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KR20030091937A - 결정층의 증착방법과 이러한 방법을 수행하기 위한 장치 - Google Patents

결정층의 증착방법과 이러한 방법을 수행하기 위한 장치 Download PDF

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Publication number
KR20030091937A
KR20030091937A KR10-2003-7006038A KR20037006038A KR20030091937A KR 20030091937 A KR20030091937 A KR 20030091937A KR 20037006038 A KR20037006038 A KR 20037006038A KR 20030091937 A KR20030091937 A KR 20030091937A
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KR
South Korea
Prior art keywords
gas
process chamber
gas outlet
region
reaction gas
Prior art date
Application number
KR10-2003-7006038A
Other languages
English (en)
Inventor
브렘서미가엘
다우엘스베르크마르틴
슈트라우흐게르트
Original Assignee
아익스트론 아게
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 아익스트론 아게 filed Critical 아익스트론 아게
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    • C30CRYSTAL GROWTH
    • C30BSINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
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    • C30B25/02Epitaxial-layer growth
    • C30B25/14Feed and outlet means for the gases; Modifying the flow of the reactive gases
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/455Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for introducing gases into reaction chamber or for modifying gas flows in reaction chamber

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Abstract

본 발명은 CVD 반응기의 공정챔버내(1)에서 특히 결정기재 상에 결정층을 증착하기 위한 방법에 관한 것이다. 적어도 제1반응가스(G1)와 제2반응가스(G2)가 각각의 공급라인(6, 7)을 통하여 공정챔버(1)의 입구영역(E)의 가스유출영역(8, 9)으로 공급된다. 가스유출영역(8, 9)이 공정챔버 베이스(2)와 공정챔버 커버(3) 사이에 상하로 배치되며 이들의 높이(H1, H2)가 상이하다. 제1반응가스(G1)가 캐리어가스(T1)와 함께 공정챔버 베이스(2)에 인접한 가스유출영역(8)으로부터 유동한다. 캐리어가스(T2)가 공정챔버 베이스(2)로부터 원격한 가스유출영역(9)으로부터 유동하는 제2반응가스(G2)와 적어도 혼합된다. 제2반응가스(G2)가 입구영역(E)에서 열분해되도록 유동파라미터가 선택되며, 가스(G1, G2, T1, T2)의 유동방향에 대하여 횡방향인 입구영역(E)의 하류측에 배치된 증착영역(D)에서 분해생성물이 공정챔버 베이스(2) 상에 배치된 기재(4)측으로 확산된다. 상기 기재에 도달하였을 때, 제1반응가스(G1)의 분해생성물과 함께 이들이 층을 형성토록 응축된다. 본 발명은 유기금속의 분해가 증착영역이 길다하여도 입구영역에서만 이루어지고 증착영역 상에서 증기상의 분해생성물의 분압이 선형을 유지할 수 있도록 한다. 이를 위하여, 제2반응가스(G2)와 혼합되는 캐리어가스(T2)의 운동점성이 평균가스속도가 실질적으로 동일한 경우 두 가스유출영역(8, 9)에서 레이놀즈 수(R1, R2)의 비율이 약 1이 되도록 매우 상이한 운동점성을 갖는 두 가스(T2', T2")의 혼합에 의하여 설정됨을 특징으로 한다.

Description

결정층의 증착방법과 이러한 방법을 수행하기 위한 장치 {METHOD FOR DEPOSITING ESPECIALLY, CRYSTALLINE LAYERS AND DEVICE FOR CARRYING OUT THE METHOD}
본 발명은 CVD 반응기의 공정챔버내에서 특히 결정기재 상에 결정층을 증착하기 위한 방법에 관한 것으로, 적어도 제1반응가스와 제2반응가스가 각각의 공급라인을 통하여 공정챔버 입구영역의 가스유출영역으로 공급되고, 가스유출영역이 공정챔버 베이스와 공정챔버 커버 사이에 상하로 배치되며 이들의 높이가 상이하고, 제1반응가스가 적당한 경우 캐리어가스와 함께 공정챔버 베이스에 인접한 가스유출영역으로부터 유동하며, 캐리어가스가 공정챔버 베이스로부터 원격한 가스유출영역으로부터 유동하는 제2반응가스와 적어도 혼합되고 제2반응가스가 입구영역에서만 실질적으로 열분해되도록 유동파라미터가 선택되며, 가스유동방향에 대하여 횡방향인 입구영역의 하류측에 배치된 증착영역에서 분해생성물이 공정챔버 베이스 상에 배치된 기재측으로 확산되고 여기에서 제1반응가스의 분해생성물과 함께 이들이 층을 형성토록 응축된다.
이러한 형태의 방법이 예를 들어, 특허문헌 DE 19 855 637에 기술되어 있는 바, 이러한 방법에 의하여 예를 들어 갈륨 비소, 인듐 인화물, 알루미늄 갈륨 비소, 인듐 갈륨 비소 인화물등의 이원, 삼원 및 사원화합물 반도체가 제조될 수 있다.
이러한 공지의 방법에 있어서, 방법의 파라미터는 공정챔버로부터 원격한 제2가스유출영역을 통하여 유동하는 유기금속 반응가스가 가스유출영역에 직접적으로 인접한 유입영역에서 거의 완전히 분해된다. 그리고 분해생성물은 공정챔버 커버와 공정챔버 베이스 사이를 유동하는 가스흐름에 의하여 하나 이상의 기재가 배치된 증착영역을 향하여 전방으로 이송된다. 공지의 장치는 중앙에 가스공급라인이 배치되고 가스흐름이 방사상 외측으로 유동하는 원통형 대칭구조를 갖는다. 이 장치에 있어서, 기재는 회전구동되는 기재홀더 상에 위성배치형태로 배치된다. 가능한 한 균일한 층두께와 층조성을 얻기 위하여, 공정파라미터는 유기금속 화합물의 증기상의 소모가 전 증착영역에서 실질적으로 선형을 이루도록 선택된다. 중앙으로부터 거리가 멀어질 수록 유기금속성분의 분해생성물의 분압을 선형으로 감소할 것이므로 기재홀더의 회전에 의하여 전제척으로 균일층이 증착된다. 이들 경계조건은 공정챔버 베이스와 공정챔버 커버 사이의 간격에 의하여 정의되는 증착영역의 길이와 공정챔버의 높이 사이에 어떠한 비율을 요구한다. 유속은 유기금속성분이 실질적으로 입구영역에서만 분해될 수 있도록 설정되어야 한다. 동시에, 부가생성물의 형성 또는 교차반응을 방지하기 위하여 반응가스가 입구영역에서 다른 가스와 혼합되는 것을 방지하는 것이 필요하다. 기술적인 면에서, 이러한 문제는 낮은 높이(예를 들어 1 cm 정도)를 갖는 반응기 베이스의 직상부에 배치된 금속수소화합물을 위한 가스유출영역을 통하여 짧은 길이의 증착영역을 갖는 재처리챔버에서 해결된다. 예를 들어 증착영역이 약 10 cm의 길이를 갖는 소형 반응기의 경우에 있어서, 유동파라미터를 선택함으로써 유기금속성분이 입구영역에서 거의 전적으로 분해되는 조건을 설정할 수 있으며, 소모영역에서 유기금속성분의 분해생성물의 분압강하가 전길이를 통하여 실질적으로 선형을 이룬다.
더욱이, 이러한 형태의 방법을 이용한 반도체층의 경제적인 제조는 증착영역에서 가능한 한 높은 증기상 소모가 이루어질 수 있도록 하는 것이 필요하다. 이상적으로는 이러한 영역에서 유기금속분해생성물의 분압은 제로이어야 한다. 다수의 유기금속성분을 이용하는 방법에 있어서는 이들 조건이 각 유기금속성분에 대하여 적용되어야 한다.
따라서, 증착영역의 길이의 증가는 공정챔버의 높이가 증가하는 것을 수반할 뿐만 아니라 제2반응가스와 또한 이로부터 유동하는 가스흐름을 위한 가스유출영역의 높이가 증가되도록 한다. 크게 증가된 유속은 유기금속성분이 가스유입영역에서 완전히 분해되지 않고 공정챔버의 커버에서 기생성장의 결과로 유기금속분해생성물의 분압이 선형을 이루면서 강하되지 않는 효과를 보인다.
본 발명은 증착영역이 비교적 길다하여도 유기금속분해생성물의 분해가 실질적으로 입구영역에서만 이루어지고 증기상 분해생성물(소모물)의 분압이 전 증착영역에 걸쳐 실질적으로 선형을 이루도록 하는 목적에 기초하고 있다.
이러한 목적은 청구범위에 기술된 본 발명에 의하여 달성된다.
청구범위 제1항에서는 먼저 실질적으로 제2반응가스와 혼합되는 캐리어가스의 운동점성이 평균가스속도가 실질적으로 동일한 경우 두 가스유출영역에서 레이놀즈 수의 비율이 약 1이 되도록 매우 상이한 운동점성을 갖는 두 가스의 혼합에 의하여 설정될 수 있게 되어 있다. 이러한 방법은 공정챔버 베이스로부터 가열되는 공정챔버의 온도가 제2반응가스와 혼합되는 캐리어가스에 의하여 큰 영향을 받지 않으며, 따라서 유기금속성분의 분해가 입구영역에서만 이루어진다. 그 결과로서 낮아진 유속은 증착영역에서 이 영역에서의 소모가 선형형태를 이루도록 하고 적어도 50 %의 효율을 얻을 수 있도록 증착영역의 단부를 향하여서는 소모가 높게 이루어질 수 있도록 증기상으로부터 기재를 향하여 확산되는 결과를 가져온다. 이러한 방법은 제2반응가스에 관련된 가스유출영역의 높이가 적어도 두배, 특히 4배, 바람직하게 5배가 크게 되도록 한다. 캐리어가스의 운동접성을 설정하기 위하여 예를 들어, 비활성 가스 또는 수소 또는 질소와 같은 둘 이상의 불활성 가스가 서로 혼합된다. 수소 및 질소의 혼합을 위하여 제2반응가스와 혼합되는 것이 바람직하다. 그러나, 제2반응가스를 위하여 캐리어가스로서 질소만을 사용할 수도 있다. 따라서, 수소와 비교하였을 때, 평균가스속도가 동일한 경우 레이놀즈 수는 계수 7 만큼 증가하고 이에 따라서 방법이 7배 작은 유량을 이용하여 수행될 수 있다. 1:1의 혼합비가 이용되는 것이 바람직하다.
본 발명은 또한 방법을 수행하기 위한 장치에 관한 것으로, 이 장치에 있어서는 입구영역과 증착영역의 길이의 합이 35 cm 이상이고 가스유출영역의 높이는 적어도 4 cm 이며 증착영역의 길이는 적어도 20 cm 이고 제1가스유출영역의 높이에 대한 제2가스유출영역의 높이의 비는 4 이상이다.
적어도 두개의 캐리어가스공급라인이 베이스로부터 원격한 가스유출영역에 가스를 공급하기 위한 가스공급라인측으로 개방된다. 각 캐리어가스공급라인에는 가스유량제어기, 바람직하게 질량유량제어기가 구비되어 요구된 바와 같이 설정될 수 있는 혼합비에서 상이한 캐리어가스가 가스유출영역으로 공급될 수 있다.
또한, 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 평균가스속도가 실질적으로 거의 동일하게 주어졌을 때 두 가스유출영역에서 레이놀즈 수의 비율이 약 1이 되도록 특히 적당한 가스유출플랜지에 의하여 가스유출영역의 높이가 설정될 수 있도록 한다. 이러한 높이는 상기 가스유출플랜지에 의하여 설정될 수 있다. 형태, 특히 길이가 상이할 수 있다. 코팅공정에서 설정되는 공정파라미터의 함수로서 적당한 가스유출플랜지가 사용될 수 있다. 그러나, 가스유출플랜지는 그 높이가 조절되어 공정중에 레이놀즈 수가 달라질 수 있도록 구성될 수도 있다. 또한, 개방폭에 영향을 주도록 공정챔버 베이스로부터 분리된 가스유출영역의 상부경계벽이 가스유출플랜지의 칼라 상에 배치될 수도 있다.
본 발명을 첨부도면에 의거하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 원통형 대칭 반응기의 공정챔버의 반단면도.
도 2는 공정챔버의 반경 상에서 두 유기금속분해생성물의 분압곡선을 보인 그래프.
도 3은 공정챔버 베이스의 평면도.
도 4는 가스유출영역의 높이를 조절할 수 있는 본 발명의 다른 실시형태를 보인 단면도.
도 5는 높이가 달라진 것을 보인 도 4에 따른 실시형태의 단면도.
도 6은 높이가 조절될 수 있는 본 발명의 또다른 실시형태를 보인 단면도.
방법을 수행하기 위한 장치는 흑연으로 구성되고 특히 고주파에 의하여 하측으로부터 가열될 수 있는 공정챔버 베이스(2)를 갖는 공정챔버(1)로 구성된다. 공정챔버 베이스(2)의 상부에는 이로부터 간격을 두고 공정챔버 커버(3)가 배치되며 이는 마찬가지로 흑연으로 구성되나 가열되지 않는다. 공정챔버(1)는 원통형의 대칭을 이룬다. 공정챔버 베이스(2)와 공정챔버 커버(3)는 원형 디스크의 형태이다.
반응가스 G1, G2와 캐리어가스 T1 및 T2를 공급하기 위한 별도의 두 공급라인(6)(7)이 공정챔버(1)의 중앙으로 연장되어 있다. 두 공급라인(6)(7)은 공정챔버 베이스와 공정챔버 커버(3) 사이에 상하로 배치된 가스유출영역(8)(9)측으로 개방되어 있다. 제1가스유출영역(8)의 높이 H1은 약 1 cm 이다. 이 가스유출영역(8)은 공정챔버 베이스(2)의 직상부에 배치된다. 제1가스유출영역(8)의 상부에 이로부터 분리되어 제2가스유출영역(9)이 형성되어 있으며 그 높이 H2는 제1가스유출영역(8)의 높이 H1의 약 4~5 배이다. 수소화물, 특히 예를 들어 아르신 또는 포스핀과 같은 금속수소화물이 수소인 캐리어가스와 함께 제1가스유출영역(8)을 통하여 유동한다.
트리메틸인듐 과/또는 트리메틸갈륨이 적어도 운동점성에서 캐리어가스 T1과 상이한 캐리어가스 T2와 함께 제2가스유출영역(9)을 통하여 유동한다. 예시의 실시형태에서, 캐리어가스 T2는 캐리어가스 T2' 및 T2"의 혼합물이며 이 경우에 있어서 수소와 질소의 혼합물이 제공된다.
반응가스의 유동과 캐리어가스의 유동은 제어된다. 이를 위하여, 가스공급라인에 공지의 질량유량제어기(도시하지 않았음)가 배치된다. 적어도 두 개의 캐리어가스공급라인이 가스공급라인(7)측으로 개방된다. 캐리어가스 공급라인은 질소를 혼합하는데 사용된다. 다른 캐리어가스 공급라인은 수소를 혼합하는데 사용된다.이들 공급라인은 질량유량제어기를 가짐으로써 질소에 대한 수소의 혼합비율이 요구된 바에 따라서 사전에 설정될 수 있다.
공정챔버(1)의 높이(H1 + H2)는 약 4.5 cm 이다. 공정챔버(1)의 반경은 입구영역 E의 길이와 증착영역 D의 길이의 합과 같다. 증착영역의 길이는 20 cm 이므로 반경은 35~40 cm 사이이다.
평균가스속도는 높이 H1 또는 H2로부터 결정될 수 있으며 가스체적유동은 두 가스유출영역(8)(9)을 통하여 통과한다. T2'와 T2"의 혼합비는 제1가스유출영역과 제2가스유출영역에서의 레이놀즈 수 R1과 R2가 거의 동일하도록 선택된다. 만약 적당하다면, 이는 캐리어가스 T2로서 질소만을 이용하여 달성될 수 있다.
체적유동은 제2캐리어가스 T2와 함께 제2가스유출영역(9)을 통하여 유동하는 유기금속성분이 입구영역 E에서 실질적으로 완전히 분해될 수 있도록 선택되며, 본 발명에 있어서는 캐리어가스로서 질소의 혼합이 증기 상에서 전체적인 확산이 감소되는 이점을 가지므로 부가생성물의 형성 및/또는 수소화물과 유기금속성분 사이의 교차반응이 방지된다.
도 2는 유기금속분해생성물의 분압곡선 P1과 P2를 보인 것이다. 분압 P1과 P2는 증착영역 D의 전 길이를 통하여 선형으로 감소하여 증착영역의 단부에서 최대값의 10 % 이하인 최소값에 이른다. 방법 파라미터는 분압곡선이 직선일 뿐만 아니라 증착영역 D의 시작점에서 두 분압의 최대값의 비율이 증착영역의 단부에서 두 분압의 최소값의 비율과 거의 같은 경우에 최적이다.
두 캐리어가스 성분 T2'와 T2"의 혼합비율이 증기 상에서 유기금속분해생성물의 확산능력에 영향을 주므로 두 레이놀즈 수 R1과 R2를 같게 함으로써 유동방향 KONV에 대하여 횡방향인 방향으로 증기상으로부터 도 2에서 DIF로 표시한 기재(5)측으로 분해생성물이 이동하는 것에 영향을 준다.
도 4-도 6에서 보인 본 발명의 변형실시형태에서, 두 가스유출영역(8)(9)의 레이놀즈 수는 구조적인 조건을 변화시킴으로써 변화된다. 이는 높이 H1과 H2를 조절하여 달성된다. 도 4와 도 5에서 보인 예시의 실시형태에서, 가스유출플랜지(10)가 높이방향으로 조절될 수 있다. 이는 가스유출플랜지(10)의 수평플랜지 칼라(11)의 높이위치가 달라질 수 있도록 한다. 두 가스유출영역(8)(9)은 환상디스크의 형태인 이 플랜지 칼라(11)에 의하여 서로 분리된다. 또한 가스유출플랜지(10)는 연결부위(12)에서 공급라인 튜브에 연결된 교환가능한 석영부재로 구성된다.
도 6에서 보인 예시의 실시형태에서, 공정챔버 베이스(2)로부터 원격한 그스유출영역(9)의 높이 H2가 달라진 반면에 가스유출플랜지(10)는 위치가 고정되어 있다. 이 실시형태에서, 가스유출영역(9)의 상부경계는 높이 H2에 영향을 주도록 양방향 화살표 방향으로 이동되는 두꺼운 벽의 튜브(13)로 구성된다.
이상으로 설명된 모든 구성은 본질적으로 본 발명에 속한다. 우선권주장서류의 내용은 전체적으로는 본원 출원의 내용에 포함되고 부분적으로는 이들 서류의 특징이 본원 출원의 청구범위에 포함되어 있다.

Claims (10)

  1. CVD 반응기의 공정챔버내(1)에서 특히 결정기재 상에 결정층을 증착하기 위한 방법으로, 적어도 제1반응가스(G1)와 제2반응가스(G2)가 각각의 공급라인(6, 7)을 통하여 공정챔버(1)의 입구영역(E)의 가스유출영역(8, 9)으로 공급되고, 가스유출영역(8, 9)이 공정챔버 베이스(2)와 공정챔버 커버(3) 사이에 상하로 배치되며 이들의 높이(H1, H2)가 상이하고, 제1반응가스(G1)가 적당한 경우 캐리어가스(T1)와 함께 공정챔버 베이스(2)에 인접한 가스유출영역(9)으로부터 유동하며, 캐리어가스(T2)가 공정챔버 베이스(2)로부터 원격한 가스유출영역(9)으로부터 유동하는 제2반응가스(G2)와 적어도 혼합되고 제2반응가스(G2)가 입구영역(E)에서만 실질적으로 열분해되도록 유동파라미터가 선택되며, 가스(G1, G2, T1, T2)의 유동방향에 대하여 횡방향인 입구영역(E)의 하류측에 배치된 증착영역(D)에서 분해생성물이 공정챔버 베이스(2) 상에 배치된 기재(4)측으로 확산되고 제1반응가스(G1)의 분해생성물과 함께 이들이 층을 형성토록 응축되는 결정층의 증착방법에 있어서, 제2반응가스(G2)와 혼합되는 캐리어가스(T2)의 운동점성이 평균가스속도가 실질적으로 동일한 경우 두 가스유출영역(8, 9)에서 레이놀즈 수(R1, R2)의 비율이 약 1이 되도록 매우 상이한 운동점성을 갖는 두 가스(T2', T2")의 혼합에 의하여 설정됨을 특징으로 하는 결정층의 증착방법.
  2. 제1항에 있어서, 사용된 캐리어가스(T2')(T2")가 수소 및/또는 질소임을 특징으로 하는 방법.
  3. 전기 청구항 중 하나 또는 그 이상의 항에 있어서, 제1반응가스(G1)가 포스핀 및/또는 아르신과 같은 금속수소화물임을 특징으로 하는 방법.
  4. 전기 청구항 중 하나 또는 그 이상의 항에 있어서, 제2반응가스(G2)가 트리메틸갈륨 및/또는 트리메틸인듐과 같은 유기금속화합물임을 특징으로 하는 방법.
  5. 전기 청구항 중 하나 또는 그 이상의 항에 따른 방법을 수행하기 위한 장치에 있어서, 캐리어가스(T2)와 함께 적어도 제1반응가스(G1)와 제2반응가스(G2)가 각각의 공급라인(6, 7)을 통하여 공정챔버(1)의 입구영역(E)의 가스유출영역(8, 9)으로 공급되는 공정챔버(1)를 가지고, 가스유출영역(8, 9)이 공정챔버 베이스(2)와 공정챔버 커버(3) 사이에 상하로 배치되며 상이한 높이(H1, H2)를 가지고, 상하로 배치된 가스유출영역(8, 9)이 공정챔버 베이스(2)로부터 원격한 가스유출영역(9)으로부터 유동하는 제2반응가스(G2)의 열분해를 위하여 입구영역(E)에 의하여 하류측 방향에 인접하여 있으며, 입구영역의 하류측에 배치되고 하나 이상의 기재홀더(4)가 배치되는 증착영역(D)을 가지고, 입구영역(E)과 증착영역(D)의 길이의 합이 적어도 35 cm 이고 가스유출영역(8, 9)의 높이(H1)(H2)의 합이 적어도 4 cm 이며 증착영역의 길이가 적어도 20 cm 이고, 공정챔버 베이스(2)로부터 원격한 가스유출영역(9)과 공정챔버 베이스(2)에 인접한 가스유출영역(8)의 높이(H2, H1)의 비율이 4이상이며, 각각 가스유량제어기를 갖는 상이한 캐리어가스(T2', T2")를 위한 적어도 두 캐리어가스 공급라인이 제2반응가스(G2)를 위한 공급라인(7)측으로 개방됨을 특징으로 하는 결정층의 증착장치.
  6. 제5항에 있어서, 제2반응가스(G2)에 관련된 제2가스유출영역(9)의 높이(H2)는 제1반응가스(G1)에 관련된 제1가스유출영역(8)의 높이(H1)의 2배 이상, 특히 4배 이상, 바람직하게 5배가 큼을 특징으로 하는 장치.
  7. 전기 청구항 중 하나 또는 그 이상의 항에 있어서, 공정챔버(1)가 중앙에 배치되는 가스공급라인(6, 7)과 위성배치형태로 회전구동되는 기재홀더(4)가 배치되는 가열형 공정챔버 베이스(2)를 갖는 원통형의 형태임을 특징으로 하는 장치.
  8. CVD 반응기의 공정챔버내(1)에서 특히 결정기재 상에 결정층을 증착하기 위한 방법으로, 적어도 제1반응가스(G1)와 제2반응가스(G2)가 각각의 공급라인(6, 7)을 통하여 공정챔버(1)의 입구영역(E)의 가스유출영역(8, 9)으로 공급되고, 가스유출플랜지(10)에 의하여 분리된 가스유출영역(8, 9)이 공정챔버 베이스(2)와 공정챔버 커버(3) 사이에 상하로 배치되며, 제1반응가스(G1)가 적당한 경우 캐리어가스(T1)와 함께 공정챔버 베이스(2)에 인접한 가스유출영역(9)으로부터 유동하고, 캐리어가스(T2)가 공정챔버 베이스(2)로부터 원격한 가스유출영역(9)으로부터 유동하는 제2반응가스(G2)와 적어도 혼합되고 제2반응가스(G2)가 입구영역(E)에서만 실질적으로 열분해되도록 유동파라미터가 선택되며, 가스(G1, G2, T1, T2)의 유동방향에 대하여 횡방향인 입구영역(E)의 하류측에 배치된 증착영역(D)에서 분해생성물이 공정챔버 베이스(2) 상에 배치된 기재(4)측으로 확산되고 제1반응가스(G1)의 분해생성물과 함께 이들이 층을 형성토록 응축되는 결정층의 증착방법에 있어서, 적당한 가스유출플랜지(10)의 선택을 통한 가스유출영역(8, 9)의 높이(H1, H2)가 평균가스속도가 실질적으로 동일한 경우 두 가스유출영역(8, 9)에서 레이놀즈 수(R1, R2)의 비율이 약 1이 되도록 설정됨을 특징으로 하는 결정층의 증착방법.
  9. 전기 청구항 중 하나 또는 그 이상의 항에 따른 방법을 수행하기 위한 장치로서, 적어도 제1반응가스(G1)와 제2반응가스(G2)가 캐리어가스(T2)와 함께 각각의 공급라인(6, 7)을 통하여 입구영역(E)의 가스유출영역(8, 9)으로 공급되는 공정챔버(1)를 가지고, 가스유출플랜지(10)에 의하여 분리된 가스유출영역(8, 9)이 공정챔버 베이스(2)와 공정챔버 커버(3) 사이에 상하로 배치되며, 상하로 배치된 가스유출영역(8, 9)이 공정챔버 베이스(2)로부터 원격한 가스유출영역(9)으로부터 유동하는 제2반응가스(G2)의 열분해를 위하여 입구영역(E)에 의하여 하류측 방향에 인접하여 있으며, 입구영역의 하류측에 배치되고 하나 이상의 기재홀더(4)가 배치되는 증착영역(D)을 갖는 것에 있어서, 가스유출영역(8, 9)의 높이(H1)(H2)가 적당한 가스유출플랜지(10)의 선택을 통하여 설정될 수 있음을 특징으로 하는 결정층의 증착장치.
  10. 전기 청구항 중 하나 또는 그 이상의 항에 있어서, 가스유출플랜지(10)의 환상디스크 형태인 플랜지 칼라(11)와 공정챔버 베이스로부터 원격한 가스유출영역(9)의 상부경계 사이의 간격이 두꺼운 벽형태의 튜브(13)를 축방향으로 이동시켜 조절될 수 있음을 특징으로 하는 장치.
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