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Für
diese Anmeldung wird die Priorität der
koreanischen Patentanmeldung Nr. 2008-0004418 ,
angemeldet am 15. Januar 2008 beim koreanischen Patentamt, beansprucht,
deren Offenbarung durch Bezugnahme hier eingeschlossen ist.
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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft einen Sprühkopf und eine
CVD-(chemical vapor deposition; chemische Gasphasenabscheidung)Vorrichtung, welche
diesen aufweist, und insbesondere einen Sprühkopf, dessen
Sprühstruktur für ein Reaktionsgas verbessert
wurde, sowie eine CVD-Vorrichtung, die diesen aufweist.
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Beschreibung des Stands der
Technik
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Im
Allgemeinen ist chemische Gasphasenabscheidung (CVD) ein Verfahren,
bei welchem ein Reaktionsgas, das in eine Reaktionskammer gebracht
wird, chemisch auf einer Oberfläche eines erhitzten Wafers
reagiert, damit ein Dünnfilm wächst. Mit diesem
Dünnfilm-Wachstumsverfahren wird eine bessere Kristallqualität
gegenüber einem Flüssigphasen-Wachstum gewährleistet,
aber es weist eine relativ langsame Kristallwachstumsgeschwindigkeit auf.
In einem Verfahren, das weit verbreitet verwendet wird und mit dem
dieser Nachteil überwunden werden soll, werden in einem
Wachstumszyklus Dünnfilme gleichzeitig auf mehreren Substraten wachsen
gelassen.
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Eine übliche
CVD-Vorrichtung umfasst eine Reaktionskammer mit einem Innenraum
von vorbestimmter Größe, einen in dem Innenraum
angebrachten Suszeptor, um einen Wafer aufzunehmen, einen darauf
angebrachten Abscheidungsgegenstand, eine Heizeinheit, die an den
Suszeptor angrenzend angebracht ist, um eine bestimmte Wärmemenge
zu bereitzustellen, und einen Sprühkopf, der ein Reaktionsgas
auf den auf dem Suszeptor angebrachten Wafer sprüht.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Sprühkopf anzugeben,
mit dem ermöglicht wird, das Verfahren des Zusammenbauens
von Köpfen miteinander zu vereinfachen, so dass weniger
Zeit erforderlich ist, um die Arbeitsproduktivität zu steigern
und Herstellungskosten zu senken.
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Daneben
liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Sprühkopf
anzugeben, mit dem gewährleistet wird, dass nur wenig Wirbel
während des Mischens unterschiedlicher Reaktionsgase auftreten, um
eine unerwünschte Abscheidung an einem unteren Ende eines
Kopfs zu unterbinden.
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Daneben
liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine CVD-(chemical vapor
deposition; chemische Gasphasenabscheidung)Vorrichtung anzugeben,
mit der ermöglicht wird, die Länge eines Abschnitts
zu verkürzen, in dem unterschiedliche Reaktionsgase miteinander
vermischt werden, um die Höhe einer Reaktionskammer zu
verringern, wodurch das Gesamtvolumen verringert wird.
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Zur
Lösung dieser Aufgabe ist ein Sprühkopf vorgesehen,
welcher aufweist: einen ersten Kopf mit wenigstens einer darin vorgesehenen
Gasleitung, um zu ermöglichen, dass ein erstes Reaktionsgas
in die Reaktionskammer geliefert wird; einen zweiten Kopf mit einer Öffnung
mit vorbestimmter Größe, die gebildet ist, damit
sich die Gasleitung dadurch erstrecken kann; und einen Gas-Strömungsweg,
der zwischen der sich durch die Öffnung erstreckenden Gasleitung
und der Öffnung gebildet ist, um zu ermöglichen,
dass ein zweites Reaktionsgas in die Reaktionskammer geliefert wird.
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Der
Gas-Strömungsweg kann durch einen Zwischenraum mit vorbestimmter
Größe zwischen einer Innenfläche der Öffnung
und einer Außenfläche der Gasleitung begrenzt
sein.
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Die
Gasleitung kann im Wesentlichen zu der Mitte der Öffnung
ausgerichtet sein.
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Das
untere Ende der Gasleitung kann mit dem unteren Ende der Öffnung
im Wesentlichen bündig ausgebildet sein.
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Die
Gasleitung kann eine Dicke aufweisen, die angepasst ist, um die
Länge eines Mischungsabschnitts, in dem das erste Reaktionsgas
und das zweite Reaktionsgas miteinander vermischt werden, zu verändern.
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Die
Gasleitung kann aus einem Hohlelement mit wenigstens einer Gassprühöffnung,
um durch diese das erste Reaktionsgas zu sprühen, gebildet sein.
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Der
Sprühkopf kann weiter aufweisen: einen dritten Kopf, der
zwischen dem ersten und dem zweiten Kopf angeordnet ist, wobei der
dritte Kopf eine Zufuhrleitung mit einem vorbestimmten Innenraum aufweist,
so dass die Gasleitung in diese eingesetzt wird; und einen Zufuhr-Strömungsweg,
der zwischen der Zufuhrleitung und der Gasleitung gebildet ist,
um ein drittes Reaktionsgas in die Reaktionskammer zu liefern.
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Der
Gas-Strömungsweg kann zwischen einer Außenfläche
der Gasleitung und der Öffnung gebildet sein, und der Zufuhr-Strömungsweg
kann zwischen einer Innenfläche der Zufuhrleitung und einer Innenfläche
der Gasleitung gebildet sein.
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Die
Gasleitung, die Öffnung und die Zufuhrleitung können
im Wesentlichen mittig miteinander ausgerichtet sein.
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Die
Gasleitung und die Zufuhrleitung können jeweils eine Dicke
aufweisen, die angepasst ist, um die Länge eines Mischabschnitts,
in dem das erste, zweite und dritte Reaktionsgas miteinander vermischt
werden, zu verändern.
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Gemäß einem
anderen Gegenstand der vorliegenden Erfindung wird eine CVD-(chemical
vapor deposition; chemische Gasphasenabscheidung)Vorrichtung vorgesehen,
welche aufweist: eine Reaktionskammer; einen ersten Kopf mit wenigstens
einer darin vorgesehenen Gasleitung, um zu ermöglichen, dass
ein erstes Reaktionsgas in die Reaktionskammer geliefert wird; einen
zweiten Kopf mit einer Öffnung mit vorbestimmter Größe,
die gebildet ist, damit sich die Gasleitung da hindurch erstrecken
kann; und einen Gas-Strömungsweg, der zwischen der sich durch
die Öffnung erstreckenden Gasleitung und der Öffnung
gebildet ist, um zu ermöglichen, dass ein zweites Reaktionsgas
in die Reaktionskammer geliefert wird.
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Der
Gas-Strömungsweg kann durch einen Zwischenraum mit vorbestimmter
Größe zwischen einer Innenfläche der Öffnung
und einer Außenfläche der Gasleitung begrenzt
sein.
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Die
Gasleitung kann im Wesentlichen zu der Mitte der Öffnung
ausgerichtet sein.
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Das
untere Ende der Gasleitung kann mit dem unteren Ende der Öffnung
im Wesentlichen bündig ausgebildet sein.
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Die
Gasleitung kann eine Dicke aufweisen, die angepasst ist, um die
Länge eines Mischungsabschnitts, in dem das erste Reaktionsgas
und das zweite Reaktionsgas miteinander vermischt werden, zu verändern.
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Die
Gasleitung kann aus einem Hohlelement mit wenigstens einer Gassprühöffnung,
um durch diese das erste Reaktionsgas zu sprühen, gebildet sein.
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Die
CVD-Vorrichtung kann weiter aufweisen: einen dritten Kopf, der zwischen
dem ersten und dem zweiten Kopf angeordnet ist, wobei der dritte
Kopf eine Zufuhrleitung mit einem vorbestimmten Innenraum aufweist,
so dass die Gasleitung in diese eingesetzt ist; und einen Zufuhr-Strömungsweg,
der zwischen der Zufuhrleitung und der Gasleitung gebildet ist,
um ein drittes Reaktionsgas in die Reaktionskammer zu liefern.
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Der
Gas-Strömungsweg kann zwischen einer Außenfläche
der Gasleitung und der Öffnung gebildet sein, und der Zufuhr-Strömungsweg
kann zwischen einer Innenfläche der Zufuhrleitung und einer Innenfläche
der Gasleitung gebildet sein.
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Die
Gasleitung, die Öffnung und die Zufuhrleitung können
im Wesentlichen mittig miteinander ausgerichtet sein.
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Die
Gasleitung und die Zufuhrleitung können jeweils eine Dicke
aufweisen, die angepasst ist, um die Länge eines Mischabschnitts,
in dem das erste, zweite und dritte Reaktionsgas miteinander vermischt
werden, zu verändern.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Weitere
Vorteile und Einzelheiten der vorliegenden Erfindung werden besser
verständlich anhand der folgenden genauen Beschreibung
zusammen mit den beigefügten Zeichnungen, in welchen:
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1 eine
Querschnittansicht ist, in welcher eine CVD-(chemical vapor deposition;
chemische Gasphasenabscheidung)Vorrichtung mit einem Sprühkopf
gemäß einer beispielhaften Ausführungsform
der Erfindung dargestellt ist;
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2 eine
perspektivische Explosionsansicht ist, in der ein Sprühkopf
gemäß einer beispielhaften Ausführungsform
der Erfindung dargestellt ist;
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3 eine
Querschnittansicht des Bereichs B ist, der in 2 dargestellt
ist;
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4 eine
Querschnittansicht ist, in welcher ein Sprühkopf gemäß einer
anderen beispielhaften Ausführungsform der Erfindung dargestellt
ist; und
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5A bis 5C perspektivische
Ansichten sind, in denen ein Gas-Strömungsweg dargestellt wird,
der in einem Sprühkopf gemäß einer beispielhaften
Ausführungsform der Erfindung verwendet wird.
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GENAUE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Beispielhafte
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nun
genauer unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen
beschrieben.
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1 ist
eine Querschnittansicht, in der eine CVD-(chemical vapor deposition;
chemische Gasphasenabscheidung)Vorrichtung mit einem Sprühkopf
gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der
Erfindung dargestellt ist. 2 ist eine
perspektivische Explosionsansicht, in der ein Sprühkopf
gemäß einer beispielhaften Ausführungsform
der Erfindung dargestellt ist. 3 ist eine
Querschnittansicht des Bereichs B, der in 2 dargestellt
ist.
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Wie
in 1 bis 3 dargestellt ist, weist die
CVD-Vorrichtung 100 gemäß der vorliegenden Ausführungsform
eine Reaktionskammer 110, einen Suszeptor 120,
eine Heizeinheit 130 und einen Sprühkopf 200 auf.
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Die
Reaktionskammer 110 umfasst einen Innenraum mit vorbestimmter
Größe, in dem ein zugeführtes Reaktionsgas
sowie ein Abscheide-Wafer 2 einer CVD-Reaktion unterzogen
werden sollen. An der Innenfläche der Reaktionskammer 110 kann
ein wärmeisolierendes Material vorgesehen sein, um einer
Hochtemperatur-Atmosphäre standzuhalten.
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Die
Reaktionskammer 110 ist mit einem Auslass 119 zum
Ablassen eines Abgases, das nach der CVD-Reaktion mit dem Wafer 2 entsteht,
ausgestattet.
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Der
Suszeptor 120 weist wenigstens eine Tasche auf, die in
seiner Oberfläche ausgespart ist, um den Wafer, der in
der Reaktionskammer 110 angeordnet ist, zu tragen.
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Der
Suszeptor 120 ist scheibenförmig gebildet und
aus Graphit hergestellt. Der Suszeptor 120 weist eine Rotationsachse
auf, die in der Mitte einer unteren Fläche angeordnet ist
und mit einem nicht dargestellten Antriebsmotor verbunden ist. Somit
ermöglicht eine Rotationsantriebskraft, die von dem Antriebsmotor
erzeugt wird, dass sich der Suszeptor 120 mit dem darauf
angebrachten Wafer 2 mit einer gleichförmigen
Geschwindigkeit von ungefähr 5 bis 50 U/min in einer Richtung
dreht.
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Die
Heizeinheit 130 ist nahe der unteren Fläche des
Suszeptors 120, auf dem der Wafer 2 angebracht
ist, angeordnet, um dem Suszeptor 120 Wärme bereitzustellen
und den Wafer 2 zu erwärmen.
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Die
Heizeinheit 130 kann entweder aus einem elektrischen Heizer,
einem Hochfrequenz-Induktor, einem Infrarotstrahler oder einem Laser
gebildet sein.
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Des
Weiteren kann in der Reaktionskammer 110 ein Temperatursensor
(nicht dargestellt) in der Nähe einer Außenfläche
des Suszeptors 120 oder der Heizeinheit 130 angeordnet
sein. Der Temperatursensor misst unregelmäßig
eine Umgebungstemperatur im Innern der Reaktionskammer 110 und passt
basierend auf den Messergebnissen die Heiztemperatur an.
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Dabei
ist in dem oberen Bereich der Reaktionskammer 110 ein Sprühkopf 200 angebracht,
um wenigstens eine Art Reaktionsgas auf den auf dem Suszeptor 120 angebrachten
Wafer 2 zu sprühen, um in einheitlichem Kontakt
mit dem Wafer 2 zu sein. Der Sprühkopf 200 weist
einen ersten Kopf 210 und einen zweiten Kopf 220 auf.
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Der
erste Kopf 210 ist mit einer ersten Zufuhrleitung 201 verbunden,
aus der ein erstes Reaktionsgas G1 bereitgestellt wird, so dass
das erste Reaktionsgas G1 den Innenraum des ersten Kopfs 210 durch
die erste Zufuhrleitung 201 füllt.
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Wenigstens
eine Gasleitung 215 mit einer vorbestimmten Länge
ist auf einer unteren Fläche des ersten Kopfs 210 vorgesehen,
um zu ermöglichen, dass durch diese das erste Reaktionsgas
G1 in die Reaktionskammer 110 gesprüht wird.
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Unter
Bezugnahme auf die 1 bis 5 ist
der erste Sprühkopf 210 so dargestellt, dass er
eine Mehrzahl an Gasleitungen 215 aufweist.
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Der
zweite Sprühkopf 220 weist darin gebildete Öffnungen 225 mit
einer vorbestimmten Größe auf, in die die Gasleitung 215 eingesetzt
wird.
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Bei
den in den 1 bis 3 dargestellten Ausführungsformen
sind der erste Kopf 210 und der zweite Kopf 220 im
oberen Bereich der Reaktionskammer 110 angeordnet. Ein
Abstandhalter 203 ist zwischen dem ersten und dem zweiten
Kopf 210 und 220 angeordnet, so dass zwischen
dem ersten Kopf 210 und dem zweiten Kopf 220 ein
vertikaler Zwischenraum beibehalten wird, um einen Innenraum mit
vorbestimmter Größe zu begrenzen.
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Der
durch den Abstandhalter 203 abgegrenzte Innenraum ist mit
einer zweiten Zufuhrleitung 202 in Verbindung. Ein zweites
Reaktionsgas G2 wird in die Reaktionskammer 110 durch die
zweite Zufuhrleitung 202 gebracht.
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Des
Weiteren sind, wie in 1 bis 3 dargestellt
ist, der erste Kopf 210 und der zweite Kopf 220 so
angeordnet, dass sich jede der Gasleitungen 215 durch jede
der Öffnungen 225 erstreckt. Zwischen einer Außenfläche
der Gasleitung 215 und der Öffnung 225 ist
ein vorbestimmter Zwischenraum.
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Das
heißt, dass der vorbestimmte Zwischenraum zwischen der
Gasleitung 215 und der Öffnung 225 einen
Gas-Strömungsweg P begrenzt, der ermöglicht, dass das
zweite Reaktionsgas G2 durch die zweite Zufuhrleitung 202 zugeführt
wird, um in die Reaktionskammer 110 gebracht zu werden.
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Somit
wird das erste Reaktionsgas G1, das durch die erste Zufuhrleitung 201 des
ersten Kopfs 210 geliefert wird, durch die Gasleitung 215 in
die Reaktionskammer gebracht. Das zweite Reaktionsgas G2, das durch
die zweite Zufuhrleitung 202 geliefert wird, wird durch
den Gas-Strömungsweg P in die Reaktionskammer gebracht.
Dann werden das erste und das zweite Gas G1 und G2 in einem Bereich
unterhalb der Gasleitung 215 und der Öffnung 225 miteinander
vermischt.
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Hier
ist eine Zone zwischen dem Bereich unterhalb der Gasleitung 215 oder
der Öffnung 225 und dem Suszeptor 120 ein
Mischabschnitt, in dem das erste Reaktionsgas G1, das durch die
Gasleitung 215 geliefert wird, und das zweite Reaktionsgas
G2, das durch den Gas-Strömungsweg geliefert wird, miteinander
vermischt werden.
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Als
Ergebnis wird das erste Reaktionsgas G1, das in den ersten Kopf 210 gebracht
wird, durch die Gasleitung 215 in die Reaktionskammer 110 gesprüht.
Das zweite Reaktionsgas G2, das durch einen Bereich zwischen dem
ersten Kopf 210 und dem zweiten Kopf 220 geliefert
wird, wird durch den Gas-Strömungsweg P, der zwischen der
Gasleitung 215 und der Öffnung 225 gebildet
ist, in die Reaktionskammer 110 gebracht. Das erste Reaktionsgas G1
und das zweite Reaktionsgas G2, die in die Reaktionskammer 110 gebracht
wurden, werden in dem Mischabschnitt miteinander vermischt.
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Des
Weiteren wird, wenn der erste Kopf 210 und der zweite Kopf 220 zusammengebaut
werden, die Gasleitung 215 des ersten Kopfes sanft in die Öffnung 225 des
zweiten Kopfes eingesetzt. Dafür ist keine hohe Präzision
erforderlich, wie es im Stand der Technik erforderlich ist, und
das Erfordernis zu Schweißen besteht nicht, wodurch die
Belastung der Arbeiter verringert wird und der Montagevorgang erleichtert
wird, so dass die Montagedauer verkürzt wird.
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Hier
kann die Anzahl an Gasleitungen 215 des ersten Kopfs 210 der
Anzahl an Öffnungen 225 im zweiten Kopf 220 entsprechen.
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Des
Weiteren sind die Gasleitung 215 und die Öffnung 225 mittig
miteinander ausgerichtet, um zu ermöglichen, dass das zweite
Reaktionsgas G2 durch den Zwischenraum W gleichförmiger
gesprüht wird.
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Ebenfalls
sind das untere Ende der Gasleitung 215 und das untere
Ende der Öffnung 225 mit dem unteren Ende des
zweiten Kopfes 220 im Wesentlichen bündig. Dadurch
wird ermöglicht, dass das zweite Reaktionsgas G2 durch
den Gas-Strömungsweg P gesprüht wird und das erste
Reaktionsgas G1 durch die Gasleitung 215 gesprüht
wird, um auf sanfte Weise miteinander vermischt zu werden.
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Indessen
weist, wie in 3 dargestellt ist, der Mischabschnitt
für das erste Reaktionsgas G1, das aus der Gasleitung 215 gesprüht
wird, und für das zweite Reaktionsgas G2, das aus dem Gas-Strömungsweg
P gesprüht wird, eine Länge ML auf, die in Richtung
nach unten durch Verändern der Dicke T der Gasleitung 215,
die in der Öffnung 225 angeordnet ist, verlängert
oder verkürzt wird.
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Das
heißt, dass das erste Reaktionsgas G1 durch die Gasleitung
in einer engen Zone und einem kleineren Winkel gesprüht
wird, wenn die Gasleitung 215 eine höhere Dicke
T aufweist, während der Zwischenraum W des Gas-Strömungswegs
P gleich bleibt, um die Gas-Sprühgeschwindigkeit zu erhöhen.
Dadurch wird weiter der Mischabschnitt für das erste Reaktionsgas
G1 und das zweite Reaktionsgas G2, das durch den Gas-Strömungsweg
P gesprüht wird, verlängert.
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Das
heißt, dass die Länge des Mischabschnitts, in
dem das erste Reaktionsgas G1 und das zweite Reaktionsgas G2 miteinander
vermischt werden, ausreichend verlängert wurde.
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Andererseits
wird, wenn die Gasleitung 215 eine verringerte Dicke T
aufweist, während der Zwischenraum W des Strömungswegs
P gleich bleibt, das erste Reaktionsgas G1 durch die Gasleitung 215 in
einer größeren Zone und einem breiteren Winkel gesprüht,
um die Gassprühgeschwindigkeit zu verringern. Dadurch wird
der Mischabschnitt für das erste Reaktionsgas G1 und das
zweite Reaktionsgas G2, das durch den Gas-Strömungsweg
gesprüht wird, verkürzt.
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Das
heißt, dass die Länge des Mischabschnitts, in
dem das erste Reaktionsgas G1 und das zweite Reaktionsgas G2 miteinander
vermischt werden, ausreichend verkürzt wurde.
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Somit
wird durch Verringern der Dicke der Gasleitung 215 ein
vertikaler Zwischenraum zwischen dem zweiten Kopf 220 und
dem Suszeptor 120 verringert, um die Gesamthöhe
der Reaktionskammer 110 zu reduzieren und dementsprechend
eine kleinere Vorrichtung zu gewährleisten. Des Weiteren wird
eine geringere Menge an Reaktionsgas verbraucht und ein gleichförmiger
Gasstrom sichergestellt, um so eine Wachstumsschicht von einheitlicher Qualität
herzustellen.
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Des
Weiteren werden das erste Reaktionsgas G1 und das zweite Reaktionsgas
G2 nach einem vorbestimmten Abstand miteinander vermischt, wodurch
das Auftreten unerwünschter Abscheidung an dem unteren
Ende der Gasleitung 215 oder dem unteren Ende des zweiten
Kopfes 220 unterbunden wird.
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Weiterhin
sind, wie in 1 bis 3 dargestellt
ist, das untere Ende der Gasleitung 215 und das untere
Ende der Öffnung 225 im Wesentlichen miteinander
bündig. Dadurch wird die Mischeffizienz des ersten Reaktionsgases
G1, das durch die Gasleitung 215 geliefert wird, und des
zweiten Reaktionsgases G2, das durch den Gas-Strömungsweg
P der Öffnung 225 geliefert wird, weiter verbessert.
Dies wird identisch auch bei einer anderen beispielhaften Ausführungsform
der Erfindung, die später unter Bezugnahme auf 4 beschrieben
wird, angewendet.
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4 ist
eine Querschnittansicht, in welcher ein Sprühkopf gemäß einer
anderen beispielhaften Ausführungsform der Erfindung dargestellt
ist. Wie in 4 dargestellt ist, weist der
Sprühkopf 200a gemäß der vorliegenden
Ausführungsform einen dritten Kopf 230 auf, der
zwischen einem ersten Kopf 210 und einem zweiten Kopf 220 angeordnet
ist, um ein drittes Reaktionsgas G3 zu liefern.
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Der
dritte Kopf 230 weist Zufuhrleitungen 235 auf,
die in Bereichen vorgesehen sind, die den Gasleitungen 215 entsprechen,
die in dem ersten Kopf 210 angebracht sind. Jede der Zufuhrleitungen 235 ist
fest in eine entsprechende Durchgangsöffnung 231 eingesetzt,
die in dem dritten Kopf 230 ausgestanzt sind, oder fest
mit einer unteren Fläche des dritten Kopfes 230 verschweißt,
um mit den Durchgangsöffnungen 231 in Verbindung
zu sein.
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Die
Gasleitung 215 des ersten Kopfes 210 wird in die
Zufuhrleitung 235 des dritten Kopfes 230 eingesetzt.
Hier ist ein Zwischenraum W1 mit vorbestimmter Größe
zwischen einer Außenfläche der Gasleitung 215,
die in die Zufuhrleitung 235 eingesetzt ist, und einer
Innenfläche der Zufuhrleitung 235 gebildet, um
zu ermöglichen, dass ein drittes Reaktionsgas zwischen
dem ersten Kopf 210 und dem dritten Kopf 230 zugeführt
wird, um in die Reaktionskammer 110 gebracht zu werden.
Das heißt, dass der Zwischenraum W1 einen Zufuhr-Strömungsweg
S begrenzt. Des Weiteren ist jede der Zufuhrleitungen 235 des
dritten Kopfes 230 in jede der Öffnungen 225 des
zweiten Kopfes 220 eingesetzt. Hier ist ein Zwischenraum
W2 mit einer vorbestimmten Größe zwischen einer
Außenfläche der Zufuhrleitung 235, die in
die Öffnung 225 eingesetzt ist, und einer Innenfläche
der Öffnung 225 gebildet, um zu ermöglichen, dass
ein zweites Reaktionsgas G2, das zwischen dem dritten Kopf 230 und
dem zweiten Kopf 220 zugeführt wird, hindurch
gesprüht wird. Das heißt, dass der Zwischenraum
W2 einen Gas-Strömungsweg P begrenzt.
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Hier
kann die Anzahl an Gasleitungen 215, die in dem ersten
Kopf 210 angebracht sind, im Wesentlichen jeweils gleich
zu der Anzahl an Öffnungen 225, die in dem zweiten
Kopf 220 gebildet sind, und den Zufuhrleitungen 235 des
dritten Kopfes 230 sein.
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Des
Weiteren sind die Gasleitung 215, die Öffnung 225 und
die Zufuhrleitung 235 im Wesentlichen mittig zueinander
ausgerichtet. Dadurch wird ermöglicht, dass das zweite
Reaktionsgas G2 und das dritte Reaktionsgas G3 jeweils gleichförmiger durch
den Gas-Strömungsweg P und den Zufuhr-Strömungsweg
S gesprüht werden.
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Weiterhin
sind ein unteres Ende der Gasleitung 215, ein unteres Ende
der Öffnung 225 und ein unteres Ende der Zufuhrleitung 235 im
Wesentlichen bündig mit einem unteren Ende des zweiten
Kopfes 220 gebildet. Dadurch wird ermöglicht,
dass das zweite und dritte Reaktionsgas, die jeweils durch den Gas-Strömungsweg
P und den Zufuhr-Strömungsweg S gesprüht werden,
mit dem ersten Reaktionsgas G1, das durch die Gasleitung 215 gesprüht
wird, auf sanfte Weise gemischt werden.
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Zusätzlich
kann ein Mischabschnitt, in dem das erste Reaktionsgas G1, das aus
der Gasleitung 215 gesprüht wird, das zweite Reaktionsgas
G2, das durch den Gas-Strömungsweg P gesprüht
wird, und das dritte Reaktionsgas G3, das durch den Zufuhr-Strömungsweg
S gesprüht wird, in Richtung nach unten verlängert
oder verkürzt werden, indem die Dicke der Zufuhrleitung 235,
die in der Öffnung 225 angeordnet ist, und die
Dicke der Gasleitung 215, die in die Zufuhrleitung 235 eingesetzt
ist, verändert werden.
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Wie
in 5A dargestellt ist, kann die Gasleitung 215,
die in dem ersten Kopf 210 vorgesehen ist, aus einem zylinderförmigen
Hohlelement mit einer vorbestimmten Länge gebildet sein.
Das zylinderförmige Hohlelement kann wenigstens eine Gassprühöffnung 216, 216a und 216b aufweisen.
In 5C ist die Gasleitung 215b so dargestellt,
dass sie eine Mehrzahl an Gassprühöffnungen 216b aufweist.
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Die
in 5A bis 5C dargestellten
zylinderförmigen Elemente sind nicht notwendigerweise auf
die Gasleitung 215 beschränkt. Die zylinderförmigen
Elemente können auf im Wesentlichen gleiche Weise für
die Zufuhrleitung 235 verwendet werden. Daher wird die
Zufuhrleitung 235 nicht genauer beschrieben.
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Wie
oben anhand beispielhafter Ausführungsformen der Erfindung
beschrieben, wird eine CVD-Vorrichtung so zusammengebaut, dass ein
Zwischenraum zwischen einem Gas-Strömungsweg eines ersten
Kopfes und einer Öffnung des zweiten Kopfes gebildet ist.
Dadurch wird der Montagevorgang der Köpfe vereinfacht und
die Montagedauer verkürzt, um die Arbeitsproduktivität
zu verbessern und Herstellungskosten einzusparen.
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Des
Weiteren ist die Länge des Abschnitts, in dem zwei unterschiedliche
Reaktionsgase miteinander vermischt werden, verkürzt, um
den vertikalen Zwischenraum zwischen einem zweiten Kopf und einem
Suszeptor zu verkleinern. Dadurch wird folglich die Gesamthöhe
der Reaktionskammer verringert, um zu gewährleisten, dass
die Vorrichtung mit einer geringeren Größe gestaltet
werden kann. Des Weiteren wird dadurch die Verbrauchsmenge an Reaktionsgasen
verringert und ein gleichförmiger Gasstrom ermöglicht,
um so eine Wachstumsschicht mit einheitlicher Qualität
herzustellen.
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Des
Weiteren werden unterschiedliche Reaktionsgase nach einem vorbestimmten
Abstand miteinander vermischt, um Wirbel zu minimieren, die auf der
unteren Fläche des Kopfes auftreten. Dadurch wird folglich
unterbunden, dass eine unerwünschte Abscheidung an einem
unteren Ende des Kopfs auftritt.
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Obwohl
die vorliegende Erfindung in Verbindung mit beispielhaften Ausführungsformen
dargestellt und beschrieben wurde, wird dem Fachmann offensichtlich
sein, dass Modifikationen und Änderungen vorgenommen werden
können, ohne von dem Schutzbereich wie durch die beigefügten
Ansprüche definiert abzuweichen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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