DE3887002T2 - Induktionsheizungsvorrichtung für einen Epitaxiereaktor. - Google Patents

Induktionsheizungsvorrichtung für einen Epitaxiereaktor.

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DE3887002T2
DE3887002T2 DE88200614T DE3887002T DE3887002T2 DE 3887002 T2 DE3887002 T2 DE 3887002T2 DE 88200614 T DE88200614 T DE 88200614T DE 3887002 T DE3887002 T DE 3887002T DE 3887002 T2 DE3887002 T2 DE 3887002T2
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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft Verbesserungen von Induktoren und Aufnehmern, die in Epitaxierreaktoren verwendbar sind, um deren Ausbeute zu erhöhen, eine parasitäre Wärmeerzeugung zu verringern, und die Temperaturgradienten in diesen Reaktoren und insbesondere in den dort behandelten Gegenständen zu minimalisieren.
  • In der Halbleiterindustrie ist die Verwendung von Epitaxierreaktoren wohlbekannt, die zur Beschichtung von Substraten unterschiedlichen Materials mittels Epitaxiewachstum durch chemische Dampfphasenablagerung vorgesehen sind: Insbesondere werden diese Reaktoren dazu eingesetzt, eine Epitaxieablagerung monokristallinen Siliziums auf Siliziumsubstraten für die Herstellung von Halbleitergeräten bereitzustellen.
  • Unter den zahlreichen Epitaxierreaktoren, die in der Vergangenheit in der Halbleiterindustrie bekannt wurden, zeichnet sich einer durch die hervorragenden Eigenschaften aus, die in der US A-4 579 080, entsprechend EP-A-0 147 967, angegeben und beschrieben sind, mit den Autoren John G. Martin et al, wobei ein Aufnehmer verwendet wird, der die Form eines Prismas mit mehreren Stirnflächen oder einer abgeschnittenen Pyramide aufweist, und in einer Isolierbehälterglocke eingeschlossen ist, die nicht mit den chemischen Dämpfen innerhalb der Behälterglocke reagiert, wobei die Behälterglocke durch eine reflektierende Schicht, beispielsweise eine Metallschicht abgedeckt ist, um die von dem Aufnehmer während seines Betriebs abgestrahlte Hitze zu reflektieren, um den Energieverbrauch zu verringern und die Temperatur des Aufnehmers zu vergleichmäßigen, und von einem Kühlmantel umgeben ist, der durch ein Kühlmittel wie beispielsweise Wasser gekühlt wird, um die Wände der Behälterglocke auf einer solchen Temperatur zu halten, daß eine wesentliche Ablagerung von Materialien, welche die in dem Reaktor behandelten Substrate verunreinigen könnten, auf den Wänden verhindert wird.
  • Die Behälterglocke ist von einem Induktor oder einer Spule umgeben, der mit Wechselstrom mittlerer Frequenz (zwischen 1 und 15 kHz) versorgt wird, um Energie zur Aufheizung des Aufnehmers zur Verfügung zu stellen, und wird durch einen Leiter gebildet, der in zahlreichen Wicklungen vorhanden ist, mit ordnungsgemäßem Abstand, um für den Aufnehmer eine Energie zur Verfügung zu stellen, die von einem Punkt zu einem anderen Punkt variabel ist, wie besonders in Spalte 12, Zeilen 59, 67 des voranstehend erwähnten Patents angegeben ist.
  • Wenn aus irgendeinem Grund die lokale Energie in dem Aufnehmer geändert werden muß, muß der Abstand zwischen benachbarten Wicklungen durch irgendeine Einrichtung variiert werden, welche den Wicklungsabstand steuert, wobei sich einige mechanische und Raumbereichsschwierigkeiten ergeben, die mit den Abmessungen der Leiter zusammenhängen. Wenn die Wicklung in einem engeren Abstand gehalten werden soll, liegen die die Spule bildenden Leiter auf Ebenen, die nicht mehr senkrecht in bezug auf die Aufnehmerachse verlaufen, und dies führt dazu, da der in sie induzierte elektrische Strom parallel zu den Wicklungen induziert wird, daß eine lokale Erhitzung auftritt, welche im wesentlichen denselben thermischen Gradienten erzeugt, wobei weiterhin infolge der Drehung des Aufnehmers eine zeitliche Änderung oder ein Pulsieren der lokalen Erhitzung hervorgerufen wird, wodurch diese thermischen Gradienten vergrößert werden, die verringert werden sollen, mit der endgültigen Konsequenz der Erzeugung von Kristalldefekten oder -fehlern in den zu behandelnden Substraten oder Wafern.
  • Weiterhin ist der Aufnehmer, der durch einen guten elektrischen Leiter, wie beispielsweise Graphit gebildet wird, und möglicherweise durch ein Material wie Siliziumkarbid abgedeckt ist, welches sehr widerstandsfähig in bezug auf die chemischen Reaktionspartner und gasförmige Nebenprodukte ist, die in dem Reaktor vorhanden sind, mit Verdickungen oder Vorsprüngen in einigen Abschnitten versehen, beispielsweise in Abschnitten um Taschen oder Einsenkungen herum, welche die Substrate oder Wafer enthalten, die erhitzt werden sollen (siehe Spalte 8, Zeile 50 bis 55 des erwähnten US-patents), und ist mit dünneren Abschnitten an einigen anderen Stellen versehen, beispielsweise in den von zwei Flächen begrenzten Ecken und oberen und unteren Bereichen (siehe Spalte 13, Zeile 66 bis Spalte 14, Zeile 14 desselben Dokuments), die zu dem Zweck dienen, die Wärme entsprechend gewünschten Mustern zu verteilen.
  • Allerdings erfordern derartige Muster einen mühsamen und zeitaufwendigen, empirischen Vorgang zum Herausfinden der besten Form, welche die besten thermischen Ergebnisse ergibt, die gleichförmigere Temperaturprofile über die Stirnflächen der Seitenwände des Aufnehmers zur Verfügung stellen.
  • Schließlich wird in dem genannten Patent ausgeführt, daß infolge der von dem Aufnehmer ausgestrahlten Wärme und der Wärme, die durch induzierte Ströme innerhalb der reflektierenden Metallschicht erzeugt wird, welche die Quarzbehälterglocke umgibt, es sehr schwierig ist, eine wirksame Kühlung durch Gebläseluft zu erzielen, und daß es aus diesem Grunde vorgezogen wird, eine Wasserkühlung zu verwenden, die durch einen Wasserkühlmantel zur Verfügung gestellt wird, welcher die Behälterglocke umgibt (siehe Spalte 11, Zeile 57 bis Spalte 12, Zeile 17). -4-
  • Bei einem Versuch zur Verringerung der Wärme, die durch induzierte Ströme in einer reflektierenden Einrichtung hervorgerufen wird, beispielsweise der reflektierenden Metallschicht auf der Behälterglocke, die in dem voranstehend erwähnten US-patent beschrieben ist, wurde in der FR-A-2 567 921, welche denselben Anmelder und dieselben Erfinder aufweist wie die vorliegende Anmeldung, vorgeschlagen, eine reflektierende Schirmanordnung einzusetzen, welche mehrere getrennte, wassergekühlte zylindrische Sektoren aufweist, die als Reflektor für die von dem erhitzten Aufnehmer ausgestrahlte Wärme dienen, jedoch das Merkmal im wesentlichen offener Windungen in bezug auf Ströme aufweisen, die durch die externe Spule induziert werden, welche den Aufnehmer selbst mit Energie versorgt. Abgesehen von den hohen Kosten, die bei der Herstellung der zylindrischen Sektoren auftraten, führte dieses System nicht zu sehr wirksamen Ergebnissen, da bei den höchsten Frequenzen, die für den ordnungsgemäßen Betrieb des Reaktors erforderlich sind (zwischen1l0 und 20 kHz), die kapazitive Kopplung zwischen den zahlreichen Sektoren dazu führt, daß dort ein induzierter Strom vorhanden ist, der ausreichend stark ist, eine wesentliche Erhitzung zu erzeugen, und sich darüber hinaus die Abschirmsektoren entlang der Gesamthöhe des Aufnehmers erstrecken, wodurch eine ordnungsgemäße optische Erfassung der Aufnehmertemperatur verhindert wird.
  • Mit der vorliegenden Erfindung sollen die voranstehend angegebenen Probleme gelöst werden, durch Verwendung eines Induktionsheizsystems für einen Epitaxierreaktor mit einem drehbaren Aufnehmer, der durch von einer Spule erzeugte Ströme erwärmt wird, und in einer Behälterglocke aus isolierendem und optisch transparentem Material aufgenommen ist, beispielsweise Quarz, und von einem Reflektor umgeben ist, um zum Aufnehmer die von diesem während des Betriebs ausgestrahlte Wärme zurückzureflektieren, wobei die Spule durch Windungen eines flüssigkeitsgekühlten Hohlleiters gebildet ist, die jeweils eng beabstandet so angeordnet sind, daß dazwischen minimale Spalte vorhanden sind, und in einer mechanisch stabilen Anordnung befestigt sind, und sich das Induktionsheizsystem dadurch auszeichnet, daß die Innenseiten der Windungen optisch feinbearbeitet sind, also spiegelreflektierend, so daß sie als ein Reflektor arbeiten, und daß zur Bereitstellung lokaler Leistungsvariationen in dem Aufnehmer ohne Bewegung der die Spule bildenden Windungen lokale Variationen des von der Spule erzeugten Magnetfelds durch eine Reaktionseinrichtung bereitgestellt werden, welche entweder Strom abzieht oder hinzufügt und an vorbestimmte Windungen der Spule entsprechend Bereichen des Aufnehmers angeschlossen ist, in welchen die Leistungsvariationen gewünscht sind, wobei weiterhin die Windungen der Spule aus in Reihe geschalteten, ringförmigen Leitern bestehen, die in Ebenen im wesentlichen senkrecht zur Achse des Aufnehmers liegen, um dort elektrische Ströme zu induzieren, deren Richtung senkrecht zur Achse verläuft, um Wärmeschwankungen zu vermeiden, die mit einer Abweichung von der senkrechten Ausrichtung der Ströme in bezug auf den drehbaren Aufnehmer zusammenhängen, wobei die Reaktionseinrichtung, welche von den vorbestimmten Windungen Strom abzieht, aus Induktoren besteht, während die Reaktionseinrichtung, welche den Windungen Strom zufügt, aus Kondensatoren besteht, und die Induktoren und Kondensatoren beide an die vorbestimmten Windungen angeschlossen sind.
  • Vorzugsweise wird, um die die Behälterglocke kühlende Luft besonders wirksam zu machen, ein Gebläse verwendet, welches Luft durch eine Düse und einen Wirbelgenerator und zwischen der Behälterglocke und der Spule zur Verfügung stellt, wobei die Luft dann um die Behälterglocke herum herausgelangt, und durch einen Wärmetauscher gelangt, um dann zum Gebläse zurückgeführt zu werden.
  • Weiterhin sind die Induktoren variabel, welche Strom von vorbestimmten Windungen der Spule subtrahieren.
  • Insbesondere sind die Induktoren dadurch variabel ausgebildet, daß Anzapfungen der Induktoren mit einem Kurzschlußleiter verbunden sind.
  • Alternativ hierzu sind die Induktoren durch einen in ihnen beweglichen, ferromagnetischen Kern variabel ausgebildet.
  • Darüber hinaus sind die Kondensatoren variabel, welche Strom zu vorbestimmten Windungen der Spule hinzufügen.
  • Vorzugsweise sind diese Kondensatoren durch Parallelschaltung einer wählbaren Anzahl von Kondensatorgliedern stufenweise variabel ausgebildet.
  • Bei einer weiteren Ausführungsform sind die Stromsubtraktions- und Additionseinrichtungen in einer Kombination aus zumindest einem Induktor und einem Kondensator integriert.
  • Vorzugsweise ist die Kombination aus zumindest einem Induktor und einem Kondensator eine Parallelschaltung dieser Bauteile, wobei der Kondensator stufenweise variabel ist, und der Induktor mit Hilfe eines ferromagnetischen, beweglichen Kerns variabel ist.
  • Alternativ kann die Kombination aus zumindest einem Induktor und einem Kondensator eine Reihenschaltung dieser Teile sein, wobei der Kondensator schrittweise variabel ist, und der Induktor mit Hilfe eines ferromagnetischen, beweglichen Kerns variabel ausgebildet ist.
  • Weiterhin ist über den Kondensator ein Spannungsbegrenzungsglied geschaltet, um mögliche Überspannungen zu begrenzen, die in dem Kondensator nahe Resonanzbedingungen erzeugt werden könnten.
  • Bei einer weiteren Ausführungsform ist die Induktionsspule mit ferromagnetischen Blöcken versehen, welche den Zweck haben, das Magnetfeld außerhalb der Spule zu führen und zu begrenzen.
  • Vorzugsweise weisen die Blöcke eine Kreisringform auf und sind um die Oberkante bzw. Unterkante der Spule herum vorgesehen.
  • Insbesondere bestehen die Blöcke aus ferromagnetischen Laminatstapeln.
  • Alternativ hierzu bestehen die Blöcke aus keramischem Ferrit.
  • Bei einer weiteren Ausführungsform sind die ferromagnetischen Blöcke durch eine externe, ferromagnetische Ummantelung um die Außenseite der Spule herum verbunden.
  • Vorzugsweise bestehen die Blöcke und die Ummantelung aus Keramik-Ferrit.
  • Alternativ hierzu sind die Ferritblöcke durch Ferritsäulen außerhalb der Spule verbunden.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform zeichnet sich das Induktionsheizsystem für einen Epitaxierreaktor gemäß der vorliegenden Erfindung, welches einen Aufnehmer aufweist, der aus einer elektrisch leitfähigen Ummantelung besteht, welche die Form einer abgeschnittenen Pyramide mit einer regelmäßigen Polygonbasis aufweist und mit äußeren und inneren Oberflächen versehen ist, dadurch aus, daß in der inneren Oberfläche der Ummantelung Vertiefungen oder Ausnehmungen vorgesehen sind, die zu Taschen oder Einsenkungen auf der äußeren Oberfläche ausgerichtet sind und im wesentlichen zusammen mit diesen verlaufen, welche Wafer oder Materialscheiben aufnehmen, die behandelt werden sollen.
  • Vorzugsweise kompensieren Dickenvariationen des Aufnehmers induzierte Leistungsvariationen, welche mit der Pyramidenform des Aufnehmers zusammenhängen.
  • Im einzelnen sind die Vertiefungen, die bezüglich der Taschen ausgerichtet sind, ebene Vertiefungen, welche die Form kreisförmiger Gräben aufweisen, die einen zentralen Bereich im wesentlichen auf demselben Niveau der inneren Oberfläche umgeben.
  • Alternativ hierzu sind die Vertiefungen kreisförmige Gräben, die mit einer Abfasung versehen sind, die in einem zentralen Bereich im wesentlichen auf demselben Niveau der inneren Oberfläche beginnt.
  • Bei einer weiteren, alternativen Ausführungsform stellen die Ausnehmungen im wesentlichen konische Oberflächen dar, auf der Innenoberfläche des Aufnehmers, die spitze Winkel aufweisen, die im wesentlichen bezüglich der Zentren der Taschen ausgerichtet sind.
  • Zusätzlich sind die Querecken des Aufnehmers mit Abfasungen versehen, die außen beträchtlich größer als innen sind, um lokal die Dicke des Aufnehmers aufrechtzuerhalten oder zu reduzieren, und so lokal die in den Aufnehmer eingeführte Stromdicke aufrechtzuerhalten oder zu vergrößern.
  • Die Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden, zusammen mit deren weiteren Zielen, aus der nachstehenden, detaillierten Beschreibung einer Ausführungsform der Erfindung deutlich, welche zum Zwecke der Verdeutlichung, jedoch nicht zur Beschränkung angegeben ist, zusammen mit den beigefügten Zeichnungen, wobei:
  • Fig. 1 eine schematische Schnittansicht des Epitaxierreaktors gemäß der vorliegenden Erfindung ist;
  • Fig. 2 eine Ansicht entlang der Linie 2-2 von Fig. 1 ist, welche speziell ein Luftwirbel-Blas und -Verteilungssystem gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • Fig. 3 in den Abschnitten a) bis d) unterschiedliche Arten von Reaktionsschaltungen zeigt, die unterschiedlich regelbar sind, um den Strom in den einzelnen Windungen der Spule zu steuern;
  • Fig. 4 die Impedanz und die Phasenmerkmale einer Reaktionsschaltung gemäß Fig. 3c zeigt;
  • Fig. 5 den Strom darstellt, der von einer Spule aufgenommen oder abgegeben wird, durch eine Reaktionsschaltung gemäß Fig. 3c, entsprechend verschiedenen Induktivitäts und Kapazitätswerten;
  • Fig. 6 eine axiale Schnittansicht einer Spulen- und Aufnehmeranordnung ist, die an den Enden mit winklig geformten Blöcken aus ferromagnetischem Material versehen ist, um die Dispersion des elektromagnetischen Feldes außerhalb der Spule zu verringern;
  • Fig. 7 eine Ansicht entlang der Linie 7-7 von Fig. 6 ist;
  • Fig. 8 eine axiale Schnittansicht der Spule und der Aufnehmeranordnung ist, die mit einer gesamten ferromagnetischen Ummantelung versehen ist, um weitestgehend die Dispersion elektromagnetischer Felder zu verringern;
  • Fig. 9 eine Rückansicht, eine quergeschnittene Schnittansicht bzw. eine Vorderansicht, eines Teils einer Aufnehmerrückseite ist, die mit einer Vertiefung versehen ist, welche die Form eines kreisförmigen, ebenen Grabens aufweist;
  • Fig. 10 eine Rückansicht, eine quergeschnittene Schnittansicht bzw. eine Vorderansicht eines Teils einer Aufnehmerrückseite ist, die mit einer Vertiefung versehen ist, welche die Form eines kreisförmigen ebenen Grabens aufweist;
  • Fig. 11 eine Rückansicht, eine quergeschnittene Schnittansicht bzw. eine Vorderansicht eines Teils einer Aufnehmerrückseite ist, die mit einer Vertiefung versehen ist, welche die Form eines kreisförmigen Grabens aufweist, der außen abgefast ist;
  • Fig. 12 eine Rückansicht, eine quergeschnittene Schnittansicht bzw. eine Vorderansicht eines Teils eines Aufnehmers ist, der mit einer im wesentlichen konischen Ausnehmung versehen ist, die nach außenhin zunimmt.
  • Aus Fig. 1 geht hervor, daß ein Epitaxierreaktor 10 gemäß der vorliegenden Erfindung durch einen Aufnehmer 12 gebildet wird, der drehbar ist und in eine isolierte und möglicherweise transparente Behälterglocke 14 einführbar ist, gewöhnlich eine Quarz-Behälterglocke. Die Behälterglocke 14 ist von einer Spule 16 umgeben, die durch zahlreiche Windungen 18 gebildet wird, welche die Form ebener Ringe aufweisen, die auf einer Seite offen sind und miteinander über leitende Brücken oder Leitungsbrücken 20 verbunden sind, welche die elektrische Verbindung zwischen benachbarten Windungen zur Verfügung stellen. Die Windungen werden im wesentlichen durch einen Hohlleiter gebildet, beispielsweise ein rechteckiges Rohr, welches von einer Kühlflüssigkeit wie beispielsweise Wasser gekreuzt wird, die auf Arbeitstemperatur gehalten wird, entsprechend dem ordnungsgemäßen Betrieb des Reaktors. Im einzelnen wird darauf hingewiesen, daß die Hohlleiter, die durch die Windungen 18 der Spule 16 gebildet werden, unterschiedliche Höhen entsprechend ihrer Position in der Spule aufweisen, die an den Enden der Spule 16 niedriger sind und im Bereich der Spule dazwischen höher sind, um höhere Stromdichten und daher eine höhere Heizleistung in den Endabschnitten des Aufnehmers 12 zu ermöglichen, und niedrigere Dichten in dessen Zwischenbereichen.
  • Die Anordnung aus Induktor 16 und Behälterglocke 14 ist in einer Druckkammer 21 eingeschlossen, die durch eine zylindrische Wand 22 gebildet wird, die gegen eine untere Ebene 24 anliegt, und oben durch eine Unterteilungsebene 26 geschlossen ist, und ist mit einer Anordnung 28 zum Zentrieren der Behälterglocke 14 und mit einer Anordnung 30 zum Haltern der Spule 16 versehen, durch welche ein oberer Deckel 32 eine obere Kammer 34 ausbildet, die über ein Fenster 36 mit einem Luft/Wasserwärmetauscher 38 in Verbindung steht, der wiederum mit einer äußeren Kammer 40 verbunden ist, die durch einen äußeren Metallschrank 42 gebildet wird, der ebenfalls an die Ebene 24 anstößt, und die gesamte Luftschaltung umschließt, welche die Behälterglocke 14 umgibt. Ein Gebläse 44, welches durch einen Motor 46 betätigt wird, nimmt Luft von der äußeren Kammer 40 auf, und führt diese durch eine Öffnung 48 der Druckkammer 21 zu. Von hier aus gelangt die Luft heraus und überstreicht die Behälterglocke 14 über eine Wirbelerzeugungsdüse 50, die mit Ablenk- und Förderflügeln 52 versehen ist, wodurch der Luft eine Wirbelbewegung verliehen wird, die durch Pfeile 54 angedeutet ist (siehe insbesondere Fig. 2). Nach dem Durchgang durch die Düse 50 kann die Kühlluft durch die Trennspalte 56 zwischen den einzelnen Windungen 18 der Spule 16 hindurchgelangen, wodurch die Turbulenz vergößert wird, welche den Abzug von Wärme von den Wänden der Quarz-Behälterglocke 14 unterstützt.
  • Diese Spalte 56 können auch mit Irisblenden-Regelöffnungen versehen sein, um den Luftfluß durch die Spalte und daher die Wandtemperatur der Behälterglocke 14 zu beeinflussen.
  • Der Aufnehmer 12, der die Form einer abgeschnittenen Pyramide mit einer Polygonbasis (bei diesem Beispiel hexagonal) aufweist, ist mit mehreren Stirnflächen 58 versehen, in welche Taschen oder Einsenkungen 60 eingeschnitten sind, die Wafers oder Scheiben 62 aus zu behandelndem Material aufnehmen, zum Beispiel die typischen Silizium-Wafer, bei welchen ein Epitaxie-Wachstum erfolgen soll. Dieser Aufnehmer 12, der eine Halterung 64 aufweist, wird durch eine Welle 66 gedreht, die durch eine geeignete Dichtungshalterung ragt und durch einen (nicht gezeigten) Motor betätigt wird, wobei die Halterung einstückig mit einem Drucklager 68 ausgebildet ist, welches gegen die untere Basis der Behälterglocke 14 anstößt, um diese gegen eine Dichtung 70 angedrückt zu halten, die zwischen der Behälterglocken-Basis und der unteren Ebene 24 vorgesehen ist, sowie gegen eine durchlöcherte Abdichtplatte 72, gedrückt durch Federn 74, die gegen Lager 76 anliegen, wobei durch die Platte 72 durch ein Rohr 78 die Gase eingeführt werden können, die in dem Epitaxierreaktor verwendet werden sollen, beispielsweise SiCl&sub4;, SiHCl&sub3;, H&sub2; sowie andere gasförmige Bestandteile, beispielsweise Aluminium- und Phosphorverbindungen, zur Sicherstellung der ordnungsgemäßen Dotierung des Siliziums.
  • Die Temperatur des Aufnehmers 12 während des Betriebs des Reaktors wird durch zumindest ein optisches Pyrometer 80 festgestellt, welches entsprechend den Pfeilen 82 und 84 bewegbar ist, und den Aufnehmer 12 durch die Spalte 56 zwischen den Windungen 18 der Spule 16 beobachtet, und über ein Kabel 86 mit einem ersten Bearbeitungszentrum 88 verbunden ist, beispielsweise einem Analog-/Digitalwandler (A/D), der über ein Kabel 90 Temperaturdaten an einen Zentralprozessor 92 schickt, der über eine Mehrfach-Busleitung 94 sämtliche Richtungen und Daten zur Handhabung des gesamten Epitaxierreaktors empfängt und die Regelsignale ausgibt, beispielsweise ein erstes Signal über eine Leitung 96, zum Steuern der Drehzahl des Motors 46, welcher das Gebläse 44 betätigt, ein zweites Signal über eine Leitung 98 für ein Betätigungsglied 100 eines Flußregelventils 102 zum Regeln des Kühlwasserflusses in dem Luft/Wasser-Wärmetauscher, und ein drittes Signal über eine Leitung 104 für die Stromsteuerung in einzelnen Windungen der Spule 16 entsprechend einem nachstehend beschriebenen System.
  • Statt der Verwendung eines einzelnen, beweglichen Pyrometers 80 können alternativ hierzu mehrere optische Pyrometer vorgesehen sein, die auf geeignete Weise an vielen, geeignet ausgewählten Beobachtungspunkten angeordnet sind und jeweils mit dem voranstehend erwähnten ersten Bearbeitungszentrum 88 durch einen von mehreren elektronischen Umschaltschaltkreisen verbindbar sind, die weit verteilt sind und auf dem heutigen Gebiet der Informationsverarbeitung wohlbekannt sind.
  • Wie bereits erwähnt ist es möglich, lokal den Strom in bestimmten Windungen der Spule 16 zu variieren, durch eine Shunt-Verbindung mit Kondensatoren wie beispielsweise dem Kondensator 110 oder mit Induktoren wie beispielsweise dem Induktor 112, der durch Einsatz von Kernen variiert werden kann, beispielsweise des ferromagnetischen Kerns 114, der in den Induktor über ein Betätigungsglied 116 hineingezogen oder aus diesem herausgezogen werden kann, wobei das Betätigungsglied beispielsweise einen Motor aufweist, der auf die Zahnstange 118 einwirkt, die mit dem ferromagnetischen Kern 114 verbunden ist. Der ferromagnetische Kern kann durch einen Laminatstapel gebildet sein, wobei das Laminat besonders dünn und gut isoliert ist, und für die Frequenzen (1 kHz bis 20 kHz) des Stroms geeignet ist, welcher den Induktor 16 versorgt, oder durch eine zylindrische Keramik-Ferrit-Stange, die eine hohe magnetische Permeabilität aufweist und hohen Magnetfeldern standhält, von der Art, die in Transformatoren für Spannungswandler verwendet wird, die durch Halbleitergeräte gesteuert werden.
  • Die Zahnstange 118, die durch das Betätigungsglied 116 bewegt wird, ist weiterhin mit einem Positionswandler 120 versehen, der die Aufgabe hat, den Zentralprozessor 92 über eine Leitung 122 über die Position des Kerns 114 innerhalb der Windungen des Induktors 112 in Kenntnis zu setzen.
  • Die Möglichkeit der lokalen Steuerung des Stroms in bestimmten Windungen der Spule 16 zur lokalen Steuerung des elektromagnetischen Feldes, und daher der in dem Aufnehmer 12 induzierten Leistung, läßt sich noch besser unter Bezugnahme auf die Fig. 3, 4 und 5 verstehen.
  • Es wird auf den einfacheren Fall in Fig. 3a Bezug genommen. Eine Spule 16 wird von einem Wechselstromgenerator versorgt, der durch die Bezugsziffer 126 bezeichnet ist und gerät in Resonanz bei der Frequenz des Generators 126 durch einen parallelgeschalteten Kondensator 128, der die zur Erzeugung einer derartigen Resonanz erforderlichen Werte aufweist.
  • Wenn einige Anzapfungen an angezeigten Windungen der Spule 16 betrachtet werden, so lassen es diese Anzapfungen zu, daß die Spule 16 als Autotransformator arbeitet, und wenn reaktive Lasten an die Anzapfungen angeschlossen sind, so ist es möglich, einen Strom zwischen einem Paar dieser Anzapfungen abzuziehen.
  • Infolge der Tatsache, daß die reaktive Last induktive oder kapazitive Eigenschaften aufweist, wird der zwischen zwei Anzapfungen abgezogene Strom vom Strom in den Spulenwindungen subtrahiert oder diesem hinzuaddiert. Bei dem in Fig. 3a gezeigten Beispiel können zwischen dem Anzapfungspaar 132 und 134 einige Kondensatoren 110a, 110b, 110c usw. angeschlossen werden, um einen wählbaren Stromanstieg zwischen diesem Anzapfungspaar zu erreichen. Infolge des sehr hohen Stroms, der durch die manchmal wassergekühlten Kondensatoren fließt, werden vorzugsweise die Verbindungen mit den Kondensatoren von Hand vorgenommen, mittels ordnungsgemäßer Verbinder und die Zuhilfenahme geeigneter Werkzeuge, die zur Bewegung von Befestigungsschrauben oder -bolzen verwendet werden.
  • Auf entsprechende Weise ist zwischen das Anzapfungspaar 136 und 138 derselben Spule 16 ein Lastinduktor 112 geschaltet, der mit einem Kurzschlußleiter 140 versehen ist, der beispielsweise aus einer Platte besteht, die mit Hilfe von Bolzen zwischen Anzapfungen 142 benachbarter Windungen des Lastinduktors 112 anschließbar ist. Die Art der hier voranstehend beschriebenen Steuerung kann nur von Hand angeschlossen und gesteuert werden, und kann nur einige vorbestimmte feste Regelwerte für den Strom in der Spule 16 erzeugen. Darüber hinaus muß zur Durchführung dieser Regelung die Stromversorgung für die Spule 16 unterbrochen werden, und daher der Betrieb und der Herstellvorgang des Reaktors abgeschaltet werden.
  • Um eine durchgehende und automatisierte Regelung eines Stroms zu erhalten, der beispielsweise zwischen dem Anzapfungspaar 136 und 138 abgezogen wird, wird die in Fig. 3b gezeigte Anordnung verwendet. In dieser Figur wird die Induktanz des Induktors 112, der zwischen die Anzapfungen 136 und 138 geschaltet ist, durch Bewegung eines ferromagnetischen Kerns 114 in den Induktor herein bzw. aus diesem heraus variiert, wobei der Kern durch ein Betätigungsglied 116 bewegbar ist, das über eine Leitung 104 von dem Zentralprozessor 92 gesteuert wird, der von einer Leitung 90 Signale empfängt, die von einem optischen Pyrometer 80 stammen, welches die Aufnehmertemperatur und daher die lokale Leistungsdichte mißt, die mit dem Strom in einzelnen Windungen der Spule 16 zusammenhängt, und von einer Leitung 122 Positionsdaten empfängt, die von einem Wandler 120 erzeugt werden und die Position des Kerns 114 innerhalb des Induktors 112 betreffen. Das voranstehend erwähnte Gerät, welches in den beiden Fig. 3b und 1 dargestellt ist, gestattet eine kontinuierliche, steuerbare und automatische Variation des Stroms, der zwischen den Anzapfungen 136 und 138 der Spule 16 abgeleitet wird.
  • Die weitere Verbesserung der reaktiven Lastschaltung der Spule 16, die in Fig. 3c gezeigt ist, besteht in einer Kombination zahlreicher Kondensatoren 110a, 110b, 110c, ..., die zwischen dem Anzapfungen 136 und 138 anschließbar sind, wobei möglicherweise der Induktor 112 parallel geschaltet wird, der mit Hilfe des bewegbaren, ferromagnetischen Kerns 114 variabel ausgebildet ist.
  • Eine Schalter- oder Relaiskontaktanordnung 144a, 144b, 144c, ... und 146 erlaubt die Parallelschaltung eines oder mehrerer Kondensatoren und/oder des variablen Induktors 112. Erhalten wird eine Parallelresonanzschaltung, die durch Variation ihrer Konstanten (also Induktivität und/oder Kapazität) bei höheren oder niedrigeren Frequenzen eine Resonanz aufweist, in bezug auf die Frequenz des Generators 126, und welche der Reaktionsschaltung entweder induktive oder kapazitive Merkmale gibt, und durch die einfache Variation des Induktors 112 eine kontinuierliche Änderung der Merkmale der Schaltung zwischen kapazitiv und induktiv und umgekehrt ermöglicht, wodurch die Spule 16 besonders vielseitig ausgebildet wird.
  • Der angegebene Betrieb der Reaktionsschaltung wird unter Bezug auf die Diagramme der Fig. 4 und 5 beschrieben.
  • Eine weitere Reaktionsschaltung, die ebenfalls Merkmale aufweist, die zwischen induktiven und kapazitiven Merkmalen variabel sind, ist die in Fig. 3d dargestellte Schaltung. In dieser Schaltung sind einige Kondensatoren 110a, 110b, 110c, ... vorgesehen, die zueinander parallel geschaltet werden können, und aufeinanderfolgend in Reihe mit einem variablen Induktor 112' geschaltet sind, der mit einem beweglichen Kern 114' versehen ist. Diese Reaktionsschaltung stellt tatsächlich eine Serienresonanzschaltung dar, die durch Variation ihrer Konstanten bei Frequenzen unterhalb oder oberhalb der Frequenz des Generators 126 schwingen kann, wodurch der Reaktionsschaltung kapazitive bzw. induktive Merkmale verliehen werden. Einige Schalter oder Relaiskontakte 144'b, 114'c gestatten eine Parallelschaltung der Kondensatoren 110'b, 110'c zu einem der Kondensatoren 110'a, wogegen ein weiterer Schalter oder Relaiskontakt 144'a sämtliche Kondensatoren 110'a bis 110'c kurzschließt und diese dadurch ausschaltet, und ein weiterer Schalter oder Relaiskontakt 146' den Induktor 112' kurzschließt und damit ausschaltet. Diese Reaktionsschaltung, die durch eine Serienresonanzschaltung gebildet wird, kann entsprechend arbeiten wie die Parallelresonanzschaltung, weist jedoch den Nachteil auf, daß in der Nähe der Resonanzfrequenz die Schaltung zu hohen Strömen ausgesetzt sein kann, und daß sich darüber hinaus über den Reaktionsgliedern so hohe Spannungen entwickeln können, daß zumindest über den Kondensatoren 110'a bis 110'c die Bereitstellung eines Spannungsbegrenzungsgliedes 150 vorgeschlagen wird, beispielsweise. eines spannungsabhängigen Widerstands (VDR) oder eines Varistors, um die Bauteile gegen derartige Überspannungen zu schützen.
  • Für ein vollständiges Verständnis des Betriebs der Schaltung von Fig. 3c, welche die am meisten bevorzugte Schaltung darstellt, wird nunmehr auf die Fig. 4 und 5 Bezug genommen, welche die Impedanz und den Phasenwinkel zwischen der Spannung und dem Strom darstellen, für verschiedene Induktivitäts- und Kapazitätskombinationen, sowie Diagramme für Ströme, die der Spule 16 hinzuaddiert oder von dieser subtrahiert werden, für unterschiedliche Kondensatoren, in Abhängigkeit von einer kontinuierlichen Varianz der Induktivität.
  • Gemäß den Diagrammen A arbeitet eine Schaltung mit einer Induktivität von 31,3 Microhenry und einer Kapazität von 24 Microfarad, die bei der Frequenz von 5,75 kHz arbeitet, bei der Frequenz von 10 kHZ beinahe als ein reiner Kondensator, der natürlich eine geringere Kapazität aufweist. Gemäß den Diagrammen B arbeitet eine Schaltung mit einer Induktivität von 15,8 Microhenry und einer Kapazität von 16 Microfarad, die exakt bei 10 kHz schwingt, als reiner Widerstand, wogegen entsprechend den Diagrammen C eine Schaltung mit einer Induktivität von 8,07 Microhenry und einer Kapazität von 16 Microfarad, die eine Resonanz bei 14 kHz aufweist, bei der Frequenz von 10 kHz als praktisch reiner Induktor wirkt, der selbstverständlich eine niedrigere Induktivität aufweist.
  • Fig. 5 zeigt deutlich, wie durch Variation des Induktors 112 bei einer vorgegebenen Kapazität der Kondensatoren 110 es möglich ist, von einem Strom, der von den Windungen der Spule 16 subtrahiert wird, zu einem Strom überzugehen, der diesen Windungen hinzuaddiert oder in diese eingeführt wird. Beispielsweise gibt das erste Diagramm an, mit 32 Microfarad Kapazität, daß bei einer Induktivität von 6 Microhenry die Reaktionsschaltung einen Strom von 30 Ampere von den Windungen der Spule 16 subtrahiert, auf welchen eine Spannung von 50 Volt erzeugt wird (dies Selbstverständlich bei einer Frequenz von 10 kHz), wogegen mit einer Induktivität von 30 Microhenry den Windungen ein Strom von etwa 70 Ampere hinzugefügt wird, wobei der Strom im wesentlichen den Wert Null aufweist, wenn eine Induktivität von 8 Microhenry vorgesehen wird, bei welcher die Resonanz bei 10 kHz auftritt.
  • Bei einer Kapazität von 24 Microfarad und einer Induktivität von 6 Microhenry subtrahiert die Schaltung einen Strom von 55 Ampere von der Spule 16 und bei einer Induktivität von 30 Microhenry führt sie einen Strom von etwa 45 Ampere in die Spule 16 ein, wobei der Strom im wesentlichen den Wert Null aufweist, bei der Resonanzbedingung bei 10 kHz, die bei einer Induktivität von etwa 10,5 Microhenry auftritt. Die übrigen Diagramme lassen sich auf entsprechende Weise verstehen, wobei darauf hingewiesen wird, daß eine Verringerung der Kapazität bei Aufrechterhaltung derselben Induktivität zu einem Anstieg des von der Spule 16 subtrahierten Stroms führt, während der der Spule 16 zugeführte Strom verringert wird.
  • Es wird nunmehr auf die Fig. 6 und 7 Bezug genommen, in welchen eine erste Anordnung dargestellt ist, die zur Verringerung der Dispersion des Magnetfeldes dient, welches von der Spule 16 außerhalb der Spule erzeugt wird. Die Dispersionsverringerung wird dadurch erzielt, daß einige winklig geformte Blöcke 160, 160a, 160b, ... sowie 170, 170a, 170b, ... aus ferromagnetischem Material nahe der Oberkante bzw. der Unterkante der Spule 16 vorgesehen sind. Diese Blöcke, die beispielsweise aus sehr dünnen Silizium- Stahllaminaten bestehen, unter Berücksichtigung der Arbeitsfrequenz, führen das ferromagnetische Feld und geben diesem eine neue Form, ausgehend von der stark dispergierten Form, die durch das Symbol H&sub1; angedeutet ist, wobei die konzentriertere und näher an der Spule 16 angeordnete Form erzielt wird, die durch das Symbol H&sub2; bezeichnet ist. Offensichtlich nimmt außerhalb der Spule 16 das Feld H&sub2; stärker ab als das Feld H&sub1;, wodurch die Erhitzung metallischer Bauteile, welche diesem Feld ausgesetzt sind, wesentlich verringert ist, jedoch findet die geringere Erhitzung dieser metallischen Bauteile ein negatives Gegengewicht in der Erhitzung der Blöcke 160-170, bei denen infolge der hohen Leistung eine Wasserkühlung erforderlich werden kann.
  • Die letztgenannte Schwierigkeit kann dadurch wesentlich verringert werden, daß die in den Fig. 6 und 8 gezeigten Laminatblöcke 160-170 durch Blöcke 180-190 ersetzt werden, die in den Fig. 8 und 9 gezeigt sind und aus magnetischem Material bestehen, welches elektrisch schwachleitend oder isolierend ausgebildet ist, beispielsweise die wohlbekannten keramischen Ferrite, bei denen darüber hinaus sehr geringe Leistungsverluste bei den Betriebsfrequenzen auftreten.
  • Unter weiterer Berücksichtigung der Fig. 8 und 9 wird deutlich, daß die Blöcke 180, 180a, 180b, usw. die Oberkante der Spule 16 umgeben, und die Blöcke 190, 190a, 190b, usw. die Unterkante derselben Spule 16 umgeben, wodurch die Formgebung eines Magnetfelds H&sub3; zwischen der Innenseite der Spule 16 und äußeren Pfaden ermöglicht wird, die durch die Blöcke 180, 180a-180g und 190, 190a-190g, und durch Säulen 200, 200a-200g gebildet werden, welche die voranstehend erwähnten Blöcke verbinden, um die Magnetfelddispersion außerhalb der Spule 16 auf ein Minimum zu verringern.
  • Um spezielle Heizprofile für die Einsenkungen oder Taschen 60 zur Verfügung zu stellen, welche zu dem Zweck vorgesehen sind, Wafer oder Scheiben aus dem zu behandelnden Material aufzunehmen, auf den Stirnflächen 58 des Aufnehmers 12, können bestimmte Formen der inneren Stirnflächen 59 des Aufnehmers 12 eingesetzt werden, die bezüglich der Taschen 60 ausgerichtet sind, wie dies in den Fig. 10, 11 und 12 gezeigt ist. Insbesondere in Fig. 10 ist hinter der Tasche 60 eine Vertiefung 210 vorgesehen, welche die Form eines kreisförmigen Grabens aufweist, und einen ebenen Bereich 212 auf demselben Niveau der verbleibenden Stirnfläche 59 umgibt. In Fig. 11 ist innerhalb der Tasche 60 eine abgefaste Vertiefung 214 vorgesehen, welche die Form eines kreisförmigen Kranzes aufweist, der allmählich vom Außenumfang zum Innenumfang ansteigt, so daß er eine ebene Fläche 216 auf demselben Niveau wie die Stirnfläche 59 erreicht. In Fig. 12 ist hinter der Tasche 60 eine durchgehende Ausnehmung vorgesehen, die an eine konische Oberfläche erinnert, deren Spitze an einem Scheitelpunkt 218 liegt, der im wesentlichen zum Zentrum der Tasche 60 ausgerichtet ist.
  • Jede dieser Einsenkungen oder Ausnehmungen, die in den Fig. 10, 11 und 12 dargestellt sind, erzeugt in den Taschen 60 Temperaturprofile, die für Fachleute auf diesem Gebiet offensichtlich sind, unter Berücksichtigung der Tatsache, daß eine geringere Aufnehmerdicke einer höheren Temperatur in dem Aufnehmer und daher in dem Wafer entspricht, der in den Taschen 60 aufgenommen ist.
  • Eine weitere Maßnahme, die vorgenommen werden kann, besteht in der Ausbildung der Querkanten des Aufnehmers 12 mit Abfasungen, die außen größer als innen sind, um die Aufnehmerdicke konstant zu halten oder lokal zu verringern, und auf diese Weise die Stromdichte dort konstant zu halten oder lokal zu erhöhen.
  • In der vorliegenden Beschreibung wurden beispielhaft einige Verbesserungen bei den Spulen und dem Aufnehmer von Epitaxierreaktoren dargestellt, welche einen besonders guten Betrieb ermöglichen, der zur Behandlung von Wafern erforderlich ist, die in den Taschen 60 der Aufnehmer 12 enthalten sind.
  • Offensichtlich wird einem Fachmann auf diesem Gebiet das Auffinden von Vorgehensweisen und Maßnahmen möglich sein, welche äquivalent, vollständig oder teilweise, zu den in der vorliegenden Beschreibung vorgeschlagenen Maßnahmen sind, und alle derartigen äquivalenten Maßnahmen und Vorgehensweisen sollen eingeschlossen sein, die in den Umfang der vorliegenden Erfindung fallen, der durch die folgenden Patentansprüche festgelegt ist.

Claims (25)

1. Induktionsheizsystem für einen Epitaxierreaktor mit einem drehbaren Aufnehmer (12), der durch Ströme erhitzt wird, die von einer Spule (16) erzeugt werden, und in einer Behälterglocke (14) aus isolierendem und optisch transparentem Material, wie beispielsweise Quarz, aufgenommen ist, und von einem Reflektor umgeben ist, um zum Aufnehmer (12) die von diesem während des Betriebs ausgestrahlte Wärme zurückzureflektieren, wobei die Spule (16) durch Windungen (18) eines flüssigkeitsgekühlten Hohlleiters gebildet ist, die jeweils eng beabstandet so angeordnet sind, daß dazwischen minimale Spalte vorhanden sind, und in einer mechanisch stabilen Anordnung befestigt sind,
dadurch gekennzeichnet, daß die Innenseiten der Windungen (18) optisch feinbearbeitet sind, also spiegelreflektierend, so daß sie als ein Reflektor arbeiten, und daß zur Bereitstellung lokaler Leistungsvariationen in dem Aufnehmer (12) lokale Variationen des von der Spule (16) erzeugten Magnetfeldes durch eine Reaktionseinrichtung bereitgestellt werden, welche entweder Strom abzieht oder hinzufügt und an vorbestimmte Windungen (18) der Spule (16) entsprechend Bereichen des Aufnehmers (12) angeschlossen ist, in welchen die Leistungsvariationen gewünscht sind, und daß weiterhin die Windungen (18) der Spule (16) aus in Reihe geschalteten ringförmigen Leitern bestehen, die in Ebenen im wesentlichen senkrecht zur Achse des Aufnehmers (12) liegen, um dort elektrische Ströme zu induzieren, deren Richtung senkrecht zur Achse verläuft, um Wärmeschwankungen zu vermeiden, die mit einer Abweichung von der senkrechten Ausrichtung der Ströme in bezug auf den drehbaren Aufnehmer (12) zusammenhängen, wobei die Reaktionseinrichtung, welche von den vorbestimmten Windungen (18) Strom abzieht, aus Induktoren (112) besteht, während die Reaktionseinrichtung, welche den Windungen Strom zufügt, aus Kondensatoren (110) besteht, und die Induktoren und Kondensatoren beide an die vorbestimmten Windungen (18) angeschlossen sind.
2. Induktionsheizsystem nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein Geblase (44), welches Luft zur Kühlung der Behälterglocke (14) durch eine Düse und einen Wirbelgenerator (50) und zwischen der Behälterglocke (14) und der Spule (16) zur Verfügung stellt, wobei die Luft dann um die Behälterglocke (14) herausgelangt, und durch einen Warmetauscher (38) gelangt, um dann zum Gebläse (44) zurückgeführt zu werden.
3. Induktionsheizsystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Luft von dem Gebläse (44) in eine unter Druck stehende Kammer (21) eintritt und von dieser zwischen der Behälterglocke (14) und der Spule (16) sowohl durch die Düse und den Wirbelgenerator (50) und durch zusätzliche Anschlüsse gelangt, welche aus Spalten (56) zwischen den Windungen (18) der Spule (16) bestehen.
4. Induktionsheizsystem nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Induktoren (112) variabel sind.
5. Induktionsheizsystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Induktoren (112) dadurch variabel ausgebildet sind, daß deren Anzapfungen mit einem Kurzschlußleiter (140) verbunden sind.
6. Induktionsheizsystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Induktoren (112) dadurch variabel ausgebildet sind, daß ein in ihnen bewegbarer ferromagnetischer Kern (114) vorgesehen ist.
7. Induktionsheizsystem nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kondensatoren (110) variabel ausgebildet sind.
8. Induktionsheizsystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Kondensatoren (110) durch eine Parallelschaltung einer auswählbaren Anzahl von Kondensatorgliedern stufenweise variabel ausgebildet sind.
9. Induktionsheizsystem nach Anspruch 1 bis 3, gekennzeichnet durch die Kombination zumindest eines Induktors (112) und eines Kondensators (110).
10. Induktionsheizsystem nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Kombination zumindest eines Induktors (112) und eines Kondensators (110) eine Parallelschaltung dieser Bauteile darstellt, wobei der Kondensator (110) stufenweise variabel ausgebildet ist, und der Induktor (112) mittels eines ferromagnetischen, bewegbaren Kerns (114) variabel ausgebildet ist.
11. Induktionsheizsystem nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Kombination zumindest eines Induktors (112') und eines Kondensators (110') eine Reihenschaltung dieser Bauteile darstellt, wobei der Kondensator (110') stufenartig variabel ausgebildet ist, und der Induktor (112') mit Hilfe eines ferromagnetischen, bewegbaren Kerns (114') variabel ausgebildet ist.
12. Induktionsheizsystem nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß über den Kondensator (110') ein Spannungsbegrenzungsglied (150) geschaltet ist, um mögliche Überspannungen zu begrenzen, die in dem Kondensator (110') in der Nähe der Resonanzbedingungen erzeugt werden könnten.
13. Induktionsheizsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spule (16) mit ferromagnetischen Blöcken (160, 170, 180, 190) versehen ist, welche zum Zweck der Führung und Begrenzung des Magnetfeldes außerhalb der Spule (16) vorgesehen sind.
14. Induktionsheizsystem nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Blöcke (160, 170, 180, 190) eine Kreisringform aufweisen und um die Oberkante bzw. die Unterkante der Spule herum vorgesehen sind.
15. Induktionsheizsystem nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Blöcke (160, 170, 180, 190) aus ferromagnetischen Laminatstapeln bestehen.
16. Induktionsheizsystem nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Blöcke (160, 170, 180, 190) aus keramischem Ferrit bestehen.
17. Induktionsheizsystem nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die ferromagnetischen Blöcke (160, 170, 180, 190) durch eine externe, ferromagnetische Ummantelung außerhalb der Außenseite der Spule (16) verbunden sind.
18. Induktionsheizsystem nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Blöcke (160, 170, 180, 190) und die Ummantelung aus keramischem Ferrit bestehen.
19. Induktionsheizsystem nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Ferritblöcke (160, 170, 180, 190) durch Ferritsäulen (200) außerhalb der Spule (16) verbunden sind.
20. Induktionsheizsystem für einen Epitaxierreaktor nach Anspruch 1, mit einem Aufnehmer (12), der aus einer elektrisch leitfähigen Ummantelung besteht, welche die Form einer abgeschnittenen Pyramide mit einer regelmäßigen Polygonbasis aufweist und mit äußeren (58) und inneren (59) Oberflächen versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die innere Oberfläche (59) der Ummantelung mit Vertiefungen oder Ausnehmungen versehen ist, die zu Taschen oder Einsenkungen (60) auf der äußeren Oberfläche (58) ausgerichtet sind und im wesentlichen zusammen mit diesen verlaufen, welche Wafer oder Scheiben (62) eines zu behandelnden Materials aufnehmen.
21. Induktionsheizsystem nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß Dickenvariationen des Aufnehmers (12) induzierte Leistungsvariationen kompensieren, welche mit der Pyramidenform des Aufnehmers (12) zusammenhängen.
22. Induktionsheizsystem nach Anspruch 20 und 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Vertiefungen, die bezüglich der Taschen (60) ausgerichtet sind, ebene Vertiefungen sind, welche die Form kreisförmiger Gräben (210) aufweisen, die einen zentralen Bereich (212) im wesentlichen auf demselben Pegel der inneren Oberfläche (59) umgeben.
23. Induktionsheizsystem nach Anspruch 20 und 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Vertiefungen kreisförmige Gräben (214) sind, die mit einer Abfasung versehen sind, die in einem zentralen Bereich (216) im wesentlichen auf demselben Pegel der inneren Oberfläche (59) beginnt.
24. Induktionsheizsystem nach Anspruch 20 und 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmungen im wesentlichen konische Oberflächen darstellen, auf der inneren Oberfläche (59) des Aufnehmers (12), die Spitzenwinkel (218) aufweisen, welche im wesentlichen bezüglich der Zentren der Taschen (60) ausgerichtet sind.
25. Induktionsheizsystem nach Anspruch 20 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Querecken des Aufnehmers (12) mit Abfasungen versehen sind, die außen beträchtlich größer als innen sind, um lokal die Dicke des Aufnehmers (12) aufrechtzuerhalten oder zu reduzieren, und so lokal die in den Aufnehmer eingeführte Stromdichte aufrechtzuerhalten oder zu vergrößern.
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