DE102020122198A1 - Substrate holder for a CVD reactor - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Substrathalter mit einem mit seiner Unterseite (5) zum Boden (7) einer Tasche (6) eine Suszeptors (1) weisenden kreisscheibenförmigen Unterteil (4), auf dem ein Oberteil (9) aufliegt, und mit einem auf einer von einer Stufe (14) gebildeten Tragfläche (13) aufliegenden Tragring (15), der einen das Unterteil (4) in Radialauswärtsrichtung überragenden Randabschnitt (18) aufweist. Erfindungsgemäß liegt der Tragring (15) auf einer vom Oberteil (9) ausgebildeten Stufe (14). Ferner ist vorgesehen, dass sich zumindest bereichsweise zwischen der Oberseite (8) des Unterteils (4) und der Unterseite (10) des Oberteils (9) ein Spalt (11) erstreckt.The invention relates to a substrate holder with a lower part (4) in the shape of a circular disk, pointing with its underside (5) to the bottom (7) of a pocket (6) of a susceptor (1), on which an upper part (9) rests, and with a a support ring (15) resting on a support surface (13) formed in a step (14) and having an edge section (18) projecting beyond the lower part (4) in the radially outward direction. According to the invention, the support ring (15) lies on a step (14) formed by the upper part (9). It is also provided that a gap (11) extends at least in regions between the upper side (8) of the lower part (4) and the lower side (10) of the upper part (9).

Description

Gebiet der Technikfield of technology

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Verwendung als in einer Tasche eines in einem CVD-Reaktor angeordneten Suszeptors auf einem Gaspolster gelagerten Substrathalter mit einem bei seiner bestimmungsgemäßen Verwendung mit seiner Unterseite zum Boden der Tasche weisenden kreisscheibenförmigen Unterteil, auf dem ein Oberteil aufliegt, und mit einem auf einer von einer Stufe gebildeten Tragfläche aufliegenden Tragring, der einen das Unterteil in Radialauswärtsrichtung überragenden Randabschnitt aufweist.The invention relates to a device for use as a substrate holder mounted on a gas cushion in a pocket of a susceptor arranged in a CVD reactor, with a circular disc-shaped lower part pointing to the bottom of the pocket with its underside when used as intended, on which an upper part rests, and with a resting on a support surface formed by a step, the support ring having an edge section projecting beyond the lower part in the radially outward direction.

Die Erfindung betrifft darüber hinaus auch eine Vorrichtung zum thermischen Behandeln eines Halbleitersubstrates in Form eines CVD-Reaktors mit einem in einem Gehäuse des CVD-Reaktors angeordneten, von einer unterhalb seiner angeordneten Heizeinrichtung beheizbaren, ein oder mehrere Taschen aufweisenden Suszeptor, wobei bevorzugt in jeder der ein oder mehreren Taschen ein Substrathalter angeordnet ist, der ein mit seiner Unterseite zum Boden der Tasche weisendes kreisförmiges Unterteil aufweist, auf dem ein Oberteil aufliegt, und der einen auf einer von einer Stufe gebildeten Tragfläche aufliegenden Tragring aufweist, der einen das Unterteil in Radialauswärtsrichtung überragenden Randabschnitt aufweist.The invention also relates to a device for the thermal treatment of a semiconductor substrate in the form of a CVD reactor with a susceptor which is arranged in a housing of the CVD reactor, can be heated by a heating device arranged underneath it and has one or more pockets, with preferably in each of the a substrate holder is arranged in one or more pockets, which has a circular lower part with its underside pointing towards the bottom of the pocket, on which an upper part rests, and which has a support ring resting on a supporting surface formed by a step, which protrudes beyond the lower part in the radially outward direction Has edge portion.

Stand der TechnikState of the art

Die DE 10 2013 012 082 A1 beschreibt einen CVD-Reaktor mit einem Reaktorgehäuse, in dem ein im Wesentlichen kreisscheibenförmiger Suszeptor angeordnet ist. Unterhalb des Suszeptors befindet sich eine Heizeinrichtung, mit der der Suszeptor auf eine Prozesstemperatur bringbar ist. Der Suszeptor weist ein oder mehrere Taschen auf, in denen jeweils ein Substrathalter angeordnet ist. In die Taschen münden Gasleitungen, die unterhalb des Substrathalters ein Gaspolster erzeugen, welches den Substrathalter lagert und in eine Drehung um seine eigene Achse versetzen kann. Der Substrathalter besitzt ein kreisscheibenförmiges Unterteil. Auf dem Unterteil liegt ein ebenfalls kreisscheibenförmiges Oberteil. Das Oberteil wird von einem Tragring umgeben, der auf einer Stufe liegt, die vom Unterteil ausgebildet wird.the DE 10 2013 012 082 A1 describes a CVD reactor with a reactor housing in which a susceptor that is essentially in the form of a circular disk is arranged. Below the susceptor is a heating device with which the susceptor can be brought to a process temperature. The susceptor has one or more pockets, in each of which a substrate holder is arranged. Gas lines open into the pockets, which produce a gas cushion underneath the substrate holder, which supports the substrate holder and can cause it to rotate about its own axis. The substrate holder has a circular disc-shaped lower part. On top of the lower part there is also an upper part in the shape of a circular disc. The upper part is surrounded by a support ring which lies on a step formed by the lower part.

Die DE 10 2017101 648 A1 beschreibt einen ähnlichen CVD-Reaktor. Hier wird eine Stufe, auf der ein Tragring aufliegt von einem einteiligen Substrathalter ausgebildet. Der Tragring besteht aus mehreren übereinander angeordnet kreisringförmigen Körpern.the DE 10 2017101 648 A1 describes a similar CVD reactor. Here, a step on which a support ring rests is formed by a one-piece substrate holder. The support ring consists of several circular bodies arranged one above the other.

Die DE 10 2020 105 753 A1 und die DE 10 2006 018 514 A1 beschreiben einen Substrathalter für einen CVD-Reaktor, dessen Unterseite profiliert ist.the DE 10 2020 105 753 A1 and the DE 10 2006 018 514 A1 describe a substrate holder for a CVD reactor, the underside of which is profiled.

Bei einem gattungsgemäßen CVD-Reaktor, wie er in den zuvor genannten Schriften beschrieben wird, wird ein Suszeptor von einer Heizeinrichtung beheizt. Hierbei fließt von der Heizeinrichtung erzeugte Wärme in den Suszeptor, vom Boden der auf der Oberseite des Suszeptors angeordneten Tasche durch einen Gasspalt zum Substrathalter. Die Wärme fließt vom Substrathalter in das Substrat und von dort durch die Prozesskammer hindurch zur Prozesskammerdecke. Abhängig von der Wärmeleiteigenschaft des Mediums und den Abständen von Festkörpern, durch die die Wärme geleitet wird, findet der Wärmetransport strahlungsdominiert oder wärmeleitungsdominiert statt. Die Oberflächentemperatur des Substrates, auf dem in ein oder mehreren Beschichtungsschritten eine Schicht abgeschieden werden soll, muss reproduzierbar und mit einer geringen lateralen Abweichung eingestellt werden. Beim Stand der Technik ist es bekannt, Oberflächen zu strukturieren, damit die Oberflächentemperatur der Substrate möglichst einheitlich ist. Der Substrathalter besitzt ferner einen Tragring, der eine Auflagefläche aufweist, auf der sich ein Rand des Substrates abstützen kann. Der Tragring besitzt einen radial äußeren Bereich, der über das Unterteil des Substrathalters ragt und der von zwei Fingern eines Roboterarms untergriffen werden kann, um das Substrat samt Tragring zu transportieren, wenn die Prozesskammer des CVD-Reaktors beladen oder entladen werden soll. Der Tragring hat auch einen Einfluss auf das laterale Temperaturprofil des Substrates.In a generic CVD reactor, as is described in the documents mentioned above, a susceptor is heated by a heating device. In this case, heat generated by the heating device flows into the susceptor, from the bottom of the pocket arranged on the upper side of the susceptor through a gas gap to the substrate holder. The heat flows from the substrate holder into the substrate and from there through the process chamber to the process chamber ceiling. Depending on the thermal conductivity of the medium and the distances between solid bodies through which the heat is conducted, the heat transport takes place in a radiation-dominated or conduction-dominated manner. The surface temperature of the substrate on which a layer is to be deposited in one or more coating steps must be set in a reproducible manner and with a small lateral deviation. It is known in the prior art to structure surfaces so that the surface temperature of the substrates is as uniform as possible. The substrate holder also has a support ring which has a support surface on which an edge of the substrate can be supported. The support ring has a radially outer area that protrudes over the lower part of the substrate holder and which can be reached under by two fingers of a robot arm in order to transport the substrate together with the support ring when the process chamber of the CVD reactor is to be loaded or unloaded. The support ring also has an influence on the lateral temperature profile of the substrate.

Zusammenfassung der ErfindungSummary of the Invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, alternative Mittel anzugeben, mit denen der Wärmetransport vom Suszeptor zum Substrat beeinflussbar ist.The invention is based on the object of specifying alternative means with which the heat transport from the susceptor to the substrate can be influenced.

Gelöst wird die Aufgabe durch die in den nebengeordneten Ansprüchen angegebene Erfindung. Die Unteransprüche stellen nicht nur vorteilhafte Weiterbildungen der dort angegebenen Erfindung, sondern auch eigenständige Lösungen der Aufgabe dar. Zunächst und im Wesentlichen wird vorgeschlagen, dass die Stufe, die die Tragfläche ausbildet, auf der der Tragring aufliegt, vom Oberteil ausgebildet ist. In einer Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass in einem Bereich zwischen einer Oberseite des Unterteils und einer Unterseite des Oberteils ein Wärmebeeinflussungselement angeordnet ist. Dieses Wärmebeeinflussungselement kann lokal den Wärmefluss vom Unterteil zum Oberteil beeinflussen. In einigen Ausführungen der Erfindung wird das Wärmebeeinflussungselement als Spalt ausgebildet. In diesem Spalt befindet sich während eines Abscheideprozesses Gas. Je nach Eigenschaft des Gases kann der Wärmetransport durch den Spalt Wärmeleitung oder Wärmestrahlung sein. Bei dem Gas kann es sich um dasselbe Gas handeln, mit dem der Substrathalter umgeben ist, also beispielsweise das Gas, das aus in dem Boden der Tasche angeordneten Gasaustrittsöffnungen heraustritt. Es kann durch gesonderte Kanäle in den Spalt hinein und bei einem Druckwechsel auch aus dem Spalt heraus strömen. Bei anderen Ausführungsbeispielen kann ebenfalls vorgesehen sein, dass zumindest ein Bereich der Oberseite des Unterteils von einem Bereich der Unterseite des Oberteils beabstandet ist und dass in diesem Abstandsraum ein körperliches Wärmebeeinflussungselement angeordnet ist. Das Wärmebeeinflussungselement kann ein Isolierkörper sein. Zur Erzeugung des Spaltes kann sich zwischen Oberteil und Unterteil zumindest ein Distanzelement erstrecken. Das zumindest eine Distanzelement kann von ein oder mehreren separaten Körpern ausgebildet sein. Es kann aber auch vorgesehen sein, dass das Distanzelement materialeinheitlicher Bestandteil des Oberteils und/ oder des Unterteils ist. Es kann vorgesehen sein, dass das Distanzelement unterhalb der Stufe angeordnet ist. Das ein oder mehrere Distanzelement kann sich in einer ringförmigen Anordnung unterhalb der Stufe erstrecken. Es kann ferner vorgesehen sein, dass das mindestens eine Distanzelement im Bereich der Mitte des Unterteils oder Oberteils angeordnet ist. Es kann ferner vorgesehen sein, dass das Distanzelement im Bereich des radial äußeren Randes von Oberteil und Unterteil angeordnet ist. Um den Spalt zu erzeugen oder um eine Kammer zu erzeugen, in die ein Isolierkörper eingelegt werden kann, kann eine ebene Oberfläche eines Rohlings eines Unterteils oder Oberteils mit spanabhebenden Werkzeugen bearbeitet werden, beispielsweise kann zur Erzeugung des Spaltes oder der Kammer in die Oberfläche des Rohlings eine Vertiefung eingefräst werden. Das Oberteil und das Unterteil können jeweils kreisscheibenförmige Körper sein, wobei auch vorgesehen sein kann, das Oberteil und Unterteil identische Durchmesser aufweisen. In Ausführungen der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der Spalt oder das Wärmebeeinflussungselement über seine gesamte Erstreckungsfläche eine gleichbleibende Spalthöhe bzw. Materialstärke aufweist. In anderen Ausführungen der Erfindung kann vorgesehen sein, dass sich die Spalthöhe bzw. die Materialstärke in Radialrichtung ändert. Die Spalthöhe kann auch bei jedem Radialabstand vom Zentrum in Umfangsrichtung gleich bleiben. Der Spalt bzw. das Wärmeflussbeeinflussungselement kann rotationssymmetrisch gestaltet sein. Es kann weiterhin vorgesehen sein, dass die Oberseite des Unterteils oder dass die Unterseite des Oberteils zumindest im Bereich des Spaltes in einer Ebene verläuft. Es kann aber auch vorgesehen sein, dass die Oberseite des Unterteils oder die Unterseite des Oberteils ein Profil aufweist. Das Profil kann wellenförmig, konusförmig, linear oder nicht linear verlaufen. Die Wärmeflussbeeinflussungselemente können aber auch von einzelnen Vertiefungen entweder in der Unterseite des Oberteils oder in der Oberseite des Unterteils gebildet sein. Die Vertiefungen können gleichmäßig über die Unterseite bzw. Oberseite verteilt sein. In Ausgestaltungen der Erfindung, bei denen sich zwischen Unterteil und Oberteil ein Hohlraum ausbildet, der vom Spalt oder den Vertiefungen gebildet sein kann, ist ferner vorgesehen, dass der mindestens eine Hohlraum über mindestens einen Kanal mit der Umgebung des Substrathalters verbunden ist. Durch diesen Kanal kann bei einer Druckänderung innerhalb des Gehäuses des CVD-Reaktors Gas in den Hohlraum oder aus dem Hohlraum strömen. Der Kanal kann als Bohrung in einem von einem Ringsteg gebildeten Distanzelement gebildet sein. Es ist auch möglich, den Kanal als Radialnut in einem Distanzelement zu gestalten. Ferner kann vorgesehen sein, dass der Kanal ein Zwischenraum zwischen zwei voneinander getrennten Distanzelementen ist. Die Spalthöhe, die durch den Abstand der Oberseite des Unterteils und der Unterseite des Oberteils außerhalb des mindestens einen Distanzelementes definiert ist, mindestens 10 µm beträgt und/oder und maximal 600 µm, 1.000 µm oder 2.000 µm und besonders bevorzugt in einem Bereich zwischen 250 µm und 500 µm liegt. Das Oberteil und/ oder dass Unterteil kann aus Graphit bestehen. Es ist insbesondere vorgesehen, dass das Unterteil und/oder das Oberteil aus einem beschichteten Graphit, insbesondere CVD-SiC / SiC besteht. Wird das Wärmeflussbeeinflussungselement von einem Körper ausgebildet, so kann vorgesehen sein, dass das Material des Wärmebeeinflussungselements eine andere spezifische Wärmeleitfähigkeit aufweist, wie das Oberteil oder das Unterteil. Es kann insbesondere vorgesehen sein, dass die Wärmeleitfähigkeit des Materials des Wärmeflussbeeinflussungselements geringer ist, als die Wärmeleitfähigkeit des Oberteils oder des Unterteils. Der Isolierkörper kann aus Quarz bestehen. Der Isolierkörper kann die Funktion des Distanzelementes ausüben. Es kann ferner vorgesehen sein, dass zur Drehlagerung des Substrathalters ein Lagerzapfen vorgesehen ist. Dieser Lagerzapfen kann in einer Lageröffnung der Tasche und in einer Zentrieröffnung des Substrathalters stecken. Der Lagerzapfen bildet einen Zentrierstift aus, um den sich der Substrathalter drehen kann, wenn er auf dem Gaspolster aufliegt, welches aus von im Boden der Tasche angeordneten Düsen austretendes Gas gebildet wird. Der Lagerzapfen kann durch das Unterteil hindurchragen und in eine Zentrieröffnung des Oberteils eingreifen.The object is achieved by the invention specified in the independent claims. The subclaims not only represent advantageous developments of the invention specified there, but also independent solutions to the problem. First and foremost, it is proposed that the step that forms the supporting surface on which the supporting ring rests is formed by the upper part. In a development of the invention, it is proposed that a heat influencing element be arranged in a region between an upper side of the lower part and an underside of the upper part. This heat influencing element can locally influence the flow of heat from the lower part to the upper part. In some embodiments of the invention, the heat affecting element designed as a gap. Gas is present in this gap during a deposition process. Depending on the properties of the gas, the heat transport through the gap can be thermal conduction or thermal radiation. The gas can be the same gas with which the substrate holder is surrounded, ie for example the gas which emerges from gas outlet openings arranged in the bottom of the pocket. It can flow through separate channels into the gap and, in the event of a pressure change, also out of the gap. In other exemplary embodiments it can also be provided that at least one area of the upper side of the lower part is spaced apart from an area of the underside of the upper part and that a physical heat influencing element is arranged in this space. The heat influencing element can be an insulating body. At least one spacer element can extend between the upper part and the lower part to produce the gap. The at least one spacer element can be formed from one or more separate bodies. However, it can also be provided that the spacer element is a component of the same material as the upper part and/or the lower part. Provision can be made for the spacer element to be arranged below the step. The one or more spacer elements may extend in an annular array below the step. Provision can also be made for the at least one spacer element to be arranged in the area of the center of the lower part or upper part. Provision can also be made for the spacer element to be arranged in the area of the radially outer edge of the upper part and lower part. In order to create the gap or to create a chamber into which an insulating body can be inserted, a flat surface of a blank of a lower part or upper part can be machined with cutting tools, for example to create the gap or the chamber in the surface of the blank a recess to be milled. The upper part and the lower part can each be bodies in the shape of a circular disk, it also being possible for the upper part and the lower part to have identical diameters. In embodiments of the invention it can be provided that the gap or the heat influencing element has a constant gap height or material thickness over its entire extension area. In other embodiments of the invention it can be provided that the gap height or the material thickness changes in the radial direction. The gap height can also remain the same at any radial distance from the center in the circumferential direction. The gap or the heat flow influencing element can be designed to be rotationally symmetrical. Provision can furthermore be made for the upper side of the lower part or the underside of the upper part to run in one plane at least in the region of the gap. However, it can also be provided that the upper side of the lower part or the lower side of the upper part has a profile. The profile can be wavy, conical, linear or non-linear. However, the heat flow influencing elements can also be formed by individual depressions either in the underside of the upper part or in the upper side of the lower part. The indentations can be evenly distributed over the bottom or top. In configurations of the invention in which a cavity is formed between the lower part and the upper part, which can be formed by the gap or the indentations, it is also provided that the at least one cavity is connected to the environment of the substrate holder via at least one channel. Gas can flow through this channel into the cavity or out of the cavity in the event of a pressure change within the housing of the CVD reactor. The channel can be formed as a bore in a spacer element formed by an annular web. It is also possible to design the channel as a radial groove in a spacer element. Furthermore, it can be provided that the channel is an intermediate space between two separate spacer elements. The gap height, which is defined by the distance between the upper side of the lower part and the lower side of the upper part outside the at least one spacer element, is at least 10 μm and/or and at most 600 μm, 1,000 μm or 2,000 μm and particularly preferably in a range between 250 μm and 500 µm. The upper part and/or the lower part can be made of graphite. In particular, it is provided that the lower part and/or the upper part consists of a coated graphite, in particular CVD-SiC/SiC. If the heat flow influencing element is formed by a body, it can be provided that the material of the heat influencing element has a different specific thermal conductivity than the upper part or the lower part. In particular, it can be provided that the thermal conductivity of the material of the heat flow influencing element is lower than the thermal conductivity of the upper part or the lower part. The insulating body can be made of quartz. The insulator can perform the function of the spacer element. It can also be provided that a bearing journal is provided for the rotary mounting of the substrate holder. This bearing pin can be inserted in a bearing opening in the pocket and in a centering opening in the substrate holder. The bearing journal forms a centering pin about which the substrate holder can rotate when it rests on the gas cushion, which is formed from gas escaping from nozzles arranged in the bottom of the pocket. The bearing pin can protrude through the lower part and engage in a centering opening in the upper part.

Figurenlistecharacter list

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand beigefügter Zeichnungen erläutert. Es zeigen:

  • 1 eine Draufsicht auf einen Suszeptor eines erfindungsgemäßen CVD-Reaktors,
  • 2 einen Schnitt gemäß der Linie II-II in 1,
  • 3 vergrößert den Ausschnitt III in 2 eines ersten Ausführungsbeispiels,
  • 4 eine Darstellung gemäß 3 eines zweiten Ausführungsbeispiels,
  • 5 eine Darstellung gemäß 2 eines dritten Ausführungsbeispiels,
  • 6 eine Darstellung gemäß 2 eines vierten Ausführungsbeispiels,
  • 7 eine Darstellung gemäß 2 eines fünften Ausführungsbeispiels,
  • 8 eine Seitenansicht auf einem Substrathalter 2 eines sechsten Ausführungsbeispiels,
  • 9 den Schnitt gemäß der Linie IX-IX in 8,
  • 10 eine Draufsicht gemäß Pfeil X auf den in 8 dargestellten Substrathalter,
  • 11 eine Darstellung gemäß 2 eines siebten Ausführungsbeispiels,
  • 12 eine Darstellung gemäß 2 eines achten Ausführungsbeispiels,
  • 13 eine Darstellung gemäß 2 eines neunten Ausführungsbeispiels und
  • 14 eine Unteransicht auf die Unterseite 10 des Oberteiles 9 des neunten Ausführungsbeispiels.
  • 15 eine Darstellung gemäß 2 eines zehnten Ausführungsbeispiels,
  • 16 eine Darstellung gemäß 2 eines elften Ausführungsbeispiels
Exemplary embodiments of the invention are explained below with reference to the accompanying drawings. Show it:
  • 1 a plan view of a susceptor of a CVD reactor according to the invention,
  • 2 a cut according to the line II-II in 1 ,
  • 3 enlarges the section III in 2 a first embodiment,
  • 4 a representation according to 3 a second embodiment,
  • 5 a representation according to 2 a third embodiment,
  • 6 a representation according to 2 a fourth embodiment,
  • 7 a representation according to 2 a fifth embodiment,
  • 8th a side view of a substrate holder 2 of a sixth embodiment,
  • 9 the cut according to the line IX-IX in 8th ,
  • 10 a plan view according to arrow X of the in 8th illustrated substrate holder,
  • 11 a representation according to 2 a seventh embodiment,
  • 12 a representation according to 2 an eighth embodiment,
  • 13 a representation according to 2 a ninth embodiment and
  • 14 a bottom view of the underside 10 of the upper part 9 of the ninth embodiment.
  • 15 a representation according to 2 a tenth embodiment,
  • 16 a representation according to 2 an eleventh embodiment

Beschreibung der AusführungsformenDescription of the embodiments

Ein erfindungsgemäßer CVD-Reaktor besitzt ein gasförmiges Gehäuse, in dem sich eine Prozesskammer befindet. Der Boden der Prozesskammer wird von einem Suszeptor 1 ausgebildet, wie er in der 1 in der Draufsicht dargestellt ist. Der Suszeptor 1 besteht aus Graphit, insbesondere einem beschichteten Graphit und ist oberhalb einer Heizeinrichtung 31 angeordnet. Die Heizeinrichtung kann eine Spule sein, die ein elektromagnetisches Wechselfeld erzeugt, das den Suszeptor durch darin induzierte Wirbelströme beheizt. Die Heizeinrichtung kann aber auch Strahlungswärme erzeugen, mit der der Suszeptor 1 beheizt wird.A CVD reactor according to the invention has a gaseous housing in which a process chamber is located. The bottom of the process chamber is formed by a susceptor 1, as shown in FIG 1 shown in plan view. The susceptor 1 consists of graphite, in particular a coated graphite, and is arranged above a heating device 31 . The heating device can be a coil that generates an electromagnetic alternating field that heats the susceptor by eddy currents induced therein. However, the heating device can also generate radiant heat, with which the susceptor 1 is heated.

Nach oben hin wird die Prozesskammer von einer Prozesskammerdecke 32 begrenzt. Es ist ein in den Zeichnungen nicht dargestelltes Gaseinlassorgan vorgesehen, mit dem ein Prozessgas in die Prozesskammer eingespeist wird. Innerhalb der Prozesskammer angeordnete Substrate 3 werden mithilfe der Heizeinrichtung 31 auf eine Temperatur von beispielsweise 600 bis 1400 °C aufgeheizt, sodass in der Gasphase oberhalb des Substrates 3 und auf der Oberfläche des Substrates 3 chemische Reaktionen stattfinden, bei denen sich der gasförmige Ausgangsstoff zerlegt in Atome, die insbesondere unter Ausbildung einer einkristallinen Schicht auf der Oberfläche des Substrates anhaften. Die Prozesskammerdecke 32 bildet eine Wärmesenke, zu der von der Heizeinrichtung 31 durch den Suszeptor 1 Wärme fließt. Auf den Substraten werden insbesondere II-VI, III-V-Schichten oder IV-Schichten abgeschieden.The process chamber is delimited at the top by a process chamber ceiling 32 . A gas inlet element, not shown in the drawings, is provided, with which a process gas is fed into the process chamber. Substrates 3 arranged within the process chamber are heated to a temperature of, for example, 600 to 1400 °C using the heating device 31, so that chemical reactions take place in the gas phase above the substrate 3 and on the surface of the substrate 3, in which the gaseous starting material is broken down into Atoms which adhere to the surface of the substrate in particular to form a monocrystalline layer. The process chamber ceiling 32 forms a heat sink, to which heat flows from the heating device 31 through the susceptor 1 . In particular, II-VI, III-V layers or IV layers are deposited on the substrates.

Das Substrat 3 wird von einem Substrathalter 2 getragen. Der Substrathalter 2 wird während eines Abscheideprozesses auf einem Gaspolster gelagert, das sich zwischen einem Boden 7 einer Tasche 6 des Suszeptors 1 und einer Unterseite 5 des Substrathalters 2 ausbildet. Im Boden 7 der Tasche 6 sind nicht dargestellte Gasaustrittsdüsen angeordnet, mit denen eine gerichtete Gasströmung erzeugt wird, die den Substrathalter 2 in eine Drehung versetzen. Der Substrathalter 2 bildet mit einer Stufe 14 eine Tragfläche 13 für einen Tragring 15 aus. Der Tragring 15 besitzt einen radial inneren Bereich 16, der eine Auflagefläche 17 ausbildet, auf dem sich ein Rand des Substrates 3 abstützen kann. Der Tragring 15 bildet darüber hinaus einen radial äußeren Bereich 18 aus, der in Radialauswärtsrichtung ein Unterteil 4 und ein Oberteil 9 des Substrathalters 2 überragt. Der radial äußeren Bereich 18 besitzt eine Oberseite 21, die parallel zu einer Unterseite 20 verläuft, die im radial äußeren Bereich eine Stützfläche 19 ausbildet. Die Oberseite 21 kann aber auch konvex oder konkav gestaltet sein. Unterhalb des radial äußeren Bereichs 18 kann ein gabelförmiges Ende eines Transportarms eines Roboters greifen, um den Tragring 15, auf dessen Auflagefläche 17 der Rand des Substrates 3 aufliegt, zu transportieren. Um den Zugang des Transportarmes zu ermöglichen sind im Suszeptor 1 Kanäle 33 vorgesehen. Die Kanäle 33 können zwischen Abdeckplatten 26 oder innerhalb des Suszeptors 1 oder auch im Bereich des Unterteils 4 oder des Oberteils 9 angeordnet sein. Durch diese Kanäle 33 können Zinken des Transportarmes greifen, um vom radial äußeren Bereich 18 ausgebildete Stützflächen 19 zu untergreifen, um den Transportring 15 anzuheben, wobei sich die Unterseite 20 des Transportrings 15 von der Tragfläche 13 löst.The substrate 3 is carried by a substrate holder 2 . During a deposition process, the substrate holder 2 is supported on a gas cushion that forms between a bottom 7 of a pocket 6 of the susceptor 1 and an underside 5 of the substrate holder 2 . Gas outlet nozzles (not shown) are arranged in the bottom 7 of the pocket 6, with which a directed gas flow is generated, which causes the substrate holder 2 to rotate. The substrate holder 2 forms a support surface 13 for a support ring 15 with a step 14 . The support ring 15 has a radially inner area 16 which forms a bearing surface 17 on which an edge of the substrate 3 can be supported. The support ring 15 also forms a radially outer area 18 which protrudes beyond a lower part 4 and an upper part 9 of the substrate holder 2 in the radially outward direction. The radially outer area 18 has an upper side 21 which runs parallel to an underside 20 which forms a support surface 19 in the radially outer area. However, the upper side 21 can also be convex or concave. Below the radially outer area 18, a fork-shaped end of a transport arm of a robot can grip in order to transport the support ring 15, on whose support surface 17 the edge of the substrate 3 rests. Channels 33 are provided in the susceptor 1 to allow access for the transport arm. The channels 33 can be arranged between cover plates 26 or within the susceptor 1 or also in the area of the lower part 4 or the upper part 9 . Prongs of the transport arm can reach through these channels 33 in order to reach under support surfaces 19 formed by the radially outer area 18 in order to lift the transport ring 15 , with the underside 20 of the transport ring 15 detaching from the support surface 13 .

Der erfindungsgemäße Substrathalter 2 besteht bevorzugt aus insgesamt drei Teilen. Es ist vorgesehen, dass ein Unterteil 4, dessen Unterseite 5 zum Boden 7 der Tasche 6 weist, eine Oberseite 8 ausbildet, an die eine Unterseite 10 eines Oberteiles 9 angrenzt. Unterteil 4 und Oberteil 9 können aus Graphit, insbesondere beschichtetem Graphit, insbesondere CVD-SiC/SiCbestehen. Erfindungsgemäß grenzt die Unterseite 10 des Oberteils 9 unter Ausbildung eines Wärmeflussbeeinflussungselementes 11, 29 an die Oberseite 8 des Unterteils 4. Das Wärmebeeinflussungselement kann ein Spalt 11 sein. Das Wärmebeeinflussungselement kann aber auch ein Isolierkörper 29 sein, wobei auch vorgesehen sein kann, dass der Isolierkörper 29 einen Spalt 11 teilweise oder vollständig ausfüllt.The substrate holder 2 according to the invention preferably consists of a total of three parts. It is provided that a lower part 4, the underside 5 of which faces the bottom 7 of the pocket 6, forms an upper side 8, which is adjoined by an underside 10 of an upper part 9. Lower part 4 and upper part 9 can be made of graphite, in particular coated graphite, in particular CVD-SiC/SiC. According to the invention, the underside 10 of the upper part 9 borders on the upper side 8 of the lower part 4, forming a heat flow influencing element 11, 29. The heat influencing element can be a gap 11. However, the heat influencing element can also be an insulating body 29, it also being possible for the insulating body 29 to fill a gap 11 partially or completely.

Erfindungsgemäß ist ferner vorgesehen, dass die Stufe 14, die die Tragfläche 13 ausbildet vom Oberteil 9 ausgebildet wird. Vertikal unterhalb der Stufe 14 bzw. unterhalb der Tragfläche 13 können ein oder mehrere Distanzelemente 22 angeordnet sein, deren Höhe die Höhe des Spaltes 11 beeinflussen können. Der Spalt kann sich bis unter die Stufe 14 erstrecken. Oberteil 9 und Unterteil 4 können jeweils von kreisscheibenförmigen Körpern mit identischen Durchmessern ausgebildet sein, wobei der Außendurchmesser von Unterteil 4 und Oberteil 9 kleiner ist, als der Durchmesser des Tragrings 15. Das Oberteil 9 kann einen die Stufe 14 umgebenden Zentralbereich aufweisen, der in die ringförmige Öffnung des Transportrings 15 eingreift. Eine Oberseite des Zentralbereichs kann auf demselben Niveau liegen, auf dem die Auflagefläche 17 liegt. Es ist aber auch vorgesehen, dass die Oberseite des Zentralbereichs unterhalb oder oberhalb des Niveaus der Auflagefläche 17 liegt.According to the invention it is further provided that the step 14 that forms the supporting surface 13 is formed by the upper part 9 . One or more spacer elements 22 whose height can influence the height of the gap 11 can be arranged vertically below the step 14 or below the supporting surface 13 . The gap can extend below the step 14. Upper part 9 and lower part 4 can each be formed by circular disk-shaped bodies with identical diameters, the outer diameter of lower part 4 and upper part 9 being smaller than the diameter of support ring 15. Upper part 9 can have a central area surrounding step 14, which extends into the annular opening of the transport ring 15 engages. An upper side of the central area can be at the same level as that on which the support surface 17 is located. However, it is also provided that the upper side of the central area lies below or above the level of the bearing surface 17 .

Bei dem in der 3 dargestellten ersten Ausführungsbeispiel besitzt das Unterteil 4 eine in einer Ebene verlaufende Oberseite 8. Die Unterseite 10 des Oberteils 9 besitzt eine zentrale kreisförmige Aussparung. Im Bereich dieser Aussparung besitzt die Unterseite 10 des Oberteils 9 einen Abstand zur Oberseite 8, sodass sich ein Spalt 11 ausbildet. Der Boden der Aussparung verläuft in einer Ebene, sodass der Spalt 11 eine gleichbleibende Spalthöhe aufweist. Der Spalt 11 wird von einem Distanzelement 12 umgeben, das materialeinheitlich mit dem Oberteil 9 verbunden ist. Das Distanzelement 12 erstreckt sich unterhalb der Tragfläche 13 und bevorzugt nur unterhalb der Tragfläche 13. Eine Anlagefläche 28, mit der das Distanzelement 12 auf dem äußeren Rand der Oberseite 8 aufliegt, erstreckt sich in einer Ebene.At the in the 3 In the first exemplary embodiment illustrated, the lower part 4 has a top side 8 running in one plane. The underside 10 of the upper part 9 has a central circular recess. In the area of this recess, the underside 10 of the upper part 9 is at a distance from the upper side 8, so that a gap 11 is formed. The bottom of the recess runs in one plane, so that the gap 11 has a constant gap height. The gap 11 is surrounded by a spacer element 12 which is connected to the upper part 9 in the same material. The spacer element 12 extends below the support surface 13 and preferably only below the support surface 13. A contact surface 28, with which the spacer element 12 rests on the outer edge of the upper side 8, extends in one plane.

Die Spalthöhe des Spaltes 11 kann in einem Bereich zwischen 250 µm und 500 µm liegen. Es ist insbesondere vorgesehen, dass die Spalthöhe mindestens 10 µm beträgt. Die Spalthöhe kann maximal 1.000 µm betragen. Ist in dem Spalt ein Isolationselement angeordnet, so kann die Spalthöhe aber auch größer sein. Sie kann insbesondere bis zu 2.000 µm betragen.The gap height of the gap 11 can be in a range between 250 μm and 500 μm. In particular, it is provided that the gap height is at least 10 μm. The gap height can be a maximum of 1,000 µm. If an insulation element is arranged in the gap, the gap height can also be larger. In particular, it can be up to 2,000 μm.

Das in der 4 dargestellte zweite Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem in der 3 dargestellten ersten Ausführungsbeispiel dadurch, dass das Distanzelement 12 vom Unterteil 4 ausgebildet ist. Ein kreisförmiger Spalt 11 wird von einem ringförmigen Distanzelement 12 umgeben. Der Spalt 11 wird von einer in eine ebene Grundfläche eines das Unterteil 4 ausbildenden Rohlings eingearbeiteten Vertiefung gebildet.That in the 4 illustrated second embodiment differs from that in FIG 3 illustrated first embodiment characterized in that the spacer element 12 is formed by the lower part 4. A circular gap 11 is surrounded by an annular spacer 12 . The gap 11 is formed by a recess machined into a flat base surface of a blank forming the lower part 4 .

Das in der 5 dargestellte dritte Ausführungsbeispiel besitzt ein Distanzelement 22, welches als Distanzscheibe ausgebildet ist und welches sich in der Mitte zwischen Oberteil 9 und Unterteil 4 befindet. Die Distanzscheibe besitzt eine zentrale Öffnung, durch die ein Zentrierstift 23 hindurchgreift, der in einer Öffnung des Bodens 7 der Tasche 6 steckt und der durch eine Zentrieröffnung 24 des Unterteils 4 hindurchragt und in eine Zentrieröffnung 25 des Oberteils 9 hineinragt. Die Distanzscheibe kann aus demselben Material bestehen, aus dem auch das Unterteil 4 bzw. das Oberteil 9 besteht. Anstelle einer separaten Scheibe, die auch aus einem anderen Material als das Unterteil 4 oder das Oberteil 9 bestehen kann, kann das Distanzelement aber auch von einem zentralen Fortsatz ausgebildet sein, der materialeinheitlich dem Unterteil 4 angeformt ist und auf dem sich das Oberteil 9 abstützt oder der materialeinheitlich dem Oberteil 9 angeformt ist, sodass sich der Fortsatz auf dem Unterteil 4 abstützt.That in the 5 illustrated third embodiment has a spacer element 22, which is designed as a spacer and which is located in the middle between upper part 9 and lower part 4. The spacer disc has a central opening through which a centering pin 23 extends, which is inserted in an opening in the bottom 7 of the pocket 6 and which projects through a centering opening 24 in the lower part 4 and into a centering opening 25 in the upper part 9 . The spacer disc can be made of the same material from which the lower part 4 or the upper part 9 is made. Instead of a separate disc, which can also consist of a different material than the lower part 4 or the upper part 9, the spacer element can also be formed by a central extension which is integrally formed on the lower part 4 and on which the upper part 9 is supported or which is formed from the same material as the upper part 9 so that the extension is supported on the lower part 4 .

Bei dem in der 6 dargestellten vierten Ausführungsbeispiel sind Unterseite 10 des Oberteils 9 und Oberseite 8 des Unterteils 4 profiliert ausgebildet. Beim Ausführungsbeispiel verläuft der Spalt 11 entlang wellenförmiger Begrenzungsflächen 8, 10. In nicht dargestellten Varianten kann vorgesehen sein, dass das Profil konisch oder sägezahnförmig verläuft. Das Profil ist insbesondere rotationssymmetrisch. Es kann aber auch nicht rotationssymmetrisch ausgebildet sein. Der Spalt 11 kann über die gesamte Fläche des Spaltes eine einheitliche Spalthöhe aufweisen. Die Spalthöhe kann aber auch lokal verschieden sein, so kann die Spalthöhe des Spaltes 11 beispielsweise vom Zentrum zum Rand zunehmen oder abnehmen.At the in the 6 illustrated fourth embodiment are underside 10 of the upper part 9 and upper side 8 of the lower part 4 profiled. In the exemplary embodiment, the gap 11 runs along wave-shaped boundary surfaces 8, 10. In variants that are not shown, it can be provided that the profile runs conically or sawtooth-shaped. The profile is in particular rotationally symmetrical. However, it can also be non-rotationally symmetrical. The gap 11 can have a uniform gap height over the entire area of the gap. However, the gap height can also vary locally, for example the gap height of the gap 11 can increase or decrease from the center to the edge.

Bei dem in der 7 dargestellten fünften Ausführungsbeispiel verläuft die Anlagefläche 28, auf der sich das Oberteil 9 auf dem Distanzelement 12 des Unterteils 4 abstützt auf einer konischen Fläche.At the in the 7 Fifth exemplary embodiment shown, the contact surface 28 on which the upper part 9 is supported on the spacer element 12 of the lower part 4 runs on a conical surface.

Bei den zuvor beschriebenen Ausführungsbeispielen können innerhalb der Distanzelemente 12 Kanäle 27 vorgesehen sein, durch die ein Gasaustausch zwischen dem vom Spalt 11 ausgebildeten Volumen und der Umgebung des Substrathalters 2 stattfinden kann. Bei dem in den 8 bis 9 dargestellten Ausführungsbeispiel sind diese Kanäle 27 als radiale Öffnungen dargestellt. Die Kanäle 27 können von radial verlaufenden Nuten oder Bohrungen ausgebildet sein. Es kann auch vorgesehen sein, dass eine Vielzahl von voneinander in Umfangsrichtung beabstandeter Distanzelemente 12 um den Spalt 11 herum angeordnet sind und wobei die Kanäle 27 von den Zwischenräumen zwischen benachbarter Distanzelemente 12 ausgebildet werden. Die Kanäle 27 können sich in Radialrichtung erstrecken. Mehrere, insbesondere gleichmäßig um den Umfang des Unterteiles 4 oder des Oberteiles 9 verteilt angeordnete Kanäle 27 können in einer gemeinsamen Ebene liegen.In the exemplary embodiments described above, channels 27 can be provided within the spacer elements 12, through which a gas exchange can take place between the volume formed by the gap 11 and the environment of the substrate holder 2. At the in the 8th until 9 illustrated embodiment, these channels 27 are shown as radial openings. The channels 27 can be formed by radially extending grooves or bores. Provision can also be made for a plurality of spacer elements 12 spaced apart from one another in the circumferential direction to be arranged around the gap 11 and with the channels 27 being formed by the intermediate spaces between adjacent spacer elements 12 . The channels 27 can extend in the radial direction. A plurality of channels 27, in particular distributed evenly around the circumference of the lower part 4 or the upper part 9, can lie in a common plane.

Bei dem in der 11 dargestellten siebten Ausführungsbeispiel variiert die Höhe des Spaltes 11 in Radialrichtung. Der Spalt 11 hat im Zentrum die geringste Spalthöhe. Die Spalthöhe 11 nimmt in Radialrichtung nach außen zu. Es kann aber auch vorgesehen sein, dass der Spalt 11 im Zentrum die höchste Spalthöhe aufweist. Die Spalthöhe des Spaltes 11 nimmt hier in einer nichtlinearen Weise in Radialrichtung von außen nach innen ab. Es ist aber auch möglich, dass die Spalthöhe in linearer oder nicht linearer Weise in Radialrichtung nach innen zunimmt. Hierzu kann entweder die Oberseite 8 des Unterteils 4 oder die Unterseite 10 des Oberteils 9 nicht in einer Ebene verlaufen.At the in the 11 illustrated seventh embodiment varies the height of the gap 11 in the radial direction. The gap 11 has the lowest gap height in the center. The gap height 11 increases outwards in the radial direction. However, it can also be provided that the gap 11 has the highest gap height in the center. The gap height of the gap 11 here decreases in a non-linear manner in the radial direction from the outside to the inside. However, it is also possible for the gap height to increase in a linear or non-linear manner in the radial direction inwards. For this purpose, either the upper side 8 of the lower part 4 or the lower side 10 of the upper part 9 cannot run in one plane.

Bei dem in der 12 dargestellten siebten Ausführungsbeispiel befindet sich innerhalb des Spaltes 11 ein Isolierkörper 29, der aus Quarz bestehen kann. Beim Ausführungsbeispiel wird der Spalt 11 vollständig vom Isolierkörper 29 ausgefüllt. Es kann aber auch vorgesehen sein, dass der Isolierkörper 29 den Spalt 11 nur teilweise ausfüllt. Bei diesem Ausführungsbeispiel weisen sowohl die Unterseite 10 des Oberteils 9 als auch die Oberseite 8 des Unterteils 4 jeweils eine Ausnehmung aus. Der Isolierkörper 29 liegt somit jeweils in einer Aussparung des Oberteils 9 und des Unterteils 4 ein. Der Isolierkörper 29 besitzt eine geringere thermische Leitfähigkeit als das Oberteil 9 oder das Unterteil 4. Indem der Isolierkörper 29 sowohl in einer Ausnehmung der Unterseite des Oberteiles 9 als auch in einer Ausnehmung der Oberseite des Unterteils 4 einliegt, kann der insbesondere kreisscheibenförmige Isolierkörper 29 auch als Zentriertelement wirken.At the in the 12 illustrated seventh embodiment is located within the gap 11, an insulating body 29, which may consist of quartz. In the exemplary embodiment, the gap 11 is completely filled by the insulating body 29 . However, it can also be provided that the insulating body 29 only partially fills the gap 11 . In this exemplary embodiment, both the underside 10 of the upper part 9 and the upper side 8 of the lower part 4 each have a recess. The insulating body 29 is thus in each case in a recess of the upper part 9 and the lower part 4 . The insulating body 29 has a lower thermal conductivity than the upper part 9 or the lower part 4. Since the insulating body 29 rests both in a recess in the underside of the upper part 9 and in a recess in the upper side of the lower part 4, the insulating body 29, in particular in the shape of a circular disk, can also be used as a centering element.

Bei dem in den 13 und 14 dargestellten neunten Ausführungsbeispiel besitzt die Unterseite 10 des Oberteils 9 eine Vielzahl vonein-ander beabstandeter Höhlungen 30. Die Höhlungen 30 sind in regelmäßiger Anordnung angeordnet. Die Höhlungen 30 können untereinander und mit der Umgebung des Substrathalters 2 durch die zuvor beschriebenen Kanäle verbunden sein, sodass ein Gasaustausch zwischen den Höhlungen 30 und der Umgebung stattfinden kann. In einer nicht dargestellten Variante des neunten Ausführungsbeispiels sind die Höhlungen 30 von der Oberseite 8 des Unterteils 4 ausgebildet.At the in the 13 and 14 In the ninth exemplary embodiment illustrated, the underside 10 of the upper part 9 has a multiplicity of cavities 30 spaced apart from one another. The cavities 30 are arranged in a regular arrangement. The cavities 30 can be connected to one another and to the environment of the substrate holder 2 by the channels described above, so that gas exchange can take place between the cavities 30 and the environment. In a variant of the ninth exemplary embodiment that is not shown, the cavities 30 are formed from the upper side 8 of the lower part 4 .

Bei den in den 15 und 16 dargestellten Ausführungsbeispielen sind Unterteil 4 und Oberteil 9 so gestaltet, dass die aufeinander zuweisenden Seiten ineinandergreifende Strukturen aufweisen. Bei dem in der 15 dargestellten Ausführungsbeispiel greift ein zentraler Vorsprung der Unterseite 10 des Oberteils 9 in eine Vertiefung des Unterteils 4 ein. Der die Vertiefung umgebende Rand bildet eine Anlagefläche 28 für das Oberteil 9 aus. Zwischen dem Boden der Vertiefung und der Unterseite 10 des Vorsprungs bildet sich ein Spalt 11 aus. In diesem Spalt 11 kann auch ein Isolationselement angeordnet sein.At the in the 15 and 16 In the exemplary embodiments illustrated, the lower part 4 and the upper part 9 are designed in such a way that the sides facing one another have interlocking structures. At the in the 15 illustrated embodiment engages a central projection of the underside 10 of the upper part 9 in a recess of the lower part 4 a. The edge surrounding the depression forms a contact surface 28 for the upper part 9 . A gap 11 is formed between the bottom of the recess and the underside 10 of the projection. An insulating element can also be arranged in this gap 11 .

Bei dem in der 16 dargestellten Ausführungsbeispiel bildet die Unterseite 10 des Oberteils 9 eine Vertiefung. Der die Vertiefung umgebende Rand des Oberteils 9 bildet eine Auflagefläche 28 aus. Ein Vorsprung der Oberseite 8 des Unterteils 4 greift in die Vertiefung ein. Der Boden der Vertiefung der Unterseite 10 ist von der Oberseite 8 beabstandet, sodass sich zwischen der Oberseite des Vorsprungs und dem Boden der Vertiefung ein Spalt 11 ausbildet. In diesem Spalt kann auch ein Isolationselement angeordnet sein.At the in the 16 illustrated embodiment, the underside 10 of the upper part 9 forms a recess. The edge of the upper part 9 surrounding the depression forms a bearing surface 28 . A projection of the top 8 of the base 4 engages in the recess. The bottom of the depression of the underside 10 is spaced from the top 8 so that a gap 11 is formed between the top of the projection and the bottom of the depression. An insulating element can also be arranged in this gap.

Oberteil 9 und Unterteil 4 sind aufgrund der ineinandergreifenden Abschnitte gegeneinander zentriert.Upper part 9 and lower part 4 are centered against each other due to the interlocking sections.

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 also independently develop the state of the art at least through the following combinations of features, whereby two, several or all of these combinations of features can also be combined, namely:

Eine Vorrichtung, das dadurch gekennzeichnet sind, dass die Stufe 14 vom Oberteil 9 gebildet ist.A device characterized in that the step 14 is formed by the upper part 9.

Eine Vorrichtung, die dadurch gekennzeichnet ist, dass die Stufe 14 vom Oberteil 9 gebildet ist.A device characterized in that the step 14 is formed by the top 9.

Eine Vorrichtung, die dadurch gekennzeichnet ist, dass in einem Bereich zwischen einer Oberseite 8 des Unterteils 4 und einer Unterseite 10 des Oberteils 9 einen den Wärmefluss vom Unterteil 4 zum Oberteil 9 beeinflussendes Wärmeflussbeeinflussungselement 11, 29 angeordnet ist und/oder dass zwischen der Oberseite 8 des Unterteils 4 und der Unterseite 10 des Oberteils 9 ein von einem Spalt 11 gebildetes Wärmebeeinflussungselement angeordnet ist.A device which is characterized in that in an area between a top 8 of the lower part 4 and a bottom 10 of the upper part 9 the heat flow from the lower part 4 to the upper part 9 influencing heat flow influencing element 11, 29 is arranged and/or that a heat influencing element formed by a gap 11 is arranged between the upper side 8 of the lower part 4 and the lower side 10 of the upper part 9.

Eine Vorrichtung, die gekennzeichnet ist durch zumindest ein einen Spalt 11 zwischen Oberseite 8 des Unterteils 4 und Unterseite 10 des Oberteils 9 erzeugendes Distanzelement 12, wobei das zumindest eine Distanzelement 12 in einem radial äußeren Bereich des Unterteils 4 oder Oberteils 9, unterhalb der Stufe 14, nahe oder im Bereich der Mitte des Unterteils 4 oder Oberteils 9 oder zwischen Mitte und Rand des Unterteils 4 oder Oberteils 9 angeordnet ist und/ oder dass ein oder mehreren Distanzelemente 12 nur unterhalb der Stufe 14 angeordnet sind und/oder dass ein oder mehrere Distanzelemente 12 materialeinheitlich vom Unterteil 4 oder vom Oberteil 9 ausgebildet sind.A device which is characterized by at least one spacer element 12 creating a gap 11 between the top side 8 of the lower part 4 and the underside 10 of the upper part 9, the at least one spacer element 12 being in a radially outer area of the lower part 4 or upper part 9, below the step 14 , near or in the area of the center of the lower part 4 or upper part 9 or between the center and edge of the lower part 4 or upper part 9 and/or that one or more spacer elements 12 are arranged only below the step 14 and/or that one or more spacer elements 12 are formed from the same material from the lower part 4 or from the upper part 9 .

Eine Vorrichtung, die dadurch gekennzeichnet ist, dass der Spalt 11 über seine gesamte Erstreckungsfläche eine gleichbleibende Spalthöhe aufweist und/oder dass die Spalthöhe in Radialrichtung variiert und/oder dass die Spalthöhe bei jedem Radialabstand vom Zentrum in Umfangsrichtung gleichbleibt und/oder dass der Spalt 11 eine Kreisflächenform aufweist.A device which is characterized in that the gap 11 has a constant gap height over its entire extent and/or that the gap height varies in the radial direction and/or that the gap height remains the same at any radial distance from the center in the circumferential direction and/or that the gap 11 has a circular shape.

Eine Vorrichtung, die dadurch gekennzeichnet ist, dass die Oberseite 8 des Unterteils 4 im Bereich des Spaltes in einer Ebene verläuft und/oder dass die Unterseite 10 des Oberteils 9 im Bereich des Spaltes 11 in einer Ebene verläuft und/oder dass die besagte Oberseite 10 oder die besagte Unterseite 8 ein Profil aufweist, wobei das Profil in Radialrichtung wellenförmig, konusförmig, linear oder nicht linear verlaufen kann.A device which is characterized in that the upper side 8 of the lower part 4 runs in one plane in the area of the gap and/or that the lower side 10 of the upper part 9 runs in one plane in the area of the gap 11 and/or that said upper side 10 or said underside 8 has a profile, which profile may be wavy, conical, linear or non-linear in the radial direction.

Eine Vorrichtung, die dadurch gekennzeichnet ist, dass ein sich auf einem Kreisbogen erstreckendes Distanzelement 12 zumindest einen sich in Radialrichtung erstreckenden Kanal 27 zum Gasaustausch zwischen dem vom Distanzelement 12 umgebenen Volumen des Spaltes 11 und einer Umgebung des Distanzelementes 12 aufweist, wobei der Kanal 27 als Bohrung in einem von einem Ringsteg gebildeten Distanzelement 12, als Zwischenraum zwischen zwei voneinander getrennten Distanzelementen 12 oder als Radialnut in einem Distanzelement 12 ausgebildet sein kann.A device which is characterized in that a spacer element 12 extending on an arc of a circle has at least one channel 27 extending in the radial direction for gas exchange between the volume of the gap 11 surrounded by the spacer element 12 and an area surrounding the spacer element 12, the channel 27 serving as a Bore can be formed in a spacer element 12 formed by an annular web, as a gap between two spacer elements 12 that are separate from one another, or as a radial groove in a spacer element 12 .

Eine Vorrichtung, die dadurch gekennzeichnet ist, dass die Spalthöhe im Bereich zwischen 10 µm und 600 µm oder in einem Bereich zwischen 250 µm und 500 µm liegt.A device which is characterized in that the gap height is in the range between 10 µm and 600 µm or in a range between 250 µm and 500 µm.

Eine Vorrichtung, die dadurch gekennzeichnet ist, dass das Oberteil 9 und/oder das Unterteil 4 aus Graphit besteht und/oder aus einem beschichteten Graphit besteht und/oder dass das Wärmebeeinflussungselement 29 ein im Bereich zwischen Oberseite 8 und Unterseite 10 angeordneter Isolierkörper 29 ist.A device which is characterized in that the upper part 9 and/or the lower part 4 consists of graphite and/or consists of a coated graphite and/or that the heat influencing element 29 is an insulating body 29 arranged in the area between the upper side 8 and the lower side 10.

Eine Vorrichtung, die dadurch gekennzeichnet ist, dass das Unterteil 4 und das Oberteil 9 in ihrer Mitte Mittel 23, 24, 25 zur Drehlagerung des Substrathalters 2 in der Tasche 6 aufweisen und/oder dass die Tragfläche 13 in einer Ebene oder auf einer Konusfläche verläuft und/oder dass ein von der Stufe 14 umgebener Zentralabschnitt des Oberteils 9 in den Tragring 15 hineinragt und/oder dass eine Oberseite des Oberteils 9 auf demselben Niveau oder unterhalb oder oberhalb eines Niveaus einer radial inneren ringförmigen Auflagefläche 17 des Tragrings 15 verläuft und/oder dass die Auflagefläche 17 des Tragrings 15 von einer Justierflanke umgeben ist.A device which is characterized in that the lower part 4 and the upper part 9 have means 23, 24, 25 in their center for the rotary mounting of the substrate holder 2 in the pocket 6 and/or that the supporting surface 13 runs in one plane or on a conical surface and/or that a central section of the upper part 9 surrounded by the step 14 protrudes into the support ring 15 and/or that an upper side of the upper part 9 runs at the same level or below or above a level of a radially inner annular bearing surface 17 of the support ring 15 and/or that the contact surface 17 of the support ring 15 is surrounded by an adjustment flank.

Eine Vorrichtung, die gekennzeichnet ist durch eines oder mehrere der kennzeichnenden Merkmale eines der vorhergehenden Ansprüche.A device characterized by one or more of the characterizing features of any one of the preceding claims.

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 disclosed features are essential to the invention (by themselves, but also in combination with one another). The disclosure of the application also includes the disclosure content of the associated/attached priority documents (copy of the previous application) in full, also for the purpose of including features of these documents in claims of the present application. The subclaims, even without the features of a referenced claim, characterize with their features independent inventive developments of the prior art, in particular for making divisional applications on the basis of these claims. The invention specified in each claim can additionally have one or more of the features specified in the above description, in particular with reference numbers and/or specified in the list of reference numbers. The invention also relates to designs in which some of the features mentioned in the above description are not implemented, in particular if they are clearly unnecessary for the respective application or can be replaced by other technically equivalent means.

Liste der Bezugszeichen

1
Suszeptor
2
Substrathalter
3
Substrat
4
Unterteil
5
Unterseite
6
Tasche
7
Boden
8
Oberseite
9
Oberteil
10
Unterseite
11
Spalt
12
Distanzelement
13
Tragfläche
14
Stufe
15
Tragring
16
radial inneren Bereich
17
Auflagefläche
18
radial äußerer Bereich
19
Stützfläche
20
Unterseite
21
Oberseite
22
Distanzscheibe
23
Zentrierstift
24
Zentrieröffnung
25
Zentrieröffnung
26
Abdeckplatte
27
Kanal
28
Anlagefläche
29
Isolationselement
30
Vertiefung
31
Heizeinrichtung
32
Prozesskammerdecke
33
Kanal
List of References
1
susceptor
2
substrate holder
3
substrate
4
lower part
5
bottom
6
bag
7
floor
8th
top
9
top
10
bottom
11
gap
12
spacer element
13
wing
14
step
15
carrying ring
16
radially inner area
17
bearing surface
18
radially outer area
19
support surface
20
bottom
21
top
22
spacer
23
Centering
24
center hole
25
center hole
26
cover plate
27
channel
28
contact surface
29
isolation element
30
deepening
31
heating device
32
process chamber ceiling
33
channel

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN 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 documents cited 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

  • DE 102013012082 A1 [0003]DE 102013012082 A1 [0003]
  • DE 102017101648 A1 [0004]DE 102017101648 A1 [0004]
  • DE 102020105753 A1 [0005]DE 102020105753 A1 [0005]
  • DE 102006018514 A1 [0005]DE 102006018514 A1 [0005]

Claims (12)

Vorrichtung zur Verwendung als in einer Tasche (6) eines in einem CVD-Reaktor angeordneten Suszeptors (1) auf einem Gaspolster gelagerten Substrathalter (2) mit einem bei seiner bestimmungsgemäßen Verwendung mit seiner Unterseite (5) zum Boden (7) der Tasche (6) weisenden kreisscheibenförmigen Unterteil (4), auf dem ein Oberteil (9) aufliegt, und mit einem auf einer von einer Stufe (14) gebildeten Tragfläche (13) aufliegenden Tragring (15), der einen das Unterteil (4) in Radialauswärtsrichtung überragenden Randabschnitt (18) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Stufe (14) vom Oberteil (9) gebildet ist.Device for use as a substrate holder (2) mounted on a gas cushion in a pocket (6) of a susceptor (1) arranged in a CVD reactor, with a substrate holder (2) when used as intended with its underside (5) facing the bottom (7) of the pocket (6 ) pointing circular disc-shaped lower part (4), on which an upper part (9) rests, and with a support ring (15) resting on a supporting surface (13) formed by a step (14), which has an edge section projecting beyond the lower part (4) in the radially outward direction (18), characterized in that the step (14) is formed by the upper part (9). Vorrichtung zum thermischen Behandeln eines Halbleitersubstrates (3) in Form eines CVD-Reaktors mit einem in einem Gehäuse des CVD-Reaktors angeordneten, von einer unterhalb seiner angeordneten Heizeinrichtung (31) beheizbaren, ein oder mehrere Taschen (6) aufweisenden Suszeptor (1), wobei in zumindest einer der ein oder mehreren Taschen (6) ein Substrathalter (2) angeordnet ist, der ein mit seiner Unterseite (5) zum Boden (7) der Tasche (6) weisendes kreisförmiges Unterteil (4) aufweist, auf dem ein Oberteil (9) aufliegt, und der einen auf einer von einer Stufe (14) gebildeten Tragfläche (13) aufliegenden Tragring (15) aufweist, der einen das Unterteil (4) in Radialauswärtsrichtung überragenden Randabschnitt (18) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Stufe (14) vom Oberteil (9) gebildet ist.Device for the thermal treatment of a semiconductor substrate (3) in the form of a CVD reactor with a susceptor (1) which is arranged in a housing of the CVD reactor and can be heated by a heating device (31) arranged underneath it and has one or more pockets (6), A substrate holder (2) is arranged in at least one of the one or more pockets (6) and has a circular lower part (4) pointing with its underside (5) to the bottom (7) of the pocket (6), on which an upper part (9) and which has a support ring (15) resting on a supporting surface (13) formed by a step (14) and having an edge section (18) projecting beyond the lower part (4) in the radially outward direction, characterized in that the step (14) is formed by the upper part (9). Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Bereich zwischen einer Oberseite (8) des Unterteils (4) und einer Unterseite (10) des Oberteils (9) einen den Wärmefluss vom Unterteil (4) zum Oberteil (9) beeinflussendes Wärmeflussbeeinflussungselement (11, 29) angeordnet ist und/oder dass zwischen der Oberseite (8) des Unterteils (4) und der Unterseite (10) des Oberteils (9) ein von einem Spalt (11) gebildetes Wärmebeeinflussungselement angeordnet ist.device after claim 1 or 2 , characterized in that in an area between an upper side (8) of the lower part (4) and an underside (10) of the upper part (9) a heat flow influencing element (11, 29) influencing the heat flow from the lower part (4) to the upper part (9) is arranged and/or that a heat influencing element formed by a gap (11) is arranged between the upper side (8) of the lower part (4) and the lower side (10) of the upper part (9). Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch zumindest ein im Spalt (11) zwischen Oberseite (8) des Unterteils (4) und Unterseite (10) des Oberteils (9) erzeugendes oder in dem Spalt (11) angeordnetes Distanzelement (12), wobei das zumindest eine Distanzelement (12) in einem radial äußeren Bereich des Unterteils (4) oder Oberteils (9), unterhalb der Stufe (14), nahe oder im Bereich der Mitte des Unterteils (4) oder Oberteils (9) oder zwischen Mitte und Rand des Unterteils (4) oder Oberteils (9) angeordnet ist und/oder dass ein oder mehreren Distanzelemente (12) nur unterhalb der Stufe (14) angeordnet sind und/oder dass ein oder mehrere Distanzelemente (12) materialeinheitlich vom Unterteil (4) oder vom Oberteil (9) ausgebildet sind.Device according to one of the preceding claims, characterized by at least one spacer element (12) which creates in the gap (11) between the top (8) of the lower part (4) and the underside (10) of the upper part (9) or is arranged in the gap (11), wherein the at least one spacer element (12) is in a radially outer area of the lower part (4) or upper part (9), below the step (14), near or in the area of the middle of the lower part (4) or upper part (9) or between the middle and edge of the lower part (4) or upper part (9) and/or that one or more spacer elements (12) are arranged only below the step (14) and/or that one or more spacer elements (12) are made of the same material from the lower part (4 ) or are formed from the upper part (9). Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Spalt (11) über seine gesamte Erstreckungsfläche eine gleichbleibende Spalthöhe aufweist und/oder dass die Spalthöhe in Radialrichtung variiert und/oder dass die Spalthöhe bei jedem Radialabstand vom Zentrum in Umfangsrichtung gleichbleibt und/oder dass der Spalt (11) eine Kreisflächenform aufweist.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the gap (11) has a constant gap height over its entire extent and/or that the gap height varies in the radial direction and/or that the gap height remains the same at any radial distance from the center in the circumferential direction and/or that the gap (11) has a circular shape. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberseite (8) des Unterteils (4) im Bereich des Spaltes in einer Ebene verläuft und/oder dass die Unterseite (10) des Oberteils (9) im Bereich des Spaltes (11) in einer Ebene verläuft und/ oder dass die besagte Oberseite (10) oder die besagte Unterseite (8) ein Profil aufweist, wobei das Profil in Radialrichtung wellenförmig, konusförmig, linear oder nicht linear verlaufen kann.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the top (8) of the lower part (4) in the area of the gap runs in one plane and/or that the underside (10) of the upper part (9) in the area of the gap (11) runs in one plane and/or that said upper side (10) or said lower side (8) has a profile, whereby the profile can be wavy, conical, linear or non-linear in the radial direction. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein sich auf einem Kreisbogen erstreckendes Distanzelement (12) zumindest einen sich in Radialrichtung erstreckenden Kanal (27) zum Gasaustausch zwischen dem vom Distanzelement (12) umgebenen Volumen des Spaltes (11) und einer Umgebung des Distanzelementes (12) aufweist, wobei der Kanal (27) als Bohrung in einem von einem Ringsteg gebildeten Distanzelement (12), als Zwischenraum zwischen zwei voneinander getrennten Distanzelementen (12) oder als Radialnut in einem Distanzelement (12) ausgebildet sein kann.Device according to one of the preceding claims, characterized in that a spacer element (12) extending on a circular arc has at least one channel (27) extending in the radial direction for gas exchange between the volume of the gap (11) surrounded by the spacer element (12) and an environment of the spacer element (12), wherein the channel (27) can be designed as a bore in a spacer element (12) formed by an annular web, as an intermediate space between two separate spacer elements (12) or as a radial groove in a spacer element (12). Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Spalthöhe mindestens 10 µm und/oder maximal 600 µm, 1.000 µm oder 2.000 µm beträgt oder in einem Bereich zwischen 250 µm und 500 µm liegt.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the gap height is at least 10 µm and/or at most 600 µm, 1000 µm or 2000 µm or is in a range between 250 µm and 500 µm. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Oberteil (9) und/oder das Unterteil (4) aus Graphit besteht und/ oder aus einem beschichteten Graphit und/ oder CVD-SiC/SiC besteht und/oder dass das Wärmebeeinflussungselement (29) ein im Bereich zwischen Oberseite (8) und Unterseite (10) angeordneter Isolierkörper (29) ist.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the upper part (9) and/or the lower part (4) consists of graphite and/or consists of a coated graphite and/or CVD-SiC/SiC and/or that the heat influencing element ( 29) is an insulating body (29) arranged in the area between the top (8) and bottom (10). Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Unterteil (4) und das Oberteil (9) in ihrer Mitte Mittel (23, 24, 25) zur Drehlagerung des Substrathalters (2) in der Tasche (6) aufweisen und/oder dass die Tragfläche (13) in einer Ebene oder auf einer Konusfläche verläuft und/oder dass ein von der Stufe (14) umgebener Zentralabschnitt des Oberteils (9) in den Tragring (15) hineinragt und/oder dass eine Oberseite des Oberteils (9) auf demselben Niveau oder unterhalb oder oberhalb eines Niveaus einer radial inneren ringförmigen Auflagefläche (17) des Tragrings (15) verläuft und/oder dass die Auflagefläche (17) des Tragrings (15) von einer Justierflanke umgeben ist.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the lower part (4) and the upper part (9) have means (23, 24, 25) in their middle for pivoting the substrate holder (2) in the pocket (6) and/or that the wing (13) runs in a plane or on a conical surface and / or that one of the The central section of the upper part (9) surrounded by the step (14) protrudes into the support ring (15) and/or that an upper side of the upper part (9) is at the same level or below or above a level of a radially inner annular bearing surface (17) of the support ring (15 ) runs and/or that the bearing surface (17) of the support ring (15) is surrounded by an adjusting flank. Vorrichtung, dadurch kennzeichnet, dass ein Abschnitt der Unterseite (10) des Oberteils (9) in eine Ausnehmung der Oberseite (8) des Unterteiles (4) oder dass ein Bereich der Oberseite (8) in einer Ausnehmung der Unterseite (10) des Oberteiles (9) eingreift.Device, characterized in that a section of the underside (10) of the upper part (9) in a recess in the upper side (8) of the lower part (4) or that a region of the upper side (8) in a recess in the underside (10) of the upper part (9) intervenes. Vorrichtung, gekennzeichnet durch eines oder mehrere der kennzeichnenden Merkmale eines der vorhergehenden Ansprüche.Device, characterized by one or more of the characterizing features of one of the preceding claims.
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Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10135151A1 (en) 2001-05-29 2002-12-05 Aixtron Ag Arrangement consisting of a supporting body and a gas-bearing and rotary driven substrate holder
EP1592044A1 (en) 2002-04-08 2005-11-02 Cree Inc. Gas driven planetary rotation apparatus and methods of using the same
DE102006018514A1 (en) 2006-04-21 2007-10-25 Aixtron Ag Apparatus and method for controlling the surface temperature of a substrate in a process chamber
DE102012106796A1 (en) 2012-07-26 2014-01-30 Aixtron Se Device useful for thermal treatment of a semiconductor substrate, comprises susceptor, which forms the base of a process chamber and comprises substrate support base, substrate support ring and heat source
DE102013012082A1 (en) 2013-07-22 2015-01-22 Aixtron Se Device for the thermal treatment of a semiconductor substrate, in particular for applying a coating
DE102017101648A1 (en) 2017-01-27 2018-08-02 Aixtron Se transport ring
DE102017129699A1 (en) 2017-12-13 2019-06-13 Aixtron Se Device for holding and transporting a substrate
DE102018113400A1 (en) 2018-06-06 2019-12-12 Aixtron Se CVD reactor with support ring for substrate handling
DE102019114249A1 (en) 2018-06-19 2019-12-19 Aixtron Se Arrangement for measuring the surface temperature of a susceptor in a CVD reactor
DE102020105753A1 (en) 2020-03-04 2021-09-09 Aixtron Se A substrate holder for a CVD reactor provided with a large number of structural elements on an underside

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10135151A1 (en) 2001-05-29 2002-12-05 Aixtron Ag Arrangement consisting of a supporting body and a gas-bearing and rotary driven substrate holder
EP1592044A1 (en) 2002-04-08 2005-11-02 Cree Inc. Gas driven planetary rotation apparatus and methods of using the same
DE102006018514A1 (en) 2006-04-21 2007-10-25 Aixtron Ag Apparatus and method for controlling the surface temperature of a substrate in a process chamber
DE102012106796A1 (en) 2012-07-26 2014-01-30 Aixtron Se Device useful for thermal treatment of a semiconductor substrate, comprises susceptor, which forms the base of a process chamber and comprises substrate support base, substrate support ring and heat source
DE102013012082A1 (en) 2013-07-22 2015-01-22 Aixtron Se Device for the thermal treatment of a semiconductor substrate, in particular for applying a coating
DE102017101648A1 (en) 2017-01-27 2018-08-02 Aixtron Se transport ring
DE102017129699A1 (en) 2017-12-13 2019-06-13 Aixtron Se Device for holding and transporting a substrate
DE102018113400A1 (en) 2018-06-06 2019-12-12 Aixtron Se CVD reactor with support ring for substrate handling
DE102019114249A1 (en) 2018-06-19 2019-12-19 Aixtron Se Arrangement for measuring the surface temperature of a susceptor in a CVD reactor
DE102020105753A1 (en) 2020-03-04 2021-09-09 Aixtron Se A substrate holder for a CVD reactor provided with a large number of structural elements on an underside

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