(57)【要約】【課題】サセプタに配置した基板表面の全領域にかけて均一に薄膜を蒸着できる化学気相蒸着反応器を提供する。【解決手段】外部と隔離されて真空状態を保持する反応室と、前記反応室の内部に回転可能に設置されて、一つ以上の基板Ｐが配置されるサセプタと、相互に独立的に形成される第１ガス／第２ガス流路及び前記それぞれのガス流路にその入口側が連通してそれぞれ第１ガスと第２ガスを前記サセプタ上に噴射する第１ガス／第２ガス噴射管を具備して前記異種ガスを独立的に噴射する噴射装置を含み、前記サセプタの中央部と対応する部分には第２ガス噴射管のみが設置されて、前記サセプタの中央部には前記第１ガス及び第２ガスが反応しないように第２ガスのみが噴射される。【選択図】図１
2005136408.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部と隔離されて真空状態を保持する反応室１００と、
前記反応室の内部に回転可能に設置されて、一つ以上の基板Ｐが配置されるサセプタ２
００と、
相互に独立的に形成される第１／第２のガス流路３４０,３５０及び前記それぞれのガ
ス流路にその入口側が連通してそれぞれ第１ガスＧ１と第２ガスＧ２を前記サセプタ上に
噴射する第１／第２のガス噴射管３７０,３８０を具備して前記異種ガスを独立的に噴射
する噴射装置３００とを含んで構成される化学気相蒸着反応器において、
前記サセプタの中央部２１０と対応する部分に第２のガス噴射管のみが設置されて、前
記サセプタの中央部には前記第１ガス及び第２ガスが反応しないように第２ガスのみが噴
射されることを特徴とする化学気相蒸着反応器。
【請求項２】
外部と隔離されて真空状態を保持する反応室１００と、
前記反応室の内部に回転可能に設置されて、一つ以上の基板Ｐが配置されるサセプタ２
００と、
相互に独立的に形成される第１／第２のガス流路３４０,３５０及び前記それぞれのガ
ス流路にその入口側が連通してそれぞれ第１ガスＧ１と第２ガスＧ２を前記サセプタ上に
噴射する第１／第２のガス噴射管３７０,３８０を具備して前記異種ガスを独立的に噴射
する噴射装置３００とを含んで構成される化学気相蒸着反応器において、
前記噴射装置は、前記サセプタの中央部２１０に向けて前記第１ガス及び第２ガスが反
応しないように第２ガスのみが噴射される、前記第２ガス流路と連通するガス噴射部３３
１をさらに含むことを特徴とする化学気相蒸着反応器。
【請求項３】
前記ガス噴射部は、その中央部が前記サセプタ側に突出形成されて、前記第２ガスが前
記サセプタの中央部から外側に噴射されるようにすることを特徴とする請求項２に記載の
化学気相蒸着反応器。
【請求項４】
前記第２ガス流路とガス噴射部との間には他区間に比べてガスの流れと直角方向の断面
積の大きい第２ガス流路拡大区域３９０がさらに形成されたことを特徴とする請求項２又
は３に記載の化学気相蒸着反応器。
【請求項５】
前記ガス噴射部と対応する前記サセプタには前記ガス噴射部から噴射される第２ガスの
流れを誘導するためのガイド２２０がさらに形成されたことを特徴とする請求項４に記載
の化学気相蒸着反応器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、化学気相蒸着反応器に関し、特に基板に薄膜を蒸着するための異種ガスの流
れを円滑にすることにより、薄膜を全領域にかけて均一に形成できるようにした化学気相
蒸着反応器に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、半導体は原資材の基板に拡散、フォトエッチング、成膜工程を何回か繰り返し
て行って電気回路を構成する過程を経て製造される。前記半導体製造工程のうち、成膜工
程は、基板に希望する膜を希望する厚さで蒸着する工程のことで、化学気相蒸着(Chemica
l Vapor Deposition)、イオン注入、金属蒸着などの方法がある。
【０００３】
化学気相蒸着の一つである有機金属化学気相蒸着(Metal Organic Chemical Vapor Depo
sition)は、反応器に注入されたガスの熱分解と再反応を用いて加熱された基板上に薄膜
を形成する方法であって、反応器内にIII族原料とアンモニアガスを注入してガスの熱分
解と化学反応を通じて基板上に窒化物薄膜を成長させることで、成長層の形成かつ保持が
容易な上に、低費用で、特性の高精度制御が可能なので多用されている。
【０００４】
図５に示したように、従来の技術による化学気相蒸着反応器は、外部と隔離されて真空
状態を保持する反応室１０と、前記反応室１０の内部に設置されて、複数個の基板Ｐが配
置されるサセプタ(susceptor)２０と、前記サセプタ２０に配置された基板Ｐ上に薄膜を
形成するために異種ガスを噴射するガス噴射装置３０とからなる。
【０００５】
ガス噴射装置３０は、例えば、第１ガスＧ１を注入する第１のガス噴射管３１と、第２
ガスＧ２を注入する第２のガス噴射管３２と、図面を基準として上側から水平の分離壁３
３,３４,３５を通って相互に独立した経路に形成される第１のガス流路３６、第２のガス
流路３７及び冷却水流路３８とを含んで構成される。第１ガスは、例えば、V族（例えば
Ｎ）又はVI族（例えばＯ）とキャリアガスであり、第２ガスは、III族（例えばＧａ）又
はII族（例えばＺｎ）とキャリアガスである。
【０００６】
第１ガスＧ１及び第２ガスＧ２がそれぞれの流路３６,３７に沿って注入できるように
チューブ状の第１及び第の２ガス噴射管３１,３２は互いに異なる長さをもち、ガス分離
壁３３は第１及び第２のガス噴射管３１,３２の入口側に設置されて第１及び第２のガス
流路３６,３７を上下に区画する。第１及び第２のガス噴射管３１,３２の噴射口側の噴射
面３５ａとサセプタ２０の表面がすべて平面からなっており、全領域にかけて同一な間隔
を保持する。冷却水流路３８は第２のガス流路３７の下部に配置されて、それぞれのガス
噴射管３１,３２が冷却水流路３８を貫通する。
【０００７】
このような従来の技術によると、第１ガスＧ１及び第２ガスＧ２は第１の分離壁３３に
より区画されたそれぞれのガス流路３６,３７に沿って流れて、第１及び第２のガス噴射
管３１,３２を通ってサセプタ２０により回転する基板Ｐに噴射され、これと同時に、基
板Ｐが加熱されてガスＧ１,Ｇ２が熱分解及び再反応することにより基板Ｐ上に薄膜を形
成する。一方、冷却水流路３８に沿って流れる冷却水によりガス噴射装置３０の温度が調
節できる。
【０００８】
前述したように、化学気相蒸着は第１ガスＧ１及び第２ガスＧ２がそれぞれ加熱された
サセプタ２０上で熱分解されて相互に基板Ｐ上で再反応することにより、基板Ｐ上に薄膜
を成長させる方法なので、ガスの速度、濃度、温度が密接な関係を持っている。かつ、薄
膜成長におけるガスの流れは層流流れ(Laminar flow)であり、薄膜の成長率は反応ガスの
速度が速いほど、反応ガスの濃度(混合比)が大きいほど薄膜成長が速まる。しかしながら
、このような条件を充足するための従来の技術による化学気相蒸着反応器には次のような
問題点がある。
【０００９】
ガス噴射面３５ａとサセプタ２０の表面が全領域にかけて同一な高さで形成されるので
その間の間隔が同一であり、ガス噴射面３５ａでは単位面積当り一定量のガスＧ１,Ｇ２
が噴射されるため、図５に示すようなガス噴射管の配置の場合、ガス噴射面３５ａの図示
点線矢印で示す中央部から噴射される第１ガスＧ１及び第２ガスＧ２の反応において、サ
セプタ２０の中央部２１と近い基板Ｐ上には第１ガスＧ１と第２ガスＧ２が反応しながら
サセプタ２０の周辺部に抜け出して基板Ｐ上の薄膜が外より厚くなるにつれて薄膜層の厚
さが不均一になる問題点があった。
【００１０】
前記のような厚さの不均一さを解決するためにサセプタ２０を回転させると、サセプタ
２０の中央部の相対速度がサセプタ２０の周辺部の相対速度より遅くなる。このような相
対速度の差はサセプタの回転数により調節し、速度差を用いてサセプタ２０の中央部と近
い基板Ｐ上における薄膜成長率とサセプタ２０の外側部分に向う基板Ｐ上における薄膜成
長率を同じように調節して均一な厚さをもつ薄膜を得ることができる。
【００１１】
ところが、ガス噴射面３５ａの中央部から噴射された第１ガスと第２ガスＧ１,Ｇ２が基
板Ｐのないサセプタ２０の中心部や中央部で反応して工程副産物(By-product)が発生する
。この工程副産物がガスの流れに沿ってサセプタ２０上の基板Ｐ上を通ることになる。前
記工程副産物は基板Ｐ上の薄膜蒸着を妨害して薄膜厚さの均一性と品質を落として、低級
の半導体素子が生産される惧れがある。これに対して、本発明は、ガス噴射面３５ａの中
央部から第２ガスのみを噴射させるシャワーヘッド(図１及び図２を参照)によりサセプタ
の中心部や中央部における工程副産物を除去することができる。
【００１２】
なお、サセプタ２０を加熱する際に、サセプタ２０を回転させるべき構造的な問題があ
るため、サセプタ２０の中央部を直接加熱することが難しく、サセプタ２０の材質の熱伝
導を用いて加熱しても周辺部より温度が落ちてしまう現象が現われる。すなわち、サセプ
タ２０の中央部では基板Ｐ上に薄膜を蒸着することが難しく、よって反応ガスの浪費をも
たらす。
【００１３】
したがって、従来の化学気相蒸着用のガス噴射装置によって均一な薄膜を得られる条件
は、ガスの濃度やサセプタ２０の回転数を調整して最適点を探すことであるが、サセプタ
２０の中心部や中央部の工程副産物による薄膜厚さの均一性及び品質の向上には限界があ
る。さらに、高品質薄膜の生産性を向上させるために数十枚の基板Ｐを一回の工程により
成長させる場合、均一な厚さの薄膜を得ることはできてもガス量が増加することによりさ
らに多くの工程副産物が発生するため、半導体素子の高品質と収率向上が期待できなくな
る。これに対して、本発明のガス噴射装置は、ガス噴射装置の噴射面の中央部から第２ガ
スのみを噴射させてサセプタ２０の中心部や中央部で発生する工程副産物を除去すること
により、高品質の薄膜を得られる。
【００１４】
かつ、ガス噴射面３５ａとサセプタ２０の対向面が互いに平面になっており、サセプタ
２０の中央部の真ん中に噴射されたガスにはサセプタ２０の面と第１ガスＧ１と第２ガス
Ｇ２の噴射方向が直角方向の流れの停滞(Stagnant flow by perpendicular)が発生し、こ
れが基板上の反応ガスが層流流れ(Laminar flow)になることを妨害して、反応したガスが
基板Ｐ上に蒸着されない領域を生成することもある。これに対して、本発明のガス噴射装
置(図３を参照)とサセプタ(図４を参照)によりサセプタ２０の中央部における直角方向流
れ領域を最小化することにより、サセプタ２０の全領域にかけてガスの流れを改善できる
。
【００１５】
図８及び図９は、従来の技術による化学気相蒸着反応器により蒸着された薄膜の厚さと
波長ＰＬデータをそれぞれ示したものであり、薄膜の厚さは平均３.０５７μｍで最小２.
９９１μｍ、最大３.３０２μｍでその差が非常に大きく、厚さの標準偏差が２.１１％な
ので、商業的な目的に使用するには不向きである。波長データでは最小４７７.６nm、最
大４９２.０nmで波長標準偏差が３.６７１nmであって、基板の全領域にかけて厚さが不均
一なので波長も不均一になり、商業的な目的に好適な薄膜厚さの均一度を充足するには足
りない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
したがって、本発明は、前述した従来の問題点を解決するために案出されたものであり
、その中央部から一つのガスのみを噴射させる化学気相蒸着用のガス噴射装置を提供して
、サセプタの中心部や中央部で発生する工程副産物を除去して薄膜厚さの均一性と品質を
向上させることにその目的がある。かつ、本発明は、反応ガスを基板上のみに噴射させて
、基板上の全領域にかけてガス濃度(混合比)の差を縮めることにより、薄膜の均一性を向
上させることに他の目的がある。なお、本発明は、化学気相蒸着用のガス噴射装置の中央
部からサセプタの中央部まで反応に不要な領域で発生する直角方向流れを改善して、サセ
プタの全領域にかけてガスの層流流れを得ることにさらに他の目的がある。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
前記の目的を達成するために、本発明の化学気相蒸着反応器は、外部と隔離されて真空
状態を保持する反応室と、前記反応室の内部に回転可能に設置されて、一つ以上の基板が
配置されるサセプタと、相互に独立的に形成される第１／第２のガス流路及び前記それぞ
れのガス流路にその入口側が連通してそれぞれ第１ガスと第２ガスを前記サセプタ上に噴
射する第１／第２のガス噴射管を具備して前記異種ガスを独立的に噴射する噴射装置とを
含み、前記サセプタの中央部と対応する部分に第２のガス噴射管のみが設置されて、前記
サセプタの中央部には前記第１ガス及び第２ガスが反応しないように第２ガスのみが噴射
されることを特徴とする。
【００１８】
かつ、本発明の化学気相蒸着反応器は、外部と隔離されて真空状態を保持する反応室と
、前記反応室の内部に回転可能に設置されて、一つ以上の基板が配置されるサセプタと、
相互に独立的に形成される第１／第２のガス流路及び前記それぞれのガス流路にその入口
側が連通してそれぞれ第１ガスと第２ガスを前記サセプタ上に噴射する第１／第２のガス
噴射管を具備して前記異種ガスを独立的に噴射する噴射装置とを含み、前記噴射装置は、
前記サセプタの中央部に向けて前記第１ガス及び第２ガスが反応しないように第２ガスの
みが噴射される、前記第２ガス流路と連通するガス噴射部をさらに含むことを特徴とする
。
【００１９】
なお、本発明の化学気相蒸着反応器は、前記第２ガス流路とガス噴射部との間に他区間
に比べてガスの流れと直角方向の断面積の大きい第２ガス流路拡大区域がさらに形成され
ることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
本発明に係る化学気相蒸着反応器は、回転するサセプタの中央部における反応を抑制し
て、サセプタの全領域に配置された基板上に薄膜を均一に蒸着することができる。表１及
び表２は、本発明の実施形態により成長した薄膜の厚さと波長ＰＬデータを示したもので
あって、表１に示したように、既存の化学気相蒸着反応器に比べて本発明による化学気相
蒸着反応器の厚さが８.０８％増加し、厚さの標準偏差も同じく４４.５％向上したことが
分かる。よって、同一な条件における厚さ成長率の増加は投入される材料の８％程度を節
減できる。
【００２１】
【表１】
2005136408.tif 000003
【００２２】
かつ、表２に示したように、既存の化学気相蒸着反応器に比べて、本発明による化学気
相蒸着反応器の波長標準偏差が６４.１％向上し、基板の収率を高められるので、高品質
薄膜を製造することができる。なお、工程副産物が減少して次の工程のための副産物の除
去作業にかかる時間を減らして生産性が向上される。
【００２３】
【表２】
2005136408.tif 000004
【００２４】
したがって、数十枚の基板に薄膜を一回の工程により成長させることができ、すべての
基板における優れた均一性は高品質薄膜の大量生産を可能にする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、本発明に係る好ましい実施形態を添付図面を参照しつつ詳細に説明する。尚、本
発明を説明するために用いられた用語や単語は発明者が自分の発明を最善の方法により説
明するために用語の概念を適宜に定義できるという原則に基づいて、本発明の技術的思想
と符合する意味と概念として解釈されるべきである。
【００２６】
本発明は、基板上に薄膜を形成するための異種ガスがサセプタ上の中央部と周辺部を区
分せず全領域にかけて均一に薄膜を形成させると同時に、品質を向上させられる特徴があ
り、その前提条件は次の通りである。
【００２７】
(１)サセプタの中央部の第１ガスと第２ガスとが反応して基板に蒸着できなかった工程
副産物をなくすべきである。デバイスの大容量化につれてサセプタの直径はますます大き
くなり、同時に使用される基板数も増加する。また、段々増加する基板上に成長する薄膜
の均一性を向上させ、サセプタの中央部に配置された基板と周辺部に配置された基板間に
品質差が生じてはいけない。これはサセプタの構造上、温度が低くて薄膜成長ができない
サセプタの中心部や中央部から工程副産物を除去するためにはガス噴射装置の噴射面の中
央部から反応ガスを噴射する必要がないことを示す。
【００２８】
とはいえ、サセプタの中央部に全然ガスを流さないと、停滞部分(Dead Volume)という
ガスが止まる部分が形成される。これは、工程中において、ただ何秒以内の時間にも幾つ
かの反応ガス、すなわちドーパント(Dopant)ガスを使用する工程で以前に注入されたガス
の拡散などにより次の工程に影響を及ぼすことになる。もし、既存の方式により中央部に
も周辺部と同一な反応ガスを注入すると、中央部の基板上に成長される薄膜は厚さの不均
一さと工程副産物のために薄膜の品質及び収率が落ちてしまう。したがって、ガスが停滞
する部分をなくすために、中央部に第２ガスのみが噴射されて円滑な流れを形成させるこ
とにより前記問題点を解決することができる。
【００２９】
(２)サセプタの回転による直角方向の流れを減らしてガスの流れを迅速かつ円滑に層流
流れに変換させるべきである。もし、サセプタの中央部で異種ガスが同時に噴射されて周
辺部に抜け出ると、異種ガスが作る直角方向流れと互いに反応しはじめて生じる工程副産
物との衝突のため円滑なガスの層流流れ(Laminar flow)が形成できなくて、基板の内側部
分と外側部分間の厚さにおいて均一度の偏差が大きくなる。これは薄膜厚さの全体均一度
が半導体素子の品質と収率を決めるから、非常に重要な要素である。前記のような前提条
件を充足して、サセプタの中央部と周辺部に関係なくサセプタの全領域に配置された基板
上に薄膜を均一に形成できる具体的な実施形態を説明することにする。
【００３０】
＜第１実施形態＞
図１に示したように、本実施形態による化学気相蒸着反応器は、外部と隔離されて真空
状態を保持する反応室１００と、前記反応室１００の内部に設けられて、一つ以上の基板
Ｐが配置されるサセプタ２００(susceptor)と、前記サセプタ２００上に配置された基板
Ｐ上に薄膜を形成するために異種ガスを噴射するガス噴射装置３００とからなる。
【００３１】
ガス噴射装置３００は、図面を基準として上側から下側に順次に配置される分離板３１
０,３２０,３３０を通って相互に独立的に形成される第１のガス流路３４０、第２のガス
流路３５０及び冷却水流路３６０と、第１ガスＧ１を噴射する第１のガス噴射管３７０と
、第２ガスＧ２を噴射する第２のガス噴射管３８０とからなる。第１ガスＧ１及び第２ガ
スＧ２がそれぞれの流路３４０,３５０に沿って注入できるように、チューブ状の第１及
び第２の噴射管３７０,３８０は異なる長さをもち、その上端の入口側がそれぞれの第１
及び第２のガス流路３４０,３５０に対応される。
【００３２】
本実施形態においては、サセプタ２００の中央部２１０に第２ガスＧ２のみが噴射され
るように、サセプタ２００の中央部２１０と対応する部分には第２のガス噴射管３８０の
みが設置される。すなわち、第１の噴射管３７０はサセプタ２００の中央部を外れたとこ
ろのみに設置されることになる。
【００３３】
本実施形態による化学気相蒸着反応器の作用は次の通りである。第１のガス流路３４０
に供給される第１ガスＧ１は第１のガス噴射管３７０を通じてサセプタ２００の上に噴射
され、第２のガス流路３５０に供給される第２ガスＧ２は第２のガス噴射管３８０を通じ
てサセプタ２００上に噴射される。この際、二つのガスＧ１,Ｇ２はそれぞれの噴射管３
７０,３８０を通過するまでは互いに分離された状態なので、サセプタ２００に至るまで
異種ガスＧ１,Ｇ２が相互反応する確率は少ない。それぞれの噴射管３７０,３８０を通過
した第１ガスＧ１と第２ガスＧ２は回転するサセプタ２００上を通りながらそれぞれ熱分
解をして分解された原子と再結合して基板Ｐ上に蒸着される。
【００３４】
一方、噴射されたガスＧ１,Ｇ２は回転するサセプタ２００の上の基板Ｐを通過するが
、基板Ｐ上を通る第１ガスＧ１と第２ガスＧ２は全面積にかけて一定な濃度(混合比)にな
って相互化学反応を起こしてサセプタ２００の周辺部に抜け出ることにより、基板Ｐ上に
薄膜を均一に生成する。
【００３５】
異種ガスＧ１,Ｇ２による薄膜蒸着過程中に、サセプタ２００の中央部２１０と対応す
る部分には第２のガス噴射管３８０のみが設置されて第２ガスＧ２しかないので、サセプ
タ２００の中央部では反応が起こらず、サセプタの周辺部に抜け出ながら不足した第２ガ
スのところを満たすと共に第１ガスと反応して基板上に蒸着することになる。よって、サ
セプタ２００に配置した多数の基板Ｐ上のガス濃度(第１及び第２ガス(Ｇ１,Ｇ２)の混合
比)が一方に傾かず全領域にかけて均一に分布し、サセプタ２００の中央部２１０では反
応が起こらない。このような過程で、異種ガスＧ１、Ｇ２は高品質の薄膜成長に必要な反
応室内部の流動条件を合わせるために、反応しないキャリアガスをＧ１ガスとＧ２ガスに
混合させて使用することができる。
【００３６】
＜第２実施形態＞
本実施形態による化学気相蒸着反応器は、前述した第１実施形態と全体的に同一である
が、ただし、図１に示すようなガス噴射装置を製作する際に、中央部の噴射管数を減らし
て製作工程を簡略化することにより分離板と噴射管の接合点を減らせる効果がある。すな
わち、ガス噴射装置の製作における不良率を減らすことにその目的がある。
【００３７】
図２に示したように、本実施形態では、サセプタ２００の中央部２１０には第１ガスＧ
１の噴射は抑制させて、第２ガスＧ２のみを噴射させて中央部２１０では反応が起こらな
くすることにより、サセプタ２００の全領域に配置された基板Ｐ上に薄膜が均一に蒸着で
きるように、第２のガス流路３５０と冷却水流路３６０を区画する第２の分離板３２０は
平面から見てその中央部がサセプタ２００の中央部２１０と対応する環状からなる。すな
わち、第２の分離板３２０は水平部３２１と垂直部３２２とからなるが、垂直部３２２が
サセプタ２００の中央部２１０と対応する部分に形成されることである。この際、第２の
分離板３２０は垂直部３２２の下端が第３の分離板３３０に連結された一体型構造であり
得る。
【００３８】
したがって、第３の分離板３３０の中央部(第２の分離板３２０の中央部及びサセプタ
２００の中央部２１０と対応する部分)には第２ガスＧ２のみが噴射されるように噴射口
３３１ａを有する第２のガス噴射部３３１があり、第２の分離板３２０の内部には第２の
ガス流路３５０と連通しながら第２ガス流路拡大区域３９０が形成される。
【００３９】
異種ガスＧ１,Ｇ２による薄膜蒸着過程中に、第２ガスＧ２の一部は第２ガス流路拡大
区域３９０を経由して第２のガス噴射部３３１の噴射口３３１ａに向かうが、この際ガス
噴射装置の噴射面の中央部から噴射されるガスは第２ガスしかないので、サセプタ２００
の中央部では反応がなく、サセプタの周辺部に抜け出ながら不足した第２ガスのところを
満たすと共に第１ガスと接して反応することにより基板上に蒸着される。よって、サセプ
タ２００に配置された多数の基板Ｐ上のガス濃度(第１及び第２ガス(Ｇ１,Ｇ２)の混合比
)が一方に傾かず全領域にかけて均一に分布し、サセプタ２００の中央部２１０では反応
が起こらない。
【００４０】
＜第３実施形態＞
図３に示したように、本実施形態による化学気相蒸着反応器は、前述した第１実施形態
と全体的に同一であるが、ただし第２ガス噴射部３３１の噴射口３３１ａを通じて噴射さ
れる第２ガスＧ２がサセプタ２００の中央部２１０の外側に円滑に噴射されるように、第
２ガス噴射部３３１がサセプタ２００側に突出された弧状に形成されたことを特徴とする
。
【００４１】
本実施形態によると、第２ガス流路拡大区域３９０を経由した第２ガスＧ２がサセプタ
２００の周辺に向けて形成された噴射口３３１ａを通じてサセプタ２００の周辺部に向か
うように誘導されることにより、サセプタ２００上の反応に不要な空間と直角方向流れを
最小化して噴射されるガスの流れを向上させることができる。
【００４２】
＜第４実施形態＞
図４に示したように、本実施形態による化学気相蒸着反応器は、前述した第２実施形態
の構造において、第２ガス噴射部３３１と対応するサセプタ２００の中央部に第２ガス噴
射部３３１を通じて噴射される第２ガスＧ２の流れを助けるためのガイド部２２０がさら
に形成されることを特徴とする。
【００４３】
ガイド部２２０は、サセプタ２００上に噴射された第１及び第２ガスＧ１,Ｇ２が全区
間にかけて円滑な層流流れ(Laminar flow)を行うように、第２ガス噴射部３３１を通じて
噴射された第２ガスＧ２の直角方向流れを除去するためのもので、図４には、凸型に示さ
れているが、その形状は凸型に限られず第２ガスＧ２の流れを助けるすべての形状に変形
できる。
【００４４】
さらに、本実施形態によるガイド部２２０を第２実施形態に適用した例を示したが、ガ
イド部２２０はその構造、形状を変形する方法などを通じて第１実施形態及び第３実施形
態にも使用することができる。
【００４５】
図６及び図７は、本発明の実施形態により成長した薄膜の厚さと波長ＰＬデータを示し
たもので、本発明の実施形態により成長した薄膜の厚さは既存の化学気相蒸着反応器によ
り成長した薄膜の厚さデータである図８に比べて、平均が３.３０４μｍになり８.０８％
増加し、厚さ標準偏差は０. ０３９μｍになり４４.５％向上した。かつ、厚さの増加は
同一な厚さの薄膜を成長させるときのガスの消耗量を減少させる。波長ＰＬデータにおい
ては、波長標準偏差が１.３１７nmになり既存の化学気相蒸着反応器により成長した薄膜
の標準偏差である図９に比べて６４.１％向上した。すなわち、基板の全領域にかけて厚
さが均一になることにより波長も均一になる。よって、基板の収率を向上させることがで
きる。
【００４６】
以上、本発明を具体的な実施形態を挙げて説明してきたが、本発明の思想を外れない範
囲内で様々な変形が可能であることは当業者にとって自明であり、従って、本発明の範囲
は特許請求の範囲及びその請求の範囲と均等なものによって定められるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の第１実施形態による化学気相蒸着反応器の構成図である。
【図２】本発明の第２実施形態による化学気相蒸着反応器の構成図である。
【図３】本発明の第３実施形態による化学気相蒸着反応器の構成図である。
【図４】本発明の第４実施形態による化学気相蒸着反応器の構成図である。
【図５】従来の技術による化学気相蒸着反応器の概略図である。
【図６】本発明の実施形態により基板上に成長した薄膜の厚さを示した図面である。
【図７】本発明の実施形態により基板上に成長した薄膜の波長ＰＬデータを示した図面である。
【図８】従来の技術による化学気相蒸着反応器により基板上に成長した薄膜の厚さを示した図面である。
【図９】従来の技術による化学気相蒸着反応器により基板上に成長した薄膜の波長ＰＬデータを示した図面である。
【符号の説明】
【００４８】
１００：反応室 
２００：サセプタ
３００：噴射装置 
３１０,３２０,３３０：分離板
３３１：第２のガス噴射部 
３４０：第１のガス流路
３５０：第２のガス流路  
３６０：冷却水流路
３７０：第１のガス噴射管 
３８０：第２のガス噴射管
３９０：第２ガス流路拡大区域
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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