WO2021160835A1

WO2021160835A1 - Gaseinlasseinrichtung für einen cvd-reaktor

Info

Publication number: WO2021160835A1
Application number: PCT/EP2021/053511
Authority: WO
Inventors: Wilhelm Josef Thomas KRÜCKEN
Original assignee: AIXTRON Ltd.
Priority date: 2020-02-14
Filing date: 2021-02-12
Publication date: 2021-08-19
Also published as: TW202138613A; DE102020103946A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Gaseinlasseinrichtung für einen CVD-Reaktor mit einem eine Gasaustrittsfläche (21') und darin mündenden Gasaustrittsöffnungen (17) aufweisenden Gaseinlassorgan (4) und einer sich unter Ausbildung eines Spaltes (15) mit einem Abstand (A) zur Gasaustrittsfläche (21') erstreckenden, Gasdurchtrittsöffnungen (16) aufweisenden Deckenplatte (6). Erfindungsgemäß ist der Spalt (15) mittels eines an der Deckenplatte (6) oder am Gaseinlassorgan (4) befestigten Dichtwulstes (14) verschlossen.

Description

Beschreibung

Gaseinlasseinrichtung für einen CVD-Reaktor

Gebiet der Technik

[0001] Die Erfindung betrifft eine Gaseinlasseinrichtung für einen CVD- Reaktor mit einem eine Gasaustrittsfläche und darin mündenden Gasaustritts öffnungen aufweisenden Gaseinlassorgan und einer sich unter Ausbildung ei- nes Spaltes mit einem Abstand zur Gasaustrittsfläche erstreckenden, Gasdurch trittsöffnungen aufweisenden Deckenplatte.

[0002] Die Erfindung betrifft darüber hinaus einen CVD-Reaktor mit einer derartigen Gaseinlasseinrichtung.

Stand der Technik

[0003] Die WO 2013/007580 Al beschreibt einen erfindungsgemäßen CVD- Reaktor mit einem gasdichten Gehäuse, in dem sich ein Suszeptor zur Aufnah me von zu beschichtenden Substraten befindet. Unterhalb des Suszeptors ist eine Heizeinrichtung vorgesehen, mit der der Suszeptor auf eine Prozesstempe ratur aufgeheizt werden kann. Oberhalb des Suszeptors befindet sich die Pro zesskammer, in die die Prozessgase eingespeist werden, die sich auf der zur Prozesskammer weisenden Oberseite des Substrates pyrolytisch zerlegen. Die Zerlegungsprodukte werden auf der Substratoberfläche als insbesondere ein kristalline Schicht abgeschieden. Das Einspeisen der Prozessgase erfolgt mit einem Gaseinlassorgan in Form eines Showerheads. Das Gaseinlassorgan be sitzt eine Gasverteilkammer, in die ein von einer Gasmischeinrichtung bereitge- stelltes Prozessgas eingespeist wird. Das Gaseinlassorgan besitzt eine Gasaus trittsfläche, in die eine Vielzahl von Gasaustrittsöffnungen münden. Zwischen der Gasaustrittsfläche und der Prozesskammer erstreckt sich eine Deckenplatte. Die Deckenplatte besitzt eine Vielzahl von Gasdurchtrittsöffnungen zum Hin- durchtreten des in einen Spalt zwischen Gasaustrittsfläche und Deckenplatte eingespeisten Prozessgases. Die Deckenplatte hat unter anderem die Funktion, eine andere prozessseitige Oberflächentemperatur der Gasaustrittsfläche einzu stellen. [0004] Zum Stand der Technik gehören ferner die US 2018/0209043 Al, die US

2009/0084317 Al, die US 8,652,296 B2 und die DE 102012110125 Al. Aus letz terer ist eine Hubeinrichtung bekannt, mit der eine Deckenplatte gegenüber einer Gasaustrittsfläche eines Gaseinlassorganes in Vertikalrichtung verlagert werden kann. Showerhead- Anordnungen sind ferner bekannt aus den US 6,036,782 A, EP 2498278 Al, DE 102009043840 Al und US 6,086,677 A.

[0005] Die EP 1167571 A2 beschreibt einen CVD-Reaktor mit einer ersten Gasaustrittsplatte, die eine Vielzahl von Gasdurchtrittsöffnungen aufweist und einer zweiten Gasaustrittsplatte, die sich in einem Zwischenraum zwischen der ersten Gasaustrittsplatte und einem Suszeptor erstreckt. [0006] Die US 2005/ 0241579 Al beschreibt einen CVD-Reaktor mit einem

Showerhead, wobei unterhalb einer Gasaustrittsplatte eine Deckenplatte ange ordnet ist.

[0007] Die WO 2016/135377 Al beschreibt eine Beschichtungsvorrichtung mit einer auf einem zu beschichtenden Substrat aufliegenden Maske, wobei ein Rand der Maske an einem Ring anliegt.

[0008] Die DE 102018126617 Al beschreibt eine Schirmplatte für einen CVD- Reaktor, die im radial äußeren Bereich abgeflacht ist. Zusammenfassung der Erfindung

[0009] Das aus der Gasaustritsfläche in den Spalt zwischen Showerhead und Deckenplatte eintretende Prozessgas verteilt sich im Spalt und soll durch die Gasdurchtritsöffnungen in die Prozesskammer fließen.

[0010] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Maßnahmen anzugeben, mit der der Wirkungsgrad eines bekannten CVD-Reaktors verbessert wird und/ oder mit denen die Gleichmäßigkeit der Gasverteilung in der Prozess kammer verbessert wird.

[0011] Die Erfindung betrifft insbesondere eine Deckenplatte oder eine Ga seinlasseinrichtung für einen CVD-Reaktor, bei dem der Boden einer Prozess- kammer von einem von einer Heizeinrichtung beheizten Suszeptor gebildet ist und bei dem das Gaseinlassorgan die Form eines Showerheads besitzt und ge kühlt wird. Der Erfindung liegt insbesondere die Aufgabe zugrunde, eine un terhalb des Gaseinlassorgans angeordnete Deckenplate derart auszubilden, dass die Gleichmäßigkeit der Gasverteilung in der Prozesskammer verbessert wird, gleichzeitig aber verhindert wird, dass sich die Deckenplatte insbesonde re im Randbereich durch einen Wärmefluss zum Gaseinlassorgan abkühlt.

[0012] Gelöst wird die Aufgabe durch die in den Ansprüchen angegebene Er findung. Die Unter ansprüche stellen nicht nur Weiterbildungen der in den ne bengeordneten Ansprüchen angegebenen Erfindung dar. Sie sind auch eigen- ständige Lösungen der Aufgabe.

[0013] Zunächst und im Wesentlichen wird vorgeschlagen, dass der Spalt zwi schen einer die Gasaustritsöffnungen aufweisenden Gasaustrittsfläche, die von einer Gasaustrittsplate gebildet werden kann, und der zur Gasaustritsfläche weisenden Breitseitenfläche der Deckenplate im Bereich des Randes geschlos- sen ist. Erfindungsgemäß wird hierzu ein Dichtelement verwendet. Dieses Dichtelement kann ein den Spalt bildendes Volumen zur Seite hin abschließen. Der Spalt bildet dann ein Volumen aus, in welches nur die Gasaustrittsöffnun gen münden und von dem die Gasdurchtrittsöffnungen in die Prozesskammer entspringen. Der gesamte durch die Vielzahl der im Wesentlichen gleichmäßig über die Gasaustrittsfläche angeordneten Gasaustrittsöffnungen in den Spalt eintretende Gasfluss wird durch die Gasaustrittsöffnungen in die Prozesskam mer eingespeist. Erfindungsgemäß findet kein Gasabfluss über den Rand statt. Die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Spaltes führt dazu, dass sich in dem den Spalt bildenden Volumen ein Druck ausbilden kann, der dazu führt, dass sich der aus den Gasdurchtrittsöffnungen aus dem Volumen in die Prozess kammer strömende Gasfluss lateral homogenisiert. Dies führt dazu, dass die Schichtdicke beziehungsweise die Schichteigenschaften der auf dem Substrat abgeschiedenen Schichten über die gesamte Beschichtungsfläche gleichmäßiger sind. Die Deckenplatte kann mit einfachen Mitteln lösbar an einem Deckel des Gehäuses des CVD-Reaktors und/ oder an einem Gaseinlassorgan befestigt sein. Es kann sich bei den Befestigungsmitteln um Schrauben handeln, die durch Befestigungsöffnungen der Deckenplatte hindurchragen. Dabei können die Schraubenköpfe in Vertiefungen liegen. Die Befestigungsöffnung kann auf ihrer zum Gaseinlassorgan weisenden Seite einen Kragen, einen Wulst oder einen Vorsprung aufweisen, der die Befestigungsöffnung umgibt und in Rich tung weg von der Breitseitenfläche der Deckenplatte abragt. Die Höhe des Kra gens kann der Spalthöhe entsprechen. Es können auch zwischen Deckenplatte und Gaseinlassorgan Unterlegscheiben als Abstandshalter um die Schrauben gebracht werden. Die Deckenplatte kann auch mit dem Deckel beziehungswei se dem Gaseinlassorgan unverbunden sein. Wird der Deckel des Gehäuses, bei spielsweise zu Wartungszwecken, geöffnet und/ oder wird ein insbesondere mit dem Deckel verbundenes Gaseinlassorgan in Vertikalrichtung nach oben verlagert, so löst sich das Gaseinlassorgan von der Deckenplatte. Hierzu erweist es sich von Vorteil, wenn sich der Rand der Deckenplatte an einem Element des Gehäuses, beispielsweise einem Gasauslassring, abstützt. In die ein oder meh reren Gasverteilvolumina des Gaseinlassorgans können getrennt voneinander verschiedene Prozessgase eingespeist werden. Bei den Prozessgasen kann es sich um Gase handeln, die Elemente der III. und V. Hauptgruppe beinhalten, beispielsweise metallorganische Verbindungen der III. Hauptgruppe oder Hyd ride der V. Hauptgruppe. Bevorzugt enthalten die Gase Gallium, Indium, Alu minium, Arsen, Phosphor und/ oder Stickstoff. Diese reaktiven Gase werden zusammen mit einem Trägergas, beispielsweise Wasserstoff, in die Gasverteil volumina eingespeist. Die Vorrichtung kann aber auch zur Abscheidung von II- VI-Halbleitern oder zum Abscheiden von IV-Halbleitern verwendet werden. Nachfolgend werden bevorzugte Varianten der Erfindung beschrieben: Das Dichtelement kann materialeinheitlich der Deckenplatte oder einer Gasaus trittsplatte, die die Gasaustrittsfläche ausbildet, zugeordnet sein. Es kann aber auch anderweitig an der Deckenplatte oder am Gaseinlassorgan befestigt sein. Es kann ferner vorgesehen sein, dass das Dichtelement ein ringförmiger Wulst oder ein Vorsprung ist. Der Wulst oder der Vorsprung erstreckt sich auf einer geschlossenen Linie, die eine Kreisbogenlinie sein kann, um eine Fläche, die die Gasaustrittsöffnungen beziehungsweise die Gasdurchtrittsöffnungen aufweist. Bevorzugt verläuft die Linie, auf der sich das Dichtelement erstreckt, um sämt liche Gasdurchtrittsöffnungen oder Gasaustrittsöffnungen herum. Das Gasein lassorgan kann auch einen äußeren Randabschnitt aufweisen, an dem das Dich telement befestigt ist oder an welchem eine Dichtfläche des Dichtelementes an liegt. Das Dichtelement kann von einem äußeren Rand, insbesondere einem Umfangsrand der Deckenplatte in Radialeinwärtsrichtung versetzt verlaufen, sodass das Dichtelement einen Abstand zum Rand der Deckenplatte besitzt. Dieser Abstand kann über den gesamten Umfang der Deckenplatte gleich sein. Die Dichtfläche des Dichtelementes kann eine ebene Fläche sein. Die Dichtflä che kann aber auch eine gekrümmte Fläche sein. Letzterenfalls kann das Dich telement eine sich entlang einer geschlossenen Linie erstreckende Scheitellinie aufweisen, die in dichtender Weise an einer Gegenfläche anliegt. Es können Mittel vorgesehen sein, mit denen eine Dichtkraft auf das Dichtelement aufge bracht wird. Die Dichtkraft kann von der Schwerkraft ausgebildet sein, die auf das Gaseinlassorgan wirkt. Es können aber auch Federn oder dergleichen vor gesehen sein, die aufgrund einer Vorspannung eine Kraft erzeugen, mit der die Deckenplatte gegen das Gaseinlassorgan beaufschlagt wird. Es kann beispiels weise vorgesehen sein, dass ein ringförmiges Gasauslassorgan als Träger der Deckenplatte von einem Federelement in Richtung auf das Gaseinlassorgan federbeaufschlagt ist oder dass das Gaseinlassorgan in Gegenrichtung feder kraftbeaufschlagt ist. Die zur Gasaustrittsfläche weisende Breitseitenfläche der Deckenplatte kann eine Ebene sein. Die zur Deckenplatte weisende Gasaus trittsfläche kann ebenfalls eine Ebene sein. Zwischen den beiden Ebenen er streckt sich der in Umfangsrichtung vom Dichtelement verschlossene Spalt. Es ist deshalb von Vorteil, wenn die Höhe des Dichtelementes dem Abstand ent spricht, mit dem die Deckenplatte von der Gasaustrittsfläche beabstandet ist. Es kann ferner vorgesehen sein, dass das Dichtelement eine über die gesamte Flä che gleichbleibende Querschnittsfläche aufweist. Diese Querschnittsfläche kann ein Teil eines Kreises oder eines Ovals sein. Das Dichtelement besitzt im Bereich seines Fußes, in dem es aus der Breitseitenfläche der Deckenplatte entspringt eine erste Weite. Diese kann größer oder kleiner als die Höhe sein. In einer Va riante der Erfindung ist vorgesehen, dass die Querschnittsfläche des Dichtele mentes einen vom Fuß des Dichtelementes wegweisenden Bereich aufweist, der von einer Bogenlinie, insbesondere Kreisbogenlinie, begrenzt ist. Diese Kreis bogenlinie kann einen Radius aufweisen. Ist der Radius größer als die Höhe des Dichtelementes, liegt der Mittelpunkt des Radius' im Bereich der Deckenplatte. Der Radius kann aber auch kleiner als die Höhe sein. Typische Maße der Höhe des Dichtelementes sind 0,2 mm bis 5 mm. Das Verhältnis der Weite des Fußbe reichs des Dichtelementes zur Höhe des Dichtelementes kann in einem Bereich zwischen einem Zehntel und Zehn liegen. Das Dichtelement kann aber auch einen Mehrkantquerschnitt aufweisen. Es kann im Querschnitt trapezförmig sein. Ein derartiger trapezförmiger Querschnitt besitzt neben der ersten Weite eine zweite Weite, die die Breite der Dichtfläche definiert. Diese verläuft bevor zugt parallel zur Breitseitenfläche der Deckenplatte. Das Verhältnis der zweiten Weite zur Höhe kann im Bereich zwischen einem Dreißigstel und Drei liegen. Die Deckenplatte kann einen kreisscheibenförmigen Grundriss aufweisen. Sie kann aus einem keramischen Material, aus Quarz, aus Metall oder aus Graphit, bevorzugt beschichtetem Graphit bestehenden. Das Gaseinlassorgan kann mehrteilig sein. Es kann insbesondere aus Metall, beispielsweise Edelstahl be stehen. Es kann mehrere, bevorzugt vertikal übereinander angeordnete Gasver teilkammern aufweisen, die unabhängig voneinander mit einem reaktiven Gas versorgt werden können. Bei einem anderen Ausführungsbeispiel besitzt das Gaseinlassorgan eine einzige Gasverteilkammern, in die mehrere verschiedene Prozessgase gleichzeitig eingespeist werden können. Unmittelbar an eine die Gasaustrittsfläche ausbildenden Gasaustrittsplatte kann eine Kühlkammer an grenzen, die von einem Kühlmittel durchströmt wird. Dadurch wird die Gasaustrittsfläche gekühlt. Die Deckenplatte bildet eine Wärmeübertragungs barriere zwischen Prozesskammer und Gaseinlassorgan und zusätzlich ein Mit tel, um die getrennt voneinander aus den Gasaustrittsöffnungen austretenden reaktiven Gase vor dem Eintritt in die Prozesskammer zu mischen. Die ge mischten Gase treten durch die Gasdurchtrittsöffnungen von dem Spalt in die Prozesskammer. Es kann aber auch vorgesehen sein, dass die Gasdurchtritts öffnungen mit den Gasaustrittsöffnungen fluchten und dass die Gasdurchtritts öffnungen von einem Ringkragen umgeben sind, sodass sich die Prozessgase im Spalt nur in einem verminderten Maße mischen oder überhaupt nicht mi schen. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn das Gaseinlassorgan nur eine einzige Gasverteilkammer aufweist.

[0014] Es wird als vorteilhaft angesehen, dass die Berührungsfläche zwischen Deckenplatte und dem gekühlten Gaseinlassorgan minimiert ist, sodass der Wärmefluss von der Deckenplatte zum Gaseinlassorgan minimiert ist. Hierzu ist es insbesondere von Vorteil, wenn die Deckenplatte sich mit ihrem Rand auf einem durch einen Wärmefluss vom Suszeptor oder der Heizeinrichtung be heizten Gaseinlassorgan abstützt und durch Strahlungswärme vom Suszeptor beheizt wird. Es ist ferner von Vorteil, wenn die Deckenplatte nur mit der Dichtfläche mit dem Gaseinlassorgan in einem Körperkontakt steht. Es ist fer- ner von Vorteil, wenn sich der Spalt zwischen Unterseite des Gasauslassorgans und Oberseite der Deckenplatte im radial äußeren Bereich vergrößert. Hierzu ist es insbesondere von Vorteil, wenn der Dichtwulst eines zur Oberseite der Deckenplatte geneigt verlaufenden Randabschnitts entspringt. Die Deckenplat te kann in ihrem Rand und insbesondere an ihrer Unterseite eine Stufe ausbil- den, wobei eine Stufenfläche auf einem Rand des Gasauslassorgans aufliegt.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

[0015] Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand bei gefügter Zeichnungen erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 in einer Schnittdarstellung ein erstes Ausführungsbeispiel eines CVD-Reaktors,

Fig. 2 vergrößert den Ausschnitt II in Figur 1,

Fig. 3 die Draufsicht auf eine Deckenplatte 6 in Blickrichtung auf ein Dichtelement 14,

Fig. 4 in einer Darstellung ähnlich Figur 2 ein zweites Ausführungs beispiel einer Deckenplatte 6,

Fig. 5 ein drittes Ausführungsbeispiel einer Deckenplatte 6,

Fig. 6 ein viertes Ausführungsbeispiel einer Deckenplatte 6 Fig. 7 in einer Darstellung gemäß Figur 2 ein fünftes Ausführungsbei spiel und

Fig. 8 eine Darstellung gemäß Figur 1 eines weiteren Ausführungs beispiels.

Beschreibung der Ausführungsformen [0016] Die Figur 1 zeigt schematisch in einem Vertikalschnitt durch ein Zent rum einer Prozesskammer 22 einen CVD-Reaktor, der ein Gas- und druckfestes Gehäuse 1 aufweist. In dem Gehäuse 1 befindet sich eine Heizeinrichtung 7 und ein von der Heizeinrichtung 7 beheizter Suszeptor 5. Oberhalb des Suszeptors 5 befindet sich eine Prozesskammer 23. Die Prozesskammer 23 ist nach oben hin durch einen Spalt 15, der eine Spalthöhe A aufweist (siehe Figur 7), von einer Gasaustrittsplatte 21 eines Gaseinlassorgans 4 beabstandet. Die Gasaustritts platte 21 kann materialeinheitlich mit einem Außenrandabschnitt 26 verbunden sein. Der Außenrandabschnitt 26 kann aber auch ein separates Teil sein. Inner halb des Gaseinlassorganes 4 befindet sich zumindest eine Gasverteilkammer 22, in die mit einer nicht dargestellten Zuleitung ein Prozessgas eingespeist wird. Das Prozessgas tritt aus Austrittsöffnungen 17 aus dem die Form eines Showerheads aufweisenden Gaseinlassorgan 4 in den Spalt 15 und von dort durch Gasdurchtrittsöffnungen 16 in die Prozesskammer 23 ein.

[0017] Der Suszeptor 5 wird von einem Schutz- oder Stützrohr 11 getragen, welches sich wiederum auf einem Träger 13 abstützt. Ein Schaft 8 trägt den Träger 13 und eine Trägerplatte 12, die die Heizeinrichtung 7 trägt. Mit nicht dargestellten Mitteln kann der Schaft 8 in Vertikalrichtung verlagert werden. Einhergehend damit wird der Suszeptor 5, die Heizeinrichtung 7 und die Trä gerplatte 12 ebenfalls Vertikalrichtung verlagert. Es kann aber auch eine Hubeinrichtung 10 vorgesehen sein, mit der sich das den Suszeptor 5 an seinem Rand untergreifende Schutzrohr 11 vertikal verlagert werden kann.

[0018] Radial außerhalb des Schutz- oder Stützrohres 11 erstreckt sich ein Gas auslassorgan 3, welches ebenfalls in Vertikalrichtung verlagert werden kann, um beispielsweise durch eine Beladeöffnung 18 einen Suszeptor 5 in das Innere des Gehäuses 1 zu bringen. Durch ein Auslassrohr 9 können die Abgase aus dem Gasauslassorgan 3 entfernt werden. Mit ein oder mehreren Federelemen ten 27, die im Ausführungsbeispiel von Wendelgangdruckfedern ausgebildet sind, wird das Gasauslassorgan 3 vertikal nach oben beaufschlagt.

[0019] Das Gehäuse 1 besitzt eine nach oben hin von einem Deckel 2 ver schlossene Öffnung 24. Der Deckel 2 trägt das Gaseinlassorgan 4. Die Decken platte 6 stützt sich mit ihrem Rand auf dem Gasauslassorgan 3 ab. Die Fe derelemente 27 üben dann eine Kraft auf die Deckenplatte 6 aus.

[0020] Erfindungsgemäß ist ein Spalt der Höhe A zwischen einer nach oben weisenden, sich in einer Ebene erstreckenden Breitseitenfläche der Deckenplatte 6 und der sich nach unterhin erstreckenden, ebenen Gasaustrittsfläche 21' in Umfangsrichtung mittels eines Dichtelementes 14 geschlossen. Das Dichtele ment 14 erstreckt sich beim Ausführungsbeispiel (vergleiche Figur 3) auf einer Kreisbogenlinie und umgibt sämtliche Gasdurchtrittsöffnungen 16. Beim Aus führungsbeispiel wird das Dichtelement 14 von einem Wulst oder Vorsprung ausgebildet. Bei den in den Figuren 1 bis 6 dargestellten Ausführungsbeispielen wird der Wulst 14 von der Deckenplatte 6 ausgebildet. Er kann materialeinheit licher Bestandteil der Deckenplatte 6 sein. Er kann aber auch anderweitig und insbesondere permanent mit der Deckenplatte 6 verbunden sein, beispielsweise als Einsatzring ausgebildet sein, der in einer Vertiefung der Deckenplatte 6 ein- liegt. Die von den Federelementen 27 ausgeübte Kraft ist eine Dichtkraft, mit der das Dichtelement 14 gegen eine Dicht-Gegenfläche beaufschlagt wird.

[0021] Bei dem in der Figur 7 dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Dich telement 14 materialeinheitlich oder anderweitig permanent mit dem Gasein lassorgan 4 beziehungsweise einem anderen Element des Deckels 2 verbunden. Es kann sich dabei um einen Außenrandabschnitt 26 des Gaseinlassorganes 4 handeln.

[0022] Der zentrale Bereich der zum Spalt 15 weisenden Breitseitenfläche der Deckenplatte 6 kann sich in einer Ebene erstrecken. Insbesondere erstreckt sich der Bereich der Breitseitenfläche in einer Ebene, in der sich die Gasdurchtritts öffnungen 17 befinden. An diesem Zentralbereich kann sich ein Randbereich anschließen, der bis zum äußersten Rand der Breitseitenfläche ragt. Dieser Rand kann eine geneigte Fläche aufweisen. Bei diesem Ausführungsbeispiel entspringt das Dichtelement 14 dem geneigten Randabschnitt. Bei diesen und bei anderen Ausführungsbeispielen ist das Dichtelement 14 vom äußersten Rand der Deckenplatte 6 in einer Radialrichtung beabstandet. Der äußerste Rand der Deckenplatte 6 kann eine nach unten weisende Stufe ausbilden. Die Stufenfläche bildet eine Auflagefläche aus, mit der die Deckenplatte 6 auf einem Stützorgan aufliegt. Beim Ausführungsbeispiel wird das Stützorgan vom Gas auslassorgan 3 ausgebildet.

[0023] Das Dichtelement 14 erstreckt sich bevorzugt auf einer geschlossenen Bogenlinie, die bevorzugt eine Kreisbogenlinie ist. Das Dichtelement 14 kann über seine gesamte Länge einen gleichbleibenden Querschnitt aufweisen. Die Querschnittsfläche des Dichtelementes 14 besitzt einen Fußbereich, in dem das Dichtelement 14 an die Breitseitenfläche der Deckenplatte 6 angrenzt. Die Querschnittsfläche besitzt darüber hinaus einen Scheitelbereich, der die Dicht- fläche bildet, mit der das Dichtelement 14 an einer Gegenfläche dichtend an liegt. Die Dichtfläche ist bei den in den Figuren 2 bis 5 dargestellten Ausfüh rungsbeispielen eine gekrümmte Fläche. Der Randbereich der Querschnittsflä che verläuft hier auf einer Bogenlinie, insbesondere einer Kreisbogenlinie.

[0024] Das Dichtelement 14 besitzt eine Höhe H. Bei dem in der Figur 2 darge stellten Ausführungsbeispiel kann die Höhe H geringfügig größer als der die Spalthöhe definierende Abstand A sein. Die Höhe H liegt üblicherweise im Be reich zwischen 0,2 mm und 5 mm. Eine typische Weite W des Dichtelementes 14 kann im selben Bereich liegen. Die Bezugsziffer 20 bezeichnet eine Befesti gungsöffnung, durch die eine Befestigungsschraube hindurchgreifen kann, mit der die Deckenplatte 6 beispielsweise an einem Deckel 2 des Gehäuses 1 oder am Gaseinlassorgan 4 befestigt werden kann. Die zum Gaseinlassorgan 4 wei sende Öffnung der Befestigungsöffnung 20 ist von einem Kragen 19 umgeben. Die vom Gaseinlassorgan 4 wegweisende Seite bildet eine Vertiefung 19' aus, in die der Kopf einer Befestigungsschraube eingreifen kann.

[0025] Bei dem in der Figur 4 dargestellten Ausführungsbeispiel wird die Querschnittskonturlinie des Dichtelementes 14 von einer Kreisbogenlinie gebil det, wobei der Mittelpunkt der Krümmungslinie der Querschnittskonturlinie des Dichtelementes 14 unterhalb der Breitseitenfläche der Deckenplatte 6 liegt. Der Radius R ist hier größer als die Höhe H des Dichtelementes 14. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist der Radius R größer als die Höhe H.

[0026] Bei dem in der Figur 5 dargestellten Ausführungsbeispiel befindet sich der Mittelpunkt der Krümmung der Querschnittskonturlinie des Dichtelemen tes 14 oberhalb der Breitseitenfläche der Deckenplatte 6. Der Radius R ist hier kleiner als die Höhe H. Letztere ist größer als die Weite W. [0027] Bei dem in der Figur 6 dargestellten Ausführungsbeispiel hat der Quer schnitt des Dichtelementes 14 die Form eines Mehrkantes. Es handelt sich um einen Wulst mit einem trapezförmigen Querschnitt. Eine zweite Weite W', die die Weite der Dichtfläche ist, ist hier etwa so groß wie die Höhe H. [0028] Es sind Federelemente 27 oder dergleichen vorgesehen, denen das Ga seinlassorgan 4 von unten nach oben federkraftbeaufschlagt wird.

[0029] Bei dem in der Figur 8 dargestellten Ausführungsbeispiel wird das Ga seinlassorgan 4 von oben nach unten federkraftbeaufschlagt. Hierzu sind Fe derelemente 28 vorgesehen, die dort als Wendelgangdruckfedern ausgebildet sind. Mit der Kraft der Federelemente 27, 28 wird auf das Dichtelement 14 eine Dichtkraft ausgeübt. Das Dichtelement 14 wird mit der Kraft der Federelemente 27, 28 gegen eine Dicht-Gegenfläche gepresst.

[0030] 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:

[0031] Eine Gaseinlasseinrichtung, die dadurch gekennzeichnet ist, dass der Spalt 15 mit einem die Gasaustrittsöffnungen 17 und die Gasdurchtrittsöffnun- gen 16 umgebenden Dichtelement 14 zu seinem Rand hin verschlossen ist.

[0032] Eine Gaseinlasseinrichtung, die dadurch gekennzeichnet ist, dass das Dichtelement (14) fest oder materialeinheitlich an der Deckenplatte 6, an einer die Gasaustrittsfläche 21' ausbildenden Gasaustrittsplatte 21 oder an einem Außenrandabschnitt 26 des Gaseinlassorgans 4 befestigt ist. [0033] Eine Gaseinlasseinrichtung, die dadurch gekennzeichnet ist, dass das Dichtelement 14 ein ringförmiger Wulst oder Vorsprung ist und/ oder dass das Dichtelement 14 sich auf einer Kreisbogenlinie erstreckt und/ oder dass eine vom Dichtelement 14 umgebene Fläche der Deckenplatte 6 und/ oder die Gasaustrittsfläche 21' sich in einer Ebene erstreckt und/ oder dass das Dich telement 14 in einer Radialrichtung von einem Umfangsrand der Deckenplatte 6 beabstandet ist.

[0034] Eine Gaseinlasseinrichtung, die dadurch gekennzeichnet ist, dass das Dichtelement 14 über seine gesamte Länge eine gleichbleibende Querschnitts fläche aufweist, welche eine Höhe H und im Übergangsbereich an einer Breit seitenfläche der Deckenplatte 6 oder an der Gasaustrittsfläche 21' eine erste Weite W aufweist, wobei die erste Weite W größer oder kleiner ist, als die Höhe H und/ oder, dass die Höhe H dem Abstand A entspricht oder kleiner ist als der Abstand A.

[0035] Eine Gaseinlasseinrichtung, die dadurch gekennzeichnet ist, dass der Rand einer Querschnittsfläche des Dichtelementes 14 in seinem von der De ckenplatte 6 oder der Gasaustrittsfläche 21' wegweisenden Bereich auf einer Bogenlinie oder Kreisbogenlinie mit einem Radius R verläuft, wobei der Radius R größer ist, als die Höhe H oder kleiner ist als die Höhe H.

[0036] Eine Gaseinlasseinrichtung, die dadurch gekennzeichnet ist, dass das Verhältnis R/H eines Radius' einer Krümmung eines Randes einer Quer schnittsfläche im Bereich eines Dichtabschnittes des Dichtelementes 14 zur Hö he H des Dichtelementes 14 in einem Bereich zwischen 1/10 und 10 liegt und/ oder dass die Höhe H des Dichtelementes 14 in einem Bereich zwischen 0,2 mm und 5 mm liegt. [0037] Eine Gaseinlasseinrichtung, die dadurch gekennzeichnet ist, dass die Querschnittsfläche des Dichtelementes 14 eine Mehrkantfläche ist oder eine Trapezform aufweist und/ oder, dass das Dichtelement 14 eine sich im Quer schnitt entlang einer Geraden erstreckende Dichtfläche aufweist, die eine zwei te Weite W' aufweist, die kleiner ist, als die erste Weite W und/ oder dass ein Verhältnis der zweiten Weite W' zur Höhe H im Bereich zwischen 1/30 und 3 liegt.

[0038] Ein CVD-Reaktor, der dadurch gekennzeichnet ist, dass die Prozess kammer nach obenhin von der Deckenplatte 6 begrenzt ist und der Suszeptor 5 mittels einer Heizeinrichtung 7 beheizbar ist.

[0039] Ein CVD-Reaktor, der dadurch gekennzeichnet ist, dass Mittel vorgese hen sind, mit denen eine quer zur Erstreckungsrichtung der Deckenplatte 6 ge richtete Kraft auf das Dichtelement 14 oder eine vom Dichtelement 14 beauf schlagte Dichtfläche aufgebracht werden kann und/ oder dass das Gasauslass organ 3 von einem Federelement 27 in Richtung auf das Gaseinlassorgan 4 oder das Gaseinlassorgan 4 von einem Federelement 28 in Richtung auf das Gasaus lassorgan 3 kraftbeaufschlagt wird und/ oder dass die Deckenplatte 6 ein oder mehrere Befestigungsöffnungen 20 aufweist zur Befestigung der Deckenplatte 6 mit einem Befestigungsmittel am Gaseinlassorgan 4.

[0040] 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 24' Rand der Öffnung

2 Deckel 26 Außenrandabschnitt

3 Gasauslassorgan 27 Federelement

4 Gaseinlassorgan 28 Federelement

5 Suszeptor

6 Deckenplatte

7 Heizeinrichtung

8 Schaft

9 Auslassrohr

10 Hubeinrichtung

11 Stütz- oder Schutzrohr

12 Trägerplatte

13 Träger A Abstand

14 Wulst, Dichtelement H Höhe

15 Spalt R Radius

16 Gasdurchtrittsöffnung W Weite

17 Gasaustrittsöffnung W' Weite

18 Beladeöffnung

19 Kragen 19' Vertiefung

20 Befestigungsöffnung

21 Gasaustrittsplatte 21' Gasaustrittsfläche

22 Gasverteilkammer

23 Prozesskammer

24 Öffnung

Claims

Ansprüche

1. Gaseinlasseinrichtung für einen CVD-Reaktor mit einem eine Gasaus trittsfläche (21') und darin mündenden Gasaustrittsöffnungen (17) aufwei senden Gaseinlassorgan (4) und einer sich unter Ausbildung eines spalt förmigen Zwischenraums (15) mit einem Abstand (A) zur Gasaustrittsflä- che (21') erstreckenden, Gasdurchtrittsöffnungen (16) aufweisenden De ckenplatte (6), wobei der Zwischenraum (15) mit einem die Gasaustritts öffnungen (17) und die Gasdurchtrittsöffnungen (16) umgebenden, von einem von einer Dichtkraft kraftbeaufschlagten Dichtelement (14) zu sei nem Rand hin verschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicht- kraft von ein oder mehreren vorgespannten Federelementen erzeugt wird.

2. Gaseinlasseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtelement (14) fest oder materialeinheitlich an der Deckenplatte (6) befestigt ist.

3. Gaseinlasseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtelement (14) ein ringförmiger

Wulst oder Vorsprung ist und/ oder dass das Dichtelement (14) sich auf einer Kreis bogenlinie erstreckt und/ oder dass eine vom Dichtelement (14) umgebene Fläche der Deckenplatte (6) und/ oder die Gasaustrittsfläche (21') sich in einer Ebene erstreckt und/ oder dass das Dichtelement (14) in einer Radialrichtung von einem Umfangsrand der Deckenplatte (6) beab- standet ist.

4. Gaseinlasseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtelement (14) über seine gesamte Länge eine gleichbleibende Querschnittsfläche aufweist, welche eine Höhe (H) und im Übergangsbereich an einer Breitseitenfläche der Deckenplatte (6) oder an der Gasaustrittsfläche (21') eine erste Weite W aufweist, wobei die erste Weite (W) größer oder kleiner ist, als die Höhe (H) und/ oder, dass die Höhe (H) dem Abstand (A) entspricht oder kleiner ist als der Ab stand (A) und/ oder dass das Dichtelement (14) eine Dichtfläche ausbildet, die eine zweite Weite (W¹) aufweist, die kleiner ist, als die erste Weite (W).

Deckenplatte zur Verwendung in einem CVD-Reaktor, wobei die Deckenplatte (6) ein Flachkörper mit einem kreisrunden Grund riss ist, der eine bei seiner Verwendung zu einer Prozesskammer (23) wei senden Unterseite und eine zu einer Gasaustrittsplatte 21 eines Gasein lassorgans (4) weisenden Oberseite aufweist, wobei sich zwischen Unter seite und Oberseite des Flachkörpers Gasdurchtrittsöffnungen (16) erstre cken, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberseite einen vom Rand des Flach körpers beabstandeten und längs des Randes des Flachkörpers verlaufen den Dichtwulst (14) aufweist, wobei der Dichtwulst (14) eine Quer schnittsfläche besitzt, die im Bereich ihres Fußes, in dem der Dichtwulst (14) dem Flachkörper entspringt, eine erste Weite (W) besitzt und die im Bereich des Scheitels des Dichtwulstes (14), der eine Dichtfläche ausbildet eine zweite Weite (W¹) besitzt, die kleiner ist, als die erste Weite (W).

Deckenplatte gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Wulst (14) im Querschnitt halbkreisförmig oder trapezförmig ist.

Deckenplatte gemäß Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein Randbereich der Oberseite des Flachkörpers, auf dem der Dichtwulst (14) verläuft, derart geneigt zur Oberseite verläuft, dass die Materialstärke des Flachkörpers sich in Radialauswärtsrichtung vermindert.

8. Deckenplatte gemäß einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeich net, dass der Randbereich des Flachkörpers an seiner Unterseite eine radi al außerhalb des Dichtwulstes (14) angeordnete Ausnehmung aufweist, mit der die Deckenplatte (6) auf ein Gasauslassorgan (3) des CVD- Reaktors auflegbar ist.

9. Gaseinlasseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4 ode4r Decken platte nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Rand einer Querschnittsfläche des Dichtelementes (14) in seinem von der Deckenplatte (6) oder der Gas austrittsfläche (21') wegweisenden Be- reich auf einer Bogenlinie oder Kreisbogenlinie mit einem Radius (R) ver läuft, wobei der Radius (R) größer ist, als die Höhe (H) oder kleiner ist als die Höhe (H).

10. Gaseinlasseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4 oder 9 oder De ckenplatte nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis (R/H) eines Radius' einer Krümmung eines Randes einer Querschnittsfläche im Bereich eines Dichtabschnittes des Dichtele mentes (14) zur Höhe (H) des Dichtelementes (14) in einem Bereich zwi schen 1/10 und 10 liegt und/ oder dass die Höhe (H) des Dichtelementes (14) in einem Bereich zwischen 0,2 mm und 5 mm liegt.

11. Gaseinlasseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4 oder 9 oder 10 oder Deckenplatte nach einem der Ansprüche 5 bis 10, dadurch gekenn zeichnet, dass die Querschnittsfläche des Dichtelementes (14) eine Mehr kantfläche ist oder eine Trapezform aufweist und/ oder, dass das Dich telement (14) eine sich im Querschnitt entlang einer Geraden erstreckende Dichtfläche aufweist, die eine zweite Weite (W') aufweist, die kleiner ist, als die erste Weite (W) und/ oder dass ein Verhältnis der zweiten Weite (W') zur Höhe (H) im Bereich zwischen 1/30 und 3 liegt.

12. CVD-Reaktor mit einem Gehäuse (1), mit einem eine Prozesskammer (23) nach unten begrenzenden Suszeptor (5), mit einem eine Gasaustrittsfläche (21¹) und darin mündenden Gasaustrittsöffnungen (17) ausbildenden Ga seinlassorgan (4) und mit einer sich unter Ausbildung eines spaltförmigen Zwischenraums (15) mit einem Abstand (A) zur Gasaustrittsfläche (21 ') er streckenden, Gasdurchtrittsöffnungen (16) aufweisenden Deckenplatte (6), wobei der Zwischenraum (15) mit einem die Gasaustrittsöffnungen (17) und die Gasdurchtrittsöffnungen (16) umgebenden, von einem von einer

Dichtkraft kraftbeaufschlagten Dichtelement (14) zu seinem Rand hin ver schlossen ist, wobei der Suszeptor (5) von einer Heizeinrichtung (7) beheizbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtkraft von ein oder mehreren vor- gespannten Federelementen erzeugt wird.

13. CVD-Reaktor nach Anspruch 12, gekennzeichnet durch Mittel, mit denen eine quer zur Erstreckungsrichtung der Deckenplatte (6) gerichtete Kraft auf das Dichtelement (14) oder eine vom Dichtelement (14) beaufschlagte Dichtfläche aufgebracht werden kann.

14. CVD-Reaktor nach Anspruch 13 oder Gaseinlasseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4 oder 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Gasauslassorgan (3) von einem Federelement (27) in Richtung auf das Ga seinlassorgan (4) oder das Gaseinlassorgan (4) von einem Federelement (28) in Richtung auf das Gasauslassorgan (3) kraftbeaufschlagt wird und/ oder dass die Deckenplatte (6) ein oder mehrere Befestigungsöffnun- gen (20) aufweist zur Befestigung der Deckenplatte (6) mit einem Befesti gungsmittel am Gaseinlassorgan (4)

15. CVD-Reaktor nach einem der Ansprüche 12 bis 14 oder Gaseinlasseinrich tung nach einem der Ansprüche 1 bis 4 oder 9 bis 11 oder 14, dadurch ge- kennzeichnet, dass die Deckenplatte (6) ausschließlich mittels der von Fe derelementen (27) aufgebrachten Dichtkraft am Gaseinlassorgan (4) an liegt und sich vom Gaseinlassorgan (4) trennt, wenn das Gaseinlassorgan (4) gegenüber der Deckenplatte (6) angehoben wird.

16. Gaseinlasseinrichtung oder CVD-Reaktor, gekennzeichnet durch eines oder mehrere der kennzeichnenden Merkmale eines der vorhergehenden

Ansprüche.