KR20070100397A - 평면 내에 배치되는 예비 챔버를 갖춘 가스 분배기 - Google Patents

평면 내에 배치되는 예비 챔버를 갖춘 가스 분배기 Download PDF

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Abstract

본 발명은 2 이상의 가스 체적(1, 2)을 갖는 CVD 또는 OVPD 반응기 내의 가스 분배기에 관한 것으로서, 상기 가스 체적(1, 2) 각각의 안으로 공정 가스용 공급 라인(3, 4)이 연장되며, 상기 가스 체적(1, 2) 각각이 각각의 공정 가스용 복수의 유출구(6, 7)에 각각 연결되며, 상기 복수의 유출구(6, 7)가 상기 가스 분배기의 바닥(5) 내에 연장된다. 가스 조성의 균질화를 증가시키기 위해, 2개의 상기 공정 가스가 공통의 제1 평면(8)에 놓인 예비 챔버(10, 10', 11)를 구비하며, 상기 가스 체적과 각각 연결되는 복수의 가스 분배 챔버(12, 13)가 상기 가스 분배기의 바닥과 인접한 제2 평면(9)에 제공되고, 상기 가스 체적(1, 2) 각각의 상기 가스 분배 챔버(12, 13) 및 상기 예비 챔버(10, 10', 11)가 연결 채널(14, 15)에 의해 연결된다.

Description

평면 내에 배치되는 예비 챔버를 갖춘 가스 분배기 {GAS DISTRIBUTOR WITH PRE-CHAMBERS ARRANGED IN PLANES}
본 발명은 2 이상의 가스 체적을 갖는 CVD 또는 OVPD 반응기 내의 가스 분배기에 관한 것으로서, 가스 체적 각각의 안으로 공정 가스용 공급 라인이 연장되며, 가스 체적 각각이 각각의 공정 가스용 복수의 유출구에 각각 연결되며, 복수의 유출구가 가스 분배기의 바닥 내에 연장된다.
유럽특허공개 제 0 687 749 A1호에는 일반적인 가스 분배기가 공지되어 있다. 가스 분배기는 CVD 반응기 내에 위치하며 공정 챔버의 최상부를 형성하고, 공정 챔버의 바닥은 기판 홀더를 형성하며, 기판 홀더 상에는 하나 이상의 기판들이 놓여져 있고, 이들 기판들은 코팅을 위해 배치되며, 층을 형성하는 물질들이 가스 분배기에 의해 공정 챔버 안으로 도입된다. 유럽특허공개 제 0 687 749 A1호에 개시된 가스 분배기는 하나가 다른 하나 위에 배치되는 다수의 가스 체적을 구비하며, 이들 가스 체적 각각에는 상이한 공정 가스가 공급된다. 가스 체적 각각은 가스 분배기의 바닥으로 연장되는 유출 채널을 구비한다. 2개의 가스 체적은 하나가 다른 하나의 위에 놓이며 가스 분배기의 전체 횡단면 영역 위로 연장된다. 가스 체적으로의 공급 라인이 둘레에 위치하여, 가스 분배기로부터 출현하는 가스가 불 균질성을 가질 수 있다.
통상적인 유형의 가스 분배기는 금속 유기 화학 기상 증착(metal organic chemical vapor deposition; MOCVD)에 대해 사용된다. 금속 유기 화학 기상 증착(MOCVD)은 단일 또는 복수 성분 산화 절연층(유전체), 반도체층, 패시베이션층(passivation layers) 또는 전기 전도층을 증착하기 위해 널리 사용된 방법이다. 이를 위해, 다수의 반응 가스 또는 가스상 전구체(gaseous precursor)를 혼합하고, 가열된 기판 상에 층을 증착하기 위해 반응 챔버에 공급한 후, 반응 챔버 외부로 펌핑한다. 반응기 중에는 예컨대 수평 및 수직 반응기와 같은 다양한 기하학적 형태가 존재한다. 수평 반응기의 경우에, 기판 표면은 혼합된 전구체 및 반응 가스의 유동 방향에 평행하다. 수직 반응기의 경우에, 대응 가스 혼합물은 기판 표면 상에 수직으로 충돌하고, 반응 챔버를 떠나기 전에 기판의 외부 엣지(outer edge)로 흘러 나간다. 일반적으로, 기판의 회전으로 인해 증착되는 층의 균일성이 증가하게 된다.
기판 상의 균등질 증착을 보장하기 위해, 여러 가스상 전구체 또는 반응 가스들의 완전한 혼합이 보장되어야 한다. 이를 달성하기 위해, 반응 챔버 안으로 도입되기 전에 초기 단계에서 가스 혼합이 달성되는 방법이 제공된다. 이것은 가스 분배기 내의 온도 및 압력에서 안정된 반응 가스들과 전구체에 대해 적합하다.
그러나, 사용되는 전구체들은 종종 반응성을 가지며, 기판 상에 증착을 발생시키고 결국 기판의 상류에 가스-함유 부분의 누진적인 오염을 발생시키는 가스 상태 반응에서 생성되는 부산물은 입자 형성 및 기판의 입자 코팅을 발생시키고, 기 판 상의 반응 기구를 변화시키며, 그리고 성장 프로세스의 효율을 감소시킨다.
공지된 복수-챔버 가스 분배기(참조, 미국특허 제 5,871,586호)의 경우에, 여러 가스상 성분들이 복수의 개구를 통해 개별 챔버 안으로 공급되며 기판에 직접 제공된다. 기판 바로 앞의 영역에서만 혼합이 실행된다. 이러한 복수의 가스 분배기의 경우에, 제1 챔버로부터 가스 분배기 유출구 안으로 관통공급 파이프가 연장되어, 하나 이상의 다른 챔버를 통해 횡단한다. 이 결과, 챔버 내에는 관통공급 파이프 주위의 섹션들을 가로질러 협소한 유동이 존재한다. 이것은 챔버 내에 불균질(불균등) 유동과 증가된 압력 강하를 야기시킨다. 이들 문제점들은 관통공급 파이프의 개수가 표면적에 의해 증가되므로 가스 분배기의 보다 큰 직경에 의해 증가된다. 또한, 가스 분배기의 제조는 각각의 관통공급 파이프가 챔버의 각각의 분리벽에서 기밀식이 되어야 하므로 관통공급 파이프의 개수가 증가됨에 따라 상당히 복잡하게 된다. 이러한 가스 분배기는 거의 측정불가능하므로 실제로 예컨대 200 mm, 300 mm 의 비교적 큰 기판의 코팅에 대해 제조되거나 사용될 수 없다. 가스 분배기가 제조된 후에는, 예컨대 보수 유지를 위해 이러한 가스 분배기를 실제로 개방하는 것이 더 이상 불가능하다.
산화 절연층(유전체), 패시베이션 층 또는 전기 전도층에 대한 일부의 공정의 경우, 이러한 유형의 혼합이 기판 상에 균등질 층을 생성시키는데 충분하게 하지 않음이 밝혀졌다. 일부의 응용 분야에 대해, 기판 표면 상에 증착된 층의 불균등성(inhomogeneity)에 대한 조건이 예컨대 ±1% 미만이다.
다수의 가스상 금속-유기 전구체들은 작은 온도 범위 내에서만 안정적이다. 금속-유기 전구체는 하나 이상의 금속 원자 및/또는 하나 이상의 반도체/반금속 원자(예컨대, Si, Ge)를 함유할 수 있다. 지나치게 낮은 온도에서는 응축이 발생되며, 지나치게 높은 온도에서는 다른 반응 가스들과 혼합되기 전일지라도 분해가 발생된다. 따라서, 균등질 온도에서 가스 분배기를 유지시킬 필요가 있다.
일반적인 종래 기술에 기초하여, 본 발명의 목적은 가스 분배기가 작동되는 방법을 개선시키는 것이다.
상기한 목적은 첨부된 청구의 범위에 명시된 본 발명에 의해 달성되며, 청구의 범위의 각각의 청구항은 원칙적으로 상기한 목적을 달성하기 위한 독립적인 해결안을 제시하며, 각각의 청구항은 독립적인 기술적 해결안으로서 임의의 다른 청구항과 결합될 수 있다.
청구항 1은 가스들이 가스 분배기의 바닥에 위치한 유출구를 통해 가스 분배기를 떠나기 전에, 가스들이 제1 평면에 반경 방향으로 분배된 후, 제1 평면 아래에 놓인 제2 평면에 둘레 방향으로 분배되는 것을 특징으로 제공한다.
청구항 2는 각각의 가스 체적이 다수의 예비 챔버에 의해 형성되며, 이들 예비 챔버가 공통의 제1 평면에 놓이며, 가스 체적과 각각 연결되는 복수의 가스 분배 챔버가 가스 분배기의 바닥에 위치한 제2 평면에 제공되며, 각각의 가스 체적의 가스 분배 챔버 및 예비 챔버가 연결 채널에 의해 연결되는 것을 특징으로 제공한다.
바람직하게, 모든 예비 챔버는 공통의 제1 평면에 배치된다. 본 발명의 개선점으로서, 하나의 가스 체적에 포함되는 예비 챔버는 가스 분배기의 중심으로부터 반경 방향으로 상이한 간격으로 이격된다.
또한, 상기 가스 체적의 여러 예비 챔버가 둘레 방향으로 분배되도록 배치되는 것이 제공된다. 2개의 상이한 가스 체적의 예비 챔버가 볏(comb) 형상으로 서로 맞물리도록 배치될 수 있다. 이 경우에, 반경 방향으로 뻗은 각각의 개별 챔버의 연속부가 볏의 돌출부일 수 있다. 가스 분배 챔버가 가스 분배기의 중심을 동심으로 둘러쌀 수 있다. 가스 분배 챔버가 다수의 예비 챔버에 연결되는 것이 제공된다. 예비 챔버는 다음에 다수의 가스 분배 챔버에 연결될 수 있다.
바람직하게, 개별의 챔버들 사이의 연결 채널들은 제3 평면에 놓이며, 제3 평면은 제1 평면과 제2 평면 사이에 위치된다. 본 발명은 복수 챔버 가스 분배기를 제공하는데, 여기서, 금속 또는 반도체를 포함할 수 있는 가스상 전구체(gaseous precursor) 및 반응 가스들이 가스 분배기 안으로 개별적으로 도입된다. 화학 반응 가스들과 전구체의 응축, 분해 및 사전 반응을 방지하기 위해, 가스 분배기는 고도의 온도 균질성을 갖는다. 이러한 점에서, 가스 분배기를 통과할 때의 가장 적은 가능한 압력 강하가 가스상 전구체에 대해 유리하다. 이것은 특히 증발기가 가스 분배기의 상류에 제공되는 경우이다. 이러한 증발기에 의하면, 액체 또는 고체 시작 물질(starting material)이 공정 가스 안으로 증발하게 될 수 있다. 바람직한 실시예에서, CVD 반응기 내에 가스 분배기가 사용된다. 이 경우에, 가스 분배기는 기판 홀더와 실질적으로 평행하게 연장된다. 그러면, 기판 홀더 및 가스 분배기는 공정 챔버의 경계면을 형성한다. 이 경우에, 가스 분배기는 기판 홀더의 위, 아래 또는 측면에 위치될 수 있다. 바람직하게, 가스 분배기는 공정 챔버의 상부 경계면을 제공한다. 그러면, 가스 분배기의 바닥은 공정 챔버의 최상부를 형성한다. 공정 챔버의 바닥은 기판 홀더이다. 하나 이상의 기판이 기판 홀더 상에 배치될 수 있다. 가스 분배기는 샤워 헤드(shower head)와 전체적으로 유사한 외형을 갖는다. 가스 상태로 또는 기판 상에서 서로 반응하기 위해, 공정 가스들은 가스 분배기의 바닥에 배치된 유출구를 통해 배출되며, 기판 상에 층이 증착된다. 가스의 질량 유량은 가스들이 10 ms 내지 16 ms의 가스 분배기 내에서의 체류 시간을 가지도록 설정될 수 있다. 이 경우에, 가스 체적의 개별의 챔버들은 300 내지 1200 sccm의 전체 가스 유동에 적용되도록 구성된다. 가스 분배기를 통과할 때의 압력 강하는 1200 sccm의 총 유량에 대해 2.5 mbar 미만인 것이 바람직하다.
가스 유동 경로를 따라서의 온도 비-균질도(non-homogeneity)는 10% 미만인 것이 바람직하다. 가스상 전구체가 가스 분배기의 가스 유출구로부터 배출될 때, 0.3 % 내지 0.9 %의 유동 분배에 대한 표준 편차가 존재한다. 질소, 수소, 헬륨 및 아르곤 또는 기타 다른 희가스 또는 불활성 가스가 전구체에 대한 캐리어 가스로서 바람직하다. 바람직한 구성에서, 실온에서 액체인 시작 물질 또는 가스상 전구체 또는 금속-유기 시작 물질(metal-organic starting material)이 사용된다. 이들 가스들은 특수한 증발 공정에서 가스 상태로 변환된 후 가스 분배기로 공급된다. 이들 가스는 연결된 가스 체적에 유입된다. 가스 유동은 다수의 부분적인 가스 유동으로 분기되며, 이에 의해 개별의 예비 챔버에 공급된다. 예비 챔버를 경유하여, 공정 가스는 연결 채널을 통해 가스 분배 챔버 안으로 유입되는데, 이러한 가스 분배 챔버는 가스 분배기의 중심을 원형으로 둘러싸고 있다. 공정에 있어서, 동일한 가스 체적의 여러 예비 챔버로부터의 가스들은 하나의 동일한 가스 분배 챔버로 유입된다. 예컨대, O2, O3, NO2, H2O, NH3 또는 H2 와 같은 반응 가스가 제2 가스 체적 안으로 도입된다. 이러한 가스 체적은 하나 이상의 예비 챔버를 구비할 수 이다. 예비 챔버 또는 복수의 예비 챔버가 마찬가지로 연결 채널을 통해 가스 분배 챔버에 연결되는데, 이러한 가스 분배 챔버는 가스 분배기의 중심 둘레로 동심으로 배치된다. 개별의 가스 체적에 속하는 가스 분배 챔버들은 반경 방향으로 교호(alternating)한다. 본 발명에 따른 장치에 의하면, 다중-성분, 산화 절연층, 유전체, 패시베이션 층, 반도체 층 또는 전기 전도층 또는 층 시퀀스가 하나 이상의 기판 상에 증착된다.
아래에, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 예시적인 실시예를 설명한다.
도 1은 가스 분배기의 평면도이다.
도 2는 가스 분배기의 측면도이다.
도 3은 도 1의 Ⅲ-Ⅲ 선에 따른 단면도이다.
도 4는 도 1의 Ⅳ-Ⅳ 선에 따른 단면도이다.
도 5는 바로 밑에 놓인 평면의 구조물만이 각각 도시되는, 도 2의 Ｖ-Ｖ 선에 따른 단면도이다.
도 6은 단면 바로 밑에 놓인 구조물만이 도시되는, 도 2의 Ⅵ-Ⅵ 선에 따른 단면도이다.
도 7은 단면 바로 밑에 놓인 구조물만이 각각 도시되는, 도 2의 Ⅶ-Ⅶ 선에 따른 단면도이다.
도 8은 단면 바로 밑에 놓인 구조물이 각각 도시되는, 도 2의 Ⅷ-Ⅷ 선에 따른 단면도이다.
도 9는 단면 바로 밑에 놓인 구조물만이 각각 도시되는, 도 2의 Ⅸ-Ⅸ 선에 따른 단면도이다.
도 10은 도 1 내지 도 9에 나타낸 바와 같은 가스 분배기를 갖춘 CVD 반응기를 상당히 간략하게 도시한 횡단면도이다.
도 10은 CVD 반응기, 특히 MOCVD 반응기의 기본 구조를 나타낸다. 이 반응기는 외부 환경에 대해 기밀식인 반응 챔버(25)를 구비한다. 반응 챔버(25)는 공정 챔버(21) 안으로 하나 이상의 기판을 도입하기 위해 로딩/언로딩 개구(loading/unloading opening; 26)를 구비한다. 공정 동안, 기판은 서셉터(susceptor; 22) 상에 놓이며, 서셉터(22)는 아래로부터 가열될 수 있고 회전식 서셉터 장착부(23)에 의해 반응 챔버(25) 내에 지지된다. 반응 챔버(25)는 가스 유출구(20) 및 가스 분배기(20)를 더 포함한다. 가스 분배기(20)에는 2개의 공급 라인(3, 4)에 의해 공정 가스가 공급되며, 이들 공정 가스는 금속을 함유한 제1 가스(전구체), 및 반응 가스인 제2 가스일 수 있다. 이들 2개의 가스는 가스 분배 기(20)의 공급 라인(3, 3')을 통해 안으로 공급되며, 이들 공급 라인(3, 3')은 서셉터(22) 위에 평행하게 수평으로 위치된다.
가스 분배기(20)의 상세한 구성은 도 1 내지 도 8을 참조하여 아래에 설명된다.
가스 분배기(20) 내부에는 2개의 가스 체적(gas volume; 1, 2)이 배치되는데, 이들 가스 체적(1, 2)은 서로 분리된다. 금속 성분을 함유한 제1 공정 가스는 공급 라인(3, 3')을 통해 가스 체적(1) 안으로 도입된다. 복수의 상이한 공급 라인(3, 3')이 제공된다. 반응 가스인 제2 공정 가스는 복수의 공급 라인(4)을 통해 제2 가스 체적(2) 안으로 도입된다.
특히 도 1로부터 추정할 수 있듯이, 제1 가스 체적은 복수의 제1 예비 챔버(10)를 포함하는데, 이 제1 예비 챔버(10)는 빗(comb)의 형태로 배치되며, 이러한 빗의 돌출부(prong)(갈라진 가닥)는 원형 외형선을 갖는 가스 분배기의 실질적으로 반경 방향으로 연장된다. 제1 예비 챔버(10)의 이러한 돌출부 사이로 제2 예비 챔버(11)의 복수의 핑거부(finger)가 연장되는데, 이들 핑거부는 제2 가스 체적과 연결되어 있다. 제2 예비 챔버(11)의 핑거부는 벽(17)에 의해 제1 예비 챔버(10)의 돌출부와 분리된다.
예비 챔버(10)로부터 반경 방향으로 이격되어 예비 챔버(10')가 제공되는데, 이 예비 챔버(10')는 마찬가지로 반경 방향으로 연장되는 빗의 돌출부를 형성한다. 예비 챔버(10')의 이들 돌출부 사이에는 예비 챔버(11)의 부분들이 배치된다. 동일한 공정 가스가 예비 챔버(10) 안으로 도입되듯이 예비 챔버(10') 안으로 도입되 어, 예비 챔버(10, 10')가 하나의 가스 체적(1)에 속한다. 그러나, 예비 챔버(10, 10') 안으로 상이한 공정 가스가 도입될 수도 있다. 그러나, 이것은 바람직하지 않다.
가스 분배기의 중심은 제2 챔버(11)에 의해 형성되어, 예비 챔버(10')는 대략 V자형 외형선의 횡단면을 갖도록 형성된다. 제1 예비 챔버(10)는 3갈래 가닥의 빗(three-pronged comb)을 형성하며, 돌출부(갈라진 가닥)는 방사상 내측으로 지향된다. 예비 챔버(10, 10')의 개별의 부분들을 서로로부터 분리시키는 공간은 예비-챔버(11)에 포함되며, 이들이 전체적으로 별(star) 형상 구조를 갖는다.
개별의 예비 챔버(10, 10', 11)가 가스 분배기의 원주 방향으로 교호한다는 점과, 이를 위해 예비 챔버(10, 11)를 서로 분리시키는 분리 벽(17)이 제공된다는 점이 중요하다. 복수의 벽(18)은 예비 챔버(10', 11)를 서로 분리시킨다. 공급 라인 개구(3)의 영역에서, 제1 예비 챔버(10)는 또한 배플(baffle; 19)을 구비한다.
가스 분배기는 다수의 디스크를 포함하는 구조를 갖는데, 이 디스크는 하나가 다른 하나의 위에 놓이도록 배치된다. 최상부의 디스크는 덮개이다. 이러한 덮개는 덮개의 밑에 놓인 디스크와 연결된다. 이들 예비 챔버들은 예컨대 밀링(milling)에 의해 이 밑에 놓인 디스크 안으로 기계가공된다.
공통 평면에 놓이는 예비 챔버(10, 10', 11)의 바닥은 아래로 지향된 개구들을 구비하는데, 이들 개구들은 연결 채널(14, 15)을 형성한다. 이들 연결 채널(14, 15)은 예비 챔버(10, 10', 11)의 평면(8)을 평면(9, 9')에 연결시키며, 이 평면(9, 9') 내에 가스 분배 챔버(12, 13)가 배치된다.
예비 챔버(10, 10')는 수직 방향으로 뻗은 연결 채널(14)에 의해 가스 분배기의 중심을 둘러싸는 복수의 가스 분배 챔버(12)에 연결된다. 이들 가스 분배 챔버(12)는 추가의 디스크와 연결된 평면(9') 내에 배치되는 환형 채널이다. 가스 분배 챔버(12)의 환형 구조는 밀링에 의해 생성될 수 있다.
중심을 둘러싸는 환형 가스 분배 챔버(12)의 바닥에는 복수의 유출구(7)가 제공된다. 이들 복수의 유출구(7)는 보어(bore)에 의해 형성되며, 이 보어는 가스 분배기의 바닥판(5) 안으로 개방되며 이 보어를 통해 제1 공정 가스가 배출된다.
예비 챔버(11)의 바닥에 배치되는 연결 채널(15)은 마찬가지로 가스 분배기의 중심을 동심으로 둘러싸는 복수의 가스 분배 챔버(13)에 예비 챔버(11)를 연결시킨다. 이들 챔버들은 평면(9) 밑에 배치되는 평면(9') 내에 놓여서, 가스 분배 챔버(12) 및 가스 분배 챔버(13)가 상이한 평면에 배치된다.
가스 분배 챔버(13)는 또한 바닥에 개구를 구비하는데, 이 개구는 제2 공정 가스를 위한 유출구(6)를 형성한다.
반경 방향으로는, 제1 공정 가스를 위한 환형 가스 분배 챔버(12) 및 제2 공정 가스를 위한 환형 배치식 가스 분배 챔버(13)가 서로 교호한다.
상기한 바와 같이, 가스 분배기는 적합한 금속으로 이루어질 수 있다. 이 가스 분배기는 다층 구조를 갖는 것이 바람직하다. 가스 분배기의 온도는 제어될 수 있으며, 가스 유동 경로를 포함하는 부분 둘레에, 온도 균등화를 위한 열량체를 갖는 둘레부를 구비할 수 있다.
제1 공정 가스 및 제2 공정 가스의 방사상 분배가 제1 분배 평면에서 달성되며 2개의 공정 가스의 둘레의 분배가 다른 평면에서 달성되며 이들 공정 가스들이 유출구(6, 7)로부터 서로 개별적으로 유출된다 것이 중요한 것으로 생각된다. 2개의 공정 가스의 둘레의 분배는 2개의 상이한 평면에서 추가로 실시될 수 있다.
복수의 공급 라인(3, 3', 4)으로 개별의 예비 챔버(10, 10', 11)에 가스들이 공급되는 것이 또한 유리하다.
상기한 MOCVD 이외에, 가스 분배기는 특히 공정 챔버 내에서의 가스의 분배를 위한 기능을 하며, 이 공정 챔버 내에서는 기판의 코팅을 위한 응축 공정이 실시된다. 특히, 공정들은 반도체, 전도체 또는 절연체 기판 상에 산화 절연층(유전체), 패시베이션 층 또는 전기 전도층을 증착시키는 단계를 수반한다.
이들 공정들을 실행하기 위해, 회전식 스핀들(23)에 의해 서셉터(22)가 회전된다. 공정 챔버(21)에는 플랜지를 통해 기판이 로딩될 수 있으며, 플랜지는 로딩 및 언로딩 개구(26)를 형성하고, 가스상 전구체 및 반응 가스가 개별의 공급 라인(3, 4)을 통해 가스 분배기(20) 안으로 도입된다. 사용되지 않는 공정 가스들은 가스 유출구(24)를 통해 멀리 펌핑된다. 가스 분배기(20)는 그 밑면 상에서 유출구(6, 7)를 통한 공정 가스들의 균질한 배출을 위해 작용한다. 공정 챔버(21) 내부에서, 가스들이 서로 혼합된다.
가스 유동의 300 내지 1200 sccm의 작동 범위에 대해, 가스 분배기 내에서의 가스들의 체류 시간은 10 ms 내지 60 ms이다. 가스상 전구체에 대해, 전체 유동이 1.2 l/min인 경우, 이 가스 분배기를 통해 유동할 때의 전체 압력 강하가 2.5 mbar 미만이다. 다수의 공정에 대해, 가스 분배기 온도의 10% 미만의 가스 분배기의 직경에 걸쳐 가스 유동 경로를 따라 온도 비균질성이 유리하다.
가스상 전구체에 대한 캐리어 가스로서 450 sccm의 아르곤과 반응 가스로서 300 sccm의 산소에 대해, 2 mbar의 반응기 공간(21) 내의 압력에 의해 다음의 결과가 얻어진다: 가스상 전구체가 가스 분배기(20)의 유출구(6)로부터 배출되는 경우, 챔버(10)에 대해 0.3%, 그리고 챔버(10')에 대해 0.9%의 유동 분배에 대한 표준 편차가 존재한다. 챔버(11)의 반응 가스에 대해, 반응 가스들이 가스 분배기의 유출구(7)로부터 배출되는 경우, 0.4%의 표준 편차가 존재한다. 질소 이외에, 예컨대 불활성 캐리어 가스로서 수소, 헬륨 및 아르곤이 고려된다.
모든 개시된 특징들은 (그 자체로) 본 발명에 속한다. 연관된/첨부된 우선권 서류(우선권 출원의 사본)의 개시 내용도 본 발명의 개시에 완전히 병합되며, 상기 서류는 본 명세서의 청구의 범위에 상기한 서류의 특징을 병합하기 위해 포함된다.

Claims (17)

  1. 2 이상의 가스 체적(1, 2)을 갖는 CVD 또는 OVPD 반응기 내의 가스 분배기로서,
    상기 가스 체적(1, 2) 각각의 안으로 공정 가스용 공급 라인(3, 4)이 연장되며, 상기 가스 체적(1, 2) 각각이 각각의 공정 가스용 복수의 유출구(6, 7)에 각각 연결되며, 상기 복수의 유출구(6, 7)가 상기 가스 분배기의 바닥(5) 내에 연장되는, 가스 분배기에 있어서,
    2개의 상기 공정 가스가 제1 평면으로 반경 방향으로 분배된 후, 제2 평면으로 둘레 방향으로 분배되는 것을 특징으로 하는
    가스 분배기.
  2. 2 이상의 가스 체적(1, 2)을 갖는 CVD 또는 OVPD 반응기 내의 가스 분배기로서,
    상기 가스 체적(1, 2) 각각의 안으로 공정 가스용 공급 라인(3, 4)이 연장되며, 상기 가스 체적(1, 2) 각각이 각각의 공정 가스용 복수의 유출구(6, 7)에 각각 연결되며, 상기 복수의 유출구(6, 7)가 상기 가스 분배기의 바닥(5) 내에 연장되는, 가스 분배기에 있어서,
    2개의 상기 가스 체적(1, 2)이 공통의 제1 평면(8)에 놓인 예비 챔버(10, 10', 11)를 구비하며, 상기 가스 체적과 각각 연결되는 복수의 가스 분배 챔버(12, 13)가 상기 가스 분배기의 바닥과 인접한 제2 평면(9)에 제공되고, 상기 가스 체적(1, 2) 각각의 상기 가스 분배 챔버(12, 13) 및 상기 예비 챔버(10, 10', 11)가 연결 채널(14, 15)에 의해 연결되는 것을 특징으로 하는
    가스 분배기.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 가스 체적(1, 2) 중 하나에 포함되는 예비 챔버(10, 10', 11)가 상기 가스 분배기의 중심으로부터 반경 방향으로 상이한 거리로 이격되어 있는 것을 특징으로 하는
    가스 분배기.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 하나 이상의 항에 있어서,
    상기 가스 체적의 여러 예비 챔버(10)가 둘레 방향으로 서로 개별적으로 배치되는 것을 특징으로 하는
    가스 분배기.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 하나 이상의 항에 있어서,
    2개의 상이한 가스 체적(1, 2)의 예비 챔버(10, 10', 11)가 볏(comb) 형상으로 서로 맞물리도록 배치되는 것을 특징으로 하는
    가스 분배기.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 하나 이상의 항에 있어서,
    상기 예비 챔버(10, 10', 11)에 의해 형성되는 연속부가 반경 방향으로 연장되는 볏의 돌출부의 형태로 서로 맞물리는 것을 특징으로 하는
    가스 분배기.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 하나 이상의 항에 있어서,
    예비 챔버(10, 10', 11) 각각이 하나 이상의 공급 라인(3, 4)에 의해 공급되는 것을 특징으로 하는
    가스 분배기.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 하나 이상의 항에 있어서,
    가스 상태의 특히 금속 함유 또는 반도체 함유 시작 물질을 공급하기 위한 제1 가스 체적이 제공되며, 화학 반응 가스 특히 산소, 질소 또는 수소 화합물을 위한 제2 가스 체적이 제공되는 것을 특징으로 하는
    가스 분배기.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 하나 이상의 항에 있어서,
    상기 제1 평면(8)과 상기 제2 평면(9, 9') 사이에 제3 평면(16)이 위치하며, 상기 제3 평면이 상기 연결 채널(14, 15)과 연결되는 것을 특징으로 하는
    가스 분배기.
  10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 하나 이상의 항에 있어서,
    상기 가스 분배 챔버(12, 13)가 상기 가스 분배기의 중심을 동심으로 둘러싸는 것을 특징으로 하는
    가스 분배기.
  11. 제 1 항 내지 제 10 항 중 하나 이상의 항에 있어서,
    가스 분배 챔버(12, 13)가 연결 채널(14, 15)에 다수의 예비 챔버(10, 10', 11)에 연결되는 것을 특징으로 하는
    가스 분배기.
  12. 제 1 항 내지 제 11 항 중 하나 이상의 항에 있어서,
    예비 챔버(10, 10', 11)가 연결 채널(14, 15)에 의해 다수의 가스 분배 챔버(12, 13)에 연결되는 것을 특징으로 하는
    가스 분배기.
  13. 제 1 항 내지 제 12 항 중 하나 이상의 항에 있어서,
    상기 가스 분배 챔버(12, 13)가 서로 상이한 부분적인 평면(9, 9')에 배치되는 것을 특징으로 하는
    가스 분배기.
  14. 제 1 항 내지 제 13 항 중 하나 이상의 항에 있어서,
    온도가 제어되는 것을 특징으로 하는
    가스 분배기.
  15. 제 1 항 내지 제 14 항 중 하나 이상의 항에 있어서,
    온도 균질화를 위한 열량체를 형성하는 고체 금속 부재로 제조되는 것을 특징으로 하는
    가스 분배기.
  16. 제 1 항 내지 제 15 항 중 하나 이상의 항에 있어서,
    서로의 위에 배치되는 다수의 디스크를 포함하며, 상기 디스크 안으로 상기 예비 챔버(10, 10', 11), 상기 가스 분배 챔버(12, 13), 상기 연결 채널(14, 15) 및 상기 유출구(6, 7)가 기계가공되는 것을 특징으로 하는
    가스 분배기.
  17. 제 1 항 내지 제 16 항 중 하나 이상의 항에 있어서,
    기판 홀더 상에 위치되는 하나 이상의 기판을 코팅하기 위해 제공되며 내부 압력이 0.001 Pa 내지 5 bar인 공정 챔버(21)를 갖춘 CVD 반응기 또는 OVPD 반응기 내에 사용되는 가스 분배기.
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