KR20220030862A

KR20220030862A - Cyclon-type vaporizer

Info

Publication number: KR20220030862A
Application number: KR1020210032853A
Authority: KR
Inventors: 신현국; 김대현; 이영종; 이희준; 정근태; 윤성한; 오진욱; 신은영; 김민호
Original assignee: (주)지오엘리먼트
Priority date: 2020-08-28
Filing date: 2021-03-12
Publication date: 2022-03-11
Also published as: KR102553047B1

Abstract

The present invention relates to a cyclone type vaporizer. According to one embodiment, the cyclone type vaporizer is provided, and comprises: a first cyclone unit thermally coupled to a heater; an injection unit receiving a carrier gas and a precursor to be provided to the first cyclone unit; and a first nozzle for spraying a fluid - the carrier gas and the precursor - of the injection unit to the first cyclone unit. Provided is the cyclone type vaporizer capable of maintaining a constant vaporization amount.

Description

싸이클론 방식의 베이퍼라이저{CYCLON-TYPE VAPORIZER}Cyclone type vaporizer {CYCLON-TYPE VAPORIZER}

본 발명은 싸이클론 방식의 베이퍼라이저에 관한 것이다. The present invention relates to a cyclone type vaporizer.

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) and atomic layer deposition (ALD), which coat a thin film essential in the manufacturing process of electronic materials such as semiconductors, displays, and light emitting diodes, are gas, liquid, or Supplied in solid form.

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 raw materials in the form of gas, it is used as a method that can supply a certain amount by controlling the pressure, but in the case of liquids or solids, since their own pressure is very low, most of them are put in an ampoule called a canister, After vaporization through steam generation through bubbling or heating, a method of supplying it to 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)에 공개된 것이 있다. Various techniques are known for a method of vaporizing a predetermined amount of a raw material in a liquid form into a canister and then using it, and various techniques are also known for vaporizing a raw material in a solid form. For example, there is one disclosed in Korean Patent Application Laid-Open No. 10-2010-0137016 (2010. 12. 29) as one of the prior art for vaporizing a solid raw material.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 기화량을 일정하게 유지할 수 있는 싸이클론 방식의 베이퍼라이저가 제공된다. According to an embodiment of the present invention, there is provided a cyclone type vaporizer capable of maintaining a constant vaporization amount.

일 실시예에 따르면, 히터와 열적으로 결합되어 있는 제1싸이클론부; 제1싸이클론부로 제공하기 위한 캐리어 가스와 전구체를 공급받는 주입부; 및 상기 주입부의 유체 - 캐리어 가스와 전구체 - 를 제1싸이클론부로 분사하기 위한 제1노즐;을 포함하는 싸이클론 방식의 베이퍼라이저가 제공된다.According to one embodiment, the first cyclone unit thermally coupled to the heater; an injection unit receiving a carrier gas and a precursor to be provided to the first cyclone unit; and a first nozzle for injecting the fluid of the injection unit - a carrier gas and a precursor - to the first cyclone unit;

본 발명의 일 실시예에 따르면, 기화되는 가스의 양을 일정하게 유지할 수 있게 된다. According to an embodiment of the present invention, it is possible to maintain a constant amount of vaporized gas.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 싸이클론 방식의 베이퍼라이저를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 제2실시예에 따른 싸이클론 방식의 베이퍼라이저를 설명하기 위한 도면이다.
도 3과 도 4는 본 발명의 제1실시예에 사용될 수 있는 주입부(M1)와 노즐을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 제2실시예에 사용될 수 있는 주입부(M1)와 노즐을 설명하기 위한 도면이다.
도 6 내지 도 8은 본 발명의 실시예들에 사용되는 싸이클론부의 예시적 구성을 설명하기 위한 도면들이다.
도 9와 도 10은 본 실시예에 따른 기화 공간(R)을 설명하기 위한 도면들이다.
도 11은 본 발명의 제3실시예에 따른 싸이클론 방식의 베이퍼라이저를 설명하기 위한 도면이다. 1 is a view for explaining a cyclone type vaporizer according to a first embodiment of the present invention.
2 is a view for explaining a cyclone type vaporizer according to a second embodiment of the present invention.
3 and 4 are views for explaining the injection unit M1 and the nozzle that can be used in the first embodiment of the present invention.
5 is a view for explaining the injection unit M1 and the nozzle that can be used in the second embodiment of the present invention.
6 to 8 are diagrams for explaining an exemplary configuration of a cyclone unit used in embodiments of the present invention.
9 and 10 are views for explaining the vaporization space R according to the present embodiment.
11 is a view for explaining a cyclone type vaporizer according to a third 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 easily understood through the following preferred embodiments in conjunction 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 disclosed subject matter may be thorough and complete, and that the spirit of the present invention may be sufficiently conveyed 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 thickness of the components is exaggerated or reduced for effective description of technical content.

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. In various embodiments of the present specification, terms such as first, second, etc. are used to describe various components, but these components should not be limited by these terms. These terms are only used to distinguish one component from another. 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 the embodiments and is not intended to limit the present invention. In this specification, the singular also includes the plural unless specifically stated otherwise in the phrase. As used herein, the terms 'comprises' and/or 'comprising' do not exclude the presence or addition of one or more other components.

용어Terms

본원 명세서에서, 용어 '유로'는 유체가 이동될 수 있는 공간을 의미하며, 예를 들면 배관과 같은 기구에 의해 제공될 수 있다.In the present specification, the term 'channel' means a space through which a fluid can move, and may be provided by, for example, a device such as a pipe.

본원 명세서에서, 용어 '유체'는 i) 전구체, 캐리어 가스, 전구체와 캐리어 가스의 혼합유체, 및 기화된 전구체 중 어느 하나를 지칭하거나 또는 ii) 전구체, 캐리어 가스, 전구체와 캐리어 가스의 혼합유체, 및 기화된 전구체 중 적어도 2개 이상을 지칭하는 것일 수 있다. As used herein, the term 'fluid' refers to any one of i) a precursor, a carrier gas, a mixed fluid of a precursor and a carrier gas, and a vaporized precursor, or ii) a precursor, a carrier gas, a mixed fluid of a precursor and a carrier gas, And it may refer to at least two or more of the vaporized precursor.

본원 명세서에서, 용어 '유체를 분리'한다고 함은 유체를 2개 이상의 흐름으로 분리하는 것을 의미한다. As used herein, the term 'separating a fluid' means separating a fluid into two or more streams.

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. As used herein, the term 'connection' (or 'communication') includes direct connection (or direct communication) and indirect connection (or indirect communication). A direct connection means that no other components are disposed between connected components, and an indirect connection indicates that one or more other components may be disposed between connected components.

본원 명세서에서 구성요소간의 위치 관계를 설명하기 위해 사용되는 '상부(위)', '하부(아래)', '하면', '상면', '측면', '밑면' 등의 표현은 절대적 기준으로서의 방향이나 위치를 의미하지 않으며, 각 도면을 참조하여 본 발명을 설명할 때 해당 도면을 기준으로 설명의 편의를 위해 사용되는 상대적 표현이다. Expressions such as 'top (top)', 'bottom (bottom)', 'bottom', 'top', 'side', 'bottom' used to describe the positional relationship between components in the present specification are absolute standards. It does not mean a direction or a position, and is a relative expression used for convenience of description with reference to the drawings when the present invention is described with reference to each drawing.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 싸이클론 방식의 베이퍼라이저를 설명하기 위한 도면이다. 1 is a view for explaining a cyclone type vaporizer according to a first embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 제1실시예에 따른 싸이클론 방식의 베이퍼라이저(이하, '제1실시예'라고 함)는 전구체를 유입 받아 일정하게 기화시킬 수 있다. Referring to FIG. 1 , the cyclone type vaporizer according to the first embodiment (hereinafter, referred to as 'first embodiment') may receive a precursor and vaporize it uniformly.

본원 명세서에서, '열적으로 결합'되어 있다고 함은 서로 또는 일방향으로 열이 이동될 수 있도록 직접 또는 간접적으로 연결되어 있음을 의미한다. As used herein, 'thermally coupled' means that they are directly or indirectly connected so that heat can be moved to each other or in one direction.

본원 발명의 실시예들에 따르면, '전구체'는 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), Molybdenum dichloride dioxide(MoO2Cl2), 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 embodiments of the present invention, the 'precursor' may be a solid source or a liquid source, for example, boron (B: boron), phosphorous (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: zirconium tetrachloride), indium trichloride (InCl3: indium trichloride), metal organic beta-diketonate complex (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(cyclopentadienyl)titanium diazide [bis(cyclopentadienyl)titanium diazide], tungsten carbonyl (Wx(CO)y: tungsten carbonyl), where x and y is a natural number), Molybdenum dichloride dioxide (MoO2Cl2), bis(cyclopentadienyl)ruthenium(II)[Ru(Cp)2: bis(cyclopentadienyl)ruthenium (II)], ruthenium trichloride (RuCl3: ruthenium trichloride), and/ Alternatively, it may be a material including tungsten chloride (WxCly) (where x and y are natural numbers). It should be appreciated by those skilled in the art that the sources described above 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 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다.According to an embodiment of the present invention, the carrier gas may be, for example, a fluid such as N 2 , Ar, and/or He, but is not limited thereto.

제1실시예에 따른 싸이클론 방식의 베이퍼라이저는 기화 가스를 처리 설비로 제공하기 위한 장치이다. 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 있으며, 본원 명세서에서는 종종 '챔버'라고 약칭되어 언급되기도 한다. A cyclone type vaporizer according to the first embodiment is an apparatus for providing vaporized gas to a treatment facility. Here, the processing facility may be, for example, a chemical vapor deposition (CVD) device or a device such as a process chamber of a semiconductor processing equipment such as an ion implanter, in this specification It is often referred to as abbreviated 'chamber'.

도 1을 참조하면, 제1실시예에 따른 싸이클론 방식의 베이퍼라이저는 싸이클론부(Ca), 싸이클론부(Ca)로 제공하기 위한 캐리어 가스와 전구체를 공급받는 주입부(M1), 및 주입부(M1)로부터 제공 받은 유체 - 캐리어 가스와 전구체 - 를 싸이클론부(Ca)로 분사하기 위한 노즐(N)을 포함한다. Referring to FIG. 1 , the cyclone type vaporizer according to the first embodiment includes a cyclone unit (Ca), an injection unit (M1) that receives a carrier gas and a precursor to be provided to the cyclone unit (Ca), and injection It includes a nozzle (N) for injecting the fluid - the carrier gas and the precursor - provided from the unit (M1) to the cyclone unit (Ca).

싸이클론부(Ca)는 기화 공간(R)을 형성하는 바디부(B)를 포함한다. 제1실시예의 싸이클론부(Ca)와 제2실시예의 싸이클론부(Cb)를 구별할 필요가 있을 경우, 싸이클론부(Ca)는 '제1 싸이클론부(Ca)'로 언급하고, 싸이클론부(Cb)는 '제2 싸이클론부(Cb)'로 언급하기로 한다. The cyclone part Ca includes a body part B that forms a vaporization space R. When it is necessary to distinguish the cyclone part (Ca) of the first embodiment and the cyclone part (Cb) of the second embodiment, the cyclone part (Ca) is referred to as a 'first cyclone part (Ca)', The cyclone part (Cb) will be referred to as a 'second cyclone part (Cb)'.

바디부(B)에는 기화 공간(R)에 존재하는 유체를 기화시키기 위해서 히터(B)가 열적으로 결합되어 있다. A heater (B) is thermally coupled to the body portion (B) in order to vaporize the fluid present in the vaporization space (R).

바디부(B)에는 기화 공간(R)과 연통되는 홀이 적어도 2개 이상이 형성되어 있다. 2개의 홀은 주입부(M1)의 유체를 기화 공간(R)으로 주입하기 위한 홀(이하, '주입홀')과 기화 공간(R)에서 기화되지 않고 남은 물질(유체나 입자)을 외부로 배출하기 위한 홀(이하, '배출홀')을 포함한다. 본 실시예에서 노즐(N)은 주입홀에 삽입되어 배치되어 있다. 노즐(N)은 주입부(M1)로부터 유체를 유입받아서 기화 공간(R)으로 분사한다. 노즐(N)의 길이(L)은 원추부(P1)의 길이(H)보다 작다. 즉, 원추부(P1)의 길이(H)가 노즐(N)의 길이(L)보다 길다. 노즐(N)에 대한 보다 상세한 설명은 도 9 내지 도 10의 설명을 참조하기 바란다. At least two or more holes communicating with the vaporization space (R) are formed in the body portion (B). The two holes are a hole (hereinafter, 'injection hole') for injecting the fluid of the injection unit M1 into the vaporization space R and a material (fluid or particle) remaining unvaporized in the vaporization space R to the outside. It includes a hole for discharging (hereinafter, 'discharge hole'). In this embodiment, the nozzle (N) is disposed to be inserted into the injection hole. The nozzle (N) receives the fluid from the injection unit (M1) and injects it into the vaporization space (R). The length L of the nozzle N is smaller than the length H of the cone P1. That is, the length H of the cone portion P1 is longer than the length L of the nozzle N. For a more detailed description of the nozzle N, refer to the description of FIGS. 9 to 10 .

기화 공간(R)은 원통부(G)와 원추부(P)를 포함한다. 원통부(G)는 상면(G1), 밑면(G2), 및 측면(G3)으로 정의될 수 있는 3차원 원통 형상의 공간이고, 원추부(P)는 밑면(P1), 측면(P2), 및 꼭지점(P3)으로 정의될 수 있는 3차원 원추 형상의 공간이다. 여기서, 원통부(G)와 원추부(P)는 공간을 의미하므로, 원통부(G)와 원추부(P)를 정의하는 밑면들(G2, P1), 측면들(G3, P2), 및 상면(G1)은 가상의 면이고, 꼭지점(P3)도 가상의 점이다. The vaporization space R includes a cylindrical portion G and a conical portion P. The cylindrical portion G is a space of a three-dimensional cylindrical shape that can be defined by an upper surface G1, a lower surface G2, and a side surface G3, and the conical portion P is a bottom surface P1, a side surface P2, and a three-dimensional conical space that can be defined by the vertex P3. Here, since the cylindrical portion G and the conical portion P mean space, the bottom surfaces G2 and P1, the side surfaces G3 and P2, and The upper surface G1 is a virtual surface, and the vertex P3 is also a virtual point.

본 실시예에서, 싸이클론부(Ca)의 기화 공간(R)의 상부는 3차원 원통 형상이고 하부 방향(y방향)으로 가면서 3차원 원추 형상을 가진다. 기화 공간(R)의 단면(x축과 z 축으로 이루어진 평면)은 원의 형상을 가진다. 기화 공간(R)은 상부로부터 하부로 갈수록 직경이 작아진다. In the present embodiment, the upper portion of the vaporization space R of the cyclone portion Ca has a three-dimensional cylindrical shape and has a three-dimensional conical shape while going in the lower direction (y-direction). The cross-section (plane consisting of the x-axis and the z-axis) of the vaporization space R has a circular shape. The vaporization space R becomes smaller in diameter from the upper part to the lower part.

본 실시예에서, 원통부(G)의 단면은 반드시 완벽한 원일 필요는 없으며, 대략 원으로 보이거나 타원이여도 본 발명에 사용될 수 있다. 또한, 원추부(P)의 단면도 반드시 완벽한 원일 필요는 없으며 대략 원으로 보이거나 타원이여도 본 발명에 사용될 수 있다.In the present embodiment, the cross section of the cylindrical portion G does not necessarily have to be a perfect circle, and even if it appears as a substantially circle or an ellipse, it may be used in the present invention. In addition, the cross section of the conical portion P does not necessarily have to be a perfect circle, and even if it appears as a substantially circle or an ellipse, it may be used in the present invention.

본 실시예에서, 주입홀은 원통부(G)와 연통되고, 배출홀은 원추부(P)와 연통된다. In this embodiment, the injection hole communicates with the cylindrical portion (G), the discharge hole communicates with the conical portion (P).

도 9와 도 10은 본 실시예에 따른 기화 공간(R)을 설명하기 위한 도면들이다. 도 9는 기화 공간(R)을 설명하기 위한 도면이고, 도 10은 상부에서 기화 공간(R)을 향해 바라본 모습을 설명하기 위한 도면이다. 도 9와 도 10을 참조하여 설명되는 기화 공간(R)은 제1실시예의 기화 공간(R)에 해당될 뿐만 아니라 다른 실시예들(예를 들면, 제2실시예와 제3실시예)의 기화 공간(R)에도 해당된다. 9 and 10 are views for explaining the vaporization space (R) according to the present embodiment. 9 is a view for explaining the vaporization space (R), Figure 10 is a view for explaining a view from the top toward the vaporization space (R). The vaporization space R described with reference to FIGS. 9 and 10 corresponds to the vaporization space R of the first embodiment as well as other embodiments (eg, the second embodiment and the third embodiment). This also applies to the vaporization space (R).

도 9와 도 10에서의 기화 공간(R)은 도 1과 도 6 내지 도 8을 참조하여 설명한 바디부(B)에 의해 정의되는 것일 수 있다. 이하에서는, 도 1과 도 6 내지 도 8을 같이 참조하여 기화 공간(R)을 설명하기로 한다. The vaporization space R in FIGS. 9 and 10 may be defined by the body portion B described with reference to FIGS. 1 and 6 to 8 . Hereinafter, the vaporization space R will be described with reference to FIGS. 1 and 6 to 8 together.

도 1, 도 6 내지 도 8, 도 9, 및 도 10을 참조하면, 원통부(G)와 원추부(P)는 공간적으로 서로 연통된다. 원통부(G)와 원추부(P)는 하나의 몸체(one piece)로 이루어진 바디부(B)에 의해 형성될 수 있다. 1, 6 to 8, 9, and 10, the cylindrical portion (G) and the conical portion (P) are spatially communicated with each other. The cylindrical portion (G) and the conical portion (P) may be formed by the body portion (B) made of one body (one piece).

도 1, 도 6 내지 도 8, 도 9, 및 도 10을 참조하면, 원추부(P)는 꼭지점(P3)이 하부에 위치되고, 밑면(P1)이 상부에 위치되고, 원추부(P)의 밑면(P1)과 원통부(G)의 밑면(G2)은 서로 공유되도록 원추부(P)와 원통부(G)가 연통되어 있다. 즉, 원추부(P)의 밑면(P1)과 원통부(G)의 밑면(G2)은 서로 동일한 부분을 의미한다. Referring to FIGS. 1, 6 to 8, 9, and 10, the conical part P has a vertex P3 located at the lower portion, and the bottom surface P1 is located at the upper portion, and the conical portion P The conical part P and the cylindrical part G are in communication so that the bottom surface P1 and the bottom surface G2 of the cylindrical part G are shared with each other. That is, the bottom surface P1 of the conical part P and the bottom surface G2 of the cylindrical part G mean the same part.

도 1, 도 6 내지 도 8, 도 9, 및 도 10을 참조하면, 바디부(B)에 형성된 배출홀(H3)과 원추부(P)는 연통되어 있다. 원추부(P)의 꼭지점(P3)은 배출홀(H3)과 연통된다. 원추부(P)에서 기화되지 않고 남은 물질들은 원추부(P)의 꼭지점 방향으로 낙하되며, 꼭지점(P3)으로 이동된 물질(유체나 입자)은 배출홀(H3)을 통해서 외부로 방출될 수 있다. 1, 6 to 8, 9, and 10, the discharge hole (H3) formed in the body portion (B) and the cone portion (P) is in communication. The vertex P3 of the cone part P communicates with the discharge hole H3. Substances that are not vaporized in the cone part P fall in the direction of the vertex of the cone part P, and the material (fluid or particle) moved to the vertex P3 may be discharged to the outside through the discharge hole H3. there is.

본 실시예에 따르면, 원추부(P1)의 길이(H)는 노즐(N)의 길이(L)보다 길다. According to the present embodiment, the length H of the cone portion P1 is longer than the length L of the nozzle N.

주입홀(H1)은 노즐(N)에 의해 기화 공간(R)으로 주입되는 유체가 1개의 방향으로만 회전될 수 있도록 구성되어 있다. The injection hole H1 is configured so that the fluid injected into the vaporization space R by the nozzle N can be rotated in only one direction.

도 1, 도 6 내지 도 8, 도 9, 및 도 10을 참조하면, 기화 공간(R)을 상부에서 바라보았을 때 원이라고 가정하면, 원의 중심(0)을 지나가는 임의의 직선(이하, '중심선')(CL_0)을 선택하고, 그러한 중심선(CL_0)과 평행한 가상의 직선들(CL_1, CL_2)을 가정한다. 중심선(CL_0)과 평행한 가상의 직선들(CL_1, CL_2) 중에서, 바람직하게는, 원의 중심(O)에서 멀어지되(즉, 원의 둘레에 가까워지도록) 원에서 벗어나지 않는 가상의 직선들 중에서 어느 하나의 가상의 직선(CL_2)을 선택한다. 선택된 가상의 직선(CL_2)의 연장선 상에 주입홀(H1)이 위치된다. 이렇게 구성된 주입홀(H1)에 노즐(N)이 삽입되어 위치된다. 1, 6 to 8, 9, and 10, assuming that the vaporization space (R) is a circle when viewed from the top, an arbitrary straight line passing through the center (0) of the circle (hereinafter, ' Center line ') (CL_0) is selected, and imaginary straight lines CL_1 and CL_2 parallel to the center line CL_0 are assumed. Among the imaginary straight lines CL_1 and CL_2 parallel to the center line CL_0, preferably, among imaginary straight lines that move away from the center O of the circle (that is, close to the circumference of the circle) but do not deviate from the circle. Any one virtual straight line CL_2 is selected. The injection hole H1 is positioned on the extension of the selected virtual straight line CL_2 . The nozzle (N) is inserted into the injection hole (H1) configured in this way is positioned.

본원 명세서에서, 설명의 목적을 위해서, 중심선(CL_0)과 평행한 가상의 직선들 중에서 원의 중심(O)에서 멀어지되(즉, 원의 둘레에 가까워지도록) 원에서 벗어나지 않는 가상의 직선을 '기화 공간의 접선'이라고 언급하기로 한다. In the present specification, for the purpose of explanation, an imaginary straight line that does not deviate from the circle while moving away from the center O of the circle (ie, close to the circumference of the circle) among imaginary straight lines parallel to the center line CL_0 is ' It will be referred to as 'tangent to the vaporization space'.

즉, 주입홀(H1)은 기화 공간(R)의 접선의 연장선 상에 위치되고. 따라서 주입홀(H1)에 위치된 노즐(N)도 기화 공간(R)의 접선의 연장선 상에 위치되어 기화 공간(R)의 내부로 유체를 분사한다. 이와 같은 구성에 따르면, 유체가 싸이클론부(Ca)의 내부(즉, 기화 공간(R))로 유입되는 순간부터 한 방향으로만 회전이 시작된다. 특히, 싸이클론부(Ca)의 내부로 유입된 유체는 한 방향으로만 회전하면서 하부로 이동한다. 이 과정에 혼합 가스 - 기화된 전구체와 캐리어 가스 -는 싸이클론부(Ca)의 중앙 방향으로 상승하여 배출관(L1)을 통해서 외부로 이동된다. That is, the injection hole H1 is located on an extension line of the tangent line of the vaporization space R. Accordingly, the nozzle N located in the injection hole H1 is also located on the extension line of the tangent of the vaporization space R to inject the fluid into the vaporization space R. According to such a configuration, from the moment the fluid flows into the interior (ie, the vaporization space R) of the cyclone unit Ca, rotation is started in only one direction. In particular, the fluid introduced into the cyclone unit Ca moves downward while rotating in only one direction. In this process, the mixed gas - the vaporized precursor and the carrier gas - rises toward the center of the cyclone part Ca and is moved to the outside through the discharge pipe L1.

도 1을 참조하면, 싸이클론부(Ca)는, 바디부(B)에 의해 형성된 기화 공간(R)을 외부로부터 차단(또는 밀폐)시키기 위한 커버(Ch)를 더 포함한다. 커버(Ch)는 기화 공간(R)의 상부를 밀폐시키도록 바디부(B)와 동작적으로 결합되어 있다. 본 실시예에서, 커버(Ch)는 원통부(G)의 상면(도 9와 도 10의 설명을 참조)을 밀폐하도록 바디부(B)에 결합된다. Referring to FIG. 1 , the cyclone part Ca further includes a cover Ch for blocking (or sealing) the vaporization space R formed by the body part B from the outside. The cover (Ch) is operatively coupled to the body portion (B) to seal the upper portion of the vaporization space (R). In this embodiment, the cover (Ch) is coupled to the body portion (B) to seal the upper surface (refer to the description of Figs. 9 and 10) of the cylindrical portion (G).

싸이클론부(Ca)는, 또한, 기화 공간(R)에 존재하는 혼합 가스 - 기화 가스와 캐리어 가스가 혼합된 것 - 를 외부로 배출하기 위한 배출관(L1)을 포함한다. 배출관(L1)은 기화 공간(R)에서 시작하여 커버(Ch)를 관통하여 외부로 연장되어 있다.The cyclone unit Ca further includes a discharge pipe L1 for discharging the mixed gas - a mixture of the vaporized gas and the carrier gas - existing in the vaporization space R to the outside. The discharge pipe L1 starts in the vaporization space R and extends through the cover Ch to the outside.

배출관(L1)의 일 단부(T1)는 커버(Ch)로부터 기화 공간(R)의 하부 방향(y 방향)으로 소정 길이 만큼 연장되어 있다. 예들 들면, 배출관(L1)은 기화 공간(R)의 원통부(G)를 지나서 원추부(P)까지 연장되어 위치될 수 있다. 제3실시예를 통해서 후술하겠지만, 배출관(L1)에 필터가 동작적으로 결합될 수 있다. 일 예를 들면, 배출관(L1)에 필터가 결합되어 있되 기화 공간(R)으로 연장된 부분에 필터가 동작적으로 결합되고, 주입부(M1)로 주입된 전구체와 캐리어 가스를 냉각시키기 위한 쿨러가 주입부(M1)와 결합될 수 있다. 다른 예를 들면, 배출관(L1)에 필터가 결합되어 있되, 기화 공간(R)이 아닌 싸이클론부의 외부의 배출관(L1)에 필터가 결합되어 있을 수 있다. One end T1 of the discharge pipe L1 extends from the cover Ch in the lower direction (y direction) of the vaporization space R by a predetermined length. For example, the discharge pipe (L1) may be positioned to extend past the cylindrical portion (G) of the vaporization space (R) to the conical portion (P). As will be described later through the third embodiment, the filter may be operatively coupled to the discharge pipe L1. For example, a filter is coupled to the discharge pipe (L1), but the filter is operatively coupled to a portion extending to the vaporization space (R), and a cooler for cooling the precursor and carrier gas injected into the injection unit (M1) may be coupled to the injection unit M1. For another example, the filter is coupled to the discharge pipe (L1), the filter may be coupled to the discharge pipe (L1) outside the cyclone, not the vaporization space (R).

도 1을 참조하면, 제1실시예에 따른 싸이클론 방식의 베이퍼라이저는 낙하 물질 저장부(S)를 더 포함할 수 있다. 낙하 물질 저장부(S)는 기화 공간(R)의 하부와 연통되어 있다. 기화 공간(R)의 하부에는 기화되지 않은 질량이 비교적 높은 물질이 모이며, 이러한 물질은 배출홀(H3)을 경유하여 낙하 물질 저장부(S)로 이동되어 일시 저장되게 된다. 낙하 물질 저장부(S)에 저장된 물질은 외부로 배출된다.Referring to FIG. 1 , the vaporizer of the cyclone type according to the first embodiment may further include a falling material storage unit (S). The falling material storage unit (S) is in communication with the lower portion of the vaporization space (R). A material having a relatively high mass that is not vaporized is collected in the lower portion of the vaporization space R, and the material is moved to the falling material storage S via the discharge hole H3 to be temporarily stored. The material stored in the falling material storage unit S is discharged to the outside.

도 1을 참조하면, 제1실시예에 따른 싸이클론 방식의 베이퍼라이저는 복수의 커넥터들(C1, C2, C3, C4)을 더 포함하며, 이러한 커넥터들(C1, C2, C3, C4)은 배관에 흐르는 유체의 흐름을 허용하거나 차단하기 위해서 배관에 결합된 것이다. Referring to Figure 1, the vaporizer of the cyclone type according to the first embodiment further includes a plurality of connectors (C1, C2, C3, C4), these connectors (C1, C2, C3, C4) is a pipe It is coupled to a pipe to allow or block the flow of fluid flowing through it.

도 2는 본 발명의 제2실시예에 따른 싸이클론 방식의 베이퍼라이저를 설명하기 위한 도면이다.2 is a view for explaining a cyclone type vaporizer according to a second embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 제2실시예에 따른 싸이클론 방식의 베이퍼라이저('제2실시예')는 주입부(M2), 제1 싸이클론부(Ca), 및 제2 싸이클론부(Cb)를 포함할 수 있다. 여기서, 제1 싸이클론부(Ca)와 제2 싸이클론부(Cb)는 각각 도 1을 참조하여 설명한 싸이클론부(Ca)와 구성이 동일하므로 제1 싸이클론부(Ca)와 제2 싸이클론부(Cb)의 각각의 구성에 대한 상세한 설명은 생략하고, 제1실시예와의 차이점을 위주로 제2실시예에 대하여 설명하기로 한다. Referring to FIG. 2 , the vaporizer of the cyclone type according to the second embodiment ('second embodiment') has an injection unit M2, a first cyclone unit Ca, and a second cyclone unit Cb. may include Here, since the first cyclone part Ca and the second cyclone part Cb have the same configuration as the cyclone part Ca described with reference to FIG. 1 , respectively, the first cyclone part Ca and the second cyclone part Ca A detailed description of each configuration of the clone unit Cb will be omitted, and the second embodiment will be mainly described with respect to differences from the first embodiment.

도 2를 참조하면, 제1 싸이클론부(Ca)와 제2 싸이클론부(Cb)는 각각 히터들(H1, H2)와 열적으로 결합되어 있다Referring to FIG. 2 , the first cyclone unit Ca and the second cyclone unit Cb are thermally coupled to the heaters H1 and H2, respectively.

제1 싸이클론부(Ca)와 제2 싸이클론부(Cb)는, 각각, 주입부(M2)와 노즐들(N1, N2)을 통해서 혼합 유체 - 캐리어 가스와 전구체가 혼합된 유체 -를 유입받아 전구체를 기화시킨다. 제1실시예에 따른 주입부(M1)와 제2실시예에 따른 주입부(M2)의 구체적인 차이는 다른 도면들(도 3, 도 4, 및 도 5)을 참조하여 후술하기로 한다. The first cyclone unit Ca and the second cyclone unit Cb introduce a mixed fluid - a fluid in which a carrier gas and a precursor are mixed - through the injection unit M2 and the nozzles N1 and N2, respectively. and vaporize the precursor. Specific differences between the injection unit M1 according to the first embodiment and the injection unit M2 according to the second embodiment will be described later with reference to other drawings ( FIGS. 3 , 4 , and 5 ).

제2실시예에서, 주입부(M2)는 공급받은 캐리어 가스와 전구체를 노즐들(N1, N2)을 통해서 제1 싸이클론부(Ca)와 제2 싸이클론부(Cb)로 제공한다.In the second embodiment, the injection unit M2 provides the supplied carrier gas and the precursor to the first cyclone unit Ca and the second cyclone unit Cb through the nozzles N1 and N2 .

도 2를 특히 참조하면, 주입부(M2)에서 제공되는 2개의 혼합 유체(La, Lb)는 각각 노즐(N1)와 노즐(N2)를 통해서 이동되어 제1 싸이클론부(Ca)와 제2 싸이클론부(Cb)로 각각 분사된다. 주입부(M2)로부터 제공되는 2개의 혼합 유체중에서, 혼합 유체(La)는 노즐(N1)를 통해서 제1 싸이클론부(Ca)로 제공되고, 혼합 유체(Lb)는 노즐(N2)을 통해서 제2 싸이클론부(Cb)로 제공된다. 2, the two mixed fluids La and Lb provided from the injection unit M2 are moved through the nozzle N1 and the nozzle N2, respectively, and the first cyclone unit Ca and the second Each is sprayed to the cyclone unit (Cb). Among the two mixed fluids provided from the injection unit M2, the mixed fluid La is provided to the first cyclone unit Ca through the nozzle N1, and the mixed fluid Lb is provided through the nozzle N2. It is provided as the second cyclone part Cb.

혼합 유체(La)가 제1 싸이클론부(Ca)로 제공될 때, 도 1, 도 9, 및 도 10을 참조하여 설명한 바와 같이 제1 싸이클론부(Ca)의 기화 공간의 접선의 연장선에 노즐(N1)이 위치되어 있다. 또한, 같은 방식으로, 혼합 유체(Lb)가 제2 싸이클론부(Cb)로 제공될 때, 제2 싸이클론부(Cb)의 기화 공간의 접선의 연장선에 노즐(N2)이 위치되어 있다. When the mixed fluid La is provided to the first cyclone part Ca, as described with reference to FIGS. 1, 9, and 10 , in the extension line of the tangent line of the vaporization space of the first cyclone part Ca A nozzle N1 is located. Also, in the same manner, when the mixed fluid Lb is supplied to the second cyclone part Cb, the nozzle N2 is positioned on the extension line of the tangent line of the vaporization space of the second cyclone part Cb.

도 2을 참조하면, 제2실시예에 따른 싸이클론 방식의 베이퍼라이저('제2실시예')는 낙하 물질 저장부(S)를 더 포함할 수 있다. 도 2을 참조하면, 낙하 물질 저장부(S)는 제1 싸이클론부(Ca)의 하부와 연통되어 있고, 또한 낙하 물질 저장부(S)는 제2 싸이클론부(Cb)의 하부와도 연통되어 있다. 제1 싸이클론부(Ca)와 제2 싸이클론부(Cb)의 각각의 하부에는 기화되지 않은 물질이 모이며, 이러한 물질은 낙하 물질 저장부(S)로 중력에 의해 이동되어 일시 저장되게 된다. 이후, 낙하 물질 저장부(S)에 저장된 입자들은 외부로 배출될 수 있다. Referring to FIG. 2 , the vaporizer of the cyclone type according to the second embodiment ('second embodiment') may further include a falling material storage unit (S). 2, the falling material storage unit (S) communicates with the lower portion of the first cyclone unit (Ca), and the falling material storage unit (S) is also connected to the lower portion of the second cyclone unit (Cb). is connected Substances that are not vaporized are collected in the lower portions of the first cyclone unit Ca and the second cyclone unit Cb, and these substances are moved to the falling material storage unit S by gravity to be temporarily stored. . Thereafter, the particles stored in the falling material storage unit (S) may be discharged to the outside.

도 2를 참조하면, 제2실시예에 따른 싸이클론 방식의 베이퍼라이저는 복수의 커넥터들(C1, C2, C3, C4)을 더 포함하며, 이러한 커넥터들(C1, C2, C3, C4)는 유체를 공급받거나 배출하기 위한 관과 분리가능하도록 연결되기 위한 것이다.2, the cyclone vaporizer according to the second embodiment further includes a plurality of connectors (C1, C2, C3, C4), these connectors (C1, C2, C3, C4) are fluid It is intended to be detachably connected to a pipe for receiving or discharging the .

도 2을 참조하면, 제1 싸이클론부(Ca)의 기화 공간(R)에 존재하는 혼합 가스의 배출을 위한 배출관(L1)과 제2 싸이클론부(Cb)의 기화 공간(R)에 존재하는 혼합 가스의 배출을 위한 배출관(L2)은 통합관(L)으로 합류되어 챔버와 같은 처리 장치로 이동된다. 여기서 배출관(L1)과 배출관(L2)의 구성과 위치는 제1실시예의 배출관(L1)과 동일하다. Referring to FIG. 2 , the discharge pipe L1 for discharging the mixed gas existing in the vaporization space R of the first cyclone unit Ca and the vaporization space R of the second cyclone unit Cb are present. The discharge pipe (L2) for discharging the mixed gas is joined to the integrated pipe (L) and moved to a processing device such as a chamber. Here, the configuration and position of the discharge pipe (L1) and the discharge pipe (L2) are the same as the discharge pipe (L1) of the first embodiment.

제2실시예에서도, 배출관(L1)과 배출관(L2)의 각각에 필터가 동작적으로 결합될수 있다. 제1 싸이클론부(Ca)의 배출관(L1)에 필터가 동작적으로 결합된다. 제2 싸이클론부(Cb)의 배출관(L2)에 필터가 동작적으로 결합되어 있을 수 있다. 또한, 제2실시예에서도, 주입부(M2)로 주입된 전구체와 캐리어 가스를 냉각시키기 위한 쿨러가 주입부(M2)와 물리적으로 결합될 수 있다. Also in the second embodiment, the filter may be operatively coupled to each of the discharge pipe L1 and the discharge pipe L2. The filter is operatively coupled to the discharge pipe L1 of the first cyclone unit Ca. A filter may be operatively coupled to the discharge pipe L2 of the second cyclone unit Cb. Also, in the second embodiment, a cooler for cooling the precursor and carrier gas injected into the injection unit M2 may be physically coupled to the injection unit M2.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 주입부(M1)와 노즐(N)을 설명하기 위한 도면이다. 3 is a view for explaining the injection unit (M1) and the nozzle (N) according to an embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 주입부(M1)와 노즐(N)은 전구체와 캐리어 가스를 혼합하여 싸이클론부(Ca)로 분사하도록 구성된다. 주입부(M1)는 캐리어 가스를 공급받는 제1 주입배관(M1_L1)과 전구체를 공급받은 제2 주입배관(M1_L2)을 포함한다. 노즐(N)은 제1 주입배관(M1_L1)으로부터 캐리어 가스를 유입받고, 제2 주입배관(M1_L2)으로부터 전구체를 유입받아, 캐리어 가스와 전구체가 혼합된 혼합 유체를 싸이클론부(Ca)로 분사하도록 구성된다. 본 실시예에 따르면, 주입부(M1)로 공급된 캐리어 가스와 전구체는 노즐(N)로 유입되기 직전 또는 유입되면서 혼합된다. 노즐(N)은 캐리어 가스와 전구체가 혼합된 유체를 싸이클론부(Ca)로 분사한다. 도 3을 참조하여 설명한 주입부(M1)와 노즐(N)은 상술한 제1실시예에서의 주입부(M1)와 노즐(N)로서 사용될 수 있고, 제3실시예(도 11를 참조하여 후술할 것임)에서의 주입부(M1)와 노즐(N)로서 사용될 수 있다. Referring to FIG. 3 , the injection unit M1 and the nozzle N according to an embodiment of the present invention are configured to mix a precursor and a carrier gas and inject the mixture into the cyclone unit Ca. The injection unit M1 includes a first injection pipe M1_L1 supplied with a carrier gas and a second injection pipe M1_L2 supplied with a precursor. The nozzle N receives the carrier gas from the first injection pipe M1_L1, receives the precursor from the second injection pipe M1_L2, and injects the mixed fluid in which the carrier gas and the precursor are mixed to the cyclone unit Ca. is configured to According to the present embodiment, the carrier gas and the precursor supplied to the injection unit M1 are mixed immediately before or while flowing into the nozzle N. The nozzle N injects a fluid in which the carrier gas and the precursor are mixed to the cyclone unit Ca. The injection part M1 and the nozzle N described with reference to FIG. 3 may be used as the injection part M1 and the nozzle N in the above-described first embodiment, and the third embodiment (refer to FIG. 11 ) It may be used as the injection part M1 and the nozzle N in the following).

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 주입부(M1)와 노즐(N)을 설명하기 위한 도면이다. 4 is a view for explaining the injection unit (M1) and the nozzle (N) according to another embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 주입부(M1)와 노즐(N)은 전구체와 캐리어 가스를 혼합하지 않은 상태로 싸이클론부(Ca)로 분사하도록 구성된다.Referring to FIG. 4 , the injection unit M1 and the nozzle N according to an embodiment of the present invention are configured to inject into the cyclone unit Ca without mixing the precursor and the carrier gas.

본 실시예에서, 노즐(N)은 제1관(N_L1) 및 제1관(N_L1)을 둘러싸는 제2관(N_L2)으로 이루어진 이중관으로 구성된다. 제1관(N_L1)은 주입부(M1)로부터 캐리어 가스를 유입받고, 제2관(N_L2)은 주입부(M1)로부터 전구체를 유입받는다. 이러한 이중관은, 제1관(N_L1)을 통해서 유입된 캐리어 가스와 제2관(N_L2)을 통해서 유입받은 전구체를 싸이클론부(Ca)로 동시에 분사되도록 구성되어 있다. 본 실시예에 따르면, 주입부(M1)로 공급된 캐리어 가스와 전구체는 노즐(N)을 통해서 분사되기 전까지는 혼합되지 않는다. 즉, 주입부(M1)로 공급된 캐리어 가스와 전구체는 혼합되지 않은 상태로 노즐(N)을 통해서 이동하다가, 싸이클론부(Ca)로 분사되면서 혼합된다. In this embodiment, the nozzle (N) is composed of a double tube consisting of a first tube (N_L1) and a second tube (N_L2) surrounding the first tube (N_L1). The first tube N_L1 receives the carrier gas from the injection unit M1 , and the second tube N_L2 receives the precursor from the injection unit M1 . The double tube is configured to simultaneously inject the carrier gas introduced through the first tube N_L1 and the precursor introduced through the second tube N_L2 into the cyclone unit Ca. According to the present embodiment, the carrier gas supplied to the injection unit M1 and the precursor are not mixed until sprayed through the nozzle N. That is, the carrier gas and the precursor supplied to the injection unit M1 move through the nozzle N in an unmixed state, and are mixed while being injected into the cyclone unit Ca.

도 4를 참조하여 설명한 주입부(M1)와 노즐(N)은 상술한 제1실시예에서의 주입부(M1)와 노즐(N)로서 사용될 수 있고, 제3실시예에서의 주입부(M1)와 노즐(N)로서 사용될 수 있다. The injection unit M1 and the nozzle N described with reference to FIG. 4 may be used as the injection unit M1 and the nozzle N in the first embodiment described above, and the injection unit M1 in the third embodiment ) and the nozzle (N).

도 5는 본 발명의 제2실시예에 사용될 수 있는 주입부(M1)와 노즐들(N1, N2)을 설명하기 위한 도면이며, 도 5의 a)는 단일관 형태의 노즐을 사용한 것이고, 도 5의 (b)는 이중관 형태의 노즐을 사용한 것이다. Figure 5 is a view for explaining the injection unit (M1) and the nozzles (N1, N2) that can be used in the second embodiment of the present invention, Figure 5a) is a single tube type nozzle is used, Figure Figure 5 (b) uses a double tube type nozzle.

도 5 (a)를 먼저 참조하면, 주입부(M2)는 전구체를 2개의 유체로 분리하는 전구체 분리부(DS)와, 캐리어 가스를 2개의 유체로 분리하는 캐리어 가스 분리부(DC)를 포함한다. 분리부들(DS, DC)은 각각 제1 싸이클론부(Ca)로 유체를 주입하는 노즐(N1)과 제2 싸이클론부(Cb)로 유체를 주입하는 노즐(N2)과 연결되어 있다.Referring to FIG. 5 (a) first, the injection unit M2 includes a precursor separation unit DS that separates the precursor into two fluids, and a carrier gas separation unit DC that separates the carrier gas into two fluids. do. The separation parts DS and DC are respectively connected to the nozzle N1 for injecting the fluid into the first cyclone part Ca and the nozzle N2 for injecting the fluid into the second cyclone part Cb.

노즐들(N1, N2)은, 각각, 캐리어 가스와 전구체가 혼합된 혼합 유체를 제1 싸이클론부(Ca)와 제2 싸이클론부(Cb)로 분사하도록 구성된다. 본 실시예에 따르면, 캐리어 가스와 전구체는 노즐로 유입되기 직전 또는 유입되면서 혼합되며, 캐리어 가스와 전구체가 혼합된 유체가 제1 싸이클론부(Ca)와 제2 싸이클론부(Cb)로 분사된다.The nozzles N1 and N2 are configured to spray the mixed fluid in which the carrier gas and the precursor are mixed to the first cyclone part Ca and the second cyclone part Cb, respectively. According to this embodiment, the carrier gas and the precursor are mixed just before or while flowing into the nozzle, and the fluid in which the carrier gas and the precursor are mixed is sprayed into the first cyclone unit Ca and the second cyclone unit Cb. do.

도 5 (b)를 참조하면, 주입부(M2)는 전구체를 2개의 유체로 분리하는 전구체 분리부(DS)와, 캐리어 가스를 2개의 유체로 분리하는 캐리어 가스 분리부(DC)를 포함한다. 분리부들(DS, DC)은 각각 제1 싸이클론부(Ca)로 유체를 주입하는 노즐(N1)과 제2 싸이클론부(Cb)로 유체를 주입하는 노즐(N2)과 연결되어 있다. Referring to FIG. 5B , the injection unit M2 includes a precursor separation unit DS that separates the precursor into two fluids, and a carrier gas separation unit DC that separates the carrier gas into two fluids. . The separation parts DS and DC are respectively connected to the nozzle N1 for injecting the fluid into the first cyclone part Ca and the nozzle N2 for injecting the fluid into the second cyclone part Cb.

도 5(b)의 실시예에 따르면, 주입부(M2)와 노즐들(N1, N2)은 전구체와 캐리어 가스를 혼합하지 않은 상태에서 각각 제1 싸이클론부(Ca)와 제2 싸이클론부(Cb)로 분사하도록 구성된다. 본 실시예에서, 노즐들(N1, N2)의 각각은 이중관으로 구성되며, 이중관 중의 어느 하나의 관은 캐리어 가스를 유입받고, 나머지 하나의 관은 전구체를 유입받는다. 본 실시예에 따르면, 캐리어 가스와 전구체는 혼합되지 않은 상태로 노즐들(N1, N2)을 통해서 이동하다가, 싸이클론부들(Ca, Cb)로 분사되면서 서로 혼합된다. According to the embodiment of FIG. 5( b ), the injection unit M2 and the nozzles N1 and N2 are a first cyclone unit Ca and a second cyclone unit in a state in which the precursor and the carrier gas are not mixed, respectively. (Cb) is configured to spray. In this embodiment, each of the nozzles N1 and N2 is configured as a double tube, one tube of the double tube receives the carrier gas, and the other tube receives the precursor. According to this embodiment, the carrier gas and the precursor move through the nozzles N1 and N2 in an unmixed state, and are mixed with each other while being sprayed into the cyclones Ca and Cb.

도 6 내지 도 8은 본 발명의 실시예들에 사용되는 싸이클론부의 예시적 구성을 설명하기 위한 도면들이다. 6 to 8 are diagrams for explaining an exemplary configuration of a cyclone unit used in embodiments of the present invention.

도 6 내지 도 8을 참조하여 설명되는 싸이클론부는, 본 발명에 따른 싸이클론부의 다양한 실시예들(예를 들면, 제1실시예, 제2실시예, 또는 제3실시예에서 언급된 싸이클론부들(Ca, Cb))에 사용될 수 있다. The cyclone unit described with reference to FIGS. 6 to 8, various embodiments of the cyclone unit according to the present invention (eg, the cyclone mentioned in the first embodiment, the second embodiment, or the third embodiment) parts (Ca, Cb)).

도 6 내지 도 8을 참조하면, 싸이클론부는 기화 공간(R)을 형성하는 바디부(B)를 포함한다. 바디부(B)에는 기화 공간(R)과 연통되는 주입홀(H1)과 배출홀(H3)이 형성되어 있다. 예를 들면, 주입홀(H1)은 기화 공간(R)의 원통부(G)와 연통되고, 배출홀(H3)은 기화 공간(R)의 원추부(P)와 연통될 수 있다. 기화 공간(R)에 대한 보다 상세한 설명은 도 9와 도 10을 참조하여 상술한 설명을 참조하기 바란다. 6 to 8 , the cyclone part includes a body part B that forms a vaporization space R. An injection hole H1 and an exhaust hole H3 communicating with the vaporization space R are formed in the body portion B. For example, the injection hole H1 may communicate with the cylindrical portion G of the vaporization space R, and the discharge hole H3 may communicate with the conical portion P of the vaporization space R. For a more detailed description of the vaporization space R, refer to the description described above with reference to FIGS. 9 and 10 .

도 6 내지 도 8을 참조하면, 바디부(B)에는 히터(미 도시)가 열적으로 결합되어 있다. 주입홀(H1)에는 유체를 기화 공간(R)에 분사하기 위한 노즐(N)이 삽입되어 위치된다. 노즐(N)을 통해서 분사된 전구체는 접촉면(Cs)에 접촉되어 하방으로 회전하면서 기화된다. 6 to 8 , a heater (not shown) is thermally coupled to the body B. A nozzle (N) for injecting a fluid into the vaporization space (R) is inserted into the injection hole (H1) and positioned. The precursor injected through the nozzle N comes into contact with the contact surface Cs and is vaporized while rotating downward.

바디부(B)에 의해 형성된 기화 공간(R)을 외부와 차단하기 위해서, 커버(Ch)가 바디부(B)와 결합된다. 본 실시예에서, 커버(Ch)는 기화 공간(R)의 상부, 예를 들면 원통부(G)의 상부를 덮도록 바디부(B)와 밀봉 결합된다. In order to block the vaporization space (R) formed by the body portion (B) from the outside, the cover (Ch) is coupled to the body portion (B). In this embodiment, the cover (Ch) is sealingly coupled to the body portion (B) so as to cover the upper portion of the vaporization space (R), for example, the upper portion of the cylindrical portion (G).

도 6 내지 도 8을 참조하면, 커버(Ch)에는 배출관이 관통하여 결합되어 있다. 배출관은 커버(Ch) 사이는 유체가 누출되지 않도록 밀봉 결합되어 있다. 6 to 8, the cover (Ch) is coupled through the discharge pipe. The discharge pipe is sealed between the covers (Ch) so that the fluid does not leak.

도 11은 본 발명의 제3실시예에 따른 싸이클론 방식의 베이퍼라이저를 설명하기 위한 도면이다. 11 is a view for explaining a cyclone type vaporizer according to a third embodiment of the present invention.

도 11을 참조하면, 제3실시예에 따른 싸이클론 방식의 베이퍼라이저는 싸이클론부(Ca), 싸이클론부(Ca)로 제공하기 위한 캐리어 가스와 전구체를 공급받는 주입부(M1), 및 주입부(M1)로부터 제공 받은 유체 - 캐리어 가스와 전구체 - 를 싸이클론부로 분사하기 위한 노즐(N)을 포함한다. Referring to FIG. 11 , the cyclone type vaporizer according to the third embodiment includes a cyclone unit Ca, an injection unit M1 that receives a carrier gas and a precursor to be provided to the cyclone unit Ca, and injection It includes a nozzle (N) for injecting the fluid - the carrier gas and the precursor - provided from the unit (M1) to the cyclone unit.

제3실시예에 따른 싸이클론 방식의 베이퍼라이저와 제1실시예에 따른 사이클론 방식의 베이퍼라이저를 비교하면, 제3실시예에 따른 싸이클론 방식의 베이퍼라이저는 쿨러(A)와 필터(F)를 더 포함하고 있다는 점에서만 유일한 차이점이 있다. 이하에서는, 제1실시예와 제3실시예의 차이점을 위주로 설명하기로 한다. Comparing the cyclone vaporizer according to the third embodiment and the cyclone vaporizer according to the first embodiment, the cyclone vaporizer according to the third embodiment further includes a cooler (A) and a filter (F) The only difference is that you are doing it. Hereinafter, differences between the first embodiment and the third embodiment will be mainly described.

도 11을 참조하면, 제3실시예는 주입부(M1)가 과열되지 않도록 하기 위해서 주입부(M1)와 결합되는 쿨러(A)를 더 포함한다. 쿨러(A)는 노즐(N)을 통해서 이동되는 유체(캐리어 가스와 전구체를 포함)가 소정 온도 이상으로 가열되지 않도록 하기 위한 것이다. Referring to FIG. 11 , the third embodiment further includes a cooler A coupled to the injection unit M1 to prevent the injection unit M1 from overheating. The cooler A is for preventing the fluid (including the carrier gas and the precursor) moving through the nozzle N from being heated above a predetermined temperature.

쿨러(A)는 예를 들면 공냉식일 수 있고, 이를 위해서 냉각핀을 구비할 수 있다. 쿨러(A)는 주입부(M1)뿐만 아니라 노즐(N)과도 물리적으로 결합될 수 있다. 여기서, 물리적 결합은 주입부(M1)와 노즐(N)의 소정 온도 이상이 되지 않도록 주입부(M1)와 노즐(N)의 열 에너지를 쿨러(A)를 통해서 배출되도록 연결된 것을 의미한다. 공냉식 쿨러는 예시적인 것으로서, 다른 임의의 어떠한 방식(예를 들면, 수냉식)의 쿨러라도 본 실시예에 사용가능하다. The cooler A may be, for example, an air-cooling type, and may include cooling fins for this purpose. The cooler A may be physically coupled to the nozzle N as well as the injection unit M1. Here, the physical coupling means that the heat energy of the injection unit M1 and the nozzle N is discharged through the cooler A so that the temperature of the injection unit M1 and the nozzle N is not higher than a predetermined temperature. The air-cooled cooler is exemplary, and any other arbitrary type (eg, water-cooled) cooler may be used in the present embodiment.

도 11을 더 참조하면, 제3실시예는 배출관에 동작적으로 결합되는 필터를 더 포함한다. 일 예를 들면, 배출관(L1)에 필터가 결합되어 있되 기화 공간(R)으로 연장된 부분에 필터가 동작적으로 결합될 수 있다. 다른 예를 들면, 배출관(L1)에 필터가 결합되어 있되, 기화 공간(R)이 아닌 싸이클론부의 외부의 배출관(L1)에 필터가 결합되어 있을 수 있다. With further reference to FIG. 11 , a third embodiment further includes a filter operatively coupled to the discharge conduit. For example, the filter is coupled to the discharge pipe (L1), the filter may be operatively coupled to a portion extending to the vaporization space (R). For another example, the filter is coupled to the discharge pipe (L1), the filter may be coupled to the discharge pipe (L1) outside the cyclone, not the vaporization space (R).

필터(F)는, 기화 공간(R)으로부터 배출관(L1)으로 유입된 혼합가스에서 불순물질을 제거하는 구성을 가지며, 종래 챔버 등과 같은 처리 장치로 기화 가스를 제공하는 장치에서 불순물을 제거하기 위해 사용되는 필터이 사용될 수 있다.The filter F has a configuration for removing impurities from the mixed gas introduced into the discharge pipe L1 from the vaporization space R, and to remove impurities from a device that provides a vaporized gas to a processing device such as a conventional chamber Any filter used may be used.

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 such, the present invention is not limited to the described embodiments, and it is apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made without departing from the spirit and scope of the present invention. Accordingly, it should be said that such modifications or variations are included in the claims of the present invention.

Ca, Cb: 싸이클론부 M1, M2: 주입부
N, N1, N2: 노즐 C1, C2, C3, C4: 커넥터
La, Lb: 혼합 유체 DS: 전구체 분리부
DC: 캐리어 가스 분리부 B: 바디부
H1: 주입홀 H3: 배출홀
L1, L2: 배출관 S: 낙하 물질 저장부
G: 원통부 P: 원추부
R: 기화 공간Ca, Cb: cyclone part M1, M2: injection part
N, N1, N2: Nozzle C1, C2, C3, C4: Connector
La, Lb: mixed fluid DS: precursor separation section
DC: carrier gas separation part B: body part
H1: injection hole H3: exhaust hole
L1, L2: Discharge pipe S: Falling material storage section
G: Cylindrical part P: Conical part
R: vaporization space

Claims

히터와 열적으로 결합되어 있는 제1싸이클론부;
제1싸이클론부로 제공하기 위한 캐리어 가스와 전구체를 공급받는 주입부; 및
상기 주입부의 유체 - 캐리어 가스와 전구체 - 를 제1싸이클론부로 분사하기 위한 제1노즐;을 포함하는 싸이클론 방식의 베이퍼라이저.a first cyclone unit thermally coupled to the heater;
an injection unit receiving a carrier gas and a precursor to be provided to the first cyclone unit; and
A cyclone type vaporizer comprising a; a first nozzle for injecting the fluid of the injection unit - the carrier gas and the precursor - to the first cyclone unit.

제1항에 있어서,
제1싸이클론부는 기화 공간을 형성하는 바디부를 포함하고, 상기 기화 공간은 원추부를 포함하며, 상기 원추부는 측면, 밑면, 및 꼭지점으로 정의되는 3차원 원추 형상의 공간으로서, 상기 원추부의 상기 꼭지점이 하부에 위치되고, 상기 밑면이 상부에 위치되도록 배치되어 있는 것인, 싸이클론 방식의 베이퍼라이저.According to claim 1,
The first cyclone part includes a body part forming a vaporization space, wherein the vaporization space includes a cone part, wherein the cone part is a three-dimensional conical space defined by a side surface, a bottom surface, and a vertex, wherein the vertex of the cone part is The vaporizer of the cyclone method, which is located in the lower part, and is arranged so that the lower surface is positioned in the upper part.

제2항에 있어서,
상기 원추부의 길이는 상기 노즐의 길이보다 긴 것인, 싸이클론 방식의 베이퍼라이저.3. The method of claim 2,
The length of the conical portion will be longer than the length of the nozzle, cyclone type vaporizer.

제2항에 있어서,
제1싸이클론부는 커버(Ch)를 포함하고, 상기 기화 공간을 외부로부터 차단시키기 위해서 상기 커버(Ch)가 상기 기화 공간의 상부를 밀폐시키며,
상기 기화 공간에 존재하는 혼합 가스 - 캐리어 가스와 기화 가스의 혼합 - 를 외부로 배출하기 위한 배출관이 상기 커버(Ch)를 관통하여 부착되어 있는 것인, 싸이클론 방식의 베이퍼라이저.3. The method of claim 2,
The first cyclone unit includes a cover (Ch), and the cover (Ch) seals the upper part of the vaporization space in order to block the vaporization space from the outside,
A cyclone type vaporizer that is attached through the cover (Ch) for discharging the mixed gas present in the vaporization space - a mixture of the carrier gas and the vaporization gas - to the outside.

제4항에 있어서,
상기 배출관을 통해서 이동되는 혼합 가스에 포함된 불순물을 제거할 수 있는 필터가 상기 배출관에 동작적으로 결합되어 있고, 상기 필터는 상기 기화 공간에 존재하는 것인, 싸이클론 방식의 베이퍼라이저.5. The method of claim 4,
A filter capable of removing impurities contained in the mixed gas moving through the discharge pipe is operatively coupled to the discharge pipe, and the filter is present in the vaporization space, a cyclone type vaporizer.

제4항에 있어서,
상기 기화 공간의 하부에는 상기 기화 공간에서 기화되지 않고 낙하된 물질을 배출하기 위한 배출홀이 형성되어 있는 것인, 싸이클론 방식의 베이퍼라이저.5. The method of claim 4,
A cyclone type vaporizer is formed in the lower portion of the vaporization space for discharging the material that has fallen without being vaporized in the vaporization space.

제4항에 있어서,
제1노즐은 상기 기화 공간의 접선의 연장선에 위치되어 있는 것인, 싸이클론 방식의 베이퍼라이저.5. The method of claim 4,
The first nozzle is located on the extension line of the tangent line of the vaporization space, the cyclone type vaporizer.

제1항에 있어서,
제1노즐은 제1관 및 제1관을 둘러싸는 제2관으로 구성된 이중관으로서, 제1관은 상기 주입부로부터 전구체를 유입받고, 제2관은 상기 주입부로부터 캐리어 가스를 유입받으며,
상기 이중관은, 제1관을 통해서 유입된 전구체와 제2관을 통해서 유입받은 캐리어 가스를 상기 제1싸이클론부로 동시에 분사하도록 구성된 것인, 싸이클론 방식의 베이퍼라이저.According to claim 1,
The first nozzle is a double tube composed of a first tube and a second tube surrounding the first tube, wherein the first tube receives the precursor from the injection unit, and the second tube receives the carrier gas from the injection unit,
The double tube is configured to simultaneously inject the precursor introduced through the first tube and the carrier gas introduced through the second tube into the first cyclone unit, a cyclone type vaporizer.

제1항에 있어서,
상기 주입부는 캐리어 가스를 공급받는 제1 주입배관과 전구체를 공급받은 제2 주입배관을 포함하고,
제1노즐은 제1 주입배관으로부터 캐리어 가스를 유입받고, 제2 주입배관으로부터 전구체를 유입받아, 상기 캐리어 가스와 상기 전구체가 혼합된 혼합 유체를 제1싸이클론부로 분사하도록 구성된 것인, 싸이클론 방식의 베이퍼라이저.According to claim 1,
The injection unit includes a first injection pipe receiving a carrier gas and a second injection pipe receiving a precursor,
The first nozzle receives the carrier gas from the first injection pipe, receives the precursor from the second injection pipe, and is configured to inject the mixed fluid in which the carrier gas and the precursor are mixed to the first cyclone unit, the cyclone method vaporizer.

제1항 내지 제9항 중 어느 하나의 항에 있어서,
상기 주입부에는, 상기 주입부로 주입된 전구체와 캐리어 가스를 냉각시키기 위한 쿨러가 결합되어 있는 것인, 싸이클론 방식의 베이퍼라이저.10. The method according to any one of claims 1 to 9,
In the injection part, a cooler for cooling the precursor and the carrier gas injected into the injection part is coupled, the cyclone type vaporizer.

제1항 내지 제9항 중 어느 하나의 항에 있어서,
히터와 열적으로 결합되어 있는 제2싸이클론부; 및
제2싸이클론부로 분사하기 위한 제2노즐; 를 더 포함하며,
상기 주입부는 공급 받은 캐리어 가스와 전구체를 제1노즐을 통해서 제1싸이클론부로 제공하고, 그리고 제2노즐을 통해서 제2싸이클론부로 제공하는 것인, 싸이클론 방식의 베이퍼라이저.10. The method according to any one of claims 1 to 9,
a second cyclone unit thermally coupled to the heater; and
a second nozzle for spraying the second cyclone unit; further comprising,
The injection unit provides the supplied carrier gas and precursor to the first cyclone unit through the first nozzle, and provides the supplied carrier gas and the precursor to the second cyclone unit through the second nozzle, a cyclone type vaporizer.