WO2021069598A2 - Gasauslassorgan eines cvd-reaktors - Google Patents

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gas
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Merim Mukinovic
Torsten Werner BASTKE
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    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/455—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for introducing gases into reaction chamber or for modifying gas flows in reaction chamber
    • C23C16/45502—Flow conditions in reaction chamber
    • C23C16/45508—Radial flow

Definitions

  • the invention relates to a gas outlet element for use in a CVD reactor and a CVD reactor with such a gas outlet element.
  • a gas outlet element or a CVD reactor of the type according to the invention is described in US 2013/0206066 A1.
  • the starting point of the invention is thus a CVD reactor with a susceptor which is arranged in the housing and can be rotated about an axis of rotation in a plane of rotation for receiving one or more substrates, with a heating device for heating the susceptor, with a gas inlet element for feeding in process gases in a process chamber, with a gas outlet element for the outlet of the process gases and / or decomposition products of the process gases, the gas outlet element having an upper part with gas outlet openings arranged in a ring around the susceptor, which open into a gas collecting channel of a lower part of the gas outlet element, and with one with its radial outer edge attached to the lower part of the gas outlet element, arranged between the susceptor and Walkerein direction plate, or such a gas outlet element for use in a CVD reactor with an annular upper part with gas outlet openings arranged around a free annular surface,
  • the invention is based on the object of further developing the above-described gas outlet organ or which have such a gas outlet organ in an advantageous manner in terms of use.
  • the upper part and the lower part form slot walls of a slot, the slot being directed in the direction of an axis of symmetry of the gas outlet element.
  • a free circular area extends around this axis of symmetry, in which a susceptor of a CVD reactor can be arranged, which susceptor rotates about an axis of rotation which coincides with the axis of symmetry.
  • the slot is designed to catch the edge of a panel.
  • the plate can be supported on the lower trench wall formed by the lower part.
  • the upper trench wall can lie above the edge of the plate.
  • the two broad side surfaces of the plate pointing away from one another can each rest with their edge on a slit wall.
  • the plate can have a central opening through which a shaft protrudes which carries the susceptor and which can be driven to rotate about an axis of rotation in order to rotate the susceptor.
  • the plate can consist of quartz or of another, in particular ceramic, material. The plate is fixedly attached to the gas outlet element.
  • the upper part has a base surface which can run perpendicular to the axis of symmetry ver.
  • the base surface preferably covers an opening of a gas collecting channel of the lower part.
  • An annular material web with a wedge-shaped cross-section is formed between a base surface and a base surface and has a plurality of gas outlet openings arranged uniformly around the axis of symmetry.
  • the gas outlet openings extend through the material web.
  • the axes of the gas outlet openings are inclined relative to the axis of symmetry, in such a way that the sections of the axes of the gas outlet openings to the axis of symmetry are inclined to the top, ie away from the lower part.
  • a process chamber rear wall which has a shoulder at its free end, with which it can carry it to a process chamber ceiling, is molded onto the wedge-shaped material web of the same material.
  • the process chamber rear wall has an outer surface that runs on a circular cylinder jacket surface, which in turn runs perpendicular to the base surface.
  • An inner surface of the rear wall of the process chamber pointing away from the outer surface has a curved surface.
  • a cross-sectional line of the rear wall through a longitudinal section adjoins the bottom surface at approximately right angles and into the shoulder at an acute angle, the shoulder being able to lie in a plane which extends parallel to the base surface.
  • the shoulder can extend so far in the radially inward direction that it at least partially protrudes over sections of the gas outlet openings.
  • the two parts of the gas outlet element can be made of graphite or a coated graphite.
  • the upper part In its rear area, the upper part can have a downwardly pointing projection which engages in a niche formed by the lower part.
  • the projection is preferably seated on the radially outer edge of the base surface and is flush with the outer surface.
  • the outer surfaces of the lower part and upper part are flush with one another.
  • 1 shows the plan view of an open process chamber of a CVD reactor with a view of an upper part of a gas outlet element; 2 shows the section according to II - II, with the reference numeral 1 a Ge housing is indicated;
  • FIG. 3 broken away a perspective view of the Gasaus lassorganes
  • Fig. 4 enlarges the detail IV in Figure 2 and
  • FIG. 5 enlarges the detail V in FIG. 4.
  • the embodiment shown in the drawings is a CVD reactor, for example for the deposition of III-V layer on substrates 3.
  • a housing 1 which is gas-tight, is between a process chamber ceiling 20 and a susceptor 2, a process chamber 5.
  • a gas inlet element 4 which has gas outlet openings 21 through which process gases that are fed into the gas inlet element 4 from the outside can enter the process chamber 5.
  • the broad side surface of the susceptor 2 facing the process chamber 5 forms pockets 22 in which substrate holders 23 are supported on a gas cushion and rotatably driven, on each of which at least one substrate 3 rests.
  • a heating device 9 which is an RF heater. With this heating device 9, the susceptor 2 can be heated to a process temperature.
  • the rotationally symmetrical process chamber 5 is delimited in the radially outward direction by a process chamber wall 17.
  • the process chamber wall 17 is an integral part of an upper part 11 of a gas outlet element 6.
  • An upwardly pointing shoulder 19 extending in one plane carries an edge of the process chamber ceiling 20.
  • the shoulder 19 is formed by a flat surface.
  • An inner surface 27 of the process chamber wall 17 facing the process chamber 5 is a curved surface. It is a rotationally symmetrical surface, the center of rotation of the surface being an axis of rotation A of the susceptor 2.
  • a curved cross-sectional line of the inner surface 27 adjoins the shoulder 19 while forming an acute angle.
  • the cross-sectional line of the inner surface 27 adjoins a bottom surface 29, forming a right angle.
  • the bottom surface 29 is a surface facing the process chamber 5 of a material web of the upper part 11 which is wedge-shaped in cross section.
  • the bottom surface 29 runs at an acute angle to a base surface 18 of the upper part 11, which runs in a plane that extends perpendicular to the axis of rotation A.
  • An outer surface 28 of the process chamber wall 17 running on a circular cylinder jacket surface runs essentially at right angles to the base surface 18.
  • the gas outlet openings 7 can have a circular cylindrical cross section with an axis B. However, they can also have a cross-section that differs from a circular shape, for example oval cross-section.
  • the wall of the gas outlet opening 7 preferably runs on a cylinder jacket surface, which can have a preferably circular but also any desired outline and defines an axis B.
  • the axis B is inclined with respect to the axis of rotation A.
  • the angle of inclination corresponds approximately to the angle of a cross-sectional line through the bottom surface 29 to a cross-sectional line through the base surface 18.
  • a section of the axis B pointing upwards is aligned with the axis of rotation A, so that the axes B of the gas outlet openings 7 are located on a conical surface around the axis of symmetry A. of the gas inlet element 6 extend.
  • the shoulder 19 or the step-like surface that forms the shoulder 19, on which the process chamber ceiling 20 can be supported, is located vertically in relation to a line S parallel to the axis of symmetry A above the gas outlet opening 7, so that the shoulder 19 at least the gas outlet openings 7 partially, before given completely covered.
  • the axes B defined by the circular cylindrical gas outlet openings run in the radially inward direction at a distance from the shoulder 19 or from the process chamber wall 17.
  • the gas outlet openings 7 arise from a conical bottom surface 25 and open into the plane of the base surface 18.
  • a lower part 12 of the gas outlet member 6 has an upper opening 25 having a gas collecting channel 8.
  • the gas collecting channel 8 can extend over the entire circumferential length of the lower part 12.
  • the opening 25 can also extend over the entire circumferential length of the lower part 12. However, interruptions can also be provided.
  • the opening 25 is closed by the upper part 11.
  • One that extends along a cylindrical surface Stretching outer surface 30 can extend in the same cylinder jacket surface in which the outer surface 28 of the upper part 11 also extends.
  • a projection 24 can be provided which projects downward from the base surface 18 on the radially outer Be rich.
  • the lower part 12 can have a niche 26 into which the projection 24 can engage.
  • the protrusion 24 may be an annular protrusion and the recess 26 may be an annular recess.
  • the lower part 12 forms a step.
  • the step forms a slit wall 16.
  • An extension 31 adjoining the step forms a support surface on which the base surface 18 can be supported.
  • a radially inner area of the base surface 18 forms a slot wall 15 opposite the slot wall 16.
  • the slot walls 15, 16, which run parallel to one another, define a slot 14 which extends over the entire circumferential length of the gas inlet element 6 and which has a constant slot width .
  • a plate 10 consisting of quartz or a ceramic material is provided, which has a first broad side 10 ′ which faces the susceptor 2 and which has a second broad side 10 ′′ which faces the heating device 9
  • the plate 10, which is arranged and the heating device 9, has a central opening through which a shaft carrying the susceptor 2 protrudes.
  • the plate 10 forms a flow / diffusion barrier between the process chamber 5 and the section of the interior of the housing 1 in which the heating device 9 is arranged.
  • the plate 10 has an edge 13 extending along a circular arc line. According to the invention, the edge 13 is located in the slot 14.
  • the material thickness of the plate 10 can speak of the slot width of the slot 14 ent.
  • a CVD reactor which is characterized in that the radially outer edge 13 is inserted in a slot 14, with a first broad side 10 'on a first slot wall 15 formed by the upper part 11 and with a second broad side 10 "on one second slotted wall 16 formed by the lower part 12 rests;
  • a CVD reactor which is characterized in that the process chamber wall 17 is integrally formed with the same material on the upper part 11, the shoulder 19 projects beyond the gas outlet openings 7 in the radial inward direction in relation to a direction S parallel to the axis of rotation A at least in some areas, and the Sections of the axes B of the gas outlet openings 7 pointing towards the process chamber ceiling 20 are inclined to the axis of rotation A;
  • a CVD reactor which is characterized in that the gas inlet organ 4 is designed and arranged rotationally symmetrical with respect to the axis of rotation A and has gas outlet openings 21 pointing in the radially outward direction and / or that the heating device 9 is an RF heater and / or that the susceptor has 2 pockets 22, in each of which a substrate holder 23 supported by a gas cushion and driven in rotation is angeord net;
  • a gas outlet element characterized in that the upper part 11 forms a first slot wall 15 and the lower part 12 forms a second slot wall 16, which runs parallel to the first slot wall 15, of a slot 14 which is open in the direction of the axis A of the circular area;
  • a gas outlet member that is characterized in that a process chamber wall 17 is integrally formed on the upper part 11, which has a shoulder 19 at its upper end, which in the radially inward direction, the gas outlet openings 7 based on a direction S parallel to a central len Axis A of the circular surface protrudes at least in some
  • a CVD reactor or gas outlet device which are characterized in that the lower part 12 and the upper part 11 are made of graphite and in particular coated graphite and / or that the gas collecting duct 8 has an upper opening 25 which is closed by the base surface 18 ;
  • a CVD reactor or gas outlet element which is characterized in that the upper part 11 has a projection 24 extending over an upper edge of the lower part 12, and / or that a projection 24 formed on the upper part 11 into one formed by the lower part 12 Recess 26 engages;
  • a CVD reactor or gas outlet element which is characterized in that an outer surface 30 of the lower part 12 is aligned with an outer surface 28 of the upper part 11, and / or that an outer surface 30 of the lower part 12 and an outer surface 28 of the upper part 11 extend along a circular cylinder jacket surface extend;
  • a CVD reactor or gas outlet element which is characterized in that the gas outlet openings 7 extend between a bottom surface 29 of the upper part 11 and the base surface 18, the bottom surface 29 inclining towards the base surface 18 and / or that the axis B the gas outlet openings 7 runs perpendicular to a bottom surface 29 facing the shoulder 19 and surrounding the gas outlet openings 7;
  • a CVD reactor or gas outlet element which is characterized in that an inner surface 27 facing the inside of the ring extends along a curved cross-sectional line through a longitudinal section of the gas outlet element 6 and / or that the cross-sectional line of the inner surface 27 at right angles to a cross-sectional line of the bottom surface 29 and adjoins a cross-section line of the shoulder 19 at an acute angle and / or that the shoulder 19 runs in a plane which is parallel to the plane of the base surface 18.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Gasauslassorgan zur Verwendung in einem CVD-Reaktor mit einem ringförmigen Oberteil (11) mit um eine Kreisfläche angeordneten Gasauslassöffnungen (7), wobei das Oberteil (11) mit einer sich parallel zur Kreisfläche erstreckenden Basisfläche (18) auf einem einen Gassammelkanal (8) ausbildenden Unterteil (12) sitzt. Zunächst wird vorgeschlagen, dass eine Prozesskammerwand (17) materialeinheitlich dem Oberteil (11) angeformt ist, welche an ihrem oberen Ende eine Schulter (19) aufweist, die in Radialeinwärtsrichtung die Gasauslassöffnungen (7) bezogen auf eine Richtung (S) parallel zu einer zentralen Achse (A) der Kreisfläche zumindest bereichsweise überragt, und die nach oben weisenden Abschnitte der Achsen (B) der Gasauslassöffnungen (7) zur Achse (A) geneigt sind. Ferner wird vorgeschlagen, dass das Oberteil (11) eine erste Schlitzwand (15) und das Unterteil (12) eine zur ersten Schlitzwand (15) parallel verlaufende zweite Schlitzwand (16) eines in Richtung zur Achse (A) der Kreisfläche offenen Schlitzes (14) ausbildet zur Aufnahme eines Randes einer Platte (10).

Description

Beschreibung
Gasauslassorgan eines CVD-Reaktors
Gebiet der Technik
[0001] Die Erfindung betrifft ein Gasauslassorgan zur Verwendung in einem CVD-Reaktor und einen CVD-Reaktor mit einem derartigen Gasauslassorgan.
Stand der Technik
[0002] Ein Gasauslassorgan beziehungsweise ein CVD-Reaktor der erfin- dungsgemäßen Art wird in der US 2013/0206066 Al beschrieben. Ausgangs punkt der Erfindung ist somit ein CVD-Reaktor mit einem im Gehäuse ange ordneten, um eine Drehachse in einer Drehebene drehantreibbaren Suszeptor zur Aufnahme ein oder mehrerer Substrate, mit einer Heizeinrichtung zum Be heizen des Suszeptors, mit einem Gaseinlassorgan zum Einspeisen von Pro- zessgasen in eine Prozesskammer, mit einem Gasauslassorgan zum Auslass der Prozessgase und/ oder Zerlegungsprodukte der Prozessgase, wobei das Gas auslassorgan ein Oberteil mit ringförmig um den Suszeptor angeordneten Gas auslassöffnungen aufweist, die in einen Gassammelkanal eines Unterteils des Gasauslassorganes münden, und mit einer mit ihrem radial äußeren Rand am Unterteil des Gasauslassorgans befestigten, zwischen Suszeptor und Heizein richtung angeordneten Platte, beziehungsweise ein derartiges Gasauslassorgan zur Verwendung in einem CVD-Reaktor mit einem ringförmigen Oberteil mit um eine freie Ringfläche angeordneten Gasauslassöffnungen, wobei das Ober teil auf einem einen Gassammelkanal ausbildenden Unterteil sitzt. Zusammenfassung der Erfindung
[0003] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde das oben beschriebene Gas auslassorgan beziehungsweise den ein derartiges Gasauslassorgan aufweisen den CVD-Reaktor gebrauchsvorteilhaft weiterzubilden.
[0004] Gelöst wird die Aufgabe durch die in den Ansprüchen angegebene Er findung, wobei die Unteransprüche nicht nur vorteilhafte Weiterbildungen der in den nebengeordneten Ansprüchen angegebenen Erfindung sind, sondern auch eigenständige Lösungen der Aufgabe darstellen.
[0005] Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird vorgeschlagen, dass das Oberteil und das Unterteil Schlitzwände eines Schlitzes ausbilden, wobei der Schlitz in Richtung einer Symmetrieachse des Gasauslassorgans gerichtet ist. Um diese Symmetrieachse erstreckt sich eine freie Kreisfläche, in der ein Suszeptor eines CVD-Reaktors angeordnet werden kann, der sich um eine Drehachse dreht, die mit der Symmetrieachse zusammenfällt. Der Schlitz ist dafür ausgelegt, den Rand einer Platte zu fassen. Die Platte kann sich auf der unteren Schlitzwand, die vom Unterteil ausgebildet ist, abstützen. Die obere Schlitzwand kann über dem Rand der Platte liegen. Die beiden voneinander wegweisenden Breitseitenflächen der Platte können jeweils mit ihrem Rand an einer Schlitzwand anliegen. Die Platte kann eine zentrale Öffnung aufweisen, durch die ein Schaft hindurchragt, der den Suszeptor trägt und der um eine Drehachse drehantreibbar ist, um den Suszeptor zu drehen. Die Platte kann aus Quarz oder aus einem anderen, insbesondere keramischen Werkstoff bestehen. Die Platte ist ortsfest am Gasauslassorgan befestigt.
[0006] Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung wird vorgeschlagen, dass das Oberteil eine Basisfläche aufweist, die senkrecht zur Symmetrieachse ver laufen kann. Die Basisfläche deckt bevorzugt eine Öffnung eines Gassammel- kanals des Unterteils ab. Zwischen einer Basisfläche und einer Bodenfläche bil det sich ein ringförmiger, im Querschnitt keilförmiger Materialsteg, der eine Vielzahl von gleichmäßig um die Symmetrieachse angeordnete Gasauslassöff nungen aufweist. Die Gasauslassöffnungen erstrecken sich durch den Materi alsteg. Die Achsen der Gasauslassöffnungen sind gegenüber der Symmetrie achse geneigt, und zwar derart, dass die nach oben, also vom Unterteil wegwei senden Abschnitte der Achsen der Gasauslassöffnungen zur Symmetrieachse geneigt sind. Die Achsen der Gasauslassöffnungen liegen somit auf einer Ke gelmantelfläche um die Symmetrieachse. Eine Prozesskammerrückwand, die an ihrem freien Ende eine Schulter aufweist, mit der sie an eine Prozesskammer decke tragen kann, ist materialeinheitlich dem keilförmigen Materialsteg ange formt. Die Prozesskammerrückwand besitzt eine Außenfläche, die auf einer Kreiszylinder-Mantelfläche verläuft, welche wiederum senkrecht zur Basisflä che verläuft. Eine von der Außenfläche wegweisende Innenfläche der Rück wand der Prozesskammer besitzt eine gekrümmte Fläche. Eine Querschnittsli nie der Rückwand durch einen Längsschnitt grenzt etwa rechtwinklig an die Bodenfläche und spitzwinklig in die Schulter an, wobei die Schulter in einer Ebene liegen kann, die sich parallel zur Basisfläche erstreckt. Die Schulter kann sich derart weit in Radialeinwärtsrichtung erstrecken, dass sie zumindest teil weise Abschnitte der Gasauslassöffnungen überragt. Die beiden Teile des Gas auslassorganes können aus Graphit oder einem beschichteten Graphit bestehen. Das Oberteil kann in seinem rückwärtigen Bereich einen nach unten weisenden Vorsprung aufweisen, der in eine vom Unterteil gebildete Nische eingreift. Der Vorsprung sitzt bevorzugt am radial äußeren Rand der Basisfläche und schließt sich bündig an die Außenfläche an. Die Außenflächen von Unterteil und Ober teil gehen bündig ineinander über. Kurze Beschreibung der Zeichnungen
[0007] Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand bei gefügter Zeichnungen erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 Die Draufsicht auf eine geöffnete Prozesskammer eines CVD- Reaktors mit Blick auf ein Oberteil eines Gasauslassorganes; Fig. 2 Den Schnitt gemäß II - II, wobei mit der Bezugsziffer 1 ein Ge häuse angedeutet ist;
Fig. 3 Aufgebrochen eine perspektivische Darstellung des Gasaus lassorganes;
Fig. 4 Vergrößert den Ausschnitt IV in Figur 2 und
Fig. 5 Vergrößert den Ausschnitt V in Figur 4.
Beschreibung der Ausführungsformen
[0008] Das in den Zeichnungen dargestellte Ausführungsbeispiel ist ein CVD- Reaktor, beispielsweise zum Abscheiden von III-V-Schicht auf Substraten 3. In einem Gehäuse 1, welches gasdicht ist, befindet sich zwischen einer Prozess kammerdecke 20 und einem Suszeptor 2 eine Prozesskammer 5. hn Zentrum der Prozesskammer 5 befindet sich ein Gaseinlassorgan 4, welches Gasaus trittsöffnungen 21 aufweist, durch welche Prozessgase, die von außen in das Gaseinlassorgan 4 eingespeist werden, in die Prozesskammer 5 eintreten kön nen. Die zur Prozesskammer 5 weisende Breitseitenfläche des Suszeptors 2 bil det Taschen 22 aus, in denen auf einem Gaspolster getragen und drehangetrie- ben Substrathalter 23 angeordnet sind, auf denen jeweils zumindest ein Sub strat 3 aufliegt. [0009] Unterhalb des Suszeptors 2 befindet sich eine Heizeinrichtung 9, bei der es sich um eine RF-Heizung handelt. Mit dieser Heizeinrichtung 9 kann der Suszeptor 2 auf eine Prozesstemperatur aufgeheizt werden.
[0010] Die rotationssymmetrische Prozesskammer 5 wird in Radialauswärts- richtung von einer Prozesskammerwand 17 begrenzt. Die Prozesskammerwand 17 ist integraler Bestandteil eines Oberteiles 11 eines Gasauslassorgans 6. Eine nach oben weisende, sich in einer Ebene erstreckende Schulter 19 trägt einen Rand der Prozesskammerdecke 20. Die Schulter 19 wird im Ausführungsbei spiel von einer ebenen Fläche ausgebildet. [0011] Eine zur Prozesskammer 5 weisende Innenfläche 27 der Prozesskam merwand 17 ist eine gewölbte Fläche. Es handelt sich um eine rotationssymmet rische Fläche, wobei das Rotationszentrum der Fläche eine Drehachse A des Suszeptors 2 ist. Eine gekrümmte Querschnittslinie der Innenfläche 27 grenzt unter Ausbildung eines spitzen Winkels an die Schulter 19 an. Die Quer- schnittslinie der Innenfläche 27 grenzt unter Ausbildung eines rechten Winkels an eine Bodenfläche 29 an. Die Bodenfläche 29 ist eine zur Prozesskammer 5 weisende Fläche eines im Querschnitt keilförmigen Materialstegs des Oberteiles 11. Die Bodenfläche 29 verläuft spitzwinklig zu einer Basisfläche 18 des Ober teils 11, die in einer Ebene verläuft, die sich senkrecht zur Drehachse A er- streckt. Eine auf einer Kreiszylinder-Mantelfläche verlaufende Außenfläche 28 der Prozesskammerwand 17 verläuft im Wesentlichen rechtwinklig zur Basis fläche 18.
[0012] Der im Querschnitt keilförmige Materialsteg des Oberteiles 11 erstreckt sich ringförmig um den Suszeptor 2, wobei er einen radialen Abstand zum Sus- zeptor 2 besitzt. Innerhalb des Materialstegs befinden sich Gasauslassöffnungen 7. Es sind eine Vielzahl in gleichmäßiger Beanstandung um den Suszeptor 2 angeordnete Gasauslassöffnungen 7 vorgesehen. Die Gasauslassöffnungen 7 können einen kreiszylindrischen Querschnitt mit einer Achse B aufweisen. Sie können aber auch einen von einer Kreisform abweichenden, beispielsweise ova len Querschnitt aufweisen. Bevorzugt verläuft die Wand der Gasauslassöffnung 7 aber auf einer Zylindermantelfläche, die einen bevorzugt kreisförmigen aber auch beliebigen Grundriss aufweisen kann und eine Achse B definiert. Die Ach se B ist gegenüber der Drehachse A geneigt. Der Neigungswinkel entspricht etwa dem Winkel einer Querschnittslinie durch die Bodenfläche 29 zu einer Querschnittslinie durch die Basisfläche 18. Ein nach oben weisende Abschnitt der Achse B ist auf die Drehachse A zugerichtet, sodass sich die Achsen B der Gasauslassöffnungen 7 auf einer Kegelmantelfläche um die Symmetrieachse A des Gaseinlassorgans 6 erstrecken. Die Schulter 19 beziehungsweise die die Schulter 19 ausbildende, stufenartig nach oben abgesetzte Fläche, auf der sich die Prozesskammerdecke 20 abstützen kann, befindet sich vertikal bezogen auf einer Linie S parallel zur Symmetrieachse A oberhalb der Gasauslassöffnung 7, sodass die Schulter 19 die Gasauslassöffnungen 7 zumindest teilweise, bevor zugt vollständig überdeckt. Die von den kreiszylindrischen Gasauslassöffnun gen definierten Achsen B verlaufen in Radialeinwärtsrichtung beabstandet von der Schulter 19 beziehungsweise von der Prozesskammerwand 17. [0013] Die Gasauslassöffnungen 7 entspringen einer konischen Bodenfläche 25 und münden in die Ebene Basisfläche 18.
[0014] Ein Unterteil 12 des Gasauslassorganes 6 besitzt einen eine obere Öff nung 25 aufweisenden Gassammelkanal 8. Der Gassammelkanal 8 kann sich über die gesamte Umfangslänge des Unterteiles 12 erstrecken. Auch die Öff- nung 25 kann sich über die gesamte Umfangslänge des Unterteils 12 erstrecken. Es können aber auch Unterbrechungen vorgesehen sein. Die Öffnung 25 wird vom Oberteil 11 verschlossen. Eine sich entlang einer Zylindermantelfläche er- streckende Außenfläche 30 kann sich in derselben Zylindermantelfläche erstre cken, in der sich auch die Außenfläche 28 des Oberteiles 11 erstreckt.
[0015] Es kann ein Vorsprung 24 vorgesehen sein, der am radial äußeren Be reich von der Basisfläche 18 nach unten abragt. Das Unterteil 12 kann eine Ni- sehe 26 aufweisen, in die der Vorsprung 24 eingreifen kann. Der Vorsprung 24 kann ein ringförmiger Vorsprung und die Nische 26 eine ringförmige Nische sein.
[0016] Auf der radial inneren Seite bildet das Unterteil 12 eine Stufe aus. Die Stufe bildet eine Schlitzwand 16. Ein sich an die Stufe anschließender Fortsatz 31 bildet eine Stützfläche, auf der sich die Basisfläche 18 abstützen kann. Ein radial innerer Bereich der Basisfläche 18 bildet eine der Schlitzwand 16 gegen überliegende Schlitzwand 15. Die parallel zueinander verlaufenden Schlitz wände 15, 16 definieren einen Schlitz 14, der sich über die gesamte Umfangs länge des Gaseinlassorganes 6 erstreckt und der eine gleichbleibende Schlitz- weite besitzt.
[0017] Es ist eine aus Quarz oder einem keramischen Material bestehende Plat te 10 vorgesehen, die eine erste Breitseite 10' aufweist, die zum Suszeptor 2 weist und die eine zweite Breitseite 10" aufweist, die zur Heizeinrichtung 9 weist. Die zwischen Suszeptor 2 und Heizeinrichtung 9 angeordnete Platte 10 besitzt eine mittlere Öffnung, durch die ein den Suszeptor 2 tragender Schaft hindurchragt. Die Platte 10 bildet eine Strömungs-/ Diffusions-Barriere zwi schen Prozesskammer 5 und dem Abschnitt des Inneren des Gehäuses 1, in welchem die Heizeinrichtung 9 angeordnet ist.
[0018] Die Platte 10 besitzt einen sich entlang einer Kreisbogenlinie erstre- ckenden Rand 13. Erfindungsgemäß befindet sich der Rand 13 in dem Schlitz 14. Die Materialstärke der Platte 10 kann der Schlitzweite des Schlitzes 14 ent sprechen.
[0019] Die vorstehenden Ausführungen dienen der Erläuterung der von der Anmeldung insgesamt erfassten Erfindungen, die den Stand der Technik zu- mindest durch die folgenden Merkmalskombinationen jeweils auch eigenstän dig weiterbilden, wobei zwei, mehrere oder alle dieser Merkmalskombinatio nen auch kombiniert sein können, nämlich:
[0020] Einen CVD-Reaktor, der dadurch gekennzeichnet ist, dass der radial äußere Rand 13 in einem Schlitz 14 steckt, mit einer ersten Breitseite 10' an einer vom Oberteil 11 gebildeten ersten Schlitzwand 15 und mit einer zweiten Breit seite 10" an einer vom Unterteil 12 gebildeten zweiten Schlitzwand 16 anliegt;
[0021] Einen CVD-Reaktor, der dadurch gekennzeichnet ist, dass die Prozess kammerwand 17 materialeinheitlich dem Oberteil 11 angeformt ist, die Schulter 19 in Radialeinwärtsrichtung die Gasauslassöffnungen 7 bezogen auf eine Rich- tung S parallel zur Drehachse A zumindest bereichsweise überragt, und die zur Prozesskammerdecke 20 weisenden Abschnitte der Achsen B der Gasauslass öffnungen 7 zur Drehachse A geneigt sind;
[0022] Einen CVD-Reaktor, der dadurch gekennzeichnet ist, dass das Gasein lassorgan 4 rotations symmetrisch, bezogen auf die Drehachse A, ausgebildet und angeordnet ist und in Radialauswärtsrichtung weisende Gasaustrittsöff nungen 21 aufweist und/ oder dass die Heizeinrichtung 9 eine RF-Heizung ist und/ oder dass der Suszeptor 2 Taschen 22 aufweist, in denen jeweils ein von einem Gaspolster getragener und drehangetriebener Substrathalter 23 angeord net ist; [0023] Ein Gasauslassorgan, dass dadurch gekennzeichnet ist, dass das Ober teil 11 eine erste Schlitzwand 15 und das Unterteil 12 eine zur ersten Schlitz wand 15 parallel verlaufende zweite Schlitzwand 16 eines in Richtung zur Ach se A der Kreisfläche offenen Schlitzes 14 ausbildet; [0024] Ein Gasauslassorgan, dass dadurch gekennzeichnet ist, dass eine Pro zesskammerwand 17 materialeinheitlich dem Oberteil 11 angeformt ist, welche an ihrem oberen Ende eine Schulter 19 aufweist, die in Radialeinwärtsrichtung, die Gasauslassöffnungen 7 bezogen auf eine Richtung S parallel zu einer zentra len Achse A der Kreisfläche zumindest bereichsweise überragt, und die nach oben weisenden Abschnitte der Achsen B der Gasauslassöffnungen 7 zur Achse A geneigt sind;
[0025] Einen CVD-Reaktor oder Gasauslassorgan, die dadurch gekennzeichnet sind, dass das Unterteil 12 und das Oberteil 11 aus Graphit und insbesondere beschichtetem Graphit bestehen und/ oder dass der Gassammelkanal 8 eine obere Öffnung 25 aufweist, die von der Basisfläche 18 verschlossen ist;
[0026] Einen CVD-Reaktor oder Gasauslassorgan, die dadurch gekennzeichnet sind, dass das Oberteil 11 einen einen oberen Rand des Unterteiles 12 übergrei fenden Vorsprung 24 aufweist, und/ oder dass ein dem Oberteil 11 angeformter Vorsprung 24 in eine vom dem Unterteil 12 gebildete Nische 26 eingreift; [0027] Einen CVD-Reaktor oder Gasauslassorgan, die dadurch gekennzeichnet sind, dass eine Außenfläche 30 des Unterteiles 12 mit einer Außenfläche 28 des Oberteils 11 fluchtet, und/ oder dass eine Außenfläche 30 des Unterteils 12 und eine Außenfläche 28 des Oberteils 11 sich entlang einer Kreiszylinder- Mantelfläche erstrecken; [0028] Einen CVD-Reaktor oder Gasauslassorgan, die dadurch gekennzeichnet sind, dass sich die Gasauslassöffnungen 7 zwischen einer Bodenfläche 29 des Oberteils 11 und der Basisfläche 18 erstrecken, wobei die Bodenfläche 29 ge neigt zur Basisfläche 18 verläuft und/ oder dass die Achse B der Gasauslassöff- nungen 7 senkrecht zu einer zur Schulter 19 weisenden und die Gasauslassöff nungen 7 umgebenden Bodenfläche 29 verläuft;
[0029] Einen CVD-Reaktor oder Gasauslassorgan, die dadurch gekennzeichnet sind, dass sich eine zur Ringinnenseite weisende Innenfläche 27 entlang einer gekrümmten Querschnittslinie durch einen Längsschnitt des Gasauslassorganes 6 erstreckt und/ oder dass die Querschnittslinie der Innenfläche 27 rechtwinklig an eine Querschnittslinie der Bodenfläche 29 und spitzwinklig an eine Quer schnittslinie der Schulter 19 angrenzt und/ oder dass die Schulter 19 in einer Ebene verläuft, die parallel zur Ebene der Basisfläche 18 liegt.
[0030] Alle offenbarten Merkmale sind (für sich, aber auch in Kombination untereinander) erfindungswesentlich. In die Offenbarung der Anmeldung wird hiermit auch der Offenbarungsinhalt der zugehörigen/ beigefügten Prioritäts unterlagen (Abschrift der Voranmeldung) vollinhaltlich mit einbezogen, auch zu dem Zweck, Merkmale dieser Unterlagen in Ansprüche vorliegender An meldung mit aufzunehmen. Die Unteransprüche charakterisieren, auch ohne die Merkmale eines in Bezug genommenen Anspruchs, mit ihren Merkmalen eigenständige erfinderische Weiterbildungen des Standes der Technik, insbe sondere um auf Basis dieser Ansprüche Teilanmeldungen vorzunehmen. Die in jedem Anspruch angegebene Erfindung kann zusätzlich ein oder mehrere der in der vorstehenden Beschreibung, insbesondere mit Bezugsziffern versehene und/ oder in der Bezugsziffernliste angegebene Merkmale aufweisen. Die Er findung betrifft auch Gestaltungsformen, bei denen einzelne der in der vorste henden Beschreibung genannten Merkmale nicht verwirklicht sind, insbeson- dere soweit sie erkennbar für den jeweiligen Verwendungszweck entbehrlich sind oder durch andere technisch gleichwirkende Mittel ersetzt werden kön nen.
Liste der Bezugszeichen
1 Gehäuse 27 Innenfläche
2 Suszeptor 28 Außenfläche
3 Substrat 29 Bodenfläche
4 Gaseinlassorgan 30 Außenfläche
5 Prozesskammer 31 Fortsatz
6 Gasauslassorgan
7 Gasauslassöffnung
8 Gassammelkanal
9 Heizeinrichtung
10 Platte
10' erste Breitseite
10" zweite Breitseite A Drehachse
11 Oberteil B Achsenabschnitt
12 Unterteil S Richtung
13 Rand
14 Schlitz
15 Schlitzwand
16 Schlitzwand
17 Prozesskammerwand
18 Basisfläche
19 Schulter
20 Prozesskammerdecke
21 Gasaustrittsöffnung
22 Tasche
23 Substrathalter
24 Vorsprung
25 Öffnung
26 Nische

Claims

Ansprüche
1. CVD-Reaktor mit einem Gehäuse (1), mit einem im Gehäuse (1) angeordneten, um eine Drehachse (A) in einer Drehebene drehantreibbaren Suszeptor (2) zur Aufnahme ein oder mehre rer Substrate (3), mit einer Heizeinrichtung (9) zum Beheizen des Suszeptors (2), mit einem Gaseinlassorgan (4) zum Einspeisen von Prozessgasen in eine Prozesskammer (5), mit einem Gasauslassorgan (6) zum Auslass der Prozessgase und/ oder Zerlegungsprodukte der Prozessgase, wobei das Gasauslassorgan (6) ein Oberteil (11) mit ringförmig um den
Suszeptor (2) angeordneten Gasauslassöffnungen (7) aufweist, die in einen Gassammelkanal (8) eines Unterteils (12) des Gasauslassorga nes (6) münden, und mit einer mit ihrem radial äußeren Rand (13) am Unterteil (12) des Gasauslassorgans (6) befestigten, zwischen Suszeptor (2) und Heizeinrich- tung (9) angeordneten Platte (10), dadurch gekennzeichnet, dass der radial äußere Rand (13) in einem Schlitz (14) steckt, mit einer ersten Breitseite (10') an einer vom Oberteil (11) gebildeten ers- ten Schlitzwand (15) und mit einer zweiten Breitseite (10") an einer vom Unterteil (12) gebildeten zweiten Schlitzwand (16) anliegt.
2. CVD-Reaktor mit einem Gehäuse (1), mit einem im Gehäuse angeordne ten, um eine Drehachse (A) in einer Drehebene drehantreibbaren Suszep- tor (2) zur Aufnahme ein oder mehrere Substrate (3), mit einer Heizeinrichtung (9) zum Beheizen des Suszeptors (2), mit einem Gaseinlassorgan (4) zum Einspeisen von Prozessgasen in eine Prozesskammer (5), mit einem Gasauslassorgan (6) zum Auslass der Prozessgase und/ oder Zerlegungsprodukte der Prozessgase, wobei das Gasauslassorgan (6) ein Oberteil (11) mit ringförmig um den
Suszeptor (2) angeordneten Gasauslassöffnungen (7) aufweist, die in einen Gassammelkanal (8) eines Unterteiles (12) des Gasauslassor ganes (6) münden, auf welchem das Oberteil (11) sich mit einer in der Drehebene liegenden Basisfläche (18) abstützt, und mit einer sich radial außerhalb der Gasauslassöffnungen (7) erstre ckenden Prozesskammerwand (17), die an ihrem oberen Ende eine Schulter (19) aufweist, die an eine Prozess kammerdecke (20) angrenzt, dadurch gekennzeichnet, dass die Prozess- kammerwand (17) materialeinheitlich dem Oberteil (11) angeformt ist, die Schulter (19) in Radialeinwärtsrichtung die Gasauslassöffnungen (7) bezogen auf eine Richtung (S) parallel zur Drehachse (A) zumindest be reichsweise überragt, und die zur Prozesskammerdecke (20) weisenden Abschnitte der Achsen (B) der Gasauslassöffnungen (7) zur Drehachse (A) geneigt sind.
3. CVD-Reaktor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge kennzeichnet, dass das Gaseinlassorgan (4) rotationssymmetrisch, bezo gen auf die Drehachse (A), ausgebildet und angeordnet ist und in Radial auswärtsrichtung weisende Gasaustrittsöffnungen (21) aufweist und/ oder dass die Heizeinrichtung (9) eine RF-Heizung ist.
4. CVD-Reaktor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge kennzeichnet, dass der Suszeptor (2) Taschen (22) aufweist, in denen je- weils ein von einem Gaspolster getragener und drehangetriebener Sub strathalter (23) angeordnet ist.
5. Gasauslassorgan zur Verwendung in einem CVD-Reaktor gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche mit einem ringförmigen Oberteil (11) mit um eine freie Kreisfläche ange ordneten Gasauslassöffnungen (7), wobei das Oberteil auf einem einen Gassammelkanal (8) ausbildenden Unterteil (12) sitzt, dadurch gekennzeichnet, dass das Oberteil (11) eine erste Schlitzwand (15) und das Unterteil (12) eine zur ersten Schlitzwand (15) parallel verlaufen de zweite Schlitzwand (16) eines in Richtung zur Achse (A) der Kreisflä che offenen Schlitzes (14) ausbildet.
6. Gasauslassorgan zur Verwendung in einem CVD-Reaktor gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche mit einem ringförmigen Oberteil (11) mit um eine freie Kreisfläche ange ordneten Gasauslassöffnungen (7), wobei das Oberteil mit einer sich parallel zur Kreisfläche erstreckenden Basisfläche (18) auf einem einen Gassammelkanal (8) ausbildenden Unter teil (12) sitzt, dadurch gekennzeichnet, dass eine Prozesskammerwand (17) materialein heitlich dem Oberteil (11) angeformt ist, welche an ihrem oberen Ende ei ne Schulter (19) aufweist, die in Radialeinwärtsrichtung die Gasauslass öffnungen (7) bezogen auf eine Richtung (S) parallel zu einer zentralen Achse (A) der Kreisfläche zumindest bereichsweise überragt, und die nach oben weisenden Abschnitte der Achsen (B) der Gasauslassöffnungen (7) zur Achse (A) geneigt sind.
7. CVD Reaktor oder Gasauslassorgan nach einem der vorhergehenden An sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Unterteil (12) und das Oberteil (11) aus Graphit und insbesondere beschichtetem Graphit bestehen.
8. CVD Reaktor oder Gasauslassorgannach einem der vorhergehenden An- Sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Gassammelkanal (8) eine obe re Öffnung (25) aufweist, die von der Basisfläche (18) verschlossen ist.
9. CVD Reaktor oder Gasauslassorgan nach einem der vorhergehenden An sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Oberteil (11) einen einen obe ren Rand des Unterteiles (12) übergreifenden Vorsprung (24) aufweist.
10. CVD Reaktor oder Gasauslassorgan nach einem der vorhergehenden An sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein dem Oberteil (11) angeformter Vorsprung (24) in eine vom dem Unterteil (12) gebildete Nische (26) ein greift.
11. CVD Reaktor oder Gasauslassorgan nach einem der vorhergehenden An- Sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Außenfläche (30) des Unter teiles (12) mit einer Außenfläche (28) des Oberteils (11) fluchtet.
12. CVD Reaktor oder Gasauslassorgan nach einem der vorhergehenden An sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Außenfläche (30) des Unter teils (12) und eine Außenfläche (28) des Oberteils (11) sich entlang einer Kreiszylinder-Mantelfläche erstrecken.
13. CVD Reaktor oder Gasauslassorgan nach einem der vorhergehenden An sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Gasauslassöffnungen (7) zwischen einer Bodenfläche (29) des Oberteils (11) und der Basisfläche (18) erstrecken, wobei die Bodenfläche (29) geneigt zur Basisfläche (18) ver läuft.
14. CVD Reaktor oder Gasauslassorgan nach einem der vorhergehenden An sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Achse (B) der Gasauslassöff- nungen (7) senkrecht zu einer zur Schulter (19) weisenden und die Gas auslassöffnungen (7) umgebenden Bodenfläche (29) verläuft.
15. CVD Reaktor oder Gasauslassorgan nach einem der vorhergehenden An sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich eine zur Ringinnenseite wei sende Innenfläche (27) entlang einer gekrümmten Querschnittslinie durch einen Längsschnitt des Gasauslassorganes (6) erstreckt und/ oder dass die
Querschnittslinie der Innenfläche (27) rechtwinklig an eine Querschnittsli nie der Bodenfläche (29) und spitzwinklig an eine Querschnittslinie der Schulter (19) angrenzt und/ oder dass die Schulter (19) in einer Ebene ver läuft, die parallel zur Ebene der Basisfläche (18) liegt.
16. CVD Reaktor oder Gasauslassorgan, gekennzeichnet durch eines oder mehrere der kennzeichnenden Merkmale eines der vorhergehenden An sprüche.
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