釈されなければならない。
【符号の説明】
【0126】
100、200 気化器
110、210 本体
111、211 第1ボディ
112 上段部
113 下段部
116、216 第2ボディ
117 キャビティ
120、220 混合室
130、130a、130b、230 グルーブ
131、131a、131b 第1グルーブ
132、132a、132b 第2グルーブ
133 第3グルーブ
140、240 キャリアガス注入経路
145、245 キャリアガス注入口
147 キャリアガスの導入フレーム
150、250 原料注入経路
151 分配部
153 噴射経路
155、255 原料注入口
157 原料の導入フレーム
160、260 排出経路
161 オリフィス部
165、265 排出口
167 排出フレーム
170、270 バルブ部
171、271 ダイアフラム
173、273 アクチュエータ
180 浄化経路
190 カートリッジヒータ
1000 薄膜蒸着装置
1100 工程チャンバ
1120 入出ゲート
1130 排気ダクト
1200 支持部材
1210 ステージ
1230 テーブル
1250 支持柱
1270 回転部
1290 加熱部材
1300 噴射部材
1310 ヘッド
1330 シャフト
1410原料供給源
1420キャリアガス供給源
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8
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図16
図17
図18