KR20040101261A - Device for depositing thin layers on a substrate - Google Patents

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KR20040101261A
KR20040101261A KR10-2004-7013660A KR20047013660A KR20040101261A KR 20040101261 A KR20040101261 A KR 20040101261A KR 20047013660 A KR20047013660 A KR 20047013660A KR 20040101261 A KR20040101261 A KR 20040101261A
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gas
process chamber
gas discharge
plate
susceptor
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KR10-2004-7013660A
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위르겐센홀거
스트라우치게르트
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아익스트론 아게
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Abstract

본 발명은 기판상에 박막층을 증착시키기 위한 장치에 관한 것으로, 반응기 하우징(1)내에 형성된 공정챔버(6)로 구성되고, 상기 공정챔버의 저면에는 적어도 하나의 기판이 배치되는 서셉터(7)가 배치되며, 가스유입부재(2)가 상기 공정챔버의 커버에 배치되어 있고, 공정가스가 균일하게 분포되고서셉터를 향하는 가스유출면을 통하여 공정챔버측으로 도입된다. 가스유입부재에 기생증착이 일어나는 것을 방지하기 위하여 가스유출면에 가스투과성의 확산판(15)이 배치되며, 이는 체의 형태로 배치된 다수의 가스배출구(14)를 갖는 가스배출판(13)에 평행하게 연장된다.The present invention relates to an apparatus for depositing a thin film layer on a substrate, comprising a process chamber (6) formed in a reactor housing (1), the susceptor (7) having at least one substrate disposed on a bottom surface of the process chamber. Is disposed, a gas inflow member (2) is disposed in the cover of the process chamber, and the process gas is uniformly distributed and introduced into the process chamber through a gas outlet face toward the susceptor. In order to prevent parasitic deposition from occurring on the gas inlet member, a gas permeable diffusion plate 15 is disposed on the gas outlet surface, which has a gas discharge plate 13 having a plurality of gas outlets 14 arranged in the form of a sieve. Extends parallel to.

Description

기판의 박막증착장치 {DEVICE FOR DEPOSITING THIN LAYERS ON A SUBSTRATE}Thin Film Deposition System for Substrate {DEVICE FOR DEPOSITING THIN LAYERS ON A SUBSTRATE}

본 발명은 기판의 박막증착장치에 관한 것으로, 공정챔버가 반응기 하우징내에 설치되어 있고, 공정챔버의 베이스가 최소한 하나의 기판을 수용하기 위한 서셉터로 형성되어 있으며, 공정챔버의 커버가 가스유입부재와 일체를 이루고 있어서 서셉터를 향한 전체 가스배출구에 걸쳐서 균일한 면적분포를 이루면서 공정챔버로 공정가스가 유입될 수 있게 한 박막증착장치에 관한 것이다.The present invention relates to a thin film deposition apparatus of a substrate, the process chamber is installed in the reactor housing, the base of the process chamber is formed of a susceptor for receiving at least one substrate, the cover of the process chamber is a gas inlet member The present invention relates to a thin film deposition apparatus in which the process gas is introduced into the process chamber while forming a uniform area distribution over the entire gas outlet toward the susceptor.

이러한 형태의 장치가 특허문헌 DE 695 047 62 T2에 알려져 있다. 상기 특허문헌에는 공정챔버내에 배치되고, 커버가 가스유입부재로 구성되는 공정챔버의 베이스를 형성하는 서셉터상에 놓인 기판에 III-V 반도체를 증착시키는 장치와 방법이 기술되어 있다. 가스유입부재는 서셉터의 표면으로부터 평행하게 간격을 두고 연장된 평면상의 가스배출면을 갖는다. 서셉터의 직경은 이 서셉터와 가스배출면 사이의 빈 공간 보다 현저히 크다. 가스유입부재로부터 서셉터를 향하는 전체 가스배출면측으로 나오는 공정가스의 균일한 분배가 이루어질 수 있도록 하기 위하여, 가스배출면은 이로부터 개방되고 가스유입부재의 베이스 플레이트를 통하여 관통하며 가스공급라인에 의하여 공정가스가 공급되는 가스공간의 시작이 되는 통로를 구성하는 다수의 개구부를 갖는다. 이와 같이 공정챔버에 대한 샤워헤드형의 가스공급은 서셉터 상에 배치된 기판에서 반도체층의 균일한 성장이 이루어질 수 있도록 하는 잇점을 갖는다. 서셉터는 고주파코일에 의하여 하측, 즉 공정챔버로부터 원격한 하측으로부터 유도가열된다. 이 서셉터는 그 축선을 중심으로 하여 회전구동될 수 있다.An apparatus of this type is known from patent document DE 695 047 62 T2. This patent document describes an apparatus and method for depositing III-V semiconductors on a substrate disposed in a process chamber and on a susceptor whose cover forms a base of a process chamber composed of a gas inlet member. The gas inlet member has a planar gas discharge surface extending at a distance parallel to the surface of the susceptor. The diameter of the susceptor is significantly larger than the void space between the susceptor and the gas discharge surface. In order to allow a uniform distribution of the process gas from the gas inlet member toward the entire gas outlet face towards the susceptor, the gas outlet face is opened therefrom and penetrates through the base plate of the gas inlet member and is provided by a gas supply line. It has a plurality of openings constituting a passage that is the start of the gas space to which the process gas is supplied. As such, the showerhead-type gas supply to the process chamber has an advantage of allowing uniform growth of the semiconductor layer in the substrate disposed on the susceptor. The susceptor is induction heated from the lower side, i.e., the remote side from the process chamber, by the high frequency coil. This susceptor can be rotated about its axis.

문헌[Journal of Crystal Growth 195 (1998) 725-732]은 서셉터의 회전속도 및 서셉터와 가스유입면 사이의 간격, 그리고 또한 서셉터의 직경이 박막의 특성에 영향을 주는 것에 대하여 고찰하고 있다. 이러한 고찰의 결과는 작은 간격이 박막의 특성이 최적하도록 하고 공정가스의 보다 효율적인 이용이 이루어질 수 있음을 보이고 있다. 최상의 결과는 16~25 mm 의 간격에서 예상된다.Journal of Crystal Growth 195 (1998) 725-732 discusses the rotational speed of the susceptor, the spacing between the susceptor and the gas inlet, and also the influence of the diameter of the susceptor on the properties of the thin film. . The results of these considerations show that the small spacing allows the characteristics of the thin film to be optimized and more efficient use of the process gas. Best results are expected at intervals of 16 to 25 mm.

노즐의 형태로 작용하는 개구부에 의하여, 공정가스는 제트분사형태로 공정챔버에 공급된다. 만약 기판홀더가 가스배출구로부터 충분한 거리를 두고 있는 경우, 각 제트분사의 효과는 박막특성에 거의 영향을 주지 않는다. 가스배출구로부터 분출되는 제트분사는 확산경계층상에서 완화되고, 여기에서 이들이 서로 충돌함으로서 층의 균일성에 영향을 주지 않는다. 다른 영향은 증가된 공정챔버압력에 의하여 감소될 수 있다. 공정가스의 조기분해와 기생증착을 방지하기 위하여, 서셉터가 비교적 높은 온도로 가열되는 반면에, 가스유입부재는 냉각되어야 한다. 종래기술에 있어서, 이러한 냉각은 가스유입부재의 베이스 플레이트를 수냉함으로서 이루어졌다. 그러나, 공정챔버의 높이가 낮아지는 경우, 공정챔버에서 수직방향으로 온도기울기가 증가하고 이에 따라 변화하는 확산전달메카니즘을 고려할 때, 개구부 사이의 영역에서 가스배출면에 증착이 이루어지는 위험이 있다. 개구부는 노즐 처럼 작용한다. 가스의 유동분리는 개구부의 변부에서 이루어질 것이다. 이러한 분리특성은 레이놀드수의 레벨에 따라서 달라진다. 종래기술에서는 이미 원추형 개구부가 제안된 바 있다. 그러나, 완전하게 유동분리를 방지할 수는 없다. 유동분리는 소량의 가스흐름이 통과하는 두 노즐 사이에 공간이 형성되어 나타나는 결과이다. 노즐의 제트분사에 대한 동적인 압력차가 발생된다. 따라서, 출발물질의 농도는 확산에 의해서 이 공간에서 높아질 수 있다. 이러한 농도의 증가는 응축온도가 지나치게 높아지도록 할 것이다. 이는 기체상(gas phase)에서 또는 가스유입부재의 표면에서 응축이 일어나도록 한다. 비록 가스유입부재의 온도를 증가시킴으로서 응축을 방지할 수 있으나, 이는 이러한 부위에서 출발물질의 부분적인 분해가 일어나도록 할 것인바, 이는 바람직한 것이 아니다. 이에 따라 기생성장이 일어날 수도 있다. 이러한 부위에서 증착된 물질이 박리되는 경우 CVD 공정에 좋지 않은 효과를 줄 것이다.By means of the opening acting in the form of a nozzle, the process gas is supplied to the process chamber in the form of a jet spray. If the substrate holder has a sufficient distance from the gas outlet, the effect of each jet injection has little effect on the thin film properties. Jet jets ejected from the gas outlet are alleviated on the diffusion boundary layer, where they do not affect the uniformity of the layers by colliding with each other. Other effects can be reduced by increased process chamber pressure. In order to prevent premature decomposition and parasitic deposition of the process gas, the susceptor is heated to a relatively high temperature, while the gas inlet member must be cooled. In the prior art, such cooling is achieved by water cooling the base plate of the gas inlet member. However, when the height of the process chamber is lowered, there is a risk that deposition occurs on the gas discharge surface in the region between the openings, in consideration of the diffusion transfer mechanism which increases in the vertical direction in the process chamber and changes accordingly. The opening acts like a nozzle. The flow separation of the gas will take place at the edge of the opening. This separation depends on the level of Reynolds number. Conical openings have already been proposed in the prior art. However, flow separation cannot be prevented completely. Flow separation is the result of a space formed between two nozzles through which a small amount of gas flow passes. A dynamic pressure differential occurs with respect to jet injection of the nozzle. Thus, the concentration of starting material can be raised in this space by diffusion. This increase in concentration will cause the condensation temperature to be too high. This allows condensation to occur in the gas phase or on the surface of the gas inlet member. Although condensation can be prevented by increasing the temperature of the gas inlet member, this will cause partial decomposition of the starting material at this site, which is not desirable. This may cause parasitic growth. Delamination of the material deposited at these sites will adversely affect the CVD process.

따라서, 본 발명은 일반적인 형태의 가스유입부재에서 기생증착을 방지하기 위한 수단을 제공하는 목적에 기초를 두고 있다.Accordingly, the present invention is based on the object of providing a means for preventing parasitic deposition in a gas inlet member of a general type.

이러한 목적은 청구범위에 제시된 발명에 의하여 달성될 수 있는 바, 청구범위 제1항에서는 가스배출면이 가스투과성 확산판으로 구성되는 것이 제시되고 있다. 이러한 확산기판은 체(sieve)형태로 배치되는 다수의 가스배출구를 포함하는 가스배출판에 평행하게 설치된다. 가스배출판은 가스유입부재 챔버의 베이스를 형성한다. 서셉터와 가스배출면 사이의 공간, 즉 확산기판의 하측은 80 mm 또는 50 mm 이하인 것이 바람직하다. 이러한 공간은 40 mm 이하 또는 30 mm 이하일 수 있다. 또한 이러한 공간은 25 mm, 20 mm, 16 mm 이하, 또는 11 mm 이하일 수 있다. 공정챔버는 가스배출링으로 둘러싸여 있다. 가스배출링은 원형인 공정챔버의 중앙으로 향하고 가스가 공정챔버로부터 가스배출링의 중공내부측으로 유동할 수 있도록 하는 다수의 개구부를 갖는다. 가스배출링은 펌브측으로 연장된 하나 이상의 배출라인을 가지며, 이러한 펌프는 그 파워가 조절되어 공정챔버 내의 전체 압력이 조절될 수 있게 되어 있다. 확산판은 다공성 물질로 구성되는 것이 바람직하다. 다공성물질은 금속물질, 세라믹물질 또는 수정유리로 구성될 수 있다. 예를 들어 이러한 확산판은 경질의 기공을 가진 발포체로 구성될 수 있다. 그러나, 확산판은 다층구조의 직조물 또는 거친 직물로 구성될 수 있다. 확산판은 가스흐름이 부분적으로 서로 분리된 여러 위치로 넓게 퍼져 도입되도록 하여 균일한 가스커튼이 공정챔버로 유입되게 할 수도 있을 것이다. 이를 위하여, 확산판은 가스유입부재의 가스배출판 하측에 접촉배치된다. 가스유입부재의 가스배출판은 예를 들어 특허문헌 DE 695 047 62 T2에 기술된 바와 같이 냉각될 수 있으므로 확산판도 접촉배치에 의하여 냉각될 수 있다. 가스배출판에서 체의 형태로 제공된 개구부의 간격은 이러한 점을 고려하여 비교적 넓게 함으로써 소형 튜브로 구성되는 이들 개구부 사이에 냉각제가 흐를 수 있는 충분한 공간이 확보될 수 있다. 따라서, 개구부의 간격은 서셉터와 가스배출면 사이의 간격의 1/4 보다 크게 할 수 있다.This object can be attained by the invention set forth in the claims, in which claim 1 proposes that the gas discharge surface consists of a gas permeable diffusion plate. The diffusion substrate is installed parallel to the gas discharge plate including a plurality of gas discharge ports arranged in a sieve form. The gas discharge plate forms the base of the gas inlet member chamber. The space between the susceptor and the gas discharge surface, that is, the lower side of the diffusion substrate is preferably 80 mm or 50 mm or less. This space can be up to 40 mm or up to 30 mm. This space can also be 25 mm, 20 mm, 16 mm or less, or 11 mm or less. The process chamber is surrounded by a gas discharge ring. The gas discharge ring has a plurality of openings directed toward the center of the circular process chamber and allowing gas to flow from the process chamber to the hollow inner side of the gas discharge ring. The gas discharge ring has one or more discharge lines extending to the pump side, and the pump is adapted to control its power so that the total pressure in the process chamber can be adjusted. The diffuser plate is preferably composed of a porous material. The porous material may be composed of metal material, ceramic material or quartz glass. For example, such a diffuser plate may consist of foam with hard pores. However, the diffuser plate may consist of a woven or coarse fabric of a multi-layer structure. The diffuser plate may allow the gas flow to be introduced into a wide range of locations, partially separated from each other, to allow a uniform gas curtain to enter the process chamber. For this purpose, the diffusion plate is placed in contact with the gas discharge plate lower side of the gas inflow member. The gas discharge plate of the gas inflow member can be cooled, for example, as described in patent document DE 695 047 62 T2, so that the diffusion plate can also be cooled by contact arrangement. The spacing of the openings provided in the form of a sieve in the gas discharge plate is relatively wide in view of this point, so that sufficient space for the coolant can flow between these openings consisting of small tubes. Therefore, the space | interval of an opening part can be made larger than 1/4 of the space | interval between a susceptor and a gas discharge surface.

가스배출판에서 개구부의 간격은 제트분사가 확산경계층에 도달하기 전에 개구부로부터 분출되는 이러한 제트분사를 완화시키는데 통상적으로 필요로 하는 것 보다 크게 할 수 있다. 비록 가스가 이들 개구부로부터 제트분사의 형태로 확산판측으로 유동한다 하여도 가스는 유속이 감소되어 공정챔버로 유입되며 특히 가스배출면의 전 영역에 균일하게 도입될 수 있다. 따라서 가스유입부재로부터 분출되는 불연속 제트분사가 거의 없다. 확산판의 두께는 공정챔버를 향하는 그 하측부가 출발물질의 부분적인 분해가 일어나지 않는 온도가 되도록 선택된다. 따라서, 성장을 제한하지 않는다. 확산판 표면의 온도는 전형적으로 100℃와 300℃ 사이이다. 확산판의 다공율, 두께 및 전도도는 공정파라메타, 특히 캐리어 가스에 맞추어져 있다.The spacing of the openings in the gas discharge plate may be larger than what is normally required to mitigate such jet injections ejected from the openings before the jet injection reaches the diffusion boundary layer. Although gas flows from these openings toward the diffuser plate in the form of jet injection, the gas is reduced in flow rate into the process chamber and can be introduced uniformly in all areas of the gas discharge surface. Therefore, there are almost no discontinuous jet injections ejected from the gas inflow member. The thickness of the diffuser plate is chosen such that its lower side towards the process chamber is at a temperature at which no partial decomposition of the starting material occurs. Thus, it does not limit growth. The temperature of the diffuser plate surface is typically between 100 ° C and 300 ° C. The porosity, thickness and conductivity of the diffuser plate are tailored to the process parameters, in particular the carrier gas.

이러한 확산판에 의하여, 공정챔버의 높이는 통상적인 구조의 가스배출면의 경우 보다 작은 값으로 낮출 수 있다. 이는 특히 성장이 확산-제한형인 MOCVD 공정을 이용하여 반도체층을 증착시킬 때 유리하다. 공정가스는 특히 균일하게 확산영역으로 직접 공급된다.By this diffusion plate, the height of the process chamber can be lowered to a smaller value than in the case of the gas discharge surface of the conventional structure. This is particularly advantageous when depositing semiconductor layers using MOCVD processes where growth is diffusion-limited. The process gas is fed directly into the diffusion zone, in particular evenly.

본 발명을 첨부도면에 의거하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.Referring to the present invention in more detail based on the accompanying drawings as follows.

도 1은 본 발명의 단면도.1 is a cross-sectional view of the present invention.

반응기 하우징(1)은 벽(4)과 베이스(5)로 이루어진 하우징 하측부와, 공첨챔버(6)의 로딩을 위하여 분리될 수 있는 커버(3)로 구성된다. 가스유입부재(2)는 커버(3)에 고정되게 착설된다. 이 가스유입부재(2)에 가스공급라인(17)을 통하여 가스가 공급된다. 가스유입부재(2)는 종공챔버의 형태이며 이에 가스공급라인(17)이 연결되어 있다. 이 챔버는 상부가 커버판(11)으로 구성되고 측부가 원형링(12)으로 구성되며 가스배출판(13)이 공정챔버(6)측을 향하게 되어 있다. 가스배출판은 특허문헌 DE 695 047 62 T2에 기술된 바와 같이 수냉된다. 이는 또한 중간에 냉각제가 흐르는 통로가 배치되는 두개의 판(13')(13")을 포함하고 있다. 가스유입부재(2)의 챔버내부에는 균일한 가스분포가 이루어지도록 변부측으로만 유체가 흐르도록 하는 중간판(10)이 배치되어 있다.The reactor housing 1 consists of a housing lower part consisting of a wall 4 and a base 5 and a cover 3 which can be separated for loading of the emptying chamber 6. The gas inflow member 2 is installed to be fixed to the cover 3. The gas is supplied to the gas inflow member 2 through the gas supply line 17. The gas inflow member 2 is in the form of a longitudinal chamber and the gas supply line 17 is connected thereto. The chamber is composed of a cover plate 11 at an upper side, a circular ring 12 at a side thereof, and a gas discharge plate 13 facing the process chamber 6 side. The gas discharge plate is water cooled as described in patent document DE 695 047 62 T2. It also includes two plates 13 ′ and 13 ″ in which a passage for the coolant flows in the middle. Fluid flows only to the sides of the gas inlet chamber 2 so that a uniform gas distribution is achieved. The intermediate plate 10 which arranges is arrange | positioned.

가스배출판(13)의 하측에는 확산판(15)이 배치된다. 이 확산판(15)은 가스배출판(13)의 하측에 접촉배치되는 부속판이다.The diffusion plate 15 is disposed below the gas discharge plate 13. The diffusion plate 15 is an accessory plate placed in contact with the lower side of the gas discharge plate 13.

RF 히터코일(16)에 의하여 하측으로부터 유도가열되는 원형의 서셉터(7)가, 확산판(15)의 하측면으로 형성된 가스배출면으로부터 간격 H 만큼 거리를 두고 확산판(15)에 대하여 평행하게 배치된다. 예를 들어 수정, 흑연 또는 코팅된 흑연으로 구성되는 서셉터(7)는 그 중심축선을 중심으로 하여 회전한다. 확산판(15)을 향하는 서셉터(7)의 표면에 하나 이상의 기판(8)이 배치된다.The circular susceptor 7 inductively heated from the lower side by the RF heater coil 16 is parallel to the diffuser plate 15 at a distance H from the gas discharge surface formed on the lower side of the diffuser plate 15. To be placed. The susceptor 7, for example composed of quartz, graphite or coated graphite, rotates about its central axis. One or more substrates 8 are disposed on the surface of the susceptor 7 facing the diffuser plate 15.

공정챔버(6)는 가스배출링(9)으로 둘러싸여 있다. 이 가스배출링은 공정챔버(6)를 향한 개구부를 가진 환상의 중공내부를 구비하고 있어서, 공정가스가 개방부를 통하여 가스배출링(9)의 중공내부로 유동할 수 있다. 가스배출링(9)은 한 곳 이상의 위치에 배출라인(도시하지 않았음)을 구비하고 있으며, 이는 펌프(도시하지 않았음)측까지 연결된다. 펌프의 파워는 제어가능하기 때문에, 공정챔버(6)의 내부가스압력은 사전에 설정될 수 있다.The process chamber 6 is surrounded by a gas discharge ring 9. This gas discharge ring has an annular hollow interior with an opening towards the process chamber 6 so that the process gas can flow into the hollow interior of the gas discharge ring 9 through the opening. The gas discharge ring 9 has a discharge line (not shown) at one or more positions, which is connected to the pump (not shown) side. Since the power of the pump is controllable, the internal gas pressure of the process chamber 6 can be set in advance.

확산판(15)은 다공성 물질로 형성될 수 있다. 이는 수정유리로 형성될 수도 있으나, 금속, 특히 스텐레스 스틸로 형성될 수도 있다. 세라믹도 적합한 물질이다. 확산판은 경질의 기공을 가진 발포체 구조를 가질 수도 있으나 거친 직조물이나 다층형의 직물일 수도 있다.The diffusion plate 15 may be formed of a porous material. It may be formed of quartz glass, but also of metal, in particular stainless steel. Ceramics are also suitable materials. The diffuser plate may have a foam structure with hard pores but may be a coarse woven fabric or a multi-layered fabric.

확산판(15)의 특성은 가스유입부재(2)의 가스공간으로부터 가스유입구를 통하여 부분적으로 흐르는 가스를 균일하고 고속으로 공정챔버(6)측으로 유입시키는 것이다. 배출구(14)를 통하여 부분적으로 배출되는 가스는 넓은 영역에서 가스속도가 균일하고 감소된 상태에서 공정챔버(6)측으로 보내짐으로써, 가스배출구(14)가 확산판 없이 발생시키는 제트분사작용이 감소된다. 배출구로부터 분출되는 제트분사부분에 근접하여 나타나고 종래기술에서 결점으로 작용한 저유속의 영역이 더 이상 존재하지 않는다. 이러한 부분에서 농도의 증가가 없어 응축이 일어나지 않는다. 확산판 하측의 온도는 이러한 부분에서 출발물질의 부분적인 분해가 일어나지 않도록 선택된다. 확산판의 두께와 다공율은 가스배출구(14)로부터 분출되는 가스의 "제트분사"가 넓게 퍼질 수 있도록 선택된다.The characteristic of the diffusion plate 15 is that the gas partially flowing from the gas space of the gas inflow member 2 through the gas inlet flows into the process chamber 6 at a uniform and high speed. The gas partially discharged through the outlet 14 is sent to the process chamber 6 in a state where the gas velocity is uniform and reduced in a wide area, thereby reducing the jet injection action generated by the gas outlet 14 without the diffusion plate. do. There is no longer a region of low flow rate that appears close to the jetting jets ejected from the outlet and acts as a drawback in the prior art. In this part there is no increase in concentration and no condensation occurs. The temperature underneath the diffuser plate is chosen such that no partial decomposition of the starting material occurs in this section. The thickness and porosity of the diffusion plate are selected so that the "jet injection" of the gas ejected from the gas outlet 14 can be spread widely.

확산판(15)은 특히 수냉형의 가스배출판(13)에 접촉되어 있다. 따라서, 확산판(15)은 비교적 낮은 온도로 유지될 수 있어 공정챔버(6)의 내부에서는 수직형 온도기울기가 넓게 형성될 수 있다.The diffusion plate 15 is particularly in contact with the water-cooling gas discharge plate 13. Therefore, the diffusion plate 15 may be maintained at a relatively low temperature, so that the vertical temperature gradient may be wide inside the process chamber 6.

본 발명의 장치는 10 mbar 와 대기압 사이의 가스압력에서 작동될 수 있다. 그러나, 본 발명의 장치는 더 낮은 압력에서 작동될 수 있도록 할 수 있다. 서셉터의 회전속도는 10 rpm 과 1000 rpm 사이일 수 있다. 8 slm ~ 50 slm의 가스총유량이 높이가 50 mm 이고 직경이 10, 20 또는 30 cm 인 공정챔버에 유입될 수 있다. 그러나, 공정챔버의 높이는 50 mm 이하일 수 있다. 공정챔버의 높이는 예를 들어, 75, 50, 40, 35, 30, 25, 15, 11 또는 경우에 따라 수 밀리미터일 수 있다.The device of the invention can be operated at a gas pressure between 10 mbar and atmospheric pressure. However, the device of the present invention can be operated at lower pressures. The rotation speed of the susceptor may be between 10 rpm and 1000 rpm. A total gas flow of 8 slm to 50 slm can be introduced into the process chamber with a height of 50 mm and a diameter of 10, 20 or 30 cm. However, the height of the process chamber may be 50 mm or less. The height of the process chamber may be, for example, 75, 50, 40, 35, 30, 25, 15, 11 or, optionally, several millimeters.

어떠한 조건에서, 이러한 높이 H 는 그 최대값과 최소값이 제한될 필요가 있을 수 있다. 이러한 최소값은 제조공차 또는 재질특성 및 불균일한 열팽창 등에 의하여 확산판(15)과 기판홀더표면 사이의 평행한 배치가 이루어질 수 없도록 하는 경우를 감안하여 한정된다. 이와 같은 경우에 있어서 공정챔버의 높이는 11 mm 이상인 것이 유리하다.In some conditions, this height H may need to be limited to its maximum and minimum values. This minimum value is limited in view of the case where the parallel arrangement between the diffusion plate 15 and the surface of the substrate holder cannot be made due to manufacturing tolerances or material characteristics and nonuniform thermal expansion. In this case, the height of the process chamber is advantageously 11 mm or more.

Claims (11)

공정챔버(6)가 반응기 하우징(1)내에 설치되어 있으며, 공정챔버의 베이스가 최소한 하나의 기판을 수용하도록 서셉터(7)로 형성되어 있고, 공정챔버는 커버와 결합되어서 공정가스가 서셉터를 향한 가스배출면의 전체에 걸쳐 균일한 면적분포를 가지고 공정챔버로 유입될 수 있도록 된 기판의 박막증착장치에 있어서, 가스배출면이 가스투과성의 확산판(15)으로 형성된 것을 특징으로 하는 박막증착장치.The process chamber 6 is installed in the reactor housing 1, and the base of the process chamber is formed by the susceptor 7 so as to receive at least one substrate. The process chamber is coupled with the cover so that the process gas is susceptor. In the thin film deposition apparatus of the substrate which is able to flow into the process chamber with a uniform area distribution over the entire gas discharge surface toward the surface, the gas discharge surface is formed of a gas-permeable diffusion plate 15 Vapor deposition apparatus. 제1항에 있어서, 확산판(15)이 체(sieve)의 형태로 설치된 다수의 가스배출구(14)를 포함하는 가스배출판(13)에 평행하게 설치된 것을 특징으로 하는 장치.2. Device according to claim 1, characterized in that the diffuser plate (15) is installed parallel to the gas discharge plate (13) comprising a plurality of gas outlets (14) provided in the form of a sieve. 상기 항 중 어느 한 항에 있어서, 가스배출판(13)은 가스유입부재(2)의 챔버의 베이스를 형성하고 있는 것을 특징으로 하는 장치.Apparatus according to any one of the preceding claims, characterized in that the gas discharge plate (13) forms the base of the chamber of the gas inlet member (2). 상기 항 중 어느 한 항에 있어서, 서셉터(7)와 가스배출면 사이의 공간(H)이 50 mm 이하, 40 mm 이하, 30 mm 이하, 25 mm 이하, 16 mm 이하, 또는 11 mm 이하인 것을 특징으로 하는 장치.The method according to any one of the preceding claims, wherein the space H between the susceptor 7 and the gas discharge surface is 50 mm or less, 40 mm or less, 30 mm or less, 25 mm or less, 16 mm or less, or 11 mm or less. Characterized in that the device. 상기 항 중 어느 한 항에 있어서, 공정챔버(2)를 환상으로 둘러싸는 가스배출링(9)을 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 장치.Apparatus according to any one of the preceding claims, characterized in that it comprises a gas discharge ring (9) which annularly surrounds the process chamber (2). 상기 항 중 어느 한 항에 있어서, 확산판(15)이 다공성 물질이나 세라믹물질, 또는 수정유리로 형성된 것을 특징으로 하는 장치.Apparatus according to any one of the preceding claims, characterized in that the diffuser plate (15) is formed of a porous material, ceramic material or quartz glass. 상기 항 중 어느 한 항에 있어서, 확산판(15)이 경질의 통공을 가진 발포체인 것을 특징으로 하는 장치.Apparatus according to any one of the preceding claims, characterized in that the diffuser plate (15) is a foam having hard through holes. 상기 항 중 어느 한 항에 있어서, 확산판(15)이 직조물 또는 거친 직물인 것을 특징으로 하는 장치.Apparatus according to any one of the preceding claims, characterized in that the diffuser plate (15) is a woven or coarse fabric. 상기 항 중 어느 한 항에 있어서, 확산판(15)이 수냉식 가스배출판(13)의 하측에 접촉되어 설치된 것을 특징으로 하는 장치.Apparatus according to any one of the preceding claims, characterized in that the diffusion plate (15) is installed in contact with the lower side of the water-cooled gas discharge plate (13). 상기 항 중 어느 한 항에 있어서, 가스배출판(13)의 배출구 간격이 서셉터와 확산판(15)의 가스배출면 사이의 간격(H)의 반 이상인 것을 특징으로 하는 장치.Apparatus according to any one of the preceding claims, characterized in that the outlet gap of the gas discharge plate (13) is at least half the distance (H) between the susceptor and the gas discharge surface of the diffuser plate (15). 상기 항 중 어느 한 항에 있어서, 확산판의 두께가 3, 5, 7, 9 또는 11 mm 인 것을 특징으로 하는 장치.The device according to claim 1, wherein the thickness of the diffuser plate is 3, 5, 7, 9 or 11 mm.
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