JP2023540932A - 2つの供給箇所を有するcvdリアクタのガス入口部材 - Google Patents

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Abstract

本発明は、少なくとも1つの基板(4)上に少なくとも1つの層を堆積する装置及び方法に関し、ガス入口部材(10)の少なくとも1つのガス分配空間(11)に、少なくとも1つの反応ガスを含む第1のガス流が少なくとも1つの第1ガス入口(39)を通して供給され、そして少なくとも1つの第2のガス流が少なくとも1つの第2のガス入口(25,28)を通して供給される。ガス入口部材(10)は、プロセスチャンバ(8)に向いた、ガス分配空間(11)と連通してそれを通して反応ガスがプロセスチャンバ(8)へと流入する多数のガス出口孔(16)を具備するガス出口面(61)を有し、かつ、基板(4)が、プロセスチャンバ(8)に流入した反応ガスの物理的又は化学的反応の生成物が基板(4)の表面上に層を形成するように、濃度の異なる反応ガスを含む領域がガス分配空間(11)内に形成されるように、プロセスチャンバ(8)に配置されている。基板の膨らみにより生じる層厚の不均一を回避するために、本発明により、キャリアガスと共に異なる濃度で異なる箇所にてガス入口(25,28)を通して反応ガスがガス分配室(11)に供給される。

Description

本発明は、少なくとも1つの基板上に少なくとも1つの層を堆積するための方法に関し、少なくとも1つの反応ガスを含む第1のガス流が少なくとも1つの第1のガス入口孔を通って、そして少なくとも1つの第2のガス流が少なくとも1つの第2のガス入口孔を通って、ガス入口部材の少なくとも1つのガス分配空間に供給され、ガス入口部材は、ガス分配空間と流体連通する複数のガス出口孔を具備してプロセスチャンバに向いたガス出口面を有し、そのガス出口面を通って反応ガスがプロセスチャンバに流入し、かつ、プロセスチャンバに流入した反応ガスの物理的又は化学的な反応の生成物が、基板の表面上に層を形成するように基板がプロセスチャンバに配置されている。ガス分配空間内において濃度の異なる反応ガスが存在する領域を形成するように両方のガス流が提供されかつ同じガス分配空間に供給される
本発明はさらに、少なくとも1つの基板上に少なくとも1つの層を堆積するための装置に関し、装置は、ガス入口部材のガス分配空間と流体連通する複数のガス出口孔を具備してプロセスチャンバに向いたガス出口面を有するガス入口部材と、コーティングされる基板を受容するためにプロセスチャンバに向いた担持面を有するサセプタと、ガス混合システムと、を備え、ガス混合システムは、マスフローコントローラと、反応ガス用の少なくとも1つのガスソースと、キャリアガス用のガスソースと、を有し、ガス混合システムを用いて、反応ガスを含む第1のガス流を提供可能かつ第1の供給管に供給可能であり、第1の供給管は、少なくとも1つの第1のガス入口孔によりガス分配空間に開口し、そして、ガス混合システムを用いて、第2のガス流を提供可能かつ第2の供給管に供給可能であり、第2の供給管は第2のガス入口孔により同じガス分配空間に開口する。
特許文献1は、基板上に層を堆積する方法及び装置を記載し、ガス入口部材のガス分配空間において中心領域に、反応ガスを含む第1のガス流が供給される。複数の周囲の箇所において、同じガス分配空間に希釈ガスが供給される。
特許文献2は、ガス入口部材のガス分配空間の中心領域に第1のガス入口孔を通って第1のガス流が供給される方法及び装置を記載している。複数の第2のガス入口孔を通って第2のガス流が中心領域に供給され得る。
キャリアガスと共に反応ガスがガス入口部材を通ってプロセスチャンバに供給される装置及び方法は、さらに、特許文献3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17から知られている。先行技術においては、シャワーヘッドの形態のガス入口部材を有するCVDリアクタがある。ガス入口部材内に、ガス出口面の全表面に亘って、又はガス出口面のセグメントもしくはサブセクションに亘ってのみ延在し得る1又はそれ以上のガス分配空間がある。ガス分配空間には供給管が開口し、それを通って反応ガスとキャリアガス又は不活性ガスとからなり得る混合ガスであり得るプロセスガスを、ガス分配空間に供給することができる。プロセスガスは、均等に分割された小さいガス流にてガス出口面のガス出口孔を通ってプロセスチャンバに流入できるように、ガス分配空間の内部において実質的に均等に分配される。プロセスガスは、ガス分配空間の内部で均一に分布している。
先行技術においてガス分配空間の配置は公知であり、複数のガス分配空間が、ガス入口部材の幾何学的中心の周囲に同心状に、又は帯状に互いに平行に配置されることが知られている。異なるガス分配空間には、異なるプロセスガスを供給でき、そして特に反応ガスとキャリアガスの混合比のみが異なるプロセスガスもまた供給できる。そのようなガス分配空間の配置によって、プロセスチャンバの内部においてキャリアガス中の反応ガスの濃度勾配を設定することができる。ガス分配空間の境界上では、プロセスチャンバ内においてプロセスガスの反応ガスの濃度に大きな差が生じ得る。
例えばGaN層もしくはGaAlN層又は層系であるIII-V層の堆積のための装置において、ガス出口孔を通ってプロセスガスが、基板が配置されているプロセスチャンバ内に供給される。基板は、加熱されたサセプタ上に載置される。順次行われるプロセスステップにおいて複数の層を互いに上下に堆積することができる。それらのプロセスステップは、異なる温度で実行することができる。幾つかのプロセスにおいては、サセプタ上に1つの基板のみが載置されることもあり、それはガス出口面と同心に配置される。
加熱されたサセプタにより付与される熱流によって基板が撓むことが見られる。その場合、基板の中心領域は、ガス出口面とは反対向きに撓んだり、ガス出口面に向かって撓んだりし得る。いずれの場合も、中心領域における基板表面からガス出口面までの距離が変化する。その距離は、中心部と周囲部で異なる。その結果、中心部における層は、周囲部における層とは異なる成長速度で堆積される。撓みの向きによって、堆積された層は、中心部において周囲部よりも厚く又は薄くなり得る。
米国特許出願公開第2007 / 0218200号明細書 米国特許出願公開第2016/ 0194756号明細書 米国特許第6,756,235号明細書 米国特許出願公開第2018/350562号明細書 米国特許出願公開第2017/194172号明細書 米国特許出願公開第2018/135177号明細書 国際公開第2017/200696号 米国特許出願公開第2016/340781号明細書 米国特許出願公開第2016/020074号明細書 米国出願公開第2013/299009号明細書 米国特許出願公開第2011/033638号明細書 米国特許出願公開第2007/251642号明細書 国際公開第2006/020424号 国際公開第01/04931号 米国特許第6,161,500号明細書 欧州特許第0 821 084号明細書 欧州特許第0 550 058号明細書
本発明は、撓みにより生じる半径方向の層厚の不均一性に対処し得る手段を設けることを目的とする。本発明のさらなる目的は、プロセスチャンバ内におけるプロセスガス中の反応ガスの小さい濃度勾配を設定できる手段を特定することである。
その目的は、請求項で特定される本発明により達成され、従属項は独立項に記載された主題の有利な発展を表すのみでなく、目的の独立した解決手段でもある。
ガス分配空間に第1のガス入口孔が開口し、それを用いて少なくとも1つの反応ガスを含む第1のガス流をガス分配空間に供給できること、及び、同じガス分配空間に第2のガス入口孔が開口し、それを用いて第2のガス流をガス分配空間に供給できることが、先ず本質的に提示される。
本発明の第1の態様によれば、両方のガス流が、異なる濃度の異なる反応ガス又は同じ反応ガスを含むことが提示される。本発明の第2の態様によれば、1つの第1のガス入口孔又は複数の第1のガス入口孔が中心領域に配置され、そして、複数の第2のガス入口孔が周囲領域に配置されている。その場合、ガス入口孔から出て来るガス流が、ガス出口面の中心に対する周方向においてキャリアガス中の反応ガスの濃度が一定であるように、第1及び第2のガス入口孔が配置されかつ第1及び第2のガス流が調整される。一方、中心に対する半径方向においては、キャリアガス中の反応ガスの濃度が異なっているべきである。このような実施形態及び方法により、例えば、基板の撓みの方向に応じて、中心領域において周囲領域よりも高い又は低い分圧が存在するように、プロセスチャンバ内のIII族成分の分圧を半径方向において調整することができ、それによって中心領域の成長速度を周囲領域のそれよりも大きく又は小さくできるようにする。
したがって、ガス分配空間内に少なくとも2つのガス入口孔が設けられ、それを通ってガス又は異なる組成のガス混合物がガス空間に供給されることが提示される。このことは、ガス分配空間内でガスが均一に混合されるのではなく、ガス分配空間内で少なくとも1つの反応ガスの濃度の異なる領域が形成されるように行われる。その結果、濃度の異なる反応ガスを含む領域では、その領域に割り当てられたガス出口孔を通って濃度の異なる反応ガスを含むガス流がプロセスチャンバに流入する。両方のガス入口孔の間には、好ましくは、隔壁、フローバリア、又は縮小断面領域等がなく、それによってガス分配空間内の領域間に緩慢な濃度勾配を形成し得る。しかしながら、ガス分配空間内に延在する制限プレートを設けることができ、それは、例えば多孔プレート又は多孔でガス透過性の材料からなるガラスフリットとすることができる。プロセスチャンバ内には、小さい濃度勾配が形成される。
本発明の上述した形態において、別のガスが第2の反応ガスを含むことが提示される。第2の反応ガスは、第1の反応ガスと同じとすることができ、又は、同じ主族の異なる元素を有することができる。別の点において第1の反応ガスとは異なっているものでもよい。さらに、別のガスは、キャリアガスのみ又は不活性ガスのみとすることができる。しかしながら、同じ反応ガスであるがキャリアガスによる希釈度の異なるものが両方のガス入口孔を通してガス分配空間に供給される変形態様が好ましい。
したがって、本発明は、同じガス分配空間に2つの互いに異なる箇所にて同じ反応ガスが、しかしながらキャリアガスに対する反応ガスの混合比がそれぞれ異なるものが供給されることによって、ガス分配空間内に濃度勾配が形成される装置及び方法に関する。さらに、ガス分配空間が幾何学的中心を有すること、及び、1又はそれ以上の第1のガス入口孔がその幾何学的中心又はその周囲に配置されることが提供される。1又はそれ以上の第2のガス入口孔は、幾何学的中心から離れた箇所に配置することができる。ガス分配空間内には、1又はそれ以上のガス分配要素を配置することができる。
第1のガス流は、第1の供給箇所においてガス分配空間に供給し得る。その供給箇所は、ガス入口孔を形成し得る。しかしながら、複数のガス入口孔を形成するガス分配要素を、供給箇所と連通させることもできる。第1の供給箇所の周囲に、1又はそれ以上の別のガス分配要素を配置することができ、それを用いて第2のガス流をガス分配空間に供給できる。第2のガス流は、第2の供給箇所においてガス分配要素に供給される。それは、ガス分配要素に形成されたガス入口孔を通ってガス分配空間に流入する。これらの孔は、幾何学的中心の周囲に環状配置で延在し得る。しかしながら、幾何学的中心の周囲に均一に分布し幾何学的中心に対して均等な距離に配置される複数の別の供給箇所も提供できる。その場合、その別の供給箇所において別のガスをガス分配空間に直接供給することもできる。しかしながら、その別のガスを平面的又は直線的にガス分配空間へ分配するガス分配要素に供給することもできる。さらに、第1の供給箇所において、プロセスガスを局所的に供給することもできる。また、ここでは、第1のプロセスガスをガス分配空間の中心領域に大面積で分配する、その領域に配置されたガス分配要素に供給を行うことも可能である。
特に、ガス分配空間の内部において反応ガスの半径方向の濃度勾配が調整され、方位角方向の濃度勾配を消失させ得るように、ガス分配要素が配置されることが提供される。本発明による装置又は本発明による方法は、特に、大面積基板上にIV-IV層、III-V層、又はII-VI層を堆積するのに適している。好ましくは、ガス出口面よりも僅かだけ小さい面積をもつ基板が用いられる。ガス出口面は、好ましくは、少なくとも基板の表面全体に亘って延在する。ガス分配空間の断面は、ガス出口面の全体に亘って延在することができる。本発明の変形態様によれば、2つ又はそれ以上のガス分配空間が、ガス出口面の部分面に亘ってそれぞれ延在することが提供される。また、ここでは、1又はそれ以上のガス分配空間の各々が、1つの第1の供給箇所と少なくとも1つの別の供給箇所とを有し、それらの箇所において異なる組成をもつガス混合物を供給し得る。
先行技術では、複数のガス分配空間が互いに隣接して帯状に走るガス入口部材が記載されている。プロセスチャンバ内で上述した効果を生じるために、これらの複数の互いに平行に走るガス分配空間に、異なる組成のプロセスガスが異なる供給箇所において供給される。例えば、中央の細長いガス分配空間は、ガス入口部材の幾何学的中心を通って又はほぼ通って走るように設けることができる。中央のガス分配空間の中心に第1の供給箇所を設け、ガス分配空間の両端にそれぞれ第2の供給箇所を設けることができる。両方の供給箇所は、それぞれガス入口孔を形成できる。しかしながら、供給箇所において、ガス入口孔を具備するガス分配要素を設けることもできる。これらの中央のガス分配空間に加えて、別の類似形状の細長いガス分配空間が、ガス入口部材の縁部に延在している。これらのガス分配空間の各々が、1つの中心の供給箇所と、その両端の各第2の供給箇所とを有する。それら両方の、好ましくはガス入口部材の縁部に配置された第2の供給箇所を通して、組成の異なる又はキャリアガス中の濃度の異なる反応ガスを供給することができる。
本発明は、複数の部分ガス空間が同心状の列で配置された、そのようなガス入口部材に関して実現することもできる。本発明によれば、ガス出口面のガス出口孔から出て来るガス流が、ガス出口面の中心に対し半径方向において濃度の異なる反応ガスを含むように、供給箇所又はそれと流体連通するガス分配要素が配置されている。供給箇所又はそれに割り当てられたガス分配要素は、ガス出口孔を出るガス流が、ガス出口面の中心に対し方位角方向において一定の濃度の反応ガスを含むように配置することもできる。
しかしながら、ガス出口孔から出るガス流がガス出口面の全表面内で異なる濃度の反応ガスを含むように、複数の供給箇所又はその供給箇所に開口する供給管と流体連通するガス分配要素が配置されることも提供できる。このためには、反応ガスが共通のガスソースから提供される場合に有利である。反応ガスは、供給管によってガス混合システムからCVDリアクタに到達する。供給管は分岐することができる。第1の分岐は、第1の供給箇所においてガス分配空間又はガス分配要素に開口する。第2の分岐は、第2の供給箇所においてガス分配空間又はガス分配要素に開口する。第2の分岐において、マスフローコントローラを用いて追加のキャリアガス流が供給され、それによって、第2の分岐に供給されるプロセスガスが、第1の分岐に供給されるプロセスガスに比べて希釈される。しかしながら、第1の分岐に供給されたプロセスガス流を希釈することも可能である。しかしながら、好ましくは、希釈されたガスは、中心から離間した環状領域において供給される。その環状領域は、環形状又は馬蹄型のガス分配要素を有することができる。互いに同心状に配置された複数の環状領域を設けることができ、その各々に、ガス分配要素を用いて又はその箇所に開口する供給管を用いて、例えば希釈された反応ガスを供給することができる。
バルブ及びマスフローコントローラを制御するために、電子的制御装置を設けることができる。制御装置はプログラム可能であり、加熱装置又は排気ポンプを制御することもできる。
本発明のさらなる態様では、ガス混合システムが2つのリアクタのためのプロセスガスを提供するように設けることができる。反応ガスのマスフローを提供するためにマスフローコントローラを設けることができる。反応ガスのマスフローに対してキャリアガスを追加するために別のマスフローコントローラを用いることができる。このガス流は、第1の供給箇所において1つのガス分配空間にのみ供給されるか、又は、異なるリアクタに所属する複数の、特に2つのガス分配空間の供給箇所において2つのガス流へと分けられる。対応する方式において、ガス混合システムは、プロセスガス供給管の別の分岐に供給される小さい別のキャリアガス流も提供する。そのプロセスガス供給管は、希釈されたプロセスガスをガス分配空間に供給するために別の供給箇所に開口する。好ましくは、希釈は、約1~10%、又は、2~10%である。
本発明の一変形態様では、ガス分配空間を上部分と下部分に分離することができる。その分離は、上述した制限プレートを用いて行われる。制限プレートはガス透過性であるが、制限プレートを通るガスの通過には、上部分と下部分の間の小さい圧力差を必要とする。本発明の変形態様によれば、全てのガス入口孔又は全てのガス分配要素が、上部分に配置されるように設けることができる。この変形態様では、同じ反応ガスであるがキャリアガス中の濃度の異なる反応ガスが、ガス入口孔の中心又はガス分配要素の中心に対して異なる半径方向距離においてガス入口孔又はガス分配要素を通って上部分に供給される。好ましくは、III主族の元素の反応ガスである。V主族の元素のガスは、別のガス分配空間に供給することができる。さらなる変形態様によれば、中心のガス分配要素の1つの中心のガス入口孔又は複数のガス入口孔のみを通って反応ガスが、特にキャリアガスと共に供給される。ガス分配空間内で反応ガスを希釈するために、中心のガス入口孔又は中心のガス分配要素の周囲に配置された別のガス分配要素を通って、キャリアガスのみが供給される。この変形態様では、中心のガス入口孔又は中心のガス分配要素が上部分に配置される。不活性ガスであるキャリアガスのみが供給される別のガス入口孔又はガス分配要素は下部分に配置されている。
さらに別の変形形態では、方向付けされたガス流がガス入口孔からガス分配空間に流入することが提供される。その場合、ガス流が、ガス出口面の延在する方向に対し平行な方向成分を有することが提供される。ガス分配空間は、1つの上壁を有することができる。ガス流の方向成分は、その上壁の延在方向に対し平行に走ることができる。ガス流は、その上壁の延在方向に対し全体的に平行に走ることができる。さらに別の変形形態では、ガス入口孔から出て来るガス流がその上壁の向きの方向成分を有することが提供される。そのガス流は、その上壁に向かって傾斜した向きとし得る。したがって、ガス出口面から離れる向きの方向成分を有すると同時にガス出口面が延在する方向の方向成分を有し得る。好ましくは、ガス入口孔が、ガス出口面の幾何学的中心の周囲領域に規則的配置で配置されている。
以下、本発明の実施形態の例を、添付の図面を参照しながら説明する。
図1は、CVDリアクタ1を通る概略縦断面による本発明の第1の例示的実施形態である。 図2は、図1のラインII-IIによる断面図である。 図3は、第2の例示的実施形態の図1と同様の図である。 図4は、第2の例示的実施形態の図2と同様の図である。 図5は、第3の例示的実施形態の図1と同様の図である。 図6は、図5の矢印VIに沿った上面図である。 図7は、第4の例示的実施形態の図1と同様の図である。 図8は、図7のラインVIII-VIIIによる断面図である。 図9は、第5の例示的実施形態の図1と同様の図である。 図10は、図9のラインX-Xによる断面図である。 図11は、第6の例示的実施形態の図1と同様の図である。 図12は、図11のラインXII-XIIによる断面図である。 図13は、第7の例示的実施形態の概略図である。 図14は、第8の例示的実施形態の概略図である。 図15は、第9の例示的実施形態の図1と同様の図である。 図16は、第10の例示的実施形態の図1と同様の図である。 図17は、第11の例示的実施形態の図1と同様の図である。
例示的実施形態は、それぞれ少なくとも1つのCVDリアクタ1を有する配置に関し、CVDリアクタ1はガス混合システムによりプロセスガスを供給され、CVDリアクタ1にはポンプとガス洗浄装置を有し得る図示しないガス排出システムが設けられている。CVDリアクタ1は、空洞部を取り囲むハウジング壁3を具備する外部から気密にされたハウジングを有する。リアクタハウジング1の真空引き可能な空洞部の内部には、グラファイト製のサセプタ3があり、サセプタ3は、その上向きの面上に1又はそれ以上のコーティングされる基板4を担持する。円盤ディスクとして形成されたサセプタ3の下方には加熱装置5があり、それを用いてサセプタ3を、500℃と1000℃の間のプロセス温度に加熱することができる。
サセプタ3の上方には、プロセスチャンバ8が延在し、その中にプロセスガスが供給される。プロセスチャンバ8は、プロセスチャンバ8のいわば天井を形成するガス出口面6’によって実現され、そのガス出口面6’は、遮蔽プレート9によっ実現されている。しかしながら、遮蔽プレートに替えて、拡散プレートをそこに配置することもできる。しかし、そのガス出口面6’は、ガス入口部材10の床板により直接的に形成されることも可能である。
例示的実施形態において、遮蔽プレート9の上方に直接的に延在するガス入口部材10は、少なくとも1つのガス分配空間11を有する中空体によって形成される。例示的実施形態では、ガス入口部材10は、ガス分配空間11の下方に延在する別のガス分配空間13を有する。ガス入口部材10の床板には、冷却媒体が通過して流れる冷媒室14が隣接している。ガス分配空間11、13を形成する各室は、管17、20によりガス出口面6’と流体連通していることによって、ガス分配空間11、13に供給されたプロセスガスが、均一に分布する流れでガス出口面6’から出ることができる。プロセスガスは、プロセスチャンバ8に流入し、ガス出口要素6へ向かってプロセスチャンバ8を半径方向に通過して流れる。ガス出口要素6は、プロセスチャンバ8を環状に取り囲み、ガス出口7によりガス排出システムへ接続されている。概略的にのみ図示された両方のガス分配空間11、13は、互いに異なる反応ガスをそれぞれキャリアガスと共に供給され得る。管17、20を通って反応ガスが、分解したり互いに反応したりするプロセスチャンバ8に到達することによって、基板の表面上に、反応ガスの反応生成物からなる層が堆積される。
III主族の元素を含む反応ガスは、例えば水素である不活性ガスと共にガス分配空間11に供給され得る。不活性ガスはキャリアガスを構成する。V主族の元素を含む反応ガスは、例えば水素である不活性ガスと共にガス分配空間13に供給され得る。基板4の上方の気相中又は基板4の表面上において、両方の反応ガスの化学反応を生じることができ、それによって基板4の表面上にIII主族及びV主族からなる層が堆積される。その成長速度は、基板表面上での有機金属化合物とし得るIII主族の反応ガスの分圧により、又は、ガス出口面からのIII主族の反応ガスの質量流(マスフロー)により決定される。
以下、ガス分配空間11を参照しつつ、本発明をより詳細に説明する。
ガス分配空間11は、図1~図8及び図15~図17に示される第1~第4及び第9~第11の例示的実施形態において、円形のガス出口面6’の全体に亘って延在している。ガス出口孔16又はそれらに対応する管16は、ガス出口面6’の全体に亘って均一に分布している。ガス分配空間11には、少なくとも2つの異なる供給箇所12、23、26において供給管35、36、38が開口し、それらにより、各プロセスガスを、互いに異なる位置でガス分配空間11に供給することができる。その場合、プロセスガスは、ガス入口孔25、28、39を通ってガス分配空間11に入る。図1~図8で説明される例示的実施形態では、ガス分配空間が、その延在する面全体に亘って一定の高さを有し、そして隔壁やガス分配空間11の内部でガスの進行を妨げるその他の要素を有していない。図15~図17に示される例示的実施形態では、ガス分配空間11の1つの領域から別の領域へ分子がゆっくりと浸透するように隔壁又は拡散もしくはフロー障壁40が設けられる。異なる供給箇所12、23、26の各々に対し、他の領域と流体連通する1つの領域が割り当てられる。
互いに異なる供給箇所12、23、26において、キャリアガスを伴う反応ガスの混合物がそれぞれ供給され、供給箇所12、23、26において各反応ガスとキャリアガスもしくは不活性ガスとの混合比が異なる。
その混合比は、ガス混合システムにより設定される。ガス混合比は、反応ガスのためのガスソース30と、キャリアガスもしくは不活性ガスのためのガスソース31とを含む。反応ガスは、II、III又はV主族の元素の有機金属化合物であり得る。それはまた、IV、V又はVI主族の元素の水素化物であり得る。好ましくは、それはそのようなガスの混合物である。不活性ガスは、水素、窒素又は希ガスであり得る。マスフローコントローラ32により反応ガスのマスフローが提供され、そしてキャリアガスとマスフローコントローラ33を用いて希釈される。そのように提供されたプロセスガスのマスフローは、ガス分配空間11内の中心のガス入口箇所12に開口する供給管35と、ガス分配空間11内の周囲のガス入口箇所23に開口する供給管36に分けられる。マスフローコントローラ34を用いて供給管36にキャリアガス流が供給されることによって、周囲のガス入口箇所23に供給されるプロセスガスが、中心のガス入口箇所12に供給されるプロセスガスに対して希釈される。
図1及び図2に示した例示的実施形態では、ガス分配空間11の内部に、環形状の外形を有しかつ環状に曲げられたパイプとして形成され得るガス分配要素24が延在している。ガス分配要素24の壁には、周囲部のガス入口箇所23に供給されたプロセスガスをガス分配空間11の幾何学的中心の周囲の環状領域に供給するガス入口孔25がある。
図1に示したガス入口箇所12では、単一の供給管がガス分配空間11に開口する。ガス入口箇所12は、ここでは、ガス入口孔39から形成される。しかしながら、ガス分配空間11の中心において、ガス分配空間11に複数の供給管が開口することも可能である。キャリアガスと反応ガスの混合物である第1のガス流が、1又はそれ以上のガス入口孔39を通ってガス分配空間11に流入することができる。さらに、中心のガス入口箇所において、環状の孔又はガス入口孔と同心の環を配置することも可能である。
ガス入口孔25を通って、キャリアガスと反応ガスの混合物である第2のガス流がガス分配空間11に流入する。しかしながら、その混合比は、ここでは、第1のガス流の混合比とは異なっている。
ガス出口孔16は、格子の交点に位置することができ、その格子のセルは、長方形、正方形、六角形、多角形のいずれかを選択できる。しかしながら、ガス出口孔16は、ガス出口面の中心の周囲の同心状のライン上に配置することもできる。
図3及び図4に示す第2の例示的実施形態は、第1の例示的実施形態とは、半径方向外側のガス分配要素24の中に同じく環形状である半径方向内側のガス分配要素27が配置されている点で実質的に異なる。両方のガス分配要素24、27は、中心のガス入口箇所12に関して同心状に配置されている。ガス入口箇所26には供給管38が開口し、その供給管38を通ってマスフローコントローラ37を用いてキャリアガスで希釈されたプロセスガスが供給される。マスフローコントローラ34、37を用いて、プロセスガスの希釈の度合いを調整できることによって、ガス分配空間11の内部に半径方向の濃度勾配が形成される。その結果、周囲のガス出口孔16を通るものよりも、より高い濃度の反応ガスを含むプロセスガスが、ガス出口面6’の中心に配置されたガス出口孔16を通ってプロセスチャンバ8に供給される。
図示しない例示的実施形態では、ガス分配空間11内に2つより多い環状領域を設けることができ、各領域の領域内に延在するガス分配要素が設けられる。
ガス分配要素24又は27のガス入口孔25又は28は、それぞれガス分配要素24、27が延在する面に対して垂直な方向に延在することができる。ガス入口孔25又は28は、それぞれ横方向の孔とすることができる。しかしながら、ガス入口孔25、27は、ガス出口面6’の方に開口することもできる。したがって、ガス入口孔25又は28は、それぞれ下向きの孔とすることもできる。しかしながら、ガス入口孔25、28は、上向きとすることもでき、よってガス出口面6’から離れる向きの方向成分を有することもできる。
図5及び図6に示した例示的実施形態では、円形の底面を有するガス分配空間11の幾何学的中心に配置された中心の供給箇所12に中心のガス入口が設けられている。幾何学的中心の周囲に均一に周方向に分布して配置された複数の別の供給箇所23が設けられている。供給箇所12及び周囲の供給箇所23では、それぞれ異なる混合物を含むプロセスガスをガス分配空間に直接供給することができる。
図7及び図8に示した例示的実施形態では、ガス分配空間11の幾何学的中心に中心のガス分配要素43が配置されている。これは、パイプ壁に配置されたガス入口孔39を具備して環状に曲げられたパイプであり、図示しない供給管により供給され、供給箇所12においてガス分配要素29に開口する。中心のガス分配要素43の周囲に、均一に周方向に分布した複数のガス分配要素24が配置され、それらは、例示的実施形態では、同じくパイプ壁に孔25を有する環状に曲げられたパイプにより形成されている。複数の周囲のガス分配要素24には、同じプロセスガス、すなわちキャリアガスを伴う反応ガスの同じ混合物を供給できる。しかしながら、互いに異なるガス分配要素24に、キャリガスを伴う反応ガスの互いに異なる混合物を供給することもできる。
各供給箇所23に、環形状のパイプで形成された1つのガス分配要素24が配置されている。ガス分配要素24は、ガス入口孔39を具備し中心のガス分配要素43の周囲の領域に延在する。
図9及び図10に示した例示的実施形態では、ガス入口部材10が、帯状に配置された複数のガス分配空間11を有する。中央のガス分配空間11は、円形のガス入口部材10の中心を通って直径方向に延在する。細長いガス分配空間11の両方の長辺の各々に、別のガス分配空間11が隣接している。複数の細長いガス分配空間11が互いに隣合ってガス出口面6’の全体に亘って延在している。
各ガス分配空間11はその中央に第1の供給箇所12、12’を有し、その箇所からプロセスガスを各ガス分配空間に供給できる。外側のガス分配空間11を除いて、各ガス分配空間11はさらに、その両端に、ガス出口面6’の縁部に位置する別の供給箇所23を具備し、それらの箇所にて異なる混合物を含むプロセスガスを供給することができる。
中央の供給箇所12は、第1のガス流を供給するためのガス入口孔39に相当する。供給箇所23は、それぞれ第2のガス流を供給するためのガス入口孔25に相当する。中央の供給箇所12、12’、12”は、1つの共通の供給管から供給され得る。供給箇所23は、同様に1つの共通の供給管から供給され得る。
上述した例示的実施形態では、サセプタ3が単一の大面積の基板4を担持しているが、他の点では上述した実施形態に対応するさらなる図示しない例示的実施形態では、図11に示すように複数の基板4をサセプタ3上に配置することができる。
図11及び図12に示す例示的実施形態は、ここでは馬蹄型のガス分配要素24の形状において上述した例示的実施形態と実質的に異なる。さらにここでは、複数のガス分配要素24が、ガス分配空間11の幾何学的中心に対して同心状に配置されることも可能である。
この例示的実施形態では、両方の供給箇所12及び23に互いに異なるプロセスガスを供給できる。このために、ガスソース30’から提供される反応ガスとガスソース31から提供されるキャリアガスの混合物を生成するための別のマスフローコントローラ32’、33’が設けられている。このプロセスガス混合物は、供給管35’によりガス分配要素24の供給箇所23に供給される。ガス分配要素24は、複数の均一に配置された横方向及び下方向の両方に向いたガス入口孔25を具備する。
図にはさらに制御装置42が示され、それはマスフローコントローラ32、37、34を、そしてガスソース30、31又は加熱装置5も制御するために用い得る。制御装置42は、冒頭及び以下に記載するプロセスチャンバ内の反応ガスの濃度が達成されるように、ガス流を制御するために用いることができる。
図13に示す例示的実施形態は、マスフローコントローラ32、33によって反応ガスとキャリアガスの混合物が生成されるガス混合システムの変形形態を示している。その混合物は、複数回分岐する供給管で供給される。その供給管は、先ず、第1のCVDリアクタ1のガス分配空間11の供給箇所12に開口する供給管35に分岐し、そして第2のCVDリアクタ1’のガス分配空間11に開口する供給管35’に分岐する。
2つのマスフローコントローラ34、37が設けられ、各々を用いて、供給管36又は38にそれぞれ供給されるキャリアガスがプロセスガスを希釈する。供給管36又は38は、それぞれガス分配空間11における供給箇所23に開口する。CVDリアクタ1、1’は、図1~図11に示すように構成することができる。
図14に示した例示的実施形態では、周囲にある供給箇所23においてキャリアガスのみがガス分配空間11に供給されるガス混合システムのさらなる変形形態を示している。
図15は、ガス入口孔25がガス分配空間11の上壁44に対して傾斜して配向している点で図1に示した例示的実施形態と実質的に異なる例示的実施形態を示している。さらに、図15は、例えば光学的計測器である計測器41を示しており、それを用いて、基板4の撓みを決定することができる。その計測装置は、計測値を制御装置42に与えることができる。撓み4の程度に応じて、個々の供給箇所12、23へのガス流中の反応ガスとキャリアガスの混合比を変えるために制御装置42を用いることができる。したがって、堆積プロセス中に、ガス流の混合比が制御装置42によって変更され、その変更は計測された基板4の撓みに依存し得る。しかしながら、その混合比は、個々のプロセスステップのタイプに依存することもあり得る。その撓みは、0.5~1mmまでであり得る。
図16は、複数の環形状のガス分配要素24が、中心の環形状のガス分配要素43の周囲に配置されているさらなる変形形態を示している。中心の環形状のガス分配要素43のガス入口孔39を通って第1のガス流を、そして周囲のガス分配要素24のガス入口孔25を通って複数の第2のガス流を、ガス分配空間11の上部分に供給することができる。その上部分は、制限プレート40によって下部分から分離されている。下部分は、管17によりガス出口面6’と流体連通している。図16に示した例示的実施形態では、全てのガス分配要素24、43が上部分に位置している。各ガス分配要素24、43によって反応ガスの混合物が不活性ガスと共に供給されるが、その混合比は異なる。ガス分配要素24、43は、共通の平面内に位置し得る。
図17に示した例示的実施形態では、ガス分配空間11が制限プレート40によって上部分と下部分に分離されている。上部分には、ガス分配要素43が配置され、それにより反応ガスが不活性ガスと共に上部分に供給される。そして下部分には、共通の平面内に位置する複数の環形状のガス分配要素24が配置されている。ここでは、ガス分配要素24は、ガス分配要素43とは異なる平面内に位置する。この例示的実施形態では、下部分に配置されたガス分配要素24によって、プロセスガスの希釈のための手段としてキャリアガスのみがガス分配空間11の下部分に供給される。
例示的実施形態では、それらのガス分配要素は、環形状の閉じた又は馬蹄型のパイプとして示されている。しかしながら、それらのガス分配要素はまた、プロセスガスをガス分配空間に大面積で供給可能な孔を具備する壁で囲まれた空洞のような別の形状を有することもできる。
上述した内容は、出願全体が包含する発明を説明するためのものであり、これらの発明は、それぞれの場合において、少なくとも以下の特徴の組み合わせによって、先行技術を独立してさらに進展させる。ここで、2つ、複数、又はすべてのこれらの特徴の組み合わせも可能である。
ガス分配空間11の内部に反応ガスの濃度の異なる領域を形成するように、プロセスガスとは異なる別のガスが少なくとも1つの第2の供給箇所23、26において同じガス分配空間に供給されることを特徴とする方法。
ガス分配空間11の内部に反応ガスの濃度の異なる領域を形成するように、供給箇所23、26の開口が配置されかつマスフローコントローラ32、33、34、37が接続されていることを特徴とする装置。
両方のガス流が、キャリアガス中に異なる濃度で異なる反応ガス又は同じ反応ガスを含むことを特徴とする方法。
ガス出口孔16から出るガス流がガス出口面6’の中心に対する方位角方向においてキャリアガス中の反応ガスが一定の濃度を有しかつ中心に対する半径方向においてキャリアガス中の反応ガスが異なる濃度を有するように、第1及び第2のガス入口孔39、25、28が配置されかつ第1及び第2のガス流が調整されることを特徴とする方法。
少なくとも1つの両方のガス流がキャリアガスを含み、それにより反応ガスが希釈されるか、又は、少なくとも2つのガス流の各々がキャリアガス中に異なる濃度で反応ガスを含むことを特徴とする方法。
第2のガス入口孔25、28によりキャリアガスのみをガス分配空間11に供給されることを特徴とする方法。
反応ガスがIII主族の元素を有し、第2のガス分配空間13にV主族の元素を有する第2の反応ガスが供給され、2つの反応ガスがガス出口孔16を通ってプロセスチャンバ8に供給されることを特徴とする方法。
少なくとも3つ、4つ、又は5つの同心状に中心の周囲に配置された領域において、キャリアガス中の濃度の異なる反応ガスのガス流がプロセスチャンバ8内に供給されることを特徴とする方法。
複数のガス流のうち少なくとも1つにおける反応ガスの濃度が、少なくとも1つの基板4の堆積中に変更されることを特徴とする方法。
層の堆積中、基板4の撓みが監視され、基板4の撓みの程度に応じて複数のガス流のうち少なくとも1つにおける反応ガスの濃度が変更されることを特徴とする方法。
ガス分配空間11が制限プレート40により上部分と下部分に分離され、第1のガス流が上部分に、そして第2のガス流が下部分に供給されるか、又は、2つのガス流が上部分に供給されることを特徴とする方法。
キャリアガス及び反応ガスからなるプロセスガス流が、1又はそれ以上のガス流に均等に分離され、かつ、希釈のための追加のキャリアガスが少なくとも1つのガス流に供給されることを特徴とする方法。
追加のキャリアガスが、プロセスガス流の最大2%又は1%であることを特徴とする方法。
第1及び/又は第2のガス流の供給のためにガス入口孔39、28を有するガス分配要素24、27、29が用いられ、ガス入口孔39、28からガス流がガス分配空間1に流入し、そのガス流は、ガス出口面6’の延在する面に対して平行な方向成分及び/又はガス出口面6’から離れる向きの方向成分を有することを特徴とする方法。
両方の供給管35;36、38を通って、キャリアガス中の濃度の異なる2つの互いに異なる反応ガス又は同じ反応ガスのいずれかが、ガス分配空間11に供給されるように、マスフローコントローラ32、33、34、37が配置されていることを特徴とする装置。
反応ガスのガスソース30が第1の供給管35及び第2の供給管36、38と流体連通しかつキャリアガスのガスソース31が第1又は第2の供給管35;36、38のうち少なくとも1つと流体連通していること、又は、反応ガスの別のガスソースが第2の供給管36、38と流体連通していることを特徴とする装置。
第2の供給管36、38と流体連通する第2のガス入口孔25、28が、ガス出口面6’の幾何学的中心の周囲の同心状のライン上に又は同心状の領域に配置されていることを特徴とする装置。
1又はそれ以上の第2の供給管36、38が、ガス分配空間11内に配置された空間であり第2のガス入口孔25、28を形成しているガス分配要素24、27、29に開口し、かつ、1又はそれ以上のガス分配要素24、27、29は、ガス出口面6’の幾何学的中心の周囲に同心状に走る領域に延在していることを特徴とする装置。
少なくとも1つの第1のガス入口孔39がガス分配空間11の上部分に開口し、かつ、第2の供給管36、38がガス分配空間11の下部分に開口し、下部分は制限プレート40により上部分から分離されていることを特徴とする装置。
ガス分配空間11が、III主族の元素を含む反応ガスを収容するガスソース30と接続されていること、及び、ガス出口面6’に配置されたガス出口孔16と流体連通する第2のガス分配空間13が、V主族の元素を含む第2の反応ガスを収容するガスソースと接続されていることを特徴とする装置。
1つの第1のガス入口孔39が中心のガス入口箇所12に割り当てられるか、又は、複数の第1のガス入口孔39が中心のガス分配要素29に割り当てられること、及び、第2のガス入口孔28が少なくとも1つのガス分配要素24、27、29に形成され、そのガス分配要素24、27、29は、少なくとも1つのガス入口箇所23、26にてガス分配要素24、27に供給された第2のガス流を、ガス分配空間11内に配置された空間の形態でガス分配空間に分配することを特徴とする装置。
第1又は第2のガス入口孔25、28、39が、ガス分配空間11からガス出口面6’へのガス流の流れ方向に対して垂直な方向成分及び/又はガス出口面6’から離れる向きの方向成分を有する流れ方向をもったガス流を生じさせることを特徴とする装置。
ガス分配要素24、27が、ガス出口面6’の幾何学的中心の周囲の同心状ラインに沿って延在し、かつ、幾何学的中心の周囲の環状領域に開口する複数のガス入口孔25、28を有することを特徴とする装置。
2つ、3つ、4つ又は5つのガス分配要素29が、中心のガス入口箇所12の周囲又は中心のガス入口要素の周囲に同心状に配置されていることを特徴とする装置。
基板4の撓みを計測可能である計測器41が設けられ、かつ、基板4の撓みに応じて第1又は第2のガス流中の反応ガスの濃度を変更する制御装置42が設けられることを特徴とする装置。
第1のガス流を供給するための第1の供給箇所12がガス分配空間11の中心に配置されること、及び、第2のガス流を供給するための2つの第2の供給箇所23がガス分配空間11の縁部にそれぞれ配置されていることを特徴とする装置。
開示された全ての特徴は、(それ自体のために、また互いに組み合わされて)本発明に不可欠である。ここでの出願の開示は、関連する/追加された優先権書類(先の出願の写し)の開示内容をその内容全体に含み、それはこれらの書類の特徴を本願の請求項に組み込む目的でもある。従属請求項は、特にこれらの請求項に基づいて分割出願を行うために、引用される請求項の特徴がなくても、先行技術の独立した発明性のあるさらなる発展を特徴とする。各請求項で特定された発明は、前述の説明で特定された、特に参照符号が付与された、及び/又は符号の説明で特定された、1つ以上の機能を追加で有することができる。本発明はまた、特に、それらがそれぞれの使用目的に明らかに不要であるか、または技術的に同じ効果を有する他の手段で置き換えることができる限り、前述の説明で述べた特徴の個々のものが実装されない実施形態に関する。
1 リアクタハウジング
1’CVDリアクタ
2 ハウジング壁
3 サセプタ
4 基板
5 加熱装置
6 ガス出口機構
6’ ガス出口面
7 ガス出口
8 プロセスチャンバ
9 遮蔽プレート
10 ガス入口部材
11 ガス分配空間
12 中心のガス入口箇所、供給箇所
13 ガス分配空間
14 冷媒室
15 ガス出口プレート
16 ガス出口孔
17 管
18 隔壁プレート
19 ガス出口孔
20 管
21 隔壁プレート
23 周囲部のガス入口箇所、供給箇所
24 ガス分配要素
25 ガス入口孔
26 周囲のガス入口箇所
27 ガス分配要素
28 ガス入口孔
29 ガス分配要素
30 ガスソース、反応ガス
30’ ガスソース、反応ガス
31 ガスソース、搬送ガス/不活性ガス
32 マスフローコントローラ
32’ マスフローコントローラ
33 マスフローコントローラ
33’ マスフローコントローラ
34 マスフローコントローラ
35 供給管
35’ 供給管
36 供給管
37 マスフローコントローラ
38 供給管
39’ ガス入口孔
40 制限プレート
41 光学計測器
42 制御装置
43 ガス分配要素
44 上壁
ガス分配空間11は、図1~図8及び図15~図17に示される第1~第4及び第9~第11の例示的実施形態において、円形のガス出口面6’の全体に亘って延在している。ガス出口孔16又はそれらに対応する管1は、ガス出口面6’の全体に亘って均一に分布している。ガス分配空間11には、少なくとも2つの異なる供給箇所12、23、26において供給管35、36、38が開口し、それらにより、各プロセスガスを、互いに異なる位置でガス分配空間11に供給することができる。その場合、プロセスガスは、ガス入口孔25、28、39を通ってガス分配空間11に入る。図1~図8で説明される例示的実施形態では、ガス分配空間が、その延在する面全体に亘って一定の高さを有し、そして隔壁やガス分配空間11の内部でガスの進行を妨げるその他の要素を有していない。図15~図17に示される例示的実施形態では、ガス分配空間11の1つの領域から別の領域へ分子がゆっくりと浸透するように隔壁又は拡散もしくはフロー障壁40が設けられる。異なる供給箇所12、23、26の各々に対し、他の領域と流体連通する1つの領域が割り当てられる。
ガス分配要素24又は27のガス入口孔25又は28は、それぞれガス分配要素24、27が延在する面に対して垂直な方向に延在することができる。ガス入口孔25又は28は、それぞれ横方向の孔とすることができる。しかしながら、ガス入口孔25、2は、ガス出口面6’の方に開口することもできる。したがって、ガス入口孔25又は28は、それぞれ下向きの孔とすることもできる。しかしながら、ガス入口孔25、28は、上向きとすることもでき、よってガス出口面6’から離れる向きの方向成分を有することもできる。
図7及び図8に示した例示的実施形態では、ガス分配空間11の幾何学的中心に中心のガス分配要素43が配置されている。これは、パイプ壁に配置されたガス入口孔39を具備して環状に曲げられたパイプであり、図示しない供給管により供給され、供給箇所12においてガス分配要素43に開口する。中心のガス分配要素43の周囲に、均一に周方向に分布した複数のガス分配要素24が配置され、それらは、例示的実施形態では、同じくパイプ壁に孔25を有する環状に曲げられたパイプにより形成されている。複数の周囲のガス分配要素24には、同じプロセスガス、すなわちキャリアガスを伴う反応ガスの同じ混合物を供給できる。しかしながら、互いに異なるガス分配要素24に、キャリガスを伴う反応ガスの互いに異なる混合物を供給することもできる。
図15は、ガス入口孔25がガス分配空間11の上壁44に対して傾斜して配向している点で図1に示した例示的実施形態と実質的に異なる例示的実施形態を示している。さらに、図15は、例えば光学的計測器である計測器41を示しており、それを用いて、基板4の撓みを決定することができる。その計測装置は、計測値を制御装置42に与えることができる。撓みの程度に応じて、個々の供給箇所12、23へのガス流中の反応ガスとキャリアガスの混合比を変えるために制御装置42を用いることができる。したがって、堆積プロセス中に、ガス流の混合比が制御装置42によって変更され、その変更は計測された基板4の撓みに依存し得る。しかしながら、その混合比は、個々のプロセスステップのタイプに依存することもあり得る。その撓みは、0.5~1mmまでであり得る。
第1及び/又は第2のガス流の供給のためにガス入口孔39、28を有するガス分配要素24、27、29が用いられ、ガス入口孔39、28からガス流がガス分配空間1に流入し、そのガス流は、ガス出口面6’の延在する面に対して平行な方向成分及び/又はガス出口面6’から離れる向きの方向成分を有することを特徴とする方法。

Claims (26)

  1. 少なくとも1つの基板(4)上に少なくとも1つの層を堆積するための方法であって、
    少なくとも1つの反応ガスを含む第1のガス流が少なくとも1つの第1のガス入口孔(39)を通って、そして少なくとも1つの第2のガス流が少なくとも1つの第2のガス入口孔(25、28)を通って、ガス入口部材(10)の少なくとも1つのガス分配空間(11)に供給され、
    前記ガス入口部材(10)は前記ガス分配空間(11)と流体連通する多数のガス出口孔(16)を具備してプロセスチャンバ(8)に向いたガス出口面(6’)を有し、それらのガス出口孔(16)を通って前記反応ガスが前記プロセスチャンバ(8)に流入し、かつ、前記プロセスチャンバ(8)に流入した反応ガスの物理的又は化学的な反応の生成物が前記基板(4)の表面上に層を形成するように前記基板(4)が前記プロセスチャンバ(8)内に配置され、
    前記ガス分配空間(11)内に前記反応ガスの濃度の異なる領域が生じるように両方の前記ガス流が割り当てられかつ同じガス分配空間(11)に供給される、前記方法において、
    両方の前記ガス流が、キャリアガス中に異なる濃度で異なる反応ガス又は同じ反応ガスを含むことを特徴とする方法。
  2. 少なくとも1つの基板(4)上に少なくとも1つの層を堆積するための方法であって、
    少なくとも1つの反応ガスを含む第1のガス流が少なくとも1つの第1のガス入口孔(39)を通って、そして少なくとも1つの第2のガス流が少なくとも1つの第2のガス入口孔(25,28)を通って、ガス入口部材(10)の少なくとも1つのガス分配空間(11)に供給され、
    前記ガス入口部材(10は、前記ガス分配空間(11)と流体連通する多数のガス出口孔(16)を具備してプロセスチャンバ(8)に向いたガス出口面(6’)を有し、それらのガス出口孔(16)を通って前記反応ガスがキャリアガスと共に前記プロセスチャンバ(8)に流入し、かつ、前記プロセスチャンバ(8)に流入した反応ガスの物理的又は化学的な反応の生成物が前記基板(4)の表面上に層を形成するように前記基板(4)が前記プロセスチャンバ(8)内に配置され、
    キャリアガス中の前記反応ガスの濃度の異なる領域が前記ガス分配空間(11)内に生じるように両方の前記ガス流が割り当てられかつ同じガス分配空間(11)に供給される、前記方法において、
    前記ガス出口孔(16)から出て来るガス流が、前記ガス出口面(6’)の中心に対する方位角方向においてキャリアガス中の前記反応ガスの濃度が一定であり、かつ、前記中心に対する半径方向においてキャリアガス中の前記反応ガスの濃度が異なるように、前記第1及び第2のガス入口孔(39,25,28)が配置されかつ前記第1及び第2のガス流が調整されることを特徴とする方法。
  3. 両方の前記ガス流のうち少なくとも1つが、前記反応ガスを希釈するキャリアガスを含むこと、又は、少なくとも2つの前記ガス流の各々が、キャリアガス中に異なる濃度で前記反応ガスを含むことを特徴とする請求項1に記載の方法。
  4. 前記第2のガス入口孔(25,28)を通ってキャリアガスのみが前記ガス分配空間(11)に供給されることを特徴とする請求項2に記載の方法。
  5. 前記反応ガスがIII主族の元素を含むと共に、第2のガス分配空間(13)にV主族の元素を含む第2の反応ガスが供給され、かつ、両方の反応ガスがガス出口孔(16)を通って前記プロセスチャンバ(8)に供給されることを特徴とする前出請求項の1つに記載の方法。
  6. 少なくとも3つ、4つ、又は5つの同心状に中心の周囲に配置された領域に、キャリアガス中の濃度の異なる前記反応ガスのガス流が、前記プロセスチャンバ(8)に供給されることを特徴とする請求項1、2、3、又は5に記載の方法。
  7. 複数の前記ガス流のうち少なくとも1つにおける前記反応ガスの濃度が、少なくとも1つの前記層(4)の堆積中に変更されることを特徴とする前出請求項のいずれか1つに記載の方法。
  8. 前記層の堆積中、前記基板(4)の撓みが監視され、かつ、前記基板(4)の撓みの程度に応じて複数の前記ガス流のうち少なくとも1つにおける前記反応ガスの濃度が変更されることを特徴とする前出請求項のいずれか1つに記載の方法。
  9. 前記ガス分配空間(11)が制限プレート(40)により上部分と下部分に分離され、前記第1のガス流が前記上部分に、そして前記第2のガス流が前記下部分に供給されるか、又は、両方の前記ガス流が前記上部分に供給されることを特徴とする前出請求項の1つに記載の方法。
  10. キャリアガス及び前記反応ガスからなるプロセスガス流が1又はそれ以上のガス流に均等に分離され、かつ、希釈のための追加のキャリアガスが少なくとも1つの前記ガス流に供給されることを特徴とする請求項1~3、5~9のいずれかに記載の方法。
  11. 前記追加のキャリアガスが、前記プロセスガス流の最大2%又は1%であることを特徴とする請求項10に記載の方法。
  12. 前記第1及び/又は第2のガス流の供給のためにガス入口孔(39,28)を有するガス分配要素(24,27,29)が用いられ、前記ガス入口孔(39,28)から前記ガス分配空間(1)にガス流が流入し、そのガス流は、前記ガス出口面(6’)の延在する面に対して平行な方向成分及び/又は前記ガス出口面(6’)から離れる向きの方向成分を有することを特徴とする前出請求項の1つに記載の方法。
  13. 少なくとも1つの基板(4)上に少なくとも1つの層を堆積するための装置であって、
    ガス入口部材(10)のガス分配空間(11)と流体連通する多数のガス出口孔(16)を具備してプロセスチャンバ(8)に向いたガス出口面(6’)を有する前記ガス入口部材(10)と、コーティングされる前記基板(4)を受容するために前記プロセスチャンバ(8)に向いた担持面を有するサセプタ(3)と、ガス混合システムと、を備え、
    前記ガス混合システムは、マスフローコントローラ(32,33,34,37)と、反応ガス用の少なくとも1つのガスソース(30)と、キャリアガス用のガスソース(31)と、を有し、
    前記ガス混合システムによって、前記反応ガスを含む第1のガス流を提供可能かつ第1の供給管(35)に供給可能であって、前記第1の供給管(35)は少なくとも1つの第1のガス入口孔(39)により前記ガス分配空間(11)に開口しており、かつ、
    前記ガス混合システムによって、第2のガス流を提供可能かつ第2の供給管(36,38)に供給可能であって、前記第2の供給管(36,38)は第2のガス入口孔(25,28)により同じ前記ガス分配空間(11)に開口している、前記装置において、
    両方の前記供給管(35;36,38)を通って、キャリアガス中の濃度の異なる2つの互いに異なる反応ガス又は同じ反応ガスのいずれかが、前記ガス分配空間(11)に供給されるように、前記マスフローコントローラ(32,33,34,37)が配置されていることを特徴とする装置。
  14. 前記反応ガスの前記ガスソース(30)が前記第1の供給管(35)及び前記第2の供給管(36,38)と流体連通しかつ前記キャリアガスの前記ガスソース(31)が前記第1又は第2の供給管(35;36,38)のうち少なくとも1つと流体連通していること、又は、前記反応ガスの別のガスソースが前記第2の供給管(36,38)と流体連通していることを特徴とする請求項13に記載の装置。
  15. 前記第2の供給管(36,38)と流体連通する第2のガス入口孔(25,28)が、前記ガス出口面(6’)の幾何学的中心の周囲の同心状のライン上に又は同心状の領域に配置されていることを特徴とする請求項13又は14に記載の装置。
  16. 少なくとも1つの基板(4)上に少なくとも1つの層を堆積するための装置であって、
    ガス入口部材(10)のガス分配空間(11)と流体連通するガス出口孔(16)を具備してプロセスチャンバ(8)に向いたガス出口面(6’)を有する前記ガス入口部材(10)と、コーティングされる前記基板(4)を受容するために前記プロセスチャンバ(8)に向いた担持面を有するサセプタ(3)と、ガス混合システムと、を備え、
    前記ガス混合システムは、マスフローコントローラ(32,33,34,37)と、反応ガス用の少なくとも1つのガスソース(30)と、キャリアガス用のガスソース(31)と、を有し、
    前記ガス混合システムによって、反応ガスを含む第1のガス流を提供可能かつ第1の供給管(35)に供給可能であって前記第1の供給管(35)は少なくとも1つの第1のガス入口孔(39)により前記ガス分配空間(11)に開口しており、かつ、
    前記ガス混合システムによって、第2のガス流を提供可能かつ第2の供給管(36,38)に供給可能であって前記第2の供給管(36,38)は第2のガス入口孔(25,28)により同じ前記ガス分配空間(11)に開口している、前記装置において、
    1又はそれ以上の第2の供給管(36、38)が、前記ガス分配空間(11)内に配置された空間であり前記第2のガス入口孔(25,28)を形成しているガス分配要素(24,27,29)に開口し、かつ、1又はそれ以上の前記ガス分配要素(24,27,29)は、前記ガス出口面(6’)の幾何学的中心の周囲に同心状に走る領域に延在していることを特徴とする装置。
  17. 少なくとも1つの基板(4)上に少なくとも1つの層を堆積するための装置であって、
    ガス入口部材(10)のガス分配空間(11)と流体連通するガス出口孔(16)を具備してプロセスチャンバ(8)に向いたガス出口面(6’)を有する前記ガス入口部材(10)と、コーティングされる前記基板(4)を受容するために前記プロセスチャンバ(8)に向いた担持面を有するサセプタ(3)と、ガス混合システムと、を備え、
    前記ガス混合システムは、マスフローコントローラ(32,33,34,37)と、反応ガス用の少なくとも1つのガスソース(30)と、キャリアガス用のガスソース(31)と、を有し、
    前記ガス混合システムによって、反応ガスを含む第1のガス流を提供可能かつ第1の供給管(35)に供給可能であって前記第1の供給管(35)は少なくとも1つの第1のガス入口孔(39)により前記ガス分配空間(11)に開口しており、かつ、
    前記ガス混合システムによって、第2のガス流を提供可能かつ第2の供給管(36,38)に供給可能であって前記第2の供給管(36,38)は第2のガス入口孔(25,28)により同じ前記ガス分配空間(11)に開口している、前記装置において、
    少なくとも1つの第1のガス入口孔(39)が前記ガス分配空間(11)の上部分に開口し、かつ、前記第2の供給管(36,38)が前記ガス分配空間(11)の下部分に開口し、前記下部分は制限プレート(40)により前記上部分から分離されていることを特徴とする装置。
  18. 前記ガス分配空間(11)が、III主族の元素を含む反応ガスを収容するガスソース(30)と接続されていること、及び、前記ガス出口面(6’)に配置されたガス出口孔(16)と流体連通する第2のガス分配空間(13)が、V主族の元素を含む第2の反応ガスを収容するガスソースと接続されていることを特徴とする請求項13~17のいずれかに記載の装置。
  19. 1つの前記第1のガス入口孔(39)が中心のガス入口箇所(12)に割り当てられるか、又は、複数の第1のガス入口孔(39)が中心のガス分配要素(29)に割り当てられること、及び、第2のガス入口孔(28)が少なくとも1つのガス分配要素(24,27,29)に形成され、そのガス分配要素(24,27,29)は、少なくとも1つのガス入口箇所(23,26)にて前記ガス分配要素(24,27)に供給された第2のガス流を、前記ガス分配空間(11)に配置された空間の形態で前記ガス分配空間に分配することを特徴とする請求項13~18のいずれかに記載の装置。
  20. 前記第1又は第2のガス入口孔(25,28,39)が、前記ガス分配空間(11)から前記ガス出口面(6’)へのガス流の流れ方向に対して垂直な方向成分及び/又は前記ガス出口面(6’)から離れる向きの方向成分をもつ流れ方向を有するガス流を生じさせることを特徴とする請求項13~19のいずれかに記載の装置。
  21. 前記ガス分配要素(24,27)が、前記ガス出口面(6’)の幾何学的中心の周囲の同心状ラインに沿って延在し、かつ、前記幾何学的中心の周囲の環状領域に開口する複数のガス入口孔(25,28)を有することを特徴とする請求項16~20のいずれかに記載の装置。
  22. 2つ、3つ、4つ、又は5つのガス分配要素(29)が、中心のガス入口箇所(12)の周囲又は中心のガス入口要素の周囲に同心状に配置されていることを特徴とする請求項16~21のいずれかに記載の装置。
  23. 前記基板(4)の撓みを計測可能である計測器(41)が設けられ、かつ、前記基板(4)の撓みに応じて第1又は第2のガス流中の反応ガスの濃度を変更する制御装置(42)が設けられることを特徴とする請求項16~22のいずれかに記載の装置。
  24. 少なくとも1つの基板(4)上に少なくとも1つの層を堆積するための装置であって、
    ガス入口部材(10)における互いに平行に隣接して配置された複数のガス分配空間(11)と流体連通するガス出口孔(16)を具備してプロセスチャンバ(8)に向いたガス出口面(6’)を有する前記ガス入口部材(10)と、コーティングされる前記基板(4)を受容するために前記プロセスチャンバ(8)に向いた担持面を有するサセプタ(3)と、ガス混合システムと、を備え、
    前記ガス混合システムは、マスフローコントローラ(32,33,34,37)と、反応ガス用の少なくとも1つのガスソース(30)と、キャリアガス用のガスソース(31)と、を有し、
    前記ガス混合システムを用いて、反応ガスを含む第1のガス流を提供可能かつ第1の供給管(35)に供給可能であって前記第1の供給管(35)は少なくとも1つの第1のガス入口孔(39)により前記ガス分配空間(11)に開口している、前記装置において、
    第2のガス入口孔(25,28,39)を具備する第2の供給管(36,38)が、前記ガス分配空間(11)の少なくとも幾つかに開口し、
    両方の前記供給管(35;36,38)を通って濃度の異なる2つの互いに異なる反応ガスもしくは同じ反応ガスのいずれかが、又は 前記第2の供給管(36,38)を通って希釈ガスのみが、前記ガス分配空間(11)に供給されるように、前記マスフローコントローラ(32,33,34,37)が配置されていることを特徴とする装置。
  25. 前記第1のガス流を供給するための第1の供給箇所(12)が前記ガス分配空間(11)の中心に配置されること、及び、前記第2のガス流を供給するための2つの第2の供給箇所(23)が前記ガス分配空間(11)の縁部にそれぞれ配置されることを特徴とする請求項24に記載の装置。
  26. 前出請求項のいずれかの特徴的な特徴の1又はそれ以上により特徴付けられる装置又は方法。
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