KR20200000505A - 박막 처리 장치 및 박막 처리 방법 - Google Patents

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Abstract

박막 처리 장치가 제공된다. 박막 처리 장치는 서셉터, 및 서셉터와 대향하는 샤워헤드로서, 내부 터널, 제1 분사홀 및 제2 분사홀을 포함하는 제1 플레이트를 포함하는 샤워헤드를 포함하되, 내부 터널은 제1 플레이트를 두께 방향을 가로지르는 방향으로 연장되고, 제1 분사홀은 제1 플레이트의 일면 및 타면을 두께 방향으로 관통하고, 제2 분사홀은 내부 터널로부터 제1 플레이트의 타면을 두께 방향으로 관통한다.

Description

박막 처리 장치 및 박막 처리 방법 {Thin Film Processing Appartus and Method}
본 발명은 박막 처리 장치 및 박막 처리 방법에 대한 것이다.
표시 장치는 멀티미디어의 발달과 함께 그 중요성이 증대되고 있다. 이에 부응하여 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display, LCD), 유기 발광 표시 장치(Organic Light Emitting Display, OLED) 등과 같은 여러 종류의 표시 장치가 사용되고 있다.
표시 장치 중 액정 표시 장치는 현재 가장 널리 사용되고 있는 평판 표시 장치 중 하나로서, 화소 전극과 공통 전극 등 전기장 생성 전극이 형성되어 있는 두 장의 기판과 그 사이에 삽입되어 있는 액정층으로 이루어지며, 전기장 생성전극에 전압을 인가하여 액정층에 전기장을 생성하고 이를 통하여 액정층의 액정 분자들의 배향을 결정하고 입사광의 편광을 제어함으로써 영상을 표시한다.
한편, 표시 장치 중 유기 발광 표시 장치는 전자와 정공의 재결합에 의해 빛을 발생하는 유기 발광 소자(Organic Light Emitting Diode: OLED)를 이용하여 영상을 표시한다. 이러한 유기 발광 표시 장치는 빠른 응답속도를 가지면서, 휘도 및 시야각이 크고 동시에 낮은 소비 전력으로 구동되는 장점이 있다.
이러한 표시 장치의 제조 방법으로서, 화학 기상 증착(CVD) 방식이 널리 이용되고 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 열 변형이 방지된 샤워헤드를 포함하는 박막 처리 장치를 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는 열 변형으로 인한 불량이 방지된 박막 처리 방법을 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 고유전율을 갖는 금속 산화막을 형성할 수 있는 증착 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 일 실시예에 따른 박막 처리 장치는 서셉터, 및 상기 서셉터와 대향하는 샤워헤드로서, 내부 터널, 제1 분사홀 및 제2 분사홀을 포함하는 제1 플레이트를 포함하는 샤워헤드를 포함하되, 상기 내부 터널은 상기 제1 플레이트를 두께 방향을 가로지르는 방향으로 연장되고, 상기 제1 분사홀은 상기 제1 플레이트의 일면 및 타면을 두께 방향으로 관통하고, 상기 제2 분사홀은 상기 내부 터널로부터 상기 제1 플레이트의 타면을 두께 방향으로 관통한다.
상기 샤워헤드 내부에서 상기 제1 분사홀은 상기 내부 터널 및 상기 제2 분사홀과 공간적으로 분리될 수 있다.
상기 내부 터널은 제1 방향으로 연장된 메인 터널 및 상기 메인 터널에 연결되고 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 연장된 서브 터널을 포함할 수 있다.
상기 제1 플레이트의 일측에 상기 제1 플레이트와 중첩도록 배치된 제2 플레이트를 더 포함하되, 상기 제1 플레이트는 상기 제2 플레이트와 상기 서셉터 사이에 배치되고, 상기 제1 플레이트와 상기 제2 플레이트 사이에 확산 공간이 정의될 수 있다.
상기 제1 플레이트와 상기 서셉터 사이에 반응 공간이 정의되고, 상기 제1 플레이트는 상기 반응 공간에 대면할 수 있다.
상기 확산 공간은 상기 제1 분사홀과 연결되고, 상기 내부 터널 및 상기 제2 분사홀과 공간적으로 분리될 수 있다.
상기 샤워헤드에 제1 반응 가스를 제공하는 제1 가스 유입부 및 상기 샤워헤드에 제2 반응 가스를 제공하는 제2 가스 유입부를 더 포함할 수 있다.
상기 제1 반응 가스는 지르코늄, 하프늄 및 티타늄 중 선택된 어느 하나 이상의 금속 전구체를 포함하고, 상기 제2 반응 가스는 산소 또는 아산화질소를 포함할 수 있다.
상기 박막 처리 장치는 증착 장치일 수 있다.
상기 제1 가스 유입부는 제1 유로관을 포함하고, 상기 제2 플레이트는 상기 제2 플레이트를 두께 방향으로 관통하는 적어도 하나의 제1 가스 관통홀을 포함하며, 상기 제1 유로관은 상기 제1 가스 관통홀을 통해 상기 확산 공간과 연결될 수 있다.
상기 제1 가스 관통홀은 복수개이고, 상기 제1 유로관은 메인 라인 및 상기 메인 라인으로부터 분지되고 각각 상기 제1 가스 관통홀에 연결되는 복수의 보조 라인을 포함하되, 상기 각 보조 라인의 경로 길이는 동일할 수 있다.
상기 제2 가스 유입부는 제2 유로관을 포함하고, 상기 제2 플레이트는 상기 제2 플레이트를 두께 방향으로 관통하는 적어도 하나의 제2 가스 관통홀을 포함하고, 상기 제1 플레이트는 상기 제1 플레이트의 상기 메인 터널을 노출하는 유입 개구를 포함하며, 상기 제2 유로관은 상기 제2 가스 관통홀 및 상기 확산 공간을 가로질러 상기 유입 개구와 연결될 수 있다.
상기 제2 가스 유입부는 제2 유로관을 포함하고, 상기 제1 플레이트의 상기 메인 터널의 단부는 상기 제1 플레이트의 측면을 향해 오픈되고, 상기 제2 유로관은 오픈된 상기 메인 터널의 단부와 연결될 수 있다.
상기 제1 플레이트의 내부 터널은 제1 내부 터널이고, 상기 제2 플레이트는 두께 "?袖* 가로지르는 방향으로 연장된 제2 내부 터널을 포함할 수 있다.
상기 메인 터널의 직경은 상기 서브 터널의 직경보다 크고, 상기 서브 터널의 직경은 상기 제2 분사홀의 직경보다 클 수 있다.
상기 메인 터널의 직경은 20mm 내지 40mm이고, 상기 서브 터널의 직경은 5mm 내지 20mm이고, 상기 제2 분사홀의 직경은 0.4mm 내지 5mm일 수 있다.
상기 내부 터널의 단부는 상기 제1 플레이트의 측면을 향해 오픈되고, 상기 오픈된 상기 내부 터널의 단부를 밀폐시키는 밀봉 부재를 더 포함할 수 있다.
상기 제1 플레이트는 단일판으로 이루어질 수 있다.
상기 내부 터널은 드릴 가공으로 형성될 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 다른 실시예에 따른 박막 처리 장치는 서셉터, 및 상기 서셉터와 대향하는 샤워헤드로서, 두께 방향을 가로지르는 방향으로 연장되는 내부 터널을 포함하는 제1 플레이트 및 상기 제1 플레이트와 대향하며 상기 제1 플레이트와의 사이에서 확산 공간을 정의하는 제2 플레이트를 포함한다.
상기 제1 플레이트는 상기 제2 플레이트와 상기 서셉터 사이에 배치되고, 상기 제1 플레이트는 일면 및 타면을 두께 방향으로 관통하는 제1 분사홀 및 상기 내부 터널로부터 상기 제1 플레이트의 타면을 두께 방향으로 관통하는 제2 분사홀을 더 포함할 수 있다.
상기 제2 플레이트는 상기 제1 플레이트와 상기 서셉터 사이에 배치되고, 상기 제2 플레이트는 일면 및 타면을 두께 방향으로 관통하는 복수의 분사홀을 더 포함할 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 일 실시예에 따른 박막 처리 방법은 서셉터, 및 상기 서셉터와 대향하는 샤워헤드로서, 내부 터널, 제1 분사홀 및 제2 분사홀을 포함하며 단일판으로 이루어진 제1 플레이트, 및 상기 제1 플레이트와 대향하며 상기 제1 플레이트와의 사이에서 확산 공간을 정의하는 제2 플레이트를 포함하는 샤워헤드를 포함하되, 상기 내부 터널은 상기 제1 플레이트를 두께 방향을 가로지르는 방향으로 연장되고, 상기 제1 분사홀은 상기 제1 플레이트의 일면 및 타면을 두께 방향으로 관통하고, 상기 제2 분사홀은 상기 내부 터널로부터 상기 제1 플레이트의 타면을 두께 방향으로 관통하는 박막 처리 장치를 준비하는 단계, 및 상기 샤워헤드를 통해 제1 반응 가스 및 제2 반응 가스를 상기 서셉터와 상기 샤워헤드 사이의 반응 공간으로 분사하는 단계를 포함하되, 상기 제1 반응 가스 및 상기 제2 반응 가스는 상기 샤워헤드 내부에서 만나지 않는다.
상기 제1 반응 가스는 상기 확산 공간 및 상기 제1 분사홀을 통해 상기 반응 공간으로 분사되고, 상기 제2 반응 가스는 상기 내부 터널 및 상기 제2 확산 공간을 통해 상기 반응 공간으로 분사될 수 있다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 실시예들에 의하면 샤워헤드의 열변형이 최소화될 수 있다. 또한, 복수의 반응 가스를 서로 격리된 상태에서 반응 공간으로 분사할 수 있다.
본 발명에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 박막 공정 장치의 부분 사시도이다.
도 2는 일 실시예에 따른 박막 공정 장치의 개략적인 단면도이다.
도 3은 일 실시예에 따른 제1 가스 유입부 유로관에서의 제1 반응 가스의 이동 경로를 나타낸 개략도이다.
도 4는 도 1의 샤워헤드 대면 플레이트의 저면도이다.
도 5는 도 4의 V-V'선을 따라 자른 단면도이다.
도 6은 도 4의 VI-VI'선을 따라 자른 단면도이다.
도 7은 도 4의 VII-VII'선을 따라 자른 단면도이다.
도 8은 일 실시예에 따른 샤워헤드 대면 플레이트의 저면 사시도이다.
도 9는 도 8에서 제2 반응 가스가 이동하는 홀들을 나타낸 사시도이다.
도 10은 일 실시예에 따른 샤워헤드 대면 플레이트의 메인 터널, 서브 터널 및 분사홀을 각각 나타낸 도면들이다.
도 11은 일 실시예에 따른 샤워헤드 대면 플레이트의 일 단부에 대한 단면도이다.
도 12는 다른 실시예에 따른 샤워헤드 대면 플레이트의 일 단부에 대한 단면도이다.
도 13은 또 다른 실시예에 따른 샤워헤드 대면 플레이트의 일 단부에 대한 단면도이다.
도 14 및 도 15는 일 실시예에 따른 샤워헤드 대면 플레이트를 제조하는 방법을 나타낸 평면도들이다.
도 16은 다른 실시예에 따른 샤워헤드 대면 플레이트의 메인 터널의 평면 형상을 나타낸 개략도이다.
도 17은 또 다른 실시예에 따른 샤워헤드 대면 플레이트의 저면도이다.
도 18은 또 다른 실시예에 따른 박막 공정 장치의 부분 사시도이다.
도 19는 또 다른 실시예에 따른 샤워헤드 대면 플레이트의 저면도이다.
도 20은 또 다른 실시예에 따른 제1 가스 유입부 유로관에서의 제1 반응 가스의 이동 경로를 나타낸 개략도이다.
도 21은 또 다른 실시예에 따른 박막 공정 장치의 부분 사시도이다.
도 22는 도 21의 샤워헤드 백 플레이트의 저면도이다.
도 23은 도 21의 XXIII-XXIII'선을 따라 자른 단면도이다.
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.
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.
공간적으로 상대적인 용어인 "아래(below)", "아래(beneath)", "하부(lower)", "위(above)", "위(on)", "상(on)", "상부(upper)" 등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 소자 또는 구성 요소들과 다른 소자 또는 구성 요소들과의 상관관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용시 또는 동작시 소자의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해되어야 한다. 예를 들면, 도면에 도시되어 있는 소자를 뒤집을 경우, 다른 소자의 "아래"로 기술된 소자는 다른 소자의 "위"에 놓여질 수 있다. 또한 도면을 기준으로 다른 소자의 "좌측"에 위치하는 것으로 기술된 소자는 시점에 따라 다른 소자의 "우측"에 위치할 수도 있다. 따라서, 예시적인 용어인 "아래"는 아래와 위의 방향을 모두 포함할 수 있다. 소자는 다른 방향으로도 배향될 수 있으며, 이 경우 공간적으로 상대적인 용어들은 배향에 따라 해석될 수 있다.
명세서 전체를 통하여 동일하거나 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용한다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들에 대하여 설명한다.
도 1은 일 실시예에 따른 박막 공정 장치의 부분 사시도이다. 도 2는 일 실시예에 따른 박막 공정 장치의 개략적인 단면도이다.
도면에서 제1 방향(X), 제2 방향(Y), 및 제3 방향(Z)이 정의되어 있다. 제1 방향(X), 제2 방향(Y) 및 제3 방향(Z)은 각각 서로 직교하며 교차하는 방향이다. 제3 방향(Z)은 도면의 상하 방향으로서, 샤워헤드(100)의 두께 방향에 해당된다. 제1 방향(X)과 제2 방향(Y)에 의해 정의되는 평면은 XY 평면으로 지칭된다.
일 실시예에 따른 박막 공정 장치(10)는 디스플레이 장치나 반도체 소자 등을 제조할 때 박막 형성, 박막 패터닝 등의 공정을 수행하는 데에 사용되는 장치이다. 박막 공정 장치는 예를 들어 샤워헤드(100)를 포함하는 장치로서, 증착 장치나 식각 장치일 수 있다. 상기 증착 장치는 예를 들어 화학 기상 증착 장치(Chemical Vaper Deposition, CVD), 유기금속 화학 기상 증착 장치(Metal Organic CVD, MOCVD), 플라즈마 화학 기상 증착 장치(Plasma Enhanced CVD, PECVD), 열 화학 기상 증착 장치(Thermal CVD), 상압 화학 기상 증착 장치(Atmosphere pressure CVD), 저압 화학 기상 증착 장치(Low pressure CVD), 원자층 증착 장치(Atomic Layer Deposition, ALD) 등일 수 있다. 식각 장치는 건식 식각 장치로서 반응성 이온 식각(Reacitve Ion Etch, RIE) 장치, 반응성 이온빔 식각 장치(Reacitve Ion Beam Etch, RIBE), 고밀도 플라즈마 식각 장치(High Density Plasma etch, HDPE), 스퍼터 식각 장치(sputter etch) 등일 수 있다. 이하의 실시예에서는 박막 공정 장치(10)로서 유기발광 표시장치의 절연막을 형성하는데 사용되는 유기금속 화학 기상 증착 장치를 예로 하여 설명하지만, 이에 제한되는 것은 아니다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 박막 공정 장치(10)는 샤워헤드(100), 서셉터(200) 및 가스 유입부(141, 142)를 포함한다. 도시하지는 않았지만, 박막 공정 장치(10)는 챔버를 더 포함할 수 있다. 챔버는 일정한 내부 공간을 구획한다. 샤워헤드(100), 서셉터(200), 공정 반응 공간(RS) 등은 챔버 내부에 배치될 수 있다. 일 실시예에서, 챔버의 내부 공간은 진공 상태를 유지할 수 있다. 그러나, 이에 제한되는 것은 아니고, 공정에 따라 상압을 유지하거나, 상압보다 낮은 저압 또는 상압보다 높은 고압을 유지할 수도 있다.
샤워헤드(100)와 서셉터(200)는 제3 방향(Z)으로 대향하도록 배치된다. 샤워헤드(100)와 서셉터(200) 사이에는 반응 공간(RS)이 정의될 수 있다. 일 실시예에서, 샤워헤드(100)가 상부에 배치되고, 서셉터(200)가 그 하부에 배치될 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다.
서셉터(200)는 공정의 대상이 되는 대상 기판(SU)을 지지할 수 있다. 대상 기판(SU)은 예를 들어, 표시 장치에서 사용되는 절연 기판이거나 반도체 기판일 수 있다. 일 실시예에서, 대상 기판(SU)은 유기발광 표시장치에 사용되는 유리 기판 또는 폴리이미드 등으로 이루어진 플렉시블 폴리머 기판일 수 있다. 대상 기판(SU)은 베이스 기판 그 자체일 수도 있지만, 베이스 기판 상에 절연막이나 도전막이 형성된 기판일 수도 있다.
일 실시예에서 서셉터(200)는 대상 기판(SU)을 제3 방향(Z)으로 승강시키는 승강 부재를 포함할 수 있다. 이에 따라 서셉터(200) 상에 안착된 대상 기판(SU)은 챔버 내부 공간에서 필요에 따라 상부 또는 하부로 이동할 수 있다. 또한, 서셉터(200)는 기판의 온도를 변화시키는 온도 조절 부재(미도시)를 포함하거나 그에 연결될 수 있다. 온도 조절 부재는 히터와 같은 가열 부재나 냉각수 등과 같은 냉각 부재를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 상기 온도 조절 부재는 가열 부재와 냉각 부재를 모두 포함하고, 온도 제어 부재를 더 포함할 수 있다.
샤워헤드(100)는 정사각형 또는 직사각형 형상일 수 있다. 샤워헤드(100)의 마주하는 일 양변은 제1 방향(X)으로 연장되고, 다른 양변은 제2 방향(Y)으로 연장될 수 있다. 일 실시예에서, 샤워헤드(100)의 제1 방향(X)의 길이(L2) 및 제2 방향(Y)의 길이(L1)는 각각 300mm 내지 4000mm일 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다.
샤워헤드(100)는 백 플레이트(110) 및 대면 플레이트(120)를 포함할 수 있다. 대면 플레이트(120)는 반응 공간(RS)과 대면하는 플레이트일 수 있다. 백 플레이트(110)는 대면 플레이트(120)의 상부(대면 플레이트(120)를 기준으로 반응 공간(RS)의 반대편)에 배치될 수 있다.
백 플레이트(110)와 대면 플레이트(120)는 제3 방향(Z)을 따라 중첩하도록 배치될 수 있다. 일 실시예에서, 백 플레이트(110)와 대면 플레이트(120)의 평면 형상은 서로 실질적으로 동일할 수 있다.
백 플레이트(110)와 대면 플레이트(120)는 이격되어 대향할 수 있다. 백 플레이트(110)와 대면 플레이트(120)는 일정한 간격을 가지며 평행하게 배치될 수 있다. 백 플레이트(110)와 대면 플레이트(120)는 각각 XY 평면과 평행한 평면에 배치될 수 있다. 백 플레이트(110)와 대면 플레이트(120) 사이의 테두리를 따라서는 확산 공간(DF)을 한정하는 테두리 측벽(130)이 배치될 수 있다. 확산 공간(DF)은 백 플레이트(110)의 하면, 대면 플레이트(120)의 상면 및 테두리 측벽(130)에 의해 정의될 수 있다.
일 실시예에서, 테두리 측벽(130)은 도면에 도시된 바와 같이 백 플레이트(110)와 대면 플레이트(120) 사이에 배치되어 백 플레이트(110)와 대면 플레이트(120)의 이격 공간을 유지하는 스페이서의 역할을 할 수 있다.
다른 실시예에서, 테두리 측벽(130)은 백 플레이트(110)와 대면 플레이트(120)의 측면을 감싸도록 배치될 수도 있다.
테두리 측벽(130)은 백 플레이트(110) 및 대면 플레이트(120)와 결합 부재를 통해 결합되어 있을 수 있다. 테두리 측벽(130)과 결합된 백 플레이트(110) 및 대면 플레이트(120)의 경계는 가스의 진출입이 불가능하도록 밀봉될 수 있다.
일 실시예에서, 테두리 측벽(130)은 백 플레이트(110) 및 대면 플레이트(120)와 별도의 부재로 이루어질 수 있다. 그러나, 이에 제한되는 것은 아니고, 테두리 측벽은 백 플레이트(110)와 일체화되거나, 대면 플레이트(120)와 일체화될 수도 있다. 예를 들어, 테두리 측벽이 대면 플레이트(120)와 일체화된 경우, 대면 플레이트(120)는 평탄한 바닥부 및 테두리에서 절곡된 측벽부를 포함하며, 대면 플레이트(120)의 측벽부는 결합 부재를 통해 백 플레이트(110)와 결합할 수 있다.
대면 플레이트(120)는 적어도 하나의 내부 터널(TN)을 포함할 수 있다. 내부 터널(TN)은 대면 플레이트(120)의 두께 방향 중간 영역에 배치되고, 두께 방향을 가로지르는 방향으로 연장될 수 있다. 내부 터널(TN)은 XY 평면(또는 그에 평행한 평면)에 위치하는 일 방향을 따라 연장될 수 있다. 예시적인 실시예에서, 내부 터널(TN)의 일부(TN_S)는 제1 방향(X)을 따라 연장되고, 내부 터널(TN)의 다른 일부(TN_M)는 제2 방향(Y)을 따라 연장된다.
샤워헤드(100)는 제3 방향(Z)을 따라서 확산 공간(DF)과 내부 터널(TN) 공간으로 구분될 수 있다. 확산 공간(DF)과 대면 플레이트(120)의 내부 터널(TN)은 공간적으로 분리될 수 있다. 따라서, 제1 반응 가스(G1)를 확산 공간(DF)에 유입하고, 제2 반응 가스(G2)를 대면 플레이트(120)의 내부 터널(TN)에 유입하면 샤워헤드(100) 내에서 제1 반응 가스(G1)와 제2 반응 가스(G2)가 서로 혼합되지 않을 수 있다.
대면 플레이트(120)는 복수의 분사홀(DH1, DH2)을 포함할 수 있다. 분사홀(DH1, DH2)은 샤워헤드(100) 내부에 유입된 반응 가스를 반응 공간(RS)으로 배출하는 가스 배출구가 될 수 있다. 분사홀(DH1, DH2)은 대체로 제3 방향(Z)을 따라 연장된 형상을 가질 수 있다.
복수의 분사홀은 복수의 제1 분사홀(DH1) 및 복수의 제2 분사홀(DH2)을 포함할 수 있다. 제1 분사홀(DH1) 및 제2 분사홀(DH2)은 각각 반응 공간(RS)과 대향하는 대면 플레이트(120)의 하면에서 개구할 수 있다.
제1 분사홀(DH1)은 대면 플레이트(120)의 상면과 하면을 관통하여 확산 공간(DF)과 반응 공간(RS)을 공간적으로 연결시킬 수 있다. 제2 분사홀(DH2)은 대면 플레이트(120)의 내부 터널(TN)과 대면 플레이트(120)의 하면 사이를 관통하여 대면 플레이트(120)의 내부 터널(TN)과 반응 공간(RS)을 공간적으로 연결시킬 수 있다. 샤워헤드(100)의 내부에서 제1 분사홀(DH1)과 제2 분사홀(DH2)은 서로 연결되지 않고 공간적으로 분리될 수 있다.
일 실시예에서, 대면 플레이트(120)는 하나의 일체화된 판으로 이루어질 수 있다. 즉, 대면 플레이트(120)는 복수의 판을 중첩하여 결합하거나 용접하지 않고 단일판의 형태로 제공될 수 있다. 대면 플레이트(120)가 하나의 판으로 이루어지면, 복수의 판으로 형성하는 것에 비해 견고한 기구적 특성을 가질 뿐만 아니라, 대면 플레이트(120) 전체에 걸쳐 균일한 열팽창률을 가질 수 있다. 따라서, 복수의 판으로 형성하는 것에 비해 열 변형이 최소화되고, 분사홀 등이 불규칙적으로 변형되는 것을 방지할 수 있다.
상술한 내부 터널(TN)이나 복수의 분사홀(DH1, DH2)들은 단일판에 드릴 가공하여 형성될 수 있다. 드릴 가공에 대한 상세한 설명은 후술하기로 한다.
대면 플레이트(120)의 두께(THK)는 20mm 이상이거나 25mm 이상일 수 있고, 100mm 이하이거나 80mm일 수 있으며, 상기 범위 내에서 다양한 두께로 선택될 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다.
백 플레이트(110) 및 대면 플레이트(120)는 이에 제한되는 것은 아니지만, 알루미늄, 알루미늄 합금, 스테인리스 스틸(SUS) 등을 포함하여 이루어질 수 있다. 백 플레이트(110)와 대면 플레이트(120)는 동일한 물질로 이루어질 수도 있지만, 다른 물질로 이루어지더라도 무방하다.
가스 유입부는 제1 반응 가스(G1)를 유입하는 제1 가스 유입부(141) 및 제2 반응 가스(G2)를 유입하는 제2 가스 유입부(142)를 포함한다. 박막 공정 장치(10)가 산화막을 형성하는 박막 증착 장치인 경우, 제1 반응 가스(G1)는 지르코늄(Zr), 하프늄(HF), 티타늄(Ti) 등을 포함하는 금속 전구체를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 반응 가스(G1)는 Zr(N(CH3)2(C2H5))3, Zr(N(CH3)C2H5)4, Zr(OC(CH3)3)4, Ti(N(CH3)2(C2H5)), Hf(N(CH3)3(C2H5))3, Hf(N(CH3)C2H5))4 및 Hf(OC(CH3)3)4로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상을 포함할 수 있다. 제2 반응 가스(G2)는 산소(O2) 및/또는 아산화질소(N2O)를 포함할 수 있다. 상술한 제1 반응 가스(G1)와 제2 반응 가스(G2)의 유입으로 형성되는 산화막은 지르코늄 옥사이드(ZrO2), 하프늄 옥사이드(HfO2), 티타늄 옥사이드(TiO2) 등일 수 있다. 상기 금속 전구체들을 이용하여 증착되는 산화막들은 10 내지 50의 유전 상수를 갖는 고유전율(high-k) 산화막일 수 있다.
제1 가스 유입부(141)는 제1 반응 가스(G1)를 확산 공간(DF)으로 유입한다. 제2 가스 유입부(142)는 제2 반응 가스(G2)를 대면 플레이트(120)의 내부 터널(TN)로 유입한다. 제1 가스 유입부(141)와 제2 가스 유입부(142)는 각각 유로관을 포함할 수 있다. 유로관은 샤워헤드(100)를 두께 방향으로 관통하는 홀들을 통해 샤워헤드(100)의 내부 공간과 연결될 수 있다.
일 실시예에서, 백 플레이트(110)는 적어도 하나의 관통홀(H1, H2, H3, H4, H5)을 포함할 수 있다. 관통홀(H1, H2, H3, H4, H5)은 백 플레이트(110)의 상면과 하면을 관통할 수 있다. 관통홀(H1, H2, H3, H4, H5)은 외부로부터 반응 가스를 샤워헤드(100)의 내부로 유입시키는 가스 유입구가 될 수 있다.
백 플레이트(110)에 형성된 일부의 관통홀은 제1 반응 가스(G1)의 유입을 담당할 수 있다. 예시된 도면에서는 제1 관통홀(H1), 제2 관통홀(H2), 제3 관통홀(H3) 및 제4 관통홀(H4)이 제1 반응 가스(G1)의 유입을 담당한다. 제1 내지 제4 관통홀(H1, H2, H3, H4)에는 제1 가스 유입부(141)의 유로관이 각각 연결된다.
평면 배치상 제1 내지 제4 관통홀(H1, H2, H3, H4)은 소정의 간격을 가지며, 백 플레이트(110)의 전반에 걸쳐 균일하게 배치될 수 있다. 예를 들어, 제1 내지 제4 관통홀(H1, H2, H3, H4)들은 백 플레이트(110)의 중앙으로부터 각 코너부 측으로 일정 거리만큼 치우치도록 배치될 수 있다. 이와 같이 제1 내지 제4 관통홀(H1, H2, H3, H4)들이 평면상 고르게 퍼지도록 배치하면, 확산 공간(DF) 내에서 제1 반응 가스(G1)가 코너부까지 충분히 확산할 수 있다. 따라서, 제1 반응 가스(G1)가 상대적으로 무거운 무게를 가져 확산이 쉽지 않은 지르코늄 등의 원소를 포함하는 경우에도 반응 공간(RS)의 각 영역에 대해 균일한 제1 반응 가스(G1)를 제공할 수 있다. 그에 따라 예컨대, 대면적 대상 기판(SU) 상에 지르코늄 산화막을 증착시키는 공정을 수행하는 경우에도 전반적인 성막 균일도를 개선할 수 있다.
제1 가스 유입부(141)의 유로관은 메인 라인(ML) 및 메인 라인(ML)에 연결된 복수의 보조 라인(AL1, AL2, AL3, AL4)을 포함할 수 있다. 제1 내지 제4 관통홀(H1, H2, H3, H4)에는 보조 라인(AL1, AL2, AL3, AL4)이 각각 연결될 수 있다. 제1 가스 유입부(141)의 유로관에 대한 상세한 설명은 후술하기로 한다.
백 플레이트(110)에 형성된 일부의 관통홀은 제2 반응 가스(G2)의 유입을 담당할 수 있다. 예시된 도면에서는 제5 관통홀(H5)이 제2 반응 가스(G2)의 유입을 담당한다. 제2 가스 유입부(142)의 유로관은 제5 관통홀(H5)을 통과하고, 백 플레이트(110)와 대면 플레이트(120) 사이의 확산 공간(DF)을 제3 방향(Z)으로 가로지를 수 있다. 제2 가스 유입부(142)의 유로관을 대면 플레이트(120)의 내부 터널(TN)로 연결시키기 위해 대면 플레이트(120)는 유입 개구(FOP)를 포함할 수 있다. 유입 개구(FOP)는 대면 플레이트(120)의 상면으로부터 내부 터널(TN)까지의 공간을 두께 방향으로 관통할 수 있다. 확산 공간(DF)에 진입한 제2 가스 유입부(142)의 유로관은 대면 플레이트(120)의 유입 개구(FOP)에 연결될 수 있다.
제1 반응 가스(G1)는 제1 가스 유입부(141)를 통해 확산 공간(DF)에 진입한 후, 그에 연통하는 제1 분사홀(DH1)들을 통해 반응 공간(RS)으로 공급될 수 있다. 제2 반응 가스(G2)는 제2 가스 유입부(142)를 통해 대면 플레이트(120)의 내부 터널(TN)에 진입한 후, 그에 연통하는 제2 분사홀(DH2)들을 통해 반응 공간(RS)으로 공급될 수 있다. 따라서, 제1 반응 가스(G1)와 제2 반응 가스(G2)는 샤워헤드(100)를 통해 반응 공간(RS)으로 공급되는 과정에서 서로 격리된 상태를 유지할 수 있다. 즉, 샤워헤드(100) 내로 유입된 후 반응 공간(RS)으로 공급될 때까지 제1 반응 가스(G1)와 제2 반응 가스(G2)는 서로 만나지 않을 수 있다.
몇몇 실시예에서, 제1 반응 가스(G1)와 제2 반응 가스(G2)는 반응 공간(RS)에서 혼합되어 반응할 수 있다. 예를 들어, 박막 공정 장치(10)가 유기발광 표시장치의 절연막 중 하나인 지르코늄 옥사이드를 형성하는 증착 장치일 경우, Zr(N(CH3)2(C2H5))3, Zr(N(CH3)C2H5)4, Zr(OC(CH3)3)4 등과 같이 지르코늄을 포함하는 유기 금속 전구체를 포함하는 제1 반응 가스(G1)와 산소(O2)나 아산화질소(N2O)와 같은 산소를 포함하는 제2 반응 가스(G2)가 사용될 수 있다. 제1 반응 가스(G1)의 지르코늄 성분과 제2 반응 가스(G2)의 산소 성분이 대상 기판(SU) 상에 함께 증착됨으로써 지르코늄 옥사이드 박막이 형성될 수 있다. 한편, 제1 반응 가스(G1)와 제2 반응 가스(G2)는 대상 기판(SU)이 아닌 공간에서 만나는 경우에도 서로 반응하여 지르코늄 옥사이드를 형성할 수 있는데, 이렇게 형성된 지르코늄 옥사이드는 파티클을 형성할 수 있다. 상술한 반응 가스 격리 구조를 채택하면, 샤워헤드(100)를 통과한 제1 반응 가스(G1)와 제2 반응 가스(G2)는 반응 공간(RS)에서 만나 파티클을 이룰 수 있지만, 샤워헤드(100) 내부의 확산 공간(DF), 내부 터널(TN), 분사홀(DF1, DF2) 등에서는 만나지 않는다. 따라서, 샤워헤드(100) 내부에서 지르코늄 옥사이드 파티클이 형성되는 것을 원천 차단할 수 있다.
몇몇 실시예에서, 박막 공정 장치(10)는 플라즈마를 이용한 공정 장치로서, 플라즈마를 생성하기 위한 전원부(300) 및/또는 플라즈마 생성 전극(미도시)을 포함할 수 있다. 전원부(300)는 플라즈마 생성 전극에 고주파(RF, Radio Frequency) 전력을 인가할 수 있다. 플라즈마 생성 전극은 샤워헤드(100)의 상부에 마련되거나 샤워헤드(100)에 일체화되어 제공될 수 있다. 플라즈마 생성 전극이 샤워헤드(100)에 일체화된 예로는 샤워헤드(100)의 백 플레이트(110) 및/또는 대면 플레이트(120)가 도전성 물질로 이루어져 그 자체가 플라즈마 생성 전극으로 사용되는 예, 백 플레이트(110) 및/또는 대면 플레이트(120)의 내부에 플라즈마 생성 전극이 매립되어 있는 예 등을 들 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다.
도 3은 일 실시예에 따른 제1 가스 유입부 유로관에서의 제1 반응 가스의 이동 경로를 나타낸 개략도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 제1 가스 유입부(141)의 유로관은 메인 라인(ML), 메인 라인(ML)으로부터 분기된 제1 내지 제4 보조 라인(AL1, AL2, AL3, AL4)을 포함할 수 있다. 제1 내지 제4 보조 라인(AL1, AL2, AL3, AL4)은 메인 라인(ML)의 동일한 위치에서 분기할 수 있다. 제1 내지 제4 보조 라인(AL1, AL2, AL3, AL4)은 각각 백 플레이트(110)의 제1 내지 제4 관통홀(H1, H2, H3, H4)과 연결될 수 있다. 제1 반응 가스(G1)는 메인 라인(ML)과 어느 하나의 보조 라인(AL1, AL2, AL3, AL4)을 거쳐 확산 공간(DF)으로 진행할 수 있다.
제1 반응 가스(G1)가 제1 가스 유입부(141)의 유로관을 통해 확산 공간(DF)까지 진행하는 경로 길이는 메인 라인(ML)의 경로 길이와 해당하는 보조 라인의 경로 길이의 합으로 계산될 수 있다. 여기서, 경로 길이의 "경로"는 직선인 경우 뿐만 아니라 절곡부를 포함하는 경우, 곡선인 경우 등을 모두 포함하며, "경로 길이"는 해당 경로를 따라 움직이는 총 거리로 계산된다.
제1 반응 가스(G1)의 경로 길이에서 메인 라인(ML)의 길이는 공통되므로, 각 관통홀(H1, H2, H3, H4)을 통과하여 나온 제1 반응 가스(G1)의 경로 길이의 편차는 중심 분기점(CP)으로부터 관통홀(H1, H2, H3, H4)까지의 경로 길이에 의해 결정될 수 있다.
일 실시예에서, 중심 분기점(CP)으로부터 제1 관통홀(H1)까지 이르는 제1 보조 라인(AL1)의 길이인 제1 경로 길이(LP1), 중심 분기점(CP)으로부터 제2 관통홀(H2)까지 이르는 제2 보조 라인(AL2)의 길이인 제2 경로 길이(LP2), 중심 분기점(CP)으로부터 제3 관통홀(H3)까지 이르는 제3 보조 라인(AL3)의 길이인 제3 경로 길이(AL3), 중심 분기점(CP)으로부터 제4 관통홀(H4)까지 이르는 제4 보조 라인(AL4)의 길이인 제4 경로 길이(LP4)는 각각 실질적으로 동일할 수 있다. 이처럼, 제1 경로 길이(LP1), 제2 경로 길이(LP2), 제3 경로 길이(LP3) 및 제4 경로 길이(LP4)가 실질적으로 동일하면, 각 관통홀(H1, H2, H3, H4)을 통해 확산 공간(DF) 내로 진입하는 제1 반응 가스(G1)의 유량 및/또는 유속을 균일하게 제어할 수 있다. 따라서, 확산 공간(DF) 내에서 영역별로 제1 반응 가스(G1)의 균일한 확산을 도모할 수 있다. 이를 통해 반응 공간(RS)의 각 영역으로 제1 반응 가스(G1)를 균일하게 제공하는 것이 가능해질 수 있다.
이하, 대면 플레이트(120)에 대해 상세히 설명한다.
도 4는 도 1의 샤워헤드 대면 플레이트의 저면도이다. 도 5는 도 4의 V-V'선을 따라 자른 단면도이다. 도 6은 도 4의 VI-VI'선을 따라 자른 단면도이다. 도 7은 도 4의 VII-VII'선을 따라 자른 단면도이다. 도 8은 일 실시예에 따른 샤워헤드 대면 플레이트의 저면 사시도이다. 도 9는 도 8에서 제2 반응 가스가 이동하는 홀들을 나타낸 사시도이다. 도 10은 일 실시예에 따른 샤워헤드 대면 플레이트의 메인 터널, 서브 터널 및 분사홀을 각각 나타낸 도면들이다.
도 4 내지 도 10을 참조하면, 대면 플레이트(120)의 내부 터널(TN)은 적어도 하나의 메인 터널(TN_M)과 메인 터널(TN_M)에 공간적으로 연결된 적어도 하나의 서브 터널(TN_S)을 포함할 수 있다. 도면에서는 하나의 메인 터널(TN_M)과 14개의 서브 터널(TN_S)이 배치된 경우가 예시되어 있지만, 메인 터널(TN_M)과 서브 터널(TN_S)의 수가 예시된 바에 의해 제한되지 않음은 자명하다.
메인 터널(TN_M)과 서브 터널(TN_S)은 각각 대면 플레이트(120)의 두께 방향의 중간 영역에 배치된다. 여기서, 두께 방향의 중간 영역이라 함은 두께 방향의 단부인 상면과 하면에 접하지 않고 그로부터 이격된 영역을 의미한다. 메인 터널(TN_M)과 서브 터널(TN_S)은 각각 대면 플레이트(120)의 상면 및 하면과는 이격된다. 메인 터널(TN_M) 및 서브 터널(TN_S)로부터 대면 플레이트(120)의 상면까지의 영역을 커버 영역(TNC_M, TNC_S)으로, 메인 터널(TN_M) 및 서브 터널(TN_S)로부터 대면 플레이트(120)의 하면까지의 영역을 바텀 영역(TNB_M, TNB_S)으로 정의하면, 메인 터널(TN_M)과 서브 터널(TN_S)의 커버 영역(TNC_M, TNC_S)과 바텀 영역(TNB_M, TNB_S)은 각각 소정의 두께를 갖는다. 상술한 바와 같이 대면 플레이트(120)가 단일판으로 이루어진 경우, 메인 터널(TN_M)과 서브 터널(TN_S)의 커버 영역(TNC_M, TNC_S)과 바텀 영역(TNB_M, TNB_S)은 내부 터널(TN)이 형성되지 않은 영역과 동일한 물질로 이루어질 것이다.
일 실시예에서, 메인 터널(TN_M)의 커버 영역(TNC_M)의 두께와 바텀 영역(TNB_M)의 두께는 서로 동일할 수 있다. 이것은 메인 터널(TN_M)이 대면 플레이트(120)의 두께 방향으로 정중앙에 배치됨을 의미한다. 또한, 서브 터널(TN_S)의 경우에도 대면 플레이트(120)의 두께 방향으로 정중앙에 배치됨으로써, 커버 영역(TNC_S)의 두께와 바텀 영역(TNB_S)의 두께가 서로 동일할 수 있다. 그러나, 이에 제한되는 것은 아니고, 메인 터널(TN_M)이나 서브 터널(TN_S)이 상면이나 하면 측으로 치우져 배치될 수도 있다.
일 실시예에서, 메인 터널(TN_M)과 서브 터널(TN_S)의 두께 방향 중심 라인은 실질적으로 동일한 평면 상에 배치될 수 있다. 메인 터널(TN_M)과 서브 터널(TN_S)의 두께 방향 중심 라인이 배치되는 평면은 XY 평면일 수 있다.
메인 터널(TN_M)과 서브 터널(TN_S)의 단면 형상(연장 방향에 대해 수직으로 자른 단면 형상)은 이에 제한되는 것은 아니지만, 원형일 수 있다. 메인 터널(TN_M)과 서브 터널(TN_S)의 전반적인 형상은 원통형일 수 있다. 일 실시예에서, 메인 터널(TN_M)의 직경(MD)은 서브 터널(TN_S)의 직경(SD)보다 클 수 있다. 메인 터널(TN_M)의 직경(MD)은 서브 터널(TN_S) 직경(SD)의 2배 이상일 수 있다. 예를 들어, 메인 터널(TN_M)의 직경(MD)은 20mm 내지 40mm이고, 서브 터널(TN_S)의 직경(SD)은 5 내지 20mm일 수 있다.
평면 배치상 메인 터널(TN_M)은 대면 플레이트(120)의 제1 방향(X) 폭의 중앙에 배치될 수 있다. 메인 터널(TN_M)은 대면 플레이트(120)의 제1 방향(X)으로 연장된 양 측면을 가로지를 수 있다. 메인 터널(TN_M)의 연장 방향은 제2 방향(Y)일 수 있다. 메인 터널(TN_M)은 평면상 대면 플레이트(120)를 양분할 수 있다.
평면 배치상 서브 터널(TN_S)은 대면 플레이트(120)의 제2 방향(Y)으로 연장된 일 측면과 메인 터널(TN_M) 사이를 가로지를 수 있다. 서브 터널(TN_S)은 메인 터널(TN_M)과 공간적으로 연결될 수 있다. 서브 터널(TN_S)은 제1 방향(X)으로 연장될 수 있다. 각 서브 터널(TN_S)의 연장 방향은 동일할 수 있다. 메인 터널(TN_M)을 기준으로 일측에 위치하는 서브 터널(TN_S)은 타측에 위치하는 서브 터널(TN_S)의 연장선과 정렬될 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다.
복수의 서브 터널(TN_S)은 제1 방향(X)을 따라 일정한 피치로 배열될 수 있다. 서브 터널(TN_S)의 피치는 5mm 내지 50mm일 수 있다.
제2 가스 유입부(142)의 유로관이 연결되는 유입 개구(FOP)는 메인 터널(TN_M)의 커버 영역(TNC_M)에 배치될 수 있다. 유입 개구(FOP)는 메인 터널(TN_M)의 커버 영역(TNC_M)을 관통하도록 설치될 수 있다. 도면에서는 평면 배치상 하나의 유입 개구(FOP)가 메인 터널(TN_M)의 중앙부에 배치된 경우가 예시되어 있지만, 서로 이격된 복수의 유입 개구가 메인 터널(TN_M)에 배치될 수도 있다. 이 경우, 복수의 유입 개구는 메인 터널(TN_M)의 중앙부에 대해 대칭 형상으로 배치됨으로써, 메인 터널(TN_M) 내부를 흐르는 제2 반응 가스(G2)의 유량을 영역별로 유사하게 조절할 수 있다.
각 서브 터널(TN_S)에는 적어도 하나의 제2 분사홀(DH2)이 연결된다. 제2 분사홀(DH2)은 서브 터널(TN_S)의 바텀 영역(TNB_S)을 관통한다. 제2 분사홀(DH2)은 제3 방향(Z)으로 연장하며 연장 방향에 대해 수직으로 자른 단면 형상은 원형일 수 있다. 제2 분사홀(DH2)의 직경(ds2)은 서브 터널(TN_S)의 직경(SD)보다 작으며, 일 실시예에서 0.4mm 내지 5mm일 수 있다. 서브 터널(TN_S)에 연결된 제2 분사홀(DH2)의 제3 방향(Z)의 길이는 서브 터널(TN_S)의 바텀 영역(TNB_S) 두께와 실질적으로 동일할 수 있다. 서브 터널(TN_S)에 연결된 제2 분사홀(DH2)의 길이는 5mm 이상으로 유지될 수 있다. 서브 터널(TN_S)에 연결된 제2 분사홀(DH2)의 길이가 5mm 이상인 경우, 제2 반응 가스(G2)의 분사 방향을 일정 범위 내에서 제어하는 데에 유리할 수 있다. 즉, 제2 반응 가스(G2)가 제2 분사홀(DH2)의 연장 방향을 따라 분사되도록 유도할 수 있다.
하나의 서브 터널(TN_S) 내에 복수의 제2 분사홀(DH2)은 균일한 간격을 가질 수 있다. 하나의 서브 터널(TN_S) 내에 배치된 복수의 제2 분사홀(DH2)의 피치(GP2)는 5mm 내지 50mm일 수 있다. 일 실시예에서, 하나의 서브 터널(TN_S)에 배치된 제2 방향(Y)으로 배열된 제2 분사홀(DH2)들의 간격과 인접한 서브 터널(TN_S)의 제2 분사홀(DH2)간 제1 방향(X)의 간격도 균일할 수 있다. 즉, 제2 분사홀(DH2)들은 대면 플레이트(120) 전체에 걸쳐 제1 방향(X) 및 제2 방향(Y)을 따라 균일한 간격으로 배열될 수 있다. 제2 분사홀(DH2)의 균일한 배열을 통해 반응 공간(RS) 내에 제2 반응 가스(G2)를 균일하게 분사할 수 있다.
몇몇 실시예에서, 메인 터널(TN_M)에도 적어도 하나의 제2 분사홀(DH2)이 연결될 수 있다. 제2 분사홀(DH2)은 메인 터널(TN_M)의 바텀 영역(TNB_M)을 관통할 수 있다. 메인 터널(TN_M)에 연결된 제2 분사홀(DH2)의 크기, 피치는 상술한 서브 터널(TN_S)에 배치된 제2 분사홀(DH2)과 동일할 수 있다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니며, 메인 터널(TN_M)의 제2 분사홀(DH2)은 생략될 수도 있다.
제1 분사홀(DH1)은 내부 터널(TN)이 배치되지 않은 영역에 배치된다. 제1 분사홀(DH1)의 직경(ds1)은 0.4mm 내지 5mm이고, 피치(GP1)는 5mm 내지 50mm일 수 있다. 제1 분사홀(DH1)의 직경(ds1)과 피치(GP1)는 제2 분사홀(DH2)의 그것과 동일할 수 있지만, 상이할 수도 있다. 제1 분사홀(DH1)의 경우에도 대면 플레이트(120) 전체에 걸쳐 제1 방향(X) 및 제2 방향(Y)을 따라 균일한 간격으로 배열될 수 있으며, 이를 통해 반응 공간(RS) 내에 제1 반응 가스(G1)를 균일하게 분사할 수 있다.
일 실시예에서, 제1 분사홀(DH1)과 제2 분사홀(DH2)을 포함하는 분사홀(DH1, DH2)들은 대면 플레이트(120)의 하면에서 제1 방향(X) 및 제2 방향(Y)을 따라 균일하게 배열될 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다.
도 11은 일 실시예에 따른 샤워헤드 대면 플레이트의 일 단부에 대한 단면도이다.
도 4 및 도 11을 참조하면, 대면 플레이트(120)는 메인 터널(TN_M)과 서브 터널(TN_S)의 단부에 배치된 밀봉 부재(125)를 포함할 수 있다. 밀봉 부재(125)는 대면 플레이트(120)의 측면을 향해 오픈되어 있는 메인 터널(TN_M)과 서브 터널(TN_S)의 단부를 밀폐시키는 역할을 한다.
밀봉 부재(125)는 대면 플레이트(120)의 측면으로부터 메인 터널(TN_M)과 서브 터널(TN_S)의 내부를 부분적으로 충진하는 밀봉 충진 패턴(도 11의 '125' 참조)을 포함할 수 있다. 밀봉 충진 패턴의 외측면은 연마 등의 방법을 통해 내부 터널(TN)이 형성되지 않은 대면 플레이트(120)의 측면과 정렬될 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다.
일 실시예에서, 밀봉 부재(125)의 밀봉 충진 패턴은 대면 플레이트(120)와 동일한 물질을 포함할 수 있다. 금속으로 이루어진 밀봉 충진 패턴은 용접을 통해 형성될 수 있다. 다른 실시예에서, 밀봉 충진 패턴은 수지 등으로 이루어질 수도 있다.
도 12는 다른 실시예에 따른 샤워헤드 대면 플레이트의 일 단부에 대한 단면도이다.
도 12는 밀봉 부재(126)가 외측 커버(126_2)를 포함할 수 있음을 예시한다. 도 12를 참조하면, 대면 플레이트(120_1)의 밀봉 부재(126)는 밀봉 충진 패턴(126_1) 및 외측 커버(126_2)를 포함한다. 밀봉 충진 패턴(126_1)은 도 11의 밀봉 충진 패턴과 실질적으로 동일할 수 있다. 외측 커버(126_2)는 밀봉 충진 패턴(126_1)의 외측에 배치되고, 내부 터널(TN)이 형성되지 않은 대면 플레이트(120)의 측면보다 외측으로 돌출될 수 있다. 외측 커버(126_2)는 밀봉 충진 패턴(126_1)와 동일한 물질로 이루어질 수도 있지만, 상이한 물질로 이루어질 수도 있다.
외측 커버(126_2)는 각 밀봉 충진 패턴(126_1)마다 별도로 배치될 수도 있고, 일 방향으로 연장된 형상을 가져 복수의 밀봉 충진 패턴(126_1)을 동시에 커버할 수도 있다.
도 13은 또 다른 실시예에 따른 샤워헤드 대면 플레이트의 일 단부에 대한 단면도이다.
도 13은 밀봉 부재(127)의 밀봉 충진 패턴(127_1)이 내부 터널(TN)의 내부를 부분적으로 충진할 뿐만 아니라 동시에 내부 터널(TN)이 형성되지 않은 대면 플레이트(120_2)의 측면보다 외측으로 돌출될 수 있음을 예시한다. 밀봉 부재(127)는 외측 커버(127_2) 및 결합 부재(127_3)를 더 포함할 수 있다. 외측 커버(127_2)는 밀봉 충진 패턴(127_1)의 외측에 배치되고 나사나 스크류 등과 같은 결합 부재(127_3)를 통해 대면 플레이트(120)에 결합할 수 있다.
본 실시예와 같은 밀봉 충진 패턴(127_1)은 대면 플레이트(120)의 측면보다 외측으로 돌출된 부분을 포함하므로, 이를 이용하여 복수의 내부 터널(TN)을 밀봉하는 패턴들을 일체화시킬 수도 있다.
이하, 상술한 대면 플레이트를 제조하는 방법에 대해 설명한다.
도 14 및 도 15는 일 실시예에 따른 샤워헤드 대면 플레이트를 제조하는 방법을 나타낸 평면도들이다.
도 14는 대면 플레이트의 메인 터널(TN_M)을 형성하는 방법을 나타낸다. 도 14에 도시된 바와 같이, 메인 터널(TN_M)은 제1 건 드릴(GDR1)을 이용하여 형성될 수 있다. 메인 터널(TN_M)은 제1 건 드릴(GDR1)을 이용하여 일 측면으로부터 드릴링 가공하여 중앙부까지 부분 터널을 형성한 후, 타 측면으로부터 드릴링 가공하여 터널을 연결시키는 방식으로 진행할 수 있다.
도 15는 대면 플레이트의 서브 터널(TN_S)을 형성하는 방법을 나타낸다. 도 15를 참조하면, 서브 터널(TN_S)은 제2 건 드릴(GDR2)을 이용하여 형성될 수 있다. 제2 건 드릴(GDR2)은 제1 건 드릴(GDR1)보다 작은 직경을 가질 수 있다. 서브 터널(TN_S)은 메인 터널(TN_M)이 형성된 대면 플레이트(120)에 대해 터널 홀이 형성되지 않은 다른 측면으로부터 메인 터널(TN_M)에 도달할 때까지 드릴링을 진행할 수 있다. 각 서브 터널(TN_S)의 드릴링은 순차적으로 진행될 수 있지만, 복수의 제2 건 드릴(GDR2)을 이용하여 동시에 진행될 수도 있다.
도면으로 도시하지는 않았지만, 이후 제2 건 드릴보다 직경이 작은 제3 건 드릴을 이용하여 복수의 제1 분사홀 및 제2 분사홀을 가공하고, 메인 터널과 서브 터널의 단부를 밀봉 부재로 밀봉하는 단계를 진행할 수 있다.
도 16은 다른 실시예에 따른 샤워헤드 대면 플레이트의 메인 터널의 평면 형상을 나타낸 개략도이다. 도 16은 메인 터널의 중앙부를 기준으로 일측에 위치하는 부분과 타측에 위치하는 부분의 연장 방향이 정렬되지 않을 수 있음을 예시한다. 이것은 상술한 도 15의 실시예와 같이 드릴 가공을 양 방향으로 진행할 때, 미정렬이 발생한 결과일 수 있다. 일부 미정렬에도 불구하고, 동일한 제1 건 드릴(GDR1)로 가공하였기 때문에 메인 터널(TN_M)의 일측의 직경(MD1)과 타측의 직경(MD2)은 동일할 수 있다.
미정렬이 발생하더라도, 미정렬된 폭(WM)은 메인 터널(TN_M)의 직경(MD1, MD2)의 절반보다 작은 것이 바람직하다. 예시적인 실시예에서, 메인 터널(TN_M)의 중앙부를 기준으로 일측에 위치하는 부분의 연장 방향에 대해 타측에 위치하는 부분이 미정렬된 폭(WM)은 메인 터널(TN_M) 직경(MD1, MD2)의 1/10 이하일 수 있다.
도 17은 또 다른 실시예에 따른 샤워헤드 대면 플레이트의 저면도이다.
도 17을 참조하면, 본 실시예에 따른 대면 플레이트(120_3)는 제2 방향(Y)으로 연장된 서브 터널(TN_S)을 더 포함하는 점에서 도 4의 실시예와 상이하다.
즉, 대면 플레이트(120)는 제1 방향(X)으로 연장되는 서브 터널(TN_S) 뿐만 아니라 제2 방향(Y)으로 연장되는 서브 터널(TN_S)을 포함한다. 제1 방향(X)으로 연장된 서브 터널(TN_S)과 제2 방향(Y)으로 연장된 서브 터널(TN_S)의 교차 지점에서 각 서브 터널(TN_S)은 서로 연결될 수 있다.
본 실시예의 경우, 제2 방향(Y)으로 연장된 서브 터널(TN_S)을 더 포함함으로써, 대면 플레이트(120_3) 내부에서 제2 반응 가스(G2)가 더욱 균일하게 확산될 수 있다.
도 18은 또 다른 실시예에 따른 박막 공정 장치의 부분 사시도이다.
본 실시예에 따른 박막 공정 장치(11)는 샤워헤드(101)의 대면 플레이트(120)의 유입 개구가 대면 플레이트(120)의 측면에 형성된 점에서 도 1의 실시예와 차이가 있다.
도 18을 참조하면, 메인 터널(TN_M)의 단부가 유입 개구(도 7의 'FOP' 참조)로 활용될 수 있다. 상술한 바와 같이 드릴 가공을 통해 메인 터널(TN_M)을 형성하는 경우 메인 터널(TN_M)의 양 단부가 오픈되는데, 오픈된 적어도 하나의 단부에 밀봉 부재(125)를 배치하는 대신 오픈된 상태에서 제2 가스 유입부(142_1)의 유로관을 연결시킬 수 있다. 도면에서는 메인 터널(TN_M)의 일 단부에 제2 가스 유입부(142_1)의 유로관이 연결된 경우가 예시되어 있지만, 메인 터널(TN_M)의 양 단부에 제2 가스 유입부(142_1)의 유로관이 연결될 수도 있다. 또, 도 1에 도시된 제5 관통홀(H5) 및 메인 터널(TN_M) 커버 영역(TNC_M)을 관통하는 유입 개구(FOP)를 병행하여 적용할 수도 있다.
도 19는 또 다른 실시예에 따른 샤워헤드 대면 플레이트의 저면도이다.
도 19는 대면 플레이트(120_4)가 평면상 원형으로 형성될 수 있음을 예시한다. 대면 플레이트(120_4), 나아가 샤워헤드의 형상은 대상 기판(SU)의 형상에 추종할 수 있는데, 대상 기판(SU)이 원형의 웨이퍼 등인 경우에 도 19와 같은 원형의 대면 플레이트(120_4)가 적용될 수 있다. 대면 플레이트(120_4)의 직경은 100mm 내지 1000mm일 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다.
대면 플레이트(120_4)가 원형으로 형성됨에 따라 각 서브 터널(TN_S)은 위치별로 다른 연장 길이를 가질 수 있다.
도 20은 또 다른 실시예에 따른 제1 가스 유입부 유로관에서의 제1 반응 가스의 이동 경로를 나타낸 개략도이다.
도 20은 제1 가스 유입부의 유로관이 복수회 분기될 수 있음을 예시한다. 도 20에서는 제1 가스 유입부가 16개의 배출구(H_1 내지 H_16)를 통해 배출되는 경우를 예시한다. 이 경우에도, 메인 라인(ML)으로부터 각각의 보조 라인의 배출구(H_1 내지 H_16)에 이르는 각 경로 길이는 실질적으로 동일할 수 있다. 다시 말하면, 중심 분기점(CP)에서 각 보조 라인의 배출구(H_1 내지 H_16)에 이르는 경로 길이는 실질적으로 동일할 수 있다.
구체적으로, 설명하면, 메인 라인(ML)을 따라 제공되는 제1 반응 가스(G1)는 중심 분기점(CP)에서 제1 라인(A1)과 제2 라인(A2)으로 분리될 수 있다. 제1 라인(A1)을 따라 이동하는 제1 반응 가스(G1)는 제1 분기점(C1)에서 각각 제1-1 라인(A1_1) 및 제1-2 라인(A1_2) 라인으로 분리될 수 있다.
제1-1 라인(A1_1)을 따라 이동하는 제1 반응 가스(G1)는 제3 분기점(C3)에서 분기되어 제1 배출구(H_1), 제2 배출구(H_2), 제3 배출구(H_3) 및 제4 배출구(H_4)로 균일하게 배출될 수 있다.
마찬가지로, 제1-2 라인(A1_2)을 따라 이동하는 제1 반응 가스(G1)는 제4 분기점(C4)에서 분기되어, 제5 배출구(H_5), 제6 배출구(H_6), 제7 배출구(H_7) 및 제8 배출구(H_8)로 균일하게 배출될 수 있다.
제2 라인(A2)으로 이동한 제1 반응 가스(G1)는 제2 분기점(C2)에서 분기되어 제2-1 라인(A2_1)과 제2-2 라인(A2_2) 라인으로 이동할 수 있다.
제2-1 라인(A2_1)을 따라 이동하는 제1 반응 가스(G1)는 제6 분기점(C6)에서 분기되어 제13 배출구(H_13), 제14 배출구(H_14), 제15 배출구(H_15) 및 제16 배출구(H_16)로 균일하게 배출될 수 있다.
마찬가지로, 제2-2 라인(A2_2)을 따라 이동하는 제1 반응 가스(G1)는 제5 분기점(C5)에서 분기되어 제9 배출구(H_9), 제10 배출구(H_10), 제11 배출구(H_11) 및 제12 배출구(H_12)로 균일하게 배출될 수 있다.
제1 반응 가스(G1)가 포함하는 금속 전구체는 질량이 상대적으로 무거워 고르게 분산하기 쉽지 않은데, 상술한 바와 같이 복수의 배출(H_1 내지 H_16)구가 평면 상에서 분산되고, 중심 분기점(CP)으로부터 각 배출구(H_1 내지 H_16)에 이르는 통과 길이가 일정한 경우, 금속 전구체를 고르게 분산시켜 대면적 기판 상에 균일한 금속 산화막을 형성할 수 있다.
도 21은 또 다른 실시예에 따른 박막 공정 장치의 부분 사시도이다. 도 22는 도 21의 샤워헤드 백 플레이트의 저면도이다. 도 23은 도 21의 XXIII-XXIII'선을 따라 자른 단면도이다.
본 실시예는 샤워헤드(102)의 백 플레이트(110)도 내부 터널(TNN)을 포함할 수 있음을 예시한다.
도 21 내지 도 23을 참조하면, 백 플레이트(110_1)는 두께 방향을 가로질러 연장하는 내부 터널(TNN)을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 백 플레이트(110)의 내부 터널(TNN)은 제1 방향(X)으로 연장하는 부분과 제2 방향(Y)으로 연장하는 부분을 포함할 수 있다. 제1 방향(X)으로 연장하는 부분과 제2 방향(Y)으로 연장하는 부분은 교차 지점에서 서로 연결될 수 있다. 내부 터널(TNN)의 단부에는 밀봉 부재(115)가 배치될 수 있다.
백 플레이트(110_1)는 내부 터널(TNN)부터 하면까지 두께 방향으로 관통하는 제1 내지 제4 관통홀(H1, H2, H3, H4), 상면으로부터 내부 터널(TNN)까지 두께 방향으로 관통하는 제6 관통홀(H6), 및 상하면을 두께 방향으로 관통하는 제5 관통홀(H5)을 포함할 수 있다. 제1 내지 제4 관통홀(H1, H2, H3, H4)은 도 1 내지 도 3의 실시예의 제1 내지 제4 관통홀(H1, H2, H3, H4)과 평면상 동일한 위치에 배치될 수 있다. 제6 관통홀(H6)은 평면상 백 플레이트(110_1)의 중앙부에 위치할 수 있다. 제1 가스 유입부(141_1)의 유로관은 제6 관통홀(H6)에 연결되어 내부 터널(TNN)과 공간적으로 연결될 수 있다.
제1 가스 유입부(141_1)로부터 제공된 제1 반응 가스(G1)는 제6 관통홀(H6)을 통해 백 플레이트(110_1) 내부 터널(TNN)로 진입한 후 내부 터널(TNN)의 제1 방향(X)으로 연장된 부분과 제2 방향(Y)으로 연장된 부분으로 진행할 수 있다. 이것은 마치 도 1 내지 도 3의 메인 라인(ML)으로부터 각 보조 라인(AL1, AL2, AL3, AL4)으로 분기되는 것과 실질적으로 동일한 경로에 해당된다. 내부 터널(TNN)로 진행한 제1 반응 가스(G1)는 제1 내지 제4 관통홀(H1, H2, H3, H4)을 통해 확산 공간(DF)으로 제공될 수 있다. 이후의 제1 반응 가스(G1)의 이동 경로는 도 1 내지 도 3의 실시예와 실질적으로 동일하므로, 중복 설명은 생략하기로 한다.
이하, 일 실시예에 따른 박막 공정 방법에 대해 설명한다.
일 실시예에 따른 박막 공정 방법은 앞서 설명한 다양한 실시예들에 따른 박막 공정 장치를 이용하여 수행될 수 있다.
즉, 서셉터(200)에 대상 기판(SU)을 배치하고, 반응 공간(RS)에 제1 가스 유입부(141)를 통해 제1 반응 가스(G1)를 제공하고, 제2 가스 유입부(142)를 통해 제2 반응 가스(G2)를 제공한다. 여기서, 제1 반응 가스(G1)와 제2 반응 가스(G2)는 반응 공간(RS)으로 분사되기까지 서로 만나지 않는다. 즉, 제1 반응 가스(G1)는 백 플레이트(110)와 대면 플레이트(120) 사이의 확산 공간(DF)으로 유입되고, 대면 플레이트(120)에 마련된 제1 분사홀(DH1)을 통해 반응 공간(RS)으로 투입된다. 제2 반응 가스(G2)는 대면 플레이트(120)의 내부 터널(TN)로 유입되고 그에 연결된 제2 분사홀(DH2)을 통해 반응 공간(RS)으로 투입된다. 대면 플레이트(120)의 내부 터널(TN)과 제2 분사홀(DH2)은 확산 공간(DF)이나 제1 분사홀(DH1)과는 격리되어 있으므로, 제2 반응 가스(G2)가 샤워헤드(100)를 통해 반응 공간(RS)에 제공될 때까지 제1 반응 가스(G1)와는 만나지 않을 수 있다.
제1 반응 가스(G1)와 제2 반응 가스(G2)는 동시에 유입될 수도 있고, 교대로 유입될 수도 있다.
반응 공간(RS)에 제공된 제1 반응 가스(G1)와 제2 반응 가스(G2)는 대상 기판(SU) 상에 산화막 증착 등과 같은 박막 공정에 사용될 수 있다.
한편, 본 실시예에서, 대면 플레이트(120)가 단일판으로 이루어진 경우, 고온 공정으로 진행되더라도 열 변형이 최소화되어 그로 인한 불량을 방지할 수 있다.
이상에서 본 발명의 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 본 발명의 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 샤워헤드
200: 서셉터
300: 전원부

Claims (24)

  1. 서셉터; 및
    상기 서셉터와 대향하는 샤워헤드로서, 내부 터널, 제1 분사홀 및 제2 분사홀을 포함하는 제1 플레이트를 포함하는 샤워헤드를 포함하되,
    상기 내부 터널은 상기 제1 플레이트를 두께 방향을 가로지르는 방향으로 연장되고,
    상기 제1 분사홀은 상기 제1 플레이트의 일면 및 타면을 두께 방향으로 관통하고,
    상기 제2 분사홀은 상기 내부 터널로부터 상기 제1 플레이트의 타면을 두께 방향으로 관통하는 박막 처리 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 샤워헤드 내부에서 상기 제1 분사홀은 상기 내부 터널 및 상기 제2 분사홀과 공간적으로 분리되는 박막 처리 장치.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 내부 터널은 제1 방향으로 연장된 메인 터널 및 상기 메인 터널에 연결되고 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 연장된 서브 터널을 포함하는 박막 처리 장치.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 제1 플레이트의 일측에 상기 제1 플레이트와 중첩도록 배치된 제2 플레이트를 더 포함하되,
    상기 제1 플레이트는 상기 제2 플레이트와 상기 서셉터 사이에 배치되고, 상기 제1 플레이트와 상기 제2 플레이트 사이에 확산 공간이 정의되는 박막 처리 장치.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 제1 플레이트와 상기 서셉터 사이에 반응 공간이 정의되고, 상기 제1 플레이트는 상기 반응 공간에 대면하는 박막 처리 장치.
  6. 제4 항에 있어서,
    상기 확산 공간은 상기 제1 분사홀과 연결되고, 상기 내부 터널 및 상기 제2 분사홀과 공간적으로 분리되는 박막 처리 장치.
  7. 제4 항에 있어서,
    상기 샤워헤드에 제1 반응 가스를 제공하는 제1 가스 유입부 및 상기 샤워헤드에 제2 반응 가스를 제공하는 제2 가스 유입부를 더 포함하는 박막 처리 장치.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 제1 반응 가스는 지르코늄, 하프늄 및 티타늄 중 선택된 어느 하나 이상의 금속 전구체를 포함하고,
    상기 제2 반응 가스는 산소 또는 아산화질소를 포함하는 박막 처리 장치.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 박막 처리 장치는 증착 장치인 박막 처리 장치.
  10. 제7 항에 있어서,
    상기 제1 가스 유입부는 제1 유로관을 포함하고,
    상기 제2 플레이트는 상기 제2 플레이트를 두께 방향으로 관통하는 적어도 하나의 제1 가스 관통홀을 포함하며,
    상기 제1 유로관은 상기 제1 가스 관통홀을 통해 상기 확산 공간과 연결되는 박막 처리 장치.
  11. 제10 항에 있어서,
    상기 제1 가스 관통홀은 복수개이고,
    상기 제1 유로관은 메인 라인 및 상기 메인 라인으로부터 분지되고 각각 상기 제1 가스 관통홀에 연결되는 복수의 보조 라인을 포함하되,
    상기 각 보조 라인의 경로 길이는 동일한 박막 처리 장치.
  12. 제7 항에 있어서,
    상기 제2 가스 유입부는 제2 유로관을 포함하고,
    상기 제2 플레이트는 상기 제2 플레이트를 두께 방향으로 관통하는 적어도 하나의 제2 가스 관통홀을 포함하고,
    상기 제1 플레이트는 상기 제1 플레이트의 상기 메인 터널을 노출하는 유입 개구를 포함하며,
    상기 제2 유로관은 상기 제2 가스 관통홀 및 상기 확산 공간을 가로질러 상기 유입 개구와 연결되는 박막 처리 장치.
  13. 제7 항에 있어서,
    상기 제2 가스 유입부는 제2 유로관을 포함하고,
    상기 제1 플레이트의 상기 메인 터널의 단부는 상기 제1 플레이트의 측면을 향해 오픈되고,
    상기 제2 유로관은 오픈된 상기 메인 터널의 단부와 연결되는 박막 처리 장치.
  14. 제4 항에 있어서,
    상기 제1 플레이트의 내부 터널은 제1 내부 터널이고,
    상기 제2 플레이트는 두께 "?袖* 가로지르는 방향으로 연장된 제2 내부 터널을 포함하는 박막 처리 장치.
  15. 제3 항에 있어서,
    상기 메인 터널의 직경은 상기 서브 터널의 직경보다 크고,
    상기 서브 터널의 직경은 상기 제2 분사홀의 직경보다 큰 박막 처리 장치.
  16. 제15 항에 있어서,
    상기 메인 터널의 직경은 20mm 내지 40mm이고,
    상기 서브 터널의 직경은 5mm 내지 20mm이고,
    상기 제2 분사홀의 직경은 0.4mm 내지 5mm인 박막 처리 장치.
  17. 제1 항에 있어서,
    상기 내부 터널의 단부는 상기 제1 플레이트의 측면을 향해 오픈되고,
    상기 오픈된 상기 내부 터널의 단부를 밀폐시키는 밀봉 부재를 더 포함하는 박막 처리 장치.
  18. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 플레이트는 단일판으로 이루어지는 박막 처리 장치.
  19. 제1 항에 있어서,
    상기 내부 터널은 드릴 가공으로 형성되는 박막 처리 장치.
  20. 서셉터; 및
    상기 서셉터와 대향하는 샤워헤드로서, 두께 방향을 가로지르는 방향으로 연장되는 내부 터널을 포함하는 제1 플레이트 및 상기 제1 플레이트와 대향하며 상기 제1 플레이트와의 사이에서 확산 공간을 정의하는 제2 플레이트를 포함하는 박막 처리 장치.
  21. 제20 항에 있어서,
    상기 제1 플레이트는 상기 제2 플레이트와 상기 서셉터 사이에 배치되고,
    상기 제1 플레이트는 일면 및 타면을 두께 방향으로 관통하는 제1 분사홀 및 상기 내부 터널로부터 상기 제1 플레이트의 타면을 두께 방향으로 관통하는 제2 분사홀을 더 포함하는 박막 처리 장치.
  22. 제20 항에 있어서,
    상기 제2 플레이트는 상기 제1 플레이트와 상기 서셉터 사이에 배치되고,
    상기 제2 플레이트는 일면 및 타면을 두께 방향으로 관통하는 복수의 분사홀을 더 포함하는 박막 처리 장치.
  23. 서셉터, 및 상기 서셉터와 대향하는 샤워헤드로서, 내부 터널, 제1 분사홀 및 제2 분사홀을 포함하며 단일판으로 이루어진 제1 플레이트, 및 상기 제1 플레이트와 대향하며 상기 제1 플레이트와의 사이에서 확산 공간을 정의하는 제2 플레이트를 포함하는 샤워헤드를 포함하되, 상기 내부 터널은 상기 제1 플레이트를 두께 방향을 가로지르는 방향으로 연장되고, 상기 제1 분사홀은 상기 제1 플레이트의 일면 및 타면을 두께 방향으로 관통하고, 상기 제2 분사홀은 상기 내부 터널로부터 상기 제1 플레이트의 타면을 두께 방향으로 관통하는 박막 처리 장치를 준비하는 단계; 및
    상기 샤워헤드를 통해 제1 반응 가스 및 제2 반응 가스를 상기 서셉터와 상기 샤워헤드 사이의 반응 공간으로 분사하는 단계를 포함하되,
    상기 제1 반응 가스 및 상기 제2 반응 가스는 상기 샤워헤드 내부에서 만나지 않는 박막 처리 방법.
  24. 제23 항에 있어서,
    상기 제1 반응 가스는 상기 확산 공간 및 상기 제1 분사홀을 통해 상기 반응 공간으로 분사되고,
    상기 제2 반응 가스는 상기 내부 터널 및 상기 제2 확산 공간을 통해 상기 반응 공간으로 분사되는 박막 처리 방법.
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