DE102020105753A1

DE102020105753A1 - Auf einer Unterseite mit einer Vielzahl von Strukturelementen versehener Substrathalter für einen CVD-Reaktor

Info

Publication number: DE102020105753A1
Application number: DE102020105753.9A
Authority: DE
Inventors: Peter Sebald Lauffer; Wilhelm Josef Thomas Krücken
Original assignee: Aixtron SE
Current assignee: Aixtron SE
Priority date: 2020-03-04
Filing date: 2020-03-04
Publication date: 2021-09-09

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Substrathalter einer aus Suszeptor (2) und mindestens einem auf einem Lagerplatz (9) des Suszeptors (2) gelagerten Substrathalter (3) gebildeten Anordnung, wobei der Substrathalter (3) eine zum Suszeptor (2) weisende Unterseite (11) und eine davon wegweisende Substratlagerseite (12) aufweist, wobei die Unterseite (11) zur lokal verschiedenen Beeinflussung eines bei einem Temperaturunterschied zwischen Suszeptor (2) und Substratlagerseite (12) erfolgenden Wärmetransports eine Struktur aufweist. Die Struktur wird dadurch einfacher herstellbar, dass die Unterseite (11) eine in einer Bezugsebene (E) liegende Grundfläche aufweist und die Strukturen von einer Vielzahl, sich in Richtung einer Flächennormalen der Bezugsebene (E) von der Grundfläche weg erstreckenden Strukturelementen (19 bis 26) gebildet wird.

Description

Gebiet der Technik
Die Erfindung betrifft einen Substrathalter einer Substrathalteranordnung mit einem Suszeptor und mindestens einem auf einem Lagerplatz des Suszeptors gelagerten Substrathalter, der eine zum Suszeptor weisende Unterseite und eine davon wegweisende Substratlagerseite aufweist, wobei die Unterseite zur lokal verschiedenen Beeinflussung eines bei einem Temperaturunterschied zwischen Suszeptor und Substratlagerseite erfolgenden Wärmetransports eine Struktur aufweist.
Die Erfindung betrifft darüber hinaus eine derartige Substrathalteranordnung und eine Vorrichtung zum Abscheiden von Schichten mit einer derartigen Substrathalteranordnung.
Die Erfindung betrifft darüber hinaus ein Verfahren zur Gestaltung einer an der Unterseite eines Substrathalters angeordneten Struktur.
Stand der Technik
Die DE 10 2009 044 276 A1 beschreibt einen CVD-Reaktor mit auf einem mehrere Zonen aufweisenden Gaspolster liegenden Substrathalter. Der Boden einer Tasche, die den Substrathalter aufnimmt, weist dreidimensionale Strukturen auf.
Die DE 10 2016 115 614 A1 beschreibt einen Suszeptor für einen CVD-Reaktor. In Ausnehmungen der zur Prozesskammer weisenden Oberseite des Suszeptors stecken Positionierelemente, die auf ihrer Unterseite Vertiefungen aufweisen.
Die DE 10 2006 018 514 A1 beschreibt eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Steuern der Oberflächentemperatur eines Substrates in einer Prozesskammer, wie sie auch Gegenstand der Erfindung ist. Die Prozesskammer wird von einem CVD-Reaktor ausgebildet, der in einem nach außen gasdichten Reaktorgehäuse einen von einer Heizeinrichtung beheizbaren Suszeptor aufweist, der eine Vielzahl von auf einer Kreisbogenlinie um ein zentrales Gaseinlassorgan angeordnete Taschen aufweist, in denen jeweils ein Substrathalter angeordnet ist. In den Boden jeder Tasche mündet eine Spülgaszuleitung. Mit einem durch die Spülgaszuleitung in den Spalt zwischen Boden der Tasche und Unterseite des Substrathalters eingespeisten Spülgas wird ein Gaspolster erzeugt, welches den Substrathalter trägt und in eine Drehung versetzt. Mit der Heizeinrichtung wird ein Wärmefluss erzeugt, der aufgrund eines Temperaturgradienten zwischen Heizeinrichtung, Suszeptor, Substrathalter, Prozesskammer und einer die Prozesskammer begrenzenden Prozesskammerdecke zumindest teilweise durch den Spalt zwischen Boden der Tasche und Unterseite des Substrathalters hindurchfließt. Dieser Wärmefluss kann durch die Wahl des Wärmeleitwiderstandes des Spülgases und die Höhe des Spaltes beeinflusst werden. Einhergehend damit lässt sich die Oberflächentemperatur des auf dem Substrathalter aufliegenden Substrates variieren. Die Unterseite des Substrathalters weist beim Stand der Technik eine von einer Ebene (Bezugsebene) abweichende Struktur auf. Die Struktur kann eine konkave Einwölbung oder eine konvexe Auswölbung sein. Hierdurch wird lokal die Höhe des Spaltes verändert, sodass der Wärmefluss durch den Substrathalter lokal verschieden ist. Damit können Wärmeverluste am Rand oder vermehrter Wärmezufluss am Rand des Substrathalters durch eine entsprechende Verminderung oder Vergrößerung des Spaltes am Umfangsrand oder im Zentrum ausgeglichen werden. Bei der praktischen Umsetzung der in der DE 10 2006 018 514 A1 beschriebenen technischen Lehre müssen konvexe oder konkave Unterseiten und gegebenenfalls auch Oberseiten hergestellt werden. Es ist beispielsweise üblich, die Oberseiten der Substrathalter leicht konvex oder leicht ballig zu gestalten. Die diesbezüglichen Rundungsradien liegen zwischen 10 und 500 m. Die Abweichungen von der idealen Bezugsebene können somit maximal wenige Mikrometer betragen. Dies erfordert einen erhöhten Fertigungsaufwand.
Zusammenfassung der Erfindung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Maßnahmen anzugeben, mit denen die Beeinflussung des Wärmetransportes durch an der Unterseite eines Substrathalters angeordnete Strukturen mit technisch einfacheren Mitteln umgesetzt werden kann.
Gelöst wird die Aufgabe durch die in den Ansprüchen angegebene Erfindung, wobei die Unteransprüche nicht nur vorteilhafte Weiterbildungen der in den nebengeordneten Ansprüchen angegebenen Erfindung sondern auch eigenständige Lösungen darstellen.
Während beim Stand der Technik eine insbesondere rotationssymmetrische Vertiefung in der Unterseite vorgesehen ist, schlägt die Erfindung eine Vielzahl von Strukturelementen vor. Die Unterseite des Substrathalters kann eine Grundfläche ausbilden, die sich in der Bezugsebene erstreckt. Die Bezugsebene kann eine ideale Ebene sein, die mechanisch einfach zu fertigen ist. Die Strukturelemente bilden sich jeweils über eine oder mehrere Teilflächen der Unterseite aus. Sie erstrecken sich in einer Richtung einer Flächennormalen zur Bezugsebene. Der Wärmetransport wird durch die laterale Anordnung dieser Strukturelemente auf der Unterseite beeinflusst. Eine geringe Vielzahl weit voneinander beabstandeter, eine kleine Teilfläche aufweisender Strukturelemente erzielt dieselbe technische Wirkung wie beim Stand der Technik eine flache großflächige Vertiefung. Eine große Vielzahl von enger voneinander beabstandeten, dieselbe kleine Teilfläche aufweisenden Strukturelementen erzielt dieselbe technische Wirkung wie beim Stand der Technik eine tiefere, großflächige Vertiefung. Die Vielzahl der kleinen Strukturelemente hat gegenüber einer großen Vertiefung den Vorteil, dass die kleinen Strukturelemente als Vertiefungen eine größere Tiefe aufweisen können, wobei unter Tiefe der Abstand einer Öffnung der Vertiefung in der Bezugsebene vom Boden der Vertiefung verstanden wird. Außerdem ist der Einfluss auf den Wärmefluss weniger empfindlich auf Fertigungstoleranzen als beim Stand der Technik. Es ist deshalb von Vorteil, wenn die Teilfläche, über die sich jeweils ein Strukturelement erstreckt und welche von der Öffnungsweite definiert sein kann, zumindest fünf, zehn-, zwanzig- oder fünfzigmal kleiner ist, als die Gesamtfläche der Unterseite. Die Strukturelemente können untereinander gleichgestaltet sein. Sie können als Vertiefungen nicht nur dieselbe einheitliche Tiefe, sondern auch dieselbe einheitliche Weite aufweisen, wobei die Strukturelemente von kreisrunden Bohrungen ausgebildet sein können, bei denen der Durchmesser der Weite entspricht. Die Strukturelemente können auch Erhebungen sein, die beispielsweise durch sie umgebende Vertiefungen definiert sind. Die Unterseite des Substrathalters erstreckt sich im Wesentlichen in einer Bezugsebene. Die Strukturelemente bilden lokale Abweichungen von der Ebene, beispielsweise indem sie von Bohrungen, gefrästen Ausnehmungen, geradlinigen oder bogenförmigen, sich in Radialrichtung oder Umfangsrichtung erstreckenden Nuten oder anderweitigen Vertiefungen gebildet sind. Die die Strukturelemente umgebenden Bereiche der Unterseite bilden bevorzugt eine Grundfläche, die in der Bezugsebene liegt. In dieser Grundfläche liegen die voneinander beabstandeten Strukturelemente, die sich in Richtung der Flächennormalen der Bezugsebene von der Bezugsebene weg erstrecken. Jedes Strukturelement erstreckt sich über eine Teilfläche der Unterseite. Es handelt sich insbesondere um ringsum geschlossene, von der Grundfläche umgebene Teilflächen. Das Verhältnis einer Summe der Teilflächen der in der Bezugsebene liegenden Strukturelemente zur Gesamtfläche der Unterseite definiert eine Flächendichte. Die Flächendichte kann lokal verschieden sein. Bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung kann die Unterseite des Substrathalters eine Vielzahl von Zonen, insbesondere um ein Zentrum angeordneten Radialzonen aufweisen. In jeder Zone können die Strukturelemente derart angeordnet sein, dass sich die Flächendichten der Zonen unterscheiden. Die Wirkung einer Hohlfläche (konkaven Fläche) des Standes der Technik kann erfindungsgemäß dadurch erreicht werden, dass in einer Zentralzone die Flächendichte der Strukturelemente höher ist, als in ein oder mehreren die Zentralzone umgebenden Radialzonen. Die Flächendichte kann in Radialrichtung stufenweise oder quasi kontinuierlich abnehmen. Bei einem anderen Ausführungsbeispiel kann die Wirkung einer balligen Fläche (konvexen Fläche) der Unterseite des Standes der Technik erfindungsgemäß dadurch erreicht werden, dass die Flächendichte der Strukturelemente vom Zentrum nach radial außen hin zunimmt. Bevorzugt haben die Strukturelemente eine maximale Tiefe, die kleiner ist als die Hälfte, ein Drittel, ein Viertel oder ein Fünftel der Materialstärke des Substrathalters. Bevorzugt haben die Strukturelemente eine minimale Tiefe von 100 µm. Bevorzugt haben die Strukturelemente eine maximale Weite. Die maximale Weite kann in einem Bereich zwischen der Hälfte bis dem Doppelten der Materialstärke des Substrathalters liegen. Eine typische Weite eines Strukturelementes liegt zwischen 0,5 bis 2 mm. Die Größe der Teilfläche, beispielsweise die Fläche einer Öffnung eines als Vertiefung ausgebildeten Strukturelementes, kann eine von der Tiefe und/oder dem Umfang der Teilfläche abhängende Mindestgröße aufweisen. Bevorzugt hängt die Mindestgröße von einem Produkt aus Tiefe und Länge des Umfangs ab. Sie ist insbesondere das 5-Fache dieses Produktes. Hierdurch wird die relative Tiefe einer Vertiefung beschränkt, sodass Randeffekte vermieden werden, da der Wärmetransport zum Substrathalter im Wesentlichen die Wärmestrahlung ist. Die Gesamtfläche, die von den Strukturelementen eingenommen wird, ist maximal halb so groß, wie die Gesamtfläche der Unterseite. Dies gilt nicht nur für die gesamte Unterseite, sondern auch bevorzugt für jede der mehreren Zonen. Bevorzugt haben zwei voneinander beabstandete Strukturelemente einen Minimalabstand, der größer ist, als die Weite der Strukturelemente. Die Vielzahl der Strukturelemente bildet zumindest eine Gruppe von Strukturelementen aus, wobei die einer Gruppe zugeordneten Strukturelemente untereinander gleichgestaltet sein können. Sie haben bevorzugt dieselbe Tiefe und dieselbe Umrisskontur. Die Vielzahl der Strukturelemente kann mehrere Gruppen aufweisen, die untereinander gleichgestaltete Strukturelemente aufweisen. Die Wände der Strukturelemente, die sich von einer Öffnung bis zu einer Bodenfläche erstrecken können senkrecht zur Bezugsebene verlaufen. Sie können aber auch geneigt zur Bezugsebene verlaufen. Es ist insbesondere vorgesehen, dass sich der Querschnitt einer ein Strukturelement ausbildenden Vertiefung in Richtung ihres Bodens vermindert. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn der Substrathalter aus einem beschichteten Material, beispielsweise aus beschichtetem Graphit besteht. In einer Variante der Erfindung kann der Substrathalter aber auch aus SiC gefertigt sein. Die Strukturelemente können durch eine spanende Bearbeitung, beispielsweise Bohren oder Fräsen, erzeugt werden. Sie können aber auch durch eine Laserbearbeitung hergestellt werden. In anderen Ausführungsbeispielen der Erfindung ist vorgesehen, dass die Strukturelemente längliche Elemente, beispielsweise längliche Vertiefungen sind, die sich in einer Umfangsrichtung um ein Zentrum des Substrathalters oder die sich in einer Radialrichtung zum Zentrum des Substrathalters erstrecken. Die Unterseite des Substrathalters kann mehrere, beispielsweise zwei oder drei, um ein Zentrum und insbesondere um eine Zentralzone angeordnete Radialzonen aufweisen. Es ist vorgesehen, dass nur in der Zentralzone oder nur in einer der Radialzonen Strukturelemente angeordnet sind. Es ist insbesondere vorgesehen, dass in den verschiedenen Radialzonen beziehungsweise der Zentralzone unterschiedlich gestaltete Strukturelemente angeordnet sind, wobei insbesondere vorgesehen ist, dass in einer Radialzone beziehungsweise der Zentralzone eine Vielzahl von gleichgestalteten Strukturelementen angeordnet sind. Es kann ferner vorgesehen sein, dass die voneinander verschiedenen Flächendichten der verschiedenen Zonen durch Strukturelemente mit unterschiedlichen Querschnittsflächen erreicht werden. Die verschiedenen Flächendichten können aber auch durch Strukturelemente mit gleichen Querschnittsflächen erreicht werden, wenn deren Abstand voneinander verschieden ist. Die Erfindung umfasst somit auch solche Substrathalter, bei denen die Strukturelemente untereinander gleichgestaltet sind, in voneinander verschiedenen Zonen, aber voneinander verschiedene mittlere Abstände besitzen. Die Erfindung umfasst auch solche Substrathalter, bei denen die Strukturelemente im Wesentlichen mit demselben mittleren Abstand voneinander beabstandet sind, bei denen die Strukturelemente in voneinander verschiedenen Zonen, aber voneinander verschiedene Querschnittsflächen aufweisen. Ferner kann vorgesehen sein, dass die Strukturelemente geradlinige oder gekrümmte, insbesondere S-förmig oder spiralförmig gekrümmte längliche Vertiefungen sind, die sich auch durch das Zentrum erstrecken können und insbesondere durch alle Radialzonen beziehungsweise die Zentralzone hindurch verlaufen. Bei einer Variante der Erfindung ist vorgesehen, dass die insbesondere voneinander beabstandeten Strukturelemente Vertiefungen sind mit einer Weite von etwa 1 mm und einer Tiefe von etwa 100 µm. Es kann ferner vorgesehen sein, dass die Tiefe der Vertiefungen einen Bezug zur Höhe des Spaltes zwischen Unterseite des Substrathalters und Boden der Tasche aufweist, wobei die Vertiefung dem Doppelten bis 5-Fachen der Spalthöhe entspricht. Die Spalthöhe kann etwa 150 µm betragen. Die vertikal zur Bezugsebene gerichtete Erstreckung eines Strukturelementes, beispielsweise dessen Tiefe, kann mindestens dem 5-Fachen der Spalthöhe entsprechen.
Die Erfindung betrifft darüber hinaus ein Verfahren zur Strukturierung der Unterseite eines Substrathalters. Dies erfolgt durch eine insbesondere numerische Simulationsrechnung, bei der der Wärmefluss durch einen Suszeptor und einen vom Suszeptor getragenen Substrathalter berechnet wird. In die sich in einer Ebene erstreckende unstrukturierte Unterseite eines Substrathalters werden bei der Simulation an unterschiedlichen Stellen in variierender Flächendichte virtuelle Strukturelemente, insbesondere Vertiefungen angeordnet und deren Einfluss auf das laterale Temperaturprofil der Substratlagerseite beziehungsweise eines vom Substrathalter gelagerten Substrates ermittelt. Die Lage der virtuellen Strukturelemente und deren Flächendichte werden so lange variiert, bis sich auf der Substratlagerseite beziehungsweise dem Substrat das gewünschte Temperaturprofil eingestellt hat. Die Lage und die Größe der Strukturelemente können aber auch durch Experimente ermittelt werden, indem beispielsweise Ergebnisse eines Beschichtungsprozesses eines Substrates analysiert werden. Die Schichteigenschaft des Substrates kann auf laterale Homogenität der Schichtdicke oder anderer Schichteigenschaften, wie beispielsweise der Schichtzusammensetzung, untersucht werden. Dies kann bei einer Halbleiterschicht optisch durch Bestimmen einer Emissionswellenlänge oder Absorptionswellenlänge erfolgen.
Die Erfindung betrifft darüber hinaus eine Weiterbildung einer Substrathalteranordnung, bei der der Substrathalter in einer vom Suszeptor ausgebildeten Tasche liegt, die einen Boden aufweist, in den eine Gasaustrittsöffnung mündet, durch die ein Spülgas in den Spalt zwischen der Unterseite des Substrathalters und den Boden der Tasche eingespeist wird. Mit dem Spülgas wird ein Gaspolster erzeugt, welches den Substrathalter trägt. Beim Stand der Technik besitzt der Boden spiralförmige, sich um einen Mittelpunkt der einen kreisförmigen Grundriss aufweisenden Tasche sich erstreckende Vertiefungen, in die jeweils eine Gasaustrittsöffnung mündet. Die spiralförmigen Vertiefungen verleihen dem Gaspolster einen Drehimpuls, sodass sich der Substrathalter auf dem Gaspolster dreht. Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, diese spiralförmigen Vertiefungen in der Unterseite des Substrathalters vorzusehen. Der Boden der Tasche kann dann vollständig eben verlaufen. Lediglich in der Mitte oder geringfügig versetzt zur Mitte befindet sich zumindest eine Gasaustrittsöffnung, durch die das Spülgas austritt. Die Unterseite des Substrathalters kann in der Mitte eine zentrale Vertiefung aufweisen, die sich oberhalb der zumindest einen Gasaustrittsöffnung befindet. In diese zentrale Vertiefung strömt das aus der Gasaustrittsöffnung austretende Gas. An die zentrale Vertiefung können sich ein oder mehrere spiralförmige Vertiefungen anschließen. In diese spiralförmigen Vertiefungen strömt das aus den Gasaustrittsöffnungen austretende Gas, um in eine Drehung versetzt zu werden. Ein dabei erzeugter Drehimpuls wird auf den Substrathalter übertragen, sodass er in eine Drehung versetzt wird.
Um zu vermeiden, dass sich die von den spiralförmigen Vertiefungen ausgebildete Struktur das Temperaturprofil auf der Oberseite des Substrathalters beeinflusst, sind im Bereich zwischen den von den Vertiefungen gebildeten Spiralarmen Strukturelemente, beispielsweise in Form einzelner Vertiefungen vorgesehen, die den Einfluss der spiralförmigen Vertiefungen auf das Temperaturprofil kompensieren sollen.
Figurenliste
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand beigefügter Zeichnungen erläutert. Es zeigen:

1 schematisch einen CVD-Reaktor im Schnitt,
2 vergrößert den Bereich II in 1, im Querschnitt einen Substrathalter 3 eines ersten Ausführungsbeispiels,
3 im Querschnitt einen Substrathalter 3 eines zweiten Ausführungsbeispiels,
4 in Blickrichtung auf die Unterseite einen Substrathalter 3 eines dritten Ausführungsbeispiels,
5 in einer Darstellung gemäß 4 ein viertes Ausführungsbeispiel,
6 in einer Darstellung gemäß 4 ein fünftes Ausführungsbeispiel,
7 in einer Darstellung gemäß 4 ein sechstes Ausführungsbeispiel und
8 in einer Darstellung gemäß 4 ein siebtes Ausführungsbeispiel.

Beschreibung der Ausführungsformen
Die in den 2 bis 8 dargestellten Substrathalter 3 haben jeweils eine kreisscheibenförmige Gestalt, besitzen eine Unterseite 11, die sich im Wesentlichen in einer Bezugsebene E erstreckt, und eine der Unterseite 11 gegenüberliegende Oberseite, die eine Substratlagerseite 12 definiert. Die Substrathalter 3 können aus Graphit bestehen. Sie können insbesondere aus beschichtetem Graphit bestehen. Sie können aber auch aus Quarz oder einem keramischen Material bestehen. Sie können beispielsweise aus Siliziumkarbid bestehen. Der Durchmesser der Substrathalter 3 ist wesentlich größer als seine Materialstärke D. Der Durchmesser eines Substrathalters 3 kann dem Durchmesser eines vom Substrathalter 3 getragenen Substrates 10 entsprechen. Typische Substratdurchmesser sind 2 Zoll, 4 Zoll, 6 Zoll, 8 Zoll etc.
Die 1 zeigt die typische Verwendung der in den 2 bis 8 dargestellten Substrathalter 3. Ein CVD-Reaktor, beispielsweise ein MOCVD-Reaktor besitzt ein Reaktorgehäuse 1, in dem sich ein Suszeptor 2 befindet. Der Suszeptor 2 kann von einer Graphitscheibe gebildet sein, die von einem Schaft 8 getragen wird, der um seine Schaftachse drehangetrieben wird. Unterhalb des Suszeptors 2 befindet sich eine Heizeinrichtung 7. Es kann sich um eine RF-Heizung oder um eine Widerstandsheizung handeln. Mit der Heizeinrichtung 7 wird der Suszeptor 2 auf eine Prozesstemperatur aufgeheizt, die im Bereich zwischen 500 und 1500°C liegen kann. Der Suszeptor 2 besitzt auf seiner zu einer Prozesskammer 4 weisenden Seite eine Vielzahl von um das Zentrum Z des Suszeptors 2 angeordnete Taschen 9, die jeweils Lagerplätze für einen Substrathalter 3 ausbilden. Der Substrathalter 3 kann ein zu beschichtendes Substrat 10 tragen. Die Prozesskammer 4 wird nach oben hin durch eine Prozesskammerdecke 5 begrenzt, die aktiv oder passiv gekühlt werden kann. Im Zentrum der Prozesskammer 4 ist ein Gaseinlassorgan 6 vorgesehen, mit dem Prozessgase, beispielsweise Hydride von Elementen der V. Hauptgruppe und metallorganische Verbindungen von Elementen der III. Hauptgruppe zusammen mit einem Trägergas, beispielsweise Wasserstoff, in die Prozesskammer eingespeist werden. Dort zerlegen sich die Prozessgase pyrolytisch derart, dass auf den Substraten 10 eine Schicht, beispielsweise III-V-Schicht, abgeschieden wird. Es können aber auch Prozessgase, die Elemente anderer Hauptgruppen, beispielsweise der IV. Hauptgruppe enthalten, verwendet werden, um andere Schichten, beispielsweise IV-Schichten, abzuscheiden.
Die 2 zeigt, dass in den Boden der Tasche 9 eine Spülgaszuleitung 13 mündet. Die Austrittsöffnung 14 der Spülgaszuleitung 13 ist so angeordnet, dass das aus ihr austretende Gas ein Gaspolster 15 erzeugt, auf dem der Substrathalter 3 schwebt. Die Austrittsöffnung 14 bildet eine Düse aus, durch die ein gerichteter Gasstrahl austritt, der den Substrathalter 3 in eine Drehung versetzt. Die für die Eigenschaften der auf dem Substrat 10 abgeschiedenen Schicht relevante Oberflächentemperatur des Substrates 10 hängt auch von der Höhe des Spaltes 15 ab. Je größer die Spalthöhe des Spaltes 15 ist, desto geringer ist der Wärmefluss durch den Spalt und damit auch die Oberflächentemperatur des Substrates 10. Der Wärmetransport durch den Spalt wird bei hohen Temperaturen durch die Wärmestrahlung und bei niedrigen Temperaturen durch die Wärmeleitung dominiert. Durch Randeffekte kann die Temperatur des Substrates 10 an seinem Rand anders sein, als im Zentrum Z. Die Unterseite 11 des Substrathalters 3 hat deshalb eine den Wärmefluss lokal beeinflussende dreidimensionale Struktur, die erfindungsgemäß von einer Vielzahl von Strukturelementen 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25 ausgebildet ist. Die Strukturelemente bilden bei den Ausführungsbeispielen Vertiefungen. Bei nicht dargestellten Ausführungsbeispielen können sie aber auch Erhöhungen sein. Die die Erhöhungen umgebenen Bereiche können aber auch als Vertiefungen aufgefasst werden. Die Unterseite 11 des Substrathalters 3 bildet eine zusammenhängende Grundfläche, die in einer ebenen Fläche liegt. Diese ebene Fläche bildet eine Bezugsebene E. Die Vertiefungen sind lokale Abweichungen der dreidimensional strukturierten Oberfläche der Unterseite 11 einer sich in der Bezugsebene E erstreckenden Grundfläche.
Das in der 2 dargestellte Ausführungsbeispiel eines Substrathalters 3 zeigt eine Vielzahl von Strukturelementen 19, die als Vertiefungen ausgebildet sind. Ausgehend von der sich in einer Bezugsebene E erstreckenden Unterseite 11 werden die Strukturelemente 19 von Bohrungen oder Einfräsungen ausgebildet. Die Strukturelemente 19 haben Wandungen, die senkrecht zur Bezugsebene verlaufen. Die Strukturelemente 19 haben eine Weite W, die kleiner ist, als ein Fünftel der Materialstärke D des Substrathalters 3, wobei unter Materialstärke D der Abstand zwischen der Unterseite 11 und der dieser gegenüberliegenden Breitseitenfläche 12 und unter der Weite W ein minimaler Abstand zweier sich gegenüberliegender Randabschnitte eines Strukturelemente 19 verstanden wird. Die Strukturelemente 19 haben eine Tiefe T, die kleiner ist, als ein Fünftel der Materialstärke D. Die Strukturelemente 19 haben darüber hinaus einen Abstand voneinander, der größer ist, als die Weite W der Strukturelemente 19. Es ist aber auch vorgesehen, dass der Abstand zweier benachbarter Strukturelemente 19 kleiner ist, als ihre Weite W. Die Strukturelemente 19 können eine nicht dargestellte Länge aufweisen, die größer ist, als die Weite W.
Das in der 3 dargestellte Ausführungsbeispiel eines Substrathalters 3 zeigt ebenfalls eine Vielzahl von Strukturelementen 19, die als Vertiefungen ausgebildet sind. Ausgehend von einer sich in einer Bezugsebene E erstreckenden Unterseite 11 werden die Strukturelemente 19 von Bohrungen oder von Einfräsungen ausgebildet. Die Strukturelemente 19 haben eine Wandung, die schräg zur Bezugsebene E verlaufen. Die Wandung verleiht jedem Strukturelement 19 einen sich mit zunehmender Tiefe verjüngenden Querschnitt. Ansonsten haben die Strukturelemente 19 die oben charakterisierte Weite W, Tiefe T und Abstand voneinander.
Die in den 4 bis 8 dargestellten Ausführungsbeispiele können Querschnitte aufweisen, wie sie die 2 und 3 zeigen.
Die 4 zeigt einen Substrathalter 3, der eine kreisscheibenförmige Gestalt aufweist und eine Unterseite 11, die eine Vielzahl von als Bohrungen mit einem kreisförmigen Querschnitt ausgebildete Strukturelemente 20, 21, 22 aufweist. Die Strukturelemente 20, 21, 22 sind in drei Zonen 16, 17, 18 angeordnet, wobei eine zentrale Zone 18 von zwei Radialzonen 17,16 ringförmig umgeben ist. In jeder Zone 16, 17, 18 sind die Strukturelemente 20, 21, 22 mit verschiedenen Abständen, also mit einer verschiedenen Flächendichte, angeordnet. Die radial äußerste Zone 16 besitzt eine Anordnung von Strukturelementen 20 mit einer geringen Flächendichte. Die mittlere Radialzone 17 besitzt eine Anordnung von Strukturelementen 21 mit einer größeren Flächendichte. Die Zentralzone 18 besitzt eine Anordnung von Strukturelementen 22 mit einer noch größeren Flächendichte.
In einer ersten Variante haben die Strukturelemente 20, 21, 22 denselben Grundriss und im Wesentlichen dieselbe Tiefe T. In einer zweiten Variante haben die Strukturelemente 20 der Zone 16 untereinander die gleiche Gestalt, aber eine andere, als die Strukturelemente 21 der Zone 17, die wiederum untereinander gleichgestaltet sind, und haben die Strukturelemente 22 der Zentralzone 18 eine andere, aber untereinander gleiche Gestalt. Die Strukturelemente 20, 21, 22 können sich insbesondere durch ihren Grundriss beziehungsweise ihre Öffnungsfläche 19' unterscheiden.
Die Strukturelemente 20, 21, 22 sind beim Ausführungsbeispiel regelmäßig angeordnet. Sie können aber auch unregelmäßig angeordnet sein. Wesentlich ist, dass durch die verschiedenen Dichten der Anordnung der Strukturelemente und insbesondere der verschiedenen Flächendichten in den unterschiedlichen Zonen 16,17,18 in den einzelnen Zonen 16,17,18 der Wärmefluss unterschiedlich beeinflusst wird. Damit kann die Substrattemperatur lokal beeinflusst werden. Beim Ausführungsbeispiel wird der Wärmefluss in der Zentralzone 16 gegenüber der mittleren Radialzone 17 vermindert. In der mittleren Radialzone 17 ist der Wärmefluss kleiner als in der radial äußersten Radialzone 16. Die Fläche der Öffnung 19' ist bevorzugt größer, als das 5-Fache des Produktes aus Tiefe T und Länge des Randes der Öffnung 19'.
In einer Variante kann vorgesehen sein, dass die Flächendichte der Strukturelemente 20 in der radial äußersten Zone größer ist, als die Flächendichte in der mittleren Zone 17, welche wiederum größer ist, als die Flächendichte in der zentralen Zone 18. Durch eine derartige Anordnung der Strukturelemente lässt sich die Wirkung eines konvexen Profils des Standes der Technik erreichen.
Das in der 5 dargestellte Ausführungsbeispiel besitzt zwei Zonen, eine zentrale Zone 18 und eine diese umgebende Radialzone 16. Es sind Strukturelemente 26 vorgesehen, die eine S-förmige Gestalt haben. Es handelt sich um S-förmige Nuten, die durch das Zentrum Z der Unterseite 11 hindurchgehen. In der Radialzone 16 sind darüber hinaus zwischen den Strukturelementen 16 Bohrungen 20 vorgesehen.
Die in der 5 dargestellten Strukturelemente 26 bilden spiralförmige Vertiefungen, die von einer zentralen Vertiefung ausgehen. In die zentrale Vertiefung kann ein Spülgas eingespeist werden. Dies erfolgt durch eine Gasaustrittsöffnung, die im Boden einer Tasche eines Suszeptors angeordnet ist, in der der Substrathalter 3 angeordnet ist. Das vom Boden der Tasche her in die spiralförmigen Vertiefungen der Unterseite des Substrathalters 3 eintretende Spülgas verleiht dem auf einem vom Spülgas gebildeten Gaspolster gelagerten Substrathalter 3 eine Drehung. Die zwischen den spiralförmigen Vertiefungen 26 angeordneten lokalen Vertiefungen 20 bilden Strukturelemente, mit denen ein Einfluss der spiralförmigen Vertiefungen 26 auf ein Temperaturprofil auf der Oberseite des Substrathalters 3 kompensiert wird.
Das in der 6 dargestellte Ausführungsbeispiel besitzt zwei Zonen, eine zentrale Zone 18 und eine diese umgebende Radialzone 16, wobei in der zentralen Zone 18 keine Strukturelemente angeordnet sind. In der Radialzone 16 sind sich in Radialrichtung erstreckende Strukturelemente 23 in Form von geradlinig verlaufenden Nuten angeordnet. Die Nuten erstrecken sich speichenförmig.
Das in der 7 dargestellte Ausführungsbeispiel weist zwei Zonen, nämlich eine zentrale Zone 18 und eine diese umgebende radial äußere Zone 16 auf. Es sind vier längliche Nuten 24 vorgesehen, die sich in Radialrichtung durch das Zentrum Z erstrecken. Im Zentrum können sich aber auch drei oder zwei bogenförmige oder geradlinige, längliche Nuten 24 schneiden. Die länglichen Nuten 24 erstrecken sich ebenso wie die länglichen Nuten 26 in dem in der 5 dargestellten Ausführungsbeispiel über zwei Zonen 16, 18. Zwischen den länglichen Nuten 24 sind kürzere Nuten 23 angeordnet, die sich in der radial äußeren Zone 16 erstrecken. Die zwischen den langen Nuten 24 angeordneten Nuten 23 sind beim Ausführungsbeispiel mit den langen Nuten 24 nicht verbunden. Sie können aber mit den langen Nuten 24 auch verbunden sein. Sie können beispielsweise unter Ausbildung eines Winkels quer von den sich in Radialrichtung erstreckenden Nuten 24 abragen oder auf einer Bogenlinie, insbesondere um das Zentrum Z, verlaufen.
Das in der 8 dargestellte Ausführungsbeispiel zeigt Strukturelemente in Form von Ringnuten 25, die sich um das Zentrum Z erstrecken. Die Ringnuten 25 können einen konstanten Abstand zum Zentrum Z aufweisen. Sie können aber auch einen mit dem azimutalen Winkel sich ändernden Abstand zum Zentrum Z aufweisen. In der radial äußeren Zone 16 erstreckt sich eine Ringnut 25. In der zentralen Zone 18 erstrecken sich zwei Ringnuten 25.
Die Ringnuten 25 können voneinander gleich beabstandet oder unterschiedlich beabstandet sein.
Die erfindungsgemäße Substrathalteranordnung ist das Ergebnis einer Simulationsberechnung des Wärmeflusses durch den Suszeptor 2 und den Substrathalter 3. Bei der Simulationsrechnung werden in die sich in einer Ebene erstreckende Unterseite eines Substrathalters 3 virtuelle Vertiefungen eingebracht und deren Lage beziehungsweise Größe so lange variiert, bis sich auf der Substratlagerseite 12 beziehungsweise auf der Oberfläche eines dort gelagerten Substrates 10 ein gewünschtes laterales Temperaturprofil einstellt.
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 Substrathalteranordnung, die dadurch gekennzeichnet ist, dass die Unterseite 11 eine in einer Bezugsebene E liegende Grundfläche aufweist und die Struktur von einer Vielzahl sich in Richtung einer Flächennormalen der Bezugsebene E von der Grundfläche weg erstreckenden Strukturelementen 19 bis 26 gebildet ist.
Eine Substrathalteranordnung, die dadurch gekennzeichnet ist, dass sich die Strukturelemente 19 bis 26 jeweils über eine Teilfläche der Unterseite 11 erstrecken und der Wärmetransport durch die laterale Anordnung der Strukturelemente 19 bis 26 lokal beeinflusst wird und/oder, dass die Teilfläche eines derartigen Strukturelementes zumindest fünf-, zehn-, zwanzig- oder fünfzigmal kleiner ist, als die Gesamtfläche der Unterseite.
Eine Substrathalteranordnung, die dadurch gekennzeichnet ist, dass die Unterseite 11 voneinander verschiedene Zonen 16, 17, 18 ausbildet, wobei im zumindest einer der Zonen 16, 17, 18 Strukturelementen 19 bis 26 angeordnet sind und der in zumindest zwei Zonen 16, 17, 18 verschiedene Wärmetransport durch das Verhältnis der Summe der Teilflächen der in der Zone 16, 17, 18 angeordneten Strukturelemente 19 bis 26 zur Gesamtfläche der Zone 16, 17, 18 definiert ist.
Eine Substrathalteranordnung, die dadurch gekennzeichnet ist, dass die Strukturelemente 19 bis 26 von Bohrungen, gefrästen Ausnehmungen, geradlinigen oder bogenförmigen, sich in Radialrichtung oder Umfangsrichtung erstreckenden Nuten 23, 24 oder anderweitigen Vertiefungen gebildet sind.
Eine Substrathalteranordnung, die dadurch gekennzeichnet ist, dass ein sich in Richtung der Flächennormalen erstreckendes Maß T des Strukturelementes 19 bis 26 kleiner ist, als ein Fünftel der Materialstärke D des Substrathalters 3 und/oder dass die in der Bezugsebene liegende Fläche des Strukturelementes 19, 20, 21, 22 größer ist als das Produkt aus dem sich in Richtung der Flächennormalen erstreckenden Maß T des Strukturelementes 19 bis 26 und dem 5-Fachen der Länge des Randes der Fläche und/oder dass ein sich in Richtung der Flächennormalen erstreckendes Maß T des Strukturelementes 19, 20, 21, 22 mindestens 100 µm und/oder die Weite W der Strukturelemente 19, 20, 21, 22 mindestens 1 mm beträgt.
Eine Substrathalteranordnung, die dadurch gekennzeichnet ist, dass mehrere Strukturelemente 19 bis 26 räumlich voneinander beabstandet sind und/oder dass der Abstand einzelner, voneinander getrennter Strukturelemente 19, 20, 21, 22 größer ist, als eine Weite W der Teilfläche 19' der Strukturelemente 19 bis 26.
Eine Substrathalteranordnung, die dadurch gekennzeichnet ist, dass die Zonen 16, 17, 18 zumindest eine um ein Zentrum Z angeordnete zentrale Zone 18 und ein oder mehrere sich um die zentrale Zone 18 ringförmig erstreckende Ringzonen 17,18 bilden, wobei eine durch das Verhältnis der Summe der Teilflächen zur Gesamtfläche der Zone 16, 17, 18 definierte Flächendichte in den Zonen verschieden ist und/oder, dass die Teilfläche von der Fläche einer einer sich in der Bezugsebene E erstreckenden Öffnung 19' eines als Vertiefung ausgebildeten Strukturelementes 19 bis 26 gebildet ist und/oder dass die zwischen den Strukturelementen 19 bis 26 erstreckenden Flächenabschnitte der Unterseite 11 in der Bezugsebene E liegen und/oder dass die Unterseite 11 eine die Strukturelemente 19 bis 26 umgebende kontinuierliche, in der Bezugsebene E liegende Grundfläche ausbildet.
Eine Substrathalteranordnung, die dadurch gekennzeichnet ist, dass die Vielzahl der Strukturelemente 19 bis 26 zumindest eine Gruppe von Strukturelementen aufweist, die untereinander gleichgestaltet sind und/oder dieselbe Tiefe T und/oder dieselbe Umrisskontur der Öffnung 19' aufweisen und/oder dass die Strukturelemente 19 bis 26 in einer Radialzone 16, 17 in azimutaler Richtung gleichmäßig verteilt angeordnet sind und/oder dass das Verhältnis der Summe der Teilflächen einer in einer Zone 16, 17, 18 angeordneten Strukturelemente 19 bis 26 zur Gesamtfläche der Zone 16, 17, 18 maximal 0,5 beträgt.
Eine Substrathalteranordnung, die dadurch gekennzeichnet ist, dass der Lagerplatz 9 von einer Tasche in einer Breitseitenfläche des Suszeptors 2 ausgebildet ist, wobei in den Boden der Tasche eine Spülgasleitung 13 zur Erzeugung eines den Substrathalter 3 tragenden Gaspolsters 15 mündet und/oder dass die Tasche eine im Wesentlichen ebenen Boden aufweist und die Unterseite 11 des Substrathalters 3 eine Vielzahl von einer zentralen Vertiefung sich in Radialauswärtsrichtung erstreckende spiralförmig verlaufende Vertiefungen 26 aufweist, wobei zwischen den spiralförmig verlaufenden Vertiefungen 26 Strukturelemente 20 angeordnet sind.
Eine Vorrichtung, die dadurch gekennzeichnet ist, dass die vom Suszeptor 2 und dem Substrathalter 3 ausgebildete Substrathalteranordnung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche ausgebildet ist.
Ein Substrathalter, der dadurch gekennzeichnet ist, dass die Struktur eine Vielzahl von Strukturelementen 19 bis 26 gemäß einem der Ansprüche 2 bis 8 aufweist.
Ein Verfahren, das dadurch gekennzeichnet ist, dass die Lage und die Anzahl von Strukturelementen 19 bis 26 so lange variiert wird, bis ein gewünschtes laterales Temperaturprofil erreicht 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: Suszeptor
3: Substrathalter
4: Prozesskammer
5: Prozesskammerdecke
6: Gaseinlassorgan
7: Heizeinrichtung
8: Schaft
9: Lagerplatz, Tasche
10: Substrat
11: Unterseite
12: Substratlagerseite
13: Spülgaszuleitung
14: Austrittsöffnung
15: Gaspolster
16: Radialzone
17: Radialzone
18: Zentralzone
19: Strukturelement
19': Öffnung
19": Bodenfläche
20: Bohrung
21: Bohrung
22: Bohrung
23: Nut
24: Nut
25: Ringnut
26: S-förmige Nut
E: Bezugsebene
T: Tiefe des Strukturelementes
D: Materialstärke des Substrathalters
W: Weite der Öffnung des Strukturelementes

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.
Zitierte Patentliteratur

DE 102009044276 A1 [0004]
DE 102016115614 A1 [0005]
DE 102006018514 A1 [0006]

Claims

Substrathalteranordnung mit einem Suszeptor (2) und mindestens einem auf einem Lagerplatz (9) des Suszeptors (2) gelagerten Substrathalter (3), der eine zum Suszeptor (2) weisende Unterseite (11) und eine davon wegweisende Substratlagerseite (12) aufweist, wobei die Unterseite (11) zur lokal verschiedenen Beeinflussung eines bei einem Temperaturunterschied zwischen Suszeptor (2) und Substratlagerseite (12) erfolgenden Wärmetransports eine Struktur aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Unterseite (11) eine in einer Bezugsebene (E) liegende Grundfläche aufweist und die Struktur von einer Vielzahl sich in Richtung einer Flächennormalen der Bezugsebene (E) von der Grundfläche weg erstreckenden Strukturelementen (19 bis 26) gebildet ist.
Substrathalteranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Strukturelemente (19 bis 26) jeweils über eine Teilfläche der Unterseite (11) erstrecken und der Wärmetransport durch die laterale Anordnung der Strukturelemente (19 bis 26) lokal beeinflusst wird und/oder, dass die Teilfläche eines derartigen Strukturelementes zumindest fünf-, zehn-, zwanzig- oder fünfzigmal kleiner ist, als die Gesamtfläche der Unterseite.
Substrathalteranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Unterseite (11) voneinander verschiedene Zonen (16, 17, 18) ausbildet, wobei im zumindest einer der Zonen (16, 17, 18) Strukturelementen (19 bis 26) angeordnet sind und der in zumindest zwei Zonen (16, 17, 18) verschiedene Wärmetransport durch das Verhältnis der Summe der Teilflächen der in der Zone (16, 17, 18) angeordneten Strukturelemente (19 bis 26) zur Gesamtfläche der Zone (16, 17, 18) definiert ist.
Substrathalteranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Strukturelemente (19 bis 26) von Bohrungen, gefrästen Ausnehmungen, geradlinigen oder bogenförmigen, sich in Radialrichtung oder Umfangsrichtung erstreckenden Nuten (23, 24) oder anderweitigen Vertiefungen gebildet sind.
Substrathalteranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein sich in Richtung der Flächennormalen erstreckendes Maß (T) des Strukturelementes (19 bis 26) kleiner ist, als ein Fünftel der Materialstärke (D) des Substrathalters (3) und/oder dass die in der Bezugsebene liegende Fläche des Strukturelementes (19, 20, 21, 22) größer ist als das Produkt aus dem sich in Richtung der Flächennormalen erstreckenden Maß (T) des Strukturelementes (19 bis 26) und dem 5-Fachen der Länge des Randes der Fläche und/oder dass ein sich in Richtung der Flächennormalen erstreckendes Maß (T) des Strukturelementes (19, 20, 21, 22) mindestens 100 µm und/oder die Weite (W) der Strukturelemente (19, 20, 21, 22) mindestens 1 mm beträgt.
Substrathalteranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Strukturelemente (19 bis 26) räumlich voneinander beabstandet sind und/oder dass der Abstand einzelner, voneinander getrennter Strukturelemente (19, 20, 21, 22) größer ist, als eine Weite (W) der Teilfläche (19') der Strukturelemente (19 bis 26).
Substrathalteranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zonen (16, 17, 18) zumindest eine um ein Zentrum (Z) angeordnete zentrale Zone (18) und ein oder mehrere sich um die zentrale Zone (18) ringförmig erstreckende Ringzonen (17,18) bilden, wobei eine durch das Verhältnis der Summe der Teilflächen zur Gesamtfläche der Zone (16, 17, 18) definierte Flächendichte in den Zonen verschieden ist und/ oder, dass die Teilfläche von der Fläche einer einer sich in der Bezugsebene (E) erstreckenden Öffnung (19') eines als Vertiefung ausgebildeten Strukturelementes (19 bis 26) gebildet ist und/oder dass die zwischen den Strukturelementen (19 bis 26) erstreckenden Flächenabschnitte der Unterseite (11) in der Bezugsebene (E) liegen und/oder dass die Unterseite (11) eine die Strukturelemente (19 bis 26) umgebende kontinuierliche, in der Bezugsebene (E) liegende Grundfläche ausbildet.
Substrathalteranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vielzahl der Strukturelemente (19 bis 26) zumindest eine Gruppe von Strukturelementen aufweist, die untereinander gleichgestaltet sind und/oder dieselbe Tiefe (T) und/oder dieselbe Umrisskontur der Öffnung (19') aufweisen und/oder dass die Strukturelemente (19 bis 26) in einer Radialzone (16, 17) in azimutaler Richtung gleichmäßig verteilt angeordnet sind und/oder dass das Verhältnis der Summe der Teilflächen der in einer Zone (16, 17, 18) angeordneten Strukturelemente (19 bis 26) zur Gesamtfläche der Zone (16, 17, 18) maximal 0,5 beträgt.
Substrathalteranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Lagerplatz (9) von einer Tasche in einer Breitseitenfläche des Suszeptors (2) ausgebildet ist, wobei in den Boden der Tasche eine Spülgasleitung (13) zur Erzeugung eines den Substrathalter (3) tragenden Gaspolsters (15) mündet und/oder dass die Tasche eine im Wesentlichen ebenen Boden aufweist und die Unterseite (11) des Substrathalters (3) eine Vielzahl von einer zentralen Vertiefung sich in Radialauswärtsrichtung erstreckende spiralförmig verlaufende Vertiefungen (26) aufweist, wobei zwischen den spiralförmig verlaufenden Vertiefungen (26) Strukturelemente (20) angeordnet sind.
Vorrichtung zum Abscheiden von Schichten auf einem Substrat (10), mit einem in einem Reaktorgehäuse (1) angeordneten Suszeptor (2), einer den Suszeptor (2) auf eine Prozesstemperatur aufheizenden Heizeinrichtung (7), einer zwischen dem Suszeptor (2) und einer Prozesskammerdecke (5) angeordneten Prozesskammer (4), einem in die Prozesskammer (4) mündenden Gaseinlassorgan (6) und zumindest einem auf einem Lagerplatz (9) des Suszeptors (2) gelagerten Substrathalter (3), dadurch gekennzeichnet, dass die vom Suszeptor (2) und dem Substrathalter (3) ausgebildete Substrathalteranordnung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche ausgebildet ist.
Substrathalter (3) zur Verwendung in einer Vorrichtung gemäß Anspruch 9, aufweisend einen kreisscheibenförmigen Körper mit einer ersten, eine Substratlagerseite (12) ausbildenden Breitseitenfläche und mit einer dieser gegenüberliegenden, sich in einer Bezugsebene (E) erstreckenden, eine Unterseite (11) ausbildenden zweiten Breitseitenfläche, die zur lokalen Beeinflussung eines Wärmetransportes von der Unterseite (11) zur Substratlagerseite (12) eine von einer Bezugsebene (E) abweichende Struktur aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Struktur eine Vielzahl von Strukturelementen (19 bis 26) gemäß einem der Ansprüche 2 bis 8 aufweist.
Verfahren zur Optimierung einer Struktur einer Unterseite (11) eines Substrathalters für eine Substrathalteranordnung oder Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem in einer Simulationsrechnung der Einfluss eines Wärmeflusses vom Substrathalter (2) zur Substratlagerseite (12) auf das laterale Temperaturprofil der Substratlagerseite (12) oder eines darauf aufliegenden Substrates (10) berechnet wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Lage und die Anzahl von Strukturelementen (19 bis 26) so lange variiert wird, bis ein gewünschtes laterales Temperaturprofil erreicht ist.
Substrathalteranordnung oder Vorrichtung oder Substrathalter, gekennzeichnet durch eines oder mehrere der kennzeichnenden Merkmale eines der vorhergehenden Ansprüche.