CN220450288U

CN220450288U - 薄膜处理装置

Info

Publication number: CN220450288U
Application number: CN202321284712.1U
Authority: CN
Inventors: 黄成龙; 高东均; 金友鎭; 黄美子
Original assignee: Samsung Display Co Ltd
Current assignee: Samsung Display Co Ltd
Priority date: 2022-05-27
Filing date: 2023-05-25
Publication date: 2024-02-06
Anticipated expiration: 2033-05-25
Also published as: KR20230165965A

Abstract

提供一种薄膜处理装置。薄膜处理装置包括：基座，供基板安置；喷头，作为与基座对向的喷头，包括第一板、第二板及边缘侧壁；以及内壁，布置于基座与喷头之间，并与基座及喷头一起定义布置基板的反应空间，其中，第一板包括：内部通道，横穿第一板的厚度方向；喷射孔，从内部通道沿第一方向贯通到第一板的一表面；以及排气孔，沿所述第一方向贯通第一板的一表面及另一表面，其中，边缘侧壁定义作为第一板的另一表面与第二板的一表面之间的空间的排气空间，边缘侧壁布置于第一板与第二板之间，并包括沿与第一方向交叉的第二方向贯通边缘侧壁的贯通孔。

Description

薄膜处理装置

技术领域

本实用新型涉及一种薄膜处理装置。

背景技术

随着多媒体的发展，显示装置的重要性正在增加。为此，正在使用诸如液晶显示装置(LCD：Liquid Crystal Display)、有机发光显示装置(OLED：Organic Light EmittingDisplay)等的多种显示装置。

显示装置中的液晶显示装置作为目前使用最广泛的平板显示装置中的一种，利用形成有像素电极和公共电极等电场生成电极的两张基板及插入于它们之间的液晶层构成，并向电场生成电极施加电压而在液晶层生成电场，由此决定液晶层的液晶分子的取向，并控制入射光的偏振，从而显示图像。

另外，在显示装置中，有机发光显示装置利用通过电子和空穴的复合产生光的有机发光二极管(Organic Light Emitting Diode)来显示图像。这样的有机发光显示装置具有响应速度快、亮度高、视角广的优点，同时具有以较低的功耗被驱动的优点。

作为这种显示装置的制造方法，广泛利用化学气相沉积(CVD)方式。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供过一种缩短吹扫时间的薄膜处理装置。

本实用新型所要解决的技术问题不限于上述技术问题，本领域技术人员通过以下记载将清楚地理解未提及的其他技术问题。

用于解决上述技术问题的根据一实施例的薄膜处理装置包括：基座，供基板安置；喷头，作为与所述基座对向的喷头，包括第一板、第二板及边缘侧壁；以及内壁，布置于所述基座与所述喷头之间，并与所述基座及所述喷头一起定义布置所述基板的反应空间，其中，所述第一板包括：内部通道，横穿所述第一板的厚度方向；喷射孔，从所述内部通道沿第一方向贯通到所述第一板的一表面；以及排气孔，沿所述第一方向贯通所述第一板的所述一表面及另一表面，其中，所述边缘侧壁定义作为所述第一板的所述另一表面与所述第二板的一表面之间的空间的排气空间，所述边缘侧壁布置于所述第一板与所述第二板之间，并包括沿与所述第一方向交叉的第二方向贯通所述边缘侧壁的贯通孔。

所述排气孔可以在空间上将所述反应空间与所述排气空间连接。

所述喷射孔的总面积与所述排气孔的总面积的比例为1:0.5至1:20。

所述排气空间的与所述第二板相接的区域可以被所述第二板覆盖，以使所述排气空间与位于所述排气空间的相反方向的空间将所述第二板置于两者之间而在空间上分离。

所述薄膜处理装置还可以包括：气体流入部，向所述喷头提供气体，其中，所述气体流入部可以包括与所述内部通道连接的流入管，所述流入管可以与所述排气空间在空间上分离。

所述第二板可以包括将所述第二板沿厚度方向贯通的流入孔，所述流入管可以通过所述流入孔而与所述内部通道连接。

所述内壁可以布置于所述基座的一表面或者喷头的一表面上。

所述内壁可以将所述反应空间的所述第二方向上的侧面整体地覆盖，以使所述反应空间与所述反应空间的相反方向的空间将所述内壁置于两者之间而在空间上分离。

所述内壁可以布置成与所述喷射孔及所述排气孔隔开。

在剖面图上，在所述第二方向上测量的所述内壁的厚度可以大于在所述第二方向上测量所述边缘侧壁的厚度。

所述薄膜处理装置还可以包括：电源部，向所述第二板施加射频(RF)电源，其中，施加于所述第二板的射频(RF)电源可以通过所述边缘侧壁而被传递至所述第一板。

所述第一板还可以包括子内部通道及子喷射孔，所述子内部通道及所述子喷射孔可以与所述内部通道、所述喷射孔及所述排气孔在空间上分离。

所述子内部通道可以沿所述第一方向与所述内部通道隔开而布置。

所述子喷射孔可以沿所述第二方向与所述喷射孔隔开而布置。

所述排气孔的总面积可以大于所述喷射孔的总面积或所述子喷射孔的总面积。

用于解决上述技术问题的根据另一实施例的薄膜处理装置包括：气体流入口，从外部流入气体；第一板，作为包括与所述气体流入口在空间上连接的内部通道及贯通所述内部通道的一表面的喷射孔的第一板，包括与所述内部通道隔开并贯通所述第一板的排气孔；反应空间，通过所述喷射孔而在空间上与所述内部通道连接；以及排气空间，通过所述排气孔而在空间上与所述反应空间连接，且布置在所述反应空间的相反方向而将所述第一板置于所述排气空间与所述反应空间之间，其中，所述排气空间由所述第一板、布置于所述第一板的另一表面上的边缘侧壁以及与所述第一板的所述另一表面对向而将所述边缘侧壁置于两者之间的第二板定义，所述边缘侧壁包括贯通所述边缘侧壁的贯通孔，所述排气孔在空间上与所述贯通孔连接。

通过所述气体流入口流入的所述气体可以移动至所述内部通道，流入所述内部通道的所述气体可以通过所述喷射孔移动到所述反应空间。

流入所述反应空间的所述气体可以通过所述排气孔移动至所述排气空间，流入所述排气空间的所述气体可以通过所述边缘侧壁所包括的所述贯通孔而从所述排气空间排出。

所述气体可以是源气体G1与反应气体G2的混合物。

在向所述第二板施加RF电源之后，吹扫气体G3可以流入所述气体流入口。

其他实施例的具体的事项包括在详细的说明及附图中。

根据实施例的薄膜处理装置可以在喷头内部布置朝上部贯通的排气孔而缩短吹扫时间。

根据实施例的效果并不局限于以上举例示出的内容，更加多样的效果包括在本说明书内。

附图说明

图1是根据一实施例的薄膜处理装置的局部立体图。

图2是根据一实施例的薄膜处理装置的示意性的剖面图。

图3是根据一实施例的喷头的面对板的底部立体图。

图4是从图3中分离内部通道而示出的立体图。

图5是用于说明利用根据一实施例的薄膜处理装置的薄膜沉积方法的时序图。

图6至图9是利用根据一实施例的薄膜处理装置的薄膜沉积方法的按每个步骤的气体流向图。

图10是用于说明利用根据一实施例的薄膜处理装置的另一薄膜沉积方法的时序图。

图11及图12是利用根据一实施例的薄膜处理装置的另一薄膜沉积方法的按每个步骤的气体流向图。

图13是根据另一实施例的薄膜处理装置的示意性的剖面图。

图14及图15是用于说明利用根据另一实施例的薄膜处理装置的薄膜沉积方法的时序图。

图16是根据另一实施例的薄膜处理装置的气体流向图。

附图标记说明：

100：喷头 140：气体流入部

TN：内部通道 DH：喷射孔

EH：排气孔 130：边缘侧壁

MH：贯通孔 ES：排气空间

IW：内壁 200：基座

300：电源部

具体实施例

参照附图和详细后述的实施例，则可以明确本实用新型的优点和特征、以及达成这些的方法。然而，本实用新型可以呈现为互不相同的多种形态，且并不限于以下公开的实施例，本实施例仅用于使本实用新型完全公开并为了向本实用新型所属技术领域中具有普通知识的人完整地告知实用新型范围而提供，本实用新型仅由权利要求书记载的范围而定义。

提及元件(elements)或者层在其他元件或者层“上(on)”的情形包括在其他元件的紧邻的上方的情形或者在中间夹设有其他层或者其他元件的情形。贯穿整个说明书，相同的附图标记指代相同的构成要素。用于说明实施例的附图中公开的形状、大小、比率、角度、数量等是示例性的，因此本实用新型并不局限于图示的事项。

虽然第一、第二等用于叙述多种构成要素，但这些构成要素不局限于这些术语，这是显而易见的。这些术语仅用于将一个构成要素与另一构成要素进行区分。因此，以下提及的第一构成要素在本实用新型的技术思想内，显然也可以是第二构成要素。

以下，参照附图对具体的实施例进行说明。

图1是根据一实施例的薄膜处理装置的局部立体图。图2是根据一实施例的薄膜处理装置的示意性的剖面图。

在附图中，定义有了第一方向X、第二方向Y和第三方向Z。第一方向X、第二方向Y及第三方向Z是分别彼此垂直且交叉的方向。第三方向Z作为附图的上下方向，相当于喷头100的厚度方向。将由第一方向X和第二方向Y定义的平面称为XY平面。

根据一实施例的薄膜处理装置10是在制造显示装置或半导体元件等时用于执行薄膜形成、薄膜图案化等工艺的装置。例如，薄膜处理装置作为包括喷头100的装置，可以是沉积装置或蚀刻装置。例如，所述沉积装置可以是化学气相沉积装置(CVD：Chemical VaperDeposition)、金属有机化学气相沉积装置(MOCVD：Metal Organic CVD)、等离子体化学气相沉积装置(PECVD：Plasma Enhanced CVD)、热化学气相沉积装置(Thermal CVD)、常压化学气相沉积装置(Atmospherepressure CVD)、低压化学气相沉积装置(Low pressureCVD)、原子层沉积装置(ALD：Atomic Layer Deposition)等。蚀刻装置作为干式蚀刻装置，可以是反应性离子蚀刻(RIE：Reacitve Ion Etch)装置、反应性离子束蚀刻(RIBE：Reacitve Ion Beam Etch)装置、高密度等离子体蚀刻(HDPE：High Density Plasma Etch)装置、溅射蚀刻(sputteretch)装置等。在以下的实施例中，作为薄膜处理装置10以原子层沉积装置为例进行说明，但并不限定于此。

参照图1和图2，薄膜处理装置10包括喷头100、基座200、气体流入部140和腔室CB。腔室CB划分预定的内部空间。腔室CB可以包括外壁OW和连接部CON。外壁OW可以定义腔室CB的内部空间，连接部CON可以起到在腔室CB上安置喷头100而连接喷头100和腔室CB的作用，但不限于此。例如，腔室CB也可以不包括单独的连接部CON。喷头100、基座200、反应空间RS等可以布置于腔室CB内部。在一实施例中，腔室CB的内部空间可以维持真空状态。然而，并不局限于此，并且可以根据工艺维持常压，或者也可以维持低于常压的低压或高于常压的高压。

喷头100包括背板110、面对板120、边缘侧壁130及气体流入部140。喷头100和基座200布置成在第三方向Z上对向。在喷头100与基座200之间可以定义有反应空间RS。在一实施例中，喷头100可以布置在反应空间RS的上部，基座200可以布置在反应空间RS的下部，但不限于此。

基座200可以支撑作为工艺的对象的基板SU。例如，基板SU可以是在显示装置中使用的绝缘基板或半导体基板。在一实施例中，基板SU可以是用于有机发光显示装置的玻璃基板或利用聚酰亚胺等构成的柔性聚合物基板。基板SU可以是基础基板本身，也可以是在基础基板上形成有绝缘膜或导电膜的基板。

在一实施例中，基座200可以包括用于改变基板SU的温度的温度调节部件(未示出)或连接于温度调节部件。温度调节部件可以包括诸如加热器之类的加热部件或诸如冷却水等的冷却部件。在一实施例中，所述温度调节部件可以包括加热部件和冷却部件两者，并且进一步包括温度控制部件。

内壁IW可以布置于基座200的一表面上。内壁IW可以布置成在基座200的一表面上围绕安置基板SU的区域，并且基座200的侧表面和内壁IW的外侧表面可以布置在同一平面上。在工艺步骤中，在喷头100与基座200结合的情况下，内壁IW可以支撑喷头100。即，内壁IW可以起到防止喷头100与布置在基座200上的基板SU直接接触的作用。内壁IW可以布置在喷头100与基座200之间而密封由喷头100、基座200和内壁IW所定义的反应空间RS，但不限于此。例如，反应空间RS可以被基座200、喷头100和内壁IW密封，但是在一些实施例中，内壁IW与喷头100之间或内壁IW与基座200之间也可以存在隔开的空间，从而反应空间RS不被密封。尽管以内壁IW布置在基座200的一表面上的情形为前提进行了说明，但并不限定于此。例如，内壁IW也可以布置在喷头100的一表面上而与喷头100结合，并且在工艺步骤中喷头100仅在与基座200结合的情况下内壁IW才可以与基座200接触。即，在喷头100与基座200隔开的情况下，内壁IW可以与基座200或喷头100中的一个结合。

喷头100可以是正方形或矩形形状。喷头100的面对的两边可以沿第一方向X延伸，而另外两边可以沿第二方向Y延伸。在一实施例中，喷头100的第一方向X上的长度L2和第二方向Y上的长度L1可以分别为300mm至4000mm，但不限于此。

喷头100可以包括背板110和面对板120。面对板120可以是与反应空间RS面对的板。背板110可以布置于面对板120的上部(以面对板120为基准在反应空间RS的相反侧)。

背板110和面对板120可以布置成沿第三方向Z重叠。在平面图上，背板110的宽度可以大于面对板120的宽度，但不限于此。

背板110和面对板120可以隔开并对向。背板110和面对板120可以具有预定的间距而平行地布置。背板110和面对板120可以分别布置在与XY平面平行的平面。沿背板110与面对板120之间的边缘可以布置有用于限定排气空间ES的边缘侧壁130。排气空间ES可以由背板110的下表面、面对板120的上表面及边缘侧壁130定义。

背板110除了供气体流入部140穿过的流入孔TH之外可以不包括独立的贯通的部分。换言之，排气空间ES在第三方向Z上的侧面可以被背板110密封。

在一实施例中，如图所示，边缘侧壁130可以布置于背板110与面对板120之间，从而起到维持背板110与面对板120的隔开空间的间隔件的作用。

在另一实施例中，边缘侧壁130也可以布置成围绕背板110和面对板120的侧面。

边缘侧壁130可以通过结合部件而与背板110和面对板120结合。

在一实施例中，边缘侧壁130可以构成为独立于背板110及面对板120的部件。但是，并非限定于此，边缘侧壁130可以与背板110一体化，也可以与面对板120一体化。例如，在边缘侧壁130与面对板120一体化的情况下，面对板120可以包括平坦的底部和从边缘弯折的侧壁部，并且面对板120的侧壁部可以通过结合部件而与背板110结合。

边缘侧壁130包括多个贯通孔MH。贯通孔MH可以是沿第一方向X贯通边缘侧壁130的孔。多个贯通孔MH可以沿第一方向X或第二方向Y对齐，但不限于此。例如，多个贯通孔MH也可以无规则地随机地从内部向外部贯通边缘侧壁130而布置。

位于排气空间ES的气体可以通过贯通孔MH穿过边缘侧壁130而移动。边缘侧壁130所包括的贯通孔MH的数量可以是足以将排气空间ES的气体排出到外部空间OS的数量。但是，在这种情况下，如后述内容，边缘侧壁130可以仅包括足以能够将电源部300施加于背板110的RF电源传递至喷头100的数量的贯通孔MH。外部空间OS可以由外壁OW定义，并且可以通过布置下部的外部孔OH而与外部连接。

面对板120可以包括至少一个内部通道TN。内部通道TN可以布置在面对板120的厚度方向上的中间区域，并且可以沿横穿厚度方向的方向延伸。内部通道TN可以沿位于XY平面(或与其平行的平面)中的一方向延伸。在示例性的实施例中，内部通道TN的一部分沿第一方向X延伸，并且内部通道TN的另一部分沿第二方向Y延伸。

喷头100可以沿第三方向Z划分为排气空间ES和内部通道TN空间。排气空间ES和面对板120的内部通道TN可以在空间上分离。因此，通过气体流入部140流入内部通道TN的气体和通过排气孔EH排出的气体可以不会彼此混合。

面对板120可以包括喷射孔DH及排气孔EH。喷射孔DH可以是将流入到喷头100内部的气体向反应空间RS排出的气体排出口，排气孔EH可以是将反应空间RS的气体向排气空间ES排出的气体排出口。喷射孔DH及排气孔EH可以具有大体上沿第三方向Z延伸的形状。排气孔EH和喷射孔DH可以分别在与反应空间RS对向的面对板120的下表面开口。

排气孔EH可以贯通面对板120的上表面和下表面而在空间上将排气空间ES与反应空间RS连接。喷射孔DH可以贯通面对板120的内部通道TN与面对板120的下表面之间，从而在空间上将面对板120的内部通道TN与反应空间RS连接。在喷头100的内部，排气孔EH和喷射孔DH可以不会彼此连接而在空间上分离。

在一实施例中，面对板120可以利用一个一体化的板构成。即，面对板120可以无需将多个板重叠并结合或焊接而被提供为单一板的形态。若面对板120利用一个板构成，则与利用多个板构成的情况相比，不仅可以具有坚固的机械特性，而且在整个面对板120上具有均匀的热膨胀率。因此，与利用多个板形成的情况相比，可以使热变形最小化，并且可以防止喷射孔DH等不规则地变形。虽然以面对板120利用一体化的板构成的情况为前提进行了说明，但并不限定于此。例如，面对板120可以具有将多个构成结合的结构。即，面对板120也可以是分离型。上述的内部通道TN或喷射孔DH及排气孔EH可以通过在单一板上进行钻孔加工而形成。

面对板120的厚度可以是20mm以上或25mm以上，或者可以是100mm以下或者80mm以下，并且可以在上述范围内选择各种厚度，但不限于此。

背板110和面对板120可以包括铝、铝合金、不锈钢(SUS)等而构成，但不限于此。背板110和面对板120可以利用相同的物质构成，但由于通过电源部300被施加电源的背板110的特性，背板110和面对板120也可以利用不同的物质构成。此外，在背板110或面对板120可以应用诸如氧化铝(Al₂O₃)、二氧化硅(SiO₂)、氧化钇(Y₂O₃)、氮化铝(AlN)等的陶瓷涂层。

气体流入口贯通背板110而与内部通道TN连接。气体流入口可以将气体引入到面对板120的内部通道TN中。气体流入口可以包括流路管，流路管可以利用气体无法透过的材质构成而使气体流入口内部的气体与排气空间ES的气体不会彼此混合。

在一实施例中，背板110可以包括至少一个流入孔TH。流入孔TH可以贯通背板110的上表面和下表面。流入孔TH可以成为使气体从外部流入喷头100的内部的气体流入口。即，形成于背板110的流入孔TH可负责气体的流入。

气体流入部140的流路管可以穿过流入孔TH，并在第三方向Z上横穿背板110与面对板120之间的排气空间ES。为了将气体流入部140的流路管连接到面对板120的内部通道TN，面对板120可以包括流入开口FOP。流入开口FOP可以在厚度方向上贯通从面对板120的上表面到内部通道TN的空间。进入排气空间ES的气体流入部140的流路管可以连接于面对板120的流入开口FOP。

在一些实施例中，薄膜处理装置10作为利用等离子体的工艺装置，可以包括用于生成等离子体的电源部300和/或等离子体生成电极(未示出)。电源部300可以向等离子体生成电极施加高频(射频)(RF：Radio Frequency)电源。等离子体生成电极可以设置在喷头100的上部，或者可以提供为与喷头100一体化。作为等离子体生成电极与喷头100一体化的示例，可以举出喷头100的背板110和/或面对板120利用导电性物质构成而其本身被用作等离子体生成电极的示例、在背板110和/或面对板120的内部埋设有等离子体生成电极的示例等，但不限于此。以下，以背板110包括等离子体生成电极为前提进行说明。

图3是根据一实施例的喷头的面对板的底部立体图。图4是从图3中分离内部通道而示出的立体图。

参照图3及图4，面对板120的内部通道TN可以包括至少一个主通道TN_M和在空间上与主通道TN_M连接的至少一个子通道TN_S。尽管附图中例示出了布置有一个主通道TN_M和十四个子通道TN_S的情形，但是显然主通道TN_M和子通道TN_S的数量不限于例示出的情形。

主通道TN_M和子通道TN_S分别布置在面对板120的厚度方向上的中间区域中。在此，厚度方向上的中间区域是指不与作为厚度方向上的端部的上表面和下表面接触而是与上表面和下表面隔开的区域。主通道TN_M和子通道TN_S分别与面对板120的上表面和下表面隔开。

在一实施例中，主通道TN_M和子通道TN_S的厚度方向上的中心线实质上可以布置在同一平面上。布置有主通道TN_M和子通道TN_S的厚度方向上的中心线的平面可以是XY平面。

主通道TN_M和子通道TN_S的剖面形状(沿相对于延伸方向垂直的方向截取的剖面形状)可以是圆形，但不限于此。主通道TN_M和子通道TN_S的整体形状可以是圆筒形。在一实施例中，主通道TN_M的直径可以大于子通道TN_S的直径。主通道TN_M的直径可以是子通道TN_S的直径的两倍以上。例如，主通道TN_M的直径可以是20mm至40mm，并且子通道TN_S的直径可以是5mm至20mm，但不限于此。

在平面布置上，主通道TN_M可以布置在面对板120的第二方向Y上的宽度的中央。主通道TN_M可以横穿面对板120的沿第二方向Y延伸的两侧面。主通道TN_M的延伸方向可以是第一方向X。主通道TN_M可以在平面上将面对板120一分为二。

在平面布置上，子通道TN_S可以横穿面对板120的沿第一方向X延伸的一侧面与主通道TN_M之间。子通道TN_S可以在空间上与主通道TN_M连接。子通道TN_S可以沿第二方向Y延伸。各子通道TN_S的延伸方向可以相同。以主通道TN_M为基准位于一侧的子通道TN_S可以与位于另一侧的子通道TN_S的延长线对齐，但不限于此。

多个子通道TN_S可以沿着第二方向Y以恒定的间距排列。子通道TN_S的间距可以是5mm至50mm。

气体流入部140的流路管所连接的流入开口FOP可以布置于主通道TN_M的上部。流入开口FOP可以设置为贯通主通道TN_M的上部。

在各子通道TN_S连接有至少一个喷射孔DH。喷射孔DH贯通子通道TN_S的底部区域。喷射孔DH可以沿第三方向Z延伸，并且沿垂直于延伸方向截取的剖面形状可以是圆形。喷射孔DH的直径可以小于子通道TN_S的直径，并且在一实施例中，喷射孔DH的直径可以是0.4mm至5mm。连接到子通道TN_S的喷射孔DH的长度可以保持为5mm以上。在连接到子通道TN_S的喷射孔DH的长度为5mm以上的情况下，可以有利于将气体的喷射方向控制在预定范围内。即，可引导气体沿喷射孔DH的延伸方向喷射。

一个子通道TN_S内的多个喷射孔DH_S可以具有均匀的间距。在一实施例中，布置在一个子通道TN_S的沿第二方向Y排列的喷射孔DH_S之间的间距和相邻的子通道TN_S的喷射孔DH_S之间的沿第一方向X的间距也可以均匀。即，喷射孔DH可以在整个面对板120上沿第一方向X和第二方向Y以均匀的间距排列。通过喷射孔DH_S的均匀的排列可以将气体均匀地喷射到反应空间RS内。

在一些实施例中，在主通道TN_M也可以连接有至少一个喷射孔DH。主通道TN_M的喷射孔DH可以沿与子通道TN_S的喷射孔DH相同的方向延伸。连接于主通道TN_M的喷射孔DH的大小和间距可以与布置在上述的子通道TN_S的喷射孔DH的大小和间距相同。然而，并不局限于此，并且主通道TN_M的喷射孔DH也可以被省略。

排气孔EH布置于未布置有内部通道TN的区域。排气孔EH_S的直径可以是0.4mm至5mm，并且排气孔EH_S的间距可以是5mm至50mm。排气孔EH_S的直径及间距可以与喷射孔DH的直径及间距相同，但也可以彼此不同。对排气孔EH_S的情况而言，也可以在整个面对板120上沿第一方向X和第二方向Y以均匀的间距排列。由此，反应空间RS内的气体可以均匀地排出到排气空间ES，并且由于排气过程在反应空间RS的整个面均匀地发生，从而可以缩短排气时间。

在一实施例中，排气孔EH和喷射孔DH可以在面对板120的下表面上沿第一方向X和第二方向Y均匀地排列，但不限于此。

参照图5，利用根据一实施例的薄膜处理装置的薄膜沉积方法将如下步骤作为一个循环：供应源气体G1和反应气体G2的步骤；供应反应气体G2和吹扫气体G3的步骤；供应反应气体G2并施加RF电源的步骤；供应反应气体G2和吹扫气体G3的步骤。将一个周期的时间分解为t₁、t₂、t₃、t₄和t₅而进行说明。贯穿整个循环而供应反应气体G2，在t₁至t₂供应源气体G1，在t₂至t₃供应吹扫气体G3，在t₃至t₄施加RF电源，并且在t₄至t₅供应吹扫气体G3。虽然在附图中仅示出了t₁至t₅，但是利用根据一实施例的薄膜处理装置的薄膜沉积方法以t₁至t₅为一个循环进行操作。因此，在t₁时的薄膜处理装置的状态与在t₅时的薄膜处理装置的状态实质上可以相同。

以下，一同参照图5的时序图及图6至图9的气体流向图进行说明。

参照图5及图6，供应源气体G1及反应气体G2的步骤为源气体G1及反应气体G2通过气体流入部140而流入到反应空间RS并通过排气孔EH而流出到排气空间ES的步骤。

在t₁至t₂，源气体G1和反应气体G2可以通过气体流入部140移动到喷头100内部的内部通道TN。源气体G1和反应气体G2可以填充内部通道TN的主通道TN_M和子通道TN_S，并且可以通过喷射孔DH移动到反应空间RS。移动到反应空间RS的源气体G1和反应气体G2可以与布置在反应空间RS内的基座200上的基板SU接触并填充反应空间RS。布置于反应空间RS的源气体G1及反应气体G2可以通过布置于反应空间RS的上部的排气孔EH而移动至排气空间ES。即，在反应空间RS的上部可以布置有排气孔EH，由于持续流入的源气体G1及反应气体G2，反应空间RS的压力变高，从而布置于反应空间RS内的源气体G1及反应气体G2可以沿排气孔EH排出。从反应空间RS排出的源气体G1和反应气体G2可以沿排气孔EH贯通喷头100而经过，从而移动到布置于喷头100的上部的排气空间ES。移动到排气空间ES的源气体G1及反应气体G2可以透过边缘侧壁130所包括的贯通孔MH而移动到外部。在附图上，图示了透过贯通孔MH的源气体G1和反应气体G2沿外壁OW朝向第三方向Z的相反的方向移动且朝向下部排出的示例，但并不限于此。例如，根据薄膜处理装置的结构，通过贯通孔MH排出的源气体G1和反应气体G2也可以沿第三方向Z移动并朝上部排出，或者也可以通过单独的管排出到外部。

参照图5及图7，供应反应气体G2及吹扫气体G3的步骤为反应气体G2及吹扫气体G3通过气体流入部140而流入到反应空间RS并通过排气孔EH而流出到排气空间ES的步骤。

在t₂至t₃，反应气体G2和吹扫气体G3可以通过气体流入部140流入到喷头100内部的内部通道TN。反应气体G2和吹扫气体G3可以填充内部通道TN的主通道TN_M和子通道TN_S，并且可以通过喷射孔DH移动到反应空间RS。移动到反应空间RS的反应气体G2和吹扫气体G3可以与布置在反应空间RS内的基座200上的基板SU接触并填充反应空间RS。布置于反应空间RS的反应气体G2和吹扫气体G3可以通过布置于反应空间RS的上部的排气孔EH而移动至排气空间ES。即，在反应空间RS的上部可以布置有排气孔EH，并且由于持续流入的反应气体G2和吹扫气体G3，反应空间RS的压力变高，从而布置于反应空间RS内的反应气体G2和吹扫气体G3可以沿排气孔EH排出。从反应空间RS排出的反应气体G2和吹扫气体G3可以沿排气孔EH贯通喷头100而经过，然后移动到布置于喷头100的上部的排气空间ES。移动到排气空间ES的反应气体G2和吹扫气体G3可以透过边缘侧壁130所包括的贯通孔MH而移动到外部。

在反应气体G2和吹扫气体G3流入反应空间RS并向排气空间ES排出的过程中，残留在反应空间RS的源气体G1和反应气体G2可以与反应气体G2和吹扫气体G3一起从反应空间RS移动到排气空间ES。换句话说，反应气体G2和吹扫气体G3可以起到与吹扫气体G3相同的作用。由此，可以从反应空间RS内去除未吸附于基板SU而残留的源气体G1和反应气体G2。

参照图5及图8，供应反应气体G2和施加RF电源的步骤为，电源部300向等离子体生成电极施加RF电源而使得吸附在基板SU上的源气体G1和反应气体G2沉积在基板SU的步骤。

在t₃至t₄，反应气体G2以与图7及图8相同的路径流入并排出。RF电源可以使吸附在基板SU上的源气体G1和反应气体G2离子化，并且离子化的源气体G1和反应气体G2可以被沉积在基板SU。在附图上，将基板SU的上表面和沉积有源气体G1和反应气体G2的沉积层以平坦的形状示出，但不限于此。例如，基板SU的上表面可以包括多个孔和/或层而不平坦，并且沉积于基板SU上的沉积层的形状也可以与基板SU的上表面一样不平坦。

参照图5及图9，除了借由流入的反应气体G2和吹扫气体G3而被去除的气体是借由RF电源激发的源气体G1和反应气体G2这一点以外，供应反应气体G2和吹扫气体G3的步骤可以与图7的过程实质上相同。省略重复的说明。

如上所述，喷头100可以包括贯通面对板120的排气孔EH，并且边缘侧壁130包括贯通孔MH而将反应空间RS的气体向上部排出，从而可以有效地缩短吹扫时间。由此，可以有效地缩短分时方式的吹扫时间，从而可以将分时方式的一个周期缩短为小于1秒。

参照图10，利用根据一实施例的薄膜处理装置的另一薄膜沉积方法将如下步骤作为一个循环：供应源气体G1和反应气体G2并施加RF电源的步骤；供应源气体G1和反应气体G2的步骤。将一个周期的时间分解为t₆、t₇、t₈而进行说明。贯穿整个循环而供应源气体G1和反应气体G2，并且在t₆至t₇施加RF电源。虽然图中仅示出了t₆至t₈，但是利用根据一实施例的薄膜处理装置的另一薄膜沉积方法以t₆至t₈为一个循环进行操作。因此，在t₆时的薄膜处理装置的状态与在t₈时的薄膜处理装置的状态实质上可以相同。

以下，一同参照图10的时序图和图11及图12的气体流向图而进行说明。

参照图10及图11，供应源气体G1及反应气体G2并施加RF电源的步骤为如下的步骤：源气体G1及反应气体G2通过气体流入部140而流入到反应空间RS，并通过排气孔EH而流出到排气空间ES，并且电源部300向等离子体生成电极施加RF电源，从而使吸附在基板SU上的源气体G1及反应气体G2沉积在基板SU。

在t₆至t₇，源气体G1和反应气体G2可以通过气体流入部140移动到喷头100内部的内部通道TN。源气体G1和反应气体G2可以填充内部通道TN的主通道TN_M和子通道TN_S，并且可以通过喷射孔DH移动到反应空间RS。移动到反应空间RS的源气体G1和反应气体G2可以与布置在反应空间RS内的基座200上的基板SU接触并填充反应空间RS。布置于反应空间RS的源气体G1及反应气体G2可以通过布置于反应空间RS的上部的排气孔EH而移动至排气空间ES。即，在反应空间RS的上部可以布置有排气孔EH，并且由于持续流入的源气体G1及反应气体G2，反应空间RS的压力变高，从而布置于反应空间RS内的源气体G1及反应气体G2可以沿排气孔EH排出。从反应空间RS排出的源气体G1和反应气体G2可以沿排气孔EH贯通喷头100而经过，然后移动到布置于喷头100的上部的排气空间ES。在源气体G1和反应气体G2移动的过程中，源气体G1和反应气体G2中的一部分可以被吸附在基板SU上，而源气体G1和反应气体G2中的另一部分可以不被吸附而留在反应空间RS内部。RF电源可以使吸附在基板SU上的源气体G1和反应气体G2离子化，并且离子化的源气体G1和反应气体G2可以沉积在基板SU。

参照图10及图12，供给源气体G1及反应气体G2的步骤为源气体G1及反应气体G2通过气体流入部140而流入到反应空间RS且通过排气孔EH流出到排气空间ES的步骤。

在t₇至t₈，源气体G1和反应气体G2沿与图11相同的路径移动，并且不施加RF电源。在源气体G1及反应气体G2流入反应空间RS并从反应空间RS流出的同时，可以将由RF电源激发但未沉积在基板SU上的残余气体向外部排出。

图13是根据另一实施例的薄膜处理装置的示意性的剖面图。

根据本实施例的薄膜处理装置10_1与图1的实施例的差异在于气体流入部140及内部通道TN为两个。因此，以下省略与图1的实施例重复的部分，以差异点为主进行说明。

参照图13，薄膜处理装置10_1包括第一气体流入部141、第二气体流入部142、第一内部通道TN1及第二内部通道TN2。

第一气体流入部141及第一内部通道TN1可以与图1的气体流入部140及内部通道TN实质上相同。

喷头100_1包括在空间上彼此分离的第一内部通道TN1和第二内部通道TN2。在剖面图上，第一内部通道TN1和第二内部通道TN2可以沿第三方向Z彼此隔开而布置。第一内部通道TN1可以具有与图1的内部通道TN相同的形状，但在剖面图上可在喷头100_1内部偏向第三方向Z的相反方向而布置。在剖面图上，在第一内部通道TN1的第三方向Z上可以布置有第二内部通道TN2。

第一内部通道TN1可以与源气体G1及反应气体G2的流入口连接而通过源气体G1及反应气体G2的流入口接收气体，第二内部通道TN2可以与反应气体G2及吹扫气体G3的流入口连接而通过反应气体G2及吹扫气体G3的流入口接收气体，源气体G1及反应气体G2的流入口与反应气体G2及吹扫气体G3的流入口以及第一内部通道TN1与第二内部通道TN2可以在空间上分离而彼此分离。换句话说，源气体G1及反应气体G2的流入口的内部与反应气体G2及吹扫气体G3的流入口的内部可以不会彼此连接，并且第一内部通道TN1的内部与第二内部通道TN2的内部可以不会彼此连接。

为了将第一气体流入部141及第二气体流入部142的流路管连接到面对板120_1的第一内部通道TN1及第二内部通道TN2，面对板120_1可以包括第一流入开口FOP1及第二流入开口FOP2。第一流入开口FOP1和第二流入开口FOP2中的每一个可以在厚度方向上贯通从面对板120_1的上表面到第一内部通道TN1及第二内部通道TN2的空间。第一气体流入部141的流路管可以连接于第一流入开口FOP1，第二气体流入部142的流路管可以连接于第二流入开口FOP2。

面对板120_1可以包括第一喷射孔DH1、第二喷射孔DH2和排气孔EH。第一喷射孔DH1可以是将通过源气体G1及反应气体G2的流入口流入第一内部通道TN1的内部的气体向反应空间RS排出的气体排出口，第二喷射孔DH2可以是将通过反应气体G2及吹扫气体G3的流入口流入第二内部通道TN2的内部的气体向反应空间RS排出的气体排出口，并且排气孔EH可以是将反应空间RS的气体向排气空间ES排出的气体排出口。第一喷射孔DH1、第二喷射孔DH2及排气孔EH可以具有大致沿第三方向Z延伸的形状。第一喷射孔DH1、第二喷射孔DH2和排气孔EH可以分别在与反应空间RS对向的面对板120_1的下表面开口。

第一喷射孔DH1可以贯通面对板120_1的第一内部通道TN1和面对板120_1的下表面之间而在空间上连接面对板120_1的第一内部通道TN1和反应空间RS，并且第二喷射孔DH2可以贯通面对板120_1的第二内部通道TN2和面对板120_1的下表面之间而在空间上连接面对板120_1的第二内部通道TN2和反应空间RS。在喷头100_1的内部，第一喷射孔DH1和第二喷射孔DH2可以不会彼此连接而在空间上分离。

排气孔EH在喷头100_1内部与第一内部通道TN1和第二内部通道TN2分离，以将反应空间RS连接至排气空间ES。即，喷头100_1可以在内部包括彼此分离的第一内部通道TN1、第二内部通道TN2、排气孔EH。

图14及图15示出了在一般的分时原子层沉积(ALD)的情况下的各气体的供应时间。

参照图14和图15，由于源气体G1和反应气体G2在彼此混合时发生反应，因此源气体G1和反应气体G2可以在彼此不同的时间流入到薄膜处理装置10_1中。源气体G1流入第一气体流入部141的时间和反应气体G2流入第二气体流入部142的时间可以彼此不同。此外，在源气体G1流入第一气体流入部141的时间与反应气体G2流入第二气体流入部142的时间之间，吹扫气体G3可以流入第一气体流入部141和第二气体流入部142。

源气体G1和反应气体G2可以在反应空间RS中混合而反应。例如，在薄膜处理装置10_1是用于形成作为有机发光显示装置的绝缘膜之一的氧化锆的沉积装置的情况下，可以使用包含诸如Zr(N(CH₃)₂(C₂H₅))₃、Zr(N(CH₃)C₂H₅)₄、Zr(OC(CH₃)₃)₄等的含锆的有机金属前体的源气体G1和诸如氧气(O₂)或一氧化二氮(N₂O)之类的含氧的反应气体G2。源气体G1的锆成分和反应气体G2的氧成分一起沉积在基板SU上，从而可以形成氧化锆薄膜。另外，即使在源气体G1和反应气体G2在除了基板SU之外的空间中相遇的情况下，源气体G1和反应气体G2也可以彼此反应而形成氧化锆，这样形成的氧化锆可能形成为颗粒。如果采用上述的反应气体G2隔离结构，则穿过喷头100_1的源气体G1和反应气体G2虽然可以在反应空间RS相遇而形成颗粒，但不会在喷头100_1的内部的第一内部通道TN1、第二内部通道TN2、第一喷射孔DH1和第二喷射孔DH2等相遇。因此，可以从根源上防止在喷头100_1的内部形成氧化锆颗粒。

图16是根据另一实施例的薄膜处理装置的气体流向图。

参照图16，源气体G1可以流入到第一气体流入部141，并可以经过第一内部通道TN1和第一喷射孔DH1而移动到反应空间RS。反应气体G2可以流入到第二气体流入部142，并经过第二内部通道TN2及第二喷射孔DH2而移动到反应空间RS。源气体G1和反应气体G2可以在反应空间RS中反应而沉积在基板SU上。若吹扫气体G3流入到第一气体流入部141和第二气体流入部142，则未沉积在基板SU上的剩余的残余气体可以通过吹扫气体G3的压力而经过排气孔EH、排气空间ES并通过贯通孔MH排出到外部空间OS。移动到外部空间OS的残余气体最终可以通过外部孔OH排出到外部。如上所述，通过分离源气体G1和反应气体G2的流入口，可以防止因源气体G1和反应气体G2的反应而产生的残留物沉积在第一内部通道TN1、第一喷射孔DH1、第二内部通道TN2及第二喷射孔DH2的内部。换言之，通过分离源气体G1和反应气体G2的移动路径，可以提高薄膜处理装置10_1的耐久性。

气体流入部140包括供源气体G1流入的第一气体流入部141及供反应气体G2流入的第二气体流入部142。在薄膜处理装置10_1是用于形成氧化膜的薄膜沉积装置的情况下，源气体G1可以包括包含锆(Zr)、铪(Hf)、钛(Ti)等的金属前体。例如，源气体G1可以包括选自由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及Hf(OC(CH₃)₃)₄组成的组中的一种以上。反应气体G2可以包括氧气O₂和/或一氧化二氮N₂O。借由上述的源气体G1和反应气体G2的流入而形成的氧化膜可以是氧化锆(ZrO₂)、氧化铪(HfO₂)、氧化钛(TiO₂)等。利用所述金属前体沉积的氧化膜可以是具有10至50的介电常数的高介电常数(high-k)氧化膜。

以上参照附图说明了本实用新型的实施例，但在本实用新型所属技术领域中具有普通知识的人员可以理解的是，可以在不改变本实用新型的其技术思想或者必要特征的情况下以其他具体形态实施。因此，以上记载的实施例应当理解为在所有方面均为示例性的，而不是限定性的。

Claims

1.一种薄膜处理装置，其特征在于，包括：

基座，供基板安置；

喷头，作为与所述基座对向的喷头，包括第一板、第二板及边缘侧壁；以及

内壁，布置于所述基座与所述喷头之间，并与所述基座及所述喷头一起定义布置所述基板的反应空间，

其中，所述第一板包括：

内部通道，横穿所述第一板的厚度方向；

喷射孔，从所述内部通道沿第一方向贯通到所述第一板的一表面；以及

排气孔，沿所述第一方向贯通所述第一板的所述一表面及另一表面，

其中，所述边缘侧壁定义作为所述第一板的所述另一表面与所述第二板的一表面之间的空间的排气空间，

所述边缘侧壁布置于所述第一板与所述第二板之间，并包括沿与所述第一方向交叉的第二方向贯通所述边缘侧壁的贯通孔。

2.如权利要求1所述的薄膜处理装置，其特征在于，

所述排气孔在空间上将所述反应空间与所述排气空间连接。

3.如权利要求1所述的薄膜处理装置，其特征在于，

所述排气空间的与所述第二板相接的区域被所述第二板覆盖，以使所述排气空间与位于所述排气空间的相反方向的空间将所述第二板置于两者之间而在空间上分离。

4.如权利要求3所述的薄膜处理装置，其特征在于，还包括：

气体流入部，向所述喷头提供气体，

其中，所述气体流入部包括与所述内部通道连接的流入管，

所述流入管与所述排气空间在空间上分离。

5.如权利要求4所述的薄膜处理装置，其特征在于，

所述第二板包括将所述第二板沿厚度方向贯通的流入孔，

所述流入管通过所述流入孔而与所述内部通道连接。

6.如权利要求1所述的薄膜处理装置，其特征在于，

所述内壁将所述反应空间的所述第二方向上的侧面整体地覆盖，以使所述反应空间与所述反应空间的相反方向的空间将所述内壁置于两者之间而在空间上分离。

7.如权利要求1所述的薄膜处理装置，其特征在于，还包括：

电源部，向所述第二板施加射频电源，

其中，施加于所述第二板的射频电源通过所述边缘侧壁而被传递至所述第一板。

8.如权利要求1所述的薄膜处理装置，其特征在于，

所述第一板还包括子内部通道及子喷射孔，

所述子内部通道及所述子喷射孔与所述内部通道、所述喷射孔及所述排气孔在空间上分离。

9.一种薄膜处理装置，其特征在于，包括：

气体流入口，从外部流入气体；

第一板，作为包括与所述气体流入口在空间上连接的内部通道及贯通所述内部通道的一表面的喷射孔的第一板，包括与所述内部通道隔开并贯通所述第一板的排气孔；

反应空间，通过所述喷射孔而在空间上与所述内部通道连接；以及

排气空间，通过所述排气孔而在空间上与所述反应空间连接，且布置在所述反应空间的相反方向而将所述第一板置于所述排气空间与所述反应空间之间，

其中，所述排气空间由所述第一板、布置于所述第一板的另一表面上的边缘侧壁以及与所述第一板的所述另一表面对向而将所述边缘侧壁置于两者之间的第二板定义，

所述边缘侧壁包括贯通所述边缘侧壁的贯通孔，

所述排气孔在空间上与所述贯通孔连接。

10.如权利要求9所述的薄膜处理装置，其特征在于，

通过所述气体流入口流入的所述气体移动至所述内部通道，

流入所述内部通道的所述气体通过所述喷射孔移动到所述反应空间，

流入所述反应空间的所述气体通过所述排气孔移动至所述排气空间，

流入所述排气空间的所述气体通过所述边缘侧壁所包括的所述贯通孔而从所述排气空间排出。