DE102005056322A1

DE102005056322A1 - VPE-Reaktor mit koaxial zueinander angeordneten Quellgasrohren

Info

Publication number: DE102005056322A1
Application number: DE200510056322
Authority: DE
Inventors: Johannes KÄPPELER; Martin Dr. Dauelsberg; Mohideen Azeez Jan
Original assignee: Aixtron SE
Current assignee: Aixtron SE
Priority date: 2005-11-25
Filing date: 2005-11-25
Publication date: 2007-06-06

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Abscheiden mindestens einer Schicht auf mindestens einem Substrat, mit einem vertikal sich erstreckenden Reaktorgehäuse (1) mit einer Prozesskammer (2), in welcher sich ein Substrathalter (3) befindet, um das Substrat in Horizontallage zu halten und in welche Gaszuleitungen (4, 5) münden, aus deren auf das Substrat weisenden Austrittsöffnungen (6, 7) Prozessgase austreten, deren Bestandteile auf dem Substrat die Schicht bilden. Um die eingangs genannte Vorrichtung bzw. das eingangs genannte Verfahren prozesstechnisch zu verbessern, wird vorgeschlagen, dass die Austrittsöffnungen (6, 7) koaxial zueinander angeordnet sind.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Abscheiden mindestens einer Schicht auf mindestens einem Substrat, mit einem vertikal sich erstreckenden Reaktorgehäuse mit einer Prozesskammer, in welcher sich ein Substrathalter befindet, um das Substrat in Horizontallage zu halten und in welche Gaszuleitungen münden, aus deren auf das Substrat weisenden Austrittsöffnungen Prozessgase austreten, deren Bestandteile auf dem Substrat die Schicht bilden.
Die Erfindung betrifft darüber hinaus ein Verfahren zum Abscheiden mindestens einer Schicht auf einem Substrat, in einer Prozesskammer eines sich vertikal erstreckenden Reaktorgehäuses, wobei ein Substrat auf der in der Horizontalrichtung sich erstreckenden Stirnfläche eines Substrathalters angeordnet ist und in die Prozesskammer durch mit einem Abstand vor dem Substrat angeordneten Austrittsöffnungen Prozessgase in die Prozesskammer eingeleitet werden, deren Bestandteile auf dem Substrat die Schicht bilden.

Aus der US 6086673 sind eine Vorrichtung und ein Verfahren bekannt, um III-V-Halbleiterschichten abzuscheiden. Dort wird die Abscheidung von InN, GaN, und AlN beschrieben. Die Gase werden über Gaszuleitungen in die Prozesskammer geleitet, in welcher sich ein Substrathalter befindet, der eine horizontal ausgerichtete Stirnfläche aufweist, auf der das Substrat aufliegt. Oberhalb des Substrathalters befinden sich Austrittsöffnungen für ein Hydrid, insbesondere NH₃ und ein Halid, insbesondere GaCl, InCl und AlCl. Die Metallchloride werden innerhalb des Reaktors gebildet. Hierzu befindet sich oberhalb der Austrittsöffnungen eine Metallquelle, über welche HCl geleitet wird, so dass sich das Metallchlorid bildet. Das Hydrid, beispielsweise NH₃ und das HCl wird von außen in den Reaktor hineingeleitet. Dies erfolgt zusammen mit der Zuleitung eines Inertgases, bei dem es sich um H₂ oder N₂ handeln kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die eingangs genannte Vorrichtung bzw. das eingangs genannte Verfahren prozesstechnisch zu verbessern.

Gelöst wird die Aufgabe durch die in den Ansprüchen angegebene Erfindung, wobei jeder einzelne Anspruch eine eigenständige Lösung der Aufgabe darstellt und jeder Anspruch mit jedwedem anderen Anspruch kombinierbar ist.

Die Aufgabe wird zunächst und im wesentlichen dadurch gelöst, dass die Austrittsöffnungen in einer Koaxiallage zueinander angeordnet sind, so kann eine Austrittsöffnung für das Halid, also GaCl, InCl oder AlCl im Zentrum der Prozesskammer angeordnet sein. Diese Austrittsöffnung ist von einer Austrittsöffnung für ein Trenngas, beispielsweise Wasserstoff oder bevorzugt Stickstoff ringförmig umgeben. Um die zuletzt genannte Austrittsöffnung erstreckt sich die Austrittsöffnung für das Hydrid. Die Austrittsöffnung für das Hydrid ist gegenüber der Austrittsöffnung des Halids oder des Trenngases relativ schmal. Mit der Austrittsöffnung für das Trenngas kann die Mischzone der beiden Prozessgase Halid und Hydrid gesteuert werden. Hierdurch lässt sich der Ort der Gasphasenreaktionen beeinflussen, wobei es bei der HVPE im Wesentlichen darauf ankommt, dass die Prozessgase entfernt von den Oberflächen zusammentreffen. In einer Weiterbildung der Erfindung ist eine weitere Austrittsöffnung für ein Trenngas vorgesehen, die die Austrittsöffnung für das Hydrid umgibt und die radial außen von einer Reaktorwand oder einem Liner-Rohr begrenzt ist. Die einzelnen Austrittsöffnungen sind die Mündungen von Gaszuleitungen, wobei die Gaszuleitungen von Quarzrohren gebildet werden, die einen Durchmesser von ca. 2 mm aufweisen. Die Gaszuleitungen können aber auch aus PBN bestehen oder PBN-Aufsätze besitzen, um beispielsweise eine Galliumnitritabscheidung am Quarz zu vermeiden. Die Wandung der radial äußeren Gaszuleitung für das Trenngas kann von einer Graphitoberfläche des aus Graphit bestehenden Liner-Rohrs gebildet sein. Bevorzugt liegen alle Austrittsöffnungen in einer gemeinsamen Horizontalebene, die sich unterhalb der Horizontalebene der Stirnfläche des Substrathalters befindet. Auch besteht eine koaxiale Zuordnung zwischen Substrathalter und Austrittsöffnungen, so dass eine Rotationssymmetrie gegeben ist. Es erweist sich als strömungstechnisch günstig, wenn die Stirnfläche des Substrathalters in der Ausbildung einer Verrundung oder einer Kegelstumpfmantelfläche in eine Zylinderfläche übergeht. Die Prozesskammer wird von außen beheizt. Hierzu ist das rohrförmige Reaktorgehäuse von einem Heizmantel umgeben. Innerhalb des Heizmantels befindet sich eine Heizspule. Es kann sich um eine Widerstandsheizung oder um eine RF-Heizung handeln. Es erweist sich bei einer RF-Heizung als vorteilhaft, wenn bestimmte Bestandteile der Prozesskammer, also insbesondere das Liner-Rohr oder der Substrathalter aus Graphit oder einem anderen elektrisch leitenden Material bestehen, das das oszillierende Magnetfeld, das von der RF-Spule erzeugt wird, einkoppelt und sich dadurch aufwärmt. Die Metallquelle, in der sich die Metallchloride bilden, befindet sich unterhalb der Prozesskammer. Die einzelnen Rohre sind geschachtelt. In einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Substrathalter in Achsrichtung des Reaktorgehäuses motorisch verlagerbar ist. Der Substrathalter wird während des Schichtwachstums von den Austrittsöffnungen entfernt. Die Geschwindigkeit entspricht dabei der Wachstumsrate, welche zwischen 100 und 800 μm/Stunde betragen kann. Dadurch bleibt der Abstand zwischen der Schicht und den Austrittsöffnungen während des Wachstums konstant. Dieser Abstand kann etwa 100 mm betragen. Der Durchmesser der Prozesskammer kann 120 mm betragen. Der Durchmesser der Substrathalter-Stirnfläche beträgt vorzugsweise 60 mm, 85 mm oder 110 mm. Die radialen Weiten der kreisförmigen bzw. kreisringförmigen Austrittsöffnungen sind unterschiedlich. Allgemein gilt, dass die Spaltweiten für die Trenngase größer, insbesondere doppelt oder dreimal so groß sind wie die Spaltweiten bzw. der Radius der Prozessgase. Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass durch die zentrale Zuleitung bzw. Austrittsöffnung das Metallchlorid und radial außerhalb getrennt von einem Trenngas das Hydrid in die Prozesskammer eingeleitet wird. Dabei kann die Spaltweite der Hydrid-Austrittsöffnung 5 mm und der Radius der Austrittsöffnung für das Chlorid 10 bis 13 mm betragen. Die Trenngasflüsse werden je nach Prozessbedingung so eingestellt, dass eine parasitäre Deposition an der Reaktorwand oder der Innenfläche des Liner-Rohres vermieden wird. Die Austrittsöffnungen können Ränder besitzen, die entlang einer Kreislinie verlaufen, wobei die Kreislinien mehrerer ineinander geschachtelter Rohre einen gemeinsamen Mittelpunkt bilden. Die Austrittsöffnungen liegen dann als solche koaxial zueinander. Die dadurch gebildete Zentrumslinie kann mit der Zentrumslinie der Prozesskammer zusammenfallen. Die Zentrumslinie der Austrittsöffnungen kann aber auch versetzt zur Zentrumslinie der Prozesskammer angeordnet sein. Hierbei kann vorgesehen sein, dass sich eine Vielzahl von Austrittsöffnungen auf einer Kreislinie befinden, die als Zentrum die Zentrumslinie der Prozesskammer besitzt. Die Austrittsöffnungen können somit durch kreisförmig angeordnete Röhrchen gebildet werden. Es ist auch eine Kombination denkbar, bei der die kreisförmig angeordneten Rohre geschachtelt sind, so dass die Austrittsöffnungen als solche wiederum ein gemeinsames Zentrum besitzen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand beigefügter Zeichnung erläutert. Es zeigen:
1 eine schematische Schnittdarstellung durch einen Vertikalreaktor;
2 auszugsweise vergrößert die Darstellung gemäß 1 im Bereich der Prozesskammer;
3 schematisch einen Schnitt durch die Zuleitungen im Bereich der Austrittsöffnungen;
4 eine Darstellung gemäß 3 eines weiteren Ausführungsbeispiels und
5 eine Darstellung gemäß 3 eines weiteren Ausführungsbeispiels.
Das Reaktorgehäuse 1 besteht im wesentlichen aus einer von einem Quarzrohr gebildeten Reaktorwandung 12. Diese ist von einem Mantel 15 umgeben, innerhalb welchem sich Heizwicklungen 16 befinden. Es kann sich um eine Widestandsheizung oder um eine Hochfrequenzheizung handeln. Innerhalb des Reaktorrohres 12 befindet sich ein aus Graphit bestehendes Liner-Rohr 13, welches im Bereich der Prozesskammer 2 von der Reaktorwand 12 beabstandet ist. Der Reaktor 1 wird von unten nach oben von den Prozessgasen und zusätzlichen Trägergasen durchspült.
Im oberen Bereich der Prozesskammer 2 befindet sich ein Substrathalter 3, dessen Stirnfläche 3' in der Horizontalebene liegt. Auf die Stirnfläche 3' kann mit geeigneten Haftmitteln ein Substrat, beispielsweise ein Wafer aus GaAs oder InP oder einer anderen III-V-Komponente aufliegen. Die Randkante des Substrathalters, also der Übergang zwischen der Stirnfläche 3' und der zylindrischen Mantelwandung des Substrathalters kann gerundet sein. Im Ausführungsbeispiel ist dieser Übergang die Fläche eines Kegelstumpfes.
In einem axialen Abstand zur Stirnfläche 3' des Substrathalters befindet sich eine Vielzahl von radial geschachtelten Austrittsöffnungen für die Prozessgase und Trägergase bzw. Trenngase. Die Austrittsöffnungen 6, 7, 8, 9 sind etwa 100 mm von der Stirnfläche 3' des Substrathalters entfernt. Durch eine zentrale Austrittsöffnung 6 wird ein Metallhalid, insbesondere GaCl, InCl oder AlCl in die Prozesskammer 2 eingeleitet. Diese Austrittsöffnung 6 befindet sich am Ende einer Halid-Gaszuleitung 4, welche von einem Quarzrohr 20 ausgebildet wird.
Das Quarzrohr 20 ist von einem Quarzrohr 21 umgeben. Der Durchmesser des Quarzrohres 20 beträgt ca. 30 mm. Der Abstand zwischen dem zentralen Quarzrohr 20 und dem Rohr 21 beträgt etwa 11 mm. Der Zwischenraum zwischen Quarzrohr 20 und Quarzrohr 21 bildet eine Trenngaszuleitung 10, durch welche ein Inertgas, beispielsweise Wasserstoff oder Stickstoff in die Prozesskammer strömen kann.
Das Quarzrohr 21 wird von einem durchmessergrößeren Quarzrohr 22 derart umgeben, dass eine Austrittsöffnung 7 gebildet ist, deren Spaltweite 10 mm beträgt. Durch diese Austrittsöffnung wird ein Hydrid, beispielsweise NH₃ in die Prozesskammer eingeleitet.
Das radial äußere Rohr 22 ist von der Innenwandung des aus Graphit gefertigten Liner-Rohres 13 um etwa 18 mm beabstandet. Durch diese kreisringförmige Austrittsöffnung 9 strömt ein weiteres Trenngas in die Prozesskammer 2, bei welchem es sich ebenfalls um ein Inertgas, beispielsweise Wasserstoff oder Stickstoff handeln kann.
Die Ströme der Trenngase, die durch die Zuleitungen 10,11 strömen, werden so eingestellt, dass parasitäres Wachstum an den Oberflächen des Liner-Rohres 13 vermieden wird.
Der Gesamtdurchmesser der Prozesskammer, also der Innendurchmesser des Liner-Rohres 13 beträgt etwa 120 mm.
Alle zuvor genannten Maße sind nur beispielhaft erwähnt und können sowohl nach oben als auch nach unten abweichen.
Mit der Bezugsziffer 19 ist eine Quellenheizung bezeichnet, die die Metallquelle 17 auf Prozesstemperatur hält. In die Metallquelle 17 strömt von unten durch die HCl-Zuleitung 18 HCl. Dieses wandelt sich innerhalb der Quelle 17 mit dem dort befindlichen Metall in ein Metallchlorid und Wasserstoff um. Die Reaktionsprodukte strömen durch die Halidgasleitung 4 in die Prozesskammer 2.
Der Substrathalter 3 kann in Achsrichtung gegenüber den Austrittsöffnungen 6 bis 9 verlagert werden. Die Verlagerungsgeschwindigkeit liegt zwischen 200 und 800 μm/Stunde. Sie entspricht der Wachstumsrate der Schicht auf dem Substrat, welches sich auf der Substrathalter-Stirnfläche 3' befindet.
Die koaxiale Anordnung der Austrittsöffnungen vermeidet nicht nur die Wanddeposition, sondern ermöglicht auch das homogene Wachstum von Schichten. Hierzu ist es insbesondere von Vorteil, dass mit dem Trenngas, welches aus der mittleren Austrittsöffnung 8 heraustritt, die Reaktionszone der Prozessgase untereinander in der Gasphase eingestellt werden kann. Die Lage zur Reaktionszone kann derart eingestellt werden, dass über die gesamte Prozesszeit der Abstand der Substratoberfläche zu den Austrittsöffnungen konstant bleibt.
Als Hydride werden ferner Ph₃ und AsH₃ verwandt. Die geometrischen Parameter, also die Austrittsfläche für die Trenngase oder die Prozessgase und die Flussmengen können über Modellrechnungen ermittelt werden, die die Thermodynamik und die Kinetik des Systems mit berücksichtigen. Mit diesen Modellrechnungen kann auch der optimale Prozesskammerdruck berechnet werden, der zwischen 10 und 1000 Millibar liegen kann.
Die Vorrichtung eignet sich insbesondere für ein Verfahren zur Erzeugung von GaN-Substraten. Auf einer Keimschicht eines Substrats, welches sich an der Stirnfläche 3' befindet, wird GaN solange abgeschieden, bis eine Schicht entstanden ist, die die Dicke eines Substrates besitzt. Auf diese Schicht können dann in anderen Vorrichtungen und mit anderen Prozessen aktive Schichten abgeschieden werden, aus denen in späteren Prozessschritten Bauelemente hergestellt werden können.
Die Gaszuleitungen 20, 21, 22 können nicht nur aus Quarz, sondern auch aus PBN-beschichtetem Graphit bestehen. Es kann aber auch vorgesehen sein, dass die Zuleitungen 20, 21, 22 lediglich Aufsätze aus einem derartigen Material besitzen, um zu vermeiden, dass sich beispielsweise Galliumnitrit auf Quarz abscheidet, was zu einer Zerstörung der Quarzoberfläche führen kann.
Es ist nicht nur vorgesehen, dass die Zentrumslinien der Austrittsöffnungen 6, 7 wie in dem zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel gezeigt, zusammenfallen und auch mit der Zentrumslinie der Prozesskammer 2 zusammenfallen. Die Austrittsöffnungen können auch um eine Zentrumslinie der Prozesskammer 2 angeordnet sein, wie es beispielsweise das in der 4 dargestellte Ausführungsbeispiel zeigt, wo unterschiedlichen Prozessgasen zugeordnete Austrittsöffnungen 6, 7 sich in Umfangsrichtung um eine Zentrumslinie der Prozesskammer 2 abwechseln. Die gesamte Prozesskammer kann mit Wasserstoff oder Stickstoff gespült sein, was mit der Bezugsziffer 9 angedeutet ist. Die einzelnen Rohre, welche die Austrittsöffnungen 6, 7 ausbilden, können auch mit weiteren Rohren umgeben sein, so dass sich zusätzliche, mit den Austrittsöffnungen 6, 7 konzentrische Austrittsöffnungen 8 ergeben. Letztere sind ringförmig. Durch diese Austrittsöffnungen 8 kann entweder ein weiteres Prozessgas oder ein Inertgas in die Prozesskammer eingebracht werden. Wird durch die Austrittsöffnungen 8, die die Austrittsöffnungen 7 umgeben, ein Inertgas in die Prozesskammer 2 eingebracht, so kann es auch vorgesehen, dass in den Bereich 9 ein Prozessgas eingebracht wird, welches durch das durch die Austrittsöffnungen 8 austretende Inertgas von den Prozessgasen getrennt ist, welches durch die Austrittsöffnungen 6, 7 in die Prozesskammer geleitet wird.
Bei dem in der 5 dargestellten Ausführungsbeispiel sind insgesamt sechs Gasaustrittsöffnungen (6, 7) ringförmig angeordnet. Die Austrittsöffnungen 6, 7 sind um ein gemeinsames Zentrum angeordnet. Austrittsöffnungen 6, 7 für verschiedene Prozessgase wechseln sich in Umfangsrichtung ab.
Alle offenbarten Merkmale sind (für sich) erfindungswesentlich. In die Offenbarung der Anmeldung wird hiermit auch der Offenbarungsinhalt der zugehörigen/beigefügten Prioritätsunterlagen (Abschrift der Voranmeldung) vollinhaltlich mit einbezogen, auch zu dem Zweck, Merkmale dieser Unterlagen in Ansprüche vorliegender Anmeldung mit aufzunehmen.

Claims

Vorrichtung zum Abscheiden mindestens einer Schicht auf mindestens einem Substrat, mit einem vertikal sich erstreckenden Reaktorgehäuse (1) mit einer Prozesskammer (2), in welcher sich ein Substrathalter (3) befindet, um das Substrat in Horizontallage zu halten und in welche Gaszuleitungen (4, 5) münden, aus deren auf das Substrat weisenden Austrittsöffnungen (6, 7) Prozessgase austreten, deren Bestandteile auf dem Substrat die Schicht bilden, dadurch gekennzeichnet, dass die Austrittsöffnungen (6, 7) koaxial zueinander angeordnet sind.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass eine einer Gaszuleitung (5) für ein Hydrid zugeordnete Austrittsöffnung (7) eine einer Gaszuleitung (4) für ein Halid zugeordnete Austrittsöffnung (6) umgibt.
Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass die zentrale Austrittsöffnung (6) einen Kreisquerschnitt aufweist und die die zentrale Austrittsöffnung (6) umgebende ringförmige Austrittsöffnung (7) die Form eines Kreisrings aufweist.
Vorrichtung zum Abscheiden mindestens einer Schicht auf mindestens einem Substrat, mit einem vertikal sich erstreckenden Reaktorgehäuse (1) mit einer Prozesskammer (2), in welcher sich ein Substrathalter (3) befindet, um das Substrat in Horizontallage zu halten und in welche Gaszuleitungen (4, 5) münden, aus deren auf das Substrat weisenden Austrittsöffnungen (6, 7) Prozessgase austreten, deren Bestandteile auf dem Substrat die Schicht bilden, dadurch gekennzeichnet, dass die Austrittsöffnungen (6, 7) entlang eines Kreises um das Zentrum des Reaktorgehäuses ange ordnet sind.
Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass Austrittsöffnungen (6, 7) für verschiedene Prozessgase sich in Umfangsrichtung des Kreises abwechseln.
Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass koaxial zueinander angeordnete Austrittsöffnungen (6, 7) entlang eines Kreises um das Zentrum der Prozesskammer angeordnet sind.
Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche oder insbesondere danach, gekennzeichnet durch ein oder mehrere zwischen den Austrittsöffnungen (6, 7) der Prozessgase bzw. einer Prozesskammerwand angeordnete Austrittsöffnungen (8, 9) zum Einleiten von Trenngasen.
Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche oder insbesondere danach, gekennzeichnet durch die Gaszuleitungen (4, 5) der Prozessgase ausbildende, koaxial zueinander angeordnete Rohre (20, 21, 22), welche insbesondere aus Quarz bestehen.
Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass die Enden der Rohre (20, 21, 22) im wesentlichen denselben Abstand zur Stirnfläche (3') des Substrathalters (3) aufweisen.
Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche oder insbesondere danach, gekennzeichnet durch ein die Seitenwandung der Prozesskammer (2) ausbildendes Liner-Rohr (13), welches insbesondere aus Graphit besteht.
Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass die Rohre (20, 21, 22) eine Materialstärke von etwa 2 mm aufweisen.
Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass die Reaktorwand (12) aus einem Quarzrohr besteht und von einem Heizmantel (15) umgeben ist.
Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass die Austrittsöffnungen (6, 7, 8, 9) unterhalb des Substrathalters (3) angeordnet sind und sich eine im Zentrum des Reaktors angeordnete Metallquelle (17) unterhalb der Austrittsöffnungen (7 bis 9) befindet.
Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass die Stirnfläche (3') des Substrathalters (3) unter Ausbildung einer Rundung oder einer Kegelstumpfmantelfläche in eine Zylindermantelfläche übergeht.
Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser der zentralen Austrittsöffnung (6) für das Halid zwischen 8 und 18 mm, bevorzugt 15 mm beträgt.
Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass die Spaltweite der dem Hydrid zugeordneten Austrittsöffnung (7) zwischen 3 und 15 mm, bevorzugt 5 bis 10 mm beträgt.
Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass die Spaltweite der Austrittsöffnung (8) für das Trenngas zwischen den beiden Austrittsöffnungen (6) für das Halid und (7) für das Hydrid zwischen 8 und 18 mm, bevorzugt zwischen 11 und 16 mm beträgt.
Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass die Spaltweite der Austrittsöffnung (9) für ein Trenngas zwischen der Austrittsöffnung (7) für das Hydrid und dem Liner-Rohr (13) 15 bis 25 mm, bevorzugt 18 bis 23 mm beträgt.
Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser der Prozesskammer zwischen 80 und 150 mm, bevorzugt 120 mm beträgt.
Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand zwischen Austrittsöffnungen (7 bis 9) und Substratoberfläche dadurch während des Wachstums konstant gehalten wird, dass der Substrathalter (3) mit der Wachstumsgeschwindigkeit von den Austrittsöffnungen (6 bis 9) entfernt wird.
Verfahren zum Abscheiden mindestens einer Schicht auf einem Substrat, in einer Prozesskammer (2) eines sich vertikal erstreckenden Reaktorgehäuses (1), wobei ein Substrat auf der in der Horizontalrichtung sich erstreckenden Stirnfläche (3') eines Substrathalters (3) angeordnet ist und in die Prozesskammer (2) durch mit einem Abstand vor dem Substrat angeordneten Austrittsöffnungen (6, 7) Prozessgase in die Prozesskammer (2) eingeleitet werden, deren Bestandteile auf dem Substrat die Schicht bilden, dadurch gekennzeichnet, dass der Substrathalter (3) während des Schichtwachstums mit einer der Wachstumsrate entsprechenden Geschwindigkeit von den Austrittsöffnungen (6, 7) weg bewegt wird.
Verfahren nach Anspruch 18 oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass durch die koaxial zueinander angeordneten Austrittsöffnungen (6, 7) Prozessgase in Form eines Halids und eines Hydrids in die Prozesskammer eingeleitet werden.
Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 18 bis 19 oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass das Metallhalid aus einer zentralen Austrittsöffnung (6) und das Hydrid (7) aus einer die Austrittsöffnung (6) für das Halid ringförmig umgebenden Austrittsöffnung (7) austritt, wobei zwischen der Austrittsöffnung (6) für das Halid und der Austrittsöffnung (7) für das Hydrid eine Austrittsöffnung (8) für ein Trenngas angeordnet ist, durch welches ein Inertgas, insbesondere Wasserstoff in die Prozesskammer eingeleitet wird.
Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 18 bis 20 oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass durch eine die Austrittsöffnung (7) für das Hydrid umgebende Austrittsöffnung (9) ein Trenngas, insbesondere ein Inertgas in die Prozesskammer eingeleitet wird, um eine Wanddeposition an einer Reaktorwandung oder einem Liner-Rohr (13) zu unterdrücken.