KR20160026494A - 가스 주입 장치 및 이를 포함하는 박막 증착 장비 - Google Patents

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Abstract

제1 반응 가스와, 제2 반응 가스와, 제1 반응 가스 및 제2 반응 가스의 혼합을 억제하기 위해 사용되는 퍼지 가스 사이의 인터믹싱(intermixing) 영역을 최소화하여 가스의 반응 영역을 넓힐 수 있는 가스 주입 장치를 제공하는 것이다. 상기 가스 주입 장치는 베이스 판, 상기 베이스 판으로부터 돌출되는 제1 가스 공급 영역으로, 상기 제1 가스 공급 영역의 상면은 부채꼴 모양을 갖는 제1 가스 공급 영역, 상기 베이스 판으로부터 돌출되고, 상기 제1 가스 공급 영역과 인접하는 제2 가스 공급 영역으로, 상기 제2 가스 공급 영역의 상면은 부채꼴 모양을 갖는 제2 가스 공급 영역, 및 서로 마주보고, 방사 방향(radial direction)으로 연장되는 상기 제1 가스 공급 영역의 측벽 및 상기 제2 가스 공급 영역의 측벽에 의해 정의되는 트렌치를 포함한다.

Description

가스 주입 장치 및 이를 포함하는 박막 증착 장비{Gas injection apparatus and thin film deposition equipment including the same}
본 발명은 가스 주입 장치 및 이를 포함하는 박막 증착 장비에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로, 용기 내에서 서로 반응하는 적어도 2 종류의 반응 가스를 순서대로 기판에 공급할 수 있는 가스 주입 장치 및 이를 포함하는 박막 증착 장비에 관한 것이다.
반도체 제조 프로세스에서의 박막 증착 방법으로서, 기판 등의 표면에 진공 하에서 제1 반응 가스를 흡착시킨 후, 공급하는 가스를 제2 반응 가스로 전환하여, 기판 표면에서의 양 가스의 반응에 의해 1층 또는 복수 층의 원자층이나 분자층을 형성하고, 이 사이클을 다수 회 실행함으로써, 기판 상에 박막을 성장하는 프로세스가 알려져 있다. 이 프로세스는, 예를 들면 ALD(Atomic Layer Deposition)나 MLD(Molecular Layer Deposition) 등으로 불리고 있으며(이하, ALD라고 부름), 사이클 수에 따라서 막 두께를 고정밀도로 컨트롤할 수 있음과 동시에, 막질의 면내 균일성도 양호한 점에서, 반도체 장치의 박막화에 대응할 수 있는 유효한 방법으로서 기대되고 있다.
이와 같은 박막 증착 방법으로, 진공 용기의 상부 중앙에 가스 샤워 헤드를 구비한 매엽식의 박막 증착 장비를 이용하여, 기판의 상방으로부터 반응 가스를 공급하고, 미반응의 반응 가스 및 반응 부생성물을 처리 용기의 아래로부터 배기하는 방법이 검토되고 있다. 그런데, 이 성막 방법에서는, 제1 반응 가스로부터 제2 반응 가스로 전환할 때, 및 이 반대의 전환을 수행할 때에, 비교적 긴 시간이 걸리는 퍼지 가스에 의한 가스 치환이 행해지고, 또한 사이클수도 예를 들면, 수백 회로도 되기 때문에, 퇴적 시간이 길어진다고 하는 문제가 있다. 이 때문에, 높은 처리량으로 처리할 수 있는 장치 및 방법이 요망되고 있다.
이와 같은 문제점을 해결하기 위해, 기판 지지대(또는 회전 테이블) 상에 회전 방향을 따라서 4매의 웨이퍼를 등각도 간격으로 배치하고, 기판 지지대와 대향하도록 제1 반응 가스 토출 노즐 및 제2 반응 가스 토출 노즐을 회전 방향을 따라서 등각도 간격으로 배치하고, 또한 이들 노즐 사이에 분리 가스 노즐을 배치하고, 기판 지지대를 수평 회전시켜 박막을 증착하는 장치가 제안되고 있다.
이와 같은 회전 테이블식의 ALD 장치에 의하면, 제1 반응 가스와 제2 반응 가스의 치환과, 퍼지 가스에 의한 치환이 불필요하기 때문에, 높은 처리량을 실현할 수 있다. 한편, 제1 반응 가스와 제2 반응 가스가 진공 용기 내에 동시에 공급되기 때문에, 진공 용기 내에서 양 반응 가스가 서로 혼합되어 반응하는 것을 억제 하는 방책이 필요로 된다.
본 발명이 해결하려는 과제는, 제1 반응 가스와, 제2 반응 가스와, 제1 반응 가스 및 제2 반응 가스의 혼합을 억제하기 위해 사용되는 퍼지 가스 사이의 인터믹싱(intermixing) 영역을 최소화하여 가스의 반응 영역을 넓힐 수 있는 가스 주입 장치를 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하려는 다른 과제는, 제1 반응 가스와, 제2 반응 가스와, 제1 반응 가스 및 제2 반응 가스의 혼합을 억제하기 위해 사용되는 퍼지 가스 사이의 인터믹싱(intermixing) 영역을 최소화하여 가스의 반응 영역을 넓힐 수 있는 박막 증착 장비를 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하려는 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 가스 주입 장치의 일 태양(aspect)은 베이스 판, 상기 베이스 판으로부터 돌출되는 제1 가스 공급 영역으로, 상기 제1 가스 공급 영역의 상면은 부채꼴 모양을 갖는 제1 가스 공급 영역, 상기 베이스 판으로부터 돌출되고, 상기 제1 가스 공급 영역과 인접하는 제2 가스 공급 영역으로, 상기 제2 가스 공급 영역의 상면은 부채꼴 모양을 갖는 제2 가스 공급 영역, 및 서로 마주보고, 방사 방향(radial direction)으로 연장되는 상기 제1 가스 공급 영역의 측벽 및 상기 제2 가스 공급 영역의 측벽에 의해 정의되는 트렌치를 포함한다.
본 발명의 몇몇 실시예에서, 상기 제1 가스 공급 영역은 상기 제1 가스 공급 영역의 상면에 형성되고, 제1 가스를 분사하는 제1 분사홀을 포함하고, 상기 제2 가스 공급 영역은 상기 제2 가스 공급 영역의 상면에 형성되고, 제2 가스를 분사하는 제2 분사홀을 포함한다.
본 발명의 몇몇 실시예에서, 상기 제1 분사홀은 상기 제1 가스 공급 영역의 측벽에 형성되고, 상기 제2 분사홀은 상기 제2 가스 공급 영역의 측벽에 형성된다.
본 발명의 몇몇 실시예에서, 상기 트렌치의 바닥면에 형성되는 제3 분사홀을 더 포함하고, 상기 제3 분사홀의 제1 부분은 상기 제1 가스를 분사하고, 상기 제3 분사홀의 제2 부분은 제2 가스를 분사한다.
본 발명의 몇몇 실시예에서, 상기 제1 가스 공급 영역의 측벽은 제1 상부 측벽과, 제1 하부 측벽과, 제1 상부 측벽과 상기 제1 하부 측벽을 연결하는 제1 연결 면을 포함하고, 상기 제2 가스 공급 영역의 측벽은 제2 상부 측벽과, 제2 하부 측벽과, 제2 상부 측벽과 상기 제2 하부 측벽을 연결하는 제2 연결 면을 포함하고, 상기 트렌치의 측벽은 상기 제1 및 제2 하부 측벽과, 상기 제1 및 제2 상부 측벽과, 상기 제1 및 제2 연결 면에 의해 정의되고, 상기 제1 가스 공급 영역은 상기 제1 가스 공급 영역의 상면에 형성되고, 제1 가스를 분사하는 제1 분사홀을 포함하고, 상기 제2 가스 공급 영역은 상기 제2 가스 공급 영역의 상면에 형성되고, 제2 가스를 분사하는 제2 분사홀을 포함한다.
본 발명의 몇몇 실시예에서, 상기 제1 분사홀은 상기 제1 연결 면에 형성되고, 상기 제2 분사홀은 상기 제2 연결 면에 형성된다.
본 발명의 몇몇 실시예에서, 상기 트렌치를 정의하는 상기 제1 가스 공급 영역의 측벽은 연속적인 기울기를 갖는 제1 부분과, 비연속적인 기울기를 갖는 제2 부분을 포함하고, 상기 트렌치를 정의하는 상기 제2 가스 공급 영역의 측벽은 연속적인 기울기를 갖는 제3 부분과, 비연속적인 기울기를 갖는 제4 부분을 포함하고, 상기 제1 가스 공급 영역은 상기 제1 가스 공급 영역의 상면에 형성되고, 제1 가스를 분사하는 제1 분사홀을 포함하고, 상기 제2 가스 공급 영역은 상기 제2 가스 공급 영역의 상면에 형성되고, 제2 가스를 분사하는 제2 분사홀을 포함한다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 가스 주입 장치의 다른 태양은 베이스 판, 상기 베이스 판으로부터 돌출되고, 서로 간에 이격되어 원주 방향으로 순차적으로 배치되는 제1 내지 제4 가스 공급 영역으로, 상기 제1 내지 제4 가스 공급 영역의 상면은 각각 부채꼴 모양을 갖는 제1 내지 제4 가스 공급 영역, 상기 제1 내지 제4 가스 공급 영역에 의해 둘러싸이고, 바닥면은 상기 베이스 판에 의해 정의되는 중앙 트렌치, 및 상기 중앙 트렌치로부터 방사 방향으로 연장되는 제1 내지 제4 트렌치를 포함하고, 상기 제1 트렌치는 상기 제1 가스 공급 영역의 측벽과 상기 제2 가스 공급 영역의 측벽에 의해 정의되고, 상기 제2 트렌치는 상기 제2 가스 공급 영역의 측벽과 상기 제3 가스 공급 영역의 측벽에 의해 정의되고, 상기 제3 트렌치는 상기 제3 가스 공급 영역의 측벽과 상기 제4 가스 공급 영역의 측벽에 의해 정의되고, 상기 제4 트렌치는 상기 제4 가스 공급 영역의 측벽과 상기 제1 가스 공급 영역의 측벽에 의해 정의된다.
본 발명의 몇몇 실시예에서, 상기 제1 내지 제4 트렌치는 각각 상기 중앙 트렌치와 직접 연결된다.
본 발명의 몇몇 실시예에서, 원주 방향으로 형성되는 외곽 트렌치를 포함하고, 상기 제1 내지 제4 트렌치는 각각 상기 중앙 트렌치와 상기 외곽 트렌치에 직접 연결된다.
본 발명의 몇몇 실시예에서, 상기 중앙 트렌치의 바닥면에 형성된 중앙 분사홀을 더 포함하고, 상기 중앙 분사홀은 커튼 가스를 분사한다.
본 발명의 몇몇 실시예에서, 상기 제1 가스 공급 영역 및 상기 제3 가스 공급 영역은 각각 소오스 가스를 분사하고, 상기 제2 가스 공급 영역 및 상기 제4 가스 공급 영역은 퍼지 가스를 분사한다.
본 발명의 몇몇 실시예에서, 상기 제1 가스 공급 영역은 상기 제1 가스 공급 영역의 상면에 형성되고, 제1 가스를 분사하는 제1 분사홀을 포함하고, 상기 제2 가스 공급 영역은 상기 제2 가스 공급 영역의 상면에 형성되고, 제2 가스를 분사하는 제2 분사홀을 포함하고, 상기 제3 가스 공급 영역은 상기 제3 가스 공급 영역의 상면에 형성되고, 제3 가스를 분사하는 제3 분사홀을 포함하고, 상기 제4 가스 공급 영역은 상기 제4 가스 공급 영역의 상면에 형성되고, 제4 가스를 분사하는 제4 분사홀을 포함한다.
본 발명의 몇몇 실시예에서, 상기 제1 내지 제4 분사홀은 각각 상기 제1 내지 제4 가스 공급 영역의 측벽에 형성된다.
상기 다른 과제를 해결하기 위한 본 발명의 박막 증착 장비의 일 태양은 상부판과 용기 본체를 포함하는 진공 챔버로, 상기 상부판은 가스 주입 장치를 포함하는 진공 챔버, 및 상기 진공 챔버 내에 회전 가능하게 설치되는 서셉터로서, 상기 서셉터의 제1 면은 기판 로딩부를 포함하는 서셉터를 포함하고, 상기 상부판은 상기 서셉터와 대향되고, 상기 서셉터의 제1 면과 마주보는 제2 면을 포함하는 베이스 판과, 상기 베이스 판의 제2 면으로부터 돌출되고, 상기 서셉터의 제1 면에 제1 반응 가스를 공급하는 제1 가스 공급 영역과, 상기 베이스 판의 제2 면으로부터 돌출되고, 상기 서셉터의 제1 면에 퍼지 가스를 공급하는 제2 가스 공급 영역과, 상기 베이스 판의 제2 면으로부터 돌출되고, 상기 서셉터의 제1 면에 제2 반응 가스를 공급하는 제3 가스 공급 영역과, 상기 베이스 판의 제2 면으로부터 돌출되고, 상기 세셉터의 제1 면에 상기 퍼지 가스를 공급하는 제4 가스 공급 영역과, 상기 제1 가스 공급 영역의 측벽과 상기 제2 가스 공급 영역의 측벽에 의해 정의되는 제1 트렌치와, 상기 제2 가스 공급 영역의 측벽과 상기 제3 가스 공급 영역의 측벽에 의 해 정의되는 제2 트렌치와, 상기 제3 가스 공급 영역의 측벽과 상기 제4 가스 공급 영역의 측벽에 의해 정의되는 제3 트렌치와, 상기 제4 가스 공급 영역의 측벽과 상기 제1 가스 공급 영역의 측벽에 의해 정의되는 제4 트렌치를 포함하고, 상기 제1 내지 제4 가스 공급 영역은 상기 서셉터의 회전 방향을 따라서 순차적으로 배치되고, 상기 제1 내지 제4 트렌치는 방사 방향으로 길게 연장된다.
본 발명의 몇몇 실시예에서, 상기 서셉터는 중앙 부분에 돌출된 코어부를 포함하고, 상기 상부판은 상기 제1 내지 제4 가스 공급 영역에 의해 둘러싸이고, 바닥면은 상기 베이스 판에 의해 정의되는 중앙 트렌치를 포함하고, 상기 코어부는 상기 중앙 트렌치 내에 삽입된다.
본 발명의 몇몇 실시예에서, 상기 제1 내지 제4 트렌치는 각각 상기 중앙 트렌치와 직접 연결된다.
본 발명의 몇몇 실시예에서, 상기 상부판은 상기 중앙 트렌치의 바닥면에 형성된 중앙 분사홀을 더 포함하고, 상기 중앙 분사홀은 상기 제1 반응 가스 및 상기 제2 반응 가스가 혼합되는 것을 방지하기 위한 커튼 가스를 공급한다.
본 발명의 몇몇 실시예에서, 상기 제1 가스 공급 영역은 상기 제1 가스 공급 영역의 상면에 형성되는 제1 분사홀을 포함하고, 상기 제2 가스 공급 영역은 상기 제2 가스 공급 영역의 상면에 형성되는 제2 분사홀을 포함하고, 상기 제3 가스 공급 영역은 상기 제3 가스 공급 영역의 상면에 형성되는 제3 분사홀을 포함하고, 상기 제4 가스 공급 영역은 상기 제4 가스 공급 영역의 상면에 형성되는 제4 분사홀을 포함한다.
본 발명의 몇몇 실시예에서, 상기 제1 내지 제4 분사홀은 각각 상기 제1 내지 제4 가스 공급 영역의 측벽에 형성된다.
상기 다른 과제를 해결하기 위한 본 발명의 박막 증착 장비의 다른 태양은 상부판과 용기 본체를 포함하는 진공 챔버, 및 상기 진공 챔버 내에 회전 가능하게 설치되는 서셉터로서, 상기 서셉터의 제1 면은 기판 로딩부를 포함하는 서셉터를 포함하고, 상기 상부판은 상기 서셉터와 대향되고, 상기 서셉터의 제1 면과 마주보는 제2 면을 포함하는 베이스 판과, 상기 베이스 판의 제2 면으로부터 돌출되고, 상기 서셉터의 회전 방향을 따라서 순차적으로 배치되는 제1 내지 제4 돌출 영역과, 상기 용기 본체의 측벽에 배치되고, 상기 제1 돌출 영역과 상기 서셉터 사이에 제1 반응 가스를 공급하는 제1 가스 포트와, 상기 용기 본체의 측벽에 배치되고, 상기 제2 돌출 영역과 상기 서셉터 사이에 퍼지 가스를 공급하는 제2 가스 포트와, 상기 용기 본체의 측벽에 배치되고, 상기 제3 돌출 영역과 상기 서셉터 사이에 제2 반응 가스를 공급하는 제3 가스 포트와, 상기 용기 본체의 측벽에 배치되고, 상기 제2 돌출 영역과 상기 서셉터 사이에 퍼지 가스를 공급하는 제4 가스 포트와, 상기 제1 돌출 영역의 측벽과 상기 제2 돌출 영역의 측벽에 의해 정의되는 제1 트렌치와, 상기 제2 돌출 영역의 측벽과 상기 제3 돌출 영역의 측벽에 의해 정의되는 제2 트렌치와, 상기 제3 돌출 영역의 측벽과 상기 제4 돌출 영역의 측벽에 의해 정의되는 제3 트렌치와, 상기 제4 돌출 영역의 측벽과 상기 제1 돌출 영역의 측벽에 의해 정의되는 제4 트렌치를 포함하고, 상기 제1 내지 제4 트렌치는 방사 방향으로 길게 연장된다.
본 발명의 기타 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 박막 증착 장비를 설명하기 위한 개략적인 상면도이다.
도 2는 도 1의 A - A를 따라서 절단한 단면도이다.
도 3은 도 1의 B - B를 따라서 절단한 단면도이다.
도 4는 본 발명의 실시예들에 따른 박막 증착 장비에 이용되는 가스 주입 장치의 일 예를 설명하기 위한 상면도이다.
도 5 및 도 6은 도 4의 C - C 및 D - D를 따라서 각각 절단한 단면도이다.
도 7는 본 발명의 실시예들에 따른 박막 증착 장비에 이용되는 가스 주입 장치의 다른 예를 설명하기 위한 단면도이다.
도 8 및 도 9는 본 발명의 실시예들에 따른 박막 증착 장비에 이용되는 가스 주입 장치의 또 다른 예를 설명하기 위한 도면들이다.
도 10 및 도 11은 본 발명의 실시예들에 따른 박막 증착 장비에 이용되는 가스 주입 장치의 또 다른 예를 설명하기 위한 도면들이다.
도 12는 본 발명의 실시예들에 따른 박막 증착 장비에 이용되는 가스 주입 장치의 또 다른 예를 설명하기 위한 단면도이다.
도 13 및 도 14는 본 발명의 실시예들에 따른 박막 증착 장비에 이용되는 가스 주입 장치의 또 다른 예를 설명하기 위한 도면들이다.
도 15는 본 발명의 다른 실시예에 따른 박막 증착 장비를 설명하기 위한 개략적인 상면도이다.
도 16은 도 15의 A - A를 따라서 절단한 단면도이다.
도 17은 본 발명의 실시예들에 따른 박막 증착 장비에 이용되는 가스 주입 장치의 또 다른 예를 설명하기 위한 개략적인 상면도이다.
도 18은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 박막 증착 장비를 설명하기 위한 개략적인 상면도이다.
도 19는 본 발명의 실시예들에 따른 박막 증착 장비에 이용되는 가스 주입 장치의 또 다른 예를 설명하기 위한 상면도이다.
도 20은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 박막 증착 장비를 설명하기 위한 개략적인 상면도이다.
도 21 및 도 22는 본 발명의 효과를 설명하기 위한 도면들이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 도면에서 층 및 영역들의 상대적인 크기는 설명의 명료성을 위해 과장된 것일 수 있다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
하나의 소자(elements)가 다른 소자와 "접속된(connected to)" 또는 "커플링된(coupled to)" 이라고 지칭되는 것은, 다른 소자와 직접 연결 또는 커플링된 경우 또는 중간에 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다. 반면, 하나의 소자가 다른 소자와 "직접 접속된(directly connected to)" 또는 "직접 커플링된(directly coupled to)"으로 지칭되는 것은 중간에 다른 소자를 개재하지 않은 것을 나타낸다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. "및/또는"은 언급된 아이템들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.
소자(elements) 또는 층이 다른 소자 또는 층의 "위(on)" 또는 "상(on)"으로 지칭되는 것은 다른 소자 또는 층의 바로 위뿐만 아니라 중간에 다른 층 또는 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다. 반면, 소자가 "직접 위(directly on)" 또는 "바로 위"로 지칭되는 것은 중간에 다른 소자 또는 층을 개재하지 않은 것을 나타낸다.
비록 제1, 제2 등이 다양한 소자, 구성요소 및/또는 섹션들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 소자, 구성요소 및/또는 섹션들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 소자, 구성요소 또는 섹션들을 다른 소자, 구성요소 또는 섹션들과 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 소자, 제1 구성요소 또는 제1 섹션은 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 소자, 제2 구성요소 또는 제2 섹션일 수도 있음은 물론이다.
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 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
도 1 내지 13을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 박막 증착 장비를 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 박막 증착 장비를 설명하기 위한 개략적인 상면도이다. 도 2는 도 1의 A - A를 따라서 절단한 단면도이다. 도 3은 도 1의 B - B를 따라서 절단한 단면도이다. 도 4는 본 발명의 실시예들에 따른 박막 증착 장비에 이용되는 가스 주입 장치의 일 예를 설명하기 위한 상면도이다. 도 5 및 도 6은 도 4의 C - C 및 D - D를 따라서 각각 절단한 단면도이다. 도 7는 본 발명의 실시예들에 따른 박막 증착 장비에 이용되는 가스 주입 장치의 다른 예를 설명하기 위한 단면도이다. 도 8 및 도 9는 본 발명의 실시예들에 따른 박막 증착 장비에 이용되는 가스 주입 장치의 또 다른 예를 설명하기 위한 도면들이다. 도 10 및 도 11은 본 발명의 실시예들에 따른 박막 증착 장비에 이용되는 가스 주입 장치의 또 다른 예를 설명하기 위한 도면들이다. 도 12는 본 발명의 실시예들에 따른 박막 증착 장비에 이용되는 가스 주입 장치의 또 다른 예를 설명하기 위한 단면도이다. 도 13 및 도 14는 본 발명의 실시예들에 따른 박막 증착 장비에 이용되는 가스 주입 장치의 또 다른 예를 설명하기 위한 도면들이다.
도 1 내지 도 3을 참고하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 박막 증착 장비(1)는 진공 챔버(50)와 서셉터(300) 등을 포함한다.
진공 챔버(50)는 대략적으로 원형의 평면 형상을 가질 수 있다. 진공 챔버(50)는 판상 형태의 상부판(100)과 원통 형태의 용기 본체(200)를 포함할 수 있다. 상부판(100) 및 용기 본체(200) 각각의 형상에 관한 것은 설명의 편의성을 위한 것일 뿐, 이에 제한되는 것은 아니다.
진공 챔버(50)에 포함되는 상부판(100)과 용기 본체(200)는 분리할 수 있도록 구성되어 있다. 상부판(100)은 예를 들어, O-ring 등을 사용하여 용기 본체(200)와 부착되고, 이에 의해 진공 챔버(50)는 진공 상태로 밀폐될 수 있다. 상부판(100)을 용기 본체(200)로부터 분리할 경우, 베이스 판(105)의 외곽에 배치될 수 있는 구동 기구에 의해 상방으로 들어 올려질 수 있다.
상부판(100)과 용기 본체(200)는 예를 들어, 내부식성의 금속 등을 이용하여 제작할 수 있다. 박막 증착 공정에 사용되는 반응 가스 중 부식성을 갖는 물질이 있을 수 있기 때문에, 내부식성의 금속 등을 이용할 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다.
서셉터(300)는 진공 챔버(50) 내에 배치될 수 있다. 서셉터(300)는 진공 챔버(50) 중심에 회전 중심을 갖고, 회전할 수 있다. 즉, 서셉터(300)는 진공 챔버(50) 내에 회전 가능하게 설치될 수 있다.
서셉터(300)는 중앙 부분에 돌출된 코어부(305)를 포함할 수 있다. 코어부(305)는 서셉터의 일면(300a)으로부터 돌출되어 있을 수 있다.
서셉터(300)는 기판 로딩부(301)을 포함할 수 있다. 기판 로딩부(301)은 서셉터(300)의 일면(300a)에 형성될 수 있다. 즉, 서셉터의 일면(300a)는 기판 로딩부(301)를 포함할 수 있다. 서셉터(300)는 복수의 기판 로딩부(301)을 포함할 수 있고, 복수의 기판 로딩부(301)는 코어부(305)의 둘레를 따라 일정 간격으로 형성될 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다.
기판 로딩부(301)은 서셉터의 일면(300a)에 원형이고, 오목한 형상을 가질 수 있다. 기판 로딩부(301)은 서셉터(300)가 회전하는 동안 기판(W)의 이탈을 방지하기 위해 오목한 형상을 가질 수 있다.
서셉터(300)는 연직 방향으로 신장되는 회전축(310)과 연결되어, 회전 운동을 할 수 있다. 회전축은 용기 본체(200)의 하부를 관통하여 회전 구동부와 연결될 수 있다.
도 2 및 도 3에서, 서셉터(300)는 기판(W)을 장착하기 위한 기판 로딩부(301)만을 포함하는 것으로 도시하였지만, 이에 제한되는 것은 아니다. 즉, 기판(W) 상에 박막 증착시 요구되는 증착 온도로 기판(W)의 온도를 맞춰주기 위한 발열체가 서셉터(300)에 포함될 수 있다.
좀 더 구체적으로, 상부판(100)은 베이스 판(105)과 제1 내지 제4 가스 공급 영역(110, 120, 130, 140)을 포함하는 가스 주입 장치를 포함할 수 있다.
베이스 판(105)은 서셉터(300)와 대향되게 배치된다. 베이스 판(105)의 일면은 서셉터의 일면(300a)와 마주본다.
제1 가스 공급 영역(110)은 베이스 판(105)의 일면으로부터 돌출되고, 서셉터의 일면(300a)에 소오스 가스인 제1 반응 가스를 공급할 수 있다. 즉, 제1 가스 공급 영역(110)은 기판(W)에 제1 반응 가스를 공급할 수 있다.
제3 가스 공급 영역(130)은 베이스 판(105)의 일면으로부터 돌출되고, 서셉터의 일면(300a)에 소오스 가스인 제2 반응 가스를 공급할 수 있다. 즉, 제3 가스 공급 영역(130)은 기판(W)에 제2 반응 가스를 공급할 수 있다.
제2 가스 공급 영역(120) 및 제4 가스 공급 영역(140)은 베이스 판(105)의 일면으로부터 각각 돌출되고, 서셉터의 일면(300a)에 퍼지 가스(purge gas)를 공급할 수 있다.
제2 가스 공급 영역(120) 및 제4 가스 공급 영역(140)은 기판(W)에 부착되지 않은 제1 반응 가스 또는 제2 반응 가스를 외부로 배출시키는 역할과, 제1 반응 가스와 제2 반응 가스가 혼합되지 않도록 펜스(fence) 역할을 할 수 있다.
도 1에 도시되지 않았지만, 제1 가스 공급 영역(110)은 제1 반응 가스를 공급하는 가스 포트에 연결되고, 제2 가스 공급 영역(120) 및 제4 가스 공급 영역(140)은 퍼지 가스를 공급하는 가스 포트에 연결되고, 제3 가스 공급 영역(130)은 제2 반응 가스를 공급하는 가스 포트에 연결될 수 있다.
이 후 설명에서, 설명의 편의성을 위해, 제1 반응 가스는 예를 들어, 금속 전구체(metal precursor)이고, 제2 반응 가스는 예를 들어, 금속 전구체와 반응하는 비금속 반응 가스인 것으로 설명한다.
제1 내지 제4 가스 공급 영역(110, 120, 130, 140)은 서셉터(300)의 회전 방향을 따라 순차적으로 배치될 수 있다. 즉, 제1 가스 공급 영역(110) 및 제3 가스 공급 영역(130) 사이에, 퍼지 가스를 공급하는 제2 가스 공급 영역(120) 및 제4 가스 공급 영역(140)이 각각 배치될 수 있다.
또한, 제1 내지 제4 가스 공급 영역(110, 120, 130, 140)는 서로 간에 이격되어 배치된다.
제1 트렌치(115)는 제1 가스 공급 영역(110)과 제2 가스 공급 영역(120) 사이에 배치된다. 좀 더 구체적으로, 제1 트렌치(115)는 제1 가스 공급 영역(110)의 측벽 및 제2 가스 공급 영역(120)의 측벽에 의해 정의된다. 이에 대한 자세한 설명은 도 4 및 도 5를 이용하여 후술한다.
제2 트렌치(125)는 제2 가스 공급 영역(120)과 제3 가스 공급 영역(130) 사이에 배치되고, 제3 트렌치(135)는 제3 가스 공급 영역(130)과 제4 가스 공급 영역(140) 사이에 배치되고, 제4 트렌치(145)는 제4 가스 공급 영역(140)과 제1 가스 공급 영역(110) 사이에 배치된다.
제1 내지 제4 트렌치(115, 125, 135, 145)는 각각 방사 방향(radial direction)으로 길게 연장된 모양을 가질 수 있다.
또한, 제1 내지 제4 가스 공급 영역(110, 120, 130, 140)의 상면은 베이스 판(105)의 일면으로부터 돌출되고, 각각의 제1 내지 제4 트렌치(115, 125, 135, 145)의 바닥면은 베이스 판(105)의 일면일 수 있으므로, 제1 내지 제4 가스 공급 영역(110, 120, 130, 140)의 각각의 상면과 제1 내지 제4 트렌치(115, 125, 135, 145)의 각각의 바닥면 사이에는 단차가 존재한다.
예를 들어, 도 3에서, 서셉터의 일면(300a)으로부터 제3 트렌치(135)의 바닥면까지의 높이(h1)은 서셉터의 일면(300a)으로부터 제1 가스 공급 영역(110)의 상면까지의 높이(h2)보다 크다. 즉, 제1 반응 가스를 기판(W)에 제공하는 제1 가스 공급 영역(110)과 서셉터(300) 사이의 거리(h2)는 서셉터의 일면(300a)으로부터 제3 트렌치(135)의 바닥면까지의 높이(h1)보다 작다.
상부판(100)은 제1 내지 제4 가스 공급 영역(110, 120, 130, 140)에 의해 둘러싸이고, 바닥면은 베이스 판(105)의 일면에 의해 정의되는 중앙 트렌치(150)를 포함한다. 중앙 트렌치(150)는 원형의 평면 형상을 가지고 있을 수 있다.
중앙 트렌치(150)가 형성되는 위치는 서셉터(300)의 코어부(305)가 형성된 위치에 대응될 수 있다. 즉, 중앙 트렌치(150) 내에, 코어부(305)의 일부는 삽입될 수 있다.
도 1 및 도 3에서, 제1 펌핑 포트(215) 및 제2 펌핑 포트(210)는 용기 본체(200)의 하부에 배치되는 것으로 도시하였지만, 설명의 편의를 위한 것일 뿐, 이에 제한되는 것은 아니다. 즉, 제1 펌핑 포트(215) 및 제2 펌핑 포트(210)는 용기 본체(200)의 측부에 배치되거나, 상부판(100)에 배치될 수 있음은 물론이다.
제1 펌핑 포트(215) 및 제2 펌핑 포트(210)는 서셉터(300)의 주변에 배치되어, 기판(W)에 공급된 반응 가스를 배출시킬 수 있다. 즉, 제1 펌핑 포트(215) 및 제2 펌핑 포트(210)를 통해, 각각 박막 증착의 소오스가 되는 제1 반응 가스와 제2 반응 가스가 각각 흡입될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 일 실시예에 따른 박막 증착 장비가 ZrO를 증착하는 장비일 경우, 기판 상에 ZrO를 증착한 후에 남은 Zr 전구체와 산소를 포함하는 반응 가스(예를 들어, O3)는 각각 제1 펌핑 포트(215) 및 제2 펌핑 포트(210)를 통해 외부로 배출될 수 있다.
또한, 도시되지 않았지만, 제1 펌핑 포트(215) 및 제2 펌핑 포트(210)는 서로 다른 펌프에 연결될 수 있다. 박막 증착에 사용된 제1 반응 가스 및 제2 반응 가스를 동일한 펌프를 이용하여 흡입할 경우, 제1 반응 가스 및 제2 반응 가스가 펌프 등에서 반응을 하고, 이로 인해 펌프 내부에 파티클 등이 증착되어 고장의 원인이 될 수 있기 때문이다.
도 4 내지 도 6을 이용하여, 본 발명의 실시예들에 따른 박막 증착 장비에 이용되는 가스 주입 장치의 일 예를 설명한다.
도 4 내지 도 6를 참고하면, 가스 주입 장치는 베이스 판(105)과, 제1 가스 공급 영역(110)과, 제2 가스 공급 영역(120)과, 제3 가스 공급 영역(130)과, 제4 가스 공급 영역(140) 등을 포함할 수 있다.
제1 내지 제4 가스 공급 영역(110, 120, 130, 140)은 베이스 판(105)의 일면으로부터 각각 돌출되어 있다. 제1 내지 제4 가스 공급 영역(110, 120, 130, 140)은 서로 간이 이격되어 형성되어 있다. 제1 내지 제4 가스 공급 영역(110, 120, 130, 140)는 원주 방향으로, 즉, 도 2에서 서셉터(300)가 회전하는 방향으로 순차적으로 배치되어 있을 수 있다.
제1 가스 공급 영역(110)은 원주 방향을 따라 형성된 내측벽(110si) 및 외측벽(110so)와, 방사 방향으로 연장되는 두 개의 반지름 측벽(110rs)을 포함한다. 또한, 제1 가스 공급 영역(110)은 부채꼴 모양을 갖는 상면(110u)을 포함한다.
제1 가스 공급 영역(110)은 제1 가스 공급 영역의 상면(110u)에 형성된 제1 분사홀(110h)을 포함한다. 제1 분사홀(110h)은 제1 가스 공급 영역(110)에 제공된 제1 반응 가스를 기판(W)에 공급한다.
제2 가스 공급 영역(120)은 원주 방향을 따라 형성된 내측벽(120si) 및 외측벽(120so)와, 방사 방향으로 연장되는 두 개의 반지름 측벽(120rs)을 포함한다. 또한, 제2 가스 공급 영역(120)은 부채꼴 모양을 갖는 상면(120u)을 포함한다.
제2 가스 공급 영역(120)은 제2 가스 공급 영역의 상면(120u)에 형성된 제2 분사홀(120h)을 포함한다. 제2 분사홀(120h)은 제2 가스 공급 영역(120)에 제공된 퍼지 가스를 기판(W)에 공급한다.
제3 가스 공급 영역(130)은 원주 방향을 따라 형성된 내측벽(130si) 및 외측벽(130so)와, 방사 방향으로 연장되는 두 개의 반지름 측벽(130rs)을 포함한다. 또한, 제3 가스 공급 영역(130)은 부채꼴 모양을 갖는 상면(130u)을 포함한다.
제3 가스 공급 영역(130)은 제3 가스 공급 영역의 상면(110u)에 형성된 제3 분사홀(130h)을 포함한다. 제3 분사홀(130h)은 제3 가스 공급 영역(130)에 제공된 제2 반응 가스를 기판(W)에 공급한다.
제4 가스 공급 영역(140)은 원주 방향을 따라 형성된 내측벽(140si) 및 외측벽(140so)와, 방사 방향으로 연장되는 두 개의 반지름 측벽(140rs)을 포함한다. 또한, 제4 가스 공급 영역(140)은 부채꼴 모양을 갖는 상면(140u)을 포함한다.
제4 가스 공급 영역(140)은 제4 가스 공급 영역의 상면(140u)에 형성된 제4 분사홀(140h)을 포함한다. 제4 분사홀(140h)은 제4 가스 공급 영역(140)에 제공된 퍼지 가스를 기판(W)에 공급한다.
제1 트렌치(115)는 서로 마주보고, 방사 방향으로 연장되는 제1 가스 공급 영역의 반지름 측벽(110rs)과 제2 가스 공급 영역의 반지름 측벽(120rs)에 의해 정의된다.
이와 마찬가지로, 제2 트렌치(125)와, 제3 트렌치(135)와, 제4 트렌치(145)는 각각 서로 마주보고, 방사 방향으로 연장되는 제1 가스 공급 영역의 반지름 측벽(110rs)과 제2 가스 공급 영역의 반지름 측벽(120rs)과, 제3 가스 공급 영역의 반지름 측벽(130rs)과 제4 가스 공급 영역의 반지름 측벽(140rs)에 의해 정의된다.
제1 트렌치(115)의 바닥면은 베이스 판(105)의 일면에 의해 정의될 수 있다. 또한, 제2 내지 제4 트렌치(125, 135, 145)의 각각의 바닥면도 베이스 판(105)의 일면에 의해 정의될 수 있다.
제1 내지 제4 트렌치(115, 125, 135, 145)의 각각의 바닥면은 예를 들어, 부채꼴 모양을 가질 수 있다.
제1 내지 제4 트렌치(115, 125, 135, 145)는 각각 방사 방향으로 길게 연장될 수 있다.
중앙 트렌치(150)는 제1 내지 제4 가스 공급 영역(110, 120, 130, 140)에 의해 둘러싸여 있다. 좀 더 구체적으로, 중앙 트렌치(150)는 제1 가스 공급 영역의 내측벽(110si)과 제2 가스 공급 영역의 내측벽(120si)과, 제3 가스 공급 영역의 내측벽(130si)과 제4 가스 공급 영역의 내측벽(140si)에 의해 둘러싸일 수 있다. 중앙 트렌치(150)의 바닥면은 베이스 판(105)의 일면에 의해 정의될 수 있다.
중앙 트렌치(150)는 방사 방향으로 길게 연장되는 제1 내지 제4 트렌치(115, 125, 135, 145)와 직접 연결될 수 있다. 즉, 제1 내지 제4 트렌치(115, 125, 135, 145)는 각각 중앙 트렌치(150)와 직접 연결될 수 있다.
직접 연결된 중앙 트렌치(150)와 제1 내지 제4 트렌치(115, 125, 135, 145)는 예를 들어, 바람개비 모양을 가질 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다.
가스 주입 장치는 원주 방향으로 형성되는 외곽 트렌치(155)를 포함할 수 있다. 외곽 트렌치(155)는 예를 들어, 환형의 모양을 가질 수 있다. 외곽 트렌치(155)는 제1 가스 공급 영역의 외측벽(110so)과 제2 가스 공급 영역의 외측벽(120so)과, 제3 가스 공급 영역의 외측벽(130so)과 제4 가스 공급 영역의 외측벽(140so)을 따라서 형성될 수 있다.
외곽 트렌치(155)는 방사 방향으로 길게 연장되는 제1 내지 제4 트렌치(115, 125, 135, 145)와 직접 연결될 수 있다. 또한, 외곽 트렌치(155)는 제1 내지 제4 트렌치(115, 125, 135, 145)를 매개로 중앙 트렌치(150)와 연결될 수 있다.
도 4 및 도 5를 통해 설명하는 가스 주입 장치에서, 제1 내지 제4 분사홀(110h, 120h, 130h, 140h)은 각각 제1 내지 제4 트렌치의 상면(110u, 120u, 130u, 140u)에만 형성되어 있을 수 있다.
예를 들어, 제1 가스 공급 영역(110)이 제공하는 제1 반응 가스인 소오스 가스는 제1 가스 공급 영역의 상면(110u)에서만 분사되고, 제4 가스 공급 영역(140)이 제공하는 퍼지 가스는 제4 가스 공급 영역의 상면(110u)에서만 분사될 수 있다.
도 4 및 도 6의 (a)를 참고하면, 예를 들어, 중앙 트렌치(150)의 바닥면으로부터 제3 가스 공급 영역의 상면(130u)까지의 높이(h3)와 제3 트렌치(135)의 바닥면으로부터 제3 가스 공급 영역의 상면(130u)까지의 높이(h4)는 실질적으로 동일할 수 있다. 즉, 제1 내지 제4 트렌치(115, 125, 135, 145)의 각각의 깊이는 중앙 트렌치(150)의 깊이와 실질적으로 동일하여, 각각의 제1 내지 제4 트렌치(115, 125, 135, 145)의 바닥면과 중앙 트렌치(150)의 바닥면 사이에 단차가 없을 수 있다. 하지만, 일 예에 불과할 뿐, 이에 제한되는 것은 아니다.
즉, 도 6의 (b)와 같이, 각각의 제1 내지 제4 트렌치(115, 125, 135, 145)의 바닥면과 중앙 트렌치(150)의 바닥면 사이에 단차가 있을 수 있다. 예를 들어, 중앙 트렌치(150)의 바닥면으로부터 제3 가스 공급 영역의 상면(130u)까지의 높이(h3)는 제3 트렌치(135)의 바닥면으로부터 제3 가스 공급 영역의 상면(130u)까지의 높이(h4)보다 작을 수 있다. 즉, 제3 트렌치(135)의 바닥면은 중앙 트렌치(150)의 바닥면보다 더 리세스되어 있을 수 있다.
다시 말하면, 제1 내지 제4 트렌치(115, 125, 135, 145)의 각각의 깊이는 중앙 트렌치(150)의 깊이보다 더 깊을 수 있다. 하지만, 이에 제한되는 것은 아니며, 도 6의 (b)에서 도시되는 것과 반대로, 중앙 트렌치(150)의 깊이가 제1 내지 제4 트렌치(115, 125, 135, 145)의 각각의 깊이보다 더 깊을 수 있음은 물론이다.
도 6의 (b)와 같은 단차를 둠으로써, 제1 내지 제4 트렌치(115, 125, 135, 145)의 컨덕턴스가 중앙 트렌치(150)의 컨덕턴스보다 커질 수 있다. 이를 통해, 중앙 트렌치(150)에 있을 수 있는 가스가 제1 내지 제4 트렌치(115, 125, 135, 145)로 신속하게 빠져나갈 수 있다. 컨턱턴스에 관한 설명은 도 20 및 도 21을 이용하여 상술한다.
덧붙여, 도 6에서, 제3 트렌치(135)의 깊이는 중앙 트렌치(150)로부터 외곽 트렌치(155)까지 일정한 깊이인 것으로 도시하였지만, 설명의 편의성을 위한 것일 뿐, 이에 제한되는 것은 아니다. 즉, 제3 트렌치(135)의 바닥면은 중앙 트렌치(150)와 외곽 트렌치(155) 사이에서 경사진 면일 수 있음은 물론이다.
도 7을 이용하여, 본 발명의 실시예들에 따른 박막 증착 장비에 이용되는 가스 주입 장치의 다른 예를 설명한다. 도 4 내지 도 6을 이용하여 설명한 것과 다른 점을 위주로 설명한다.
도 7을 참고하면, 가스 주입 장치에서, 제1 분사홀(110h)은 제1 가스 공급 영역의 상면(110u)과, 제1 가스 공급 영역의 반지름 측벽(110rs)에 형성될 수 있다.
마찬가지로, 제2 분사홀(120h)은 제2 가스 공급 영역의 상면(120u)과, 제2 가스 공급 영역의 반지름 측벽(120rs)에 형성되고, 제3 분사홀(130h)은 제3 가스 공급 영역의 상면(130u)과, 제3 가스 공급 영역의 반지름 측벽(130rs)에 형성되고, 제4 분사홀(140h)은 제4 가스 공급 영역의 상면(140u)과, 제4 가스 공급 영역의 반지름 측벽(140rs)에 형성될 수 있다.
예를 들어, 제1 반응 가스인 소오스 가스는 제1 가스 공급 영역의 상면(110u) 및 제1 가스 공급 영역의 반지름 측벽(110rs)에서 분사되고, 제4 가스 공급 영역(140)이 제공하는 퍼지 가스는 제4 공급 영역의 상면(140u) 및 제4 공급 영역의 반지름 측벽(140rs)에서 분사될 수 있다.
이와 같이, 서로 마주보는 제1 가스 공급 영역의 반지름 측벽(110rs)에서 제1 반응 가스를 각각 분사함으로써, 제1 가스 공급 영역(110)과 서셉터(도 2의 300) 사이의 반응 공간으로 퍼지 가스가 침투하여 제1 반응 가스의 농도를 희석시키는 것을 방지할 수 있다. 아울러, 제4 공급 영역의 반지름 측벽(140rs)에서 퍼지 가스를 분사함으로써, 제1 가스 공급 영역(110)이 공급하는 제1 반응 가스가 다른 영역으로 확산되어 가는 것을 경감시킬 수 있다.
도 8 및 도 9를 이용하여, 본 발명의 실시예들에 따른 박막 증착 장비에 이용되는 가스 주입 장치의 또 다른 예를 설명한다. 도 4 내지 도 6을 이용하여 설명한 것과 다른 점을 위주로 설명한다.
도 8 및 도 9를 참고하면, 가스 주입 장치는 제1 트렌치(115)의 바닥면에 형성된 제1 트렌치 분사홀(115h)과, 제2 트렌치(125)의 바닥면에 형성된 제2 트렌치 분사홀(125h)과, 제3 트렌치(135)의 바닥면에 형성된 제3 트렌치 분사홀(135h)과, 제4 트렌치(145)의 바닥면에 형성된 제4 트렌치 분사홀(145h)을 더 포함한다.
예를 들어, 제4 트렌치(145)의 바닥면에 형성된 제4 트렌치 분사홀(145h) 중 제1 부분은 제4 가스 공급 영역(140)이 분사하는 가스와 동일한 퍼지 가스를 분사한다. 또한, 제4 트렌치의 바닥면에 형성된 제4 트렌치 분사홀(145h) 중 제2 부분은 제1 가스 공급 영역(110)이 분사하는 가스와 동일한 제1 반응 가스를 분사한다.
퍼지 가스를 분사하는 제4 트렌치 분사홀(145h)의 제1 부분은 제4 가스 공급 영역(140)에 인접하고, 제1 반응 가스를 분사하는 제4 트렌치 분사홀(145h)의 제2 부분은 제1 가스 공급 영역(110)에 인접할 수 있다.
다시 말하면, 제1 내지 제4 트렌치 분사홀(115h, 125h, 135h, 145h)에서 분사하는 가스는 제1 내지 제4 트렌치 분사홀(115h, 125h, 135h, 145h)에서 인접한 가스 공급 영역(110, 120, 130, 140)에서 분사하는 가스일 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다.
제1 트렌치 분사홀(115h) 및 제4 트렌치 분사홀(145h)에 인접한 가스 공급 영역은 제1 반응 가스를 공급하는 제1 가스 공급 영역(110)과, 퍼지 가스를 공급하는 제2 가스 공급 영역(120) 및 제4 가스 공급 영역(140)이므로, 제1 트렌치 분사홀(115h) 및 제4 트렌치 분사홀(145h)은 제1 반응 가스와 퍼지 가스를 분사할 수 있다.
덧붙여, 제2 트렌치 분사홀(125h) 및 제3 트렌치 분사홀(135h)에 인접한 가스 분사 영역은 제2 반응 가스를 공급하는 제3 가스 공급 영역(130)과, 퍼지 가스를 공급하는 제2 가스 공급 영역(120) 및 제4 가스 공급 영역(140)이므로, 제2 트렌치 분사홀(125h) 및 제3 트렌치 분사홀(135h)은 제2 반응 가스와 퍼지 가스를 분사할 수 있다.
도 8에서, 제4 트렌치 분사홀(145h)은 반지름 방향으로 정렬된 두 개의 열인 것으로 도시하였지만, 설명의 편의를 위한 것일 뿐, 이에 제한되는 것은 아니다.
도 10 및 도 11을 이용하여, 본 발명의 실시예들에 따른 박막 증착 장비에 이용되는 가스 주입 장치의 또 다른 예를 설명한다. 도 4 내지 도 6을 이용하여 설명한 것과 다른 점을 위주로 설명한다.
도 10 및 도 11을 참고하면, 가스 주입 장치에서, 제1 가스 공급 영역의 반지름 측벽(110rs)는 제1 상부 측벽(110rs-1)과, 제1 하부 측벽(110rs-2)과, 제1 상부 측벽(110rs-1) 및 제1 하부 측벽(110rs-2)을 연결하는 제1 연결 면(110rs-3)을 포함한다.
제4 가스 공급 영역의 반지름 측벽(140rs)는 제4 상부 측벽(140rs-1)과, 제4 하부 측벽(140rs-2)과, 제4 상부 측벽(140rs-1) 및 제4 하부 측벽(140rs-2)을 연결하는 제4 연결 면(140rs-3)을 포함한다.
제2 가스 공급 영역의 반지름 측벽(120rs) 및 제3 가스 공급 영역의 반지름 측벽(130rs)도 제1 가스 공급 영역의 반지름 측벽(110rs) 및 제4 가스 공급 영역의 반지름 측벽(140rs)과 같은 유사한 구조를 가질 수 있다.
도 11에서, 예를 들어, 제4 트렌치(145)의 측벽은 제1 상부 측벽(110rs-1)과, 제1 하부 측벽(110rs-2)과, 제1 연결 면(110rs-3)과, 제4 상부 측벽(140rs-1)과, 제4 하부 측벽(140rs-2)과, 제4 연결 면(140rs-3)에 의해 정의될 수 있다.
따라서, 제1 가스 공급 영역의 반지름 측벽(110rs)과, 제2 가스 공급 영역의 반지름 측벽(120rs)과, 제3 가스 공급 영역의 반지름 측벽(130rs)과, 제4 가스 공급 영역의 반지름 측벽(140rs)은 각각 예를 들어, 계단 모양을 가질 수 있다.
도 11을 통해 설명되는 가스 주입 장치의 또 다른 예에서, 제1 내지 제4 가스 공급 영역의 반지름 측벽(110rs, 120rs, 130rs, 140rs)는 각각 연결 면을 가지고 있다, 하지만, 제1 내지 제4 분사홀(110h, 120h, 130h, 140h)은 각각 제1 내지 제4 트렌치의 상면(110u, 120u, 130u, 140u)에만 형성되어 있을 수 있다.
예를 들어, 제1 가스 공급 영역(110)이 제공하는 제1 반응 가스인 소오스 가스는 제1 가스 공급 영역의 상면(110u)에서만 분사되고, 제4 가스 공급 영역(140)이 제공하는 퍼지 가스는 제4 가스 공급 영역의 상면(110u)에서만 분사될 수 있다.
도 10 및 도 12를 이용하여, 본 발명의 실시예들에 따른 박막 증착 장비에 이용되는 가스 주입 장치의 또 다른 예를 설명한다. 도 10 및 도 11을 이용하여 설명한 것과 다른 점을 위주로 설명한다.
도 12를 참고하면, 가스 주입 장치에서, 제1 분사홀(110h)은 제1 연결 면(110rs-3)에 형성될 수 있다. 또한, 제4 분사홀(140h)은 제4 연결 면(110rs-3)에 형성될 수 있다.
마찬가지로, 제2 분사홀(120h) 및 제3 분사홀(130h)은 각각 제2 가스 공급 영역의 반지름 측벽(120rs)에 포함된 연결 면, 및 제3 가스 공급 영역의 반지름 측벽(130rs)에 포함된 연결 면에 각각 형성될 수 있다.
예를 들어, 제1 반응 가스인 소오스 가스는 제1 가스 공급 영역의 상면(110u) 및 제1 연결 면(110rs-3)에서 분사되고, 제4 가스 공급 영역(140)이 제공하는 퍼지 가스는 제4 공급 영역의 상면(140u) 및 제4 연결 면(140rs-3)에서 분사될 수 있다.
다시 말하면, 각각의 제1 내지 제4 가스 공급 영역(110, 120, 130, 140)은 제1 내지 제4 가스 공급 영역의 상면(110u, 120u, 130u, 140u) 뿐만 아니라, 제1 내지 제4 가스 공급 영역의 반지름 측벽(110rs, 120rs, 130rs, 140rs)에서 반응 가스 또는 퍼지 가스를 공급 할 수 있다.
도 13 및 도 14를 이용하여, 본 발명의 실시예들에 따른 박막 증착 장비에 이용되는 가스 주입 장치의 또 다른 예를 설명한다. 도 4 내지 도 6을 이용하여 설명한 것과 다른 점을 위주로 설명한다.
참고로, 도 14의 (a)는 도 13의 E - E를 따라서 절단한 단면도이고, 도 14의 (b)는 도 13의 F - F를 따라서 절단한 단면도이다.
도 13 및 도 14를 참고하면, 가스 주입 장치에서, 제1 가스 공급 영역(110)은 하나 이상의 제1 덴트(110rs_p)를 포함한다.
제1 덴트(110rs_p)는 제1 가스 공급 영역의 상면(110u)와 제1 가스 공급 영역의 반지름 측벽(110rs)이 만나는 부분에 형성될 수 있다.
마찬가지로, 제2 가스 공급 영역(120)은 하나 이상의 제2 덴트(120rs_p)를 포함하고, 제3 가스 공급 영역(130)은 하나 이상의 제3 덴트(130rs_p)를 포함할 수 있고, 제4 가스 공급 영역(140)은 하나 이상의 제4 덴트(140rs_p)를 포함할 수 있다.
예를 들어, 제1 가스 공급 영역의 측벽(110rs)는 제1 덴트(110rs_p)가 형성된 제1 부분(110rs_a)와, 제1 덴트(110rs_p)가 형성되지 않은 제2 부분(110rs_b)를 포함할 수 있다. 여기에서, 제1 가스 공급 영역의 측벽의 제1 부분(110rs_a)은 연속적인 기울기를 갖지 않고, 예를 들어, 계단과 같은 모양을 가지고 있다. 하지만, 제1 가스 공급 영역의 측벽의 제2 부분(110rs_b)은 연속적인 기울기를 가질 수 있다.
마찬가지로, 제4 가스 공급 영역의 측벽(140rs)는 제4 덴트(140rs_p)가 형성된 제1 부분(140rs_a)와, 제4 덴트(140rs_p)가 형성되지 않은 제2 부분(140rs_b)를 포함할 수 있다. 여기에서, 제4 가스 공급 영역의 측벽의 제1 부분(140rs_a)은 연속적인 기울기를 갖지 않지만, 제4 가스 공급 영역의 측벽의 제2 부분(140rs_b)은 연속적인 기울기를 가질 수 있다.
도 15 내지 도 17을 참조하여, 본 발명의 다른 실시예에 따른 박막 증착 장비를 설명한다. 설명의 편의상, 도 1 내지 도 6을 이용하여 설명한 것과 다른 점을 중심으로 설명한다.
도 15는 본 발명의 다른 실시예에 따른 박막 증착 장비를 설명하기 위한 개략적인 상면도이다. 도 16은 도 15의 A - A를 따라서 절단한 단면도이다. 도 17은 본 발명의 실시예들에 따른 박막 증착 장비에 이용되는 가스 주입 장치의 또 다른 예를 설명하기 위한 상면도이다.
도 15 내지 도 17을 참고하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 박막 증착 장비(2)는 커튼 가스 공급관(101)과, 중앙 분사홀(150h)을 더 포함할 수 있다.
커튼 가스 공급관(101)은 진공 챔버(50)의 상부판(100)의 중심부에 접속되어 있을 수 있다. 커튼 가스 공급관(101)은 상부판(100)과 코어부(305) 사이의 공간에 커튼 가스를 공급할 수 있다.
커튼 가스는 제1 가스 공급 영역(110)에서 공급된 제1 반응 가스와 제3 가스 공급 영역(130)에서 공급된 제2 반응 가스가 상부판(100)과 코어부(305) 사이의 공간을 통해 확산되는 것을 방지한다. 커튼 가스는 제1 반응 가스와 제2 반응 가스가 혼합되는 것을 방지할 수 있다.
즉, 커튼 가스는 제2 가스 공급 영역(120) 및 제4 가스 공급 영역(140)에서 공급하는 퍼지 가스와 유사한 역할을 할 수 있다.
중앙 분사홀(150h)은 중앙 트렌치(150)의 바닥면에 형성된다. 중앙 분사홀(150h)은 커튼 가스 공급관(101)이 공급한 커튼 가스를 상부판(100)과 코어부(305) 사이의 공간에 분사한다.
도 16에서, 중앙 분사홀(150h)은 상부판(100)을 전체적으로 관통하여 형성되는 것으로 도시하였지만, 설명의 편의를 위한 것일 뿐 이에 제한되는 것은 아니다. 즉, 중앙 분사홀(150h)과 커튼 가스 공급관(101)은 상부판(100) 내에 형성된 다수의 유로를 통해 연결될 수 있음은 물론이다.
중앙 분사홀(150h)에서 공급된 커튼 가스는 상부판(100)과 코어부(305) 사이의 공간을 통과하여, 기판(W)이 로딩되어 있는 서셉터의 일면(300a)를 따라 흐르지 않는다. 중앙 분사홀(150h)에서 공급된 커튼 가스는 중앙 트렌치(150)와 직접 연결된 제1 내지 제4 트렌치(115, 125, 135, 145)를 통해, 제1 펌핑 포트(215) 및/또는 제2 펌핑 포트(210)로 흐르게 된다.
이와 같이 방사 방향으로 연장된 하나 이상의 트렌치를 포함하는 가스 주입 장치를 사용함으로써, 제1 가스 공급 영역(110)에서 공급된 제1 반응 가스와 제3 가스 공급 영역(130)에서 공급된 제2 반응 가스 사이의 인터믹싱을 방지함과 동시에, 커튼 가스로 인해 발생할 수 있는 제1 반응 가스 및/또는 제2 반응 가스의 농도 희석을 방지할 수 있다.
이를 통해, 반응 가스 농도 희석으로 인해, 기판(W) 중 코어부(305)에 인접한 부분에서 발생할 수 있는 공정 불량을 경감시킬 수 있다.
설명의 편의상, 도 17은 도 4에서 중앙 분사홀(150h)이 더 포함되는 것으로 도시였지만, 이에 제한되는 것은 아니다. 즉, 도 7 내지 도 14를 통해 설명한 가스 주입 장치에도 중앙 분사홀이 적용될 수 있음은 물론이다.
도 18 및 도 19를 참조하여, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 박막 증착 장비를 설명한다. 설명의 편의상, 도 1 내지 도 6을 이용하여 설명한 것과 다른 점을 중심으로 설명한다.
도 18은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 박막 증착 장비를 설명하기 위한 개략적인 상면도이다. 도 19는 본 발명의 실시예들에 따른 박막 증착 장비에 이용되는 가스 주입 장치의 또 다른 예를 설명하기 위한 상면도이다.
참고적으로, 도 18에 도시된 박막 증착 장비의 단면도는 제1 내지 제4 가스 포트(220, 230, 240, 245)를 제외하고 도 2와 유사할 수 있다.
도 18 및 도 19를 참고하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 박막 증착 장비(3)는 제1 내지 제4 가스 포트(220, 245, 230, 240)을 더 포함한다.
또한, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 박막 증착 장비(3)에서, 상부판(100)은 제1 내지 제4 가스 공급 영역(110,120, 130, 140)을 포함하지 않는다. 상부판(100)은 제1 내지 제4 분사홀(110h, 120h, 130h, 140h)이 형성되지 않은 제1 내지 제4 돌출 영역(110_1, 120_1, 130_1, 140_1)을 포함한다.
제1 내지 제4 돌출 영역(110_1, 120_1, 130_1, 140_1)에 대한 설명은 제1 내지 제4 분사홀(110h, 120h, 130h, 140h)을 포함하지 않는 것을 제외하고, 도 4의 제1 내지 제4 가스 공급 영역(110, 120, 130, 140)과 실질적으로 동일하므로, 생략한다.
제1 가스 포트(220)는 용기 본체(200)의 측벽에 배치될 수 있다. 제1 가스 포트(220)는 제1 돌출 영역(110_1)과 서셉터(300) 사이에 소오스 가스인 제1 반응 가스를 공급한다.
제3 가스 포트(230)는 용기 본체(200)의 측벽에 배치될 수 있다. 제3 가스 포트(230)는 제3 돌출 영역(130_1)과 서셉터(300) 사이에 소오스 가스인 제2 반응 가스를 공급한다.
제2 가스 포트(245)는 용기 본체(200)의 측벽에 배치될 수 있다. 제2 가스 포트(245)는 제2 돌출 영역(120_1)과 서셉터(300) 사이에 퍼지 가스를 공급한다. 덧붙여, 제4 가스 포트(240)는 용기 본체(200)의 측벽에 배치될 수 있다. 제4 가스 포트(240)는 제4 돌출 영역(140_1)과 서셉터(300) 사이에 퍼지 가스를 공급한다.
도 1 내지 도 6을 이용하여 설명하는 박막 증착 장비와, 도 18 및 도 19를 이용하여 설명하는 박막 증착 장비의 차이점은 제1 반응 가스, 제2 반응 가스 및 퍼지 가스를 상부판(100)에서 공급할지 또는 용기 본체(200)의 측벽에서 공급할지의 차이일 뿐이다.
설명의 편의상, 도 19는 도 4에서 제1 내지 제4 분사홀(110h, 120h, 130h, 140h)을 제외한 것으로 도시였지만, 이에 제한되는 것은 아니다. 즉, 도 7 내지 도 14, 도 17를 통해 설명한 가스 주입 장치에서 제1 내지 제4 분사홀(110h, 120h, 130h, 140h)을 제외하고 적용될 수 있음은 물론이다.
도 20은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 박막 증착 장비를 설명하기 위한 개략적인 상면도이다. 설명의 편의상, 도 1 내지 도 6을 이용하여 설명한 것과 다른 점을 중심으로 설명한다.
도 20을 참고하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 박막 증착 장비(3)는 제1 내지 제4 가스 포트(220, 245, 230, 240)을 더 포함한다.
제1 가스 포트(220)는 용기 본체(200)의 측벽에 배치될 수 있다. 제1 가스 포트(220)는 제1 돌출 영역(110_1)과 서셉터(300) 사이에 소오스 가스인 제1 반응 가스를 공급한다.
제3 가스 포트(230)는 용기 본체(200)의 측벽에 배치될 수 있다. 제3 가스 포트(230)는 제3 돌출 영역(130_1)과 서셉터(300) 사이에 소오스 가스인 제2 반응 가스를 공급한다.
제2 가스 포트(245)는 용기 본체(200)의 측벽에 배치될 수 있다. 제2 가스 포트(245)는 제2 돌출 영역(120_1)과 서셉터(300) 사이에 퍼지 가스를 공급한다. 덧붙여, 제4 가스 포트(240)는 용기 본체(200)의 측벽에 배치될 수 있다. 제4 가스 포트(240)는 제4 돌출 영역(140_1)과 서셉터(300) 사이에 퍼지 가스를 공급한다.
도 21 및 도 22를 참고하여, 본 발명의 가스 주입 장치의 효과에 대해서 설명한다.
도 21 및 도 22는 본 발명의 효과를 설명하기 위한 도면들이다. 구체적으로, 도 21은 가스 주입 장치 부근에서 제1 반응 가스 및 제2 반응 가스의 흐름을 모식적으로 나타낸 도면이다. 도 22는 도 21의 G - G를 따라 절단한 단면도에서의 압력 및 유속의 변화를 나타내는 도면이다.
제1 가스 공급 영역(110)에서 공급된 제1 반응 가스(source gas #1)은 제1 가스 공급 영역(110)과 서셉터(도 2의 300) 사이를 확산하게 된다. 물론, 서셉터(300)은 회전을 하므로, 서셉터(300)에 로딩된 기판(W) 상에 전체적으로 제1 반응 가스(source gas #1)가 공급되게 된다.
마찬가지로, 제3 가스 공급 영역(130)에서 제공된 제2 반응 가스(source gas #2)은 제3 가스 공급 영역(130)과 서셉터(도 2의 300) 사이를 확산하게 된다. 물론, 서셉터(300)은 회전을 하므로, 서셉터(300)에 로딩된 기판(W) 상에 전체적으로 제2 반응 가스(source gas #2)가 공급되게 된다.
서셉터(300)가 반시계 방향으로 회전한다고 가정한다. 공급된 제1 반응 가스(source gas #1)와 제2 반응 가스(source gas #2)는 서셉터(300)가 회전을 함에 따라서, 제1 가스 공급 영역(110)의 하부에 있던 기판(W)은 제4 트렌치(145) 하부에 진입을 하게 된다.
제1 가스 공급 영역(110)과 기판(W) 사이에 있던 제1 반응 가스(source gas #1)가 제4 트렌치(145) 하부로 진입을 하게 되면, 제1 반응 가스(source gas #1)에 가해지던 압력이 급격히 감소한다.
좀 더 구체적으로, 제1 반응 가스(source gas #1)가 이상 기체라고 가정을 하면, 기판(W) 상에 머물고 있는 제1 반응 가스(source gas #1)은 동일하지만, 기판(W) 상에 제1 반응 가스(source gas #1)가 머물 수 있는 부피는 증가하게 된다. 이는 제1 가스 공급 영역(110)과 기판(W) 사이의 거리보다, 제4 트렌치(145)의 바닥면과 기판(W) 사이의 거리가 더 크기 때문이다.
따라서, 기판(W) 상에 제1 반응 가스(source gas #1)가 머물 수 있는 부피는 증가함에 따라, 제1 반응 가스(source gas #1)에 가해지는 압력은 감소하게 된다. 따라서, 도 22에서 도시되는 것과 같이 제4 트렌치(145) 하부를 기판(W)이 지나갈 때, 제1 반응 가스(source gas #1)의 압력이 급격히 감소한다.
제1 반응 가스(source gas #1)의 압력이 급격히 감소하게 되면, 베르누이 정리에 의해, 제1 반응 가스(source gas #1)의 유속은 급격히 증가를 하게 된다.
이와 같이 제1 반응 가스(source gas #1)는 간격이 좁은 제1 가스 공급 영역(110)과 기판(W) 사이에서, 간격이 넓은 제4 트렌치(145)와 기판(W) 사이로 이동함에 따라서, 제1 반응 가스(source gas #1)의 유속은 빨라지게 되고, 이를 따라, 제1 펌핑 포트(215)로 빠르게 빨려 들어가게 된다.
다시 말하면, 제4 트렌치(145)와 기판(W) 사이의 공간은 제1 가스 공급 영역(110)과 기판(W) 사이의 공간보다 컨덕턴스가 큰 공간이 된다. 유체는 컨덕턴스가 큰 공간, 즉 이동에 있어서 저항력이 작은 공간으로 이동을 하게 된다. 따라서, 제1 반응 가스(source gas #1)는 제4 가스 공급 영역(140)과 기판(W) 사이의 공간으로 확산되지 않고, 제4 트렌치(145)와 외곽 트렌치(155)를 통해 제1 펌핑 포트(215)으로 빠져나가게 된다.
이와 같은 현상은 제1 반응 가스(source gas #1) 뿐만 아니라, 제2 반응 가스(source gas #2)에도 발생하게 되어, 제2 반응 가스(source gas #2)는 제2 트렌치(125) 또는 제3 트렌치(135)를 통해 제2 펌핑 포트(210)로 빠르게 빨려 들어가게 된다. 덧붙여, 퍼지 가스도 제1 가스 공급 영역(110) 또는 제3 가스 공급 영역(130)으로 확산되는 것이 아니라, 제1 펌핑 포트(215) 및 또는 제2 펌핑 포트(210)에 빠르게 빨려 들어가게 된다.
따라서, 제1 반응 가스(source gas #1)와 제2 반응 가스(source gas #2) 사이의 인터 미싱을 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 가스 간의 공간 분할이 명확이 이루어지게 된다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
50: 진공 챔버 100: 상부판
110, 120, 130, 140: 가스 공급 영역
110h, 120h, 130h, 140h: 가스 분사홀
115, 125, 135, 145, 150, 155: 트렌치
200: 용기 본체 300: 서셉터

Claims (20)

  1. 베이스 판;
    상기 베이스 판으로부터 돌출되는 제1 가스 공급 영역으로, 상기 제1 가스 공급 영역의 상면은 부채꼴 모양을 갖는 제1 가스 공급 영역;
    상기 베이스 판으로부터 돌출되고, 상기 제1 가스 공급 영역과 인접하는 제2 가스 공급 영역으로, 상기 제2 가스 공급 영역의 상면은 부채꼴 모양을 갖는 제2 가스 공급 영역; 및
    서로 마주보고, 방사 방향(radial direction)으로 연장되는 상기 제1 가스 공급 영역의 측벽 및 상기 제2 가스 공급 영역의 측벽에 의해 정의되는 트렌치를 포함하는 가스 주입 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 가스 공급 영역은 상기 제1 가스 공급 영역의 상면에 형성되고, 제1 가스를 분사하는 제1 분사홀을 포함하고,
    상기 제2 가스 공급 영역은 상기 제2 가스 공급 영역의 상면에 형성되고, 제2 가스를 분사하는 제2 분사홀을 포함하는 가스 주입 장치.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 제1 분사홀은 상기 제1 가스 공급 영역의 측벽에 형성되고, 상기 제2 분사홀은 상기 제2 가스 공급 영역의 측벽에 형성되는 가스 주입 장치.
  4. 제2 항에 있어서,
    상기 트렌치의 바닥면에 형성되는 제3 분사홀을 더 포함하고,
    상기 제3 분사홀의 제1 부분은 상기 제1 가스를 분사하고, 상기 제3 분사홀의 제2 부분은 제2 가스를 분사하는 가스 주입 장치.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 가스 공급 영역의 측벽은 제1 상부 측벽과, 제1 하부 측벽과, 제1 상부 측벽과 상기 제1 하부 측벽을 연결하는 제1 연결 면을 포함하고,
    상기 제2 가스 공급 영역의 측벽은 제2 상부 측벽과, 제2 하부 측벽과, 제2 상부 측벽과 상기 제2 하부 측벽을 연결하는 제2 연결 면을 포함하고,
    상기 트렌치의 측벽은 상기 제1 및 제2 하부 측벽과, 상기 제1 및 제2 상부 측벽과, 상기 제1 및 제2 연결 면에 의해 정의되고,
    상기 제1 가스 공급 영역은 상기 제1 가스 공급 영역의 상면에 형성되고, 제1 가스를 분사하는 제1 분사홀을 포함하고,
    상기 제2 가스 공급 영역은 상기 제2 가스 공급 영역의 상면에 형성되고, 제2 가스를 분사하는 제2 분사홀을 포함하는 가스 주입 장치.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 제1 분사홀은 상기 제1 연결 면에 형성되고, 상기 제2 분사홀은 상기 제2 연결 면에 형성되는 가스 주입 장치.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 트렌치를 정의하는 상기 제1 가스 공급 영역의 측벽은 연속적인 기울기를 갖는 제1 부분과, 비연속적인 기울기를 갖는 제2 부분을 포함하고,
    상기 트렌치를 정의하는 상기 제2 가스 공급 영역의 측벽은 연속적인 기울기를 갖는 제3 부분과, 비연속적인 기울기를 갖는 제4 부분을 포함하고,
    상기 제1 가스 공급 영역은 상기 제1 가스 공급 영역의 상면에 형성되고, 제1 가스를 분사하는 제1 분사홀을 포함하고,
    상기 제2 가스 공급 영역은 상기 제2 가스 공급 영역의 상면에 형성되고, 제2 가스를 분사하는 제2 분사홀을 포함하는 가스 주입 장치.
  8. 베이스 판;
    상기 베이스 판으로부터 돌출되고, 서로 간에 이격되어 원주 방향으로 순차적으로 배치되는 제1 내지 제4 가스 공급 영역으로, 상기 제1 내지 제4 가스 공급 영역의 상면은 각각 부채꼴 모양을 갖는 제1 내지 제4 가스 공급 영역;
    상기 제1 내지 제4 가스 공급 영역에 의해 둘러싸이고, 바닥면은 상기 베이스 판에 의해 정의되는 중앙 트렌치; 및
    상기 중앙 트렌치로부터 방사 방향으로 연장되는 제1 내지 제4 트렌치를 포함하고,
    상기 제1 트렌치는 상기 제1 가스 공급 영역의 측벽과 상기 제2 가스 공급 영역의 측벽에 의해 정의되고, 상기 제2 트렌치는 상기 제2 가스 공급 영역의 측벽과 상기 제3 가스 공급 영역의 측벽에 의해 정의되고, 상기 제3 트렌치는 상기 제3 가스 공급 영역의 측벽과 상기 제4 가스 공급 영역의 측벽에 의해 정의되고, 상기 제4 트렌치는 상기 제4 가스 공급 영역의 측벽과 상기 제1 가스 공급 영역의 측벽에 의해 정의되는 가스 주입 장치.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 제1 내지 제4 트렌치는 각각 상기 중앙 트렌치와 직접 연결되는 가스 주입 장치.
  10. 제8 항에 있어서,
    원주 방향으로 형성되는 외곽 트렌치를 포함하고,
    상기 제1 내지 제4 트렌치는 각각 상기 중앙 트렌치와 상기 외곽 트렌치에 직접 연결되는 가스 주입 장치.
  11. 제8 항에 있어서,
    상기 중앙 트렌치의 바닥면에 형성된 중앙 분사홀을 더 포함하고,
    상기 중앙 분사홀은 커튼 가스를 분사하는 가스 주입 장치.
  12. 제8 항에 있어서,
    상기 제1 가스 공급 영역 및 상기 제3 가스 공급 영역은 각각 소오스 가스를 분사하고, 상기 제2 가스 공급 영역 및 상기 제4 가스 공급 영역은 퍼지 가스를 분사하는 가스 주입 장치.
  13. 제8 항에 있어서,
    상기 제1 가스 공급 영역은 상기 제1 가스 공급 영역의 상면에 형성되고, 제1 가스를 분사하는 제1 분사홀을 포함하고,
    상기 제2 가스 공급 영역은 상기 제2 가스 공급 영역의 상면에 형성되고, 제2 가스를 분사하는 제2 분사홀을 포함하고,
    상기 제3 가스 공급 영역은 상기 제3 가스 공급 영역의 상면에 형성되고, 제3 가스를 분사하는 제3 분사홀을 포함하고,
    상기 제4 가스 공급 영역은 상기 제4 가스 공급 영역의 상면에 형성되고, 제4 가스를 분사하는 제4 분사홀을 포함하는 가스 주입 장치.
  14. 제13 항에 있어서,
    상기 제1 내지 제4 분사홀은 각각 상기 제1 내지 제4 가스 공급 영역의 측벽에 형성되는 가스 주입 장치.
  15. 상부판과 용기 본체를 포함하는 진공 챔버로, 상기 상부판은 가스 주입 장치를 포함하는 진공 챔버; 및
    상기 진공 챔버 내에 회전 가능하게 설치되는 서셉터로서, 상기 서셉터의 제1 면은 기판 로딩부를 포함하는 서셉터를 포함하고,
    상기 상부판은
    상기 서셉터와 대향되고, 상기 서셉터의 제1 면과 마주보는 제2 면을 포함하는 베이스 판과,
    상기 베이스 판의 제2 면으로부터 돌출되고, 상기 서셉터의 제1 면에 제1 반응 가스를 공급하는 제1 가스 공급 영역과,
    상기 베이스 판의 제2 면으로부터 돌출되고, 상기 서셉터의 제1 면에 퍼지 가스를 공급하는 제2 가스 공급 영역과,
    상기 베이스 판의 제2 면으로부터 돌출되고, 상기 서셉터의 제1 면에 제2 반응 가스를 공급하는 제3 가스 공급 영역과,
    상기 베이스 판의 제2 면으로부터 돌출되고, 상기 세셉터의 제1 면에 상기 퍼지 가스를 공급하는 제4 가스 공급 영역과,
    상기 제1 가스 공급 영역의 측벽과 상기 제2 가스 공급 영역의 측벽에 의해 정의되는 제1 트렌치와, 상기 제2 가스 공급 영역의 측벽과 상기 제3 가스 공급 영역의 측벽에 의 해 정의되는 제2 트렌치와, 상기 제3 가스 공급 영역의 측벽과 상기 제4 가스 공급 영역의 측벽에 의해 정의되는 제3 트렌치와, 상기 제4 가스 공급 영역의 측벽과 상기 제1 가스 공급 영역의 측벽에 의해 정의되는 제4 트렌치를 포함하고,
    상기 제1 내지 제4 가스 공급 영역은 상기 서셉터의 회전 방향을 따라서 순차적으로 배치되고,
    상기 제1 내지 제4 트렌치는 방사 방향으로 길게 연장되는 박막 증착 장비.
  16. 제15 항에 있어서,
    상기 서셉터는 중앙 부분에 돌출된 코어부를 포함하고,
    상기 상부판은 상기 제1 내지 제4 가스 공급 영역에 의해 둘러싸이고, 바닥면은 상기 베이스 판에 의해 정의되는 중앙 트렌치를 포함하고,
    상기 코어부는 상기 중앙 트렌치 내에 삽입되는 박막 증착 장비.
  17. 제16 항에 있어서,
    상기 제1 내지 제4 트렌치는 각각 상기 중앙 트렌치와 직접 연결되는 박막 증착 장비.
  18. 제16 항에 있어서,
    상기 상부판은 상기 중앙 트렌치의 바닥면에 형성된 중앙 분사홀을 더 포함하고,
    상기 중앙 분사홀은 상기 제1 반응 가스 및 상기 제2 반응 가스가 혼합되는 것을 방지하기 위한 커튼 가스를 공급하는 박막 증착 장비.
  19. 제15 항에 있어서,
    상기 제1 가스 공급 영역은 상기 제1 가스 공급 영역의 상면에 형성되는 제1 분사홀을 포함하고,
    상기 제2 가스 공급 영역은 상기 제2 가스 공급 영역의 상면에 형성되는 제2 분사홀을 포함하고,
    상기 제3 가스 공급 영역은 상기 제3 가스 공급 영역의 상면에 형성되는 제3 분사홀을 포함하고,
    상기 제4 가스 공급 영역은 상기 제4 가스 공급 영역의 상면에 형성되는 제4 분사홀을 포함하는 박막 증착 장비
  20. 제19 항에 있어서,
    상기 제1 내지 제4 분사홀은 각각 상기 제1 내지 제4 가스 공급 영역의 측벽에 형성되는 박막 증착 장치.
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