JP7461351B2 - Gas inlet device for CVD reactor - Google Patents

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Description

本発明は、ガス供給導管を有する固定部に固定可能であり複数の互いに上下に配置されたガス分配レベルをもつガス入口部材を有する、CVDリアクタのためのガス入口装置に関し、それらのガス分配レベルはそれぞれ、ガス出口開口を具備するガス分配壁を有し、それらのガス出口開口はガス分配壁で囲まれたガス分配室と流体連通しており、その場合、ガス入口チャネルがガス分配室に開口し、かつそれらのガス分配レベルのガス分配室が分離ベースにより分離されており、その場合、ガス入口チャネルが、特に、ガス入口部材の柱状の中央部に配置されている。 The present invention relates to a gas inlet device for a CVD reactor, comprising a gas inlet member fixable to a fixing part having a gas supply conduit and having a plurality of gas distribution levels arranged above one another, each of which has a gas distribution wall with a gas outlet opening, which is in fluid communication with a gas distribution chamber surrounded by the gas distribution wall, in which the gas inlet channel opens into the gas distribution chamber and in which the gas distribution chambers of the gas distribution levels are separated by a separating base, in which the gas inlet channel is arranged, in particular, in a columnar central part of the gas inlet member.

本発明はさらに、そのようなガス入口装置を設けられたCVDリアクタに関する。 The invention further relates to a CVD reactor equipped with such a gas inlet device.

石英製のガス入口部材は、特許文献1に記載されている。そこに記載されたガス入口部材は、ガス入口部材の図上の軸の周りに配置された中央体を有する。ガス入口部材の中央領域には、複数の同心状に互いに配置されたガス入口チャネルが延在し、それらは、周長全体に延在する開口に開いている。ガス入口チャネルの開口にはリング状に中央部を取り囲むガス分配室が接続されており、それらのガス分配室は、分離ベースによって複数の互いに上下に配置されたガス分配レベルに分離されている。各ガス分配室の径方向外側の縁部は、ガス分配壁により取り囲まれ、そのガス分配壁は、複数のガス通過孔を有し、それらのガス通過孔はガス出口開口に開いており、それらを通してプロセスガスをCVDリアクタのプロセスチャンバに供給することができる。複数のガス分配室の各々に、個々のプロセスガスを供給可能である。異なるプロセスガスは、互いに異なる高さで互いに分離されてガス入口部材に接続されたプロセスチャンバに流れることができる。プロセスチャンバ内では、下方から加熱されるサセプタ上に基板が載置され、基板は、MOCVD法によりIII-V族層又はIV族層又はII-VI族層を堆積することができる。 A gas inlet member made of quartz is described in US Pat. The gas inlet member described therein has a central body disposed about the illustrated axis of the gas inlet member. A plurality of concentrically arranged gas inlet channels extend in the central region of the gas inlet member, which open into openings extending over the entire circumference. Connected to the opening of the gas inlet channel is a ring-shaped, centrally surrounding gas distribution chamber, which is separated by a separating base into a plurality of gas distribution levels arranged one above the other. The radially outer edge of each gas distribution chamber is surrounded by a gas distribution wall having a plurality of gas passage holes opening into the gas outlet opening and Process gases can be supplied to the process chamber of the CVD reactor through. Each of the plurality of gas distribution chambers can be supplied with an individual process gas. Different process gases can flow into process chambers separated from each other at different heights and connected to the gas inlet member. In the process chamber, a substrate is placed on a susceptor that is heated from below, on which a III-V layer or a group IV layer or a group II-VI layer can be deposited by MOCVD.

特許文献2、3、4及び5から、石英体を構築する方法が知られている。研磨された表面を有する石英ブランクが、先ずレーザービームで処理される。そのとき、レーザービームを超短パルスで発生して集光させる。その焦点は、書き込むような動作で例えば一列ずつ石英ブランクの体積を通過する。その焦点にて、レーザービームは、閾値強度を超える強度に到達し、そのとき石英材料に材料変性が起きる。変性した材料は、その後、例えば水酸化カリウム溶液などの液体エッチャントで除去できる。従来技術から、これらの方法により、スプレーヘッド又はスプレー缶のノズル体用の液体チャネルを作製することが知られている。さらに、投影露光システム用の部品に空洞構造を作製することも知られている。さらに、SLE(選択的レーザー誘起エッチング)と称される方法を用いて石英ガラス、ホウケイ酸ガラス、サファイア及びルビーなどの透明な部品にマイクロチャネル、成形孔、切欠きなどを作製することも知られている。従来技術はさらに、特許文献6、7、8、9が挙げられる。 From US Pat. Nos. 5,999,103, 5,104,105 and 5, a method for constructing a quartz body is known. A quartz blank with a polished surface is first treated with a laser beam. The laser beam is then generated in ultrashort pulses and focused. The focus passes through the volume of the quartz blank, for example line by line, in a writing-like motion. At the focus, the laser beam reaches an intensity exceeding a threshold intensity, whereby a material modification of the quartz material occurs. The modified material can then be removed with a liquid etchant, for example a potassium hydroxide solution. From the prior art, it is known to produce liquid channels for nozzle bodies of spray heads or spray cans by these methods. It is further known to produce cavity structures in components for projection exposure systems. It is further known to produce microchannels, shaped holes, notches, etc. in transparent components such as quartz glass, borosilicate glass, sapphire and ruby using a method called SLE (selective laser-induced etching). The prior art further includes US Pat. Nos. 5,133,523, 5,136,104 and 5,137,105.

独国特許出願公開第10 2008 055 582号明細書German Patent Application No. 10 2008 055 582 独国特許第100 29 110号明細書German Patent No. 100 29 110 欧州特許第3 036 061号明細書European Patent No. 3 036 061 独国実用新案登録出願公開第20 2017 002 851号明細書German Utility Model Application Publication No. 20 2017 002 851 独国特許出願公開第10 2018 202 687号明細書DE 10 2018 202 687 A1 独国特許出願公開第10241964号明細書DE 10241964 A1 独国特許出願公開第10241964号明細書DE 10241964 A1 独国特許出願公開第102014104218号明細書DE 102014104218 A1 米国特許出願公開第2009/0260569 号明細書US Patent Application Publication No. 2009/0260569

本発明は、上述したタイプのガス入口部材を、使用に有利な方法で構築するという目的に基づく。その場合、特に、ガス入口部材を構成することが提供される。本発明は、ガス入口部材をより取扱い易いように構成し、さらに技術的仕上げや組立てがより容易になるように構成することを目的とする。さらに、これまで実現できなかったガス入口部材の形状を実現する方法を提供する。 The invention is based on the object of constructing a gas inlet member of the type described above in a way that is advantageous for use. In that case, in particular it is provided to configure the gas inlet member. The object of the invention is to design the gas inlet member in such a way that it is easier to handle and also easier to technically finish and assemble. Furthermore, a method is provided for realizing a shape of the gas inlet member that has not been possible heretofore.

この課題は、特許請求の範囲に示された発明によって解決され、従属項は、各従属項に示された発明の有利なさらなる発展を示すだけでなく、課題の独立した解決手段を示す。 This problem is solved by the invention indicated in the claims, the dependent claims not only indicating advantageous further developments of the invention indicated in each dependent claim, but also indicating independent solutions to the problem.

最初にかつ本質的に、本発明の第1の態様により、好ましくは複数の互いに上下に配置されたガス分配レベルの少なくとも1つがフローバリアを有することが提示される。それらのフローバリアが、ガス分配室をガス入口チャネルの開口に隣接する上流部分と下流部分とに分離するように、フローバリアがガス分配室を通って延在する。その下流部分は、さらなるフローバリアと隣り合うことができる。しかしながら、その下流部分は、ガス分配壁と隣り合うこともできる。フローバリアは、好ましくはリング状に、そして特に好ましくは円形リング状に、ガス入口チャネルの開口を有する中央部を取り囲んでいる。しかしながらフローバリアは、ガス分配壁に直接隣接することもできる。そのフローバリアは、ガス分配壁のガス通過孔に開口するガス通過チャネルを有する。それらのガス通過チャネルは、ガス通過孔よりも小さい断面を有する。それらのガス通過チャネルは、ガス通過孔とすることができ、それらを通ってプロセスガスが、ガス分配室の上流部分からガス分配室の下流部分へと流れることができる。
フローバリアが圧力障壁を形成することによって、フローバリアの上流側にフローバリアの下流側よりも高いガス圧力を生じる。これにより、フローバリアから出て来るガス流束がフローバリアのガス出口面に亘って均一となる。ガス通過孔は、好ましくは実質的に均一な分布でフローバリアのガス出口面上に配置されている。フローバリアのガス出口面は、好ましくはガス分配壁のガス出口面のように、周方向の面でありかつ特に円筒の外面である。それらの孔は、0.1mmより小さい、0.2mmより小さい、0.5mmより小さい、1mmより小さい、2mmより小さい、又は3mmより小さい直径を有することができる。しかしながら、フローバリアのガス通過チャネルは、間隙とすることもできる。
Firstly and essentially, according to a first aspect of the invention, it is provided that at least one of the preferably multiple one above the other gas distribution levels has a flow barrier. The flow barriers extend through the gas distribution chamber such that they separate the gas distribution chamber into an upstream part adjacent to the opening of the gas inlet channel and a downstream part. The downstream part can be adjacent to a further flow barrier. However, the downstream part can also be adjacent to the gas distribution wall. The flow barrier preferably surrounds the central part with the opening of the gas inlet channel in the shape of a ring, and particularly preferably in the shape of a circular ring. However, the flow barrier can also be directly adjacent to the gas distribution wall. The flow barrier has gas passage channels that open into the gas passage holes of the gas distribution wall. The gas passage channels have a smaller cross section than the gas passage holes. The gas passage channels can be gas passage holes, through which the process gas can flow from the upstream part of the gas distribution chamber to the downstream part of the gas distribution chamber.
The flow barrier forms a pressure barrier, which results in a higher gas pressure upstream of the flow barrier than downstream of the flow barrier. This results in a uniform gas flux coming out of the flow barrier across the gas outlet surface of the flow barrier. The gas passage holes are preferably arranged on the gas outlet surface of the flow barrier with a substantially uniform distribution. The gas outlet surface of the flow barrier is preferably a circumferential surface and in particular a cylindrical outer surface, like the gas outlet surface of the gas distribution wall. The holes can have a diameter of less than 0.1 mm, less than 0.2 mm, less than 0.5 mm, less than 1 mm, less than 2 mm or less than 3 mm. However, the gas passage channels of the flow barrier can also be gaps.

本発明の第2の態様によれば、互いに上下に配置されたガス分配レベルの各々が、円盤状のガス分配部により形成されている。その場合、ガス分配部が好ましくは、ガス分配体/部により形成されている。ガス分配部は、円形の円盤状に形成することができる。ガス分配壁は、材料的に一体又は材質的に均一に分離ベースと接続されており、その場合、分離ベースは、円形円盤形状を有する。分離ベースから中央部が起立することができる。その中央部は、特に台座状に形成され、かつガス分配室に開口するガス入口チャネルの開口を形成している。中央部は、特に1つの平面内に延在する上向きの主面を有することができ、その場合、その延在面内に、ガス分配壁の上縁も延在することができる。
それらのガス分配体/部は、特に実質的に同じ形状である。それらは、好ましくは平坦な下面を有する。ガス分配体/部は、下側のガス分配体/部の中央部の主面が上側のガス分配体/部の分離ベースの下面と面一に位置するように、互いに上下に積層されている。その際、特に、ガス分配壁の上向きの上面が分離ベースの下面にシール状態で結合することによって、少なくとも2つのガス分配体/部が互いに上下に位置することにより、ガス分配室は下方も上方も分離ベースにより閉鎖されている。ガス分配室は、好ましくは径方向のみに開放されており、その場合、ガス分配室は、ガス分配壁のガス通過孔を介して径方向外側に開いており、そして、ガス入口チャネルの開口により径方向内側に開いている。
ガス分配体/部の少なくとも1つが、その中央部に1つの貫通孔を有することがさらに提供される。その貫通孔が分離ベースの上側の主面に対しても、そして下側の主面に対しても開いていることによって、その貫通孔は、下側のガス分配体/部のガスチャネルの開口を、上側のガス分配体/部の貫通孔と接続することができる。したがって、複数の互いに上下に配置されたガス貫通孔は、ガス入口チャネルを形成する。
According to a second aspect of the invention, each of the gas distribution levels arranged one above the other is formed by a disc-shaped gas distribution part. In that case, the gas distribution part is preferably formed by a gas distribution body/part. The gas distribution part can be formed in the shape of a circular disc. The gas distribution wall is connected materially or materially uniformly to the separating base, the separating base having the shape of a circular disc. The central portion can stand up from the separation base. Its central part is particularly pedestal-shaped and forms the opening of the gas inlet channel which opens into the gas distribution chamber. The central part can in particular have an upwardly directed main surface extending in one plane, in which plane the upper edge of the gas distribution wall can also extend.
The gas distribution bodies/sections are in particular of substantially the same shape. They preferably have a flat underside. The gas distribution bodies/sections are stacked one above the other in such a way that the main surface of the central part of the lower gas distribution body/section lies flush with the lower surface of the separation base of the upper gas distribution body/section. . In this case, in particular, the upwardly facing upper side of the gas distribution wall is connected in a sealing manner to the lower side of the separation base, so that at least two gas distributors/parts are located one above the other, so that the gas distribution chamber can be arranged both downwardly and upwardly. are also closed on a separate basis. The gas distribution chamber is preferably only radially open, in which case the gas distribution chamber opens radially outwards via the gas passage holes in the gas distribution wall and by the opening of the gas inlet channel. Open radially inward.
It is further provided that at least one of the gas distribution bodies/sections has one through hole in its central part. The through hole is open both to the upper main surface of the separation base and to the lower main surface, so that the through hole is an opening of the gas channel of the lower gas distribution body/part. can be connected to the through-hole of the upper gas distribution body/part. The plurality of gas through holes arranged one above the other thus form a gas inlet channel.

本発明のさらなる態様は、ガス入口部材における中央孔の構成に関する。それはパージチャネル、又は、固定螺子のための固定孔とすることができる。 A further aspect of the invention relates to the configuration of the central hole in the gas inlet member, which can be a purge channel or a fixing hole for a fixing screw.

本発明のさらなる態様は、ガス入口部材の固定部への固定に関する。固定部は、リアクタ壁の天井部に固定することができ、その場合、その天井部は、リアクタのメンテナンスのためにリアクタハウジングの下部から取り外すことができる。その際、ガス入口部材は、プロセスチャンバから持ち上げられる。本発明によれば、ガス入口部材が、ガス入口部材の固定孔に挿通される固定手段により固定部に固定される。
ガス分配レベルが、実質的に円盤状のガス分配体/部により形成されることが特に提供される。ガス分配体/部を通って、螺子とすることができる固定要素を受容するための固定孔が延在している。固定孔は、ガス分配体/部の中央部に延在する中央孔とすることができる。ガス分配体/部は、材質的に均一に互いに接続することができる。しかしながらそれらは、材料的に互いに一体に接続することもできる。したがって、ガス入口部材全体を複数の部品で構成することができる。しかしながら、それを一体型で作製することもできる。ガス入口部材は、好ましくは回転対称体として形成され、かつ中央の固定孔を有する。その場合、固定孔を中心として周方向に複数のガス入口チャネルが延在することができ、それらは互いに異なるガス分配レベルで開口する。
しかしながら、中央の固定孔に替えて、又は中央の固定孔と組み合わせて、中心から外れた偏心した固定孔を設けることができる。それを用いてガス入口部材を固定面に固定することができる。中心から外れた固定孔は、特に、ガス分配壁を超えて径方向に突出するフランジ部に配置することができる。フランジ部により、ガス入口部材を支持体に固定することができる。
A further aspect of the invention relates to the fastening of the gas inlet member to a fixing part, which can be fastened to a ceiling part of the reactor wall, in which case the ceiling part can be removed from the lower part of the reactor housing for maintenance of the reactor, in which case the gas inlet member is lifted out of the process chamber. According to the invention, the gas inlet member is fastened to the fixing part by fastening means which are inserted into fastening holes in the gas inlet member.
It is particularly provided that the gas distribution level is formed by a substantially disk-shaped gas distribution body/part. Through the gas distribution body/part, a fastening hole extends for receiving a fastening element, which may be a screw. The fastening hole may be a central hole extending into the center of the gas distribution body/part. The gas distribution bodies/parts may be materially uniformly connected to one another. However, they may also be materially integrally connected to one another. The entire gas inlet element may therefore be made of several parts. However, it may also be made in one piece. The gas inlet element is preferably formed as a rotationally symmetrical body and has a central fastening hole. In that case, several gas inlet channels may extend around the fastening hole in the circumferential direction, which open into different gas distribution levels.
However, instead of or in combination with the central fixing hole, off-centre fixing holes can be provided, by means of which the gas inlet member can be fixed to a fixing surface. The off-centre fixing holes can in particular be arranged in a flange portion which projects radially beyond the gas distribution wall, by means of which the gas inlet member can be fixed to a support.

本発明のさらなる態様によれば、ガス入口部材の柱状の中央部から形成されるガス入口チャネルが、互いに同心状に延在せずに、それぞれ図上の軸とできる軸を中心とする周方向に互いに分離されて配置されることが提供される。本発明によれば、ガス入口チャネルは、中央部を通る横断面において互いに隣り合って位置する。互いに異なるガス入口チャネルの開口は、中央部を中心とする周方向に互いにオフセットして配置されている。それらの開口は、好ましくは径方向外側を向いている。
この実施形態では、特に、中央部が少なくとも1つのフローバリアにより取り囲まれることによって、フローバリアの周面上に延在するガス通過孔から実質的に均一に周方向に分配されてガスフローが流れ出ることができることが提供される。それらのガス通過孔は、ガス分配室の下流部分に開口し、そこからプロセスガスはガス分配壁の通過孔を通ってプロセスチャンバに流れることができる。
According to a further aspect of the invention, the gas inlet channels formed from the columnar central part of the gas inlet member do not extend concentrically with respect to each other, but in a circumferential direction about an axis that can respectively be the axis in the drawing. provided that they are arranged separately from each other. According to the invention, the gas inlet channels are located next to each other in a cross section through the central part. The openings of the different gas inlet channels are arranged circumferentially offset from each other about the central portion. The openings preferably point radially outward.
In this embodiment, in particular, the central portion is surrounded by at least one flow barrier so that the gas flow exits in a substantially uniform circumferential distribution from gas passage holes extending on the circumferential surface of the flow barrier. What can be provided. The gas passage holes open into the downstream part of the gas distribution chamber, from where the process gas can flow into the process chamber through the passage holes in the gas distribution wall.

上述したように本発明により形成されたガス入口部材は、石英から作製できる。しかしながら、金属製、特にステンレス鋼製とすることもできる。ガス入口部材がステンレス鋼から作製される場合、好ましくはそれは複数の部品で作製される。その場合、ガス入口部材の個々の部品は、しっかりと接続され、例えば螺子接続により、又は例えば溶接シームにより材料的に接続される。ガス通過孔は、ドリルで形成することができる。しかしながら、本発明の好ましい実施形態では、ガス入口部材は石英から作製される。ここでも、ガス入口部材の個々の構成要素、すなわち、ガス分配壁、分離ベース、台座状の中央部、及びフローバリアを互いに別々に作製し、そしてその後、例えばホウケイ酸ガラスなどの適切な材料閉鎖手段で結合することが可能である。
同様に好ましい実施形態では、ガス入口部材が、一体的に形成することができる複数の円盤状の互いに上下に配置されたガス分配体を有する。それらは、円盤状の石英体から削り出すことができ、その場合、そのために特にSLE法(選択的レーザー誘起エッチング)が用いられる。この方法では、第1のプロセスステップにおいて、均質な石英ブランク体の局所的な材料変性が行われる。このために、超短パルスのレーザービームが、マイクロメートル範囲にある焦点に集光させられ、その場合、レーザービームが石英のワーク片に対して相対的に移動することによってその焦点が石英体の体積を通って誘導される。マルチフォトンプロセスによって、レーザービームの焦点にある石英材料の材料変性が行われる。このように変性した材料は、第2のプロセスステップにおいて、エッチング液により除去することができる。エッチング液は、好ましくは液体であり、例えばKOHである。この方法により、ガス分配壁、そのガス通過孔、中央の台座、そのガス供給導管、及び中央部とガス分配壁との間に延在しその通過孔を含むフローバリアを円盤状の石英ベース体に作製することができる。このように作製され、材料的に一体の円盤状のガス分配体/部を、その後、互いに上下に積層し、そして特に、材質的に均一に互いに結合させることができる。
特に好ましい本発明の変形形態では、ガス分配体が、材料的に一体に互いに接続されている。このような均質な、一体の石英ブランクから作製されたガス入口部材の製造のために、同様に上述したSLE法が用いられる。この製造方法においては、先ず、研磨された表面を有する固体の石英体が作製される。その後、集光したレーザービームを用いて、空洞部が露光される。その後、露光された材料は、エッチング液を用いて除去される。ガス入口部材が、上述したフランジ部を有する場合、そのフランジ部はガス分配体と材料的に一体に結合することができ、同様にSLE法を用いて作製できる。
これらの又は他の本発明の実施形態は、以下の図面に関してより詳細に説明される。
The gas inlet element formed according to the invention as described above can be made of quartz. However, it can also be made of metal, in particular stainless steel. If the gas inlet element is made of stainless steel, it is preferably made in several parts. In that case, the individual parts of the gas inlet element are firmly connected, for example by a screw connection, or materially connected, for example by a welded seam. The gas passage holes can be formed by drilling. However, in a preferred embodiment of the invention, the gas inlet element is made of quartz. Here too, it is possible to make the individual components of the gas inlet element, i.e. the gas distribution wall, the separating base, the pedestal-like central part and the flow barrier, separately from one another and then join them with a suitable material closing means, for example borosilicate glass.
In a likewise preferred embodiment, the gas inlet element has a number of disk-shaped gas distributors arranged one above the other, which can be formed in one piece. They can be milled out of a disk-shaped quartz body, in particular using the SLE method (selective laser-induced etching). In this method, in a first process step, a local material modification of a homogeneous quartz blank body is performed. For this, an ultrashort-pulsed laser beam is focused to a focal point in the micrometer range, the focal point being guided through the volume of the quartz body by moving the laser beam relative to the quartz workpiece. A material modification of the quartz material at the focal point of the laser beam is performed by a multi-photon process. The material modified in this way can be removed in a second process step by an etching liquid. The etching liquid is preferably a liquid, for example KOH. In this way, a flow barrier can be produced in the disk-shaped quartz base body, including a gas distribution wall, its gas passage holes, a central base, its gas supply conduits, and its passage holes extending between the central part and the gas distribution wall. The thus produced, materially one-piece, disk-shaped gas distributor bodies/parts can then be stacked one on top of the other and in particular bonded to one another in a materially uniform manner.
In a particularly preferred variant of the invention, the gas distributors are connected to each other in a materially integral manner. For the production of the gas inlet member made from such a homogeneous, one-piece quartz blank, the SLE method, which is also described above, is used. In this production method, a solid quartz body with a polished surface is first produced. Then, a cavity is exposed using a focused laser beam. The exposed material is then removed using an etching solution. If the gas inlet member has a flange portion as described above, the flange portion can be materially connected to the gas distributor and can also be produced using the SLE method.
These and other embodiments of the invention are described in greater detail with respect to the following drawings.

図1は、本発明による第1の実施形態のガス入口部材2を備えたCVDリアクタの構造を、縦断面にて実質的に概略的に示している。FIG. 1 shows, essentially diagrammatically in longitudinal section, the structure of a CVD reactor equipped with a first embodiment of a gas inlet member 2 according to the invention. 図2は、互いに上下に配置されてガス入口部材2を構成する5つのガス分配体4.1、4.2、4.3、4.4、4.5を示す斜視図である。FIG. 2 shows a perspective view of five gas distribution bodies 4.1, 4.2, 4.3, 4.4, 4.5 arranged one above the other and forming the gas inlet member 2. FIG. 図3は、ガス入口部材の図である。FIG. 3 is a diagram of the gas inlet member. 図4は、ガス入口部材の第2の例示的実施形態を図1と同様に示している。FIG. 4 shows a second exemplary embodiment of the gas inlet member similar to FIG. 図5は、図4のV断面の拡大図である。FIG. 5 is an enlarged view of the V cross section in FIG. 4. 図6は、図4のラインVI-VIの断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view taken along line VI-VI in FIG. 図7は、本発明の第2の例示的実施形態のガス入口部材である。FIG. 7 is a gas inlet member according to a second exemplary embodiment of the present invention. 図8は、ガス入口部材のさらなる例示的実施形態の図5と同様の図である。FIG. 8 is a view similar to FIG. 5 of a further exemplary embodiment of a gas inlet member. 図9は、ガス入口部材のさらなる例示的実施形態の図5と同様の図である。FIG. 9 is a view similar to FIG. 5 of a further exemplary embodiment of a gas inlet member.

図1は、CVDリアクタの構成を実質的に概略的に示しており、そのプロセスチャンバ20内でCVD堆積プロセスを行うことができる。その際、複数の基板21上に、特に半導体層を堆積することができる。基板21は、III-V族化合物、シリコン、サファイア、又は他の適切な材料から作製されている。基板上に、IV族半導体、III-V族半導体、又はII-VI族半導体の元素で構成された1又は複数の層を堆積することができる。ガス入口部材2を通して、例えばH、又は希ガスである搬送ガスを用いて、様々なプロセスガスがプロセスチャンバ20内に導入される。その場合、プロセスガスは、V族半導体の水素化物、IV族半導体若しくはIV族半導体の有機金属化合物、又はIII族半導体を含むことができる。基板21を担持するコーティングされたグラファイトなどからなるサセプタ19が、下方から加熱装置24によりプロセス温度に加熱されることによって、ガス入口部材を用いてプロセスチャンバ20の中央に供給されたプロセスガスが、中心の周りに円形に配置された基板の表面の上で熱分解することにより、特に単結晶層を形成する。プロセスチャンバ20を径方向に通過して流れるプロセスガスは、サセプタ19を取り囲むガス出口22を通ってプロセスチャンバ20を出る。ガス出口22は図示しない吸引ポンプに接続されている。 FIG. 1 shows substantially schematically the configuration of a CVD reactor in which a process chamber 20 can carry out CVD deposition processes. In this case, in particular semiconductor layers can be deposited on a plurality of substrates 21 . Substrate 21 is made of III-V compounds, silicon, sapphire, or other suitable materials. One or more layers composed of elements of group IV semiconductors, group III-V semiconductors, or group II-VI semiconductors can be deposited on the substrate. Through the gas inlet member 2, various process gases are introduced into the process chamber 20 using a carrier gas, for example H 2 or a noble gas. In that case, the process gas may contain a hydride of a group V semiconductor, a group IV semiconductor or an organometallic compound of a group IV semiconductor, or a group III semiconductor. A susceptor 19 made of coated graphite or the like carrying a substrate 21 is heated from below to a process temperature by a heating device 24, so that a process gas is supplied to the center of the process chamber 20 using a gas inlet member. In particular, a single crystal layer is formed by pyrolysis on the surface of a substrate arranged circularly around the centre. Process gas flowing radially through the process chamber 20 exits the process chamber 20 through a gas outlet 22 surrounding the susceptor 19 . The gas outlet 22 is connected to a suction pump (not shown).

サセプタ19は、支持管33によって支持されている支持ディスク32上に載置されている。図示しない手段を用いて、図1に概略的にのみ示すサセプタ19が軸の周りで回転させることができる。 The susceptor 19 rests on a support disk 32 which is supported by a support tube 33. By means of means not shown, the susceptor 19, which is shown only schematically in FIG. 1, can be rotated about an axis.

符号34は、加熱装置24とサセプタ19との間の拡散バリアを示す。 Reference numeral 34 indicates a diffusion barrier between the heating device 24 and the susceptor 19.

リアクタハウジング1の内部にはプロセスチャンバ天井23があり、それを通って固定部3がプロセスチャンバ20内に突出している。金属製、特にステンレス鋼製とすることができる固定部3に、ガス入口部材2が固定されている。 Inside the reactor housing 1 there is a process chamber ceiling 23 through which the fixing part 3 projects into the process chamber 20 . A gas inlet member 2 is fastened to a fastening part 3 which can be made of metal, in particular stainless steel.

ガス入口部材2は、金属製、特にステンレス鋼製とすることができる。しかしながら、好ましくは、ガス入口部材2は石英製とされる。ガス入口部材2は、金属製、特に非鉄金属又はステンレス鋼製とすることができる。しかしながら、好ましくは、ガス入口部材2は、セラミック材料製であり、特に好ましくは石英製である。 The gas inlet member 2 may be made of metal, in particular stainless steel. However, preferably, the gas inlet member 2 is made of quartz. The gas inlet member 2 may be made of metal, in particular a non-ferrous metal or stainless steel. However, preferably, the gas inlet member 2 is made of a ceramic material, in particular quartz.

図1に示したガス入口部材2では、ガス出口開口を有するガス入口部材2の下部が、サセプタ19の凹部25に嵌まり込んでいる。フランジ部36を形成するガス入口部材2の上部は、下部領域と材料的に一体に接続することができる。ガス入口部材2の中央を通って、パージチャネル17’を形成する貫通孔が延在している。符号35は、固定孔を概略的に示しており、その固定孔35を用い、固定孔35を貫通する螺子によってガス入口部材2を支持部材上に固定することができる。 In the gas inlet member 2 shown in FIG. 1, the lower part of the gas inlet member 2 having the gas outlet opening is fitted into the recess 25 of the susceptor 19. The upper part of the gas inlet member 2 forming the flange portion 36 can be materially connected integrally with the lower region. Extending through the center of the gas inlet member 2 is a through hole forming a purge channel 17'. Reference numeral 35 schematically indicates a fixing hole, with which the gas inlet member 2 can be fixed on the support member by means of a screw passing through the fixing hole 35.

図4に示す例示的実施形態では、下部3”と上部3’”とを有する固定部3が示されている。しかしながらここで、下部3”は、ガス入口部材2と材料的に一体の部品とすることもできる。ここで、固定孔35内に、上部3’”の螺子孔にねじ込まれる固定螺子が示されている。 In the exemplary embodiment shown in FIG. 4, a fixing part 3 is shown having a lower part 3" and an upper part 3'". Here, however, the lower part 3" can also be a materially integral part of the gas inlet member 2. Here, in the fixing hole 35, a fixing screw is shown which is screwed into a threaded hole in the upper part 3'".

固定部3は、実質的に平坦な下向きの、サセプタ19に向いた固定面3’を有する。固定面3’の中央領域には、例示的実施形態として5つの中心周りに配置されたガスチャネルを有し、それらは、ガス入口部材2のガス入口チャネル9.1、9.2、9.3、9.4、9.5とそれぞれ接続されている。ガス入口チャネル9.1、9.2、9.3、9.4、9.5は、固定孔27を取り囲み、その中にはナット28が回転固定されて取り付けられており、そのナット28はスプリング29上で支持されている。ナット28には固定螺子30の螺子山がねじ込まれ、その頭部は、特に石英製のベースプレート31上で支持されている。サセプタ19の凹部25に載置されたベースプレート31と、固定部3の固定面3’との間には、5つの円盤状のガス分配体4.1、4.2、4.3、4.4及び4.5があり、それらは実質的に同じ形状であるが、中央部15の形状に関しては互いに異なっている。ベースプレート31もまた、セラミック材料製、非鉄金属製とすることができ、そして特にステンレス鋼製とすることができる。互いに上下に配置されたガス分配体4.1~4.5は、それぞれ異なる目的のために用いられる。2つの上側のガス分配体4.1、4.2により、プロセスチャンバ20の清浄化のためのClをプロセスチャンバ20に供給することができる。下側のガス分配体4.3~4.5により、プロセスガスをプロセスチャンバ20に供給することができる。 The fixing part 3 has a substantially flat downward fixing surface 3' facing the susceptor 19. The central region of the fixing surface 3' has in the exemplary embodiment five centrally arranged gas channels, which are the gas inlet channels 9.1, 9.2, 9. 3, 9.4, and 9.5, respectively. The gas inlet channels 9.1, 9.2, 9.3, 9.4, 9.5 surround a fixed hole 27 in which a nut 28 is rotatably mounted, the nut 28 It is supported on a spring 29. The screw thread of a fixing screw 30 is screwed into the nut 28, the head of which is supported on a base plate 31, in particular made of quartz. Five disc-shaped gas distributors 4.1, 4.2, 4.3, 4. 4 and 4.5, which have substantially the same shape but differ from each other with respect to the shape of the central portion 15. The base plate 31 can also be made of a ceramic material, of a non-ferrous metal, and in particular of stainless steel. The gas distribution bodies 4.1 to 4.5 arranged one above the other serve different purposes. The two upper gas distribution bodies 4.1, 4.2 make it possible to supply the process chamber 20 with Cl 2 for cleaning the process chamber 20. Process gases can be supplied to the process chamber 20 by means of the lower gas distribution bodies 4.3 to 4.5.

図示しないシールにより、最上位置に配置されたガス分配体4.1の上縁が、固定面3’に対して封止される。図4に3”で示された部分は、シールアダプタを形成する。 A seal (not shown) seals the upper edge of the gas distribution body 4.1 arranged in the uppermost position against the fixing surface 3'. The portion marked 3'' in Figure 4 forms the seal adapter.

図2に示されたガス分配体/部4.1、4.2、4.3、4.4及び4.5は、それぞれ円板状のベースプレートを有し、そのベースプレートは分離ベース11を形成しており、それにより、上下に配置されたガス分配体4.1、4.2、4.3、4.4及び4.5が互いに分離される。 The gas distributors/parts 4.1, 4.2, 4.3, 4.4 and 4.5 shown in FIG. 2 each have a disk-shaped base plate that forms a separation base 11, by which the gas distributors 4.1, 4.2, 4.3, 4.4 and 4.5 arranged above and below are separated from each other.

分離ベース11の円形の縁に円形リング状のガス分配壁6が延在しており、そのガス分配壁6は、複数の均一に分布して配置されたガス通過孔13を有する。それらのガス通過孔13は、3mm未満の直径、特に1mm未満の直径を有する。径方向に延在するガス通過孔13は、それぞれ1つのガス出口開口7に開口する。(図上の軸に関して)ガス入口部材2の軸方向に計測したガス分配体4.1、4.2、4.3、4.4、4.5の高さは、5mm~2cmの間にあるようにできる。(図上の軸に関して)径方向に延びるガス分配壁6の幅も同様に、0.5cm~2cmの範囲にあるようにできる。しかしながら、ガス分配壁6の壁の厚さは、0.5cmより小さくすることもでき、特に1mmとすることができる。 A circular ring-shaped gas distribution wall 6 extends on the circular edge of the separation base 11 and has a plurality of evenly distributed gas passage holes 13 . These gas passage holes 13 have a diameter of less than 3 mm, in particular less than 1 mm. The radially extending gas passage holes 13 each open into one gas outlet opening 7 . The height of the gas distributors 4.1, 4.2, 4.3, 4.4, 4.5 measured in the axial direction of the gas inlet member 2 (with respect to the axis in the figure) is between 5 mm and 2 cm. It can be done as it is. The width of the radially extending gas distribution wall 6 (with respect to the axis in the figure) can likewise lie in the range from 0.5 cm to 2 cm. However, the wall thickness of the gas distribution wall 6 can also be less than 0.5 cm, in particular 1 mm.

ガス分配壁6は、中央部15の周りに延在するガス分配室8を取り囲んでいる。ガス分配室8は、例示的実施形態では、3つのリング形状部分8’、8”、8’”に分離されている。ガス分配室8の第1の部分8’は、ガス分配壁6からフローバリア12まで延在しており、そのフローバリア12はガス分配壁6と同心状に配置されている。フローバリア12により囲まれたガス分配室8の部分8’の径方向内側には、同様にガス分配壁6と同心状に延在する第2のフローバリア12’が延在し、そのフローバリア12’はガス分配室8の部分8’”を取り囲み、その部分8’”は中央部15に隣接している。フローバリア12、12’は、ガス分配壁6と同じ高さを有し、そして例示的実施形態では同じ径方向幅を有する。2つの隣り合うフローバリア12、12’同士の間又は中央部15とフローバリア12’との間又はフローバリア12とガス分配壁6との間の距離は、フローバリア12、12’又はガス分配壁6の壁の厚さよりも大きい。ガス分配室8の部分8’、8”、8’”の径方向幅は、特に、1cmより大きい。フローバリア12、12’の壁の厚さは、異なり得る。その壁の厚さは、フローバリア12、12’同士の間の空間8’、8”、8’”の径方向長さよりも大きくすることができる。ガス分配室8の部分8’、8”、8’”の径方向幅も5mmより小さくすることができる。 The gas distribution wall 6 surrounds the gas distribution chamber 8, which extends around the central portion 15. The gas distribution chamber 8 is separated in the exemplary embodiment into three ring-shaped portions 8', 8", 8'". The first portion 8' of the gas distribution chamber 8 extends from the gas distribution wall 6 to the flow barrier 12, which is arranged concentrically with the gas distribution wall 6. Radially inward of the portion 8' of the gas distribution chamber 8 surrounded by the flow barrier 12 extends a second flow barrier 12', which also extends concentrically with the gas distribution wall 6, which surrounds the portion 8'" of the gas distribution chamber 8, which portion 8'" is adjacent to the central portion 15. The flow barriers 12, 12' have the same height as the gas distribution wall 6 and, in the exemplary embodiment, the same radial width. The distance between two adjacent flow barriers 12, 12' or between the central portion 15 and the flow barrier 12' or between the flow barrier 12 and the gas distribution wall 6 is greater than the wall thickness of the flow barrier 12, 12' or the gas distribution wall 6. The radial width of the portions 8', 8", 8'" of the gas distribution chamber 8 is in particular greater than 1 cm. The wall thickness of the flow barriers 12, 12' can be different. The wall thickness can be greater than the radial length of the space 8', 8", 8'" between the flow barriers 12, 12'. The radial width of the portions 8', 8", 8'" of the gas distribution chamber 8 can also be less than 5 mm.

図9に示された例示的実施形態では、リング形状のフローバリア12、12’が、ガス分配壁6に直接隣接してさえいる。 In the exemplary embodiment shown in FIG. 9, the ring-shaped flow barrier 12, 12' is even directly adjacent to the gas distribution wall 6.

図2に示された例示的実施形態では、リング形状のフローバリア12、12’が、周方向に均一に分布して配置されたガス通過孔14、14’を有する。ガス通過孔14、14’の直径は、ガス通過孔13の有するそれと同じとすることができる。しかしながら、内側のフローバリア12’のガス通過孔14’が、外側のフローバリア12のガス通過孔14よりも小さい直径を有すること、及び、ガス分配壁6のガス通過孔13が、フローバリア12のガス通過孔14よりも大きい直径を有することも提供される。フローバリア12、12’は、ガス分配室8の上流部分と下流部分との間に圧力差を生じさせる。 In the exemplary embodiment shown in FIG. 2, the ring-shaped flow barrier 12, 12' has gas passage holes 14, 14' arranged uniformly distributed in the circumferential direction. The diameter of the gas passage holes 14, 14' can be the same as that of the gas passage holes 13. However, it is also provided that the gas passage holes 14' of the inner flow barrier 12' have a smaller diameter than the gas passage holes 14 of the outer flow barrier 12 and that the gas passage holes 13 of the gas distribution wall 6 have a larger diameter than the gas passage holes 14 of the flow barrier 12. The flow barriers 12, 12' create a pressure difference between the upstream and downstream parts of the gas distribution chamber 8.

フローバリア12、12’のガス通過孔14、14’が、互いにオフセットしておりかつ互いに整列していないことが、特に提供される。同じことが、フローバリア12のガス通過孔14と、ガス分配壁6のガス通過孔13にも適用される。ガス通過孔14は、ガス通過孔13とオフセットして延在しかつ整列していない。 It is in particular provided that the gas passage holes 14, 14' of the flow barriers 12, 12' are offset from one another and are not aligned with one another. The same applies to the gas passage holes 14 of the flow barrier 12 and the gas passage holes 13 of the gas distribution wall 6. The gas passage holes 14 extend offset from and are not aligned with the gas passage holes 13.

中央部15は台座として形成され、かつ、フローバリア12、12’又はガス分配壁6と同じ軸方向高さを有することによって、フローバリア12、12’及びガス分配壁6の上面が同じ平面内に位置し、その面内に台座15の主面も延在する。 The central portion 15 is formed as a pedestal and has the same axial height as the flow barrier 12, 12' or the gas distribution wall 6, so that the upper surfaces of the flow barrier 12, 12' and the gas distribution wall 6 lie in the same plane, within which the main surface of the pedestal 15 also extends.

各台座は開口10を有しており、それを介して、各ガス分配体4.1、4.2、4.3、4.4、4.5に割り当てられたガス入口チャネル9.1、9.2、9.3、9.4、9.5が、ガス分配室8の径方向内側に位置する部分に開口する。開口10は、分離ベース11の上面から、その上のガス分配体の分離ベース11の下面まで延在することができる。 Each pedestal has an opening 10 through which the gas inlet channels 9.1, 9.2, 9.3, 9.4, 9.5 assigned to each gas distributor 4.1, 4.2, 4.3, 4.4, 4.5 open into a radially inner portion of the gas distribution chamber 8. The openings 10 can extend from the upper surface of the separation base 11 to the lower surface of the separation base 11 of the gas distributor above it.

図4に示された例示的実施形態では、最上位置に配置され固定面3’に直接接続されたガス分配体4.1が、固定孔17の周りに周方向に配置された4つの貫通孔16を有し、それらの貫通孔16は、それぞれガス入口チャネル9.2、9.3、9.4、9.5に割り当てられている。最上のガス分配体/部4.1に割り当てられたガス入口チャネル9.1は、整流壁18がその前に位置する開口10に開口する。 In the exemplary embodiment shown in FIG. 4, the gas distributor 4.1, which is located at the top position and directly connected to the fixed surface 3', has four through holes 16 arranged circumferentially around the fixed hole 17, which are assigned to the gas inlet channels 9.2, 9.3, 9.4, 9.5, respectively. The gas inlet channel 9.1 assigned to the top gas distributor/part 4.1 opens into an opening 10 in front of which a straightening wall 18 is located.

図1に示された例示的実施形態では、最上位置に配置されたガス分配体4.1の上面が、複数のガス供給導管5がその中に延在するフランジ部36と材料的に一体に接続されている。 In the exemplary embodiment shown in FIG. 1, the upper surface of the gas distribution body 4.1 arranged in the uppermost position is materially integral with a flange portion 36 into which a plurality of gas supply conduits 5 extend. It is connected.

上から見て第2のガス分配体4.2は、3つの貫通孔16のみを有し、その各々がガス入口チャネル9.3、9.4及び9.5に属する。ガス入口チャネル9.2は、ここで同様に整流壁18がその前に位置する開口10に開口し、その開口10は、ガス分配体4.1の開口10に対して周方向にオフセットして配置されている。 Viewed from above, the second gas distributor 4.2 has only three through holes 16, each of which belongs to a gas inlet channel 9.3, 9.4 and 9.5. The gas inlet channel 9.2 here also opens into an opening 10 in front of which a straightening wall 18 is located, the opening 10 being circumferentially offset with respect to the opening 10 of the gas distributor 4.1.

ガス分配体4.2の下側に配置されたガス分配体4.3は、なお2つの貫通孔16のみを有し、それらはガス入口チャネル9.4及び9.5に割り当てられている。ガス入口チャネル9.3は、ここで開口10に開口し、その開口10は、ガス分配体4.2の開口10に対してオフセットして配置されている。 The gas distributor 4.3 arranged below the gas distributor 4.2 still has only two through holes 16, which are assigned to the gas inlet channels 9.4 and 9.5. The gas inlet channel 9.3 opens here into an opening 10, which opening 10 is arranged offset with respect to the opening 10 of the gas distributor 4.2.

ガス分配体4.3の下側に配置されたガス分配体4.4は、1つの貫通孔16のみを有し、それはガス入口チャネル9.5に割り当てられている。ガス入口チャネル9.4は、ここで開口10に開口し、その開口は、ガス分配体4.3の開口10に対して周方向にオフセットして配置されている。 The gas distributor 4.4, which is arranged below the gas distributor 4.3, has only one through hole 16, which is assigned to the gas inlet channel 9.5. The gas inlet channel 9.4 here opens into an opening 10, which is arranged circumferentially offset with respect to the opening 10 of the gas distributor 4.3.

最下位置に配置されたガス分配体4.5には貫通孔16がない。最下位置に配置されたガス分配体4.5の中央部15において、ガス入口チャネル9.5が、再び周方向にオフセットして配置された開口10に開口する。 The gas distributor 4.5 located in the lowest position does not have through holes 16. In the central part 15 of the gas distributor 4.5 located in the lowest position, the gas inlet channel 9.5 opens into an opening 10 that is again arranged offset in the circumferential direction.

全てのガス分配体4.1~4.5の開口10は、ガス入口部材2の図上の軸に関して異なる方位にて開口する。 The openings 10 of all gas distributors 4.1 to 4.5 open in different orientations with respect to the illustrated axis of the gas inlet member 2.

最下位置に配置されたガス分配体/部4.5の下側には、固定螺子30の螺子頭部を受容するための凹部を具備するベースプレート31がある。 At the underside of the gas distributor/part 4.5, which is located in the lowest position, is a base plate 31 having a recess for receiving the screw head of the fixing screw 30.

ガス入口部材2が、固定螺子30を緩めるだけで固定部3から取り外し可能であることが有利と考えられる。 It may be advantageous if the gas inlet member 2 is removable from the fixing part 3 by simply loosening the fixing screw 30.

個々のガス分配体4.1、4.2、4.3、4.4及び4.5のいずれもが、石英ブランクから「固体から」機械加工できることがさらに有利と考えられる。そして、材料的に一体に互いに接続されたガス分配体4.1、4.2、4.3、4.4及び4.5を備えたガス入口部材2全体を、単一のブランクから機械加工できることもさらに有利と考えられる。よって、ガス分配体4.1、4.2、4.3、4.4及び4.5は、材料的に一体に互いに接続されたガス入口部材2のガス分配部である。 It is considered further advantageous that each of the individual gas distributors 4.1, 4.2, 4.3, 4.4 and 4.5 can be machined "from solid" from a quartz blank. The entire gas inlet member 2 with the gas distribution bodies 4.1, 4.2, 4.3, 4.4 and 4.5 materially connected to one another in one piece is then machined from a single blank. It is also considered advantageous to be able to do so. The gas distribution bodies 4.1, 4.2, 4.3, 4.4 and 4.5 are thus gas distribution parts of the gas inlet member 2 which are integrally connected to one another in material terms.

ガス入口部材2の製造のために、上述したSLEを用いることが好ましい。その場合、高度に集光しかつ超短パルス化したレーザービームを用いて、あたかも書き込むように石英ブランクの体積領域を材料変性させている。これらの体積領域は、ガス通過孔13、ガス通過孔14及び14’、ガス分配室8の部分8’、8”、8’”、ガス入口チャネル9.1、9.2、9.3、9.4、9.5、それらの開口10、及び固定孔17である。材料が変性させられた後、エッチング液を用いて変性した材料が石英体から除去される。図1に示されたガス入口部材2の例示的実施形態では、SLEプロセスを用いてブランクから全体を製造することができる。 For the manufacture of the gas inlet member 2, the above-mentioned SLE is preferably used. In that case, a highly focused and ultrashort-pulsed laser beam is used to material-modify volumetric regions of a quartz blank as if written. These volumetric regions are the gas passage holes 13, the gas passage holes 14 and 14', the parts 8', 8", 8'" of the gas distribution chamber 8, the gas inlet channels 9.1, 9.2, 9.3, 9.4, 9.5, their openings 10, and the fixing holes 17. After the material has been modified, the modified material is removed from the quartz body using an etching solution. The exemplary embodiment of the gas inlet member 2 shown in FIG. 1 can be manufactured entirely from a blank using the SLE process.

この製造方法は、組み合わされる部品を最小化することも特に有利と考えられる This manufacturing method is also considered particularly advantageous in that it minimizes the number of parts that are combined.

図7に示された例示的実施形態は、2つの互いに上下に配置されたガス分配室8を有するガス入口部材2であり、その場合、ガス分配室8が、フローバリア12により2つの部分に、すなわち1つの上流部分8”と1つの下流部分8’に分離されている。しかしながら、ガスチャネルにより各々に供給することができる数個のガス分配室を互いに上下に配置することもできる。ガス入口チャネル9.1、9.2は、各ガス分配室8に開口する。実質的に円筒体のガス入口部材2は、その円筒面上にガス通過孔13、14、14’を有し、それによりガス分配壁6を形成する。2つのガス分配室8は、分離ベース11により互いに分離されている。ベースプレート31は、下側のガス分配室8のベースを形成する。 7 shows an exemplary embodiment of a gas inlet member 2 with two gas distribution chambers 8 arranged one above the other, which are separated by a flow barrier 12 into two parts, i.e. one upstream part 8" and one downstream part 8'. However, it is also possible to arrange several gas distribution chambers one above the other, which can each be supplied by a gas channel. A gas inlet channel 9.1, 9.2 opens into each gas distribution chamber 8. The substantially cylindrical gas inlet member 2 has gas passage holes 13, 14, 14' on its cylindrical surface, thereby forming a gas distribution wall 6. The two gas distribution chambers 8 are separated from each other by a separating base 11. A base plate 31 forms the base of the lower gas distribution chamber 8.

ガス入口部材2は、一体の石英部品からなる。空洞は、SLEプロセスを用いて作製される。 The gas inlet member 2 is made of a single piece of quartz. The cavity is fabricated using an SLE process.

図8は、ガス入口部材のさらなる変形形態を示し、それによれば、フローバリア12が、ガス分配壁6よりも低い高さを有する。分離ベース11の下面とリング状のフローバリア12の上面との間に、ガス通過チャネル14”が形成される。これは周方向の間隙である。しかしながら、図示しない変形形態では、この間隙は、ウェブにより方位に関して分割されてもよい。 Figure 8 shows a further variant of the gas inlet member, according to which the flow barrier 12 has a lower height than the gas distribution wall 6. Between the lower surface of the separation base 11 and the upper surface of the ring-shaped flow barrier 12, a gas passage channel 14" is formed. This is a circumferential gap. In a variant not shown, however, this gap may also be divided azimuthally by webs.

図9に示された例示的実施形態では、フローバリア12”が、ガス分配壁6に直接隣接している。この例示的実施形態では、小さい断面をもつガス通過孔14が、ガス出口開口7へと延在するより大きい断面をもつガス通過孔13に開いている。 In the exemplary embodiment shown in FIG. 9, the flow barrier 12″ is directly adjacent to the gas distribution wall 6. In this exemplary embodiment, the gas passage hole 14 with a small cross section opens into the gas passage hole 13 with a larger cross section that extends to the gas outlet opening 7.

例示的実施形態に例示されたフローバリア12、12’、12”は、圧力障壁を形成する。ガス入口チャネル9.1~9.5の開口10は、ガス分配壁6の延在方向に対し偏心して配置されている。したがって、開口とガス通過孔13との間のフロー距離は、様々である。開口10の偏心配置によりガス出口開口7からプロセスチャンバ20に入るガスフローが不均一となるのを回避するために、ガス分配室8の内側がガス分配室8の外側よりも高圧力を生じると共にこの過圧が十分に大きいように、そして、フローバリア12、12’、12”がプロセスチャンバ20へのプロセスガスフローを均一化するように、ガス通過孔14、14’、14”の寸法が規定されている。言い換えるならば、単位面積当たり同じ量のガスが、円筒外側面により形成されたガス出口面全体からプロセスチャンバに流入する。 The flow barriers 12, 12', 12'' illustrated in the exemplary embodiment form a pressure barrier. The openings 10 of the gas inlet channels 9.1 to 9.5 are The flow distance between the aperture and the gas passage hole 13 is eccentrically arranged.The flow distance between the aperture and the gas passage hole 13 therefore varies.The eccentric arrangement of the aperture 10 results in non-uniform gas flow entering the process chamber 20 from the gas outlet aperture 7. In order to prevent The gas passage holes 14, 14', 14'' are dimensioned to equalize the process gas flow into the chamber 20. In other words, the same amount of gas per unit area is formed by the outer cylindrical surface. The gas enters the process chamber through the entire exit surface.

上述したことは、本願が対象とする発明を全体的に説明することを意図したものであり、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発展させるものであり、これらの特徴の組み合わせのうち、2つ以上又はすべてを組み合わせることも可能である。 The foregoing is intended to generally describe the invention that is the subject of this application, and which independently advances the prior art by at least the following combinations of features: It is also possible to combine two or more of them or all of them.

ガス入口チャネル9.1、9.2、9.3、9.4、9.5とガス分配壁6との間の少なくとも1つのガス分配室8に、1又は複数のガス通過孔14、14’を有する少なくとも1つの第1のフローバリア12、12’が延在することを特徴とするガス入口装置。 A gas inlet device characterized in that at least one first flow barrier 12, 12' having one or more gas passage holes 14, 14' extends into at least one gas distribution chamber 8 between the gas inlet channel 9.1, 9.2, 9.3, 9.4, 9.5 and the gas distribution wall 6.

フローバリア12、12’が、ガス入口チャネル9.1、9.2、9.3、9.4、9.5の開口10を有する中央部15を取り囲むことを特徴とするガス入口装置。 A gas inlet device characterized in that the flow barriers 12, 12' surround a central portion 15 having openings 10 for the gas inlet channels 9.1, 9.2, 9.3, 9.4, 9.5.

少なくとも2つのフローバリア12、12’がフロー方向に互いに前後に配置され、その場合、それらの少なくとも2つのフローバリア12、12’及び特にガス分配壁6が、中央部15を中心として同心状に配置されていることを特徴とするガス入口装置。 At least two flow barriers 12, 12' are arranged one after the other in the flow direction, in which case the at least two flow barriers 12, 12' and in particular the gas distribution wall 6 are arranged concentrically about the central part 15. A gas inlet device characterized in that:

少なくとも1つのフローバリア12、12’が、ガス分配室8を上流部分8”、8’”と下流部分8’、8”に分離すること、又は、フローバリア12”が、ガス出口開口7に開口するより大きな断面をもつ、ガス分配壁6のガス通過孔13に直接隣接するガス通過チャネル14”を有することを特徴とするガス入口装置。 At least one flow barrier 12, 12' separates the gas distribution chamber 8 into an upstream part 8", 8'" and a downstream part 8', 8", or a flow barrier 12" connects the gas outlet opening 7. Gas inlet device characterized in that it has a gas passage channel 14'' directly adjacent to the gas passage hole 13 of the gas distribution wall 6, which has a larger open cross section.

各ガス分配レベルが円盤状のガス分配部4.1、4.2、4.3、4.4、4.5として形成され、その場合、ガス分配壁6が分離ベース11の縁と少なくともシール接触にて接続され、かつ、ガス入口チャネル9.1、9.2、9.3、9.4、9.5の開口10を有する中央部15が分離ベース11から起立し、その場合、ガス分配部4.2、4.3、4.4、4.5の中央部15の上向きの主面15’が、上側のガス分配部4.1、4.2、4.3、4.4の分離ベース11の下面と面一に位置するか又は接続されており、かつ、上側のガス分配部4.1、4.2、4.3、4.4の中央部15の貫通孔16が、下側のガス分配部4.2、4.3、4.4、4.5のガス入口チャネル9.2、9.3、9.4、9.5の開口10と流体連通しかつ上側の主面15’に開いていることを特徴とするガス入口装置。 Each gas distribution level is formed as a disk-shaped gas distribution section 4.1, 4.2, 4.3, 4.4, 4.5, in which the gas distribution wall 6 is connected at least in sealing contact with the edge of the separation base 11 and a central section 15 having openings 10 for the gas inlet channels 9.1, 9.2, 9.3, 9.4, 9.5 stands up from the separation base 11, in which the upwardly facing main surface 15' of the central section 15 of the gas distribution sections 4.2, 4.3, 4.4, 4.5 , is flush with or connected to the underside of the separation base 11 of the upper gas distribution section 4.1, 4.2, 4.3, 4.4, and the through hole 16 in the central part 15 of the upper gas distribution section 4.1, 4.2, 4.3, 4.4 is in fluid communication with the opening 10 of the gas inlet channel 9.2, 9.3, 9.4, 9.5 of the lower gas distribution section 4.2, 4.3, 4.4, 4.5 and opens to the upper main surface 15'.

分離ベース11が、中央部15及び/又はガス分配壁6と材料的に一体に接続されていることを特徴とするガス入口装置。 A gas inlet device characterized in that the separation base 11 is materially integrally connected to the central portion 15 and/or the gas distribution wall 6.

中央部15が台座により形成されていることを特徴とするガス入口装置。 A gas inlet device characterized in that the central part 15 is formed by a pedestal.

各ガス分配レベルが、円盤状のガス分配部4.1、4.2、4.3、4.4、4.5により形成され、かつ、ガス入口部材2全体を貫通して延在する孔17、17’が設けられていることを特徴とするガス入口装置。 Each gas distribution level is formed by a disc-shaped gas distribution part 4.1, 4.2, 4.3, 4.4, 4.5 and a hole extending through the entire gas inlet member 2. A gas inlet device characterized in that 17, 17' are provided.

孔17が、ガス入口部材2を固定部3に固定するための固定孔を形成すること、又は、孔17がパージチャネル17’を形成することを特徴とするガス入口装置。 A gas inlet device characterized in that the hole 17 forms a fixing hole for fixing the gas inlet member 2 to the fixing part 3, or the hole 17 forms a purge channel 17'.

互いに上下に配置された円盤状のガス分配部4.1、4.2、4.3、4.4、4.5が、特に、材料的に一体又は材質的に均一に互いに接続されたガス分配体であることを特徴とするガス入口装置。 Disk-shaped gas distribution parts 4.1, 4.2, 4.3, 4.4, 4.5 arranged one above the other are in particular connected to one another in a materially integral or materially uniform manner. A gas inlet device characterized in that it is a distributor.

ガス入口チャネル9.1、9.2、9.3、9.4、9.5が、中央部15を通る横断面において互いに隣り合って位置し、かつ、互いに異なるガス入口チャネル9.1、9.2、9.3、9.4、9.5の開口10が中央部15を中心とする周方向に互いにオフセットして配置されていることを特徴とするガス入口装置。 gas inlet channels 9.1, 9.2, 9.3, 9.4, 9.5 located next to each other in a cross section through the central part 15 and different from each other; Gas inlet device characterized in that the openings 10 of 9.2, 9.3, 9.4, 9.5 are arranged offset from each other in the circumferential direction about the central part 15.

ガス入口チャネル9.1、9.2、9.3、9.4、9.5が、中央の固定孔17の周りに配置されていることを特徴とするガス入口装置。 A gas inlet device characterized in that the gas inlet channels 9.1, 9.2, 9.3, 9.4, 9.5 are arranged around a central fixing hole 17.

ガス入口部材が石英製であること、及び、材料的に一体のガス分配体/部4.1、4.2、4.3、4.4、4.5又は材料的に一体のガス入口部材が、選択的レーザー誘起エッチングにより作製され、その場合、集光したレーザービームの焦点で材料の変性が行われ、かつ、変性した材料がエッチング液により除去されることを特徴とするガス入口装置。 A gas inlet device characterized in that the gas inlet member is made of quartz and that the materially integral gas distributor/part 4.1, 4.2, 4.3, 4.4, 4.5 or the materially integral gas inlet member is produced by selective laser-induced etching, in which modification of the material takes place at the focus of a focused laser beam and the modified material is removed by an etching solution.

ガス分配体4.1、4.2、4.3、4.4、4.5又は複数のガス分配部4.1、4.2、4.3、4.4、4.5を有するガス入口部材2が、それぞれ選択的レーザー誘起エッチングにより一体的に作製されることを特徴とする方法。 A method characterized in that the gas inlet member 2 having the gas distributor 4.1, 4.2, 4.3, 4.4, 4.5 or a plurality of gas distributor sections 4.1, 4.2, 4.3, 4.4, 4.5, respectively, is integrally produced by selective laser-induced etching.

開口10から出て来るプロセスガスフローが、個々のガス通過孔13までの異なる長さのフロー距離をカバーするように、かつ、ガス分配室8内の少なくとも1つのフローバリア12、12’、12”が、ガス出口開口7から出るプロセスガスを均一にするように、開口10がガス分配室8内に配置されていることを特徴とする方法。 At least one flow barrier 12 , 12 ′, 12 in the gas distribution chamber 8 is arranged such that the process gas flow emerging from the opening 10 covers different lengths of flow distance to the individual gas passage holes 13 . ” is characterized in that the openings 10 are arranged in the gas distribution chamber 8 so as to homogenize the process gas exiting the gas outlet openings 7.

開示された全ての特徴は、(それ自体のみでなく、互いに組み合わされて)本発明に不可欠である。関連/添付された優先権書類(先行出願のコピー)の開示内容も、これらの書類の特徴を本出願の請求項に含めることを目的として、本出願の開示に完全に含まれる。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おいて明らかに省略可能であるか、又は技術的に同等の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幾つかのものが実装されない設計形態に関する。
All features disclosed are essential to the invention (not only on their own, but also in combination with each other). The disclosure content of related/attached priority documents (copies of earlier applications) is also fully included in the disclosure of this application for the purpose of including the features of these documents in the claims of this application. The dependent claims feature an independent and inventive further development of the prior art even without the features of the cited claims, in particular for filing a divisional application on the basis of these claims. The invention specified in each claim may additionally have one or more features specified in the foregoing description, particularly those provided with reference signs and/or identified in the description of the signs.
The invention also provides, in particular, that some of the features mentioned in the foregoing description, insofar as they are obviously optional in the respective intended use or can be replaced by other technically equivalent means. Regarding the design form in which is not implemented.

1 CVDリアクタ
2 ガス入口部材
3 固定部
3’ 固定面
4.1、4.2、4.3、4.4、4.5 ガス分配体/部
5 ガス供給導管
6 ガス分配壁
7 ガス出口開口
8 ガス分配室
8’、8” 下流部分
8’” 上流部分
9.1、9.2、9.3、9.4、9.5 ガス入口チャネル
10 開口
11 分離ベース
12、12’ フローバリア
13 ガス通過孔
14、14’ ガス通過孔
14” ガス通過チャネル
15 中央部、台座
15’ 主面
16 貫通孔
17 固定孔
17’ パージチャネル
18 整流壁
19 サセプタ
20 プロセスチャンバ
21 基板
22 ガス出口
23 プロセスチャンバ天井
24 加熱装置
25 凹部
26 ガス出口開口
27 固定孔
28 ナット
29 スプリング
30 固定螺子
31 ベースプレート
32 支持ディスク
33 支持管
34 拡散バリア
35 固定孔
36 フランジ部
1 CVD reactor 2 Gas inlet member 3 Fixed part 3' Fixed surface 4.1, 4.2, 4.3, 4.4, 4.5 Gas distribution body/part 5 Gas supply conduit 6 Gas distribution wall 7 Gas outlet opening 8 Gas distribution chamber 8', 8" Downstream section 8'" Upstream section 9.1, 9.2, 9.3, 9.4, 9.5 Gas inlet channel 10 Opening 11 Separation base 12, 12' Flow barrier 13 Gas passage holes 14, 14' Gas passage holes 14" Gas passage channels 15 Central part, pedestal 15' Main surface 16 Through holes 17 Fixed holes 17' Purge channel 18 Rectification wall 19 Susceptor 20 Process chamber 21 Substrate 22 Gas outlet 23 Process chamber Ceiling 24 Heating device 25 Recess 26 Gas outlet opening 27 Fixing hole 28 Nut 29 Spring 30 Fixing screw 31 Base plate 32 Support disk 33 Support tube 34 Diffusion barrier 35 Fixing hole 36 Flange part

Claims (13)

ガス供給導管(5)を有する固定部(3)に固定可能でありかつ複数の互いに上下に配置されたガス分配レベルを具備するガス入口部材(2)を有する、CVDリアクタ(1)のガス入口装置であって、前記ガス分配レベルの各々が、ガス出口開口(7)を具備するガス分配壁(6)を有し、前記ガス出口開口(7)は前記ガス分配壁(6)により囲まれたガス分配室(8)と流体連通しており、その場合、開口(10)を具備するガス入口チャネル(9.1、9.2、9.3、9.4、9.5)が、前記ガス分配室(8)にそれぞれ開口し、かつ、異なるガス分配レベルの前記ガス分配室(8)が、それぞれ分離ベース(11)により互いに分離されており、その場合、前記ガス入口チャネル(9.1、9.2、9.3、9.4、9.5)の各々が、前記ガス入口部材(2)の柱状の中央部(15)に配置されている、前記ガス入口装置において、
前記ガス入口チャネル(9.1、9.2、9.3、9.4、9.5)が、前記中央部(15)を通る横断面において互いに隣り合っており、かつ、互いに異なるガス入口チャネル(9.1、9.2、9.3、9.4、9.5)の前記開口(10)が、前記中央部(15)を中心とする周方向において互いにオフセットして配置されていることを特徴とするガス入口装置。
Gas inlet of a CVD reactor (1) having a gas inlet member (2) fixable to a fixing part (3) with a gas supply conduit (5) and comprising a plurality of gas distribution levels arranged one above the other The apparatus, wherein each of said gas distribution levels has a gas distribution wall (6) comprising a gas outlet opening (7), said gas outlet opening (7) being surrounded by said gas distribution wall (6). The gas inlet channels (9.1, 9.2, 9.3, 9.4, 9.5) with openings (10) are in fluid communication with the gas distribution chamber (8), in which case the gas inlet channels (9.1, 9.2, 9.3, 9.4, 9.5) are The gas distribution chambers (8) each opening into the gas distribution chamber (8) and of different gas distribution levels are each separated from one another by a separation base (11), in which case the gas inlet channel (9 .1, 9.2, 9.3, 9.4, 9.5) is arranged in the columnar central part (15) of the gas inlet member (2),
The gas inlet channels (9.1, 9.2, 9.3, 9.4, 9.5) are adjacent to each other in a cross section through the central part (15) and have different gas inlets. The openings (10) of the channels (9.1, 9.2, 9.3, 9.4, 9.5) are arranged offset from each other in a circumferential direction about the central part (15). A gas inlet device characterized by:
前記ガス入口チャネル(9.1、9.2、9.3、9.4、9.5)が、中心孔(17、17’)又は中心軸の周りに配置されていることを特徴とする請求項1に記載のガス入口装置。 characterized in that said gas inlet channels (9.1, 9.2, 9.3, 9.4, 9.5) are arranged around a central hole (17, 17') or central axis. A gas inlet device according to claim 1. 前記ガス入口部材(2)が石英製であること、及び、材料的に一体のガス分配体/部(4.1、4.2、4.3、4.4、4.5)又は材料的に一体のガス入口部材(2)が、選択的レーザー誘起エッチング法により製造され、その際、集光したレーザー光の焦点で材料の変性が行われかつ変性した材料がエッチング液によって除去されることを特徴とする請求項1に記載のガス入口装置。 said gas inlet member (2) is made of quartz; The gas inlet member (2) integral with the is manufactured by a selective laser-induced etching method, in which modification of the material takes place at the focus of the focused laser light and the modified material is removed by an etching solution. A gas inlet device according to claim 1, characterized in that: ガス供給導管(5)を有する固定部(3)に固定可能でありかつ複数の互いに上下に配置されたガス分配レベルを具備するガス入口部材(2)を有する、CVDリアクタ(1)のガス入口装置であって、前記ガス分配レベルの各々が、ガス出口開口(7)を具備するガス分配壁(6)を有し、前記ガス出口開口(7)は前記ガス分配壁(6)により囲まれたガス分配室(8)と流体連通しており、その場合、開口(10)を具備するガス入口チャネル(9.1、9.2、9.3、9.4、9.5)が、前記ガス分配室(8)に開口し、かつ、異なるガス分配レベルの前記ガス分配室(8)が、それぞれ分離ベース(11)により互いに分離されている、前記ガス入口装置において、
各ガス分配レベルは、円盤状のガス分配部(4.1、4.2、4.3、4.4、4.5)として形成され、その際、前記ガス分配壁(6)は、少なくとも1つのシール機構により前記分離ベース(11)の縁と材料的に一体に互いに接続されており、かつ、前記ガス入口チャネル(9.1、9.2、9.3、9.4、9.5)の前記開口(10)を有する中央部(15)が、前記分離ベース(11)と材料的に一体に接続されて台座として形成されて前記分離ベース(11)から起立しており、
その場合、下側のガス分配部(4.2、4.3、4.4、4.5)の中央部(15)の上向きの主面(15’)が、上側のガス分配部(4.1、4.2、4.3、4.4)の分離ベース(11)の下面と面一に配置されているか又はそれに接続されており、かつ、
前記上側のガス分配部(4.1、4.2、4.3、4.4)の中央部(15)の貫通孔(16)が、前記下側のガス分配部(4.2、4.3、4.4、4.5)の前記ガス入口チャネル(9.1、9.2、9.3、9.4、9.5)の前記開口(10)と流体連通しかつ上側の主面(15’)に開いていることを特徴とするガス入口装置。
A gas inlet device for a CVD reactor (1) comprising a gas inlet member (2) fixable to a fixing part (3) with a gas supply conduit (5) and comprising a plurality of gas distribution levels arranged one above the other, each of said gas distribution levels having a gas distribution wall (6) with a gas outlet opening (7) in fluid communication with a gas distribution chamber (8) surrounded by said gas distribution wall (6), wherein gas inlet channels (9.1, 9.2, 9.3, 9.4, 9.5) with openings (10) open into said gas distribution chamber (8) and wherein said gas distribution chambers (8) of different gas distribution levels are separated from each other by respective separating bases (11),
Each gas distribution level is formed as a disk-shaped gas distribution part (4.1, 4.2, 4.3, 4.4, 4.5), in which the gas distribution walls (6) are materially and integrally connected to each other with the edges of the separation base (11) by at least one sealing mechanism, and a central part (15) having the openings (10) of the gas inlet channels (9.1, 9.2, 9.3, 9.4, 9.5) is materially and integrally connected to the separation base (11) and is formed as a pedestal and stands up from the separation base (11),
In this case, the upwardly facing main surface (15') of the central part (15) of the lower gas distribution part (4.2, 4.3, 4.4, 4.5) is arranged flush with or connected to the lower surface of the separation base (11) of the upper gas distribution part (4.1, 4.2, 4.3, 4.4), and
1. A gas inlet device comprising: a through hole (16) in a central part (15) of the upper gas distribution part (4.1, 4.2, 4.3, 4.4) in fluid communication with the opening (10) of the gas inlet channel (9.1, 9.2, 9.3, 9.4, 9.5) of the lower gas distribution part (4.2, 4.3, 4.4, 4.5) and opening on an upper main surface (15').
前記分離ベース(11)が、前記中央部(15)及び/又は前記ガス分配壁(6)と材料的に一体であるように接続されている請求項4に記載のガス入口装置。 Gas inlet device according to claim 4, wherein the separation base (11) is connected in a materially integral manner to the central part (15) and/or to the gas distribution wall (6). 前記中央部(15)が、台座により形成されていることを特徴とする請求項1に記載のガス入口装置。 Gas inlet device according to claim 1, characterized in that the central part (15) is formed by a pedestal. ガス供給導管(5)を有する固定部(3)に固定可能でありかつ複数の互いに上下に配置されたガス分配レベルを具備するガス入口部材(2)を有する、CVDリアクタ(1)のガス入口装置であって、前記ガス分配レベルの各々が、ガス出口開口(7)を具備するガス分配壁(6)を有し、前記ガス出口開口(7)は前記ガス分配壁(6)により囲まれたガス分配室(8)と流体連通しており、その場合、ガス入口チャネル(9.1、9.2、9.3、9.4、9.5)が、前記ガス分配室(8)にそれぞれ開口し、かつ、異なるガス分配レベルの前記ガス分配室(8)が、それぞれ分離ベース(11)により互いに分離されている、前記ガス入口装置において、
各ガス分配レベルは、円盤状のガス分配部(4.1、4.2、4.3、4.4、4.5)として形成され、かつ、前記ガス入口部材(2)全体に亘って延在する孔(17、17’)が設けられ、前記孔(17)が、前記ガス入口部材(2)を固定部(3)に固定するための固定孔を形成すること、又は、前記孔(17)が、パージチャネル(17’)を形成することを特徴とする、ガス入口装置。
A gas inlet device for a CVD reactor (1) comprising a gas inlet member (2) fixable to a fixing part (3) with a gas supply conduit (5) and comprising a plurality of gas distribution levels arranged one above the other, each of said gas distribution levels having a gas distribution wall (6) with a gas outlet opening (7) in fluid communication with a gas distribution chamber (8) surrounded by said gas distribution wall (6), wherein gas inlet channels (9.1, 9.2, 9.3, 9.4, 9.5) respectively open into said gas distribution chamber (8) and wherein said gas distribution chambers (8) of different gas distribution levels are respectively separated from one another by a separating base (11),
1. A gas inlet device comprising: a gas inlet level, the gas inlet level being formed as a disk-shaped gas distribution part (4.1, 4.2, 4.3, 4.4, 4.5) and provided with holes (17, 17') extending over the entire gas inlet member (2), the holes (17) forming fixing holes for fixing the gas inlet member (2) to a fixing part (3) or the holes (17) forming purge channels (17') .
互いに上下に配置された円盤状のガス分配部(4.1、4.2、4.3、4.4、4.5)が、材料的に一体に又は材質的に均一に互いに接続されたガス分配体であることを特徴とする請求項3に記載のガス入口装置。 The gas inlet device according to claim 3, characterized in that the disk-shaped gas distribution sections (4.1, 4.2, 4.3, 4.4, 4.5) arranged one above the other are gas distribution bodies that are materially integral or materially uniformly connected to each other. ガス供給導管(5)を有する固定部(3)に固定可能でありかつ複数の互いに上下に配置されたガス分配レベルを具備するガス入口部材(2)を有する、CVDリアクタ(1)のガス入口装置であって、前記ガス分配レベルの各々が、ガス出口開口(7)を具備するガス分配壁(6)を有し、前記ガス出口開口(7)は前記ガス分配壁(6)により囲まれたガス分配室(8)と流体連通しており、その場合、開口(10)を具備するガス入口チャネル(9.1、9.2、9.3、9.4、9.5)が、前記ガス分配室(8)にそれぞれ開口し、かつ、異なるガス分配レベルの前記ガス分配室(8)が、分離ベース(11)により互いに分離されている、前記ガス入口装置において、
前記ガス入口チャネル(9.1、9.2、9.3、9.4、9.5)の開口(10)と前記ガス分配壁(6)との間の少なくとも1つのガス分配室(8)に、1又は複数のガス通過チャネル(14、14’、14”)を有する少なくとも1つの第1のフローバリア(12、12’、12”)が延在し、その場合、
前記フローバリア(12、12’)は、ガス分配壁(6)と中央部(15)との間に位置し、前記中央部(15)は、前記ガス入口チャネル(9.1、9.2、9.3、9.4、9.5)の開口(10)を有しかつ前記フローバリア(12、12’)により取り囲まれており、その場合、
前記フローバリア(12、12’)が前記ガス分配壁(6)と同じ高さを有することを特徴とするガス入口装置。
Gas inlet of a CVD reactor (1) having a gas inlet member (2) fixable to a fixing part (3) with a gas supply conduit (5) and comprising a plurality of gas distribution levels arranged one above the other The apparatus, wherein each of said gas distribution levels has a gas distribution wall (6) comprising a gas outlet opening (7), said gas outlet opening (7) being surrounded by said gas distribution wall (6). gas inlet channels (9.1, 9.2, 9.3, 9.4, 9.5) with openings (10) in fluid communication with a gas distribution chamber (8) provided with an opening (10); In the gas inlet device, each opening into the gas distribution chambers (8) and in which the gas distribution chambers (8) of different gas distribution levels are separated from each other by a separation base (11),
at least one gas distribution chamber (8) between the opening (10) of said gas inlet channel (9.1, 9.2, 9.3, 9.4, 9.5) and said gas distribution wall (6); ) extends at least one first flow barrier (12, 12', 12'') with one or more gas passage channels (14, 14', 14'');
Said flow barrier (12, 12') is located between a gas distribution wall (6) and a central part (15), said central part (15) being connected to said gas inlet channel (9.1, 9.2). , 9.3, 9.4, 9.5) and surrounded by said flow barrier (12, 12'), in which case:
Gas inlet device, characterized in that said flow barrier (12, 12') has the same height as said gas distribution wall (6).
前記フローバリア(12、12’)が、ガス入口チャネル(9.1、9.2、9.3、9.4、9.5)の開口(10)を有する中央部(15)を取り囲むことを特徴とする請求項に記載のガス入口装置。 10. Gas inlet device according to claim 9 , characterized in that the flow barrier (12, 12') surrounds a central part (15) comprising the openings (10) of the gas inlet channels (9.1, 9.2, 9.3, 9.4, 9.5). 少なくとも2つのフローバリア(12、12’)が、フロー方向に互いに前後して配置されており、その場合、前記少なくとも2つのフローバリア(12、12’)及び/又は前記ガス分配壁(6)が、同心状に前記中央部(15)を中心として配置されていることを特徴とする請求項に記載のガス入口装置。 At least two flow barriers (12, 12') are arranged one behind the other in the flow direction, in which case said at least two flow barriers (12, 12') and/or said gas distribution wall (6) Gas inlet device according to claim 9 , characterized in that the inlets are arranged concentrically around the central part (15). 少なくとも1つのフローバリア(12、12’)が、ガス分配室(8)を上流部分(8”、8’”)と下流部分(8’、8”)に分離すること、又は、複数の前記フローバリア(12”)が、ガス通過チャネル(14”)を有し、前記ガス通過チャネル(14”)は、ガス出口開口(7)に開口するより大きな断面をもつ、ガス分配壁(6)のガス通過孔(13)に直接隣接することを特徴とする請求項に記載のガス入口装置。 At least one flow barrier (12, 12') separates the gas distribution chamber (8) into an upstream part (8", 8'") and a downstream part (8', 8"), or a plurality of said a gas distribution wall (6) in which the flow barrier (12'') has a gas passage channel (14''), said gas passage channel (14'') having a larger cross section opening into a gas outlet opening (7); Gas inlet device according to claim 9 , characterized in that it is directly adjacent to the gas passage hole (13) of the gas inlet device. 請求項1、4、7又はに記載のガス入口装置のガス入口部材(2)の製造方法であって、
ガス分配体(4.1、4.2、4.3、4.4、4.5)又は複数のガス分配部(4.1、4.2、4.3、4.4、4.5)を有する前記ガス入口部材(2)が、それぞれ選択的レーザー誘起エッチングにより一体的に作製されることを特徴とする製造方法。
A method for manufacturing a gas inlet member (2) of a gas inlet device according to claim 1, 4, 7 or 9 , comprising:
Gas distributor (4.1, 4.2, 4.3, 4.4, 4.5) or multiple gas distributors (4.1, 4.2, 4.3, 4.4, 4.5) ) are each produced integrally by selective laser-induced etching.
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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102019133023A1 (en) * 2019-12-04 2021-06-10 Aixtron Se Gas inlet device for a CVD reactor
DE102021103245A1 (en) * 2021-02-11 2022-08-11 Aixtron Se CVD reactor with a process chamber floor that rises in a flow zone
DE102021103368A1 (en) 2021-02-12 2022-08-18 Aixtron Se CVD reactor with a temperature control ring surrounding a gas inlet element
CN115852343A (en) * 2021-11-24 2023-03-28 无锡先为科技有限公司 Air inlet distribution mechanism and CVD reaction equipment with same
CN114318300B (en) * 2021-12-30 2024-05-10 拓荆科技股份有限公司 Semiconductor processing equipment, reaction chamber thereof and process pipeline cavity penetrating module
CN117418218A (en) * 2023-12-19 2024-01-19 北京北方华创微电子装备有限公司 Air inlet assembly, air inlet device and semiconductor process chamber

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012513669A (en) 2008-12-23 2012-06-14 アイクストロン、エスイー MOCVD reactor with cylindrical gas inlet part
DE102014104218A1 (en) 2014-03-26 2015-10-01 Aixtron Se CVD reactor with feed-zone temperature control

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW356554B (en) * 1995-10-23 1999-04-21 Watkins Johnson Co Gas injection system for semiconductor processing
DE10029110B4 (en) 1999-06-15 2006-05-18 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Method for material processing and use thereof
US6793966B2 (en) * 2001-09-10 2004-09-21 Howmet Research Corporation Chemical vapor deposition apparatus and method
DE10247921A1 (en) * 2002-10-10 2004-04-22 Aixtron Ag Hydride vapor phase epitaxy reactor, to produce pseudo-substrates for electronic components, deposits layers of crystalline substrates from a gas phase with increased growth rates
EP2215282B1 (en) * 2007-10-11 2016-11-30 Valence Process Equipment, Inc. Chemical vapor deposition reactor
KR101004822B1 (en) * 2008-04-18 2010-12-28 삼성엘이디 주식회사 Apparatus for chemical vapor deposition
CN102776489B (en) * 2011-05-09 2014-08-27 北京北方微电子基地设备工艺研究中心有限责任公司 Gas inlet ring, gas inlet assembly, process chamber apparatus and CVD equipment
DE102011056589A1 (en) * 2011-07-12 2013-01-17 Aixtron Se Gas inlet member of a CVD reactor
DE102013014069B3 (en) 2013-08-22 2014-08-21 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Method for laser machining a workpiece with a polished surface and use of this method
CN105331953B (en) * 2014-07-23 2019-04-23 北京北方华创微电子装备有限公司 Inlet duct and semiconductor processing equipment
CN106894001B (en) * 2015-12-17 2019-04-12 杨永亮 The even device of air of combined type
DE102017100725A1 (en) * 2016-09-09 2018-03-15 Aixtron Se CVD reactor and method for cleaning a CVD reactor
ES2763387T3 (en) * 2016-10-25 2020-05-28 Werrta Gmbh Spray head and procedure for its production
DE202017002851U1 (en) 2017-05-30 2017-06-27 WERRTA GmbH i. G. Nozzle body, in particular for spray cans of spray cans
DE202017005165U1 (en) * 2017-10-06 2017-10-18 WERRTA GmbH Düsen- und Zerstäubungstechnik nozzle body
DE102018202687A1 (en) 2018-02-22 2018-05-03 Carl Zeiss Smt Gmbh Production method for components of a projection exposure apparatus for semiconductor lithography and projection exposure apparatus

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012513669A (en) 2008-12-23 2012-06-14 アイクストロン、エスイー MOCVD reactor with cylindrical gas inlet part
DE102014104218A1 (en) 2014-03-26 2015-10-01 Aixtron Se CVD reactor with feed-zone temperature control

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