DE102012101438A1

DE102012101438A1 - Verfahren zum Reinigen einer Prozesskammer eines CVD-Reaktors

Info

Publication number: DE102012101438A1
Application number: DE201210101438
Authority: DE
Inventors: Olaf Rockenfeller; Holger Grube
Original assignee: Aixtron SE
Current assignee: Aixtron SE
Priority date: 2012-02-23
Filing date: 2012-02-23
Publication date: 2013-08-29
Anticipated expiration: 2032-02-24
Also published as: TW201343971A; TWI582268B; DE102012101438B4; CN103290387B; CN103290387A

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Reinigen einer Prozesskammer (4) eines CVD-Reaktors (1), die einen von einer Heizeinrichtung (7) beheizbaren Susceptor (6) als Prozesskammerboden (5) und eine dem Prozesskammerboden (5) gegenüberliegende Prozesskammerdecke (3) aufweist, wobei die sich bei einem CVD-Prozess auf dem Prozesskammerboden (5) und der Prozesskammerdecke (3) bildenden parasitären Belegungen durch Aufheizen des Susceptors (6) mittels der Heizeinrichtung (7) und Einleiten eines Ätzgases in zwei aufeinander folgenden Reinigungsschritten entfernt werden. Um den Reinigungsprozess effizienter zu gestalten wird vorgeschlagen, dass im ersten Reinigungsschritt bei einer ersten Reinigungstemperatur hauptsächlich der Prozesskammerboden (5) gereinigt wird, anschließend der Susceptor (6) aus der Prozesskammer entfernt wird und danach in einem zweiten Reinigungsschritt bei einer zweiten Reinigungstemperatur die Prozesskammerdecke (3) gereinigt wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Reinigen einer Prozesskammer eines CVD-Reaktors, die einen von einer Heizeinrichtung beheizbaren Susceptor als Prozesskammerboden und eine dem Prozesskammerboden gegenüberliegende Prozesskammerdecke aufweist, wobei die sich bei einem CVD-Prozess auf dem Prozesskammerboden und der Prozesskammerdecke bildenden parasitären Belegungen durch Aufheizen des Susceptors mittels der Heizeinrichtung und Einleiten eines Ätzgases in zwei aufeinander folgenden Reinigungsschritten entfernt werden.
Die US 6,242,347 B1 beschreibt ein zweistufiges Reinigungsverfahren, um die Prozesskammer eines CVD-Reaktors von den bei einem Beschichtungsprozess entstandenen Belegungen zu reinigen. Als Ätzgas werden dort Chlorverbindungen verwendet. Bei den Reinigungsschritten muss die Prozesskammer auf Temperaturen aufgeheizt werden, die höher liegen, als die Prozesstemperaturen beim Beschichtungsverfahren.
Die DE 38 88 736 T2 beschreibt ein Verfahren zur Epitaxieabscheidung von Silizium, wobei nach dem Abscheidungsprozess die Prozesskammer durch Einleiten von Ätzgasen gereinigt wird.
Prozesskammern mit einer Prozesskammerdecke und einem Susceptor zur Aufnahme der zu beschichtenden Substrate, der von unten beheizbar ist, beschreiben die DE 10 2006 018515 A1 , DE 10 2006 013801 A1 und DE 10217 806 A1 . Bei diesen Vorrichtungen werden auf den Susceptor Substrate aufgelegt, die durch Einleiten von Prozessgasen mit einer Halbleiterschicht oder einer andersartigen Schicht beschichtet werden. Die Prozessgase zerlegen sich pyrolytisch an den Oberflächen nicht nur der Substrate, sondern auch an den freien, nicht von den Substraten bedeckten Oberflächenabschnitten des Susceptors sowie an der Oberfläche der Prozesskammerdecke. Nach Durchführung ein oder mehrerer Beschichtungsprozesse müssen diese parasitären Belegungen entfernt werden. Hierzu wird ein Ätzgas, beispielsweise HCl oder Cl₂ verwendet. Die Effizienz des Reinigungsprozesses hängt u. a. von der Oberflächentemperatur der zu reinigenden Fläche ab. Der Susceptor wird durch eine Beheizung von unten auf eine Oberflächentemperatur zwischen 600 und 650° gebracht, bei der der Ätzprozess stattfinden kann. Die Prozesskammerdecke wird vom Susceptor her strahlungsbeheizt und hat demzufolge eine geringere Temperatur. Um den Ätzprozess effizienter zu gestalten, wird von dem oben genannten Stand der Technik vorgeschlagen, den vertikalen Abstand zwischen Prozesskammerdecke und Prozesskammerboden zu vermindern, so dass im Wege der Strahlungswärmeübertragung die Prozesskammerdecke eine höhere Temperatur annehmen kann. Andererseits ist es aufgrund der Beschaffenheit des Susceptors und insbesondere dessen Beschichtung nicht möglich, den Susceptor auf Temperaturen oberhalb einer gewissen Grenztemperatur aufzuheizen. Die Beheizbarkeit des Susceptors ist somit beschränkt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Reinigungsprozess effizienter zu gestalten.
Gelöst wird die Aufgabe durch die in den Ansprüchen angegebene Erfindung.
Zunächst und im Wesentlichen wird vorgeschlagen, dass in dem ersten Reinigungsschritt bei einer ersten Reinigungstemperatur im Wesentlichen der Prozesskammerboden gereinigt wird. Dieser Reinigungsschritt kann bei einer Temperatur stattfinden, die unterhalb der Temperatur liegt, mit der der Susceptor maximal belastbar ist. Bei diesem Reinigungsschritt ist die Oberflächentemperatur der Prozesskammerdecke geringer als die Oberflächentemperatur des Prozesskammerbodens, so dass im ersten Reinigungsschritt hauptsächlich, gegebenenfalls nahezu ausschließlich der Prozesskammerboden gereinigt wird. Nach Durchführung des ersten Reinigungsschrittes wird die Prozesskammer auf eine verminderte Temperatur abgekühlt. Der Susceptor wird aus der Prozesskammer entfernt. Danach wird in einem zweiten Reinigungsschritt bei einer zweiten Reinigungstemperatur auch die Prozesskammerdecke gereinigt. Bei diesem zweiten Reinigungsschritt wird hauptsächlich die Prozesskammerdecke und insbesondere nur die Prozesskammerdecke gereinigt. Zwischen den beiden Reinigungsschritten kann der im ersten Reinigungsschritt gereinigte Susceptor gegen einen Hilfssusceptor ausgetauscht werden, der derartige Eigenschaften aufweist, dass die Prozesskammerdecke auf eine Oberflächentemperatur aufgeheizt werden kann, die größer ist als die im ersten Reinigungsschritt erreichte Oberflächentemperatur der Prozesskammerdecke und hoch genug ist, um eine effiziente Reinigung zu gewährleisten. Die zweite Reinigungstemperatur kann höher sein als die erste Reinigungstemperatur. Zumindest besitzt die Prozesskammerdecke während des zweiten Reinigungsschrittes eine höhere Reinigungstemperatur als im ersten Reinigungsschritt. Der Hilfssusceptor kann ein eigener für den zweiten Reinigungsschritt hergestellter und diesbezüglich gestalterisch optimierter Festkörper sein. Als Hilfssusceptor kann aber auch ein ausgedienter, zuvor bei einer Vielzahl von Beschichtungsschritten verwendeter Susceptor genutzt werden. Als Ätzgase werden bevorzugt Halogenverbindungen, beispielsweise HCl oder Cl₂ verwendet. Es ist aber auch möglich, als Ätzgas lediglich Wasserstoff bei einer entsprechend hohen Temperatur zu verwenden. Während des ersten Reinigungsschrittes wird der Susceptor auf Temperaturen bevorzugt zwischen 600 und 650° aufgeheizt. Der Hilfssusceptor wird während des zweiten Reinigungsschrittes auf deutlich höhere Temperaturen, beispielsweise auf Temperaturen zwischen 800 und 1.000°C aufgeheizt. Er kann auch auf Temperaturen über 1.000°, beispielsweise auf Temperaturen über 1.200° aufgeheizt werden, wenn Wasserstoff als Ätzgas verwendet wird. Der erste und/oder der zweite Reinigungsschritt kann mehrere Teilzyklen umfassen, wobei sich die einzelnen Zyklen durch das verwendete Ätzgas und/oder die Reinigungstemperatur unterscheiden können. Dem Reinigungsschritt geht ein Beschichtungsschritt voraus. Bei dem Beschichtungsschritt handelt es sich um ein MOCVD-Verfahren, bei dem metallorganische Verbindungen der III- oder II-Hauptgruppe und gleichzeitig oder alternierend dazu Hydride der V- oder VI-Hauptgruppe gegebenenfalls zusammen mit einem Inertgas in die Prozesskammer eingeleitet werden. Die Prozessgase zerlegen sich in der Prozesskammer pyrolytisch und scheiden eine insbesondere monokristalline Halbleiterschicht auf ein oder mehreren auf dem Susceptor aufliegenden Substraten ab. Als Prozessgase werden insbesondere TMAl, TMGa und/oder TMIn verwendet. Diese metallorganischen Komponenten werden zur Herstellung von InGaAs, AlN, AlGaN zusammen oder alternierend mit AsH₃, PH₃ oder NH₃ in die Prozesskammer eingeleitet. Dies erfolgt mittels eines Gaseinlassorganes, durch das auch in den Reinigungsschritten die Ätzgase in die Prozesskammer eingeleitet werden können. Die Prozessgase bzw. Reinigungsgase werden über ein Gasauslassorgan aus der Prozesskammer wieder entfernt. Während des Beschichtungsprozesses bzw. des Reinigungsprozesses durchströmen die Prozessgase bzw. die Reinigungsgase die Prozesskammer. Sowohl beim Beschichten als auch beim Reinigen wird bevorzugt zusätzlich ein Trägergas verwendet, welches H₂ oder N₂, aber auch ein Edelgas sein kann. Der Beschichtungsprozess beziehungsweise der Ätzprozess kann bei verschiedenen Totaldrücken stattfinden. Bevorzugt liegt der Totaldruck der Gasphase in der Prozesskammer beim Beschichtungsprozess bzw. beim Reinigungsprozess im Bereich zwischen 100 und 900 mbar. In einem besonders bevorzugten Ätzverfahren erfolgt nach dem Depositionsprozess und der Entnahme der prozessierten Wafer aus der Prozesskammer zunächst ein Niedrigtemperatur-Ätzschritt bei Temperaturen von 600 bis 800°C, bei dem als Ätzgas Cl₂ verwendet wird. Nach ein oder mehreren Spülschritten, in denen mittels N₂ das Cl₂ aus der Prozesskammer entfernt wird, wird der Susceptor bzw. die Prozesskammer auf eine Temperatur von über 1.100° erhitzt. Bei dieser Temperatur erfolgt dann der zweite Reinigungsschritt durch Einleiten von H₂. Nach Abkühlen der Prozesskammer kann letztere wieder mit zu beschichtenden Substraten bestückt werden. Wurde ein Hilfssusceptor verwendet, so wird letzterer gegen einen Susceptor ausgetauscht, der mit Substraten bestückbar ist bzw. bereits mit zu beschichtenden Substraten bestückt ist.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand beigefügter Zeichnungen erläutert. Es zeigen:
1 einen Querschnitt durch einen CVD-Reaktor, wie er grundsätzlich aus der DE 10 2006 013801 A1 bekannt ist,
2 den CVC-Reaktor gemäß 1, wobei der Susceptor 6 gegen einen Hilfssusceptor 6' ausgetauscht ist,
3 ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung, einen CVD-Reaktor, wie er grundsätzlich aus der DE 10 2006 018515 A1 vorbekannt ist,
4 den CVD-Reaktor gemäß 3, wobei der Susceptor 6 gegen einen Hilfssusceptor 6' ausgetauscht ist.
Hinsichtlich der Ausgestaltung und der Funktionsweise des in den 1 und 2 dargestellten Reaktors wird auf die DE 10 2006 013801 A1 verwiesen, deren Offenbarungsgehalt voll in diese Anmeldung eingeschlossen wird. Innerhalb eines nach außen luftdicht abgedichteten Reaktorgehäuses 1 befindet sich eine Prozesskammer 4. Die Decke 3 der Prozesskammer 4 wird von der Unterseite eines Gaseinlassorgans 2 ausgebildet, die die Form eines Showerheads besitzt. In ein inneres Volumen des Gaseinlassorgans 2 wird durch eine Zuleitung 9 ein Prozessgas bzw. Reinigungsgas eingeleitet. Das Prozess- oder Reinigungsgas verlässt das innere Volumen durch die Unterseite des Gaseinlassorgans 2, die eine Vielzahl von Gasaustrittsöffnungen 10 aufweist. Die Unterseite des Gaseinlassorgans hat beim Ausführungsbeispiel Kühlkanäle 11, durch die eine Kühlflüssigkeit strömen kann, sofern die Prozesskammerdecke 3 beim Beschichtungsprozess gekühlt werden soll.
Der Boden 5 der Prozesskammer 4 wird von der zum Gaseinlassorgan 2 weisenden Oberseite eines Susceptors 6 gebildet. Bei dem Susceptor 6 kann es sich um einen Festkörper aus Graphit, Molybdän oder einem anderen geeigneten Material handeln. Die im Wesentlichen kreisscheibenförmige Prozesskammer wird von einem ringförmigen Gasauslassorgan 8 umgeben.
Unterhalb des Susceptors 6 ist mit der Bezugsziffer 7 eine Heizeinrichtung angedeutet, die als Infrarotstrahler oder als RF-Heizung ausgestaltet sein kann. Mit ihrer Hilfe lässt sich der Susceptor 6 auf eine Prozesstemperatur beziehungsweise eine Reinigungstemperatur aufheizen. Während eines Beschichtungsprozesses liegen auf dem Susceptor 6 ein oder mehrere Substrate (vgl. DE 10 2006 013801 A1 ). Bei der bestimmungsgemäßen Verwendung des CVD-Reaktors werden durch die Gaszuleitung 9 oder mehrere, der Einfachheit nicht dargestellte weitere Gaszuleitungen, ein oder mehrere Prozessgase in das Gaseinlassorgan 2 und durch die Gasaustrittsöffnungen 10 in die Prozesskammer 4 eingeleitet. Als Prozessgase werden AsH₃, PH₃, NH₃ bzw. TMAl, TMGa oder TMIn verwendet. Diese Prozessgase werden werden mit einem Trägergas, beispielsweise H₂ oder N₂, in die Prozesskammer 4 eingeleitet. Der Susceptor 6 wird bei der Beschichtung auf eine Prozesstemperatur aufgeheizt, bei der sich die Prozessgase pyrolytisch zerlegen, so dass auf den Substraten eine Schicht aus InGaAs, AlN und/oder AlGaN abgeschieden wird.
Nach ein oder mehreren derartigen Schichtabscheidungsschritten, bei denen ein oder mehrere Schichten auf dem Substrat bei unterschiedlichen Prozessparametern abgeschieden werden, werden die beschichteten Substrate aus der Prozesskammer entfernt.
Während des Beschichtungsprozesses haben sich an der Prozesskammerdecke 3 sowie auf dem Prozesskammerboden 5 an den nicht von den Substraten abgedeckten Flächenabschnitten Belegungen gebildet. Diese werden in den erfindungsgemäßen Reinigungsschritten (Ätzschritten) entfernt.
In einem ersten Reinigungsschritt wird bei einer ersten Reinigungstemperatur hauptsächlich der Prozesskammerboden 5 gereinigt. Hierzu wird durch die Gaszuleitung 9 ein Ätzgas, beispielsweise HCl oder Cl₂, in das Gaseinlassorgan 2 eingeleitet. Dies erfolgt zusammen mit einem Trägergas, beispielsweise H₂ oder N₂. Dieses Gasgemisch tritt durch die Gasaustrittsöffnung 10 in die Prozesskammer 4 ein. Während des ersten Reinigungsschrittes ist der Susceptor 6, also der Prozesskammerboden 5, auf eine Temperatur von etwa 600 bis 650° aufgeheizt. Bei dieser Temperatur reagiert das Ätzgas mit den Belegungen. Es findet ein Trockenätzprozess statt, bei dem im Wege einer chemischen Reaktion die Belegungen in die Gasform überführt werden. Die gasförmigen Reaktionsprodukte der Belegung werden von dem Trägergas in das Gasauslassorgan 8 transportiert, durch welches sie die Prozesskammer 4 verlassen. Bei dem ersten Reinigungsschritt wird die Prozesskammerdecke 3 auf niedrigere Temperaturen strahlungsbeheizt. Diese Temperaturen reichen nicht aus, um die Prozesskammerdecke 3 effizient durch Trockenätzen zu reinigen.
Nach Beendigung des ersten Reinigungsschrittes wird die Prozesskammer durch ein Inertgas, beispielsweise N₂ oder H₂ gespült und abgekühlt, bis der Susceptor 6 eine Temperatur erreicht hat, die seine Entfernung aus dem Reaktorgehäuse 1 erlaubt. Beim Ausführungsbeispiel wird der Susceptor 6 durch einen Hilfssusceptor 6' ersetzt. Bei diesem Hilfssusceptor 6' kann es sich um einen eigens für den zweiten Reinigungsschritt geschaffenen Körper handeln. Er kann beispielsweise einen geringeren Querschnitt aufweisen und besitzt eine höhere Temperaturfestigkeit als der Susceptor 6. In einer bevorzugten Variante wird jedoch der Susceptor 6 lediglich gegen einen alten, nicht mehr für einen Beschichtungsprozess verwendbaren Susceptor ausgetauscht, dessen Oberfläche zwar bei einer Temperaturbelastung Schaden nehmen kann, der aber, da der Susceptor nicht mehr für Beschichtungszwecke verwendet werden soll, hinnehmbar ist.
Nach Einbau des Hilfssusceptors 6' (vergleiche 2) oder nach Austausch des Susceptors (vergleiche 1) wird die Prozesskammer durch eine größere Heizleistung mittels der Heizeinrichtung 7 auf eine höhere Temperatur aufgeheizt als im ersten Reinigungsschritt. Der Susceptor 6 bzw. der Hilfssusceptor 6' erreicht dabei eine Temperatur von bis zu 1.000° oder von über 1.000°. Bei diesen Temperaturen wird die Prozesskammerdecke 3 auf Temperaturen über 600° aufgeheizt, so dass durch Einleiten eines Ätzgases eine effiziente Entfernung der Belegungen an der Prozesskammerdecke 3 möglich ist.
Anstelle eines halogenen, insbesondere chlorhaltigen Ätzgases kann aber auch reines H₂ verwendet werden, welches bei hohen Temperaturen ätzend wirkt, um insbesondere Gallium oder Aluminium von der Prozesskammerdecke 3 zu entfernen. Die Kühlkanäle enthalten während der Reinigungsschritte bevorzugt kein Kühlmittel.
Bei den in den 3 und 4 dargestellten Ausführungsbeispiel handelt es sich um einen MOCVD-Reaktor, wie er in der DE 10 2006 018515 A1 beschrieben ist. Auf den Offenbarungsgehalt dieser Druckschrift wird deshalb vollinhaltlich Bezug genommen.
Wie auch der in den 1 und 2 dargestellte Reaktor besitzt der in den 3 und 4 dargestellte Reaktor eine Symmetrieachse 14, um die der Susceptor 6 drehangetrieben werden kann. Bei dem in den 3 und 4 dargestellten Ausführungsbeispiel sitzt das Gaseinlassorgan 2 im Zentrum der Prozesskammer 4. Der Susceptor 6 umgibt das Gaseinlassorgan ringförmig. Die Prozesskammer 4 besitzt eine Prozesskammerdecke 3, die beim Beschichtungsprozess mittels einer oberhalb der Prozesskammerdecke 3 angeordneten Kühleinrichtung gekühlt werden kann.
Der Boden 5 der Prozesskammer 4 wird von einem Susceptor 6 ausgebildet, bei dem es sich um ein beschichtetes Graphitteil, ein Molybdänteil oder einem Festkörper aus einem anderen geeigneten Material handeln kann. Die zu beschichtenden Substrate liegen dort auf drehantreibbaren Substratträgern 12, die in Taschen des Susceptors 6 liegen. Der auf einem Träger 13 aufliegende Susceptor wird von unten mit einer Heizeinrichtung 7 beheizt. Dies kann mit IR oder mit RF erfolgen.
Nach einem Beschichtungsprozess und der Entnahme der ein oder mehreren Substrate von den Substratträgern 12 wird in einem ersten Reinigungsschritt Cl oder HCl durch das Gaseinlassorgan 2 zusammen mit einem Trägergas in die auf eine erste Reinigungstemperatur aufgeheizte Prozesskammer 4 eingeleitet. In diesem ersten Reinigungsschritt besitzt der Prozesskammerboden 5, also die Oberfläche des Susceptors 6 bzw. die Oberfläche des Substratträgers 12 eine Reinigungstemperatur, bei der die Belegungen mit dem Ätzgas reagieren können, so dass sich flüchtige Reaktionsprodukte bilden, die die Prozesskammer 4 verlassen. Auch bei diesem Ausführungsbeispiel wird die jetzt nicht gekühlte Prozesskammerdecke 3 lediglich strahlungsbeheizt und erreicht im ersten Reinigungsschritt eine Oberflächentemperatur, bei der der Ätzprozess gar nicht oder nur ineffektiv abläuft.
Nach Beendigung des ersten Reinigungsschrittes und einer Abkühlung des Susceptors 6 wird der Susceptor 6 entfernt und gegen einen alten, zu Beschichtungszwecken nicht mehr verwendbaren Susceptor 6 (3) oder gegen einen eigens für den zweiten Reinigungszweck geschaffenen Hilfssusceptor 6' (siehe 4) ausgetauscht.
Die derart mit einem Hilfssusceptor 6, 6' bestückte Prozesskammer 4 wird jetzt ebenfalls mit der Heizeinrichtung 7 aufgeheizt. Der Hilfssusceptor 6, 6' wird aber auf eine höhere Oberflächentemperatur aufgeheizt, als es beim ersten Reinigungsschritt der Fall ist. Die Oberflächentemperatur des Hilfssusceptors 6, 6' im zweiten Reinigungsschritt ist derart hoch, dass sich die jetzt nicht gekühlte Prozesskammerdecke 3 auf eine Temperatur aufheizt, bei der ein effektiver Ätzprozess stattfinden kann. Als Ätzgase werden im zweiten Reinigungsschritt ebenfalls entweder HCl, Cl₂ oder ein anderes geeignetes Ätzgas verwendet. Auch hier kann die Oberfläche durch Wasserstoffätzen gereinigt werden.
Wird als Prozesskammerdecke eine mit Kühlmitteln kühlbare Prozesskammerdecke verwendet, so kann die Kühlung gegebenenfalls auch nur beim zweiten Reinigungsschritt die Kühleinrichtung abgeschaltet werden.
Nach dem Ätzen wird der Hilfssusceptor 6' wieder gegen einen Prozesssusceptor 6 ausgetauscht, mit dem Beschichtungsprozesse durchführbar sind.
Bei der Verwendung von Cl₂ oder HCl als Reinigungsgas werden die metallischen Belegungen in flüchtige Chloride umgewandelt. Im ersten Reinigungsschritt wird der Susceptor 6 gereinigt, im zweiten die Prozesskammerdecke 3 bzw. weiter entfernt vom Susceptor 6 liegende Oberflächen. In einem darauffolgenden dritten Reinigungsschritt wird H₂ als Ätzgas verwendet, um an den Wänden adsorbierte Chloride und insbesondere adsorbiertes Chlor durch Umwandlung in HCl zu entfernen.
Alle offenbarten Merkmale sind (für sich) erfindungswesentlich. In die Offenbarung der Anmeldung wird hiermit auch der Offenbarungsinhalt der zugehörigen/beigefügten Prioritätsunterlagen (Abschrift der Voranmeldung) vollinhaltlich mit einbezogen, auch zu dem Zweck, Merkmale dieser Unterlagen in Ansprüche vorliegender Anmeldung mit aufzunehmen. Die Unteransprüche charakterisieren in ihrer fakultativ nebengeordneten Fassung eigenständige erfinderische Weiterbildungen des Standes der Technik, insbesondere um auf Basis dieser Ansprüche Teilanmeldungen vorzunehmen.
Bezugszeichenliste

1: Reaktorgehäuse
2: Gaseinlassorgan
3: Prozesskammerdecke
4: Prozesskammer
5: Prozesskammerboden
6: Susceptor
7: Heizeinrichtung
8: Gasauslassorgan
9: Gaszuleitung
10: Gasaustrittsöffnung
11: Kühlkanal
12: Substratträger
13: Träger
14: Achse

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

US 6242347 B1 [0002]
DE 3888736 T2 [0003]
DE 102006018515 A1 [0004, 0011, 0022]
DE 102006013801 A1 [0004, 0009, 0013, 0015]
DE 10217806 A1 [0004]

Claims

Verfahren zum Reinigen einer Prozesskammer (4) eines CVD-Reaktors (1), die einen von einer Heizeinrichtung (7) beheizbaren Susceptor (6) als Prozesskammerboden (5) und eine dem Prozesskammerboden (5) gegenüberliegende Prozesskammerdecke (3) aufweist, wobei die sich bei einem CVD-Prozess auf dem Prozesskammerboden (5) und der Prozesskammerdecke (3) bildenden parasitären Belegungen durch Aufheizen des Susceptors (6) mittels der Heizeinrichtung (7) und Einleiten eines Ätzgases in zwei aufeinander folgenden Reinigungsschritten entfernt werden, dadurch gekennzeichnet, dass im ersten Reinigungsschritt bei einer ersten Reinigungstemperatur hauptsächlich der Prozesskammerboden (5) gereinigt wird, anschließend der Susceptor (6) aus der Prozesskammer entfernt wird und danach in einem zweiten Reinigungsschritt bei einer zweiten Reinigungstemperatur die Prozesskammerdecke (3) gereinigt wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass der Susceptor (6) nach dem ersten Reinigungsschritt und vor dem zweiten Reinigungsschritt gegen einen Hilfssusceptor (6') ausgetauscht wird.
Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Reinigungstemperatur kleiner ist und insbesondere zwischen 600 und 650° liegt, als die zweite Reinigungstemperatur, die insbesondere zwischen 800 und 1.000° liegt oder über 1.000° beträgt.
Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass der Hilfssusceptor (6') ein zuvor bei einer Vielzahl von Beschichtungsprozessen verwendeter, diesbezüglich ausgedienter Susceptor (6) ist.
Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass der Hilfssusceptor (6') thermisch höher belastbar ist, als der Susceptor (6).
Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass in den voneinander verschiedenen Reinigungsschritten verschiedene Reinigungsgase verwendet werden.
Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass insbesondere der zweite Reinigungsschritt mehrere Teilreinigungsschritte umfasst, die bei voneinander verschiedenen Temperaturen und/oder mit voneinander verschiedenen Ätzgasen durchgeführt werden.
Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass der den Reinigungsschritten vorangehende Beschichtungsprozess ein MOCVD-Prozess ist, bei dem auf dem Susceptor (6) aufliegende Substrate mit einer Schicht, insbesondere Halbleiterschicht, beschichtet werden, wobei als Prozessgase metallorganische Verbindungen von Elementen der III- oder II-Hauptgruppe sowie Hydride von Elementen der V- oder VI-Hauptgruppe in die beheizte Prozesskammer eingeleitet werden.
Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem der Reinigungsschritte das Ätzgas zusammen mit einem Trägergas in die Prozesskammer eingeleitet wird.
Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass als Ätzgas eine Halogenverbindung, insbesondere Cl₂ und/oder HCl oder auch H₂ verwendet wird.