KR20220032596A

KR20220032596A - Cvd 리액터를 위한 가스 유입 엘리먼트

Info

Publication number: KR20220032596A
Application number: KR1020227004440A
Authority: KR
Inventors: 올리버 쇤
Original assignee: 아익스트론 에스이
Priority date: 2019-07-12
Filing date: 2020-07-10
Publication date: 2022-03-15
Also published as: WO2021009019A1; TW202118892A; JP2022540179A; US20220259737A1; EP3997256A1; CN114269968A; DE102019119019A1

Abstract

본 발명은 CVD 리액터(1)의 가스 유입 엘리먼트(2) 또는 가스 유입 엘리먼트(2)를 위한 차폐 플레이트(14)의 가스 배출 영역(16)에 관한 것이며, 이는 중심(10) 주위에 배열된 다수의 가스 배출 개구들(7, 17)을 갖고, 가스 배출 개구들(7, 17)의 중심 포인트들(8')은 기하학적 중심 포인트(9)를 갖는 다각형의 동일하게 형성된 셀들(8)의 코너 포인트들(8') 상에 놓이고, 셀들(8)의 에지들(8'')의 포지셔닝 및 길이는 기준 라인들(13, 13, 13', 13'')을 교차시킴으로써 정의되고, 기준 라인들(13, 13', 13'')은 라인들의 적어도 2개의 패밀리들에 할당되고, 라인들의 패밀리의 개개의 기준 라인들은 전체 가스 배출 영역에 걸쳐 직선으로 그리고 서로 평행하게 연장된다. 본 발명에 따르면, 중심(10)은 에지의 길이의 1/3 ± 10 %와 등가의 코너 포인트(8')로부터의 거리에 있다.

Description

CVD 리액터를 위한 가스 유입 엘리먼트

[0001] 본 발명은 CVD 리액터의 가스 유입 엘리먼트 또는 가스 유입 엘리먼트를 위한 차폐 플레이트의 가스 배출 영역에 관한 것이며, 이는 중심 주위에 배열된 복수의 가스 배출 개구들을 갖고, 가스 배출 개구들의 중심 포인트들은 기하학적 중심 포인트를 갖는 다각형의 동일하게 설계된 셀들의 코너 포인트들 상에 놓이고, 셀들의 에지들은 기준 라인들을 교차시킴으로써 정의되고, 기준 라인들은 라인들의 적어도 2개의 패밀리들에 할당되고, 라인들의 개개의 패밀리의 기준 라인들은 전체 가스 배출 영역에 걸쳐 선형으로 그리고 서로 평행하게 연장된다.

[0002] 본 발명은 또한 이러한 가스 배출 영역을 갖는 가스 유입 엘리먼트, 가스 유입 엘리먼트의 가스 배출 영역 상에 고정되는 차폐 플레이트, 및 이러한 가스 유입 엘리먼트 또는 이러한 차폐 플레이트를 각각 갖는 CVD 리액터에 관한 것이다.

[0003] CVD 리액터는 가스 유입 엘리먼트를 가지며, 이를 통해 프로세스 가스들이 가열 가능한 프로세스 챔버 내로 공급될 수 있다. 기판들은 프로세스 챔버에 배열되고, 예컨대, 기판 표면 상에 층을 증착함으로써 CVD 리액터에서 열처리될 수 있다.

[0004] 이러한 유형의 가스 유입 엘리먼트들은 DE 10 2011 051 778 A1, EP 1 842 938 A2, DE 10 2009 043 840 A1 및 US 2017/0167024 A1에서 설명된다. DE '778은 샤워헤드 형태로 설계된 가스 유입 엘리먼트를 설명한다. 가스 배출 개구들은 육각형 어레인지먼트를 갖는다. 가스 배출 개구들의 중심 포인트들은 정삼각형들의 코너 포인트 상에 놓인다. 정삼각형들에 의해 형성되는 셀들의 에지들은 각각 기준 라인들에 의해 형성된다. 기준 라인들은 라인들의 패밀리들에 의해 형성된다. 라인들의 각각의 패밀리는, 등거리로 이격되고 서로 평행하게 연장되는 복수의 기준 라인들을 포함한다. 라인들의 상이한 패밀리들의 기준 라인들은 서로에 대해 120°만큼 기울어진다.

[0005] US '024는 가스 배출 개구들의 중심 포인트들이 페르마 나선들에 의해 형성되는 기준 라인들의 교차점 상에 놓이는 샤워헤드를 설명한다.

[0006] WO 2019/199620 A1은 기판을 향해 지향되는 하부측을 갖는 가스 유입 엘리먼트를 설명하며, 여기서 상기 하부측은 영역에 걸쳐 규칙적으로 분포된 복수의 유입 개구들 및 배출 개구들을 갖는다.

[0007] 이러한 가스 유입 엘리먼트는, 개개의 가스 유입 엘리먼트 또는 가스 배출 영역과 서셉터 사이에서 상대적 회전이 발생하는 CVD 리액터들에서 사용된다. 서셉터는 회전 스핀들(rotary spindle)을 중심으로 고정 가스 유입 엘리먼트에 대해 회전된다. 이 회전 스핀들은 중심을 정의한다. 가스 유입 엘리먼트들은 원형 가스 배출 영역을 가질 수 있다. 이러한 원형 가스 배출 영역은 중심을 갖는다. 가스 배출 영역을 형성하는 원형 가스 배출 플레이트는 중심을 갖는다. 원형-실린더형 가스 유입 엘리먼트는 중심을 갖고 가스 배출 영역을 형성하는 단부면을 갖는다. 가스 배출 개구들은 이러한 중심에 대해 정의된 포지션을 갖는다.

[0008] 상대적 회전 동안, 어떤 의미에서는, 각각의 가스 배출 개구는 서셉터의 환형 영역을 통과하며, 그의 코너 포인트는 중심, 즉 회전 스핀들이다. 중심이 중앙 가스 배출 개구의 중심 포인트에 놓이는 경우, 환형 영역 - 이 환영 영역에 걸쳐, 어떠한 가스 배출 개구도 회전 동안 이동하지 않음 - 이 이 원형 영역 주위에 유지된다. 중심이 셀의 중심 포인트와 일치할 때 유사한 상황이 발생하며, 그의 중심 포인트들은 인접한 가스 배출 개구들의 중심 포인트들에 의해 형성된다. 유사하게, 중심 주위에 배치된 모든 원호 라인들이 그러한 어레인지먼트에서 적어도 하나의 가스 배출 개구를 통해 연장되는 것은 아니다. 따라서, 가스 배출 영역의 중앙 구역은 예컨대, 원형 "갭들"을 가지며, 이는 프로세스 챔버로의 프로세스 가스의 불충분한 공급으로 이어질 수 있다.

[0009] 본 발명은 프로세스 기술과 관련하여 특히 프로세스 챔버의 중앙 구역에서 프로세스 가스들의 공급을 개선하는 목적들에 기초한다.

[0010] 이 목적은 청구항들에 특정된 발명에 의해 달성되며, 여기서 종속 청구항들은 코디네이트 청구항(coordinate claim)에서 청구된 본 발명의 유리한 향상들뿐만 아니라 독립적인 솔루션들을 표현한다.

[0011] 본 발명에 따르면, 적어도 하나의 중앙 가스 배출 개구의 포지션은 회전 대칭 바디, 예컨대, 가스 배출 영역, 가스 배출 플레이트, 차폐 플레이트, 가스 유입 엘리먼트 등의 중심과 관련하여 정의된다. 초기에 그리고 본질적으로, 중심, 예컨대, 원형 가스 배출 개구 영역의 중심 포인트 또는 서셉터의 회전 스핀들은 셀의 영역의 중심 포인트에 대해 오프셋되고 코너 포인트들에 대해 또한 오프셋되는 동일하게 설계된 셀들의 코너들 상의 가스 배출 개구들의 어레인지먼트에 놓인다는 것이 제안된다. 그럼에도 불구하고, 위에서 설명된 기술 솔루션과 조합하여 또한 실현될 수 있는 대안에서, 본 발명은 바람직하게는, 동일한 배출 개구들 중 하나가 중앙 배출 개구를 형성하는 것을 제안하며, 여기서 중심은 가스 배출 개구의 단면 영역에 배열되는데, 즉 바람직하게는 원형 가스 배출 개구의 중심 포인트에 대해 오프셋된다. 이 경우, 중심은 특히, 어떤 의미에서는 중앙 가스 배출 개구가 상대적 회전 동안 중심 주위를 회전하도록 가스 배출 개구의 에지 상에 대략적으로 놓일 수 있다. 더욱이, 가장 가까운 가스 배출 개구로부터 중앙 가스 배출 개구의 거리는 가스 배출 개구 직경의 2배보다 작을 수 있다. 2개의 인접한 가스 배출 개구들의 에지들 사이의 거리가 가스 배출 개구, 특히 중앙 가스 배출 개구의 직경보다 작은 경우가 유리하다. 초기에 설명된 유형의 환형 "갭들"은 본 발명의 가스 배출 개구들의 어레인지먼트에서 형성되지 않는다. 실제로, 가스 배출 개구들은 중심 주위에 그려진 임의의 독단적인 원호 라인이, 특히 가스 배출 영역의 중앙 구역에서 적어도 하나의 가스 배출 개구와 교차하는 방식으로 가스 배출 영역 상에 배열된다. 라인들의 패밀리들의 기준 라인들 - 그의 교차 포인트들은 가스 배출 개구들의 중심 포인트들의 포지션을 정의함 - 은 전체 가스 배출 영역에 걸쳐 선형으로 그리고 서로 평행하게 연장되어서 복수의 정다각형들이 형성될 수 있다. 삼각 또는 사각 다각형들, 바람직하게는 정다각형들이 형성될 수 있다. 그리하여 기준 라인들의 코너 포인트들에 의해 정의되고 그의 에지들이 기준 라인들의 섹션들인 셀들은 기하학적 중심 포인트들을 갖는다. 중심 포인트들은 셀들의 영역의 중심들일 수 있다. 셀들은 중앙 셀을 형성한다. 중심은 영역의 중심 포인트에 대해 그리고 코너 포인트들 각각에 대해 오프셋된다. 셀들은 동일한 길이의 에지들을 가질 수 있다. 중심은 에지의 길이의 약 1/3 ± 10%만큼 코너 포인트로부터 이격될 수 있다. 중심은 코너 포인트에서 교차하는 두 개의 라인들의 이등분선 방향으로 코너 포인트로부터 이격될 수 있다. 또한, 에지의 길이는 약 7.07mm ± 10%에 이를 수 있다. 가스 배출 개구들은 4mm ± 10%의 직경을 가질 수 있다. 중심은 코너 포인트로부터 2mm ± 10%만큼 이격될 수 있다. 가스 배출 영역 상의 가스 배출 개구들의 본 발명의 어레인지먼트는 가스 유입 엘리먼트의 가스 배출 플레이트 상에서 실현될 수 있다. 가스 배출 플레이트는, 냉각제가 흐를 수 있고, 냉각제가 유동할 수 있고 그리고/또는 가스 배출 개구들을 통해 프로세스 챔버에 진입할 수 있는 프로세스 가스가 공급되는 볼륨을 한정한다. 그러나 가스 배출 개구들의 어레인지먼트는 차폐 플레이트 상에서 구현되는 것이 또한 제안된다. 이러한 차폐 플레이트는 가스 배출 플레이트에 인접한 가스 유입 엘리먼트 상에 고정된다. 차폐 플레이트의 가스 배출 개구들은 가스 유입 엘리먼트의 가스 배출 플레이트의 가스 배출 개구들과 정렬된다. 가스 배출 플레이트는 금속, 특수강, 알루미늄 등으로 구성될 수 있다. 차폐 플레이트는 세라믹 재료, 코팅된 흑연으로 또는 금속으로 또한 구성될 수 있다. 차폐 플레이트는 다공성 재료로 구성될 수 있다. 차폐 플레이트는 거친 표면을 가질 수 있다.

[0012] 본 발명은 또한 금속으로 구성된 내가스성 및 내압 하우징을 갖는 CVD 리액터에 관한 것이다. 위에서 설명된 특성들을 갖고 특히 샤워헤드의 형태로 실현되는 가스 유입 엘리먼트는 하우징 내에 로케이팅된다. 가스 배출 영역은 서셉터가 회전 구동되게 하는 회전 스핀들의 회전 평면으로 연장된다. 서셉터의 상부 측은 프로세스 챔버의 하부 영역을 형성한다. 가스 유입 엘리먼트의 가스 배출 영역은 프로세스 챔버의 상부 측을 형성한다. 서셉터의 회전 스핀들은 가스 유입 엘리먼트의 중심을 정의하며, 이 가스 유입 엘리먼트는 위에서 설명된 바와 같이 중앙 가스 배출 개구의 중심 포인트에 대해 오프셋되어 배열될 뿐만 아니라 가스 배출 개구들의 어레인지먼트의 중앙 셀의 중심 포인트에 대해 오프셋되어 배열된다. 위에서 설명된 특성들을 갖는 차폐 플레이트는 가스 유입 엘리먼트의 가스 배출 플레이트와 서셉터 사이에 배열될 수 있다. 차폐 플레이트는 서셉터를 향하는 가스 배출 플레이트의 하부 측에 접하고 이와 접촉할 수 있다. 그러나, 차폐 플레이트는 또한 가스 배출 플레이트의 하부 측으로부터 이격될 수 있다. 템퍼링(tempering) 디바이스가 제공될 수 있다. 서셉터는 템퍼링 디바이스의 템퍼링 수단일 수 있다. 예컨대, 템퍼링 디바이스는 가열 디바이스일 수 있다. 가스 유입 엘리먼트는 마찬가지로, 가스 배출 영역을 냉각 또는 가열하기 위해 템퍼링 디바이스를 가질 수 있다.

[0013] 가스 배출 플레이트 및/또는 차폐 플레이트는 흑연 또는 SiC 또는 TaC로 코팅된 흑연으로 구성될 수 있다. 그러나, 가스 유입 엘리먼트의 표면들은 바람직하게는 특수 강철 표면들이다. 따라서 가스 유입 엘리먼트의 벽들 및 가스 배출 플레이트는 특수 강으로 구성될 수 있다. 차폐 플레이트의 가스 배출 개구들은 가스 유입 엘리먼트의 가스 배출 플레이트의 가스 배출 개구들과 정렬될 수 있다. 그러나, 이들은 또한 그에 대해 오프셋되어 배열될 수 있다.

[0014] 본 발명은 또한 서셉터가 회전 스핀들을 중심으로 회전 구동되는, 위에서 설명된 CVD 리액터를 동작시키기 위한 방법에 관한 것이며, 상기 회전 스핀들은 중앙 셀의 영역의 중심 포인트에 대한 오프셋될뿐만 아니라 코너 포인트들에 대해 오프셋되게 놓이는 중심을 정의한다.

[0015] 본 발명은 예시적인 실시예들을 참조하여 아래에서 더 상세히 설명된다.
도 1은 제1 예시적인 실시예에 따라 CVD 리액터를 통한 섹션을 개략적으로 도시한다.
도 2는 도 1의 라인 II-II을 따른 가스 유입 엘리먼트(2)의 가스 배출 영역(16)의 하부도를 도시한다.
도 3은 도 2의 세부사항 III의 확대된 표현을 도시한다.
도 4는 도 3의 세부사항 IV를 확대된 표현을 도시한다.
도 5는 도 1에 따른 표현의 형태로 제2 예시적인 실시예를 도시한다.

[0016] 도 1 및 도 5는, 바람직하게는 코팅 프로세스가 수행되는 MOCVD 리액터의 형태로 구현되는 CVD 리액터의 구조를 개략적으로 도시하며, 여기서 실리콘 기판들 등과 같은 III-V 기판들 또는 IV 기판들은 상기 코팅 프로세스에서 III-V 층들로 코팅된다. 층들은 예컨대, 갈륨 비화물, 갈륨 인화물 또는 갈륨 질화물 층들로 구성될 수 있다. 이를 위해, 특히 가스 혼합물인 프로세스 가스가 가스 공급 라인(19)을 통해 샤워헤드의 형태로 가스 유입 엘리먼트(2)의 가스 분배 볼륨(6) 내로 공급된다. 가스 유입 엘리먼트는, 서로 분리되고 할당된 가스 배출 개구들(7)을 각각 갖는 다수의 가스 분배 볼륨들(6)을 가질 수 있다. V.주족의 원소의 수소화물 또는 III.주족 원소의 유기 금속 화합물과 같은 프로세스 가스의 가스가 이러한 가스 분배 볼륨들(6) 각각 내로 공급된다.

[0017] 코팅된 흑연 플레이트에 의해 형성된 서셉터(3)는 가스 유입 엘리먼트(6) 아래에 로케이팅된다. 회전 스핀들(18)이 제공되며, 이를 중심으로, 서셉터(3)가 회전 평면에서 회전 구동될 수 있다. 가열 디바이스(4)는 서셉터(3)를 프로세스 온도로 가열하기 위해 서셉터(3) 아래에 로케이팅된다. CVD 리액터(1)는 도시되지 않은 가스 배출구에 연결된 펌프에 의해 배기될 수 있다.

[0018] 가스 배출 영역(16)은 가스 배출 개구(7)를 포함하는 가스 배출 플레이트(15)의 하부 측에 의해 형성되며, 상기 하부 측은 서셉터(3)를 향한다. 이는 도 2에 예시된다. 도 3에 예시된 가스 배출 영역(16)의 확대된 세부사항에 따르면, 가스 배출 개구들(7)은 각각 원형 윤곽을 갖는다. 예시적인 실시예에서, 모든 가스 배출 개구들(7)은 동일한 원형 윤곽 및 대략 4mm의 직경(D)을 갖는다. 서로 가장 가깝게 놓이는 2개의 가스 배출 개구들(7)의 에지들은 가스 배출 개구(7)의 직경 미만으로 이격된다.

[0019] 가스 배출 개구들(7)은 육각형 어레인지먼트의 형태로 가스 배출 영역(16)에 걸쳐 균일하게 분포된다. 본 개시내용에서, 가스 배출 개구들(7)의 어레인지먼트는 기준 라인들(13, 13', 13'')에 의해 설명된다. 기준 라인들(13, 13', 13'')의 3개의 패밀리들이 존재하며, 여기서 기준 라인들(13, 13', 13'')은 각각 서로 평행하게 연장되고 등거리로 이격된다. 라인들의 상이한 패밀리들의 기준 라인들은 서로에 대해 120°의 각도 만큼 기울어진다. 가스 배출 개구(7)는 기준 라인들(13, 13', 13'')의 모든 교차 포인트들에 배열된다. 따라서 기준 라인들(13, 13', 13'')은 각각 정삼각형의 형상을 갖는 복수의 동일하게 설계된 셀들(8)을 정의한다. 도시되지 않은 예시적인 실시예들에서, 라인들의 2개의 패밀리들은 셀들(8)이 직사각형들 또는 정사각형들의 형상을 갖도록 서로에 대해 90° 만큼 오프셋된 기준 라인들을 가질 수 있다.

[0020] 예시적인 실시예에서, 셀들(8)의 코너 포인트들(8')은 7.07mm의 거리(a)만큼 서로 이격된다. 가스 배출 개구들(7)은 코너 포인트들(8')과 일치하는 중심 포인트 및 대략 4mm의 직경(D)을 갖는다. 도 4는 가스 배출 영역(16)의 기하학적 중심 포인트일 수 있는 중심(10)을 도시하며, 여기서 상기 기하학적 중심 포인트는 리액터가 사용 중일 때 회전 스핀들(18)의 중심과 일치한다. 본 발명에 따르면, 중심(10)은 셀(8)의 기하학적 중심 포인트(9) 또는 셀(8)의 코너 포인트(8') 어디에도 놓이지 않는다. 중심(10)은 예시적인 실시예에서 대략 2mm만큼 코너 포인트(8')에 대해 오프셋된다. 이 경우에, 중심(10)은 중앙 가스 배출 개구(7.1)의 에지 상에 놓인다. 이는 이등분선(9) 상에, 즉 코너 포인트(8') 및 중심 포인트(9)를 통해 연장되는 라인 상에 로케이팅될 수 있다. 중심(10)은 셀(8)의 중심 포인트(9)와 중앙 가스 배출 개구(7.1)의 중심 포인트 사이에 놓일 수 있다. 그러나, 중심(10) - 이는 또한 가스 배출 플레이트(15)의 기하학적 중심 포인트 또는 가스 유입 엘리먼트(2)의 단부면의 중심일 수 있음 - 은 또한 중앙 가스 배출 개구(7.1)의 단면 영역 내의 임의의 다른 로케이션에 배열될 수 있지만 단면 영역의 중심 포인트에는 배열되지 않는다.

[0021] 이러한 어레인지먼트에서, 2개의 가스 배출 개구들(7.2, 7.3)은 중앙 가스 배출 개구(7.1)로부터 등거리로 이격된다. 개개의 인접한 가스 배출 개구(7.2 또는 7.3)로부터 중앙 가스 배출 개구(7.1)의 2개의 에지들 사이의 거리(b)는 가스 배출 개구(7)의 영역이 원형 영역 - 이는 중심(10)을 중심으로 상대적 회전 동안 인접 가스 배출 개구(7.2, 7.3)의 에지와 중심(10) 사이의 환형 클리어런스 영역(annular clearance area)보다 약간 더 큼 - 을 통과하도록 직경(D)보다 작다.

[0022] 결과적으로, 가스 배출 영역(16)에 대한 서셉터(3)의 회전 동안 적어도 하나의 가스 배출 개구(7)가 통과하지 않는 환형 영역들은 존재하지 않는다.

[0023] 도 5에 예시된 예시적인 실시예는, 차폐 플레이트(14)는 오로지, 프로세스 챔버를 향하는 가스 배출 플레이트(15)의 영역 상에만 배열된다는 점에서 도 1에 예시된 예시적인 실시예와 본질적으로 구별될 수 있으며, 여기서 상기 차폐 플레이트의 가스 배출 개구들(17)은 가스 배출 개구들(7)과 정렬된다. 가스 배출 개구들(17)의 어레인지먼트는 도 2, 도 3 및 도 4에 예시된 어레인지먼트에 대응한다.

[0024] 이 경우에, 차폐 플레이트(14)는 그의 가스 배출 개구들(17)이 가스 배출 플레이트(15)의 가스 배출 개구들(7)과 정렬되는 방식으로 배열된다. 그러나, 가스 배출 개구들(17)은 또한, 도시되지 않은 예시적인 실시예에서, 가스 배출 개구(7)에 대해 오프셋되어 배열될 수 있으며, 여기서 차폐 플레이트(14)는 가스 배출 플레이트(15)로부터 이격된다. 이 경우에, 그럼에도 불구하고, 차폐 플레이트(14)의 중앙 가스 배출 개구(17)는 위에서 설명된 포지션을 갖는 것이 제안된다.

[0025] 앞의 설명들은 이 출원에 포함된 모든 발명들을 명료하게 하는 역할을 하고, 적어도 특성들의 다음의 조합들로 독립적으로 선행 기술을 각각 향상시키며, 여기서 특성들의 이들 조합들 중 2개, 여러 개 또는 전부는 또한 서로 조합될 수 있는데, 즉 :

[0026] CVD 리액터(1)의 가스 유입 엘리먼트(2) 또는 가스 유입 엘리먼트(2)를 위한 차폐 플레이트(14)의 가스 배출 영역(16)으로서, 이는 중심(10)이 에지의 길이의 1/3 ± 10%만큼 코너 포인트(8')로부터 이격되는 것을 특징으로 한다.

[0027] 셀들(8)이 동일한 길이의 에지들(8')을 갖는 것을 특징으로 하는, 가스 배출 영역(16).

[0028] 중심(10)은 중심이 중심 포인트(9)에 대해 오프셋되도록 셀(8)의 영역에 놓이는 것을 특징으로 하는, 가스 배출 영역(16).

[0029] 셀들(8)은 정다각형들, 삼각형들 및/또는 사각형들인 것을 특징으로 하는, 가스 배출 영역(16).

[0030] 에지(8'')의 길이는 7.07mm ± 10퍼센트에 이르는 것을 특징으로 하는, 가스 배출 영역(16).

[0031] 가스 유입 엘리먼트로서, 이는 제1 항 내지 제4 항 중 어느 한 항에 따른 가스 배출 영역(16)을 특징으로 한다.

[0032] 가스 배출 영역(16)은 가스 배출 개구들(7)의 동일한 어레인지먼트로 가스 배출 플레이트(15) 상에 배열된 차폐 플레이트(14)에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는, 가스 유입 엘리먼트.

[0033] 하우징을 갖는 CVD 리액터(1)로서, 이는 선행 청구항들 중 어느 한 항에 따른 가스 배출 영역을 특징으로 한다.

[0034] CVD 리액터로서, 이는 가스 배출 영역(16)은 가스 배출 개구들(7)의 동일한 어레인지먼트로 가스 배출 플레이트(15) 상에 배열된 차폐 플레이트(14)에 의해 형성되는 것을 특징으로 한다.

[0035] 가스 배출 영역을 갖는 CVD 리액터를 위한 가스 유입 엘리먼트(2)로서, 이는 프로세스 챔버를 향하는 가스 배출 플레이트(15)의 영역 상에 배열된 차폐 플레이트(14)를 특징으로 하고, 상기 차폐 플레이트의 가스 배출 개구들(17)은 가스 유입 엘리먼트(2)의 가스 배출 개구들(7)과 정렬된다.

[0036] CVD 리액터(1)의 가스 유입 엘리먼트(2) 또는 가스 유입 엘리먼트(2)를 위한 차폐 플레이트(14)의 가스 배출 영역으로서, 이는 제1 거리는 가스 배출 개구(7, 17)의 반경 이하에 대응하고, 중앙 가스 배출 개구(7, 17)에 가장 가까이 놓인 중앙 가스 배출 개구(7, 17)의 중심 포인트(8')로부터 중앙 가스 배출 개구(7, 17)의 중심 포인트(8')의 제2 거리는 양 가스 배출 개구들(7, 17)의 직경들(D)의 합보다 작고 그리고/또는 가스 배출 영역(16)의 중심(10)은 셀들(8) 중 하나의 셀의 영역에 놓여서, 셀들(8) 중 하나의 셀의 영역에 놓여서, 코너 포인트들(8')에 대해 오프셋될뿐만 아니라 중심 포인트(9)에 대해 오프셋되고, 그리고/또는 에지(8'')의 길이는 가스 배출 개구들(7, 17) 직경의 두 배보다 작고, 그리고/또는 가스 배출 개구들(7, 17)은 4mm ± 10%의 직경을 갖고 그리고/또는 중심(10)은 가스 배출 개구(7, 17)의 에지 상에 놓이고 그리고/또는 중심(10)은 코너 포인트(8')에 대해 2mm ± 10%만큼 오프셋되어 놓이는 것을 특징으로 한다.

[0037] 가스 배출 영역으로서, 이는 중심(10)은 코너 포인트(8')에서 교차하는 두 개의 기준 라인들(13, 13', 13'')의 이등분선(12) 방향으로 코너 포인트(8')로부터 이격되고 그리고/또는 에지(8'')의 길이는 7.07 mm ± 10%에 이르고 그리고/또는 동일하게 설계된 가스 배출 개구들(7, 17)은 원형 윤곽을 갖고 그리고/또는 에지(8'')의 길이는 가스 배출 개구들(7, 17) 직경의 두 배보다 작고, 그리고/또는 가스 배출 개구들(7, 17)은 4mm ± 10%의 직경을 갖고 그리고/또는 중심(10)은 가스 배출 개구(7, 17)의 에지 상에 놓이고 그리고/또는 중심(10)은 코너 포인트(8')에 대해 2mm ± 10%만큼 오프셋되어 놓이는 것을 특징으로 한다.

[0038] CVD 리액터(1)를 동작시키기 위한 방법으로서, 이는 서셉터(3)는 회전 스핀들(18)을 중심으로 고정 가스 유입 엘리먼트(2)에 대해 회전되고, 가스 배출 영역(16)의 중심(10)은 회전 스핀들(18) 및 셀들 중 하나의 셀의 영역에 놓여서, 코너 포인트들(8')에 대해 오프셋될뿐만 아니라 중심 포인트(9)에 대해 오프셋되는 것을 특징으로 한다.

[0039] 그러나, 가스 배출 개구들(7, 17)의 직경은 또한 2mm보다 작을 수 있고 예컨대, 1.65mm에 이를 수 있다. 이러한 성상도에서, 2개의 인접 가스 배출 개구들 사이의 거리는 7.07mm에 이를 수 있다. 가스 배출 영역의 중심에 가장 가까이 놓이는 가스 배출 개구의 중심 포인트는 중심으로부터 2.3mm 만큼 이격될 수 있다.

[0040] 모든 개시된 특성들은 (개별적으로, 그러나 또한 서로 조합하여) 본 발명에 필수적이다. 이로써, 연관된/첨부된 우선권 문서들(우선권 출원의 사본)의 개시내용은, 본 출원의 개시내용에 완전히 통합되는데, 즉, 또한, 본 출원의 청구항들에 이 문서들의 특성들을 또한 통합하기 위한 목적으로 통합된다. 종속 청구항들의 특징들은 특히, 이들 청구항들에 기초한 분할 출원들을 제출하기 위해, 그 종속 청구항들이 인용하는 청구항의 특성들 없이도, 선행 기술의 독립적인 발명 향상들을 또한 특징으로 한다. 각각의 청구항에 특정된 발명은 전술한 설명에 개시된 특성들 중 하나 이상을 부가적으로 포함할 수 있고, 특히 참조 기호들에 의해 식별되고 그리고/또는 참조 기호들의 리스트에 포함된다. 본 발명은 또한, 특히 이들이 개개의 의도된 용도에 대해 명백히 불필요하거나 다른 동일하게 작동하는 기술적 수단으로 대체될 수 있는 한, 전술한 설명에서 언급된 개별 특성들이 실현되지 않는 설계 변동들에 관련된다.

1 CVD 리액터
2 가스 유입 엘리먼트
3 서셉터
4 템퍼링 디바이스
5 기판
6 가스 분배 볼륨
7 가스 배출 개구
8 셀
8' 코너 포인트
8" 에지
9 중심 포인트
10 중심
11 다각형 영역
12 이등분선
13 직선
14 차폐 플레이트
15 가스 배출 플레이트
16 가스 출구 영역
17 가스 배출 개구
18 회전 스핀들
19 가스 공급 라인

Claims

CVD 리액터(1)의 가스 유입 엘리먼트(2) 또는 가스 유입 엘리먼트(2)를 위한 차폐 플레이트(14)의 가스 배출 영역(16)으로서,
중심(10) 주위에 배열된 복수의 가스 배출 개구들(7, 17)을 갖고,
상기 가스 배출 개구들(7, 17)의 중심 포인트들(8')은 기하학적 중심 포인트(9)를 갖는 다각형의 동일하게 설계된 셀들(8)의 코너 포인트들(8') 상에 놓이고, 상기 셀들(8)의 에지들(8'')의 포지션 및 길이는 기준 라인들(13, 13', 13'')을 교차시킴으로써 정의되고, 상기 기준 라인들(13, 13', 13'')은 라인들의 적어도 2개의 패밀리들에 할당되고, 상기 라인들의 개개의 패밀리의 기준 라인들은 전체 가스 배출 영역에 걸쳐 선형으로 그리고 서로 평행하게 연장되고,
상기 중심(10)은 상기 에지의 길이의 1/3 ± 10%만큼 상기 코너 포인트(8')로부터 이격되는 것을 특징으로 하는,
CVD 리액터(1)의 가스 유입 엘리먼트(2) 또는 가스 유입 엘리먼트(2)를 위한 차폐 플레이트(14)의 가스 배출 영역(16).
제1 항에 있어서,
상기 셀들(8)은 동일한 길이의 에지들(8')을 갖는 것을 특징으로 하는,
CVD 리액터(1)의 가스 유입 엘리먼트(2) 또는 가스 유입 엘리먼트(2)를 위한 차폐 플레이트(14)의 가스 배출 영역(16).
제1 항 또는 제2 항에 있어서,
상기 중심(10)은 상기 중심이 상기 중심 포인트(9)에 대해 오프셋되도록 상기 셀(8)의 영역에 놓이는 것을 특징으로 하는,
CVD 리액터(1)의 가스 유입 엘리먼트(2) 또는 가스 유입 엘리먼트(2)를 위한 차폐 플레이트(14)의 가스 배출 영역(16).
제1 항 내지 제3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 셀들(8)은 정다각형들, 삼각형들 및/또는 사각형들인 것을 특징으로 하는,
CVD 리액터(1)의 가스 유입 엘리먼트(2) 또는 가스 유입 엘리먼트(2)를 위한 차폐 플레이트(14)의 가스 배출 영역(16).
제1 항 내지 제4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 에지(8'')의 길이는 7.07mm ± 10퍼센트에 이르는 것을 특징으로 하는,
CVD 리액터(1)의 가스 유입 엘리먼트(2) 또는 가스 유입 엘리먼트(2)를 위한 차폐 플레이트(14)의 가스 배출 영역(16).
가스 배출 영역(16) 위에 균일하게 분포된 가스 배출 개구들(7)을 갖는 가스 배출 플레이트(15)의 가스 분배 볼륨(6)을 갖는 가스 유입 엘리먼트로서,
제1 항 내지 제4 항 중 어느 한 항에 따른 가스 배출 영역(16)을 특징으로 하는,
가스 유입 엘리먼트.
제6 항에 있어서,
상기 가스 배출 영역(16)은 가스 배출 개구들(7)의 동일한 어레인지먼트로 상기 가스 배출 플레이트(15) 상에 배열된 차폐 플레이트(14)에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는,
가스 유입 엘리먼트.
하우징, 상기 하우징에 배열된 가스 유입 엘리먼트(2), 및 처리될 기판들(5)을 수용하기 위한 서셉터(3)를 갖는 CVD 리액터(1)로서,
상기 서셉터는 상기 가스 유입 엘리먼트(2)의 가스 배출 영역(16)으로부터 이격되고 회전 스핀들(18)을 중심으로 회전 구동될 수 있고,
제1 항 내지 제7 항 중 어느 한 항에 따른 가스 배출 영역을 특징으로 하는,
CVD 리액터(1).
제8 항에 있어서,
상기 가스 배출 영역(16)은 가스 배출 개구들(7)의 동일한 어레인지먼트로 상기 가스 배출 플레이트(15) 상에 배열된 차폐 플레이트(14)에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는,
CVD 리액터(1).
가스 배출 영역(16)의 중심(10) 주위에 배열된 복수의 가스 배출 개구들(7, 17)을 갖는 가스 배출 영역(16)을 갖는 CVD 리액터(1)를 위한 가스 유입 엘리먼트(2)로서,
상기 가스 배출 개구들(7, 17)의 중심 포인트들(8')은 기하학적 중심 포인트(9)를 갖는 다각형의 동일하게 설계된 셀들(8)의 코너 포인트들 상에 놓이고, 상기 셀들(8)의 에지들(8'')의 포지션은 기준 라인들(13, 13', 13'')을 교차시킴으로써 정의되고, 상기 기준 라인들(13, 13', 13'')은 라인들의 적어도 2개의 패밀리들에 할당되고, 라인들의 개개의 패밀리의 기준 라인들은 전체 가스 배출 영역에 걸쳐 선형으로 그리고 서로 평행하게 연장되고, 상기 중심(10)은 상기 셀들(8) 중 하나의 셀의 영역에 놓여서, 상기 코너 포인트들(8')에 대해 오프셋될 뿐만 아니라 상기 중심 포인트(9)에 대해 오프셋되고,
프로세스 챔버를 향하는 상기 가스 배출 플레이트(15)의 영역 상에 배열된 차폐 플레이트(14)를 특징으로 하고, 상기 차폐 플레이트의 가스 배출 개구들(17)은 상기 가스 유입 엘리먼트(2)의 가스 배출 개구들(7)과 정렬되는,
가스 유입 엘리먼트(2).
CVD 리액터(1)의 가스 유입 엘리먼트(2) 또는 가스 유입 엘리먼트(2)를 위한 차폐 플레이트(14)의 가스 배출 영역으로서,
중심(10) 주위에 배열된 복수의 가스 배출 개구들(7, 17)을 갖고, 상기 중앙 가스 배출 개구(7, 17)의 중앙 포인트(8')는 중심(10)에 대해 제1 거리만큼 오프셋되고,
상기 제1 거리는 상기 가스 배출 개구(7, 17)의 반경 이하에 대응하고, 상기 중앙 가스 배출 개구(7, 17)에 가장 가까이 놓인 상기 중앙 가스 배출 개구(7, 17)의 중심 포인트(8')로부터 상기 중앙 가스 배출 개구(7, 17)의 중심 포인트(8')의 제2 거리는 양 가스 배출 개구들(7, 17)의 직경들(D)의 합보다 작고 그리고/또는 상기 가스 배출 영역(16)의 중심(10)은 상기 셀들(8) 중 하나의 셀의 영역에 놓여서, 상기 셀들(8) 중 하나의 셀의 영역에 놓여서, 상기 코너 포인트들(8')에 대해 오프셋될 뿐만 아니라 상기 중심 포인트(9)에 대해 오프셋되고, 그리고/또는 상기 에지(8'')의 길이는 상기 가스 배출 개구들(7, 17) 직경의 두 배보다 작고, 그리고/또는 상기 가스 배출 개구들(7, 17)은 4mm ± 10%의 직경을 갖고 그리고/또는 상기 중심(10)은 상기 가스 배출 개구(7, 17)의 에지 상에 놓이고 그리고/또는 상기 중심(10)은 상기 코너 포인트(8')에 대해 2mm ± 10%만큼 오프셋되어 놓이는 것을 특징으로 하는,
CVD 리액터(1)의 가스 유입 엘리먼트(2) 또는 가스 유입 엘리먼트(2)를 위한 차폐 플레이트(14)의 가스 배출 영역.
제1 항 내지 제11 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 중심(10)은 상기 코너 포인트(8')에서 교차하는 두 개의 기준 라인들(13, 13', 13'')의 이등분선(12) 방향으로 상기 코너 포인트(8')로부터 이격되고 그리고/또는 상기 에지(8'')의 길이는 7.07 mm ± 10%에 이르고 그리고/또는 동일하게 설계된 가스 배출 개구들(7, 17)은 원형 윤곽을 갖고 그리고/또는 상기 에지(8'')의 길이는 상기 가스 배출 개구들(7, 17) 직경의 두 배보다 작고, 그리고/또는 상기 가스 배출 개구들(7, 17)은 4mm ± 10%의 직경을 갖고 그리고/또는 상기 중심(10)은 상기 가스 배출 개구(7, 17)의 에지 상에 놓이고 그리고/또는 상기 중심(10)은 상기 코너 포인트(8')에 대해 2mm ± 10%만큼 오프셋되어 놓이는 것을 특징으로 하는,
CVD 리액터(1)의 가스 유입 엘리먼트(2) 또는 가스 유입 엘리먼트(2)를 위한 차폐 플레이트(14)의 가스 배출 영역(16).
제9항에 따른 CVD 리액터(1)를 동작시키기 위한 방법으로서,
상기 서셉터(3)는 회전 스핀들(18)을 중심으로 고정 가스 유입 엘리먼트(2)에 대해 회전되고, 상기 가스 배출 영역(16)의 중심(10)은 상기 회전 스핀들(18) 및 상기 셀들 중 하나의 셀의 영역에 놓여서, 상기 코너 포인트들(8')에 대해 오프셋될 뿐만 아니라 상기 중심 포인트(9)에 대해 오프셋되는 것을 특징으로 하는,
CVD 리액터(1)를 동작시키기 위한 방법.
제1 항 내지 제13 항 중 어느 한 항의 특징화 특징들 중 하나 이상을 특징으로 하는 가스 배출 영역, 가스 유입 엘리먼트, CVD 리액터 또는 방법.