KR20090078596A - Vaporizer and Vaporizer with Vaporizer - Google Patents

Abstract

Translated fromKorean

본 발명은 2 개의 기화공간을 가지는 기화기를 사용하여 기화효율을 개선한 기화기 및 기화기를 가지는 증착장치에 관한 것으로, 소오스 물질이 공급받아, 상기 소오스 물질을 1 차 기화시키는 제 1 기화공간과, 상기 제 1 기화공간으로부터 1 차 기화된 소오스 물질을 공급받아 2 차 기화시키는 제 2 기화공간을 포함하는 기화기; 상기 기화기로부터 상기 소오스 물질을 공급받아, 기판 상에 박막을 증착시키는 공정챔버;를 포함하는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a vaporization apparatus having a vaporizer and a vaporizer having improved vaporization efficiency by using a vaporizer having two vaporization spaces, the first vaporization space for receiving a source material, the first vaporization of the source material, and A vaporizer including a second vaporization space supplied with a first vaporized source material from the first vaporization space and second vaporized; And a process chamber receiving the source material from the vaporizer and depositing a thin film on a substrate.

Description

Translated fromKorean

기화기 및 기화기를 가지는 증착장치{Vaporizer and Depositing Apparatus including Vaporizer}Vaporizer and Vaporizer Vaporizer with Vaporizer {Vaporizer and Depositing Apparatus including Vaporizer}

본 발명은 기화기 및 기화기를 가지는 증착장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로 2 개의 기화공간을 가지는 기화기를 사용하여 기화효율을 개선한 기화기 및 기화기를 가지는 증착장치에 관한 것이다.The present invention relates to a vaporizer and a vaporizer having a vaporizer, and more particularly to a vaporizer and a vaporizer having a vaporizer having improved vaporization efficiency by using a vaporizer having two vaporization spaces.

일반적으로 물질을 박막 형태로 형성하는 방법은 물리적 충돌을 이용하는 스퍼터링 방법과, 기상의 원료가스를 공급하는 증착방법으로 구분된다. 반도체 소자의 고집적화에 따라 조성 및 두께의 균일도와 단차 피복성이 우수한, 기상증착방법을 선호한다. 상기와 같은 기상증착방법은 박막을 형성하는 데 필요한 소오스 가스을 기판이 안착된 반응챔버에 공급함으로써 기판 상에 원하는 박막을 증착하는 방식이다. 그러나 박막형성에 사용되는 소오스 물질이 기체상태가 아닌 액체상태로 존재하는 경우에, 액체상태의 소오스 물질을 기화시킨 후에 반응챔버의 내부의 기판의 표면까지 이송하게 된다. 따라서 반응챔버의 소오스 물질 주입구 근처까지는 소오스 물질을 액체상태로 공급하고, 기화기를 통하여 액체상태의 소오스 물질을 기화시켜 소오스 가스로 공급하는 방법을 사용한다.In general, a method of forming a material into a thin film is classified into a sputtering method using physical collision and a deposition method for supplying a gaseous raw material gas. According to the high integration of semiconductor devices, the vapor deposition method is preferred, which has excellent composition and thickness uniformity and step coverage. The vapor deposition method as described above is a method of depositing a desired thin film on a substrate by supplying a source gas required to form a thin film to a reaction chamber on which the substrate is seated. However, when the source material used for thin film formation exists in a liquid state rather than a gaseous state, the source material in the liquid state is vaporized and then transferred to the surface of the substrate inside the reaction chamber. Therefore, the source material is supplied in the liquid state to the source material inlet of the reaction chamber, and the vaporized liquid source material is vaporized and supplied to the source gas through the vaporizer.

그런데, 종래의 기화기는 액상의 소스물질이 완전하게 기화되지 않고, 액체상태와 기체상태의 소오스 물질이 반응챔버에 유입되어 박막 증착 공정을 진행하게 된다. 반응챔버에 유입된 액체상태의 소오스 물질로 인해, 증착박막의 균일성이 저하되거나, 또는 증착박막에 이물질(particle)이 발생하게 된다.However, the conventional vaporizer does not completely vaporize the liquid source material, the liquid material and gaseous source material is introduced into the reaction chamber to perform a thin film deposition process. Due to the liquid source material flowing into the reaction chamber, the uniformity of the deposited thin film is reduced, or particles are generated in the deposited thin film.

이하에서, 도 1 및 도 2를 참조하여 종래기술의 기화기를 사용하는 증착장치를 설명하면 다음과 같다. 도 1은 종래기술에 따른 기화기를 사용하는 증착장치의 개략도이고, 도 2는 종래기술에 따른 기화기의 개략도이다.Hereinafter, a deposition apparatus using a vaporizer according to the related art will be described with reference to FIGS. 1 and 2 as follows. 1 is a schematic view of a vapor deposition apparatus using a vaporizer according to the prior art, and FIG. 2 is a schematic view of a vaporizer according to the prior art.

종래기술에서, 기화기가 설치되는 증착장치는, 기판(도시하지 않음) 상에 박막이 증착시키는 공정을 진행하는 공정챔버(10)와, 액체상태의 소오스 물질(12)을 공정챔버(10)에 공급하기 위한 소오스 공급부(14)와, 소오스 물질(12)을 기체 상태로 변환시켜 공정챔버(10)의 내부로 공급하는 기화기(16)와, 공정챔버(10)에 반응가스를 공급하기 위한 반응가스 공급부(52)와, 액체상태의 소오스 물질(12)을 기화기(16)로 이송시키기 위한 캐리어 가스 공급부(42)로 구성된다.In the prior art, a vapor deposition apparatus provided with a vaporizer includes aprocess chamber 10 in which a thin film is deposited on a substrate (not shown), and aliquid source material 12 in theprocess chamber 10. Asource supply unit 14 for supplying, avaporizer 16 for converting thesource material 12 into a gas state, and supplying it into theprocess chamber 10, and a reaction for supplying a reaction gas to theprocess chamber 10. Thegas supply part 52 and the carriergas supply part 42 for conveying theliquid source material 12 to the vaporizer |carburetor 16 are comprised.

공정챔버(10)는 박막증착 공정이 진행되도록 진공상태를 유지할 수 있는 밀폐공간이고, 도면에는 도시하지 않았지만 내부공간에는 기판이 안착되는 기판 안치대와 소오스 가스 및 반응가스를 분배시키는 분배장치가 마련되어 있다. 소오스 공 급부(14)는 액체 상태의 소오스 물질(12)이 저장되는 저장탱크(18)와, 소오스 물질(12)을 저장탱크(18)에 공급하는 소오스 물질 공급원(도시되지 않음)과, 저장탱크(18)의 내부에서 소오스 물질(12)을 기화기(16)에 공급될 수 있도록 Ar과 같은 제 1 캐리어 가스를 공급하는 제 1 캐리어 가스 공급원(도시되지 않음)과, 액체 상태의 소오스 물질(12)의 유량을 제어하는 제 1 유량제어기(MFC)(50)로 구성된다.Theprocess chamber 10 is a closed space capable of maintaining a vacuum state for the thin film deposition process to proceed, and although not shown in the drawing, a substrate stabilizer on which a substrate is placed and a distribution device for distributing source gas and reactive gas are provided. have. Thesource supply unit 14 includes astorage tank 18 in which asource material 12 in a liquid state is stored, a source material source (not shown) for supplying thesource material 12 to thestorage tank 18, and storage. A first carrier gas source (not shown) for supplying a first carrier gas such as Ar so that thesource material 12 can be supplied to thevaporizer 16 inside thetank 18, and a source material in a liquid state ( 12) a first flow controller (MFC) 50 for controlling the flow rate.

기화기(16)와 연결되는 캐리어 가스 공급부(42)는 기화기(16)에서 기체 상태로 변환된 소오스 물질을 공급배관을 따라 공정챔버(10)로 공급하기 위한 Ar과 같은 제 2 캐리어 가스 공급원(도시되지 않음)과, 제 2 캐리어 가스의 유량을 제어하는 제 2 유량제어기(MFC)(20)와, 제 2 캐리어 가스를 가열하는 제 1 가열기(22)를 포함한다. 그리고, 공정챔버(10)에는 공급유량이 안정되지 않은 제 2 캐리어 가스를 공정챔버(10)로 공급하지 않고 펌핑 라인(pumping line)(26)을 통하여 트랩장치(24)로 공급한다. 트랩장치(24)에는 진공펌프(도시하지 않음)가 연결된다.The carriergas supply unit 42 connected to thevaporizer 16 is a second carrier gas source such as Ar for supplying the source material converted into the gas state in thevaporizer 16 to theprocess chamber 10 along the supply pipe (not shown). And a second flow controller (MFC) 20 for controlling the flow rate of the second carrier gas, and afirst heater 22 for heating the second carrier gas. In addition, theprocess chamber 10 is supplied to thetrap apparatus 24 through apumping line 26 without supplying the second carrier gas whose supply flow rate is not stable to theprocess chamber 10. Atrap pump 24 is connected to a vacuum pump (not shown).

공정챔버(10)에 반응가스를 공급하기 위한 반응가스 공급부(52)는 반응가스 공급원(도시하지 않음)과, 반응가스의 유량을 제어하기 위한 제 3 유량제어기(MFC)(54)와, 반응가스를 가열하기 위한 제 2 가열기(56)를 포함한다. 기화기(16)와 펌핑 라인(26) 사이 및 기화기(16)와 가열기(22) 사이 등에는 필요에 따른 밸브를 장착하여 사용한다.The reactiongas supply unit 52 for supplying the reaction gas to theprocess chamber 10 includes a reaction gas supply source (not shown), a third flow controller (MFC) 54 for controlling the flow rate of the reaction gas, and a reaction. Asecond heater 56 for heating the gas. Between thevaporizer 16 and thepumping line 26, and between thevaporizer 16 and theheater 22, the valve as needed is used.

도 2와 같이, 기화기(16)는 하우징(32)과, 하우징(32)의 상부에 위치하며, 액체 상태의 소오스 물질(12) 및 제 2 캐리어 가스가 공급되는 주입구(28)와, 액체 상태의 소오스 물질(12)이 기화되는 기화공간(30)과, 기화공간(30)의 주변에 설치되며, 소오스 가스를 가열하는 히터(34)와, 기체 상태로 변한 소오스 물질을 공정챔버(10)으로 공급하기 위한 배관과 연결되는 챔버 연결부(36)과 소오스 가스 또는 제 2 캐리어 가스를 배기시키기 위하여 펌핑 라인(26)과 연결되는 펌핑 라인 연결부(38)로 구성된다. 주입구(28)과 기화공간(30)의 사이에는 오리피스(orifice)(40)가 설치된다. 액체상태의 소오스 물질(12)이 기화기(16)의 주입구(28)에 공급되면, 오리피스(40)에서 압력이 증가하고 유속이 감소한다. 오리피스(40)를 통과한 액체 상태의 소오스 물질(12)이 기화공간(30)에 유입되면 압력은 감소하고 유속이 증가하면서, 유체가 팽창하면서 기체상태로 변화된다.As shown in FIG. 2, thevaporizer 16 is located in thehousing 32, the upper portion of thehousing 32, theinlet 28 through which thesource material 12 and the second carrier gas in a liquid state are supplied, and the liquid state. Avaporization space 30 in which thesource material 12 is vaporized, aheater 34 installed around thevaporization space 30, and a source material changed into a gas state in theprocess chamber 10. It comprises achamber connection 36 connected to a pipe for supplying to the pumping line and apumping line connection 38 connected to thepumping line 26 to exhaust the source gas or the second carrier gas. Anorifice 40 is installed between theinjection hole 28 and thevaporization space 30. When theliquid source material 12 is supplied to theinlet 28 of thevaporizer 16, the pressure increases and the flow rate decreases in theorifice 40. When theliquid source material 12 passing through theorifice 40 enters thevaporization space 30, the pressure decreases and the flow rate increases, and the fluid expands to a gaseous state.

도 1 및 도 2와 같은 증착장치에서 기화기는 하나의 기화공간이 설치되어 있어, 완전한 기화효율을 기대하기 어렵다. 따라서, 액체상태의 소오스 물질이 공정챔버(10)의 내부로 유입되어 이물질(particle)의 발생원인이 되고, 기판 상에 증착되는 박막의 균일성이 저하됨은 물론 이물질에 의한 결함이 발생한다.In the vapor deposition apparatus as shown in Figs. 1 and 2, one vaporization space is installed, so it is difficult to expect complete vaporization efficiency. Therefore, the liquid source material flows into theprocess chamber 10 to cause the generation of particles, and the uniformity of the thin film deposited on the substrate is degraded, and defects are caused by the foreign materials.

상기와 같은 종래기술의 문제를 해결하기 위하여, 본 발명은 기화기를 제 1 기화공간과 제 2 기화공간으로 분리하여 소오스 물질을 완전하게 기화시켜, 공정챔버에 공급하는 것에 의해 기판 상에 양질의 박막을 증착하는 기화기 및 기화기를 가지는 증착장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.In order to solve the above problems of the prior art, the present invention separates the vaporizer into a first vaporization space and a second vaporization space to completely vaporize the source material and supply it to the process chamber to provide a thin film of high quality. An object of the present invention is to provide a vaporizer and a vaporizer having a vaporizer.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 기화기를 가지는 증착장치는, 소오스 물질을 공급받아, 상기 소오스 물질을 1 차 기화시키는 제 1 기화공간과, 상기 제 1 기화공간으로부터 1 차 기화된 소오스 물질을 공급받아 2 차 기화시키는 제 2 기화공간을 포함하는 기화기; 상기 기화기로부터 상기 소오스 물질을 공급받아, 기판 상에 박막을 증착시키는 공정챔버;를 포함하는 것을 특징으로 한다.The vapor deposition apparatus having a vaporizer according to the present invention for achieving the above object is supplied with a source material, the first vaporization space for primary vaporization of the source material and the first vaporization source material from the first vaporization space A vaporizer including a second vaporization space supplied with secondary vaporization; And a process chamber receiving the source material from the vaporizer and depositing a thin film on a substrate.

상기와 같은 기화기를 가지는 증착장치에 있어서, 상기 제 1 기화공간에 상기 소오스 물질과 제 1 캐리어 가스를 공급하고, 상기 제 2 기화공간에 1 차 기화된 상기 소오스 물질과 제 2 캐리어 가스를 공급하는 것을 특징으로 한다.In the deposition apparatus having the vaporizer as described above, the source material and the first carrier gas is supplied to the first vaporization space, and the source material and the second carrier gas primarily vaporized to the second vaporization space It is characterized by.

상기와 같은 기화기를 가지는 증착장치에 있어서, 상기 제 2 캐리어 가스는 상기 제 1 캐리어 가스보다 온도가 더 높은 것을 특징으로 한다.In the vapor deposition apparatus having the vaporizer as described above, the second carrier gas is characterized in that the temperature is higher than the first carrier gas.

상기와 같은 기화기를 가지는 증착장치에 있어서, 상기 제 1 기화공간과 상기 제 2 기화공간의 사이에, 상기 제 2 캐리어 가스가 공급되는 완충공간이 설치되는 것을 특징으로 한다.The vapor deposition apparatus having the vaporizer as described above is characterized in that a buffer space to which the second carrier gas is supplied is provided between the first vaporization space and the second vaporization space.

상기와 같은 기화기를 가지는 증착장치에 있어서, 상기 제 1 및 상기 제 2 기화공간의 주위에 각각 제 1 및 제 2 외부히터가 설치되고, 상기 제 2 기화공간의 하부에 제 3 외부히터가 설치되는 것을 특징으로 한다.In the vapor deposition apparatus having the vaporizer as described above, the first and second external heaters are respectively installed around the first and the second vaporization space, the third external heater is provided below the second vaporization space. It is characterized by.

상기와 같은 기화기를 가지는 증착장치에 있어서, 상기 제 3 외부히터는 상기 제 2 외부히터와 별도로 제어되고, 상기 제 2 기화공간의 하부에 다수의 홀을 가지는 카트리지 히터를 설치하는 것을 특징으로 한다.In the deposition apparatus having the vaporizer as described above, the third external heater is controlled separately from the second external heater, characterized in that the cartridge heater having a plurality of holes in the lower portion of the second vaporization space is installed.

상기와 같은 기화기를 가지는 증착장치에 있어서, 상기 카트리지 히터를 통과한 상기 소오스 물질이 상기 공정챔버로 공급되는 것을 특징으로 한다.In the deposition apparatus having the vaporizer as described above, characterized in that the source material passing through the cartridge heater is supplied to the process chamber.

상기와 같은 기화기를 가지는 증착장치에 있어서, 상기 공정챔버에 반응가스를 공급하기 위한 반응가스 공급부를 포함하는 것을 특징으로 한다.In the deposition apparatus having a vaporizer as described above, characterized in that it comprises a reaction gas supply for supplying a reaction gas to the process chamber.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 기화기는 소오스 물질이 공급받아, 상기 소오스 물질을 1 차 기화시키는 제 1 기화공간; 상기 제 1 기화공간으로부터 1 차 기화된 소오스 물질을 공급받아 2 차 기화시키는 제 2 기화공간을 포함하는 기화기;를 포함하는 것을 특징으로 한다.The vaporizer for achieving the above object is supplied with a source material, the first vaporization space for primary vaporizing the source material; And a vaporizer including a second vaporization space configured to receive the first vaporized source material from the first vaporization space and to vaporize the second vaporized source material.

상기와 같은 기화기에 있어서, 상기 제 1 기화공간에 상기 소오스 물질과 동시에 제 1 캐리어 가스가 공급되고, 상기 제 2 기화공간에 1 차 기화된 상기 소오스 물질과 동시에 제 2 캐리어 가스가 공급되는 것을 특징으로 한다.In the vaporizer as described above, a first carrier gas is supplied to the first vaporization space simultaneously with the source material, and a second carrier gas is simultaneously supplied to the second vaporization space simultaneously with the source material vaporized. It is done.

본 발명의 실시예에 따른 기화기 및 기화기를 증착장치는 다음과 같은 효과가 있다.Vaporizer and vaporizer vapor deposition apparatus according to an embodiment of the present invention has the following effects.

기화기를 제 1 기화공간과 제 2 기화공간으로 분리하여 소오스 물질을 완전하게 기화시켜, 공정챔버에 공급하는 것에 의해 기판 상에 양질의 박막을 증착시킬 수 있다.By separating the vaporizer into a first vaporization space and a second vaporization space to completely vaporize the source material and supply it to the process chamber, a high quality thin film can be deposited on the substrate.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 3은 본 발명에 따른 기화기를 사용하는 증착장치의 개략도이다. 도 4는 본 발명에 따른 기화기의 개략도이고, 도 5는 본 발명에 따른 카트리지 히터의 개략도이다.3 is a schematic diagram of a deposition apparatus using a vaporizer according to the present invention. 4 is a schematic diagram of a vaporizer according to the present invention, and FIG. 5 is a schematic diagram of a cartridge heater according to the present invention.

본 발명에서, 기화기가 설치되는 증착장치는, 소오스 물질이 공급되어 기판(도시하지 않음) 상에 박막이 증착되는 공정챔버(110)와, 액체상태의 소오스 물질(112)을 공정챔버(110)에 공급하기 위한 소오스 공급부(114)와, 소오스 물질(112)을 기체 상태로 변환시키는 기화기(116)와, 공정챔버(10)에 반응가스를 공급하기 위한 반응가스 공급부(152)와, 액체상태의 소오스 물질(12)을 기화기(116)의 제 1 기화공간(116a)으로 이송시키기 위한 제 1 캐리어 가스 공급부(142)와, 제 1 기화공간(116a)을 통과한 소오스 물질(112)을 제 2 기화공간(116b)으로 이송시키기 위한 제 2 캐리어 가스 공급부(160)로 구성된다.In the present invention, the vapor deposition apparatus is installed, theprocess chamber 110, the source material is supplied to deposit a thin film on a substrate (not shown), and theliquid source material 112, the process chamber 110 Asource supply unit 114 for supplying to the gas source, avaporizer 116 for converting thesource material 112 into a gas state, a reactiongas supply unit 152 for supplying a reaction gas to theprocess chamber 10, and a liquid state The first carriergas supply unit 142 for transferring thesource material 12 of thevaporizer 116 to thefirst vaporization space 116a of thevaporizer 116, and thesource material 112 passing through thefirst vaporization space 116a. The second carriergas supply unit 160 for transferring to thevaporization space 116b.

공정챔버(110)는 박막증착 공정이 진행되도록 진공상태를 유지할 수 있는 밀폐공간이고, 도면에는 도시하지 않았지만 내부공간에는 기판이 안착되는 기판 안치대와 소오스 가스 및 반응가스를 분배시키는 분배장치가 마련되어 있다. 기화기(116)의 제 1 기화공간(116a)과 연결되는 제 1 캐리어 가스 공급부(142)는 제 1 기화공간(116a)에서 1 차 기화된 소오스 물질(112)을 제 2 기화공간(116b)에 공급하기 위한 Ar과 같은 제 1 캐리어 가스 공급원(도시되지 않음)과, 제 1 캐리어 가스의 유량을 제어하는 제 1 유량제어기(MFC)(120)와, 제 1 캐리어 가스를 가열하는 제 1 가열기(122)를 포함한다.Theprocess chamber 110 is a closed space capable of maintaining a vacuum state so that the thin film deposition process can be performed, and although not shown in the drawing, a substrate stabilizer on which a substrate is placed and a distribution device for distributing source gas and reactive gas are provided. have. The first carriergas supply unit 142, which is connected to thefirst vaporization space 116a of thevaporizer 116, transfers the first vaporizedsource material 112 in thefirst vaporization space 116a to thesecond vaporization space 116b. A first carrier gas source (not shown) such as Ar for supplying, a first flow controller (MFC) 120 for controlling the flow rate of the first carrier gas, and a first heater for heating the first carrier gas ( 122).

기화기(116)의 제 2 기화공간(116b)과 연결되는 제 2 캐리어 가스 공급부(160)는 제 2 기화공간(116b)에서 2 차 기화된 소오스 물질(112)을 공정챔버(110)로 공급하기 위한 Ar과 같은 제 2 캐리어 가스 공급원(도시하지 않음)과, 제 2 캐리어 가스의 유량을 제어하는 제 2 유량제어기(MFC)(162)와, 제 2 캐리어 가스를 가열하는 제 2 가열기(164)를 포함한다. 제 1 기화공간(116a)에서 1 차 기화되는 소오스 물질(112)보다 제 2 기화공간(116b)에서 2 차 기화되는 소오스 물질(112)의 온도가 더 높기 때문에, 제 1 기화공간(116a)에 공급되는 제 1 캐리어 가스보다 제 2 기화공간(116b)에 공급되는 제 2 캐리어 가스의 온도가 더 높게 유지된다. 따라서, 제 1 가열기(122)와 제 2 가열기(162)의 설정온도는 서로 다르다.The second carriergas supply unit 160 connected to thesecond vaporization space 116b of thevaporizer 116 supplies the second vaporizedsource material 112 to theprocess chamber 110 in thesecond vaporization space 116b. A second carrier gas supply source (not shown) such as Ar, a second flow controller (MFC) 162 for controlling the flow rate of the second carrier gas, and asecond heater 164 for heating the second carrier gas. It includes. Since the temperature of thesource material 112 secondary vaporized in thesecond vaporization space 116b is higher than thesource material 112 primary vaporized in thefirst vaporization space 116a, thefirst vaporization space 116a The temperature of the second carrier gas supplied to thesecond vaporization space 116b is maintained higher than the first carrier gas supplied. Therefore, the set temperatures of thefirst heater 122 and thesecond heater 162 are different from each other.

본 발명에서, 제 2 캐리어 가스 공급부(142)를 설치하지 않고, 제 1 캐리어 공급부(142)의 제 1 유량제어기(120)에서 별도의 배관을 분기시키고, 제 2 가열기(162)를 개재하여 제 2 기화공간(116b)에 연결하여 사용할 수 있다. 그리고, 공정초기에서, 기화기(116)에 공급유량이 안정되지 않은 제 1 및 제 2 캐리어 가스를 공정챔버(110)로 바로 공급하지 않고 펌핑라인(pumping line)(126)을 통하여 트랩장치(124)로 공급한다. 트랩장치(124)에는 진공펌프(도시하지 않음)가 연결된다. 그리고 기화기(116)는 내부에 잔류하는 캐리어 가스 또는 소오스 물질을 펌핑 라인(126)으로 용이하게 제거하기 위하여 상부에 인입부를 설치하고, 하부에 배출부를 설치한다. 기화기(116)와 펌핑라인(126) 사이 및 기화기(116)와 제 1 및 제 2 가열기(122, 164) 사이 등에는 필요에 따른 밸브를 장착하여 사용한다.In the present invention, without installing the second carriergas supply unit 142, a separate pipe is branched in thefirst flow controller 120 of the firstcarrier supply unit 142, and thesecond pipe 162 is provided via thesecond heater 162. 2 can be used by connecting to the vaporization space (116b). At the beginning of the process, thetrap apparatus 124 is provided through apumping line 126 without directly supplying the first and second carrier gases having a stable flow rate to thevaporizer 116 to theprocess chamber 110. ). Thetrap device 124 is connected to a vacuum pump (not shown). Thevaporizer 116 is provided with an inlet at the top and an outlet at the bottom to easily remove the carrier gas or source material remaining therein by thepumping line 126. Between thevaporizer 116 and thepumping line 126 and between thevaporizer 116 and the first andsecond heaters 122, 164, etc., a valve as necessary is used.

공정챔버(110)에 반응가스를 공급하기 위한 반응가스 공급부(152)는 반응가스 공급원(도시하지 않음)과, 반응가스의 유량을 제어하기 위한 제 3 유량제어기(MFC)(154)와, 반응가스를 가열하기 위한 제 3 가열기(156)를 포함한다. 소오스 공급부(114)는 액체상태의 소오스 물질(112)이 저장되는 저장탱크(118)와, 소오스 물질(112)을 저장탱크(118)에 공급하는 소오스 물질 공급원(도시되지 않음)과, 저장탱크(118)의 내부에서 소오스 물질(112)을 기화기(116)에 공급될 수 있도록 Ar과 같은 제 3 캐리어 가스를 공급하는 제 2 캐리어 가스 공급원(도시하지 않음)과, 액체 상태의 소오스 물질(112)의 유량을 제어하는 제 4 유량제어기(MFC)(150)로 구성된다.The reactiongas supply unit 152 for supplying the reaction gas to theprocess chamber 110 includes a reaction gas supply source (not shown), a third flow controller (MFC) 154 for controlling the flow rate of the reaction gas, and a reaction. Athird heater 156 for heating the gas. Thesource supply unit 114 includes astorage tank 118 in which aliquid source material 112 is stored, a source material supply source (not shown) for supplying thesource material 112 to thestorage tank 118, and a storage tank. A second carrier gas source (not shown) for supplying a third carrier gas such as Ar such that thesource material 112 can be supplied to thevaporizer 116 inside the 118, and thesource material 112 in liquid state. A fourth flow controller (MFC) 150 for controlling the flow rate of the).

본 발명에 따른 기화기(116)는 도 4와 같이, 하우징(132)과, 하우징(132)의 상부에 위치하며, 액체 상태의 소오스 물질(112) 및 제 1 캐리어 가스가 공급되어, 소오스 물질(112)을 1 차 기화시키는 제 1 기화공간(116a)와, 제 1 기화공간(116a)로부터 1 차 기화된 소오스 물질(112)과 제 2 캐리어 가스가 공급되어 소오스 물질(112)을 2 차 기화시키는 제 2 기화공간(116b)와 제 2 기화공간(116b)의 내부에서 소오스 물질(112)을 완전 기화시키기 위한 카트리지 히터(170)로 구성된다.Thevaporizer 116 according to the present invention is located in thehousing 132, the upper portion of thehousing 132, thesource material 112 and the first carrier gas in the liquid state, as shown in FIG. Thefirst vaporization space 116a for primary vaporizing the 112 and the firstvaporized source material 112 and the second carrier gas are supplied from thefirst vaporization space 116a to secondary vaporize thesource material 112. And a cartridge heater 170 for completely vaporizing thesource material 112 in thesecond vaporization space 116b and thesecond vaporization space 116b.

제 1 기화공간(116a)의 상부에 설치되어 있는 주입구(128)를 통하여 액체 상태의 소오스 물질(112)와 제 1 캐리어 가스가 공급되고, 제 1 기화공간(116a)의 주변에는 제 1 외부히터(172)가 설치된다. 그리고, 주입구(128)와 제 1 기화공간(116a)의 사이에는 제 1 오리피스(140a)가 설치되어, 주입구(128)를 통하여 공급되는 소오스 물질(112)을 제 1 기화공간(116a)에서 1 차 기화시킨다. 제 1 기화공간(116a)와 제 2 기화공간(116b)의 사이에는 제 2 캐리어 가스가 공급되는 완충공간(174)이 위치하고, 제 2 완충공간(174)와 제 2 기화공간(116b)의 사이에는 제 2 오리피스(140b)가 설치된다. 제 1 기화공간(116a)으로부터 공급되는 소오스 물질(112)을 제 2 기화공간(116b)에서 2 차 기화시킨다. 제 2 기화공간(116b)의 주변에는 제 2 외부히터(176)가 설치된다.Thesource material 112 and the first carrier gas in a liquid state are supplied through theinjection hole 128 provided in the upper portion of thefirst vaporization space 116a, and the first external heater is disposed around the first vaporization space 116a. 172 is installed. In addition, afirst orifice 140a is installed between theinjection hole 128 and thefirst vaporization space 116a, so that thesource material 112 supplied through theinjection hole 128 is 1 in thefirst vaporization space 116a. Car vaporize. Between thefirst vaporization space 116a and thesecond vaporization space 116b, abuffer space 174 to which the second carrier gas is supplied is located, and between thesecond buffer space 174 and thesecond vaporization space 116b. Thesecond orifice 140b is installed therein. Thesource material 112 supplied from thefirst vaporization space 116a is secondarily vaporized in thesecond vaporization space 116b. A secondexternal heater 176 is installed around thesecond vaporization space 116b.

제 2 기화공간(116b)의 하부에는 다수의 홀(180)을 가지는 카트리지 히터(182)가 배치되어, 제 2 기화공간(116b)에서 기화되지 않은 소오스 물질(112)이 카트리지 히터(182)의 다수의 홀(180)을 통과하면서 완전히 기화되어, 기화기(116)의 하부에 연결되어 있는 챔버 연결부(136)를 통하여, 기화상태의 소오스 물질(112)을 공정챔버(110)로 공급한다. 그리고, 공정초기에는 공급유량이 안정되지 않은 제 1 및 제 2 캐리어 가스를 공정챔버(110)로 공급하지 않고 기화기(116)의 하부에 연결되어 있는 펌핑 라인(126)을 통하여 트랩장치(124)로 공급한다. 그리고, 카트리지 히터(182)는 제 2 외부히터(176)와 별도로 제어된다.Acartridge heater 182 having a plurality ofholes 180 is disposed below thesecond vaporization space 116b, so that thesource material 112 that is not vaporized in thesecond vaporization space 116b is disposed in thecartridge heater 182. The vaporizedsource material 112 is supplied to theprocess chamber 110 through thechamber connection part 136 which is completely vaporized while passing through theholes 180 and connected to the lower part of thevaporizer 116. In the initial stage of the process, thetrap apparatus 124 is provided through apumping line 126 connected to the lower portion of thevaporizer 116 without supplying the first and second carrier gases whose supply flow rate is not stable to theprocess chamber 110. To supply. Thecartridge heater 182 is controlled separately from the secondexternal heater 176.

도 1은 종래기술에 따른 기화기를 사용하는 증착장치의 개략도1 is a schematic diagram of a deposition apparatus using a vaporizer according to the prior art

도 2는 종래기술에 따른 기화기의 개략도2 is a schematic view of a vaporizer according to the prior art

도 3은 본 발명에 따른 기화기를 사용하는 증착장치의 개략도3 is a schematic view of a deposition apparatus using a vaporizer according to the present invention;

도 4는 본 발명에 따른 기화기의 개략도4 is a schematic diagram of a vaporizer according to the present invention;

도 5는 본 발명에 따른 카트리지 히터의 개략도5 is a schematic view of a cartridge heater according to the present invention.

Claims (10)

Translated fromKorean

소오스 물질을 공급받아, 상기 소오스 물질을 1 차 기화시키는 제 1 기화공간과, 상기 제 1 기화공간으로부터 1 차 기화된 소오스 물질을 공급받아 2 차 기화시키는 제 2 기화공간을 포함하는 기화기;A vaporizer including a first vaporization space for receiving a source material, and a first vaporization space for first vaporizing the source material, and a second vaporization space for receiving a first vaporized source material and second vaporization from the first vaporization space;상기 기화기로부터 상기 소오스 물질을 공급받아, 기판 상에 박막을 증착시키는 공정챔버;A process chamber receiving the source material from the vaporizer and depositing a thin film on a substrate;를 포함하는 것을 특징으로 하는 기화기를 가지는 증착장치.Deposition apparatus having a vaporizer characterized in that it comprises a.제 1 항에 있어서,The method of claim 1,상기 제 1 기화공간에 상기 소오스 물질과 제 1 캐리어 가스를 공급하고, 상기 제 2 기화공간에 1 차 기화된 상기 소오스 물질과 제 2 캐리어 가스를 공급하는 것을 특징으로 하는 기화기를 가지는 증착장치.And the source material and the first carrier gas are supplied to the first vaporization space, and the source material and the second carrier gas which are primarily vaporized are supplied to the second vaporization space.제 2 항에 있어서,The method of claim 2,상기 제 2 캐리어 가스는 상기 제 1 캐리어 가스보다 온도가 더 높은 것을 특징으로 하는 기화기를 가지는 증착장치.And the second carrier gas has a higher temperature than the first carrier gas.제 2 항에 있어서,The method of claim 2,상기 제 1 기화공간과 상기 제 2 기화공간의 사이에, 상기 제 2 캐리어 가스가 공급되는 완충공간이 설치되는 것을 특징으로 하는 기화기를 가지는 증착장치.And a buffer space in which the second carrier gas is supplied between the first vaporization space and the second vaporization space.제 1 항에 있어서,The method of claim 1,상기 제 1 및 상기 제 2 기화공간의 주위에 각각 제 1 및 제 2 외부히터가 설치되고, 상기 제 2 기화공간의 하부에 제 3 외부히터가 설치되는 것을 특징으로 하는 기화기를 가지는 증착장치.And a first external heater and a second external heater respectively disposed around the first and second vaporization spaces, and a third external heater is installed below the second vaporization space.제 1 항에 있어서,The method of claim 1,상기 제 3 외부히터는 상기 제 2 외부히터와 별도로 제어되고, 상기 제 2 기화공간의 하부에 다수의 홀을 가지는 카트리지 히터를 설치하는 것을 특징으로 하는 기화기를 가지는 증착장치.The third external heater is controlled separately from the second external heater, the vapor deposition apparatus having a vaporizer, characterized in that for installing a cartridge heater having a plurality of holes in the lower portion of the second vaporization space.제 6 항에 있어서,The method of claim 6,상기 카트리지 히터를 통과한 상기 소오스 물질이 상기 공정챔버로 공급되는 것을 특징으로 하는 기화기를 가지는 증착장치.And the source material passing through the cartridge heater is supplied to the process chamber.제 1 항에 있어서,The method of claim 1,상기 공정챔버에 반응가스를 공급하기 위한 반응가스 공급부를 포함하는 것을 특징으로 하는 기화기를 가지는 증착장치.And a reaction gas supply unit for supplying a reaction gas to the process chamber.소오스 물질이 공급받아, 상기 소오스 물질을 1 차 기화시키는 제 1 기화공간;A first vaporization space supplied with a source material to vaporize the source material primarily;상기 제 1 기화공간으로부터 1 차 기화된 소오스 물질을 공급받아 2 차 기화시키는 제 2 기화공간을 포함하는 기화기;A vaporizer including a second vaporization space for receiving a first vaporized source material from the first vaporization space and performing second vaporization;를 포함하는 것을 특징으로 하는 기화기.Carburetor comprising a.제 9 항에 있어서,The method of claim 9,상기 제 1 기화공간에 상기 소오스 물질과 동시에 제 1 캐리어 가스가 공급되고, 상기 제 2 기화공간에 1 차 기화된 상기 소오스 물질과 동시에 제 2 캐리어 가스가 공급되는 것을 특징으로 하는 기화기.And a first carrier gas is supplied to the first vaporization space simultaneously with the source material, and a second carrier gas is simultaneously supplied to the second vaporization space simultaneously with the source material vaporized.

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