DE102019120589A1 - Gas distributor for a CVD reactor - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft einen Gasverteiler mit einer Gaszuleitung (2), die mehreren Gasableitungen (3, 3', 3")strömungsverbindet. Ein in die Gaszuleitung (2) eingespeister erster Massenfluss eines Gases wird derart auf die mehreren Gasableitungen (3, 3', 3")aufgeteilt, dass durch zumindest zwei der Gasableitungen (3, 3', 3") jeweils ein zweiter Massenfluss des Gases fließt. Um sicherzustellen, dass sich das Massenflussverhältnis bei einer Änderung eines Totaldrucks nicht ändert, besitzen die Gasableitungen (3, 3', 3") Drosselelemente (4, 4', 4"), wobei die Drosselelemente (4, 4', 4") ein oder mehrere untereinander gleichgestaltete Drosselkanäle (5) aufweisen, deren Durchflussfläche kleiner ist als die Durchflussfläche der zugeordneten Gasableitung (3, 3', 3"). Des Weiteren betrifft die Erfindung einen CVD-Reaktor (10) sowie ein Verfahren zum Einspeisen von Spülgasen in einen CVD-Reaktor (10).The invention relates to a gas distributor with a gas supply line (2) which fluidly connects several gas discharge lines (3, 3 ', 3 "). A first mass flow of a gas fed into the gas supply line (2) is thus transferred to the several gas discharge lines (3, 3', 3 ") so that a second mass flow of the gas flows through at least two of the gas outlets (3, 3 ', 3"). To ensure that the mass flow ratio does not change when a total pressure changes, the gas outlets (3, 3 ', 3 ") throttle elements (4, 4', 4"), whereby the throttle elements (4, 4 ', 4 ") have one or more identical throttle channels (5) whose flow area is smaller than the flow area of the associated gas discharge line ( 3, 3 ', 3 "). The invention also relates to a CVD reactor (10) and a method for feeding purge gases into a CVD reactor (10).
Description
Gebiet der TechnikField of technology
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Verteilen von Gasen mit einer Gaszuleitung, die mit mehreren Gasableitungen derart strömungsverbunden ist, dass ein in die Gaszuleitung eingespeister erster Massenfluss eines Gases auf die mehreren Gasableitungen derart aufgeteilt wird, dass durch zumindest zwei der Gasableitungen jeweils ein zweiter Massenfluss des Gases fließt.The invention relates to a device for distributing gases with a gas feed line which is flow-connected to a plurality of gas outlets in such a way that a first mass flow of a gas fed into the gas feed line is distributed to the multiple gas outlets in such a way that a second mass flow of the Gas flows.
Die Erfindung betrifft darüber hinaus einen CVD-Reaktor mit einem Gehäuse, einem darin angeordneten Gaseinlassorgan zum Einleiten von Prozessgasen in eine Prozesskammer, einem Suszeptor zur Aufnahme von Substraten und einer Vielzahl von Spülgasleitungen, die mit Spülgasaustrittsöffnungen in das Gehäuse münden und die von einer Spülgasquelle mit einem mittels eines Massenfluss-Controllers einstellbaren Spülgasfluss gespeist werden.The invention also relates to a CVD reactor with a housing, a gas inlet element arranged therein for introducing process gases into a process chamber, a susceptor for receiving substrates and a multitude of flushing gas lines which open into the housing with flushing gas outlet openings and which come from a flushing gas source a purge gas flow adjustable by means of a mass flow controller.
Stand der TechnikState of the art
Mit einer gattungsgemäßen Vorrichtung kann ein in eine Gaszuleitung eingespeister Massenfluss in eine Vielzahl von Massenflüsse aufgespalten werden, die durch mehrere Gasableitungen hindurchströmen. Gasverteiler zum Aufteilen eines Stamm-Stroms in mehrere Zweig-Ströme sind beispielsweise bekannt aus den
Ein CVD-Reaktor besitzt ein Gaseinlassorgan zum Einleiten von Prozessgasen in eine Prozesskammer. In der Prozesskammer befindet sich ein Suszeptor, der ein oder mehrere Substrate trägt, die in Behandlungsprozessen thermisch behandelt werden, beispielsweise durch Einspeisen von sich in der Prozesskammer zerlegenden Gasen mit Zerlegungsprodukten der Gase beschichtet werden. Der CVD-Reaktor besitzt eine Temperiereinrichtung, beispielsweise eine Heizeinrichtung, mit der der Suszeptor auf eine Prozesstemperatur gebracht wird. Die Prozesssteuerung oder Prozessüberwachung besitzt Mittel, mit denen das Schichtwachstum und die Oberflächentemperatur der Substrate oder des Suszeptors gemessen werden können. Diese Mittel können Pyrometer sein. Ein optischer Pfad, entlang dessen die optische Messung von Eigenschaften der Oberfläche des Substrates oder des Suszeptors erfolgt, verläuft durch Durchtrittsöffnungen, die von einem Spülgas gespült werden. Die Durchtrittsöffnungen können einem Gaseinlassorgan zugeordnet sein, das an der Prozesskammerdecke angeordnet ist. Die Durchtrittsöffnungen können aber auch der Prozesskammerdecke selbst zugeordnet sein. Das mindestens eine Pyrometer kann außerhalb der Prozesskammer und insbesondere außerhalb eines Gehäuses des CVD-Reaktors angeordnet sein. Beim Stand der Technik wird jede einzelne dieser Durchtrittsöffnungen von einem Spülgasfluss gespült, dessen Massenfluss über einen Massenfluss-Controller eingestellt wird. Wird eine Vielzahl von optischen Messgeräten verwendet, so ist eine entsprechende Vielzahl von Gasdurchtrittsöffnungen erforderlich, die beim Stand der Technik jeweils gespült werden, wobei jeder Spülgasleitung ein Massenfluss-Controller zugeordnet ist, damit jede Durchtrittsöffnung mit einem individuellen Massenfluss des Spülgases gespült werden kann.A CVD reactor has a gas inlet element for introducing process gases into a process chamber. In the process chamber there is a susceptor which carries one or more substrates which are thermally treated in treatment processes, for example coated with decomposition products of the gases by feeding in gases that decompose in the process chamber. The CVD reactor has a temperature control device, for example a heating device, with which the susceptor is brought to a process temperature. The process control or process monitoring has means with which the layer growth and the surface temperature of the substrates or the susceptor can be measured. These means can be pyrometers. An optical path, along which the optical measurement of properties of the surface of the substrate or of the susceptor takes place, runs through passage openings which are flushed by a flushing gas. The passage openings can be assigned to a gas inlet element which is arranged on the process chamber ceiling. However, the passage openings can also be assigned to the process chamber ceiling itself. The at least one pyrometer can be arranged outside the process chamber and in particular outside a housing of the CVD reactor. In the prior art, each individual one of these passage openings is flushed by a flushing gas flow, the mass flow of which is set via a mass flow controller. If a large number of optical measuring devices is used, a corresponding large number of gas passage openings is required, which are each purged in the prior art, with a mass flow controller being assigned to each purge gas line so that each passage opening can be purged with an individual mass flow of the purge gas.
Zusammenfassung der ErfindungSummary of the invention
Die Verwendung von Gasflussverteilern, wie sie in dem oben genannten Stand der Technik beschrieben werden, ist nicht zweckmäßig, da das Verhältnis der Zweigflüsse zueinander nicht nur von den mechanischen Eigenschaften wie Viskosität oder dergleichen der Gase sondern auch vom Totaldruck der Gase abhängig ist, die verteilt werden sollen. Bei einem CVD-Reaktor wird jedoch der Totaldruck und/oder das Spülgas zwischen den einzelnen Prozessschritten verändert. Bei der Verwendung eines der gattungsgemäßen Gasflussverteiler würde sich dann auch das Massenflussverhältnis zweier Spülgasflüsse ändern.The use of gas flow distributors, as described in the above-mentioned prior art, is not expedient, since the ratio of the branch flows to one another is dependent not only on the mechanical properties such as viscosity or the like of the gases but also on the total pressure of the gases that are distributed should be. In the case of a CVD reactor, however, the total pressure and / or the purging gas is changed between the individual process steps. When using one of the generic gas flow distributors, the mass flow ratio of two flushing gas flows would then also change.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde Maßnahmen anzugeben, mit denen die Spülgasversorgung vereinfacht werden kann.The invention is based on the object of specifying measures with which the purge gas supply can be simplified.
Der Erfindung liegt ferner die Aufgabe zugrunde einen hierzu geeigneten Gasflussverteiler anzugeben.The invention is also based on the object of specifying a gas flow distributor suitable for this purpose.
Der Erfindung liegt ferner die Aufgabe zugrunde die oben geschilderten Nachteile eines gattungsgemäßen Gasflussverteilers zu beheben.The invention is also based on the object of eliminating the above-described disadvantages of a generic gas flow distributor.
Gelöst wird die Aufgabe durch die in den Ansprüchen angegebene Erfindung, wobei die Unteransprüche nicht nur vorteilhafte Weiterbildungen der in den nebengeordneten Ansprüchen beanspruchten Erfindung sind, sondern auch eigenständige Lösungen der Aufgabe darstellen.The object is achieved by the invention specified in the claims, the subclaims not only being advantageous developments of the invention claimed in the independent claims, but also representing independent solutions to the object.
Zunächst und im Wesentlichen wird vorgeschlagen, dass der Gasflussverteiler eine Vielzahl von Drosselelementen aufweist, die jeweils einer der Gasableitungen zugeordnet sind. Die Drosselelemente besitzen untereinander gleichgestaltete Drosselkanäle. Die Drosselkanäle sollen eine Durchflussfläche, also eine Querschnittsfläche besitzen, die wesentlich geringer ist als die Durchflussfläche, also die Querschnittsfläche der ihr zugeordneten Gasableitung. Dabei können alle Gasableitungen denselben Querschnitt aufweisen. Die Drosselkanäle können erfindungsgemäß so ausgebildet sein, dass jeder Drosselkanal einem Gasstrom denselben Flusswiderstand entgegensetzt. Beim selben Totaldruck und bei derselben Druckdifferenz auf den beiden Seiten eines Drosselkanals fließt somit durch jeden Drosselkanal der gleiche Massenfluss. Indem bevorzugt zumindest zwei Drosselelemente eine unterschiedliche Anzahl von Drosselkanälen aufweisen, können durch die Drosselelemente voreingestellt verschiedene Massenflüsse hindurchfließen. Das Massenflussverhältnis zwischen den durch die Drosselelemente hindurchtretenden Gasflüsse bleibt somit konstant, auch wenn sich der Totaldruck oder die Druckdifferenz ändert. Da die Drosselkanäle geometrisch identisch sind, wirkt sich auf das Durchflussverhältnis auch nicht eine Änderung einer physikalischen Eigenschaft des Gases aus. Durch die Wahl der Anzahl der Drosselkanäle kann das Durchflussmengenverhältnis unter den Drosselelementen digital voreingestellt werden. Das Durchflussmengenverhältnis wird bestimmt durch den Quotienten der Anzahl der Drosselkanäle der Drosselelemente. Der Quotient kann 1 oder von 1 verschieden sein. Es ist insbesondere von Vorteil, wenn die Summe der Querschnittsflächen der Drosselkanäle eines Drosselelementes kleiner ist als die Querschnittsfläche der Ableitung. Es ist insbesondere von Vorteil, wenn die Summe der Querschnittsflächen wesentlich kleiner, insbesondere zweimal, dreimal oder viermal so klein ist wie die Querschnittsfläche der Ableitung. Bei dieser Wahl der Durchmesser der Drosselkanäle können sich die Längen der Ableitungen und der sich daran anschließenden Spülgasleitungen sowie die Durchmesser der Ableitungen bzw. Spülgasleitungen stark voneinander unterscheiden. Der wesentliche Strömungswiderstand ist auf das Drosselelement beschränkt. Der erfindungsgemäße Gasverteiler kann somit nicht nur verwendet werden, um voneinander verschiedene Gasflüsse auch bei sich ändernden Totaldrucken konstant zu halten. Der erfindungsgemäße Gasverteiler kann insbesondere auch dazu verwendet werden, um einen ersten Gasfluss auf zwei oder mehrere jeweils betragsmäßig gleiche zweite Gasflüsse aufzuteilen, die jeweils durch eine Gasableitung hin zu einer Gasaustrittsöffnung strömen, wobei sich die Gasableitungen hinsichtlich ihrer Länge und ihrer Durchmesser unterscheiden können.First and foremost, it is proposed that the gas flow distributor have a multiplicity of throttle elements which are each assigned to one of the gas discharge lines. The throttle elements have throttle channels that are identical to one another. The throttle channels should have a flow area, ie a cross-sectional area, which is significantly smaller than the flow area, ie the cross-sectional area of the gas discharge line assigned to it. All gas discharge lines can have the same cross section. The throttle channels can be designed according to the invention such that each throttle channel opposes the same flow resistance to a gas flow. With the same total pressure and with the same pressure difference on the two sides of a throttle channel, the same mass flow thus flows through each throttle channel. Since at least two throttle elements preferably have a different number of throttle channels, different mass flows can flow through the throttle elements in a preset manner. The mass flow ratio between the gas flows passing through the throttle elements thus remains constant, even if the total pressure or the pressure difference changes. Since the throttle channels are geometrically identical, a change in a physical property of the gas does not affect the flow ratio. By selecting the number of throttle channels, the flow rate ratio among the throttle elements can be preset digitally. The flow rate ratio is determined by the quotient of the number of throttle channels of the throttle elements. The quotient can be 1 or different from 1. It is particularly advantageous if the sum of the cross-sectional areas of the throttle channels of a throttle element is smaller than the cross-sectional area of the discharge line. It is particularly advantageous if the sum of the cross-sectional areas is significantly smaller, in particular twice, three times or four times as small as the cross-sectional area of the discharge. With this choice of the diameter of the throttle channels, the lengths of the discharge lines and the purging gas lines connected to them and the diameters of the discharge lines or purging gas lines can differ greatly from one another. The main flow resistance is limited to the throttle element. The gas distributor according to the invention can thus not only be used to keep gas flows that differ from one another constant even when the total pressures change. The gas distributor according to the invention can in particular also be used to divide a first gas flow into two or more second gas flows of equal magnitude, each of which flows through a gas discharge line to a gas outlet opening, the gas discharge lines being able to differ in terms of their length and diameter.
Die Erfindung betrifft auch Drosselelemente mit Drosselkanälen, die untereinander dieselbe Länge besitzen und/oder die einen kreisrunden Querschnitt aufweisen. Die Drosselkanäle können parallel nebeneinander angeordnet sein. Sie können auf einer Querschnittsfläche des Drosselelementes gleichmäßig verteilt sein. Die Drosselelemente können von scheibenförmigen Körpern gebildet sein. Beispielsweise kann ein Drosselelement eine Kreisschreibenform aufweisen, wobei der Durchmesser der Kreisscheibe wesentlich größer ist als der Abstand der beiden Breitseitenflächen der Kreisscheibe. Die Drosselkanäle können sich dann senkrecht zwischen den beiden Breitseitenflächen erstrecken. Die Erfindung umfasst auch solche Drosselelemente, die einen unrunden Querschnitt aufweisen, beispielsweise einen ovalen oder mehrkantigen Querschnitt. Der Gasverteiler kann mindestens drei Gasableitungen aufweisen, wobei jeder Gasableitung ein Drosselelement zugeordnet ist. Die Drosselelemente können austauschbar den Gasableitungen zugeordnet werden, so dass das Massenflussverhältnis des Gasverteilers durch eine geeignete Wahl der Drosselelemente voreingestellt werden kann. Dabei kann jeder Gasableitung eine Aufnahmekammer oder Nische zugeordnet sein, in die ein Drosselelement eingesetzt werden kann. Die Drosselelemente können austauschbar jeweils einer Gasableitung zugeordnet werden. Die Gaszuleitung kann erfindungsgemäß an einen Massenfluss-Controller angeschlossen werden, der einen vorgegebenen Massenfluss eines Gases in die Gaszuleitung einspeist. Entsprechend dem Verhältnis der Drosselkanäle wird dieser Gasfluss auf die Gasableitungen aufgeteilt. Da die Drosselkanäle untereinander gleichgestaltet sind, ist das Verteilerverhältnis immer konstant.The invention also relates to throttle elements with throttle channels which have the same length as one another and / or which have a circular cross section. The throttle channels can be arranged parallel to one another. They can be evenly distributed over a cross-sectional area of the throttle element. The throttle elements can be formed by disk-shaped bodies. For example, a throttle element can have the shape of a circular disk, the diameter of the circular disk being substantially greater than the distance between the two broad side surfaces of the circular disk. The throttle channels can then extend vertically between the two broad side surfaces. The invention also encompasses those throttle elements which have a non-circular cross section, for example an oval or polygonal cross section. The gas distributor can have at least three gas discharge lines, each gas discharge line being assigned a throttle element. The throttle elements can be interchangeably assigned to the gas discharge lines, so that the mass flow ratio of the gas distributor can be preset by a suitable choice of the throttle elements. Each gas discharge line can be assigned a receiving chamber or niche into which a throttle element can be inserted. The throttle elements can each be assigned to a gas discharge line in an exchangeable manner. According to the invention, the gas supply line can be connected to a mass flow controller which feeds a predetermined mass flow of a gas into the gas supply line. This gas flow is divided between the gas discharge lines in accordance with the ratio of the throttle channels. Since the throttle channels are designed in the same way, the distribution ratio is always constant.
Die Erfindung betrifft darüber hinaus einen CVD-Reaktor. Der CVD-Reaktor besitzt ein Gehäuse, in dem sich eine Prozesskammer befindet. In die Prozesskammer werden mittels eines Gaseinlassorganes voneinander verschiedene Prozessgase eingespeist, beispielsweise ein Hydrid eines Elementes der V. Hauptgruppe und eine metallorganische Verbindung eines Elementes der III. Hauptgruppe. Diese reaktiven Gase werden jeweils zusammen mit einem Inertgas, beispielsweise Wasserstoff, in das Gaseinlassorgan und durch das Gaseinlassorgan hindurch in die Prozesskammer eingespeist. In der Prozesskammer befindet sich ein von einer Heizeinrichtung beheizbarer Suszeptor, der zu beschichtende Substrate trägt. Die Substrate werden mit einer III-V-Schicht beschichtet. Die Erfindung betrifft aber auch solche CVD-Reaktoren, bei denen Substrate mit Elementen der II. und VI. Hauptgruppe oder mit Elementen der IV. Hauptgruppe beschichtet werden. Außerhalb der Prozesskammer sind ein oder mehrere optische Messgeräte, beispielsweise Pyrometer, vorgesehen. Über einen optischen Pfad nehmen die Messgeräte Messwerte von der Oberfläche des Suszeptors bzw. der Substrate auf. Der optische Pfad geht dabei durch das Gaseinlassorgan oder durch eine das Gaseinlassorgan umgebende Deckenplatte der Prozesskammer. In dieser Deckenplatte befinden sich Gasdurchtrittsöffnungen zum Durchtritt des optischen Pfades, welche Durchtrittsöffnungen von einem Spülgas gespült werden. Erfindungsgemäß ist jede Durchtrittsöffnung mit einer Spülgasleitung verbunden. Die Spülgasleitung besitzt eine Spülgasaustrittsöffnung, die in die Durchtrittsöffnung mündet, um so die Durchtrittsöffnung mit einem Spülgas zu spülen. Jede der Spülgasleitungen ist mit einer Gasableitung einer erfindungsgemäßen Gasverteilvorrichtung verbunden. Die Spülgasleitungen können voneinander verschiedene Längen und voneinander verschiedene Durchmesser aufweisen. In die Gasverteilvorrichtung wird mittels eines einzigen Massenfluss-Controllers ein voreingestellter erster Massenfluss eines Spülgases eingespeist. Entsprechend des Verhältnisses der Drosselkanäle der Drosselelemente wird dieser erste Massenfluss (Spülgasstrom) in mehrere, insbesondere voneinander verschiedene Zweigflüsse (zweite Massenflüsse) aufgeteilt, die jeweils durch eine Spülgasleitung zur Spülgasaustrittsöffnung strömen. In einer Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Gasverteilvorrichtung an einem öffenbaren Deckel des Gehäuses angeordnet ist, wobei vorgesehen sein kann, dass die Deckelplatte und/oder das Gaseinlassorgan fest mit dem Deckel des Gehäuses verbunden ist, so dass bei einem Öffnen des CVD-Reaktors, beispielsweise durch Anheben des Deckels, das Gaseinlassorgan und/oder die Deckenplatte vom Suszeptor beabstandet wird. Die Gasverteilvorrichtung kann innerhalb des Reaktorgehäuses angeordnet sein. Sie kann aber auch außerhalb des Reaktorgehäuses angeordnet sein, so dass die Gasableitungen bzw. die Spülgasleitungen durch Öffnungen des Deckels des Gehäuses hindurchtreten müssen. Es kann eine gemeinsame Zuleitung vorgesehen sein, mit der ein Massenfluss-Controller von einer Gasquelle mit Spülgas versorgt wird. Eine Ableitung des Massenfluss-Controllers kann in eine Gehäusewand des Gehäuseunterteiles eingeführt werden. Dort kann sich ein Gasflussverbindungselement befinden, welches bei geschlossenem Deckel eine Strömungsverbindung zur Gaszuleitung des Gasverteilers ermöglicht. Die beiden Gasflussverbindungselemente, von denen eins an der Gehäusewand und das andere am Deckel angeordnet sein können, können in der Art einer Steckverbindung miteinander verbunden werden.The invention also relates to a CVD reactor. The CVD reactor has a housing in which a process chamber is located. Process gases different from one another are fed into the process chamber by means of a gas inlet element, for example a hydride of an element of main group V and an organometallic compound of an element of III. Main group. These reactive gases are each fed together with an inert gas, for example hydrogen, into the gas inlet element and through the gas inlet element into the process chamber. In the process chamber there is a susceptor which can be heated by a heating device and which carries substrates to be coated. The substrates are coated with a III-V layer. The invention also relates to those CVD reactors in which substrates with elements of II. And VI. Main group or be coated with elements of the IV main group. One or more optical measuring devices, for example pyrometers, are provided outside the process chamber. The measuring devices record measured values from the surface of the susceptor or the substrates via an optical path. The optical path goes through the gas inlet element or through a cover plate of the process chamber surrounding the gas inlet element. In this cover plate there are gas passage openings for the passage of the optical path, which passage openings are flushed by a flushing gas. According to the invention, each passage opening is connected to a purge gas line. The flushing gas line has a flushing gas outlet opening which opens into the passage opening in order to flush the passage opening with a flushing gas. Each of the Purge gas lines are connected to a gas discharge line of a gas distribution device according to the invention. The purge gas lines can have different lengths and different diameters from one another. A pre-set first mass flow of a purge gas is fed into the gas distribution device by means of a single mass flow controller. According to the ratio of the throttle channels of the throttle elements, this first mass flow (flushing gas flow) is divided into several, in particular different branch flows (second mass flows), each of which flows through a flushing gas line to the flushing gas outlet opening. In a further development of the invention it can be provided that the gas distribution device is arranged on an openable cover of the housing, whereby it can be provided that the cover plate and / or the gas inlet element is firmly connected to the cover of the housing, so that when the CVD is opened -Reactor, for example by lifting the lid, the gas inlet element and / or the cover plate is spaced from the susceptor. The gas distribution device can be arranged within the reactor housing. However, it can also be arranged outside the reactor housing, so that the gas discharge lines or the flushing gas lines have to pass through openings in the cover of the housing. A common feed line can be provided with which a mass flow controller is supplied with flushing gas from a gas source. A derivative of the mass flow controller can be introduced into a housing wall of the housing lower part. A gas flow connection element can be located there which, when the cover is closed, enables a flow connection to the gas feed line of the gas distributor. The two gas flow connection elements, one of which can be arranged on the housing wall and the other on the cover, can be connected to one another in the manner of a plug connection.
Die Erfindung betrifft darüber hinaus ein Verfahren oder ein System zum Einspeisen von Spülgasen in einen CVD-Reaktor, wobei von bevorzugt einem einzigen Massenfluss-Controller ein Gesamtspülgasfluss (erster Massenfluss) bereitgestellt wird, der in eine Gaszuleitung einer Gasverteilvorrichtung eingespeist wird. Dieser Gesamt-Massenfluss wird mittels der Drosselelemente in Zweigströme (zweite Massenflüsse) aufgeteilt, die durch voneinander verschiedene Spülgasaustrittsöffnungen in das Gehäuse des CVD-Reaktors einströmen. Die Erfindung betrifft aber auch solche Verfahren bzw. Systeme, bei denen mehrere Massenfluss-Controller jeweils mit einem Gasflussverteiler der zuvor beschriebenen Art verbunden sind.The invention also relates to a method or a system for feeding purging gases into a CVD reactor, a total purging gas flow (first mass flow) preferably being provided by a single mass flow controller, which is fed into a gas feed line of a gas distribution device. This total mass flow is divided into branch flows (second mass flows) by means of the throttle elements, which flow into the housing of the CVD reactor through different purge gas outlet openings. However, the invention also relates to those methods and systems in which a plurality of mass flow controllers are each connected to a gas flow distributor of the type described above.
FigurenlisteFigure list
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand beigefügter Zeichnungen erläutert. Es zeigen:
-
1 einen Querschnitt durch eine Vorrichtung zum Verteilen von Gasen, -
2 einen Schnitt gemäß der Linie II-II in1 , -
3 eine Darstellung gemäß2 jedoch mit anderenDrosselelementen 4 ,4' ,4" , -
4 in der Art eines schematischen Querschnittes einen CVD-Reaktor 10 mit einem geöffneten Gehäuse11 und einem dieGehäuseöffnung verschließenden Deckel 12 , an dem eine Gasverteilvorrichtung1 befestigt ist, -
5 vergrößert den Ausschnitt V in4 .
-
1 a cross section through a device for distributing gases, -
2 a section along the line II-II in1 , -
3 a representation according to2 but with other throttle elements4th ,4 ' ,4 " , -
4th in the manner of a schematic cross section aCVD reactor 10 with anopen case 11 and a cover closing thehousing opening 12 on which a gas distribution device1 is attached, -
5 enlarges the section V in4th .
Beschreibung der AusführungsformenDescription of the embodiments
Die
Die Gaszuleitung
Aus den
Die Drosselelemente
Die
An der Unterseite des Deckels
Auf der Außenseite des Deckels
Das Spülgas wird von einer Gasquelle
Auf der Oberseite des Deckels
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:The above explanations serve to explain the inventions covered by the application as a whole, which at least further develop the state of the art at least through the following combinations of features, whereby two, more or all of these combinations of features can also be combined, namely:
Eine Vorrichtung
Eine Vorrichtung
Ein CVD-Reaktor
Ein CVD-Reaktor
Ein Verfahren, das dadurch gekennzeichnet ist, dass ein von einem Massenfluss-Controller
Ein Verfahren, das dadurch gekennzeichnet ist, dass der Gasdruck in der Gaszuleitung
Eine Vorrichtung, ein CVD Reaktor oder ein Verfahren, die dadurch gekennzeichnet sind, dass die Drosselelemente
Eine Vorrichtung, ein CVD Reaktor oder ein Verfahren, die dadurch gekennzeichnet sind, dass die Gasableitungen
Eine Vorrichtung, ein CVD Reaktor oder ein Verfahren, die dadurch gekennzeichnet sind, dass die Gasableitungen
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.All of the features disclosed are essential to the invention (individually, but also in combination with one another). The disclosure of the application hereby also fully includes the disclosure content of the associated / attached priority documents (copy of the previous application), also for the purpose of including features of these documents in the claims of the present application. The subclaims characterize, even without the features of a referenced claim, with their features independent inventive developments of the prior art, in particular in order to make divisional applications on the basis of these claims. The invention specified in each claim can additionally have one or more of the features provided in the above description, in particular provided with reference numbers and / or specified in the list of reference numbers. The invention also relates to design forms in which some of the features mentioned in the above description are not implemented, in particular if they are recognizable for the respective purpose or can be replaced by other technically equivalent means.
BezugszeichenlisteList of reference symbols
- 11
- GasverteilvorrichtungGas distribution device
- 22
- GaszuleitungGas supply line
- 33
- GasableitungGas discharge
- 3'3 '
- GasableitungGas discharge
- 3"3 "
- GaszuleitungGas supply line
- 44th
- DrosselelementThrottle element
- 4'4 '
- DrosselelementThrottle element
- 4"4 "
- DrosselelementThrottle element
- 55
- DrosselkanalThrottle channel
- 66th
- GasverteilvolumenGas distribution volume
- 77th
- ZuleitungSupply line
- 88th
- AbleitungDerivation
- 99
- Massenfluss-ControllerMass flow controller
- 1010
- CVD-ReaktorCVD reactor
- 1111
- Gehäusecasing
- 1212
- Deckelcover
- 1313
- GaseinlassorganGas inlet element
- 1414th
- GasauslasszoneGas outlet zone
- 14'14 '
- GasauslasszoneGas outlet zone
- 1515th
- DeckelplatteCover plate
- 1616
- DurchtrittsöffnungPassage opening
- 1717th
- GehäusewandHousing wall
- 1818th
- GasflussverbindungselementGas flow connector
- 1919th
- GasflussverbindungselementGas flow connector
- 2020th
- SuszeptorSusceptor
- 2121st
- SubstratSubstrate
- 2222nd
- Heizeinrichtung Heating device
- 2323
- SpülgasaustrittsöffnungPurge gas outlet opening
- 2424
- SpülgasleitungPurge gas line
- 2525th
- optischer Pfadoptical path
- 2626th
- SpülgasquellePurge gas source
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION
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.This list of the documents listed by the applicant was generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.
Zitierte PatentliteraturPatent literature cited
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- US 4512368 A [0003]US 4512368 A [0003]
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-
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-
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