JP2012520578A - 異なる位置において異なるように熱消散エレメントと結び付くカバープレートを備えるmocvd反応炉 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明の堆積装置は、プロセスチャンバー(1)の床を形成し、少なくとも1つの基板(5)が置かれるサセプタ(2)と、プロセスチャンバー(1)の天井を形成するカバープレート(3)と、プロセスチャンバー(1)の中にプロセスガスおよびキャリアガスを導入するためのガス注入エレメント(4)とを備える。サセプタ(2)の下には多数の加熱ゾーン(H1−H8)が互いに隣り合って配置され、プロセスチャンバー(1)に面するサセプタ(2)の表面とプロセスチャンバー(1)の中にあるガスとを加熱する。カバープレート(3)の上の熱消散エレメント(8)は、サセプタ(2)からカバープレート(3)に移る熱を消散させる。高い熱伝達能力を持つ熱伝達結合ゾーン(Z1−Z8)は高い熱出力
【数13】
を持つ加熱ゾーン(H1−H8)の位置に対応する。
【選択図】図2
Description
本発明は、更に、コーティングプロセスを実行するためのそのような堆積装置の使用方法に関する。
熱消散エレメントとして使われる。
2 サセプタ
3 カバープレート
4 ガス注入エレメント
5 基板
6 基板ホルダ
7 ヒーター
8 熱消散エレメント
9 水平ギャップ
10 第3のガス注入ゾーン
11 第2のガス注入ゾーン
12 ガス注入ゾーン
13 水素化物供給ライン
14 ガス注入ライン
15 水素化物供給ライン
16 パージガス注入ライン
17 ガス出力エレメント
18 凹部
19 回転軸
20 反応炉壁
21 冷却チャンネル
Z1−Z8 熱伝達結合ゾーン
S1−S8 ギャップ高さ
H1−H8 加熱ゾーン
Claims (13)
- 少なくとも1つの基板(5)の上に少なくとも1つの層、特に結晶層を堆積する堆積装置であって、
プロセスチャンバー(1)の床を形成し、少なくとも1つの前記基板(5)が置かれるサセプタ(2)と、
前記プロセスチャンバー(1)の天井を形成するカバープレート(3)と、
加熱の結果として前記プロセスチャンバー(1)の中で層を形成する成分に分解するプロセスガス、およびキャリアガスを導入するためのガス注入エレメント(4)と、
を備え、
前記サセプタ(2)の下に多数の加熱ゾーン(H1−H8)が互いに隣り合って配置され、
前記加熱ゾーンによって特に異なる熱出力
前記カバープレート(3)と熱的に結び付く熱消散エレメント(8)が、前記カバープレート(3)の上に与えられ、前記サセプタ(2)から前記カバープレート(3)に移る熱を消散させ、
前記カバープレート(3)と前記熱消散エレメント(8)の間の熱伝達結合が異なる位置において異なり、高い熱伝達能力を持つ熱伝達結合ゾーン(Z1−Z8)が高い熱出力
ことを特徴とする堆積装置。 - 前記ガス注入エレメント(4)に隣接したガス注入ゾーンの領域におけるギャップ高さ(S1,S2)と、前記ガス注入エレメント(4)から離れて配置されたガス出口ゾーンの領域におけるギャップ高さ(S7,S8)とが、前記ガス注入ゾーンと前記ガス出口ゾーンの間にあり、少なくとも1つの基板が置かれる成長ゾーンのギャップ高さ(S3−S6)より大きいことを特徴とする請求項1に記載の堆積装置。
- 前記カバープレート(3)に面し、前記水平ギャップ(9)を区切る前記熱消散エレメント(8)の表面が、階段状に変化するか、または湾曲しており、滑らかに変化することを特徴とする請求項3に記載の堆積装置。
- 前記水平ギャップ(9)は、パージガスを前記水平ギャップ(9)に流すパージガス注入ライン(16)に隣接することを特徴とする請求項3または4に記載の堆積装置。
- 前記プロセスチャンバー(1)が中心対称のデザインであり、円形の前記カバープレート(3)と、特に隣り合ったリングによって形成された円形の前記熱消散エレメント(8)とが前記ガス注入エレメント(4)を対称の中心として配置されていることを特徴とする請求項2ないし5のいずれか1項に記載の堆積装置。
- 前記ガス注入エレメント(4)が少なくとも1本の水素化物供給ライン(13、15)とMO供給ライン(14)に接続されており、前記少なくとも1本の水素化物供給ライン(13、15)が前記ガス注入ゾーン(10、12)に開口し、前記MO供給ライン(14)が前記ガス注入ソーン(11)に開口し、前記MO供給ライン(14)が望ましくは水素化物のための前記ガス注入ゾーン(10、12)に両側で縦方向に隣接することを特徴とする請求項2ないし6のいずれか1項に記載の堆積装置。
- 前記カバープレート(3)が、クオーツまたはグラファイトでできており、特に一塊として作られることを特徴とする請求項1ないし7のいずれか1項に記載の堆積装置。
- 前記プロセスチャンバー(1)の縦方向の高さが、前記ガス注入エレメント(4)から出てガス出口エレメント(17)の方向に流れるプロセスガスの流れの方向に沿って減少することを特徴とする請求項1ないし8のいずれか1項に記載の堆積装置。
- ヒーター(7)が、前記プロセスチャンバー(1)の中心を環状になって囲む多数の加熱ゾーン(H1−H8)によって形成されることを特徴とする請求項1ないし9のいずれか1項に記載の堆積装置。
- 前記カバープレート(3)の全表面における温度が、使用される前記プロセスガスの付加物形成温度より高く、基板上での結晶成長が速度論的に制限される温度より低く、特に、例えば、GaNのために500℃と800℃の間の範囲であり、GaAsまたはInPのために150℃と550℃の間であることを特徴とする請求項11に記載の堆積装置の使用方法。
- 少なくとも1つの基板(5)の上に少なくとも1つの層、特に結晶層を堆積する堆積方法であって、
プロセスチャンバー(1)の床を形成し、少なくとも1つの前記基板(5)が置かれるサセプタ(2)と、
前記プロセスチャンバー(1)の天井を形成するカバープレート(3)と、
加熱の結果として前記プロセスチャンバー(1)の中で層を形成する成分に分解するプロセスガス、およびキャリアガスを導入するためのガス注入エレメント(4)と、
を特徴とし、
前記サセプタ(2)の下に多数の加熱ゾーン(H1−H8)が互いに隣り合って配置され、
前記加熱ゾーンによって異なる熱出力
前記カバープレート(3)と熱的に結び付く熱消散エレメント(8)が、前記カバープレート(3)の上に与えられ、前記サセプタ(2)から前記カバープレート(3)に移る熱を消散させ、
前記プロセスチャンバー(1)に面する前記カバープレート(3)の全表面の温度が、前記プロセスガスの付加物形成温度より高く、基板上での結晶成長が速度論的に制限される温度より低い、
ことを特徴とする堆積方法。
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