DE102019105913A1

DE102019105913A1 - Suszeptoranordnung eines CVD-Reaktors

Info

Publication number: DE102019105913A1
Application number: DE102019105913.5A
Authority: DE
Inventors: Francisco Ruda Y Witt; Marcel Kollberg; Hendrik Rauf
Original assignee: Aixtron SE
Current assignee: Aixtron SE
Priority date: 2019-03-08
Filing date: 2019-03-08
Publication date: 2020-09-10
Also published as: WO2020182495A1; EP3935201A1; JP2022523594A; US20220186374A1; JP7539401B2; TW202039904A; US12110591B2; KR20210149728A

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Suszeptoranordnung zur Verwendung in einem CVD-Reaktor (1) aufweisend einen kreisscheiben- oder kreisringförmigen Suszeptor (2) mit einer ersten Suszeptorbreitseite (3), auf welcher ein Substrathalter (4) und mindestens ein Abdeckelement (5,15) angeordnet sind. Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, dass mindestens ein Abdeckelement (5,15) aus mehreren Abdeckplatten (6, 16, 36) besteht, wobei eine unterste Abdeckplatte (6), die an die erste Breitseitenfläche (3) des Suszeptors (2) angrenzt, und eine oberste Abdeckplatte (7, 17) zumindest bereichsweise überdeckt und eine freie Breitseitenfläche (14) der Suszeptoranordnung ausbildet. Die Abdeckplatten (6, 7) sind bevorzugt aus Siliziumkarbid gefertigt. Sie sind mit Positionierelementen (8) miteinander verbunden.

Description

Gebiet der Technik
Die Erfindung betrifft eine Suszeptoranordnung zur Verwendung in einem CVD-Reaktor aufweisend einen kreisscheiben- oder kreisringförmigen Suszeptor mit einer ersten Suszeptorbreitseite, oberhalb welcher ein Substrathalter und mindestens ein Abdeckelement angeordnet sind.
Die Erfindung betrifft darüber hinaus einen CVD-Reaktor mit einer derartigen Suszeptoranordnung.
Stand der Technik
CVD-Reaktoren sind bekannt aus den US 2006/0201427 A1 , DE 103 23 085 A1 und JP 2012-178488 .
Ein erfindungsgemäßer CVD-Reaktor, wie er aus dem Stand der Technik grundsätzlich vorbekannt ist, besitzt eine Prozesskammer, in die mittels eines Gaseinlassorganes ein Prozessgas eingespeist wird. Auf einem Suszeptor befinden sich ein oder mehrere Substrate, die durch eine pyrolytische Zerlegung des Prozessgases beschichtet werden. Das Prozessgas ist insbesondere eine metallorganische Verbindung eines Elementes der III-Hauptgruppe und ein Hydrid eines Elementes der V-Hauptgruppe. Die metallorganischen Verbindungen und die Hydride werden mit einem Trägergas, beispielsweise Wasserstoff, in die Prozesskammer eingespeist, so dass sich auf dortigen Substraten III-V-Halbleiterschichten abscheiden können. Auf der zur Prozesskammer hinweisenden ersten Breitseitenfläche des Suszeptors befinden sich Substrathalter, die insbesondere auf einem Gaspolster drehgelagert sind. Jeder Substrathalter trägt zumindest eines der zu beschichtenden Substrate. Die Flächenbereiche zwischen den Substrathaltern sind mit Abdeckelementen bedeckt, die Verschleißteile sind und von Zeit zu Zeit ausgetauscht werden müssen. Die Abdeckplatten sind mehrere Millimeter dicke Graphitplatten, die mit SiC beschichtet sind. Die Abdeckplatten werden nicht nur von den reaktiven Gasen, die bei der Schichtabscheidung verwendet werden, beaufschlagt, sondern können auch durch Reinigungsgase, insbesondere Ätzgase, beaufschlagt werden. Dies führt zu einer Beeinträchtigung der Qualität der Oberflächenbeschichtung der Abdeckelemente. Die Abdeckelemente sind somit Verschleißteile. Eine Substitution der mit SiC beschichteten Graphitplatten durch massive SiC-Platten führt zu einem hohen Materialeinsatz von Siliziumkarbid, welches in der erforderlichen Reinheit hochpreisig ist. Die Verminderung der Materialstärke der von Platten gebildeten Abdeckelemente führt zu unerwünschten Temperaturerhöhungen an der Oberfläche der Abdeckelemente.
Zusammenfassung der Erfindung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Maßnahmen anzugeben, mit denen sich der Betrieb eines derartigen CVD-Reaktors zur Produktion von beschichteten Halbleitern ökonomischer gestalten lässt.
Gelöst wird die Aufgabe durch die in den Ansprüchen angegebene Erfindung, wobei die Unteransprüche nicht nur vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung, sondern auch eigenständige Lösungen der Aufgabe darstellen.
Zunächst und im Wesentlichen wird vorgeschlagen, dass bei einer Suszeptoranordnung oder einem CVD-Reaktor, wie er zuvor charakterisiert worden ist, das Abdeckelement aus mehreren übereinander gestapelten Platten besteht, wobei dieser Plattenstapel zumindest eine unterste Abdeckplatte und eine oberste Abdeckplatte aufweist. Der Stapel der Abdeckplatten kann aus genau zwei Abdeckplatten bestehen, nämlich einer obersten und einer untersten Abdeckplatte. In einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Abdeckplatten aus Siliziumkarbid bestehen. Sie können aber auch aus mit Siliziumkarbid beschichteten Graphitplatten bestehen. Die verwendeten Abdeckplatten besitzen bevorzugt eine Materialstärke, die geringer ist als 2 mm. Die Materialstärke beträgt etwa 1 mm. Die Abdeckplatten können voneinander verschiedene Größen besitzen. Es ist insbesondere vorgesehen, dass eine unterste Abdeckplatte eine größere Flächenerstreckung aufweist, als eine davon getragene oder eine darüber angeordnete oberste Abdeckplatte. Es ist insbesondere vorgesehen, dass die oberste Abdeckplatte vollflächig auf der sie tragenden untersten Abdeckplatte aufliegt. Die Abdeckplatten können kreisrunde Lagertaschen zur Lagerung jeweils eines Substrathalters zumindest teilumfassen. Sie besitzen hierzu eine auf einer Kreisbogenlinie verlaufende Randkante. Es ist insbesondere vorgesehen, dass die unterste Abdeckplatte zumindest zwei einander benachbarte Lagertaschen teilumfasst. Diese unterste Abdeckplatte trägt bevorzugt genau eine oberste Abdeckplatte. In Ausführungsformen der Erfindung kann ferner vorgesehen sein, dass eine Abdeckplatte, insbesondere eine unterste Abdeckplatte zumindest eine Lagertasche bzw. einen Substrathalter teilumfasst oder genau einen Substrathalter teilumfasst. Ferner kann vorgesehen sein, dass eine Abdeckplatte, insbesondere eine unterste Abdeckplatte eine Lagertasche oder mehrere Lagertaschen bzw. darin einliegende Substrathalter vollständig umfasst. Es kann ferner vorgesehen sein, dass zwischen zwei Abdeckplatten, insbesondere untere Abdeckplatten, die jeweils zumindest eine Lagertasche oder darin einliegende Substrathalter teilumfassen oder vollständig umfassen, eine weitere Abdeckplatte angeordnet ist, die an keine Lagertasche bzw. keinen Substrathalter angrenzt. Es ist insbesondere vorgesehen, dass die beiden Abdeckplatten einen Plattenstapel bilden, der nicht dicker als 2 oder 3 mm ist. Ferner kann vorgesehen sein, dass die Abdeckplatten mittels Positionierelementen an der ersten Breitseitenfläche des Suszeptors gefesselt sind. Die Positionierelemente können Stifte ausbilden, die zumindest bereichsweise in Öffnungen der ersten Breitseitenfläche des Suszeptors eingreifen. Die Abdeckplatten besitzen Öffnungen, durch die die Stifte hindurchgreifen können. Es ist insbesondere vorgesehen, dass eine unterste Abdeckplatte eine Durchtrittsöffnung aufweist, durch die ein Schaft eines Positionierelementes hindurchgreift. Das Positionierelement kann einen ringförmigen Abstandshalter durchgreifen, der die unterste Abdeckplatte in einer definierten Distanz zur ersten Breitseite des Suszeptors hält. Es können weitere Distanzmittel vorgesehen sein, um die oberste Abdeckplatte von der untersten Abdeckplatte zu distanzieren. Hierdurch bildet sich ein Abstandsspalt zwischen zwei unmittelbar übereinander angeordneten Abdeckplatten aus. Die Distanzmittel können Distanzscheiben sein. Sie können aber auch oder ergänzend von der Breitseite des Suszeptors entspringenden Sockeln gebildet sein. Ferner kann vorgesehen sein, dass das Positionierelement einen durchmesserverbreiterten Kopf aufweist. Dieser Kopf kann auf der untersten oder der obersten Abdeckplatte aufliegen. Es ist insbesondere vorgesehen, dass die oberste Abdeckplatte eine zur untersten Abdeckplatte offene Sackbohrung aufweist, in die ein oberster Abschnitt des Positionierelementes eingreift. Hierdurch erhält die oberste Abdeckplatte eine geschlossene freie Oberfläche, die an der Prozesskammer angrenzt. Der Positionierstift kann von einem zylinderförmigen Zapfen ausgebildet sein, dessen unterer Abschnitt formangepasst in eine Öffnung der untersten Abdeckplatte eingreift. Die unterste Abdeckplatte kann zwei - insbesondere bezogen auf eine Achse des Suszeptors - radial angeordnete Öffnungen aufweisen, in denen jeweils ein unterer Abschnitt eines Positionierelementes steckt. Eines der beiden Positionierelemente greift mit einem oberen Abschnitt in eine zum oberen Abschnitt formangepasste Öffnung der Unterseite der obersten Abdeckplatte ein. Das andere Positionierelement greift mit seinem oberen Abschnitt in eine als Langloch ausgebildete Öffnung der obersten Abdeckplatte ein. Ein Rand einer oberen Abdeckplatte kann geradlinig verlaufen. Die nach unten weisende Stirnfläche des Positionierelementes kann sich auf der ersten Breitseite des Suszeptors abstützen. Es braucht nicht in eine dort angeordnete Öffnung des Suszeptors einzugreifen, wenn die unterste Abdeckplatte mit anderen Positionierelementen an anderen Stellen mit dem Suszeptor verbunden ist. Zwei in einem Winkel zueinander verlaufende Ränder einer obersten Abdeckplatte können sich in einem Punkt schneiden. Es ist ferner vorgesehen, dass die Ränder einer obersten Abdeckplatte geradlinig verlaufende Kanäle flankieren, in die gabelförmig angeordneten Finger eines Roboterarmes eingreifen können, um einen Substrathalter anzuheben. Der Roboterarm kann an seinem Ende eine Gabel mit zwei parallelen Gabelzinken aufweisen. Die Höhe eines derartig ausgebildeten, aus mindestens zwei Abdeckplatten bestehenden Abdeckelementes kann weniger als 9 mm betragen. Die Höhe kann geringer sein als die Materialstärke eines Substrathalters, der von einem so ausgebildeten Plattenstapel zumindest teilumfasst wird, wobei der Substrathalter auf einem Gaspolster schwebend von einem das Gaspolster ausbildenden Spülgasstrom getragen wird, welcher vom Suszeptor her gegen die Unterseite des Substrathalters in das dort angeordnete Gaspolster eingespeist wird. In einer Variante der Erfindung, bei der die Positionierelemente in zur Prozesskammerseite hin geschlossenen Öffnungen der obersten Abdeckplatte eingreifen, kann die Materialstärke der obersten Abdeckplatte größer sein als die Materialstärke der unteren Abdeckplatte. Sie kann zumindest doppelt oder zumindest dreimal so groß sein. Es kann somit vorgesehen sein, dass die oberste Abdeckplatte eine Materialstärke von 2 bis 3 mm aufweist.
Figurenliste
Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:

1 eine schematische Querschnittsdarstellung eines CVD-Reaktors,
2 eine perspektivische Darstellung einer Suszeptoranordnung, bestehend aus einem Suszeptor 2 und mehreren darauf aufliegenden Abdeckelementen unterschiedlicher Ausführungsbeispiele,
3 die in 2 dargestellte Suszeptoranordnung als Explosionsdarstellung,
4 eine Draufsicht auf die Suszeptoranordnung,
5 den Schnitt gemäß der Linie V-V in 4 zur Verdeutlichung eines ersten Ausführungsbeispiels,
6 vergrößert den Ausschnitt VI in 5,
7 eine Darstellung gemäß 4,
8 den Schnitt gemäß der Linie VIII-VIII in 7 zur Verdeutlichung eines zweiten Ausführungsbeispiels,
9 vergrößert den Ausschnitt IX in 8,
10 eine Darstellung gemäß 4,
11 den Schnitt gemäß der Linie XI-XI in 10 zur Verdeutlichung eines dritten Ausführungsbeispiels,
12 vergrößert den Ausschnitt XII in 11;
13 vergrößert den Ausschnitt XIII in 11;
14 eine Darstellung eines Ausführungsbeispiels, bei dem eine unterste Abdeckplatte 6 an zwei Substrathalter 4 angrenzt und
15 ein Ausführungsbeispiel, bei dem eine unterste Abdeckplatte 36 einen Substrathalter 4 teilumfasst.

Beschreibung der Ausführungsformen
Die 1 zeigt schematisch einen erfindungsgemäßen CVD-Reaktor 1 mit einem Gehäuse, in dem sich ein Gaseinlassorgan 27 zum Einlass von Prozessgasen, ein Suszeptor 2 zur Auflage von zu beschichtenden Substraten und eine Heizeinrichtung 29 zum Beheizen des Suszeptors 2 befinden. Der Suszeptor 2 ruht auf einem Träger 32, mit dem der Suszeptor 2 um eine Achse drehangetrieben werden kann.
Auf dem Suszeptor 2 befinden sich Abdeckelemente 5, 15. In den Zeichnungen besitzt die Suszeptoranordnung unterschiedlich ausgebildete Abdeckelemente 5,15 zur Verdeutlichung verschiedener Varianten der Erfindung. In der Realität weist eine Suszeptoranordnung bevorzugt ausschließlich Abdeckelemente 5, 15 auf, die untereinander gleich gestaltet sind.
Bei dem in den 5 und 6 dargestellten ersten Ausführungsbeispiel besteht ein Abdeckelement 5 aus zwei untereinander gleich gestalteten Flachkörpern, die aus massivem Siliziumkarbid bestehen. Die unterste Abdeckplatte 16 besitzt eine Unterseite, die unmittelbar einer Breitseite 3 des aus Graphit bestehenden Suszeptors 2 gegenüberliegt. Zwischen der nach unten weisenden Breitseitenfläche der untersten Abdeckplatte 16 und der nach oben weisenden Breitseite 3 bildet sich aufgrund eines Sockels 21 beziehungsweise eines Distanzelementes 20 ein Spalt 11 aus.
Die oberste Abdeckplatte 17 ist zur untersten Abdeckplatte 16 kongruent. Beide Abdeckplatten 16, 17 bilden auf einer Kreisbogenlinie verlaufende Randkanten, mit denen ein Lagerplatz eines Substrathalters 4 eingefasst ist. Der Substrathalter 4 liegt dadurch in einer Tasche 22 ein, die einen Taschenboden aufweist, in den nicht dargestellte Gaszuleitungen münden, durch die ein Spülgas eingespeist werden kann, welches die Substrathalter 4 anhebt und auf einem Gaskissen lagernd drehantreibt. Im Zentrum des Bodens der Tasche 22 kann ein Zentrierstift stecken, der in eine Zentrieröffnung der Unterseite des Substrathalter 4 eingreift, um so eine Drehachse zu bilden, um die sich der Substrathalter 4 drehen kann, wenn das Spülgas in den Spalt zwischen dem Boden der Tasche 22 und der Unterseite des Substrathalters 4 eingespeist wird.
Die beiden übereinander liegenden Abdeckplatten 16,17 besitzen zueinander fluchtende Öffnungen 13, 19, welche wiederum mit Einstecköffnungen 24 in der Breitseite 3 des Suszeptors 2 fluchten. Beim Ausführungsbeispiel liegt zwischen unterster Abdeckplatte 16 und Breitseite 3 beziehungsweise Sockel 21 ein Distanzelement 20, welches eine Öffnung besitzt, die von einem Schaft 18' eines Positionierelementes 18 durchgriffen ist. Der Schaft 18' des Positionierelementes 18 durchgreift die beiden Öffnungen 13, 19 der beiden übereinanderliegenden Abdeckplatten 16, 17. Ein Kopf 18", der gegenüber dem Schaft 18' einen größeren Durchmesser aufweist, liegt auf der nach oben weisenden Oberseite der obersten Abdeckplatte 7 auf. Diese bildet ein zur Prozesskammer 28 weisende freie Oberfläche. Das Positionierelement 18 kann aus Siliziumkarbid gefertigt sein.
Bei dem in den 8 und 9 dargestellten Ausführungsbeispiel greift ein Positionierelement 18 mit einem Schaft 18' und einem Kopf 18" lediglich durch eine Öffnung 23 einer untersten Abdeckplatte 6, um diese unterste Abdeckplatte 6 unter Ausbildung eines Spaltes 11 zwischen der Suszeptorbreitseite 3 und der untersten Abdeckplatte 6 mit dem Suszeptor 2 zu verbinden. Hierzu besitzt der Suszeptor 2 eine Einstecköffnung 24, in die das untere Ende des Schaftes 18' eingesteckt ist.
Die 11 bis 13 zeigen zusammen mit den 8 bis 9 ein Ausführungsbeispiel, bei dem die oberste Abdeckplatte 7 eine kleinere Flächenerstreckung aufweist, als die unterste Abdeckplatte 6. Auch hier ist vorgesehen, dass der Stapel aus zwei Abdeckplatten 6, 7 mit lediglich zwei Positionierelementen 18 mit dem Suszeptor 2 verbunden ist. Die Öffnung 23, durch die der Schaft 18' des Positionierelementes 18 hindurchgreift, kann einen etwas größeren Durchmesser aufweisen, als der Schaft 18' des Positionierelementes 18, so dass sich die Bestandteile der Suszeptoranordnung bei einem Aufheizen des Suszeptors 2 gegeneinander bewegen können.
Die 11 bis 13 zeigen die Befestigung einer in etwa dreieckigen obersten Abdeckplatte 7 auf einer untersten Abdeckplatte 6. Die oberste Abdeckplatte 7 liegt vollflächig auf der untersten Abdeckplatte 6 auf. Die oberste Abdeckplatte 7 weist zwei Sacköffnungen 9, 10 auf. Diese befinden sich an der Unterseite der obersten Abdeckplatte 7. Eine erste Sacköffnung 10 ist formangepasst zu einem oberen Abschnitt 8" eines die Form eines Zylinderstiftes aufweisenden Positionierelementes 8, dessen unterer Abschnitt 8' in einer formangepassten Öffnung 13 der untersten Abdeckplatte 6 steckt. Die zweite Sacköffnung 9 in der Unterseite der obersten Abdeckplatte 7 ist als Langloch ausgebildet, so dass sich die beiden Abdeckplatten 6, 7 bei einer thermischen Ausdehnung gegeneinander bewegen können. Die unterste Abdeckplatte 6 und die oberste Abdeckplatte 7 sind mit genau zwei Positionierelementen 8 miteinander verbunden, wobei die Positionierelemente 8 etwa in Radialrichtung - bezogen auf das Drehzentrum des Suszeptors 2 - hintereinander angeordnet sind. Es ist aber auch möglich, die Positionierelemente 8 nebeneinander anzuordnen. Sie können beispielsweise in azimutaler Richtung nebeneinander liegen.
Eine Stirnseite des unteren Abschnittes 8' des Positionierelementes 8 kann sich auf der Breitseite 3 des Suszeptors 2 abstützen. Auf der Stirnseite des oberen Abschnittes 8" des Positionierelementes 8 sollte sich die oberste Abdeckplatte 7 nicht abstützen, wenngleich dies auch in nicht bevorzugten Varianten möglich ist. In dieser nicht bevorzugten Variante würde sich die auf dieser Stirnseite jeweils der Boden der zweiten Sacköffnungen 9, 10 abstützen. Hierdurch wäre es nicht nur möglich, die oberste Abdeckplatte 7 von der untersten Abdeckplatte 6 durch einen Spalt zu beabstanden. Die beiden stiftförmigen Positionierelemente 8 könnten dann auch von der obersten Abdeckplatte 7 vollständig überdeckt sein. Bevorzugt liegt die oberste Abdeckplatte 7 aber auf der untersten Abdeckplatte 6 auf. Zwischen der Stirnseite des oberen Abschnittes 8" und dem Boden der Sacköffnung 9, 10 befindet sich somit ein Abstand.
Auch hier kann vorgesehen sein, dass das Positionierelement 8 aus Siliziumkarbid besteht. Bevorzugt besteht das Positionierelement 8 aber aus Saphir, sofern es nicht zur Prozesskammer freiliegt.
Die beiden Positionierelemente 18, mit denen die unterste Abdeckplatte 6 am Suszeptor 2 befestigt ist, definieren eine Linie, die durch die beiden Öffnungen 23 der untersten Abdeckplatte 6 hindurch verläuft. Die beiden Positionierelemente 8, mit denen die oberste Abdeckplatte 7 an der untersten Abdeckplatte 6 befestigt ist, definieren ebenfalls eine Linie. Die beiden Linien stehen senkrecht zueinander.
Die unterste Abdeckplatte 6 kann eine identische Umrisskontur aufweisen wie die unterste Abdeckplatte 16. Die unterste Abdeckplatte 6 besitzt zwei Abschnitte, bei denen die Randkante auf einer Kreisbogenlinie verläuft, so dass die unterste Abdeckplatte 6 zwei Taschen 22 teilumfasst.
Die auf der untersten Abdeckplatte 6 aufliegende oberste Abdeckplatte 7 besitzt zwei sich in einem spitzen Winkel treffende Ränder 30, die geradlinig verlaufen. Die Ränder 30 flankieren jeweils Kanäle 31, in die Gabelzinken einer Gabel eines Greiferarmes eingreifen können, mit der ein Substrathalter 4 aus der ihn lagernden Tasche 22 gehoben werden kann.
Die 2 und 3 zeigen darüber hinaus weitere Abdeckplatten 25, 26, die ebenfalls gerundete Ränder aufweisen, die eine Tasche 22 flankieren.
Die 14 zeigt einen Suszeptor 2 mit fünf darauf angeordneten Substrathaltern 4, die jeweils in einer Lagertasche einliegen. Die unterste Abdeckplatte 6 ist so ausgestaltet, dass sie zwei bogenförmig verlaufende Randkanten aufweist, mit denen zwei Substrathalter 4 bzw. Lagertaschen teilumfasst werden. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird eine Lagertasche bzw. ein darin angeordneter Substrathalter 4 von insgesamt vier Abdeckplatten teilumfasst, nämlich den beiden radial äußeren Abdeckplatten 6 und zwei radial inneren Abdeckplatten 25. Es bildet sich ein Spalt 33 aus, an dem die beiden radial äußeren Abdeckplatten 6 aneinander angrenzen.
Die 15 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Suszeptors 2, bei dem ein Substrathalter 4 bzw. die den Substrathalter 4 aufnehmende Lagertasche an drei Abdeckplatten 36, 25 angrenzt. Eine radial äußere Abdeckplatte 36 besitzt eine bogenförmige Öffnung, die den Substrathalter 4 teilumfasst. Der Substrathalter 4 wird bei diesem Ausführungsbeispiel von genau einer radial äußeren Abdeckplatte 36 teilumfasst.
Bei der Abdeckplatte 36 handelt es sich um eine untere Abdeckplatte, auf der obere Abdeckplatten oder genau eine obere Abdeckplatte aufliegen kann. Zwischen zwei benachbarten Abdeckplatten 36 ist eine weitere, in etwa dreieckige Abdeckplatte 34 vorgesehen, die unter Ausbildung eines Spaltes 35 an die beiden Abdeckplatten 36 angrenzt. Die Abdeckplatte 34 grenzt bei diesem Ausführungsbeispiel an keinen Substrathalter 4 an.
Die vorstehenden Ausführungen dienen der Erläuterung der von der Anmeldung insgesamt erfassten Erfindungen, die den Stand der Technik zumindest durch die folgenden Merkmalskombinationen jeweils auch eigenständig weiterbilden, wobei zwei, mehrere oder alle dieser Merkmalskombinationen auch kombiniert sein können, nämlich:
Eine Suszeptoranordnung, die dadurch gekennzeichnet ist, dass das mindestens eine Abdeckelement 5, 15 eine unterste Abdeckplatte 6, 16, 36 die an die erste Breitseitenfläche 3 des Suszeptors 2 angrenzt, und eine oberste Abdeckplatte 7, 17 aufweist, die die unterste Abdeckplatte 6, 16, 36 zumindest bereichsweise überdeckt und eine freie Breitseitenfläche 14 der Suszeptoranordnung ausbildet.
Eine Suszeptoranordnung, die dadurch gekennzeichnet ist, dass die beiden Abdeckplatten 6, 16, 36, 7, 17 aus SiC, Quarz, Al₂O₃, ZrO₂ oder aus SiC beschichtetem Graphit oder aus einem anderen geeigneten keramischen, kristallinen oder amorphen Material bestehen.
Eine Suszeptoranordnung, die dadurch gekennzeichnet ist, dass die unterste Abdeckplatte 6 eine größere Flächenerstreckung aufweist, als die oberste Abdeckplatte 7, und letztere vollflächig auf ersterer aufliegt.
Eine Suszeptoranordnung, die gekennzeichnet ist durch auf der ersten Suszeptorbreitseite 3 angeordnete Lagertaschen 22 zur Lagerung der Substrathalter 4, wobei zumindest eine der untersten Abdeckplatten 6, zwei voneinander verschiedene Lagertaschen 22 oder eine bzw. genau eine Lagertasche 22 teilumfasst.
Eine Suszeptoranordnung, die dadurch gekennzeichnet ist, dass eine zumindest zwei Lagertaschen 22 teilumfassende unterste Abdeckplatte 16 und eine von dieser getragene oberste Abdeckplatte 17 denselben Grundriss aufweisen.
Eine Suszeptoranordnung, die gekennzeichnet ist durch ein oder mehrere Positionierelemente 8, 18 zur Fesselung einer obersten Abdeckplatte 7, 17 an eine unterste Abdeckplatte 6, 16, 36 und/oder zur Fesselung zumindest einer untersten Abdeckplatte 6, 16 und einer darauf aufliegenden obersten Abdeckplatte 7, 17 an den Suszeptor 2.
Eine Suszeptoranordnung, die dadurch gekennzeichnet ist, dass das Positionierelement 18 einen in einer Einstecköffnung 24 der ersten Suszeptorbreitseite 3 einsteckbaren Schaft 18' ausgebildet, wobei insbesondere vorgesehen ist, dass der Schaft 18' eine Öffnung eines Distanzelementes 20 durchgreift, mit dem die unterste Abdeckplatte 6, 16, 36 in einem Spaltabstand zur ersten Suszeptorbreitseite 3 positioniert wird und/oder dass das Positionierelement 18 einen gegenüber dem Schaft 18' durchmesservergrößerten Kopf 18" aufweist, der auf der obersten Abdeckplatte 17 oder auf der untersten Abdeckplatte 16 Abdeckplatte aufliegt.
Eine Suszeptoranordnung, die dadurch gekennzeichnet ist, dass die unterste Abdeckplatte 6, 16, 36 zwei voneinander beabstandete Öffnungen 12, 13 aufweist, in denen jeweils formangepasste untere Abschnitte 8' eines Positionierelementes 8 eingreifen, dessen Stirnfläche auf der ersten Suszeptorbreitseite 3 aufliegt und dass die oberste Abdeckplatte 7 dazu korrespondierende Öffnungen aufweist, von denen eine erste Öffnung 10 formangepasst zu einem oberen Abschnitt 8" des Positionierelementes und eine zweite Öffnung 9 als Langloch ausgebildet ist, wobei insbesondere vorgesehen ist, dass die beiden Öffnungen 9, 10 der obersten Abdeckplatte 7 von Sacklöchern gebildet sind.
Eine Suszeptoranordnung, die dadurch gekennzeichnet ist, dass die oberste Abdeckplatte 7, 17 unmittelbar an die unterste Abdeckplatte 6, 16, 36 angrenzt.
Ein CVD-Reaktor, der dadurch gekennzeichnet ist, dass das mindestens eine Abdeckelement 5, 15 eine unterste Abdeckplatte 6, 16, 36 die unmittelbar an die erste Breitseite 3 des Suszeptors 2 angrenzt, und eine oberste Abdeckplatte 7, 17 aufweist, die die unterste Abdeckplatte 6, 16, 36 überdeckt und eine freie Breitseitenfläche der Suszeptoranordnung ausbildet insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 9.
Alle offenbarten Merkmale sind (für sich, aber auch in Kombination untereinander) 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, auch ohne die Merkmale eines in Bezug genommenen Anspruchs, mit ihren Merkmalen eigenständige erfinderische Weiterbildungen des Standes der Technik, insbesondere um auf Basis dieser Ansprüche Teilanmeldungen vorzunehmen. Die in jedem Anspruch angegebene Erfindung kann zusätzlich ein oder mehrere der in der vorstehenden Beschreibung, insbesondere mit Bezugsziffern versehene und/oder in der Bezugsziffernliste angegebene Merkmale aufweisen. Die Erfindung betrifft auch Gestaltungsformen, bei denen einzelne der in der vorstehenden Beschreibung genannten Merkmale nicht verwirklicht sind, insbesondere soweit sie erkennbar für den jeweiligen Verwendungszweck entbehrlich sind oder durch andere technisch gleichwirkende Mittel ersetzt werden können.
Bezugszeichenliste

1: CVD-Reaktor
2: Suszeptor
3: erste Breitseite
4: Substrathalter
5: Abdeckelement
6: unterste Abdeckplatte
7: oberste Abdeckplatte
8: Positionierelement
8': unterer Abschnitt
8": oberer Abschnitt
9: Langloch, Sacköffnung
10: formangepasste Sacköffnung
11: Spalt
12: Öffnung
13: Öffnung
14: freie Breitseitenfläche
15: Abdeckelement
16: unterste Abdeckplatte
17: oberste Abdeckplatte
18: Positionierelement
19: Öffnung
20: Distanzelement
21: Sockel
22: Tasche
23: Öffnung
24: Einstecköffnung
25: Abdeckplatte
26: Abdeckplatte
27: Gaseinlassorgan
28: Prozesskammer
29: Heizeinrichtung
30: Rand
31: Kanal
32: Träger
33: Spalt
34: Abdeckplatte
35: Spalt
36: untere Abdeckplatte

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

US 2006/0201427 A1 [0003]
DE 10323085 A1 [0003]
JP 2012178488 [0003]

Claims

Suszeptoranordnung zur Verwendung in einem CVD-Reaktor (1) aufweisend einen kreisscheiben- oder kreisringförmigen Suszeptor (2) mit einer ersten Suszeptorbreitseite (3), auf welcher ein Substrathalter (4) und mindestens ein Abdeckelement (5, 15) angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Abdeckelement (5, 15) eine unterste Abdeckplatte (6, 16, 36), die an die erste Breitseitenfläche (3) des Suszeptors (2) angrenzt, und eine oberste Abdeckplatte (7, 17) aufweist, die die unterste Abdeckplatte (6, 16, 36) zumindest bereichsweise überdeckt und eine freie Breitseitenfläche (14) der Suszeptoranordnung ausbildet.
Suszeptoranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Abdeckplatten (6, 16, 36, 7, 17) aus SiC, Quarz, Al₂O₃, ZrO₂ oder aus SiC beschichtetem Graphit oder aus einem anderen geeigneten keramischen, kristallinen oder amorphen Material bestehen.
Suszeptoranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die unterste Abdeckplatte (6) eine größere Flächenerstreckung aufweist, als die oberste Abdeckplatte (7), und letztere vollflächig auf ersterer aufliegt.
Suszeptoranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch auf der ersten Suszeptorbreitseite (3) angeordnete Lagertaschen (22) zur Lagerung der Substrathalter (4), wobei zumindest eine der untersten Abdeckplatten (6), zwei voneinander verschiedene Lagertaschen (22) oder eine bzw. genau eine Lagertasche (22) teilumfasst.
Suszeptoranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine zumindest zwei Lagertaschen (22) teilumfassende unterste Abdeckplatte (16) und eine von dieser getragene oberste Abdeckplatte (17) denselben Grundriss aufweisen.
Suszeptoranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein oder mehrere Positionierelemente (8, 18) zur Fesselung einer obersten Abdeckplatte (7, 17) an eine unterste Abdeckplatte (6, 16, 36) und/ oder zur Fesselung zumindest einer untersten Abdeckplatte (6, 16, 36) und einer darauf aufliegenden obersten Abdeckplatte (7, 17) an den Suszeptor (2).
Suszeptoranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Positionierelement (18) einen in einer Einstecköffnung (24) der ersten Suszeptorbreitseite (3) einsteckbaren Schaft (18') ausgebildet, wobei insbesondere vorgesehen ist, dass der Schaft (18') eine Öffnung eines Distanzelementes (20) durchgreift, mit dem die unterste Abdeckplatte (6, 16, 36) in einem Spaltabstand zur ersten Suszeptorbreitseite (3) positioniert wird und/oder dass das Positionierelement (18) einen gegenüber dem Schaft (18') durchmesservergrößerten Kopf (18") aufweist, der auf der obersten Abdeckplatte (17) oder auf der untersten Abdeckplatte (16) Abdeckplatte aufliegt.
Suszeptoranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die unterste Abdeckplatte (6, 16, 36) zwei voneinander beabstandete Öffnungen (12, 13) aufweist, in denen jeweils formangepasste untere Abschnitte (8') eines Positionierelementes (8) eingreifen, dessen Stirnfläche auf der ersten Suszeptorbreitseite (3) aufliegt und dass die oberste Abdeckplatte (7) dazu korrespondierende Öffnungen aufweist, von denen eine erste Öffnung (10) formangepasst zu einem oberen Abschnitt (8") des Positionierelementes und eine zweite Öffnung (9) als Langloch ausgebildet ist, wobei insbesondere vorgesehen ist, dass die beiden Öffnungen (9, 10) der obersten Abdeckplatte (7) von Sacklöchern gebildet sind.
Suszeptoranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die oberste Abdeckplatte (7, 17) unmittelbar an die unterste Abdeckplatte (6, 16, 36) angrenzt.
CVD-Reaktor mit einem Gaseinlassorgan (27) zum Einleiten eines Prozessgases in eine Prozesskammer (28) und mit einer Suszeptoranordnung aufweisend einen kreisscheiben- oder kreisringförmigen Suszeptor (2) mit einer ersten Breitseite (3), auf der die Substrathalter (4) und mindestens ein Abdeckelement (5, 15) angeordnet sind, wobei eine der ersten Breitseite (3) gegenüberliegende zweite Breitseite (3) von einer Heizeinrichtung (26) beheizbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Abdeckelement (5, 15) eine unterste Abdeckplatte (6, 16, 36), die unmittelbar an die erste Breitseite (3) des Suszeptors (2) angrenzt, und eine oberste Abdeckplatte (7, 17) aufweist, die die unterste Abdeckplatte (6, 16, 36) überdeckt und eine freie Breitseitenfläche der Suszeptoranordnung ausbildet insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 9.
Suszeptoranordnung oder CVD-Reaktor, gekennzeichnet durch eines oder mehrere der kennzeichnenden Merkmale eines der vorhergehenden Ansprüche.