KR102555693B1 - 원자층 박막 증착을 이용한 쿼츠튜브 코팅 장치 - Google Patents

원자층 박막 증착을 이용한 쿼츠튜브 코팅 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 원자층 박막 증착을 이용한 쿼츠튜브 코팅 장치에 관한 것으로서, 쿼츠 튜브의 PM 주기를 증가시키기 위해 쿼츠 튜브의 내측 면을 ALD 박막 코팅으로 균일하게 코팅하는 원자층 박막 증착을 이용한 쿼츠튜브 코팅 장치에 관한 것이다. 이를 위해 웨이퍼 열 확산공정시에 웨이퍼의 온도를 유지시켜주는 쿼츠튜브, 쿼츠튜브의 내측으로 배치됨으로써 쿼츠튜브와 함께 원자층 박막 증착공간이 형성되도록 하는 원자층 증착 지그부, 원자층 증착 지그부의 지지에 따라 원자층 증착 지그부의 하부면과의 사이 공간에 원자층 박막 증착 가스 배기공간이 형성되도록 하는 지그 지지부를 포함하는 것을 특징으로 하는 원자층 박막 증착을 이용한 쿼츠튜브 코팅 장치가 개시된다.

Description

원자층 박막 증착을 이용한 쿼츠튜브 코팅 장치{Quartz tube coating apparatus}
본 발명은 원자층 박막 증착을 이용한 쿼츠튜브 코팅 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 쿼츠 튜브의 PM 주기를 증가시키기 위해 쿼츠 튜브의 내측 면을 ALD 박막 코팅으로 균일하게 코팅하는 원자층 박막 증착을 이용한 쿼츠튜브 코팅 장치에 관한 것이다.
쿼츠 튜브는 고온에 강한 특성이 있어 반도체 소자를 제작하는 공정 중에서 CVD, 확산 공정에 사용된다. 쿼츠 튜브가 반도체 제조 공정에 사용되면 실리콘을 포함한 공정막 부산물이 쿼츠 튜브에 지속적으로 부착되며, 이에 따라 공정막 부산물이 쿼츠 튜브의 표면에 부착되어 얇은 막을 형성하고 공정 환경의 변화에 따라 부착된 얇은 막이 열 팽창계수의 차이로 인해 균열되거나 파티클이 발생하여 주기적인 세정 공정(PM 공정)을 진행하여야 한다. 그러나 쿼츠 튜브의 인-시츄(in-siu) 세정 방법이 없어 익스-시츄(ex-situ) 방식으로 진행하고 있으나 익스-시츄 방식은 세정 시간이 늘어나는 만큼 공정 중단 시간이 늘어나는 문제점이 있다.
또한, 세정 공정은 불산을 비롯한 강산 용액이 사용되고 있으나 과도하게 식각 되는 문제점이 있고, 반복적으로 세정 공정을 진행하면 세정에 따라 쿼츠 튜브의 무게와 표면 상태변화를 초래하여 공정 불량을 야기하는 문제점이 있다.
KR 10-1043362
따라서, 본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, ALD 박막 코팅으로 쿼츠 튜브의 내벽에 얇고 균일한 박막을 코팅함으로써 쿼츠 튜브의 과부식, 균열을 방지(내산화성을 갖음)하고 또한 PM 주기를 증가시켜 생산 비용 절감을 제공하는데 그 목적이 있다.
그러나, 본 발명의 목적들은 상기에 언급된 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
전술한 본 발명의 목적은, 웨이퍼 열 확산공정시에 웨이퍼의 온도를 유지시켜주는 쿼츠튜브, 쿼츠튜브의 내측으로 배치됨으로써 쿼츠튜브와 함께 원자층 박막 증착공간이 형성되도록 하는 원자층 증착 지그부, 원자층 증착 지그부의 지지에 따라 원자층 증착 지그부의 하부면과의 사이 공간에 원자층 박막 증착 가스 배기공간이 형성되도록 하는 지그 지지부를 포함하는 것을 특징으로 하는 원자층 박막 증착을 이용한 쿼츠튜브 코팅 장치를 제공함으로써 달성될 수 있다.
또한, 쿼츠튜브, 원자층 증착 지그부, 지그 지지부에 의해 형성되는 원자층 박막 증착공간과 원자층 박막 증착 가스 배기공간은 외부와 기밀이 유지되도록 형성되며, 원자층 박막 증착공간을 따라 흐른 원자층 박막 증착 가스가 쿼츠튜브의 내측면을 코팅한 후에 원자층 박막 증착 가스 배기공간에 모이며, 원자층 박막 증착공간은 쿼츠튜브의 내측 면이 코팅되도록 형성된 공간이다.
또한, 쿼츠튜브의 외 측에 배치되어 원자층 박막 증착시에 균일한 열을 제공해주는 히터부, 원자층 박막 증착 가스를 순차적으로 공급하는 원자층 증착 공급부를 더 포함한다.
또한, 지그 지지부는 원자층 증착 지그부를 지지함으로써 원자층 박막 증착공간과 원자층 박막 증착 가스 배기공간이 형성되도록 하는 지지부, 원자층 박막 증착 가스가 공급되는 통로를 제공하는 공급 통로, 원자층 박막 증착 가스가 배기 되는 통로를 제공하는 배기 통로를 포함한다.
또한, 지그 지지부의 공급 통로 및 원자층 증착 지그부를 관통하여 배치됨으로써 원자층 박막 증착공간과 연통되는 원자층 증착 공급관, 지그 지지부의 배기 통로 상에 배치됨으로써 원자층 박막 증착 가스 배기공간과 연통되는 원자층 증착 배기관을 더 포함한다.
또한, 원자층 증착 공급부에서 공급된 원자층 박막 증착 가스가 하측에서 상측 방향으로 원자층 증착 공급관을 통해 원자층 박막 증착공간으로 확산되며, 원자층 박막 증착공간으로 확산된 원자층 박막 증착 가스가 중력에 의해 원자층 박막 증착 가스 배기공간에 모여서 원자층 증착 배기관을 통해 배출된다.
또한, 지그 지지부는 원자층 증착 지그부를 지지함으로써 원자층 박막 증착공간과 원자층 박막 증착 가스 배기공간이 형성되도록 하는 지지부, 원자층 박막 증착 가스가 배기 되는 통로를 제공하는 배기 통로를 포함한다.
또한, 원자층 박막 증착공간과 연통되는 원자층 증착 공급관, 지그 지지부의 배기 통로 상에 배치됨으로써 원자층 박막 증착 가스 배기공간과 연통되는 원자층 증착 배기관을 더 포함한다.
또한, 원자층 증착 공급부에서 공급된 원자층 박막 증착 가스가 상측에서 하측 방향으로 원자층 증착 공급관을 통해 원자층 박막 증착공간으로 공급 확산되며, 원자층 박막 증착공간으로 확산된 원자층 박막 증착 가스가 중력에 의해 원자층 박막 증착 가스 배기공간에 모여서 원자층 증착 배기관을 통해 배출된다.
전술한 바와 같은 본 발명에 의하면 ALD 박막 코팅으로 쿼츠 튜브의 내벽에 얇고 균일한 박막을 코팅함으로써 쿼츠 튜브의 과부식, 균열을 방지(내산화성을 갖음)하고 또한 PM 주기를 증가시켜 생산 비용 절감 효과가 있다.
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 일실시예를 예시하는 것이며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석 되어서는 아니 된다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 원자층 박막 증착을 이용한 쿼츠튜브 코팅 장치의 대략적인 구성을 도시한 도면이고,
도 2는 본 발명의 제2 실시예에 따른 원자층 박막 증착을 이용한 쿼츠튜브 코팅 장치의 대략적인 구성을 도시한 도면이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일실시예에 대해서 설명한다. 또한, 이하에 설명하는 일실시예는 특허청구범위에 기재된 본 발명의 내용을 부당하게 한정하지 않으며, 본 실시 형태에서 설명되는 구성 전체가 본 발명의 해결 수단으로서 필수적이라고는 할 수 없다. 또한, 종래 기술 및 당업자에게 자명한 사항은 설명을 생략할 수도 있으며, 이러한 생략된 구성요소(방법) 및 기능의 설명은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 아니하는 범위내에서 충분히 참조될 수 있을 것이다.
(제1 실시예)
본 발명의 제1 실시예에 따른 원자층 박막 증착을 이용한 쿼츠튜브 코팅 장치(100)는 도 1에 도시된 바와 같이 쿼츠 튜브(110), 원자층 증착 지그부(120), 지그 지지부(130), 히터부(140), 원자층 증착 공급부(160)를 대략 포함한다.
쿼츠 튜브(110)는 웨이퍼 열 확산공정시에 웨이퍼의 온도를 유지시켜준다. 일예로서 쿼츠 튜브(110)는 웨이퍼가 적층된 보트(도면 미도시)의 외곽에 배치되어 히터(도면 미도시)의 복사열을 전달함으로써 웨이퍼의 온도를 일정하게 유지시켜 준다. 쿼츠 튜브는 히터의 고온에 견더야 하기 때문에 석영으로 이루어진다.
쿼츠 튜브(110)의 PM 주기를 증가시키기 위해 쿼츠 튜브(110)의 내측 면에 원자층 증착 방식(ALD 방식)을 이용하여 코팅하는 것이 바람직하며 이때 쿼츠 튜브(110)의 내측 면에 코팅되는 박막은 균일하게 이루어져야 한다. 따라서 균일한 원자층 박막 증착을 위해 쿼츠 튜브(110)의 내측에 원자층 증착 지그부(120)를 배치한다.
원자층 증착 지그부(120)는 도 1에 도시된 바와 같이 원자층 박막 증착공간(11)이 형성되도록 쿼츠 튜브(110)의 내측에 배치된다. 원자층 박막 증착공간(11)은 외부와 기밀이 유지되어 원자층 박막 증착 가스(21)가 원자층 박막 증착공간(11) 상에서 확산될 수 있다. 원자층 증착 지그부(120)는 원자층 박막 증착 가스(21)가 원활하게 확산되기 위해 쿼츠 튜브(110)와 동일한 형상으로 이루어지는 것이 바람직하나 꼭 이에 한정되는 것은 아니다. 원자층 증착 지그부(120)는 후술하는 제1,2 지지부(130a,130b)에 의해 지지가 되기 때문에 하부영역에 원자층 박막 증착 가스 배기공간(12)이 형성된다. 원자층 증착 지그부(120)는 원자층 증착 공급관(151)이 통과되도록 하부면에 공급관 관통홈이 형성된다.
지그 지지부(130)는 원자층 증착 지그부(120)를 지지하기 위해 제1,2 지지부(130a,130b)를 포함한다. 제1,2 지지부(130a,130b)는 원자층 증착 지그부(120)를 지지하면서 원자층 증착 지그부(120)의 하부영역에 원자층 박막 증착 가스 배기공간(12)이 형성되도록 한다.
지그 지지부(130)의 몸체에는 공급 통로(131)와 제1,2 배기 통로(132,133)가 형성된다. 공급 통로(131)에는 후술하는 원자층 증착 공급관(151)이 배치되며, 제1,2 배기 통로(132,133)에는 제1,2 원자층 증착 배기관(152a,152b)이 배치된다.
원자층 증착 공급관(151)은 원자층 증착 공급부(160)에서 공급된 원자층 박막 증착 가스(21)를 원자층 박막 증착공간(11)으로 전달한다. 원자층 증착 공급관(151)은 원자층 박막 증착공간(11)으로 원자층 박막 증착 가스(21)를 전달하기 위해 지그 지지부(130)의 공급 통로(131) 상에 삽입 배치되며, 원자층 증착 지그부(120)의 하부 면에 형성된 공급관 관통홈을 통과한다. 이에 따라 도 1에 도시된 바와 같이 원자층 증착 공급관(151)을 따라 하측에서 상측 방향으로 이동한 원자층 박막 증착 가스(21)가 원자층 증착 공급관과 서로 연통된 원자층 박막 증착공간(11)에 전달된다.
또한, 원자층 박막 증착공간(11)의 상측 중심영역으로 공급된 원자층 박막 증착 가스(21)는 다시 중심에서 멀어지는 방향으로 원자층 박막 증착공간(11)을 따라 이동 및 확산되며 중력에 의해 하측 방향으로 이동한다, 이에 따라 쿼츠 튜브(110)의 내측면이 원자층 박막 코팅된다.
하측 방향으로 이동한 원자층 박막 증착 가스(21)는 원자층 증착 지그부(120)의 하부 면에 형성된 원자층 박막 증착 가스 배기공간(12)으로 모이며, 원자층 박막 증착 가스 배기공간(12)과 서로 연통된 제1,2 원자층 증착 배기관(152a,152b)을 통해 외부로 배기된다.
원자층 증착 공급부(160)는 전구체 공급부(161), 반응가스 공급부(162), 퍼지가스 공급부(163), 분사량 조절부(164)를 포함한다. 원자층 증착(ALD)을 하기 위해서는 먼저, 전구체 공급부(161)를 통해 전구체를 원자층 박막 증착공간(11)으로 공급하고, 뒤이어 반응가스 공급부(162)를 통해 전구체와 반응하는 반응가스를 원자층 박막 증착공간(11)으로 공급한다. 마지막으로 퍼지가스 공급부(163)를 통해 퍼지가스를 원자층 박막 증착공간(11)으로 공급함으로써 반응하지 않고 남은 전구체 또는 반응가스를 외부로 배출시킨다. 분사량 조절부(164)는 전구체, 반응가스 또는 퍼지가스의 분사량을 조절한다.
히터부(140)는 쿼츠 튜브(110)의 외 측에 배치되어 원자층 증착시에 균일한 열을 제공한다. 히터부(140)는 바람직하게는 쿼츠 튜브의 외 측을 감싸도록 배치된다.
(제2 실시예)
본 발명의 제2 실시예에 따른 원자층 박막 증착을 이용한 쿼츠튜브 코팅 장치(200)는 도 2에 도시된 바와 같이 쿼츠 튜브(210), 원자층 증착 지그부(220), 지그 지지부(230), 히터부(240), 원자층 증착 공급부(260)를 대략 포함한다. 이하에서는 본 발명의 제1 실시예와 동일한 내용은 제1 실시예의 설명에 갈음하기로 하고 첨부된 도 2를 참조하여 설명하기로 한다.
쿼츠 튜브(210), 원자층 증착 지그부(220), 히터부(240), 원자층 증착 공급부(260), 제1,2 지지부(230a,230b)는 제1 실시예와 동일하므로 제1 실시예의 설명에 갈음하기로 한다 .
도 2에 도시된 바와 같이 지그 지지부(230)는 제1,2 지지부(230a,230b)를 포함한다. 지그 지지부(230) 몸체에 형성된 배기 통로(231)는 원자층 증착 배기관(252)이 삽입 배치된다.
원자층 증착 공급관(251)은 공급하는 원자층 박막 증착 가스(21)가 상측에서 하측 방향으로 원자층 박막 증착공간(11)의 상측 중심영역에 공급되도록 한다. 또한, 원자층 박막 증착공간(11)의 상측 중심영역으로 공급된 원자층 박막 증착 가스(21)는 다시 중심에서 멀어지는 방향으로 원자층 박막 증착공간(11)을 따라 이동 및 확산되며 중력에 의해 하측 방향으로 이동한다, 이에 따라 쿼츠 튜브(110)의 내측 면이 원자층 박막 코팅된다.
원자층 증착 배기관(252)은 지그 지지부(230)의 몸체에 형성된 배기 통로(231)에 삽입 배치된다. 이에 따라 원자층 박막 증착 가스 배기공간(12)과 서로 연통된다. 따라서 중력에 의해 원자층 증착 지그부(220)의 하부영역으로 이동한 원자층 박막 증착 가스(21)는 원자층 박막 증착 가스 배기공간(12)으로 모이면서 서로 연통된 원자층 증착 배기관(253)을 통해 외부로 배기한다.
한편, 본 발명에서 사용되는 전구체는 Halide precursors(할로겐계 화합물)로서 TiCl4, HfCl4, WF6, CuCl, NbCl5, Alkyl precursors(유기 화합물)로서 TMA (CH3)3Al, (C2H5)2Zn, TEMAZr, Alkoxide precursors(수산기 화합물)로서 Al(OEt)3, AlMe2(OtPr), B(OMe)3, Hf(OtBu)4, Nb(OEt)5, Si(OEt)4, Si(OtBu)3OH, Si(OtPe)3OH, Ta(OEt)5, Ti(OEt)4, Ti(OMe)4, Ti(OtPr)4, VO(OtPr)3, Cp(Me)CpZr(OEt)2 중 어느 하나일 수 있다.
또한, 반응가스는 H2O, 산소, 또는 오존 등이 사용될 수 있다.
또한, 퍼지가스는 아르곤, 질소, 또는 헬륨 등의 불활성 퍼지 가스를 사용할 수 있다.
상술한, 전구체 및 반응가스의 조합에 따라 Al2O3, SiO2, TiO2, SiC 등 다양한 원자층 박막 코팅이 쿼츠 튜브 내측면에 형성될 수 있다.
(원자층 박막 코팅 방법)
원자층 증착 공급부의 전구체 공급부(161,261)에서 기 선택된 전구체를 원자층 증착 공급관(151,251)을 통해 원자층 박막 증착공간(11)의 상부 중앙영역에 공급한다. 상부 중앙영역에 공급된 전구체는 원자층 박막 증착공간(11)의 상부 중앙영역에서 외측 방향으로 이동 및 확산되고, 다시 하측 방향으로 중력에 의해 이동한다. 중력에 의해 이동된 전구체(이 경우의 전구체는 쿼츠 튜브(110,210)의 내벽에 증착된 전구체 이외의 전구체를 의미함)는 원자층 증착 배기관(152a,152b,252)을 통해 외부로 배기된다.
다음으로, 원자층 증착 공급부의 반응가스 공급부(162,262)는 기 선택된 반응가스를 전구체 공급과 동일한 방식으로 원자층 박막 증착공간(11)에 공급한다. 공급된 반응가스는 쿼츠 튜브의 내벽에 증착된 전구체와 반응하여 새로운 원자층 박막을 형성하고, 이에 따라 쿼츠 튜브(110,210)의 내벽에 원하는 원자층 박막이 코팅된다.
다음으로, 원자층 증착 공급부의 퍼지가스 공급부(163,263)는 기 선택된 퍼지가스를 상술한 전구체 또는 반응가스 공급과 동일한 방식으로 원자층 박막 증착공간(11)에 공급한다. 퍼지가스의 공급에 따라 반응하지 않고 남은 전구체 또는 반응가스를 원자층 증착 배기관(152a,152b,252)을 통해 외부로 배기한다.
본 발명을 설명함에 있어 종래 기술 및 당업자에게 자명한 사항은 설명을 생략할 수도 있으며, 이러한 생략된 구성요소(방법) 및 기능의 설명은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 아니하는 범위내에서 충분히 참조될 수 있을 것이다. 또한, 상술한 본 발명의 구성요소는 본 발명의 설명의 편의를 위하여 설명하였을 뿐 여기에서 설명되지 아니한 구성요소가 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 아니하는 범위내에서 추가될 수 있다.
상술한 각부의 구성 및 기능에 대한 설명은 설명의 편의를 위하여 서로 분리하여 설명하였을 뿐 필요에 따라 어느 한 구성 및 기능이 다른 구성요소로 통합되어 구현되거나, 또는 더 세분화되어 구현될 수도 있다.
이상, 본 발명의 일실시예를 참조하여 설명했지만, 본 발명이 이것에 한정되지는 않으며, 다양한 변형 및 응용이 가능하다. 즉, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에서 많은 변형이 가능한 것을 당업자는 용이하게 이해할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명과 관련된 공지 기능 및 그 구성 또는 본 발명의 각 구성에 대한 결합관계에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는, 그 구체적인 설명을 생략하였음에 유의해야 할 것이다.
11 : 원자층 박막 증착공간
12 : 원자층 박막 증착 가스 배기공간
21 : 원자층 박막 증착 가스(전구체,반응가스,퍼지가스)
100 : 제1 쿼츠튜브
110 : 쿼츠 튜브
111 : 쿼츠 튜브의 내부 둘레면
120 : 원자층 증착 지그부
130 : 지그 지지부
130a : 제1 지지부
130b : 제2 지지부
131 : 공급 통로
132 : 제1 배기 통로
133 : 제2 배기 통로
140 : 히터부
151 : 원자층 증착 공급관
152a : 제1 원자층 증착 배기관
152b : 제2 원자층 증착 배기관
160 : 원자층 증착 공급부
161 : 전구체 공급부
162 : 반응가스 공급부
163 : 퍼지가스 공급부
164 : 분사량 조절부
200 : 제2 쿼츠튜브
210 : 쿼츠 튜브
211 : 쿼츠 튜브의 내부 둘레면
220 : 원자층 증착 지그부
230 : 지그 지지부
230a : 제1 지지부
230b : 제2 지지부
231 : 배기 통로
240 : 히터부
251 : 원자층 증착 공급관
252 : 원자층 증착 배기관
260 : 원자층 증착 공급부
261 : 전구체 공급부
262 : 반응가스 공급부
263 : 퍼지가스 공급부
264 : 분사량 조절부

Claims (9)

  1. 웨이퍼 열 확산공정시에 상기 웨이퍼의 온도를 유지시켜주는 쿼츠튜브,
    상기 쿼츠튜브의 내측 둘레방향을 따라 배치됨으로써 상기 쿼츠튜브와 함께 상기 쿼츠튜브의 내측공간에 원자층 박막 증착 공간이 형성되도록 하여 원자층 박막 증착 가스가 상기 원자층 박막 증착 공간상에서 확산되도록 하는 원자층 증착 지그부,
    상기 원자층 증착 지그부의 하부면에서 상기 원자층 증착 지그부를 지지함으로써 원자층 증착 지그부의 하부면과의 사이 공간에 원자층 박막 증착 가스 배기공간이 형성되도록 하는 지그 지지부를 포함하며,
    상기 지그 지지부는,
    상기 원자층 증착 지그부를 지지함으로써 상기 원자층 박막 증착공간과 원자층 박막 증착 가스 배기공간이 형성되도록 하는 지지부,
    상기 원자층 박막 증착 가스가 공급되는 통로를 제공하며, 상기 원자층 증착 지그부의 중심과 서로 연통됨으로써 상기 중심을 통과한 상기 원자층 박막 증착 가스가 상기 원자층 박막 증착공간으로 확산되도록 하는 공급 통로,
    상기 공급 통로를 통해 공급된 상기 원자층 박막 증착 가스가 상기 원자층 박막 증착공간에서 확산된 후에 상기 원자층 박막 증착 가스 배기공간에 모여서 외부로 배기되는 통로를 제공하는 배기 통로를 포함하는 것을 특징으로 하는 원자층 박막 증착을 이용한 쿼츠튜브 코팅 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 쿼츠튜브, 원자층 증착 지그부, 지그 지지부에 의해 형성되는 원자층 박막 증착공간과 원자층 박막 증착 가스 배기공간은 외부와 기밀이 유지되도록 형성되며,
    상기 원자층 박막 증착공간을 따라 흐른 원자층 박막 증착 가스가 상기 쿼츠튜브의 내측면을 코팅한 후에 상기 원자층 박막 증착 가스 배기공간에 모이며,
    상기 원자층 박막 증착공간은,
    상기 쿼츠튜브의 내측 면이 코팅되도록 형성된 공간인 것을 특징으로 하는 원자층 박막 증착을 이용한 쿼츠튜브 코팅 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 쿼츠튜브의 외 측에 배치되어 원자층 박막 증착시에 균일한 열을 제공해주는 히터부,
    상기 원자층 박막 증착 가스를 순차적으로 공급하는 원자층 증착 공급부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 원자층 박막 증착을 이용한 쿼츠튜브 코팅 장치.
  4. 삭제
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 지그 지지부의 공급 통로 및 원자층 증착 지그부를 관통하여 배치됨으로써 상기 원자층 박막 증착공간과 연통되는 원자층 증착 공급관,
    상기 지그 지지부의 배기 통로 상에 배치됨으로써 상기 원자층 박막 증착 가스 배기공간과 연통되는 원자층 증착 배기관을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 원자층 박막 증착을 이용한 쿼츠튜브 코팅 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 원자층 증착 공급부에서 공급된 원자층 박막 증착 가스가 하측에서 상측 방향으로 상기 원자층 증착 공급관을 통해 상기 원자층 박막 증착공간으로 확산되며,
    상기 원자층 박막 증착공간으로 확산된 원자층 박막 증착 가스가 중력에 의해 상기 원자층 박막 증착 가스 배기공간에 모여서 상기 원자층 증착 배기관을 통해 배출되는 것을 특징으로 하는 원자층 박막 증착을 이용한 쿼츠튜브 코팅 장치.
  7. 삭제
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 원자층 박막 증착공간과 연통되는 원자층 증착 공급관,
    상기 지그 지지부의 배기 통로 상에 배치됨으로써 상기 원자층 박막 증착 가스 배기공간과 연통되는 원자층 증착 배기관을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 원자층 박막 증착을 이용한 쿼츠튜브 코팅 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 원자층 증착 공급부에서 공급된 원자층 박막 증착 가스가 상측에서 하측 방향으로 상기 원자층 증착 공급관을 통해 상기 원자층 박막 증착공간으로 공급 확산되며,
    상기 원자층 박막 증착공간으로 확산된 원자층 박막 증착 가스가 중력에 의해 상기 원자층 박막 증착 가스 배기공간에 모여서 상기 원자층 증착 배기관을 통해 배출되는 것을 특징으로 하는 원자층 박막 증착을 이용한 쿼츠튜브 코팅 장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FI104383B (fi) * 1997-12-09 2000-01-14 Fortum Oil & Gas Oy Menetelmä laitteistojen sisäpintojen päällystämiseksi
KR101043362B1 (ko) 2008-11-05 2011-06-21 영창케미칼 주식회사 석영 튜브 세정액 조성물 및 이를 이용한 세정 방법

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002313740A (ja) * 2001-04-17 2002-10-25 Seiko Epson Corp 半導体製造装置

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