DE10211442A1

DE10211442A1 - Device for depositing thin layers on a substrate used in the production of III-V semiconductors comprises a process chamber arranged in a reactor housing and having a base formed by a susceptor for receiving at least one substrate

Info

Publication number: DE10211442A1
Application number: DE10211442A
Authority: DE
Inventors: Holger Juergensen; Gerhard Karl Strauch
Original assignee: Aixtron SE
Current assignee: Aixtron SE
Priority date: 2002-03-15
Filing date: 2002-03-15
Publication date: 2003-09-25
Also published as: KR20040101261A; AU2003212349A1; JP2005520932A; TW200305658A; EP1485518A1; WO2003078681A1

Abstract

Device for depositing thin layers on a substrate comprises a process chamber (6) arranged in a reactor housing (1) and having a base formed by a susceptor (7) for receiving at least one substrate. A gas inlet element (2) is assigned to the lid of the process chamber. Process gas is fed into the process chamber via its whole gas outlet surface pointing toward the susceptor. The gas outlet surface is formed by a gas-permeable diffuser plate (15). Preferred Features: The diffuser plate extends parallel to a gas outlet plate (13) having a number of sieve-like gas outlet openings (14). The gas outlet plate forms the base of a chamber of the gas inlet element. The diffuser plate consists of a porous metallic or ceramic material or quartz glass, especially a solid open pore foam.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Abscheiden von dünnen Schichten auf einem Substrat, mit einer in einem Reaktorgehäuse angeordneten Prozesskammer, deren Boden von einem Suszeptor zur Aufnahme mindestens eines Substrates gebildet ist und deren Deckel ein Gaseinlassorgan zugeordnet ist, aus welchem in im Wesentlichen flächiger Gleichverteilung über seiner gesamten auf den Suszeptor hinweisenden Gasaustrittsfläche das Prozessgas in die Prozesskammer einleitbar ist. The invention relates to a device for depositing thin layers on a substrate, with one arranged in a reactor housing Process chamber, the bottom of which by a susceptor to hold at least one Substrate is formed and the cover of which is assigned a gas inlet element, from which in an essentially even distribution over its surface entire gas outlet area pointing to the susceptor into the process gas Process chamber can be initiated.

Eine derartige Vorrichtung ist aus der DE 695 04 762 T2 bekannt. Diese Schrift beschreibt eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Abscheiden von III-V- Halbleiter auf einem in einer Prozesskammer angeordneten Substrat, welches auf einem Suszeptor liegt, der den Boden einer Prozesskammer ausbildet, deren Deckel von einem Gaseinlassorgan ausgebildet ist. Das Gaseinlassorgan besitzt eine ebene Gasauslassfläche, welche sich in parallelem Abstand zur Oberfläche des Suszeptors erstreckt. Der Durchmesser des Suszeptors ist dabei erheblich größer, als der lichte Abstand zwischen dem Suszeptor und der Gasaustrittsfläche. Um eine im Wesentlichen flächige Gleichverteilung des aus dem Gaseinlassorgan austretenden Prozessgases über seine gesamte auf den Suszeptor hinweisende Gasaustrittsfläche zu erreichen, besitzt die Gasaustrittsfläche eine Vielzahl von dort mündenden Öffnungen, denen Kanälen zugeordnet sind, die die Bodenplatte des Gaseinlassorganes durchdringen und in einem Gasvolumen entspringen, welches von einer Gaszuleitung mit dem Prozessgas gespeist wird. Diese duschkopfartige Gaszuführung in die Prozesskammer hat den Vorteil, dass dadurch ein homogenes Wachstum der Halbleiterschichten auf den auf dem Suszeptor liegenden Substraten möglich ist. Der Suszeptor wird von unten, also von der der Prozesskammer abgewandten Seite mittels einer Hochfrequenz-Spule induktiv beheizt. Der Suszeptor kann um seine Achse drehangetrieben werden. Such a device is known from DE 695 04 762 T2. This font describes an apparatus and a method for separating III-V Semiconductors on a substrate arranged in a process chamber, which lies on a susceptor, which forms the bottom of a process chamber, the Cover is formed by a gas inlet member. The gas inlet member has a flat gas outlet surface, which is parallel to the surface of the susceptor extends. The diameter of the susceptor is considerable larger than the clear distance between the susceptor and the Discharge area. In order to achieve an essentially flat uniform distribution of the from the Gas inlet organ exiting process gas over its entire to the susceptor To reach the indicative gas outlet surface, the gas outlet surface has a A large number of openings opening there to which channels are assigned penetrate the bottom plate of the gas inlet element and in one Gas volume arise, which is fed from a gas supply line with the process gas becomes. This shower head-like gas supply to the process chamber has the The advantage that this results in a homogeneous growth of the semiconductor layers on the substrates lying on the susceptor is possible. The susceptor is from below, i.e. from the side facing away from the process chamber by means of a High-frequency coil inductively heated. The susceptor can about its axis be driven by rotation.

In Journal of Crystal Growth 195(1998) 725-732 werden Überlegungen angestellt, welche Einflüsse von Drehzahl des Suszeptors und Abstand des Suszeptors von der Gasaustrittsfläche sowie Durchmesser des Suszeptors auf die Schichteigenschaften haben können. Das Ergebnis dieser Überlegungen ist, dass geringe Abstände zu optimalen Schichteigenschaften und zu einer erhöhten Effizienz der Ausnutzung der Prozessgase führen. Die besten Ergebnisse werden für Abstände vorausgesagt, die zwischen 16 und 25 mm liegen. In Journal of Crystal Growth 195 ( 1998 ) 725-732 considerations are made as to what influences the speed of the susceptor and the distance of the susceptor from the gas outlet surface and the diameter of the susceptor can have on the layer properties. The result of these considerations is that short distances lead to optimal layer properties and to an increased efficiency in the utilization of the process gases. The best results are predicted for distances between 16 and 25 mm.

Die Zuführung des Prozessgases in die Prozesskammer erfolgt zufolge der düsenartig wirkenden Öffnungen strahlartig. Bei einer genügend großen Entfernung von Substrathalter zu Gasaustrittsöffnung macht sich die Wirkung der einzelnen Strahlen auf die Schichteigenschaften kaum bemerkbar. Die aus den Gasaustrittsöffnungen austretenden "Jets" relaxieren oberhalb der Diffusionsrandschicht und stoßen dort aneinander, so dass ein Einfluss auf die Schichthomogenität nicht entstehen kann. Etwaige Einflüsse können auch durch einen erhöhten Prozesskammerdruck reduziert werden. Während der Suszeptor auf eine relativ hohe Temperatur geheizt wird, muss das Gaseinlassorgan zur Vermeidung eines vorzeitigen Zerfalls der Prozessgase und parasitärer Depositionen gekühlt werden. Dies erfolgt beim Stand der Technik durch eine Wasserkühlung der Bodenplatte des Gaseinlassorganes. Bei einer Reduzierung der Prozesskammerhöhe besteht aber die Gefahr, dass aufgrund des sich erhöhenden Temperaturgradienten in vertikaler Richtung in der Prozesskammer und durch die dadurch veränderten Diffusions-Transport-Mechanismen trotzdem eine Belegung der Gasaustrittsflächen im Bereich zwischen den Öffnungen erfolgen kann. Die Öffnungen wirken wie Düsen. An den Öffnungsrändern kann es zu Strömungsabrissen kommen. Das Abreißverhalten hängt von der Größe der Reynoldszahl ab. Im Stand der Technik wurden schon konische oder kegelförmige Öffnungen vorgeschlagen. Auch damit lässt sich das Abreißen der Strömung nicht gänzlich vermeiden. Der Strömungsabriss hat zur Folge, dass sich zwischen zwei Düsen ein Raum ergibt, der gering durchströmt wird. Es entsteht zum Düsenstrahl ein dynamischer Druckunterschied. In Folge dessen kann sich in diesem Raum über die Diffusion die Konzentration der Ausgangsstoffe dort anreichern. Die Anreicherung kann die Kondensationstemperatur überschreiten. Dies hätte zur Folge, dass eine Kondensation in der Gasphase oder an der Oberfläche des Gaseinlassorganes stattfindet. Eine Erhöhung der Temperatur des Gaseinlassorganes verhindert zwar die Kondensation. Es kann aber zu einer lokalen Zerlegung der Ausgangsstoff dort kommen, was nicht erwünscht ist. Hierdurch kann parasitäres Wachstum einsetzen. Das dort abgeschiedene Material kann durch Abplatzen den CVD-Prozess negativ beeinflussen. The process gas is fed into the process chamber according to the jet-like openings. With a sufficiently large one Removal of substrate holder to gas outlet opening makes the effect of individual rays hardly noticeable on the layer properties. The from the "Jets" emerging from gas outlet openings relax above the Diffusion boundary layer and abut there, so that an influence on the Layer homogeneity cannot arise. Any influences can also be caused by a increased process chamber pressure can be reduced. While the susceptor is on a relatively high temperature is heated, the gas inlet element must Prevention of premature decomposition of the process gases and parasitic Depositions are cooled. In the prior art, this is done by a Water cooling of the bottom plate of the gas inlet element. With a reduction in Process chamber height there is a risk that due to the increasing temperature gradients in the vertical direction in the process chamber and through the diffusion transport mechanisms that have changed as a result occupancy of the gas outlet areas in the area between the openings can be done. The openings act like nozzles. Can at the opening edges stalling occurs. The tear behavior depends on the size the Reynolds number. In the prior art, conical or conical openings proposed. This can also be used to tear off the Do not completely avoid current. The stall has the consequence that there is a space between two nozzles that has little flow. It there is a dynamic pressure difference with the jet. Consequently can diffuse the concentration of the Enrich raw materials there. Enrichment can be the condensation temperature exceed. This would result in condensation in the gas phase or takes place on the surface of the gas inlet element. An increase in The temperature of the gas inlet element prevents condensation. It can but come to a local decomposition of the raw material there, which is not is desired. This can cause parasitic growth. That there separated material can negatively impact the CVD process influence.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, Mittel anzugeben, um eine parasitäre Belegung an einem gattungsgemäßen Gaseinlassorgan zu vermeiden. The invention is therefore based on the object of specifying means for a parasitic coverage at a generic gas inlet organ avoid.

Gelöst wird die Aufgabe durch die in den Ansprüchen angegebene Erfindung, wobei der Anspruch 1 darauf abstellt, dass die Gasaustrittsfläche von einer gasdurchlässigen Diffuserplatte gebildet ist. Diese Diffuserplatte kann sich parallel zu einer eine Vielzahl siebartig angeordnete Gasaustrittsöffnungen aufweisenden Gasauslassplatte erstrecken. Diese Gasauslassplatte kann den Boden einer Kammer des Gaseinlassorganes ausbilden. Der Abstand zwischen dem Suszeptor und der Gasauslassfläche, also der Unterseite der Diffuserplatte beträgt bevorzugt weniger als 80 mm oder 50 mm. Dieser Abstand kann sogar weniger als 40 mm oder weniger als 30 mm betragen. Es ist auch vorgesehen, dass dieser Abstand geringer als 25 mm, 20 mm, 16 mm oder geringer als 11 mm ist. Die Prozesskammer wird von einem Gasauslassring umgeben. Dieser Gasauslassing hat eine Vielzahl von auf das Zentrum der kreisrunden Prozesskammer gerichteten Öffnungen, durch die das Gas aus der Prozesskammer in den Hohlraum des Gasauslassringes strömen kann. Der Gasauslassring besitzt ein oder mehrere Ableitungen, die zu einer Pumpe führen, deren Pumpleistung einstellbar ist, so dass der Totaldruck innerhalb der Prozesskammer einstellbar ist. Die Diffuserplatte kann bevorzugt aus einem porösen Material bestehen. Das poröse Material kann von einem metallischen Werkstoff, einem keramischen Werkstoff oder von Quarzglas gebildet sein. So kann die Diffuserplatte ein fester, offenporiger Schaum sein. Die Diffuserplatte kann aber auch von einem mehrlagigen Gewebe oder einem Wirrgelege gebildet sein. Wesentlich ist, dass die Diffuserplatte den an verschiedenen örtlich voneinander getrennten Positionen eingebrachten Gasstrom aufweitet, so dass in die Prozesskammer ein homogener Gasvorhang hinein strömt. Hierzu kann die Diffuserplatte in berührender Anlage unter der Gasauslassplatte des Gaseinlassorganes angeordnet sein. Da die Gasauslassplatte des Gaseinlassorganes gekühlt werden kann, wie es beispielsweise die DE 695 04 762 T2 beschreibt, wird zufolge der berührenden Anlage auch die Diffuserplatte gekühlt. Der Abstand der siebartig in der Gasauslassplatte vorgesehenen Öffnungen, kann zufolge dieser Ausgestaltung relativ groß gestaltet werden, so dass zwischen diesen Öffnungen, die von Röhrchen gebildet sein können, noch genügend Platz für ein kühlmitteldurchströmbares Volumen bleibt. Der Abstand der Öffnungen kann somit größer sein, als ein Viertel des Abstandes zwischen Suszeptor und Gasauslassfläche. The object is achieved by the invention specified in the claims, wherein the claim 1 is based on the fact that the gas outlet surface of one gas permeable diffuser plate is formed. This diffuser plate can parallel to a plurality of gas outlet openings arranged in a sieve shape having gas outlet plate. This gas outlet plate can cover the floor form a chamber of the gas inlet element. The distance between that Susceptor and the gas outlet surface, i.e. the underside of the diffuser plate is preferably less than 80 mm or 50 mm. This distance can even be less than 40 mm or less than 30 mm. It is also intended that this distance is less than 25 mm, 20 mm, 16 mm or less than 11 mm is. The process chamber is surrounded by a gas outlet ring. This Gas outlet has a variety of circular centers Process chamber directed openings through which the gas from the process chamber in can flow the cavity of the gas outlet ring. The gas outlet ring has one or more leads leading to a pump, its pumping capacity is adjustable so that the total pressure within the process chamber is adjustable is. The diffuser plate can preferably consist of a porous material. The porous material can be of a metallic material, a ceramic material or quartz glass. So the diffuser plate be a firm, open-pored foam. The diffuser plate can also from a multi-layer fabric or a scrim. It is essential that the diffuser plate is separated from one another at different locations Positions introduced gas stream expands, so that in the process chamber a homogeneous gas curtain flows into it. For this purpose, the diffuser plate in touching system under the gas outlet plate of the gas inlet member be arranged. Because the gas outlet plate of the gas inlet member are cooled can, as described for example in DE 695 04 762 T2, according to the Touching system also cooled the diffuser plate. The distance of the sieve-like openings provided in the gas outlet plate, according to this Design can be made relatively large, so that between these openings, the can be formed by tubes, still enough space for one volume through which coolant can flow remains. The distance between the openings can thus be greater than a quarter of the distance between the susceptor and Gas outlet.

Der Abstand der Öffnungen der Gasauslassplatte kann sogar größer sein als es normalerweise notwendig ist, um ein Relaxieren der Jets, die aus den Öffnungen austreten, vor der Difussionsgrenzschicht zu erreichen. Obwohl aus diesen Öffnungen strahlartig das Gas in die Diffusorplatte einströmt, tritt das Gas mit einer verminderten Strömungsgeschwindigkeit, welche insbesondere über die gesamte Fläche der Gasauslassfläche gleich ist, in die Prozesskammer ein. Es gibt praktisch keine diskreten Strahlen mehr, die aus dem Gaseinlassorgan austreten. Die Materialstärke der Diffusorplatte kann so gewählt werden, dass deren Unterseite, die der Prozesskammer zugewandt ist, immer noch eine Temperatur besitzt, bei der keine lokalen Zerlegungen der Ausgangsstoffe stattfinden. Es findet somit auch kein limitierendes Wachstum statt. Typischerweise liegt die Temperatur der Diffusorplattenoberfläche zwischen 100°C und 300°C. Die Porosität und die Materialstärke sowie die Wärmeleitfähigkeit der Diffusorplatte kann den jeweiligen Prozessparametern und insbesondere an das Trägergas angepasst werden. The distance of the openings of the gas outlet plate can even be larger than it is normally necessary to relax the jets that come from the Exit openings to reach the diffusion boundary layer. Although from these When the gas flows into the diffuser plate in a jet-like manner, the gas joins a reduced flow rate, which in particular via the total area of the gas outlet area is the same in the process chamber. It there are practically no more discrete rays coming from the gas inlet member escape. The material thickness of the diffuser plate can be chosen so that whose underside, which faces the process chamber, is still one Has temperature at which there is no local decomposition of the starting materials. There is therefore no limiting growth. Typically lies the temperature of the diffuser plate surface between 100 ° C and 300 ° C. The Porosity and the material thickness as well as the thermal conductivity of the Diffuser plate can match the respective process parameters and in particular the carrier gas be adjusted.

Zufolge der Diffusorplatte kann die Prozesskammerhöhe auf Werte reduziert werden, die kleiner sind als bei einer herkömmlichen Gestaltung der Gasaustrittsfläche. Dies ist insbesondere vorteilhaft beim Abscheiden von Halbleiterschichten mit dem MOCVD-Verfahren, bei dem das Wachstum diffusionslimitiert ist. Die Zuführung des Prozessgases erfolgt direkt in die Diffusionszone, und zwar homogen. Due to the diffuser plate, the process chamber height can be reduced to values that are smaller than with a conventional design of the Discharge area. This is particularly advantageous when separating Semiconductor layers using the MOCVD process, in which the growth is diffusion limited. The process gas is fed directly into the Diffusion zone, namely homogeneous.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der beifügten Zeichnungen erläutert. An embodiment of the invention is based on the attached drawings explained.

Das Reaktorgehäuse 1 besteht aus einem Gehäuseunterteil, welches aus der Wand 4 und dem Boden 5 besteht und einem Deckelteil 3, welches zum Beladen der Prozesskammer 6 abnehmbar ist. Am Deckelteil 3 ist fest ein Gaseinlassorgan 2 befestigt. Dieses Gaseinlassorgan 2 wird mittels einer Gaszuleitung 17 gespeist. Das Gaseinlassorgan 2 besitzt eine hohle Kammer, in welche die Gaszuleitung 17 mündet. Diese Kammer wird nach oben durch eine Deckelplatte 11, zur Seite hin durch einen kreisrunden Ring 12 und zur Prozesskammer 6 hin durch eine Gasauslassplatte 13 begrenzt. die Gasauslassplatte kann in der Form, wie es in der DE 695 04 762 T2 beschrieben ist, wassergekühlt sein. Sie kann auch aus zwei Platten 13', 13" bestehen zwischen denen Kühlmittel durchströmbare Kanäle angeordnet sind. Innerhalb der Kammer des Gaseinlassorganes 2 kann sich zur Förderung der gleichmäßigen Gasverteilung eine Zwischenplatte 10 befinden, die nur um den Rand herum umströmbar ist. The reactor housing 1 consists of a lower housing part, which consists of the wall 4 and the bottom 5 , and a cover part 3 , which can be removed for loading the process chamber 6 . On the cover part 3 a gas inlet element 2 is firmly fixed. This gas inlet element 2 is fed by means of a gas feed line 17 . The gas inlet member 2 has a hollow chamber into which the gas feed line 17 opens. This chamber is delimited at the top by a cover plate 11 , to the side by a circular ring 12 and to the process chamber 6 by a gas outlet plate 13 . the gas outlet plate can be water-cooled in the form as described in DE 695 04 762 T2. It can also consist of two plates 13 ', 13 "between which coolant through which channels can be arranged. Within the chamber of the gas inlet element 2 there can be an intermediate plate 10 to promote the uniform gas distribution, which can only be flowed around around the edge.

Unterhalb der Gasauslassplatte 13 befindet sich eine Diffuserplatte 15. Bei der Diffuserplatte 15 handelt es sich um eine Zusatzplatte, die in berührender Anlage unter die Gasauslassplatte 13 gebracht ist. A diffuser plate 15 is located below the gas outlet plate 13 . The diffuser plate 15 is an additional plate which is brought into contact with the gas outlet plate 13 .

In einem Abstand H von der Gasaustrittsfläche, welche von der freien Oberfläche der Diffuserplatte 15 gebildet ist befindet sich in Parallellage zur Diffuserplatte 15 ein kreisrunder Suszeptor 7, der von unten mittels einer HF-Heizspule 16 induktiv beheizbar ist. Der Suszeptor 7, der beispielsweise aus Quarz, aus Graphit oder beschichtetem Graphit bestehen kann, ist um seine zentrale Achse drehbar. Er ist drehangetrieben. Auf der Oberfläche des Suszeptors 7, die zur Diffuserplatte 15 weist können ein oder mehrere Substrate 8 aufgebracht werden. At a distance H from the gas outlet surface, which is formed by the free surface of the diffuser plate 15 , there is a circular susceptor 7 in parallel to the diffuser plate 15 , which can be inductively heated from below by means of an HF heating coil 16 . The susceptor 7 , which can be made of quartz, graphite or coated graphite, for example, is rotatable about its central axis. It is driven by rotation. One or more substrates 8 can be applied to the surface of the susceptor 7 , which faces the diffuser plate 15 .

Die Prozesskammer 6 ist von einem Gasauslassring 9 umgeben. Dieser Gasauslassring besitzt einen ringförmigen Hohlraum, der zur Prozesskammer 6 hin Öffnungen aufweist, durch welche das Prozessgas in den Hohlraum des Gasauslassringes 9 hineinströmen kann. An einer oder mehreren Stellen besitzt der Gasauslassring 9 in der Zeichnung nicht dargestellt Ableitungen, die zu einer nicht dargestellten Pumpe führen. Die Pumpleistung ist regelbar. Dadurch kann innerhalb der Prozesskammer 6 ein vorgegebener Totalgasdruck eingestellt werden. The process chamber 6 is surrounded by a gas outlet ring 9 . This gas outlet ring has an annular cavity which has openings to the process chamber 6 through which the process gas can flow into the cavity of the gas outlet ring 9 . At one or more points, the gas outlet ring 9 has leads, not shown in the drawing, which lead to a pump, not shown. The pump output is adjustable. A predetermined total gas pressure can thereby be set within the process chamber 6 .

Die Diffusorplatte 15 kann aus einem porösen Material bestehen. Sie kann beispielsweise von einer Quarz-Fritte gebildet sein. Die Diffuserplatte kann aber auch aus Metall bestehen, insbesondere aus Edelstahl. Auch Keramik ist als Werkstoff vorgesehen. Die Diffuserplatte kann die Struktur eines offenporigen harten Schaumes haben. Die Diffuserplatte kann aber auch ein Wirrgelege oder ein mehrlagiges Gewebe sein. The diffuser plate 15 can be made of a porous material. It can be formed, for example, by a quartz frit. The diffuser plate can also be made of metal, especially stainless steel. Ceramic is also provided as the material. The diffuser plate can have the structure of an open-pore hard foam. The diffuser plate can also be a random scrim or a multi-layer fabric.

Wesentlich an der Diffusorplatte 15 ist ihre Eigenschaft, das Lokal durch die Gaseinlassöffnungen 14 aus dem Gasvolumen des Gaseinlassorganes 2 ausströmende Gas, welches eine hohe Gasgeschwindigkeit besitzt, gleichmäßig in die Prozesskammer 6 hineinzuleiten. Das Gas, welches lokal durch die Öffnungen 14 austritt, wird breitflächig in die Prozesskammer 6 geleitet wobei die Gasgeschwindigkeit homogenisiert und reduziert wird, so dass die Strahlwirkung, die die Gasauslassöffnungen 14 ohne die Diffuserplatte entfalten würden, vermindert wird. Die beim Stand der Technik nachteilhaften Zonen geringer Strömungsgeschwindigkeit neben den aus den Öffnungen austretenden Strahlen existieren jetzt nicht mehr. Es findet dort keine Konzentrationserhöhung statt und somit keine Kondensation. Die Temperatur auf der Unterseite der Diffusorplatte ist so gewählt, dass dort keine lokale Zerlegung der Ausgangsstoffe stattfindet. Die Temperatur liegt bevorzugt zwischen 100°C und 300°C. Die Materialstärke und die Porosität der Diffusorplatte wird so gewählt, dass sich die aus den einzelnen Gasauslassöffnungen 14 austretenden Gas-"Strahlen" aufweiten. An essential feature of the diffuser plate 15 is its ability to feed the gas flowing out of the gas volume of the gas inlet element 2 through the gas inlet openings 14 , which gas has a high gas velocity, evenly into the process chamber 6 . The gas, which emerges locally through the openings 14 , is passed over a wide area into the process chamber 6 , the gas velocity being homogenized and reduced, so that the jet effect which the gas outlet openings 14 would develop without the diffuser plate is reduced. The zones of low flow velocity which are disadvantageous in the prior art, in addition to the jets emerging from the openings, no longer exist. There is no increase in concentration and therefore no condensation. The temperature on the underside of the diffuser plate is selected so that there is no local decomposition of the starting materials. The temperature is preferably between 100 ° C and 300 ° C. The material thickness and the porosity of the diffuser plate are selected such that the gas “jets” emerging from the individual gas outlet openings 14 expand.

Die Diffusorplatte 15 liegt in enger berührender Anlage an die insbesondere wassergekühlte Gasauslassplatte 13. Hierdurch wird auch die Diffuserplatte 15 auf einer relativ niedrigen Temperatur gehalten, so dass sich in der Prozesskammer 6 ein großer vertikaler Temperaturgradient einstellen kann. The diffuser plate 15 lies in close contact with the water-cooled gas outlet plate 13 . This also keeps the diffuser plate 15 at a relatively low temperature, so that a large vertical temperature gradient can be established in the process chamber 6 .

Die Vorrichtung kann bei Totalgasdrucken zwischen 10 mbar und Atmosphärendruck betrieben werden. Es ist aber auch vorgesehen, dass die Vorrichtung bei niedrigeren Drücken betrieben wird. Die Drehzahl des Suszeptors kann zwischen 10 rpm und 1000 rpm liegen. In die Prozesskammer, die eine Höhe von bevorzugt 50 mm und einen Durchmesser von mehr als 10, 20 oder 30 cm besitzt, kann ein Totalgasstrom von 8 slm bis 50 slm eingeleitet werden. Die Höhe der Prozesskammer kann aber auch weniger als 50 mm betragen. So sind Prozesskammerhöhen von 75, 50, 40, 35, 30, 25, 15, 11 oder jeweils weniger Millimeter möglich. The device can operate at total gas pressures between 10 mbar and Be operated atmospheric pressure. But it is also provided that the device is operated at lower pressures. The speed of the susceptor can are between 10 rpm and 1000 rpm. In the process chamber, which is a height of preferably 50 mm and a diameter of more than 10, 20 or 30 cm a total gas flow of 8 slm to 50 slm can be initiated. The The height of the process chamber can also be less than 50 mm. So are Process chamber heights of 75, 50, 40, 35, 30, 25, 15, 11 or less each Millimeters possible.

Unter bestimmten Bedingungen kann es erforderlich sein, dass die Höhe H nicht nur nach oben hin limitiert ist, sondern auch nach unten hin. Eine solche Limitierung nach unten ist insbesondere dann vorgesehen, wenn aufgrund von Fertigungstoleranzen oder aufgrund der Materialeigenschaften und deren inhomogener Wärmeausdehnung eine Parallellage zwischen Gasaustrittsfläche 15 und Substrathalter-Oberfläche nicht gewährleistet werden kann. Dann ist es von Vorteil, wenn die Prozesskammerhöhe 11 mm nicht unterschreitet. Under certain conditions, it may be necessary that the height H is not only limited upwards, but also downwards. Such a downward limitation is provided in particular if, due to manufacturing tolerances or due to the material properties and their inhomogeneous thermal expansion, a parallel position between the gas outlet surface 15 and the substrate holder surface cannot be guaranteed. Then it is advantageous if the process chamber height does not fall below 11 mm.

Alle offenbarten Merkmale sind (für sich) 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. All of the features disclosed are (in themselves) essential to the invention. In the The disclosure content of the application is hereby also disclosed associated / attached priority documents (copy of the pre-registration) fully included, also for the purpose of describing the characteristics of these documents To include claims of the present application.

Claims

1. Device for depositing thin layers on a substrate, with a process chamber ( 6 ) arranged in a reactor housing ( 1 ), the bottom of which is formed by a susceptor ( 7 ) for receiving at least one substrate and the cover of which is assigned a gas inlet element ( 2 ) , on which the process gas can be introduced into the process chamber in a substantially uniform surface distribution over its entire gas outlet surface pointing towards the susceptor, characterized in that the gas outlet surface is formed by a gas-permeable diffuser plate ( 15 ).

2. Device according to claim 1 or in particular according thereto, characterized in that the diffuser plate ( 15 ) extends parallel to a gas outlet plate ( 13 ) having a plurality of gas outlet openings ( 14 ) arranged in a sieve shape.

3. Device according to one or more of the preceding claims or in particular according thereto, characterized in that the gas outlet plate ( 13 ) forms the bottom of a chamber of the gas inlet member ( 2 ).

4. Device according to one or more of the preceding claims or in particular according thereto, characterized in that the distance (H) between the susceptor ( 7 ) and the gas outlet surface is less than 50 mm, less than 40 mm, less than 30 mm, less than 25 mm, less than 16 mm or less than 11 mm.

5. Device according to one or more of the preceding claims or in particular according thereto, characterized by a gas outlet ring ( 9 ) which surrounds the process chamber ( 2 ) in an annular manner.

6. Device according to one or more of the preceding claims or in particular according thereto, characterized in that the diffuser plate ( 15 ) consists of a porous metallic or ceramic material or of quartz glass.

7. The device according to one or more of the preceding claims or in particular according thereto, characterized in that the diffuser plate ( 15 ) is a solid, open-cell foam.

8. The device according to one or more of the preceding claims or in particular according thereto, characterized in that the diffuser plate ( 15 ) is a woven fabric or a random scrim.

9. The device according to one or more of the preceding claims or in particular according thereto, characterized in that the diffuser plate ( 15 ) is arranged in touching contact under the water-cooled gas outlet plate ( 13 ) in particular.

10. The device according to one or more of the preceding claims or in particular according thereto, characterized in that the distance between the openings of the gas outlet plate ( 13 ) is greater than half the distance (H) between the susceptor and the gas outlet surface of the diffuser plate ( 15 ).

11. The device according to one or more of the preceding claims or in particular thereafter, characterized in that the thickness of the Diffuser plate is 3, 5, 7, 9 or 11 mm.