DE10301949A1 - CVD-Reaktor mit homogenisierendem Gaseinlass und Verwendung des CVD-Reaktors - Google Patents

CVD-Reaktor mit homogenisierendem Gaseinlass und Verwendung des CVD-Reaktors Download PDF

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Abstract

Der CVD-Reaktor hat einen Reaktionsraum (30), einen im Reaktionsraum (30) angeordneten Suszeptor (3) zur Aufnahme eines mittels CVD-Epitaxie zu beschichtenden Grundkörpers (6), und einen Gaseinlass (201) mit einem ersten Diffusor (21). Der Gaseinlass (201-206) weist Homogenisierungsmittel zur Homogenisierung des aus dem ersten Diffusor (21) in Richtung des Suszeptors (3) austretenden Gasflusses (50) auf.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen CVD-Reaktor mit einem Reaktionsraum, einem im Reaktionsraum angeordneten Suszeptor zur Aufnahme eines mittels CVD-Epitaxie zu beschichtenden Grundkörpers und einem Gaseinlass mit einem ersten Diffusor. Weiterhin betrifft die Erfindung eine Verwendung des CVD-Reaktors.
  • Aus der DE 196 22 403 C1 und aus der EP 0 787 822 B1 sind jeweils ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Erzeugung einer Schicht auf der Oberfläche eines Grundkörpers mittels chemischer Gasphasenabscheidung (= Chemical Vapour Deposition = CVD) bekannt.
  • Bei einem CVD-Prozess zur epitaktischen Herstellung einer Schicht auf einem Grundkörper wird ein Gasstrom, der sich aus zumindest einem Reaktionsgas (= Arbeitsgas oder Quellqas) zusammensetzt, dem Grundkörper zugeleitet. Das mindestens eine Reaktionsgas enthält das oder die chemische/n Element/e, das/die auf dem Grundkörper in Form der Epitaxieschicht abgeschieden wird/werden. Daneben kann der Gasstrom weitere Komponenten in Form eines Trägergases oder eines Dotierstoffgases umfassen. Die einzelnen Gase werden in Zuleitungen mit geringem Durchschnitt (z.B. 8 mm) zum Reaktionsraum transportiert. Dessen Durchmesser ist jedoch in der Regel viel größer als der der Gaszuleitungen (z.B. 5 bis 50 cm). Hieraus ergibt sich die Problemstellung, eine homogene örtliche Verteilung sowie eine homogene Durchmischung der einzelnen Gaskomponenten spätestens am Ort des zu beschichtenden Grundkörpers einzustellen.
  • Dies ist wünschenswert, um eine hochqualitative Epitaxieschicht herzustellen. Deshalb enthält eine in der DE 196 22 403 C1 offenbarte Vorrichtung neben mehreren Gaszu leitungen, die über Eintrittsöffnungen an den Reaktionsraum angeschlossen sind, auch einen Diffusor. Dieser hat die Gestalt einer duschkopfähnlichen Lochplatte oder Lochblende mit einer Vielzahl kleiner, über die Platte annähernd gleichmäßig verteilter Durchlassöffnungen. Bei einer weiteren Vorrichtung ist zusätzlich ein Düsenring vorgesehen.
  • Mit der EP 0 787 822 B1 wird eine Vorrichtung offenbart, bei der die Eintrittsöffnungen der verschiedenen Gaszuleitungen in eine Vorkammer (= Gasvorraum) münden, in der eine Durchmischung der verschiedenen Gaskomponenten erfolgen soll. Über eine schlitzförmige Öffnung gelangt der Gasstrom aus dieser Vorkammer dann in den eigentlichen Reaktionsraum, in dem sich der zu beschichtende Grundkörper befindet. Mit den bekannten Vorrichtungen wird keine optimale Durchmischung und/oder homogene Verteilung der Reaktionsgase spätestens am Ort des zu beschichtenden Grundkörpers erreicht.
  • Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, einen CVD-Reaktor der eingangs bezeichneten Art anzugeben, mit dem eine verglichen mit dem Stand der Technik verbesserte Gaszuführung erreicht werden kann.
  • Zur Lösung der Aufgabe wird ein CVD-Reaktor entsprechend den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 1 angegeben.
  • Bei dem erfindungsgemäßen CVD-Reaktor handelt es sich um einen CVD-Reaktor der eingangs bezeichneten Art, der dadurch gekennzeichnet ist, dass der Gaseinlass neben dem ersten Diffusor weitere Homogenisierunqsmittel zur Homogenisierung des aus dem ersten Diffusor in Richtung des Suszeptors austretenden Gasstroms aufweist.
  • Die Erfindung beruht dabei auf der Erkenntnis, dass die lokale Verteilung und/oder die Durchmischung der Reaktionsgase unter ausschließlicher Zuhilfenahme eines Diffusors keine ausreichende Homogenität spätestens am Ort des zu beschich tenden Grundkörpers gewährleisten kann. Dies gilt insbesondere dann, wenn die Eintrittsöffnung asymmetrisch in Bezug auf den Suszeptor, auf dem der zu beschichtende Grundkörper aufliegt, angeordnet ist. Es wurde festgestellt, dass eine derartige Anordnung zu einer inhomogenen Gasverteilung und infolge zu erheblichen Abweichungen der Schichtdicken- und Dotierungshomogenität führt. Gerade wenn zur Erzielung einer vorbestimmen Wachstumsrate ein definierter Gesamtgasfluss – und damit eine definierte Strömungsgeschwindigkeit des Gasflusses – eingestellt werden soll, gewährleistet allein der Diffusor noch keine hinreichende Durchmischung/Verteilung des Gasstroms. Erfindungsgemäß sind deshalb weitere Homogenisierungsmittel vorgesehen, um die Homogenität des Gasflusses sowohl hinsichtlich der örtlichen Verteilung als auch hinsichtlich der Durchmischung zu verbessern.
  • Vorteilhafte Ausgestaltungen des CVD-Reaktors gemäß der Erfindung ergeben sich aus den von Anspruch 1 abhängigen Ansprüchen.
  • Günstig ist es, wenn der Gaseinlass einen Homogenisierungsbereich enthält, der zwischen einer ersten Eintrittsöffnung und dem ersten Diffusor angeordnet ist. Dieser Homogenisierungsbereich ist insbesondere so ausgestaltet, dass eine praktisch vollständige Durchmischung der Gaskomponenten beim Durchtritt des Gasstroms durch den ersten Diffusor erreicht wird.
  • Vorteilhaft ist eine Ausgestaltung, bei der der Gaseinlass eine erste (Gas)Eintrittsöffnung aufweist, die symmetrisch in Bezug auf den Suszeptor – und damit auch auf den hier aufliegenden Grundkörper – angeordnet ist. Eine diesbezügliche Symmetrie liegt insbesondere dann vor, wenn die Eintrittsöffnung und der Suszeptor oder der Bereich, in dem der Suszeptor angeordnet ist, bei einer Projektion in eine gemeinsame Ebene symmetrisch zueinander angeordnet sind. Dann erreicht man, dass auf der Strecke vom ersten Diffusor bis zum Suszeptor durch Querdiffusion und/oder mikroturbulentes Strömungsver halten gegebenenfalls noch vorhandene Ungleichmäßigkeiten in der Durchmischung so weit egalisiert werden, dass am Suszeptor und damit auch am zu beschichtenden Grundkörper eine homogene lokale Verteilung und eine homogene Durchmischung vorliegen. Damit führt der so ausgestaltete Gaseinlass zu einer verbesserten Qualität der Schichtdicken- und Dotierungshomogenität der erzeugten CVD-Epitaxieschicht. Die Homogenität der abgeschiedenen Epitaxieschicht wird dann praktisch unabhängig von dem für eine bestimmte Wachstumsrate einzustellenden Gasfluss. Stellt die CVD-Epitaxiebeschichtung einen Prozessschritt innerhalb der Fertigung eines elektronischen Halbleiter-Bauelements dar, lässt sich durch die Verwendung eines derartigen Gaseinlasses eine höhere Ausbeute und auch eine geringere Fertigungstoleranz zwischen den Bauelementen einer Charge erreichen.
  • Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Gaseinlass mehrere Eintrittsöffnungen aufweist. Die Eintrittsöffnungen sind dann wiederum insbesondere symmetrisch in Bezug auf den Suszeptor angeordnet. Es ergeben sich die vorstehend beschriebenen Vorteile in entsprechender Weise.
  • Weiterhin ist es möglich, den Gaseinlass mit einem weiteren in Gasflussrichtung dem ersten Diffusor vorgeschalteten Diffusor auszustatten. Auch anhand dieser Maßnahme lässt sich eine Homogenisierung des Gasflusses sowohl hinsichtlich der Durchmischung als auch der lokalen Verteilung erzielen.
  • Günstig ist es ebenfalls, wenn der Gaseinlass eine Umlenkung des Gasstroms beinhaltet. Der Umlenkmechanismus ist vorzugsweise so ausgestaltet, dass er neben einer Umlenkung des Gasstroms gleichzeitig auch eine Homogenisierung bewirkt. Die Umlenkung ist beispielsweise als Umlenkblende ausgeblendet, die insbesondere in Gasflussrichtung vor dem ersten Diffusor angeordnet ist.
  • Für die Orientierung einer Aufnahmefläche des Suszeptors, auf die der zu beschichtende Grundkörper aufgelegt wird, sind grundsätzlich zwei verschiedene Ausführungsformen möglich. Zum einen kann diese Aufnahmefläche im Wesentlichen parallel zur Richtung des Gasflusses nach dem Austritt aus dem ersten Diffusor und zum anderen im Wesentlichen senkrecht zu dieser Gasflussrichtung orientiert sein. Bei beiden Ausführungsformen lassen sich die erfindungsgemäßen Maßnahmen zur Homogenisierung des Gasflusses vorteilhaft einsetzen.
  • Der CVD-Reaktor eignet sich insbesondere für die Erzeugung einer Siliciumcarbid-Schicht. Über die Reaktionsgase werden dem Grundkörper, beispielsweise einem SiC-Wafer, die Elemente Silicium und Kohlenstoff, die in gebundener Form in den Reaktionsgasen enthalten sind, zugeführt.
  • Bevorzugte, jedoch keinesfalls einschränkende Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nunmehr anhand der Zeichnung näher erläutert. Zur Verdeutlichung ist die Zeichnung nicht maßstäblich ausgeführt, und gewisse Merkmale sind nur schematisiert dargestellt. Im Einzelnen zeigen die
  • 1 und 2 einen ersten CVD-Reaktor mit einem homogenisierenden Gaseinlass mit einer Zuleitung,
  • 3 bis 6 einen zweiten und dritten CVD-Reaktor mit mehreren Gaszuleitungen,
  • 7 und 8 einen vierten CVD-Reaktor mit einem zusätzlichen Diffusor und
  • 9 und 10 einen fünften und sechsten CVD-Reaktor mit einer Gasumlenkung innerhalb des Gaseinlasses.
  • Einander entsprechende Teile sind in den 1 bis 10 mit denselben Bezugszeichen versehen.
  • In den 1 und 2 ist ein CVD-Reaktor 301 zur Erzeugung einer CVD-Epitaxieschicht 61 auf einem Grundkörper 6 dargestellt. Der Grundkörper 6 befindet sich innerhalb eines Reak tionsraumes 30 des CVD-Reaktors 301. Er liegt auf einem Suszeptor 3, der über eine thermische Isolation 5 mit einer Gehäusewand des CVD-Reaktors 301 in Verbindung steht. Im Ausführungsbeispiel von 1 und 2 sind zwei Grundkörper 6 zur Beschichtung innerhalb des Reaktionsraums 30 angeordnet. Die gleichzeitige Beschichtung von mehr als zwei Grundkörpern 6 ist jedoch ohne weiteres möglich, ebenso wie die Beschichtung nur eines einzigen Grundkörpers 6. Der Grundkörper 6 kann insbesondere in Form eines Halbleiter-Wafers, beispielsweise als Halbleiter-Substrat, vorliegen. Die Schicht 61 ist dann vorzugsweise eine Halbleiterschicht und dient insbesondere zur Herstellung einer Halbleiterbauelemente-Struktur.
  • Die Schichterzeugung erfolgt mittels eines chemischen Gasphasenabscheide-Verfahrens (= CVD-Epitaxieverfahren). Hierbei werden die chemischen Elemente, die zur Erzeugung der Schicht 61 benötigt werden, mittels eines Gasflusses 50 an den Grundkörper 6 herantransportiert, auf dem die Abscheidung erfolgt. Um eine möglichst homogene Schicht 61 zu erzeugen, sollte der Gasfluss 50 spätestens am Ort des zu beschichtenden Grundkörpers 6 sowohl eine möglichst homogene örtliche Verteilung als auch eine möglichst gleichmäßige Durchmischung der im Gasfluss enthaltenen einzelnen Gaskomponenten aufweisen.
  • Wenn nämlich, wie im Ausführungsbeispiel der 1 und 2, eine Schicht 61 aus einem Verbundhalbleiter, hier insbesondere aus Siliciumcarbid (= SiC), hergestellt werden soll, umfasst der Gasstrom 50 mindestens zwei Reaktionsgas-Komponenten, die jeweils eines der beiden abzuscheidenden Elemente (= Silicium und Kohlenstoff) in gebundener Form enthält. Darüber hinaus umfasst der Gasfluss 50 auch ein Trägergas (beispielsweise Wasserstoff). Weiterhin ist ein Anteil mit einem Dotierstoffgas möglich. Damit lässt sich eine n- oder p-Dotierung in der abzuscheidenden Schicht 61 herstellen. Für eine hochqualitative Schicht 61 ist eine gute, d.h. möglichst gleichmäßige Durchmischung dieser Gasfluss-Komponenten wünschenswert. Außerdem ist eine homogene örtliche Verteilung des Gasflusses 50 am Ort des Suszeptors 3, und insbesondere über die gesamte zu beschichtende Oberfläche des Grundkörpers 6 hinweg, wünschenswert.
  • Der Gasfluss 50 gelangt über einen Gaseinlass 201 in den Reaktionsraum 30 und wird nach Passieren des Suszeptors 3 und der zu beschichtenden Grundkörper 6 über einen Gasauslass 40 abgeleitet. Für die Ausgestaltung eines möglichst homogenen Gasflusses 50 im Bereich des zu beschichtenden Grundkörpers 6 ist die Ausgestaltung des Gaseinlasses 201 mit entscheidend. Der Gaseinlass 201 weist eine Eintrittsöffnung 100 auf, an die eine Zuleitung 10 angeschlossen ist. Das Gas wird über diese Zuleitung 10 und die Eintrittsöffnung 100 in den Gaseinlass 201 eingespeist. Zunächst gelangt es in einen Homogenisierungsbereich 24, der insbesondere als (Gas-)Vorkammer ausgebildet ist. Nach Durchlaufen dieser Vorkammer 24 passiert das Gas einen Diffusor 21, um dann als Gasfluss 50 dem Suszeptor 3 zugeleitet zu werden. Der Diffusor 21 ist insbesondere als Lochblende oder Lochplatte ausgebildet, die beispielsweise mehrere über die gesamte Plattenfläche verteilte kleine Durchgangsöffnungen vergleichbar den Wasserdüsen eines Duschkopfs aufweist.
  • Um zumindest am Ort des zu beschichtenden Grundkörpers 6 einen möglichst homogenen Gasfluss 50 zu erhalten, ist die Eintrittsöffnung 100 so angeordnet, dass sie und der Suszeptor 3 bei einer Projektion in eine gemeinsame Ebene – hier die Ebene der nicht näher bezeichneten Gehäusewand des CVD-Reaktors 301, an der die Zuleitung 10 angeschlossen ist – symmetrisch zueinander liegen. Eine exakte konzentrische Anordnung von Eintrittsöffnung 100 und Suszeptor 3 ist im Ausführungsbeispiel der 1 und 2 jedoch nicht möglich, da im Zentrum ein Pyrometerfenster 4 angeordnet ist. Dieses dient der Überwachung der Prozesstemperatur während des Schichtwachstums. Deshalb ist für die Eintrittsöffnung 100 eine Position vorgesehen, die sich leicht unterhalb des Pyrometerfensters 4 be findet. Diese Anordnung ist in der Querschnitts-Darstellung von 2 verdeutlicht.
  • Der Gaseinlass 201 umfasst damit insgesamt drei Maßnahmen zur Homogenisierung des Gasflusses 50: erstens die symmetrische Position der Eintrittsöffnung 100, zweitens die als Homogenisierungsbereich ausgebildete Vorkammer 24 und drittens den Diffusor 21. Diese Kombination führt zu einer verglichen mit dem Stand der Technik deutlich verbesserten Homogenität des Gasflusses 50 am Ort der zu beschichtenden Grundkörper 6.
  • Der Gaseinlass 201 ist so ausgebildet, dass unter Berücksichtigung der Wegstrecke zwischen dem Diffusor 21 und dem Suszeptor 3 sowie der Querdiffusion der einzelnen Gaskomponenten im Gasfluss 50 eine homogene Durchmischung und eine homogene lokale Verteilung innerhalb des Gasflusses 50 erreicht wird. Hierbei ist außerdem berücksichtigt, dass der eingestellte Gesamtgasfluss in physikalisch vorbestimmter Weise von den geometrischen Abmessungen und der effektiven Querdiffusion der Gaskomponenten innerhalb des Gasflusses 50 abhängt. Die Durchmischung der Gaskomponenten erfolgt dabei außer durch die Querdiffusion auch durch mikroturbulentes Verhalten. Insbesondere ist die von einem in den 1 und 2 nicht gezeigten Einlassventil in der Zuleitung 10 bis zum Suszeptor 3 benötigte Laufzeit des Gasflusses 50 größer eingestellt als die für eine homogene Durchmischung erforderliche Zeit, die durch die Rate der Querdiffusion und durch das mikroturbulente Verhalten bestimmt ist. Die Laufzeit wird bestimmt durch die Strömungsgeschwindigkeit des Gases und diese wiederum durch den Gesamtvolumenstrom (z.B. 50 l/min) des Gases. Letzterer wird so eingestellt, dass eine möglichst gute Durchmischung vor Erreichen des Suszeptors 3 erfolgt. Vorzugsweise ist der Gaseinlass 201 so ausgebildet, dass die in bekannter Weise ermittelte sogenannte Bodenstein-Zahl, die ein Maß für die Vermischung und die Homogenität innerhalb des Gasflusses 50 im CVD-Reaktor 301 und insbesondere im Bereich des Suszeptors 3 darstellt, einen Wert von unter 10, vorzugsweise von unter 5 annimmt. Im Beispiel mit dem Gaseinlass 201 beträgt die Bodenstein-Zahl 4,5.
  • In den 3 bis 8 sind insgesamt drei weitere CVD-Reaktoren 302, 303 und 304 mit jeweils unterschiedlicher Ausführungsform eines Gaseinlasses 202, 203 bzw. 204 dargestellt. Alle Gaseinlässe 202, 203 und 204 haben eine homogenisierende Wirkung auf den Gasfluss 50. In den 3, 5 und 7 sind die CVD-Reaktoren 302, 303 bzw. 304 in einem Ausschnitt der Seitenansicht und in den 4, 6 und 8 in der Draufsicht gezeigt.
  • Die Gaseinlässe 202 und 203 haben insgesamt vier bzw. sechs Eintrittsöffnungen 110, 120, 130, 140, 150 und 160, an die jeweils eine Zuleitung 11, 12, 13, 14, 15 bzw. 16 angeschlossen ist. Die Eintrittsöffnungen 110 bis 160 sind symmetrisch zur Projektion des Suszeptors 3 angeordnet, d.h., sie sind konzentrisch um das mittige Pyrometerfenster 4 platziert. Diese symmetrische Verteilung erhöht die Homogenisierung des Gasflusses 50.
  • Die dritte Variante, also die Variante des Gaseinlasses 204, weist ebenso wie die des ersten Gaseinlasses 201 nur eine einzige Zuleitung 10 mit einer einzigen Eintrittsöffnung 100 auf. Allerdings durchläuft das Gas zunächst einen weiteren Diffusor 22, ehe es den ersten Diffusor 21 passiert und als Gasfluss 50 dem Suszeptor 3 zugeführt wird. Der zweite Diffusor 22 ist im Ausführungsbeispiel der 7 und 8 als Düsenring mit einer Vielzahl kleiner Austrittsdüsen 221 ausgebildet. Der Düsenring ist wiederum konzentrisch um das Pyrometerfenster 4 und damit symmetrisch zur Projektion des Suszeptors 3 angeordnet. Auch diese spezielle Ausgestaltung hat eine besonders vorteilhafte Wirkung hinsichtlich der Homogenisierung des Gasflusses 50.
  • Die in den 1 bis 8 gezeigten CVD-Reaktoren 301 bis 304 zeichnen sich dadurch aus, dass der Gasfluss 50 im We sentlichen parallel über die zu beschichtende Oberfläche des Grundkörpers 6 hinwegstreicht. Dies bedeutet, dass eine Aufnahmefläche 31 des Suszeptors 3, auf der der zu beschichtende Grundkörper 6 aufliegt oder befestigt wird, im Wesentlichen parallel zur Richtung des Gasflusses 50 orientiert ist. Die Oberflächennormale der Aufnahmefläche 31 bildet dann in etwa einen 90°-Winkel mit der Richtung des Gasflusses 50. Wie aus der schematischen Darstellung von 1 hervorgeht, ist dieser 90°-Winkel nicht exakt eingehalten. Vielmehr hat sich eine gewisse Verkippung der Aufnahmefläche 31 als vorteilhaft für das Wachstum der Schicht 61 herausgestellt. Diese Verkippung bewirkt im Bereich des Suszeptors 3 eine Reduzierung der vom Gasfluss 50 passierten Querschnittsfläche. Dadurch wird eine leichte Zunahme der Strömungsgeschwindigkeit erreicht, was der Verarmung an Reaktanden in der Gasphase entgegenwirkt und die Wachstumsratenhomogenität verbessert. Der Neigungswinkel der Verkippung liegt vorzugsweise zwischen 1° und 2°, im vorliegenden Beispiel bei 1°36'.
  • Gegenüber diesen vier Ausführungsformen der CVD-Reaktoren 301 bis 304 gibt es eine weitere Variante, bei der der Gasfluss 50 nicht im Wesentlichen parallel, sondern im Wesentlichen senkrecht zur Aufnahmefläche 31 des Suszeptors 3 orientiert ist. Bei dieser Variante sind die Oberflächennormale der Aufnahmefläche 31 und die Richtung des Gasflusses 50 im Wesentlichen parallel zueinander orientiert. Die Ausführungsbeispiele der 9 und 10 zeigen zwei so ausgestaltete CVD-Reaktoren 305 bzw. 306. Beide Varianten haben einen Gaseinlass 205 bzw. 206, bei dem das Gas über die (hier beispielhaft einzige) Zuleitung 10 und die Eintrittsöffnung 100 seitlich in Bezug auf die Richtung des Gasflusses 50 in den Vorraum 24 eingespeist wird. Innerhalb der Gaseinlässe 205 bzw. 206 ist dann eine Umlenkung der Gasflussrichtung erforderlich. Dies geschieht bei dem Gaseinlass 205 mittels mindestens einer, in 9 nur schematisch dargestellten, Umlenkplatte 25 (= Umlenkblende). Eine solche Umlenkplatte 25 ist jedoch nicht unbedingt erforderlich, da auch über die bloße um 90° versetzte Anordnung von Eintrittsöffnung 100 und den Austrittsöffnungen des ersten Diffusors 21 automatisch eine Gasumlenkung erfolgt. Aus diesem Grund ist im Gaseinlass 206 keine derartige Umlenkplatte 25 vorgesehen. Andererseits enthält der Gaseinlass 206 neben dem ersten Diffusor 21, der den Gaseinlass 206 vom Reaktionsraum 30 trennt, beispielhaft zwei weitere Diffusoren 23 und 23a.
  • Sowohl durch die Umlenkung als auch durch die zusätzlich vorgesehenen Diffusoren 23 und 23a wird bei den Gaseinlässen 205 bzw. 206 eine Homogenisierung des Gasflusses 50 erreicht.
  • Durch die Umlenkung des Gasstroms wird insbesondere eine gleichmäßige Beaufschlagung des ersten Diffusors 21 erreicht. Die Umlenkung kann dabei entweder durch geeignete mechanische Vorrichtungen, wie z.B. die Umlenkplatte 25, oder auch durch eine geometrisch geeignete Anordnung des Gaseintritts und des Gasaustritts in bzw. aus dem Gaseinlass 205 bzw. 206 erreicht werden.
  • Vorzugsweise lässt sich mittels der CVD-Reaktoren 301 bis 306 und insbesondere mittels deren Gaseinlässe 201 bis 206 eine besonders homogene SiC-Beschichtung auf einem Grundkörper 6 erzielen. Der Grundkörper 6 liegt dann insbesondere in Form eines SiC-Wafers vor, der nach der epitaktischen Beschichtung zur Herstellung eines Halbleiter-Bauelements verwendet wird. In diesem Zusammenhang kommt es auf eine homogene epitaktische Schicht 61 auf dem SiC-Wafer 6 an. Die gezeigten Gaseinlässe 201 bis 206 ermöglichen gerade ein solches vorteilhaftes Aufwachsen einer SiC-Schicht 61. Dadurch kann bei der nachfolgenden Fertigung der Halbleiter-Bauelemente die Ausbeute erheblich gesteigert werden. Gleichfalls ist eine erhebliche Reduzierung der Toleranzen zwischen den Halbleiter-Bauelementen einer Charge möglich.

Claims (9)

  1. CVD-Reaktor mit: a) einem Reaktionsraum (30), b) einem im Reaktionsraum (30) angeordneten Suszeptor (3) zur Aufnahme eines mittels CVD-Epitaxie zu beschichtenden Grundkörpers (6), und c) einem Gaseinlass (201206) mit einem ersten Diffusor (21) dadurch gekennzeichnet, dass d) der Gaseinlass (201206) Homogenisierungsmittel zur Homogenisierung des aus dem ersten Diffusor (21) in Richtung des Suszeptors (3) austretenden Gasflusses (50) aufweist.
  2. CVD-Reaktor nach Anspruch 1, bei dem der Gaseinlass (201206) einen zwischen einer ersten Eintrittsöffnung (100) und dem ersten Diffusor (21) angeordneten Homogenisierungsbereich (24) beinhaltet.
  3. CVD-Reaktor nach Anspruch 1 oder 2, bei dem der Gaseinlass (201206) eine erste Eintrittsöffnung (100) umfasst, die symmetrisch in Bezug auf den Suszeptor (3) angeordnet ist.
  4. CVD-Reaktor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem mehrere Eintrittsöffnungen (110, 120, 130, 140, 150, 160) vorgesehen sind, die insbesondere symmetrisch in Bezug auf den Suszeptor (3) angeordnet sind.
  5. CVD-Reaktor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der Gaseinlass (201206) mindestens einen weiteren Diffusor (22, 23, 23a) umfasst, der in Gasflussrichtung vor dem ersten Diffusor (21) angeordnet ist.
  6. CVD-Reaktor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der Gaseinlass (201206) Umlenkmittel (25) umfasst, die in Gasflussrichtung vor dem ersten Diffusor (21) angeordnet sind.
  7. CVD-Reaktor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der Suszeptor (3) eine Aufnahmefläche (31) für den zu beschichtenden Grundkörper (6) aufweist, die annähernd parallel zur Richtung des Gasflusses (50) nach dem Austritt aus dem ersten Diffusor (21) ist.
  8. CVD-Reaktor nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei dem der Suszeptor (3) eine Aufnahmefläche (31) für den zu beschichtenden Grundkörper (6) aufweist, die annähernd senkrecht zur Richtung des Gasflusses (50) nach dem Austritt aus dem ersten Diffusor (21) ist.
  9. Verwendung des CVD-Reaktors nach einem der vorhergehenden Ansprüche zur Erzeugung einer einkristallinen Schicht (61) aus Siliciumcarbid.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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GB2415707A (en) * 2004-06-30 2006-01-04 Arima Optoelectronic Vertical hydride vapour phase epitaxy deposition using a homogenising diaphragm
FR2930562A1 (fr) * 2008-04-28 2009-10-30 Acerde Soc Par Actions Simplif Reacteur et procede de depot contre un subtrat d'un materiau issu de la decomposition d'un gaz
ITMI20090753A1 (it) * 2009-05-04 2010-11-05 Lpe Spa Reattore per deposizione di strati su substrati

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