DE102019116460A1 - Vorrichtung und Verfahren zum Bestimmen und Einstellen der Neigungslage eines Suszeptors - Google Patents

Vorrichtung und Verfahren zum Bestimmen und Einstellen der Neigungslage eines Suszeptors Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ausgleichen eines Höhenschlages eines bei seiner Verwendung in einer Prozesskammer (2) eines Substratbehandlungsreaktors unter Substratbehandlungsbedingungen bei einer durch Beheizen des Suszeptors (3) mit einer Heizeinrichtung (4) erreichten erhöhten Temperatur um eine Drehachse (5) drehangetriebenen Suszeptors (3), mit einen ortsfest in einem Gehäuse (1) des Substratbehandlungsreaktors angeordneten Sensoranordnung zur Ermittlung zumindest einer zur Drehachse (5) parallelen Komponente des Abstandes zum Suszeptor (3), wobei Verstellorgane (6, 7) vorgesehen sind, um einen Neigungslage (11) einer Breitseitenfläche (3'') des Suszeptors (3) zur Drehachse zu verstellen. Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, dass der Abstand unter den Prozessbehandlungsbedingungen, also insbesondere bei Temperaturen über 500 °C ermittelt wird. Bei der hierzu verwendeten Vorrichtung verläuft die Messstrecke 13 der Sensoranordnung 8, 9 durch eine Heizeinrichtung 4.

Description

  • Gebiet der Technik
  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bestimmen und Ausgleichen eines Höhenschlages eines bei seiner Verwendung in einer Prozesskammer eines Substratbehandlungsreaktors unter Substratbehandlungsbedingungen bei einer durch Beheizen des Suszeptors mit einer Heizeinrichtung erreichten erhöhten Temperatur um eine Drehachse drehangetriebenen Suszeptors, mit einen ortsfest in einem Gehäuse des Substratbehandlungsreaktors angeordneten Sensoranordnung zur Ermittlung zumindest einer zur Drehachse parallelen Komponente des Abstandes zum Suszeptor, wobei Verstellorgane vorgesehen sind, um einen Neigungslage einer Breitseitenfläche des Suszeptors zu verstellen.
  • Stand der Technik
  • Die US 2016/0010239 A1 beschreibt einen Substratbehandlungsreaktor mit einem Suszeptor, der eine Kreisscheibenform aufweist und von einem Antriebsschaft um die Achse des Antriebsschaftes drehangetrieben werden kann. Es sind Mittel zur Verstellung des Schaftes vorgesehen.
  • Die US 6,737,663 B2 offenbart eine Vorrichtung, um einen Neigungswinkel einer ebenen Oberfläche einer Maschine gegenüber einer Referenzfläche zu messen, wobei ein Laserstrahl von einem Laser erzeugt und von einem optischen Empfänger empfangen wird. Der Laserstrahl wird an der Oberfläche reflektiert, deren Neigung ermittelt werden soll.
  • Die US 6,788,991 B2 offenbart eine Vorrichtung, um die exakte Lage eines Substrates in einer Substratbehandlungseinrichtung zu bestimmen.
  • Aus der DE 10 2016 122 072 A1 ist ein Substratbehandlungsreaktor vorbekannt, bei dem ein Suszeptor um eine Drehachse drehangetriebenen werden kann. Mittels Tastarmen kann die Lage des Suszeptors im Zentrum einer Prozesskammer eines Substratbehandlungsreaktors eingestellt werden.
  • Die DE 20 2018 100 363.1 offenbart einen Tragkopf, der auf einen drehantreibbaren Schaft aufgesetzt werden kann. Der Tragkopf trägt eine Tragplatte, die wiederum einen Suszeptor trägt. Die Tragplatte kann gegenüber einem Flansch, mit dem der Kopf auf dem Schaft befestigt ist, neigungsverstellt werden.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Mittel anzugeben, mit denen eine Breitseitenfläche eines Suszeptors in eine Drehebene bringbar ist, die senkrecht zur Drehachse des Schaftes der Antriebsvorrichtung zum Drehantreiben des Suszeptors verläuft.
  • Gelöst wird die Aufgabe durch die in den Ansprüchen angegebene Erfindung, wobei die Unteransprüche nicht nur vorteilhafte Weiterbildungen der nebengeordneten Ansprüche sind, sondern auch eigenständige Lösungen der Aufgabe darstellen.
  • Zunächst und im Wesentlichen wird vorgeschlagen, dass der Substratbehandlungsreaktor durch Beheizen des Suszeptors mit einer Heizeinrichtung auf eine Substratbehandlungstemperatur gebracht wird. Es ist zumindest eine Sensoranordnung mit einem Sensor vorgesehen, die ortsfest mit dem Gehäuse des Substratbehandlungsreaktors verbunden ist. Erfindungsgemäß ist diese Sensoranordnung in der Lage, einen Abstand zwischen sich und einer Breitseitenfläche des Suszeptors zu bestimmen. Es ist insbesondere vorgesehen, dass die Sensoranordnung in der Lage ist, eine Vektorkomponente des Abstandes zu ermitteln, die parallel zur Drehachse verläuft. Erfindungsgemäß soll der Abstand unter den Prozessbehandlungsbedingungen, also bei den Prozesstemperaturen ermittelt werden, die über 500° C liegen. Darüber hinaus ist vorgesehen, dass die Abstandsbestimmung kontinuierlich während einer Drehung des Suszeptors um seine Drehachse erfolgt. Dies erfolgt erfindungsgemäß dadurch, dass Licht, welches von einem Lichtgeber, beispielsweise einem Laser erzeugt wird, an einer Breitseitenfläche des Suszeptors reflektiert wird. Das reflektierte Lichtsignal wird von einem Lichtsensor empfangen. Mittels Laufzeitmessung oder Phasenlagenbestimmung lässt sich in bekannter Weise die Strecke ermitteln, die das Licht vom Lichtgeber zum Lichtsensor zurücklegt. Der Reflexionspunkt des Lichtes bzw. der Treffpunkt des Laserstrahls an der Breitseite des Suszeptors ist von der Drehachse des Suszeptors bevorzugt maximal in Radialrichtung beabstandet. Gemäß einer Variante der Erfindung ist vorgesehen, dass eine Vielzahl von Messungen während einer Umdrehung des Suszeptors getätigt wird, sodass eine Vielzahl von Messpunkten ermittelt wird. Bezogen auf eine ideale Drehebene zeigen die gemessenen Abstandswerte eines einen Höhenschlag aufweisenden Suszeptors einen sinusförmigen Verlauf. Aus diesem Verlauf der Abstandswerte können Korrekturwerte ermittelt werden, um mittels Verstellorgane die Breitseitenfläche, an der die Messung vorgenommen worden ist oder eine davon abweichende Breitseitenfläche, deren relative Neigungslage zur Breitseitenfläche, an der die Messungen vorgenommen worden sind, bekannt ist, in eine Drehebene zu bringen. Die Erfindung betrifft insbesondere eine Vorrichtung, die eine Heizeinrichtung aufweist, mit der der Suszeptor auf seiner von der Prozesskammer weg weisenden Seite beheizt werden kann. Es ist bevorzugt vorgesehen, dass die zur Prozesskammer weisende Breitseite des Suszeptors durch Verstellen von Verstellorgane in eine Drehebene gebracht werden soll. Die Prozesskammer besitzt eine sich insbesondere nicht drehende, sondern ortsfeste Prozesskammerdecke, die mittels anderweitiger Justierelemente in eine zur Drehebene parallele Ebene gebracht worden ist. Wird die zur Prozesskammer weisende Breitseitenfläche des Suszeptors in die Drehebene gebracht, so verläuft sie parallel zur Unterseite der Prozesskammerdecke. Dies führt zum Ziel der Erfindung, dass die Prozesskammerhöhe, also der Abstand der insbesondere nach oben weisenden Breitseitenfläche des Suszeptors zur insbesondere nach unten weisenden Breitseitenfläche der Prozesskammerdecke in der gesamten Prozesskammer überall gleich ist. Die Prozesskammer besitzt bevorzugt ein Gaseinlassorgan, durch welches Prozessgase in die Prozesskammer eingespeist werden können. Bei den Prozessgasen kann es sich um metallorganische Verbindungen der III. oder IV. Hauptgruppe des Periodensystems handeln. Als Prozessgase kommen zusätzlich Hydride der III. bzw. IV. Hauptgruppe in Betracht, sodass IV-IV-Halbleiterschichten oder III-V-Halbleiterschichten auf Substraten abgeschieden werden können, die auf der zur Prozesskammer weisenden Breitseitenfläche des Suszeptors aufliegen. Es ist insbesondere vorgesehen, dass die zur Prozesskammer weisende Breitseitenfläche des Suszeptors Taschen aufweist, in denen jeweils ein Substratträger einliegt, der ein oder mehrere Substrate trägt. Die Substratträger können in bekannter Weise auf Gaskissen gelagert sein, wobei die Gaskissen von Gasströmungen erzeugt werden, die dem Substratträger auch eine Drehung um seine Achse verleihen. Die Gasversorgung der Gaskissen erfolgt durch einen Schaft hindurch, mit dem der Suszeptor drehangetriebenen wird. In einer Variante der Erfindung ist vorgesehen, dass die von der Prozesskammer wegweisende Breitseitenfläche des Suszeptors mit einer Heizeinrichtung beheizt wird. Bei der Heizeinrichtung kann es sich um eine IR-Heizeinrichtung, RF-Heizeinrichtung oder um eine andere Energiequelle handeln, mit der Heizleistung dem Suszeptor zugeführt wird, um den Suszeptor auf eine Prozesstemperatur zu bringen. Gemäß einer Variante der Erfindung ist vorgesehen, dass die Messstrecke zwischen der Sensoranordnung und der Breitseitenfläche des Suszeptors durch die Heizeinrichtung hindurch verläuft. Es kann vorgesehen sein, dass die Sensoranordnung eine optische Sensoranordnung ist und der Lichtstrahl durch eine Heizspirale des Heizelementes hindurch verläuft. Die Heizspirale kann von einer RF-Antenne verwirklicht sein. Die Heizspirale kann von einem Hohlkörper gebildet sein, durch dessen Höhlung ein Kühlmedium hindurchfließt. In einer Variante der Erfindung ist vorgesehen, dass die Verstellung der Neigungslage bei Raumtemperatur erfolgt, indem beispielsweise Verstellwerkzeuge verwendet werden, die an Gewindeelemente angreift. Die Gewindeelemente können beispielsweise von Schrauben ausgebildet sein, die von Schraubendrehern oder anderen Schraubwerkzeugen gedreht werden können. Diese Schrauben können wie es die DE 20 2018 100 363.1 zeigt, durch eine zentrale Öffnung des Suszeptors her betätigt werden. Der Offenbarungsgehalt der DE 20 2018 100 363.1 wird deshalb vollständig in den Offenbarungsgehalt dieser Anmeldung mit einbezogen, insbesondere mit dem Zweck, dort offenbarte Merkmale in die Ansprüche aufzunehmen. In einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Verstellung der Neigungslage bei erhöhter Temperatur erfolgen kann. Hierzu kann vorgesehen sein, dass die Verstellorgane, die ebenfalls Gewindeelemente aufweisen können, von außerhalb des Reaktorgehäuses betätigt werden können. Alternativ dazu können aber auch Aktoren vorgesehen sein, beispielsweise elektrische Servomotoren, mit denen die Verstellorgane betätigt werden können, um den Neigungswinkel elektromotorisch zu verstellen. Die Servomotoren können fest mit dem Schaft verbunden sein, mit dem der Suszeptor drehangetriebenen wird. Mit den Aktoren können beispielsweise Gewindespindeln gedreht werden, die jeweils ein Außengewinde aufweisen, wobei das Außengewinde jeweils in eine Spindelmutter eingreift, die an einem Verstellkopf sitzt, der den Suszeptor trägt. Bevorzugt besitzt die Vorrichtung eine Steuereinrichtung in Form einer Steuerung, die von der Sensoranordnung Abstandsdaten erhält. Vom Drehantrieb, mit dem der Schaft gedreht wird, kann die Steuerung Informationen über den Drehwinkel des Suszeptors erhalten. Aus diesen Daten kann die Steuerung Korrekturdaten berechnen, mit denen mittels der Aktoren oder anderweitig die Verstellorgane verstellt werden müssen, um die Breitseitenfläche des Suszeptors in die Drehebene zu bringen. Auch wenn die Abstandsmessungen an einer unteren Breitseitenfläche des Suszeptors vorgenommen werden, die die von der Prozesskammer weg weist, wird bevorzugt die Breitseitenfläche in die Drehebene gelegt, die zur Prozesskammer hinweist. Bei der Korrektur können Abweichungen von der Parallelität der beiden Breitseitenflächen berücksichtigt werden. Die Höhe der Prozesskammer beträgt bevorzugt maximal 40 mm. Bevorzugt liegt die Prozesskammerhöhe im Bereich zwischen 20 und 25 mm, wo bei der Durchmesser des Suszeptors mindestens 600 mm beträgt. Der Durchmesser kann zwischen 500 und 700 mm liegen.
  • Figurenliste
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand einer Zeichnung erläutert. Es zeigt:
    • 1 einen Querschnitt durch ein Ausführungsbeispiel eines CVD-Reaktors
  • Beschreibung der Ausführungsformen
  • Die 1 zeigt einen Querschnitt durch einen Substratbehandlungsreaktor zur Verdeutlichung der wesentlichen Elemente der Erfindung.
  • Die 1 zeigt ein Reaktorgehäuse 1, welches ein gasdichtes Edelstahlgehäuse ist. Innerhalb des Gehäuses befindet sich ein Suszeptor 3, bei dem es sich um ein kreisscheibenförmiges Graphitteil, Keramikteil oder Metallteil handeln kann. Der Suszeptor 3 bildet mit einer Breitseitenfläche 3" eine untere Begrenzungsfläche einer Prozesskammer 2, die nach oben hin durch eine Unterseite 14' einer Deckenplatte 14 begrenzt ist. Die Deckenplatte 14 kann aus Graphit, einem keramischen Material oder dergleichen bestehen und kann lagejustiert werden. Die Deckenplatte 14 ist bevorzugt derart lagejustiert, dass ihre Unterseite 14 senkrecht zu einer Drehachse 5 verläuft. Die Deckenplatte 14 ist ortsfest dem Gehäuse zugeordnet. Sie ist insbesondere nicht drehbar.
  • In der Drehachse 5 befindet sich ein Gaseinlassorgan 17 mit mehreren Gaszuleitungen, um voneinander verschiedene Prozessgase jeweils zusammen mit einem Trägergas in die Prozesskammer 2 einspeisen zu können. Die Prozesskammerdecke 14 kann vom Gaseinlassorgan 17 getragen werden. Ein unterer Abschnitt des Gaseinlassorganes 17 kann in einer Aussparung des Suszeptors 3 einliegen.
  • Der Suszeptor 3 wird von einem Tragkopf 22 getragen, der sich in der Drehachse 5 befindet. Unter Zwischenlage einer elastischen Dichtung 23 ruht der Tragkopf 22 auf einem Schaft 18, der von einem Drehantrieb 19 in einem Drehlager 21 gelagert drehangetriebenen werden kann.
  • Innerhalb des Schaftes 18 verlaufen in der Figur nur angedeutete Gasleitungen, die durch die Dichtung 23 und den Tragkopf 22 hindurch in den Suszeptor 3 verlaufen, wo sie in Taschen münden, in denen sich Substratträger 15 befinden, die jeweils ein oder mehrere Substrate 16 tragen. Durch diese Gaszuleitungen können Trägergasströme geleitet werden, die die Substratträger 15 in bekannter Weise um ihre Achse drehantreiben. Der zur Prozesskammer 2 weisende Breitseitenfläche 3" des Suszeptors 3 liegt eine Breitseitenfläche 3' gegenüber, die zu einer Heizeinrichtung 4 hinweist. Die Heizeinrichtung 4 wird im Ausführungsbeispiel von einer spiralförmigen Antenne ausgebildet, die ein elektromagnetisches Wechselfeld erzeugt, welches im elektrisch leitfähigen Suszeptor 3 Wirbelströme erzeugt, mit denen der Suszeptor beheizt wird.
  • Es ist eine gehäusefeste Sensoranordnung 8, 9 vorgesehen. Im Ausführungsbeispiel ist die Sensoranordnung 8, 9 mit dem Boden des Reaktorgehäuses 1 verbunden. Mit dem Reaktorgehäuse 1 ist auch das Drehlager 21 bzw. der Drehantrieb 19 verbunden, sodass die Drehachse 5, um die der Schaft 18 bzw. der Suszeptor 3 drehangetriebenen werden kann, gehäusefest verläuft. Mit der Sensoranordnung 8, 9 kann ein Abstand a der Breitseitenfläche 3' zur Sensoranordnung 8, 9 gemessen werden. Dies erfolgt bevorzugt während sich der Suszeptor 3 um die Drehachse 5 dreht. Die von der Sensoranordnung 8, 9 gewonnenen Messwerte werden in einer Steuerung 10 gespeichert. Die Steuerung 10 erhält beispielsweise vom Drehantrieb 19 Winkelangaben über die Drehstellung des Suszeptors 3, sodass durch Auswerten dieser Daten einen Neigungslage 11 der Breitseitenfläche 3' des Suszeptors 3 bestimmt werden kann. Die Elemente der Sensoranordnung 8, 9 sind beim Ausführungsbeispiel fest mit der Unterseite des Gehäuses 1 verbunden, sodass der Abstand a ein Abstand eines radial äußeren Bereichs der Unterseite 3' des Suszeptors 3 zum Gehäuse ist. Besitzt der Suszeptor 3 einen Höhenschlag, so ändert sich bei einer Drehung des Suszeptors 3 der Abstand a periodisch.
  • Es ist ein Ziel der Erfindung, die Höhe h zwischen der zur Prozesskammer 2 weisenden Breitseitenfläche 3" und der Unterseite 14' der Deckenplatte 14 an jedem Ort auf der Breitseitenfläche 3" gleich zu halten. Die beiden Flächen 3" und 14' sollen parallel zueinander verlaufen.
  • Mit den oben genannten Messdaten kann somit die Neigung der Breitseitenfläche 3" gegenüber der Unterseite 14' der Deckenplatte 14 ermittelt werden.
  • Es sind Verstellorgane 6, 7 vorgesehen, mit denen die Neigungslage 11 verstellt werden kann. Bei den Verstellorganen 6, 7 kann es sich um solche handein, nur dann betätigt werden können, wenn das Reaktorgehäuse 1 geöffnet ist, es kann sich beispielsweise um Verstellorgane handeln, wie sie die DE 20 2018 100 363.1 offenbart.
  • Beim Ausführungsbeispiel kann die Neigungslage 11 nicht nur im abgekühlten Zustand des Suszeptors 3 sondern auch unter Substratbehandlungsbedingungen verstellt werden. Hierzu sind elektromotorisch betreibbare Aktoren 12 vorgesehen, die in einem Verstellantriebsgehäuse 20 angeordnet sind, welches fest mit dem Schaft 18 verbunden ist, also mit dem Schaft 18 mitdrehen kann. Die Aktoren 12 können ein Außengewinde aufweisende Gewindespindel 6 drehantreiben, wobei die Aktoren 12 Schrittmotoren sein können, mit denen auch kleine Winkelverstellungen möglich sind. Der Tragkopf besitzt Spindelmuttern 7, mit Innengewinden, in die die Außengewinde der Gewindespindeln 6 eingreifen. Durch eine Drehwinkelverstellung der Gewindespindeln 6 lässt sich somit die Neigungslage 11 verstellen.
  • Die Sensoranordnung 8,9 besitzt bevorzugt einen Lichtgeber 8, bei dem es sich bevorzugt um einen Laser handeln kann. Der Laser erzeugt einen Laserstrahl, der entlang einer Messstrecke 13 zur Breitseitenfläche 3" des Suszeptors 3 verläuft. Ein davon zurückgeworfener Lichtstrahl erreicht einen Lichtsensor 9, sodass mit Lichtgeber 8 und Lichtsensor 9 der Abstand a bestimmbar ist. Der Lichtgeber 8 erzeugt einen Lichtstrahl, der zur Breitseitenfläche 3' gerichtet ist. Dort trifft er im radial äußeren Bereich des Suszeptors 3 auf. Er erzeugt einen lichtemittierenden Bereich. Das von diesem Bereich abgestrahlte Licht erreicht den Lichtsensor 9. In der Zeichnung sind Lichtgeber 8 und Lichtsensor 9 als voneinander beabstandet dargestellt. In einem nicht dargestellten Ausführungsbeispiel werden Lichtgeber 8 und Lichtsensor 9 von einem gemeinsamen Gehäuse ausgebildet, sodass der vom Lichtgeber abgegebene Lichtstrahl mit dem vom Lichtsensor 9 empfangenen Lichtstrahl im Wesentlichen zusammenfällt.
  • 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:
  • Ein Verfahren, das dadurch gekennzeichnet ist, dass der Abstand unter den Prozessbehandlungsbedingungen ermittelt wird.
  • Ein Verfahren, das dadurch gekennzeichnet ist, dass die erhöhte Temperatur mindestens 500°C beträgt.
  • Ein Verfahren, das dadurch gekennzeichnet ist, dass die Verstellung der Neigungslage 11 bei einer abgesenkten Temperatur insbesondere bei Raumtemperatur durchgeführt wird.
  • Ein Verfahren, das dadurch gekennzeichnet ist, dass der Höhenschlag mit einer optischen Sensoranordnung ermittelt wird.
  • Ein Verfahren, das dadurch gekennzeichnet ist, dass eine Steuerung 10 aus den bei einer Drehung des Suszeptors 3 um seine Drehachse 5 aufgenommenen Abstandswerten Korrekturwerte ermittelt, mit denen die Verstellorgane 6, 7 verstellt werden.
  • Ein Verfahren, das dadurch gekennzeichnet ist, dass die Verstellung der Neigungslage 11 bei der erhöhten Temperatur erfolgt.
  • Ein Verfahren, das dadurch gekennzeichnet ist, dass die Verstellorgane 6, 7 Gewindeelemente aufweisen und die Korrekturwerte Drehwinkel zum Verstellen der Gewindeelemente sind.
  • Eine Vorrichtung, die dadurch gekennzeichnet ist, dass die Messstrecke 13 der Sensoranordnung 8, 9 durch die Heizeinrichtung 4 verläuft.
  • Eine Vorrichtung, die dadurch gekennzeichnet ist, dass die Sensoranordnung 8, 9 einen optischen Sensor 9 aufweist und insbesondere den Abstand zu einer zur Heizeinrichtung 4 weisenden Breitseite des Suszeptors 3 zur Sensoranordnung 8, 9 misst.
  • Eine Vorrichtung, die dadurch gekennzeichnet ist, dass die Verstellorgane 6, 7 Gewindeelemente aufweisen.
  • Eine Vorrichtung, die dadurch gekennzeichnet ist, dass die Verstellorgane 6, 7 von motorisch betriebenen Aktoren 12 unter Substratbehandlungsbedingungen verstellbar sind.
  • Eine Vorrichtung, gekennzeichnet durch eine Steuereinrichtung 10, die aus den vom Sensor ermittelten Abstandswerten Korrekturwerte liefert, mit denen die Neigungslage 11 des Suszeptors 3 manuell oder dynamisch während einer Substratbehandlung verändert wird.
  • Ein Verfahren, das dadurch gekennzeichnet ist, dass an mindestens drei Drehpositionen des Suszeptors 3 Abstandswerte ermittelt werden, die als Stützstellen zur Berechnung einer Sinusfunktion verwendet werden, mit der die Korrekturwerte berechnet werden, um den Neigungswinkel einer zur Prozesskammer 2 weisenden Breitseitenfläche des Suszeptors 3 zu einer Drehebene des Suszeptors 3 zu minimieren.
  • Eine Vorrichtung, die dadurch gekennzeichnet ist, dass die zur Prozesskammer 2 weisende Breitseitenfläche 3' des Suszeptors 3 einer Prozesskammerdecke gegenüberliegt, die sich parallel zur Drehebene erstreckt und die von der Breitseitenfläche 3', 3" des Suszeptors 3 maximal 40 mm entfernt ist.
  • 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
    Reaktorgehäuse
    2
    Prozesskammer
    3
    Suszeptor
    3'
    Breitseitenfläche
    3''
    Breitseitenfläche
    4
    Heizeinrichtung
    5
    Drehachse
    6
    Verstellorgan, Gewindespindel
    7
    Verstellorgan, Spindelmutter
    8
    Lichtgeber
    9
    Lichtsensor
    10
    Steuerung
    11
    Neigungslage
    12
    Aktoren
    13
    Messstrecke
    14
    Deckenplatte
    14'
    Unterseite
    15
    Substratträger
    16
    Substrat
    17
    Gaseinlassorgan
    18
    Schaft
    19
    Drehantrieb
    20
    Verstellantriebsgehäuse
    21
    Drehlager
    22
    Tragknopf
    23
    Dichtung
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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    • DE 202018100363 [0006, 0009, 0019]

Claims (15)

  1. Verfahren zum Bestimmen oder Ausgleichen eines Höhenschlages eines bei seiner Verwendung in einer Prozesskammer (2) eines Substratbehandlungsreaktors unter Substratbehandlungsbedingungen bei einer durch Beheizen des Suszeptors (3) mit einer Heizeinrichtung (4) erreichten erhöhten Temperatur um eine Drehachse (5) drehangetriebenen Suszeptors (3), mit einen ortsfest in einem Gehäuse (1) des Substratbehandlungsreaktors angeordneten Sensoranordnung zur Ermittlung zumindest einer zur Drehachse (5) parallelen Komponente des Abstandes zum Suszeptor (3), wobei Verstellorgane (6, 7) vorgesehen sind, um einen Neigungslage (11) einer Breitseitenfläche (3'') des Suszeptors (3) zur Drehachse zu verstellen, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand unter den Prozessbehandlungsbedingungen ermittelt wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erhöhte Temperatur mindestens 500 °C beträgt.
  3. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstellung der Neigungslage (11) bei einer abgesenkten Temperatur insbesondere bei Raumtemperatur durchgeführt wird.
  4. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Höhenschlag mit einer optischen Sensoranordnung ermittelt wird.
  5. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Steuerung (10) aus den bei einer Drehung des Suszeptors (3) um seine Drehachse (5) aufgenommenen Abstandswerten Korrekturwerte ermittelt, mit denen die Verstellorgane (6, 7) verstellt werden.
  6. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstellung der Neigungslage (11) bei der erhöhten Temperatur erfolgt.
  7. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstellorgane (6, 7) Gewindeelemente aufweisen und die Korrekturwerte Drehwinkel zum Verstellen der Gewindeelemente sind.
  8. Vorrichtung mit einem Substratbehandlungsreaktor der in einem Gehäuse (1) einen von einer Heizeinrichtung (4) beheizbaren Suszeptor (3) aufweist, der um eine Drehachse (5) drehantreibbar ist, wobei in dem Gehäuse (1) eine ortsfest angeordnete Sensoranordnung (8, 9) vorgesehen ist, mit der zumindest eine zur Drehachse (5) parallele Komponente eines Abstandes zum Suszeptor (3) ermittelbar ist, wobei Verstellorgane (6, 7) vorgesehen sind, um die Neigungslage (11) einer Breitseitenfläche (3'') des Suszeptors (3) zu verändern, dadurch gekennzeichnet, dass die Messstrecke (13) der Sensoranordnung (8, 9) durch die Heizeinrichtung (4) verläuft.
  9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoranordnung (8, 9) einen optischen Sensor (9) aufweist und insbesondere den Abstand zu einer zur Heizeinrichtung (4) weisenden Breitseite des Suszeptors (3) zur Sensoranordnung (8, 9) misst.
  10. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstellorgane (6, 7) Gewindeelemente aufweisen.
  11. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstellorgane (6, 7) von motorisch betriebenen Aktoren (12) unter Substratbehandlungsbedingungen verstellbar sind.
  12. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Steuereinrichtung (10), die aus den vom Sensor ermittelten Abstandswerten Korrekturwerte liefert, mit denen die Neigungslage (11) des Suszeptors (3) manuell oder dynamisch während einer Substratbehandlung verändert wird.
  13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7 oder Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass an mindestens drei Drehpositionen des Suszeptors (3) Abstandswerte ermittelt werden, die als Stützstellen zur Berechnung einer Sinusfunktion verwendet werden, mit der die Korrekturwerte berechnet werden, um den Neigungswinkel einer zur Prozesskammer (2) weisenden Breitseitenfläche des Suszeptors (3) zu einer Drehebene des Suszeptors (3) zu minimieren.
  14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die zur Prozesskammer (2) weisende Breitseitenfläche (3") des Suszeptors (3) einer Prozesskammerdecke gegenüberliegt, die sich parallel zur Drehebene erstreckt und die von der Breitseitenfläche (3', 3") des Suszeptors (3) maximal 40 mm entfernt ist.
  15. Vorrichtung oder Verfahren, gekennzeichnet durch eines oder mehrere der kennzeichnenden Merkmale eines der vorhergehenden Ansprüche.
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