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DE102011002146A1 - Apparatus and method for depositing semiconductor layers with HCI addition to suppress parasitic growth - Google Patents

Apparatus and method for depositing semiconductor layers with HCI addition to suppress parasitic growth Download PDF

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DE102011002146A1
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Gerhard Karl Strauch
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung sowie ein Verfahren zum Abscheiden von II-VI- oder III-V-Halbleiterschichten auf einem oder mehreren Substraten (4), mit einem Reaktorgehäuse aufweisend eine im Reaktorgehäuse angeordnete Prozesskammer (1), einen in der Prozesskammer (1) angeordneten Suszeptor (2) zur Aufnahme des Substrates (4), eine Heizeinrichtung (18) zum Aufheizen des Suszeptors (2), ein Gaseinlassorgan (7) mit einer Gasmisch/Versorgungseinrichtung (34) aufweisend eine Quelle (31) für die metallorganische Komponente, eine Quelle (30) für ein Hydrid, und eine Quelle (32) für die Halogenkomponente, wobei die Quellen (30, 31, 32), mit dem Gaseinlassorgan (7) verbunden sind, um die Gase in voneinander getrennten Gasflüssen in die aufgeheizte Prozesskammer (1) zu bringen. Zur Verminderung einer parasitären Belegung des Suszeptors stromaufwärts des Substrates, wird vorgeschlagen, dass das Gaseinlassorgan (7) mehrere voneinander getrennte Gaseinlasszonen (8, 9, 10) aufweist, wobei eine Halogenkomponenteneinlasszone (10), die mit der Halogenkomponentenquelle (32) verbunden ist, stromaufwärts unmittelbar vor einem beheizten Oberflächenabschnitt (15) der Prozesskammer angeordnet ist.The invention relates to a device and a method for depositing II-VI or III-V semiconductor layers on one or more substrates (4), with a reactor housing having a process chamber (1) arranged in the reactor housing, one in the process chamber (1) arranged susceptor (2) for receiving the substrate (4), a heating device (18) for heating up the susceptor (2), a gas inlet element (7) with a gas mixing / supply device (34) having a source (31) for the organometallic component, a source (30) for a hydride, and a source (32) for the halogen component, the sources (30, 31, 32) being connected to the gas inlet element (7) in order to feed the gases in separate gas flows into the heated process chamber (1) bring. To reduce parasitic occupancy of the susceptor upstream of the substrate, it is proposed that the gas inlet element (7) have several separate gas inlet zones (8, 9, 10), one halogen component inlet zone (10) which is connected to the halogen component source (32), is arranged upstream directly in front of a heated surface section (15) of the process chamber.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Abscheiden von II-VI oder III-V Halbleiterschichten auf einem oder mehreren Substraten, mit einem Reaktorgehäuse aufweisend eine im Reaktorgehäuse angeordnete Prozesskammer, einen in der Prozesskammer angeordneten Suszeptor zur Aufnahme des Substrates, eine Heizeinrichtung zum Aufheizen des Suszeptors auf eine Suszeptortemperatur, ein Gaseinlassorgan, das der Prozesskammer zugeordnet ist, um ggf. zusammen mit jeweils in einem Trägergas Prozessgase in Form einer V- oder VI-Komponente, insbesondere eines Hydrids, einer metallorganischen II- oder III-Komponente und einer Halogenkomponente in die Prozesskammer einzuleiten, und eine Gasauslasseinrichtung zum Austritt von Reaktionsprodukten und ggf. des Trägergases aus der Prozesskammer, mit einer Gasmisch/-Versorgungseinrichtung aufweisend eine Quelle für die metallorganische Komponente, eine Quelle für die V- oder VI-Komponente, insbesondere das Hydrid und eine Quelle für das Halogenkomponente, wobei die Quellen über Förderleitungen, und von einer Steuereinrichtung ansteuerbare Ventile und Massenflussregler aufweisen, mit dem Gaseinlassorgan verbunden sind, um die metallorganische Komponente, die V- oder VI-Komponente, insbesondere das Hydrid und das Halogenkomponente in voneinander getrennten Gasflüssen ggf. jeweils zusammen mit dem Trägergas in die aufgeheizte Prozesskammer zu bringen, wobei in nacheinander abfolgenden Prozessschritten mittels der die Ventile und die Massenflussregler ansteuernden Steuereinrichtung Prozessgase in voneinander abweichender Zusammensetzung in die Prozesskammer eingespeist werden.The invention relates to a device for depositing II-VI or III-V semiconductor layers on one or more substrates, comprising a reactor housing having a process chamber arranged in the reactor housing, a susceptor arranged in the process chamber for receiving the substrate, a heating device for heating the susceptor a susceptor temperature, a gas inlet member, which is associated with the process chamber, optionally together with in a carrier gas process gases in the form of a V or VI component, in particular a hydride, an organometallic II or III component and a halogen component in the process chamber and a gas outlet device for the exit of reaction products and possibly the carrier gas from the process chamber, with a gas mixing / supply device comprising a source of the organometallic component, a source of the V or VI component, in particular the hydride and a source for the halogen component ente, wherein the sources via delivery lines, and controllable by a controller valves and mass flow controller are connected to the gas inlet member to the organometallic component, the V or VI component, in particular the hydride and the halogen component in separate gas flows, if necessary together with the carrier gas to bring into the heated process chamber, wherein in successive process steps by means of the control valves and the mass flow controller controlling process gases are fed in a different composition in the process chamber.

Die Erfindung betrifft darüber hinaus ein Verfahren zum Abscheiden von II-VI oder III-V-Schichten auf einem oder mehreren Substraten, wobei Prozessgase in Form einer metallorganischen II- oder III-Komponente, einer V- oder VI-Komponente, insbesondere eines Hydrids und einer Halogenkomponente in einer Gasmisch/-Versorgungseinrichtung bereitgestellt werden, das mindestens eine Substrat auf einen Suszeptor in einer Prozesskammer aufgebracht wird, der Suszeptor und zumindest eine Prozesskammerwand auf eine Suszeptortemperatur bzw. Wandtemperatur aufgeheizt werden, die Prozessgase ggf. zusammen mit einem Trägergas in voneinander getrennten Gasflüssen mittels eines Gaseinlassorganes in die Prozesskammer eingebracht werden, wo die metallorganische Komponente und die V- oder VI-Komponente, insbesondere das Hydrid pyrolytisch an der Substratoberfläche miteinander reagieren, so dass auf dem Substrat eine Schicht abgeschieden wird, und die Halogenkomponente eine parasitäre Partikelbildung in der Gasphase vermindert bzw. unterdrückt und das Trägergas zusammen mit Reaktionsprodukten durch eine Gasauslasseinrichtung die Prozesskammer verlässt, wobei in nacheinander abfolgenden Prozessschritten mittels einer die Ventile und die Massenflussregler ansteuernden Steuereinrichtung Prozessgase in voneinander abweichender Zusammensetzung in die Prozesskammer eingespeist werden.The invention further relates to a method for depositing II-VI or III-V layers on one or more substrates, wherein process gases in the form of an organometallic II or III component, a V or VI component, in particular a hydride and a halogen component in a gas mixing / supply device are provided, the at least one substrate is applied to a susceptor in a process chamber, the susceptor and at least one process chamber wall are heated to a susceptor temperature or wall temperature, the process gases optionally together with a carrier gas in separate Gas flows are introduced by means of a gas inlet member into the process chamber, where the organometallic component and the V or VI component, in particular the hydride pyrolytically react with each other at the substrate surface, so that a layer is deposited on the substrate, and the halogen component a parasitic particle formation in the gas phase is reduced or suppressed and the carrier gas leaves the process chamber together with reaction products through a gas outlet device, wherein process gases are fed into the process chamber in mutually different composition in successive process steps by means of a controlling the valves and the mass flow controller control device.

Eine gattungsgemäße Vorrichtung bzw. ein gattungsgemäßes Verfahren beschreibt die US 7,585,769 B2 . Dort wird dort eine Vorrichtung bzw. ein Verfahren zum Abscheiden von III-V Halbleiterschichten auf einem Substrat in einem Reaktorgehäuse beschrieben. Die in die Prozesskammer des Reaktorgehäuses eingeleiteten Prozessgase enthalten ein Hydrid, beispielsweise Ammoniak, eine metallorganische Komponente, beispielsweise Trimethylgallium, und eine Halogenkomponente, beispielsweise Chlorwasserstoff. Die Vorrichtung besitzt ein Gaseinlassorgan, welches vertikal oberhalb eines Suszeptors angeordnet ist, welcher sich in Vertikalrichtung erstreckt und ein Substrat trägt, welches unter Verwendung von Heizungen auf eine Prozesstemperatur gebracht wird. Die Halogenkomponente soll entweder zusammen mit den übrigen Prozessgasen oder separat in die Prozesskammer eingeleitet werden und soll dort die Bildung von Partikeln in der Gasphase verhindern bzw. unterdrücken.A generic device or a generic method describes the US 7,585,769 B2 , There, a device or a method for depositing III-V semiconductor layers on a substrate in a reactor housing is described there. The process gases introduced into the process chamber of the reactor housing contain a hydride, for example ammonia, an organometallic component, for example trimethylgallium, and a halogen component, for example hydrogen chloride. The apparatus has a gas inlet member disposed vertically above a susceptor which extends in the vertical direction and carries a substrate which is heated to a process temperature using heaters. The halogen component should either be introduced together with the other process gases or separately into the process chamber and there should prevent or suppress the formation of particles in the gas phase.

Die US 4,961,399 A beschreibt eine Vorrichtung zum Abscheiden von III-V-Schichten auf einer Vielzahl um ein Zentrum einer rotationssymmetrischen Prozesskammer angeordneten Substraten. Ein Gaseinlassorgan ist im Zentrum der Prozesskammer angeordnet und dient zum Einleiten eines Hydrides beispielsweise NH3, AsH3 oder PH3. Durch das Gaseinlassorgan werden darüber hinaus auch metallorganische Verbindungen, bei denen es sich beispielsweise um TMGa, TMIn oder TMAl handeln kann, in die Prozesskammer eingeleitet. Zusammen mit diesen Prozessgasen wird auch ein Trägergas, insbesondere in Form von Wasserstoff, in die Prozesskammer eingeleitet. Der Suszeptor wird von unten geheizt. Dies kann mittels Wärmestrahlung, mittels Hochfrequenzkopplung oder anderweitig erfolgen. Eine brauchbare Heizung, die unterhalb des Suszeptors angeordnet ist, wird in der DE 102 47 921 A1 beschrieben. Bei einem solchen CVD-Reaktor erstreckt sich die Prozesskammer in horizontaler Richtung, wird unten von einem Suszeptor und oben von einer Deckenplatte begrenzt.The US 4,961,399 A describes a device for depositing III-V layers on a plurality of substrates arranged around a center of a rotationally symmetric process chamber. A gas inlet element is arranged in the center of the process chamber and serves to introduce a hydride, for example NH 3 , AsH 3 or PH 3 . In addition, organometallic compounds, which may be, for example, TMGa, TMIn or TMAl, are introduced into the process chamber through the gas inlet element. Together with these process gases, a carrier gas, in particular in the form of hydrogen, is introduced into the process chamber. The susceptor is heated from below. This can be done by means of thermal radiation, by means of high-frequency coupling or otherwise. A useful heater, which is located below the susceptor is in the DE 102 47 921 A1 described. In such a CVD reactor, the process chamber extends in the horizontal direction, is bounded below by a susceptor and at the top by a ceiling plate.

Die DE 10 2004 009 130 A1 beschreibt einen MOCVD-Reaktor mit einer symmetrisch um ein zentrales Gaseinlassorgan angeordneten Prozesskammer. In die Prozesskammer wird zusammen mit Wasserstoff Trimethylgallium und Ammoniak eingeleitet. In dieser Schrift werden auch theoretische Überlegungen zum Wachstumsprozess angestellt. Die Prozessgase werden bei einer Einlasstemperatur, die bei Raumtemperatur bzw. unterhalb von 100° Celsius liegt, in die Prozesskammer eingeleitet. Die Decke der Prozesskammer wird auf einer Deckentemperatur von unter 500° Celsius gehalten. Die Substrattemperatur liegt im Bereich von etwa 1000° Celsius. Je nach verwendetem Prozessgas bzw. gewünschtem Prozesserfolg variieren diese Temperaturen um 50° bis 100° Celsius. In einer Vorlaufzone, die sich unmittelbar an das Gaseinlassorgan anschließt, werden die in die Prozesskammer eingeleiteten Prozessgase und das Trägergas aufgeheizt. Dies erfolgt im wesentlichen über Wärmeleitung. Die Wärme wird über den Kontakt des Trägergases mit der Prozesskammerdecke oder dem Suszeptor in die Gasphase eingeleitet. Da die Suszeptortemperatur höher ist als die Deckentemperatur, bildet sich ein in Strömungsrichtung in die Prozesskammer hineinragender sogenannter kalter Finger aus, also eine räumliche Zone innerhalb der Prozesskammer, innerhalb der das Trägergas und insbesondere die Prozessgase aufgeheizt werden. Als Prozessgase werden solche verwendet, die sich bei Erwärmung in Zerlegungsprodukte zerlegen; so zerfallen beispielsweise die metallorganischen Verbindungen schrittweise über Zwischenprodukte in elementare Metalle, beispielsweise zerfällt TMGa über DMGa und MMGa in Ga. Die Hydride zerfallen in weitaus geringerem Maße und werden deshalb bei der Prozessführung im Überschuss angeboten. Die Wachstumsrate von in diesem Beispiel GaN auf der Substratoberfläche wird somit durch das Angebot von TMGa bestimmt.The DE 10 2004 009 130 A1 describes a MOCVD reactor with a symmetrically arranged around a central gas inlet member process chamber. Trimethylgallium and ammonia are introduced into the process chamber together with hydrogen. This paper also deals with theoretical considerations of the growth process. The process gases are at an inlet temperature that is at room temperature or below 100 ° Celsius lies, introduced into the process chamber. The ceiling of the process chamber is kept at a ceiling temperature of less than 500 ° Celsius. The substrate temperature is in the range of about 1000 ° Celsius. Depending on the process gas used or the desired process success, these temperatures vary by 50 ° to 100 ° Celsius. In a flow zone, which adjoins directly to the gas inlet member, the process gases introduced into the process chamber and the carrier gas are heated. This is done essentially via heat conduction. The heat is introduced via the contact of the carrier gas with the process chamber ceiling or the susceptor in the gas phase. Since the susceptor temperature is higher than the top temperature, a so-called cold finger protruding in the direction of flow into the process chamber is formed, ie a spatial zone within the process chamber within which the carrier gas and in particular the process gases are heated. As process gases, those are used which decompose when heated in decomposition products; For example, the organometallic compounds gradually decompose via intermediate products into elemental metals, for example, TMGa decomposes via DMGa and MMGa into Ga. The hydrides decompose to a much lesser extent and are therefore offered in excess in process control. The growth rate of GaN on the substrate surface in this example is thus determined by the offer of TMGa.

Die sich an die Vorlaufzone anschließende Wachstumszone ist – nach bisheriger Kenntnis – der Bereich innerhalb der Prozesskammer, innerhalb welchem zumindest die III-Komponente nahezu vollständig zerlegt ist, das heißt im wesentlichen nur noch Zerlegungsprodukte bzw. nur noch Metallatome in der Gasphase vorhanden sind. Diese diffundieren aus dem Volumenstrom oberhalb der in der Wachstumszone angeordneten Substrate in Richtung auf die Substratoberfläche, wo die Zerlegungsprodukte vollständig zerlegt werden und sich das Hydrid stöchiometrisch zerlegt. Das Wachstum wird in den bisherigen Theorien über ein Grenzschicht-Diffusion-Modell beschrieben. Das Angebot, also der Partialdruck der III-Komponente ist dabei so gewählt, dass die Zerlegungsprodukte sich kristallbildend auf der Substratoberfläche pyrolytisch abscheiden. Die Oberfläche des Substrates ist deshalb auch einkristallin.The growth zone adjoining the flow zone is - according to previous knowledge - the area within the process chamber, within which at least the III component is almost completely decomposed, that is essentially only decomposition products or only metal atoms in the gas phase are present. These diffuse from the volumetric flow above the substrates arranged in the growth zone towards the substrate surface, where the decomposition products are completely decomposed and the hydride decomposes stoichiometrically. Growth is described in previous theories of a boundary-layer diffusion model. The offer, that is, the partial pressure of the III component is chosen so that the decomposition products are deposited crystal-forming on the substrate surface pyrolytically. The surface of the substrate is therefore also monocrystalline.

Die US 2008/0050889 befasst sich mit Simulationsrechnungen zur Ermittlung geeigneter Prozessparameter, um eine parasitäre Partikelbildung in einem Showerhead-Reaktor zu unterdrücken.The US 2008/0050889 deals with simulation calculations to determine suitable process parameters to suppress parasitic particle formation in a showerhead reactor.

Die DE 10 2004 009 130 A1 zeigt anhand der dortigen 2, dass die Wachstumsrate innerhalb der Wachstumszone in Stromrichtung abnimmt. Durch eine geeignete Prozessführung lässt sich ein gradliniger Verlauf der Abnahme der Wachstumsrate einstellen. Ursache für das Absinken der Wachstumsrate ist die stetige Verarmung der Gasphase zufolge des eigentlichen Wachstumsprozesses. Werden die Substrate von drehenden Substrathaltern gedreht, so kann dieser Verarmungseffekt kompensiert werden.The DE 10 2004 009 130 A1 shows on the basis of the local 2 in that the growth rate within the growth zone decreases in the direction of flow. By means of suitable process management, a straight-line course of the decrease in the growth rate can be set. The reason for the decline in the growth rate is the steady depletion of the gas phase due to the actual growth process. If the substrates are rotated by rotating substrate holders, this depletion effect can be compensated.

Ein homogenes Schichtwachstum auf den auf drehangetriebenen Substrathaltern liegenden Substraten setzt einen im Wesentlichen linearen Verlauf der Verarmungskurve bzw. der Wachstumsrate in der Wachstumszone voraus, in der das mindestens eine Substrat liegt. Um eine derartige Verarmungskurve zu erreichen müssen die Prozessparameter wie Gasflüsse, Totalgasdruck und Temperatur so eingestellt werden, dass das Maximum der Wachstumsrate in einer Zone unmittelbar vor der Wachstumszone, also am stromabwärtigen Ende der Vorlaufzone, liegt. Dies hat zur Folge, dass im Zuge des Wachstumsprozesses unmittelbar vor der Wachstumszone parasitäres Schichtwachstum auf der Suszeptoroberfläche stattfindet. Ein derartiges Schichtwachstum ist zumindest aus zwei Gründen nachteilhaft. Zum einen führt es zu einer Verarmung der Gasphase, da die im stromabwärtigen Bereich der Vorlaufzone auf der Suszeptoroberfläche aufwachsenden Zerlegungsprodukte für das eigentliche Schichtwachstum nicht zur Verfügung stehen. Zum anderen führen die parasitären Abscheidungen zu unerwünschten Freisetzungen vorher abgeschiedenen Materials damit zu ungewünschten Transienten. Dies ist insbesondere dann nachteilhaft, wenn mehrere Schichten mit jeweils unterschiedlichen Schichtzusammensetzung und insbesondere unterschiedlich dotierte Schichten übereinander abgeschieden werden. Nachteilhaft ist darüber hinaus eine Partikelbildung in der Gasphase innerhalb der Wachstumszone, da derartige Partikel über den Gasstrom aus der Prozesskammer herausgefördert werden, ohne das die zum Wachstum der Schicht beitragen.Homogeneous layer growth on the substrates lying on rotationally driven substrate holders requires a substantially linear course of the depletion curve or the growth rate in the growth zone in which the at least one substrate lies. In order to achieve such a depletion curve, the process parameters such as gas flows, total gas pressure and temperature must be set so that the maximum of the growth rate in a zone immediately before the growth zone, ie at the downstream end of the flow zone. This has the consequence that in the course of the growth process immediately before the growth zone parasitic layer growth takes place on the susceptor surface. Such layer growth is disadvantageous for at least two reasons. On the one hand, it leads to a depletion of the gas phase, since the decomposition products growing up on the susceptor surface in the downstream region of the flow zone are not available for the actual layer growth. On the other hand, the parasitic deposits lead to unwanted releases of previously deposited material thus undesirable transients. This is disadvantageous, in particular, when several layers each having a different layer composition and, in particular, differently doped layers are deposited one above the other. A disadvantage is also a particle formation in the gas phase within the growth zone, since such particles are conveyed out via the gas flow from the process chamber without which contribute to the growth of the layer.

In „High growth rate process in a SiC horizontal CVD reactor using HCl”, Microelectronic Engineering 83 (2006) 48–50 beschreiben die Autoren die Wirkung von HCl hinsichtlich einer Unterdrückung einer Silicium Nukleation.In "High growth rate process in a SiC horizontal CVD reactor using HCl", Microelectronic Engineering 83 (2006) 48-50 describe the effect of HCl on suppression of silicon nucleation.

In „Effect of HCl addition an gas-phase and surface reactions during homoepitaxial growth of SiC at low temperatures”, Journal of applied physics 104, 053517 (2008) beschreiben die Autoren ebenfalls die Wirkung eines zusätzlichen HCl-Flusses beim Abscheiden von Silicium enthaltenden Schichten.In "Effect of HCl addition to gas phase and surface reactions during homoepitaxial growth of SiC at low temperatures", Journal of applied physics 104, 053517 (2008) The authors also describe the effect of additional HCl flux in depositing silicon containing layers.

In „Prevention of In droplets formation by HCl addition during metal organic vapor phase epitaxy of InN”, Applied physics letters 90, 161126 (2007) ” beschreiben die Autoren die Wirkung von Cl, insbesondere in Form HCl in einem Kristallabscheidungsprozess, in dem als Prozessgase NH3 und TMIn verwendet wird.In "Prevention of In-droplet formation by HCl addition during metal vapor phase epitaxy of InN", Applied physics letters 90, 161126 (2007) "The authors describe the effect of Cl, especially in the form of HCl in one Crystal deposition process in which NH 3 and TMIn are used as process gases.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Maßnahmen anzugeben, mit der eine parasitäre Belegung des Suszeptors stromaufwärts des Substrates vermindert wird.The invention has for its object to provide measures by which a parasitic occupancy of the susceptor upstream of the substrate is reduced.

Gelöst wird die Aufgabe durch die in den Ansprüchen angegebene Erfindung, wobei zunächst und im Wesentlichen darauf abgestellt wird, dass das Gaseinlassorgen zumindest zwei voneinander getrennte Einlasszonen aufweist, wobei eine Halogenkomponenteneinlasszone, die mit der Halogenkomponentequelle verbunden ist, derart benachbart und stromaufwärts vor einem beheizten Oberflächenabschnitt der Prozesskammer angeordnet ist, dass dort, wo ohne Einleiten einer Halogenkomponente parasitäres Wachstum stattfindet, dieses Wachstum zumindest vermindert, bevorzugt zumindest auf einem Teilbereich des Oberflächenabschnitts vollständig unterdrückt wird. Gegebenenfalls kann das Einlassorgan eine Kühleinrichtung und zumindest zwei, bevorzugt drei voneinander getrennte Gaseinlasszonen aufweisen, wobei zwischen einer mit der Quelle der V- oder VI-Komponente, bevorzugt der Hydridquelle verbundenen V- oder VI-Einlasszone und einer mit der Halogenkomponentenquelle verbundenen Halogenkomponenteneinlasszone zusätzlich eine Trenngaseinlasszone angeordnet ist, die weder mit der Quelle der V- oder VI-Komponente, bevorzugt der Hydridquelle noch mit der Halogenkomponentenquelle verbunden ist bzw. mit einer dieser Quellen während einer Halogenkomponenteneinspeisung in die Prozesskammer verbindbar ist. Es ist ferner vorgesehen, dass die Trenngaseinlasszonen mit der Quelle der metallorganischen Komponente verbunden bzw. verbindbar ist. Die Vorrichtung besitzt dann insgesamt mindestens drei voneinander getrennte Gaseinlasszonen, wobei durch jede der drei Einlasszonen nur eine der drei Gaskomponenten ggf. zusammen mit einem Trägergas in die Prozesskammer eingebracht wird. Die Halogenkomponente kann aber auch an einer anderen Stelle in die Prozesskammer eingeleitet werden, beispielsweise können in Aussparungen des Suszeptors Substrathalter einliegen, die auf einem Gaspolster getragen von einem Gasstrom drehangetrieben werden. Diesem Gasstrom kann die Halogenkomponente beigemischt werden. Der Suszeptor kann auch eine Bodenplatte tragen, die in Stromrichtung vor den Substrathaltern angeordnet ist und in der Öffnungen angeordnet sind, aus denen ein HCl aufweisendes Gas austreten kann. Das Gaseinlassorgan wird mit einer Kühleinrichtung auf eine Einlasstemperatur gekühlt, die unter der Zerlegungstemperatur der Prozessgase liegt. In einer Vorrichtung, die bevorzugt in Horizontalrichtung durchströmt wird, tritt das Prozessgas durch vertikal übereinander angeordnete Gaseinlasszonen in die Prozesskammer ein. Das Prozessgas durchläuft dabei in Horizontalrichtung eine Vorlaufzone, innerhalb derer sich die Prozessgase mischen können. Da das Hydrid und die Halogenkomponente vertikal voneinander beabstandet in verschiedenen Ebenen in die Prozesskammer eingebracht werden, treffen Halogenkomponente und Hydrid erst in einem horizontalen Abstand stromabwärts der Einlasszone innerhalb der Vorlaufzone aufeinander. Da die Halogenkomponente getrennt von den übrigen Proszessgasen unmittelbar oberhalb des Suszeptors, also in der untersten Gasschicht in die Prozesskammer strömt, ist die Halogenkomponentenkonzentration in der untersten Gasschicht unmittelbar oberhalb des Suszeptors am höchsten. Die Halogenkomponente entwickelt somit in der Vorlaufzone eine gewissermaßen ätzende Wirkung. Vorstellbar ist auch, dass sich innerhalb der Gasphase oberhalb des Suszeptors Metallhalogenkomponenten bzw. Verbindungen der Zerlegungsprodukte der metallorganischen Komponente mit der Halogenkomponente bilden, die flüchtig sind. Beim Durchströmen der Vorlaufzone diffundieren das Hydrid und die Halogenkomponente aufeinander zu. Am Ort des Zusammentreffens haben sich die Gase bereits derart aufgeheizt, dass die Gastemperatur oberhalb einer Reaktionstemperatur liegt, bei der das Hydrid und die Halogenkomponente unter Bildung eines Feststoffes miteinander reagieren.The object is achieved by the invention set forth in the claims, wherein it is initially and essentially based on the gas inlet at least two separate inlet zones, wherein a halogen component inlet zone, which is connected to the halogen component source, so adjacent and upstream of a heated surface portion is arranged in the process chamber that, where takes place without introducing a halogen component parasitic growth, this growth is at least reduced, preferably completely suppressed at least on a portion of the surface portion. Optionally, the inlet member may comprise a cooling device and at least two, preferably three, separate gas inlet zones, with an additional inlet between a V or VI inlet zone connected to the source of the V or VI component, preferably the hydride source, and a halogen component inlet zone connected to the halogen component source Separating gas inlet zone is arranged, which is neither connected to the source of the V or VI component, preferably the hydride source nor with the halogen component source or is connectable to one of these sources during a halogen component feed into the process chamber. It is further contemplated that the separation gas inlet zones are connected or connectable to the source of the organometallic component. The device then has a total of at least three separate gas inlet zones, wherein only one of the three gas components is possibly introduced together with a carrier gas into the process chamber through each of the three inlet zones. However, the halogen component can also be introduced at a different location in the process chamber, for example, substrate holders can lie in recesses of the susceptor, which are driven in rotation on a gas cushion by a gas flow. This gas stream, the halogen component can be mixed. The susceptor may also support a bottom plate which is disposed in front of the substrate holders in the flow direction and in which openings are arranged from which an HCl-containing gas can escape. The gas inlet member is cooled by a cooling device to an inlet temperature which is below the decomposition temperature of the process gases. In a device which is preferably flowed through in the horizontal direction, the process gas enters the process chamber through vertically arranged gas inlet zones. The process gas passes in the horizontal direction a flow zone within which the process gases can mix. Since the hydride and the halogen component are introduced into the process chamber vertically spaced apart at different levels, the halogen component and hydride only meet one another at a horizontal distance downstream of the inlet zone within the flow zone. Since the halogen component flows separately from the remaining prosactic gases directly above the susceptor, ie in the lowermost gas layer into the process chamber, the halogen component concentration in the lowermost gas layer immediately above the susceptor is highest. The halogen component thus develops a somewhat corrosive effect in the flow zone. It is also conceivable that form within the gas phase above the susceptor metal halide components or compounds of the decomposition products of the organometallic component with the halogen component, which are volatile. As it flows through the flow zone, the hydride and the halogen component diffuse toward one another. At the point of contact, the gases have already been heated in such a way that the gas temperature is above a reaction temperature at which the hydride and the halogen component react with one another to form a solid.

Der Ort, an dem die Halogenkomponente und das Hydrid erstmalig in Kontakt miteinander treten liegt alternativ oder auch innerhalb einer Adduktbildungszone, also in einem Bereich der Prozesskammer, in der die Gastemperatur innerhalb eines Adduktbildungstemperaturbereichs liegt. Derartige Addukte bilden sich insbesondere zwischen Ammoniak und Zerlegungsprodukten von TMGa, TMAl oder TMIn. In einer bevorzugten Ausgestaltung der Vorrichtung befindet sich die Einlasszone für die V- oder VI-Komponente unmittelbar unterhalb der Prozesskammerdecke. Die Prozesskammerdecke ist ebenso wie der Suszeptor thermisch gegenüber dem gekühlten Gaseinlassorgan isoliert. Die Prozesskammerdecke kann aktiv beheizt werden, wozu der Prozesskammerdecke eine gesonderte Heizeinrichtung zugeordnet ist. Es ist aber auch möglich, dass die Prozesskammerdecke lediglich passiv beheizt wird. Der Suszeptor wird mit einer Heizeinrichtung, beispielsweise einer wassergekühlten RF-Spule beheizt und strahlt dabei Wärme ab, die die Prozesskammerdecke aufheizt. Das Gaseinlassorgan kann im Zentrum eines rotationssymmetrisch aufgebauten Planetenreaktor liegen. Der Suszeptor bildet eine Vielzahl von planetenartig das Gaseinlassorgan umgebende kreisscheibenförmige Substrathalter aus, die ein oder mehrere Substrate tragen und die während des Wachstums um ihre Achse gedreht werden. Das von oben gespeiste Gaseinlassorgan liegt dabei im Zentrum der Prozesskammer. Es ist ringförmig vom Suszeptor umgeben, der auch drehangetrieben werden kann. Der Suszeptor besitzt eine Vielzahl von Vertiefungen, wobei in jeder Vertiefung ein Substrathalter einliegt, der auf einem Gaspolster aufliegend gedreht wird. Der Drehantrieb wird von einem gerichteten Gasstrom aus gebildet. Auf dem Substrathalter können ein oder mehrere Substrate aufliegen. Beim Schichtwachstum tritt das Prozessgas aus dem Gaseinlassorgan in Radialrichtung in die Vorlaufzone ein, wobei das Halogenkomponente in der zu unterst liegenden Ebene in die Prozesskammer eingeleitet wird, so dass die unmittelbar stromabwärts der Halogenkomponenteeinlasszone liegende beheizte Suszeptoroberfläche mit einer relativ großen Halogenkomponenten-Konzentration beaufschlagt wird. Während in Abwesenheit der Halogenkomponente die Vorlaufzone des Suszeptor mit Zerlegungsprodukten der Prozessgase belegt wird, insbesondere mit Zerlegungsprodukten von TMGa, TMAl oder TMIn, wird dieses parasitäre Wachstum durch gezieltes Einleiten der Halogenkomponente in den oberflächennahne Bereich der insbesonder ringförmigen Vorlaufzone vermindert. Die Halogenkomponente ist bevorzugt eine Wasserstoffhalogenkomponente und insbesondere HCl. Es kann aber auch eine gasförmiges Halogen, bspw Cl2 sein. Bei der V-Komponente handelt es sich bevorzugt um Ammoniak, Arsin oder Phosphin. Das erfindungsgemäße Verfahren wird bei solchen Prozessparameter, also solchen Partialgasdrucken der Prozessgase, solcher Suszeptortemperatur, solchem Totalgasfluss und solchem Totaldruck durchgeführt, bei denen ohne Einspeisung einer Halogenkomponente parasitäres Wachstum auf einem beheizten Oberflächenabschnitt der Vorlaufzone der Prozesskammer stromaufwärts des Substrates stattfindet und auf dem die Halogenkomponenteneinspeisung das parasitäre Wachstum unterdrückt. Die Einspeisung der Halogenkomponente, insbesondere von HCl ist zur Unterdrückung des parasitären Wachstums stromaufwärts der Substrate größer, als es zur Unterdrückung parasitärer Nukleationsprozesse in der Gasphase erforderlich ist. So kann beispielsweise die Molrate der in die Prozesskammer eingespeisten Halogenkomponente zur III-Komponente bis zu 70% betragen. Auch höhere Molflussverhältnisse sind möglich, so kann beispielsweise das Molverhältnis zwischen HCl-Fluss und TMGa-Fluss bis zu 1:1 bzw. sogar bis zu 2:1 betragen. Bei letzteren Parametersätzen wird HCl im Überschuss angeboten. Um eine unerwünschte Wechselwirkung der Halogenkomponente mit der V-Komponente zu unterdrücken wird ein hoher Trenngasfluss zwischen der V-Komponenteneinlasszone und der Halogenkomponenteneinlasszone eingespeist. Alternativ dazu oder in Kombination kann aber auch die Trenngaseinlasszone eine größere Höhe besitzen, sodass die HCl-Diffusion zum Hydrid reduziert ist.The location at which the halogen component and the hydride first come into contact with each other is alternatively or even within an adduct formation zone, ie in a region of the process chamber in which the gas temperature is within an adduct formation temperature range. Such adducts form in particular between ammonia and decomposition products of TMGa, TMAl or TMIn. In a preferred embodiment of the device, the inlet zone for the V or VI component is located directly below the process chamber ceiling. The process chamber ceiling, like the susceptor, is thermally insulated from the cooled gas inlet member. The process chamber ceiling can be actively heated, to which the process chamber ceiling is assigned a separate heating device. But it is also possible that the process chamber ceiling is only passively heated. The susceptor is heated with a heater, such as a water-cooled RF coil, thereby radiating heat that heats the process chamber ceiling. The gas inlet member may be located in the center of a rotationally symmetrical planetary reactor. The susceptor forms a plurality of circular disk-like substrate holders surrounding the gas inlet member, which support one or more substrates and which are rotated about their axis during growth. The gas inlet element fed from above lies in the center of the process chamber. It is ring-shaped surrounded by the susceptor, which can also be rotated. The susceptor has a variety of Wells, wherein in each well a substrate holder rests, which is rotated resting on a gas cushion. The rotary drive is formed by a directed gas flow. One or more substrates may rest on the substrate holder. During layer growth, the process gas from the gas inlet member radially enters the flow zone, with the halogen component being introduced into the process chamber at the lowest level so that the heated susceptor surface immediately downstream of the halogen component inlet zone is exposed to a relatively high halogen component concentration. While in the absence of the halogen component, the precursor zone of the susceptor is coated with decomposition products of the process gases, in particular decomposition products of TMGa, TMAl or TMIn, this parasitic growth is reduced by targeted introduction of the halogen component in the surface area of the particular annular precursor zone. The halogen component is preferably a hydrogen halide component and especially HCl. But it can also be a gaseous halogen, for example Cl 2 . The V component is preferably ammonia, arsine or phosphine. The process according to the invention is carried out at such process parameters, ie partial gas pressures of the process gases, such susceptor temperature, total gas flow and total pressure, in which parasitic growth takes place on a heated surface section of the flow zone of the process chamber upstream of the substrate without the introduction of a halogen component and on which the halogen component feed parasitic growth suppressed. The introduction of the halogen component, particularly HCl, is greater to suppress the parasitic growth upstream of the substrates than is required to suppress parasitic nucleation processes in the gas phase. For example, the molar rate of the halogen component fed into the process chamber to the III component can be up to 70%. Higher molar ratios are also possible, for example the molar ratio between HCl flow and TMGa flow can be up to 1: 1 or even up to 2: 1. In the latter parameter sets, HCl is offered in excess. In order to suppress undesirable interaction of the halogen component with the V component, a high separation gas flow is fed between the V component inlet zone and the halogen component inlet zone. Alternatively or in combination, however, the separation gas inlet zone can also have a greater height, so that the HCl diffusion to the hydride is reduced.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand beigefügter Zeichnungen erläutert. Es zeigen:The invention will be explained with reference to the accompanying drawings. Show it:

1: Schematisch eine Schnittdarstellung einer in einem nicht dargestellten Reaktorgehäuse angeordneten Prozesskammer, die in Horizontalrichtung vom Prozessgas durchströmt wird zusammen mit einer Gasmisch/-Versorgungseinrichtung, in der nur die zur Erläuterung der Erfindung wesentlichen Elemente dargestellt sind, 1 : Schematically a sectional view of a process chamber arranged in a reactor housing, not shown, which is traversed in the horizontal direction by the process gas together with a gas mixing / supply device, in which only the essential elements for explaining the invention are shown,

2: Das Temperaturprofil in Strömungsrichtung an drei verschiedenen Positionen in der Prozesskammer, 2 : The temperature profile in the flow direction at three different positions in the process chamber,

3: als durchgezogene Linie schematisch den Verlauf der Wachstumsrate über die Strömungsrichtung ohne HCl-Einspeisung und als gestrichelte Linie mit HCl-Einspeisung, 3 FIG. 2: a solid line schematically showing the progression of the growth rate over the flow direction without HCl feed and as a dashed line with HCl feed,

4: eine Draufsicht auf einen Suszeptor eines Horizontalkammerreaktors mit zentrischem Gaseinlassorgan, wobei mit einer gestrichelten Linie die Vorlaufzone V und mit einer strichpunktierten Linie zwischen der gestrichelten Linie eine Zone C angedeutet ist, in der eine parasitäre Belegung stattfindet, 4 FIG. 2: a top view of a susceptor of a horizontal chamber reactor with a central gas inlet element, wherein the lead zone V is indicated by a dashed line and a zone C by a dot-dash line between the dashed line, in which a parasitic occupancy takes place,

5: den Einfluss der HCl-Einspeisung bzw. des Molflussverhältnisses zum TMGa-Fluss auf die Verminderung der Größe der Zone, in der eine parasitäre Belegung stattfindet und 5 : the influence of the HCl feed or the molar ratio to the TMGa flow on the reduction of the size of the zone in which a parasitic occupancy takes place and

6: die Wachstumsrate auf dem Substrat als Funktion des Abstandes zum Gaseinlassorgan. 6 : the growth rate on the substrate as a function of the distance to the gas inlet member.

Die in der 1 dargestellte Gasmisch/-Versorgungseinrichtung 34 besitzt eine Hydridquelle 30, bei der es sich im Ausführungsbeispiel um eine Ammoniakquelle handelt. Sie besitzt ferner eine Quelle für eine metallorganische Komponente 31, bei der es sich im Ausführungsbeispiel um Trimethylgallium handelt. Ferner ist eine Halogenkomponentenquelle 32 einer Halogenkomponente vorgesehen, bei dem es sich im Ausführungsbeispiel um HCl handelt. Schließlich besitzt die Gasmisch/-Versorgungseinrichtung 34 auch eine Trägergasquelle 33, wobei es sich beim Trägergas um Wasserstoff handelt.The in the 1 illustrated gas mixing / supply facility 34 has a hydride source 30 in which it is an ammonia source in the embodiment. It also has a source of an organometallic component 31 which is trimethylgallium in the embodiment. Further, a halogen component source 32 a halogen component is provided, which is HCl in the embodiment. Finally, the gas mixing / supply facility has 34 also a carrier gas source 33 wherein the carrier gas is hydrogen.

Die Quellen 30, 31, 32, 33 sind als Gastanks dargestellt. Es kann sich hierbei um eine Gasflasche bzw. um einen Bubbler handeln. Jede Gasquelle 30, 31, 32 ist mit einer Gasableitung verbunden, die über ein Ventil 26, 27, 28, 29 verschließbar ist, welche Ventile 26, 27, 28, 29 von einer nicht dargestellten Steuereinrichtung schaltbar sind. Stromabwärts der Ventile 26, 27, 28, 29 befinden Massenflussregeler 22, 23, 24, 25, mit denen ein Trägergasstrom bzw. ein Strom des Hydrids, der metallorganischen Komponente oder die Halogenkomponente einstellbar ist. Mit dem Massenflussregler 24 wird ein Halogenkomponentengasstrom geregelt, der mit dem Trägergasstrom verdünnt wird und der durch eine Halogenkomponentezuleitung 21 einer Halogenkomponenteeinlasszone 10 eines Gaseinlassorganes 7 zugeleitet wird. Mit dem Massenflussregler 23 wird der Massenfluss einer metallorganischen Komponente, die beispielsweise mit einem Trägergas aus einem Bubbler gefördert werden kann, geregelt. Mit einem Massenflussregler 25 wird dieser Gasstrom verdünnt und durch eine MO-Zuleitung 20 zu einer MO-Einlasszone 9 geleitet. Die MO-Einlasszone 9 bildet eine Trenngaseinlasszone aus.The sources 30 . 31 . 32 . 33 are shown as gas tanks. It may be a gas cylinder or a bubbler. Every gas source 30 . 31 . 32 is connected to a gas outlet, which has a valve 26 . 27 . 28 . 29 It can be closed, which valves 26 . 27 . 28 . 29 can be switched by a control device, not shown. Downstream of the valves 26 . 27 . 28 . 29 are mass flow controllers 22 . 23 . 24 . 25 with which a carrier gas stream or a stream of the hydride, the organometallic component or the halogen component is adjustable. With the mass flow controller 24 controlling a halogen component gas stream which is diluted with the carrier gas stream and which is passed through a halogen component feed line 21 one Halogen component inlet zone 10 a gas inlet organ 7 is forwarded. With the mass flow controller 23 is the mass flow of an organometallic component, which can be promoted for example with a carrier gas from a bubbler regulated. With a mass flow controller 25 this gas stream is diluted and through a MO supply line 20 to a MO inlet zone 9 directed. The MO inlet zone 9 forms a separation gas inlet zone.

Mit dem Massenflussregler 22 wird der Massenfluss des Hydrids geregelt, der ebenfalls mit einem Trägergasfluss verdünnt werden kann und der durch die Hydridzuleitung 19 einer Hydrideinlasszone 8 zugeleitet wird.With the mass flow controller 22 the mass flow of the hydride is controlled, which can also be diluted with a carrier gas flow and by the Hydriderzuleitung 19 a hydride inlet zone 8th is forwarded.

Die der MO-Einlasszone 9 in Strömungsrichtung vorgeordnete MO-Zuleitung 20 ist derart mit Ventilen 27 bzw. Massenflussreglern 23 versehen, dass es während des Einspeisens der Halogenkomponente durch die Halogenkomponenteneinlasszone 10 nicht möglich ist, eine Halogenkomponente aus der Halogenkomponentenquelle 32 oder ein Hydrid aus der Hydridquelle 30 durch die MO-Einlasszone 9 hindurchzuleiten. Die der Hydrideinlasszone 8 und die Halogenkomponenteneinlasszone 10 vorgeordneten Hydridzuleitung 19 und Halogenkomponentenzuleitung 21 sind so ausgebildet, dass weder das der Quelle 30 entstammende Hydrid noch die der Quelle 32 entstammende Halogenkomponente in die Trenngaseinlasszone 9 eintreten kann, so dass durch die Trenngaseinlasszone 9 ausschließlich ein Trenngas fließen kann, bei dem es sich um ein Inertgas, nämlich um das Trägergas und um die MO-Komponente handelt.The MO inlet zone 9 in the flow direction upstream MO supply line 20 is so with valves 27 or mass flow controllers 23 provided that during the feeding of the halogen component through the halogen component inlet zone 10 is not possible, a halogen component from the halogen component source 32 or a hydride from the hydride source 30 through the MO inlet zone 9 through pass. The hydride inlet zone 8th and the halogen component inlet zone 10 upstream hydride supply line 19 and halogen component lead 21 are designed so that neither the source 30 originating hydride still that of the source 32 originating halogen component in the separation gas inlet zone 9 can enter, so that through the separation gas inlet zone 9 only a separation gas can flow, which is an inert gas, namely the carrier gas and the MO component.

Die besagten Gaseinlasszonen 8, 9, 10 sind einem Gaseinlassorgan zugeordnet und sind, wie es grundsätzlich aus der DE 10 2004 009 130 A1 bekannt ist, vertikal übereinander angeordnet. Das Gaseinlassorgan 7 ist gekühlt. Es besitzt Trennwände 12, 13, eine obere Wand 14 und eine untere Wand, bei der ein Kühlflüssigkeitskanal 11 dargestellt ist. Bevorzugt sind sämtliche Trennwände 12, 13, 14 flüssigkeitsgekühlt und haben hierzu Kühlflüssigkeitskanäle. Das Gaseinlassorgan 7 bildet die Gaseinlasszone E aus. Mittels Kühlwasser kann das Gaseinlassorgan 7 auf Temperaturen im Bereich unterhalb von 250°C bzw. 300°C gehalten werden.The said gas inlet zones 8th . 9 . 10 are assigned to a gas inlet and are, as it is fundamentally from the DE 10 2004 009 130 A1 is known, arranged vertically one above the other. The gas inlet organ 7 is cooled. It has partitions 12 . 13 , an upper wall 14 and a bottom wall, at which a cooling liquid channel 11 is shown. Preference is given to all partitions 12 . 13 . 14 liquid cooled and have this cooling liquid channels. The gas inlet organ 7 forms the gas inlet zone E. By means of cooling water, the gas inlet member 7 be kept at temperatures in the range below 250 ° C or 300 ° C.

In horizontaler Erstreckung schließt sich an die vertikal etagenartig übereinander liegenden Gaseinlasszonen 8, 9, 10 die Prozesskammer 1 an, deren Boden von einem Suszeptor 2 gebildet ist und deren Decke 6 parallel zum Suszeptor 2 verläuft. Die drei übereinander angeordneten Gaseinlasszonen 8, 9, 10 erstrecken sich dabei über die gesamte Höhe der Prozesskammer 1, wobei die Halogenkomponenteeinlasszone 10 sich unmittelbar an den Boden der Prozesskammer und die Hydrideinlasszone 8 sich unmittelbar an die Decke 6 der Prozesskammer 1 anschließt und die Trenngaseinlasszone 9 dazwischen liegt. Die einzelnen übereinander liegenden Gaseinlasszonen 8, 9, 10 können identische Höhen besitzen. Es ist aber auch vorgesehen, dass die Gaseinlasszonen 8, 9, 10 unterschiedliche Höhen besitzen. Bei einer Prozesskammerhöhe von etwa 20 mm können die Höhen der Hydrideinlasszone 8, der Trenngaseinlasszone 9 und der Halogenkomponenteneinlasszone 10 das Höhenverhältnis 1:2:1 besitzen. In einer Variante ist das Höhenverhältnis 1:3:1 vorgesehen.In the horizontal extension closes to the vertical floor-like superimposed gas inlet zones 8th . 9 . 10 the process chamber 1 whose bottom is from a susceptor 2 is formed and whose ceiling 6 parallel to the susceptor 2 runs. The three gas inlet zones arranged one above the other 8th . 9 . 10 extend over the entire height of the process chamber 1 wherein the halogen component inlet zone 10 directly to the bottom of the process chamber and the hydride inlet zone 8th directly to the ceiling 6 the process chamber 1 connects and the separation gas inlet zone 9 lies in between. The individual superimposed gas inlet zones 8th . 9 . 10 can have identical heights. But it is also envisaged that the gas inlet zones 8th . 9 . 10 have different heights. At a process chamber height of about 20 mm, the heights of the hydride inlet zone 8th , the separation gas inlet zone 9 and the halogen component inlet zone 10 have the height ratio 1: 2: 1. In one variant, the height ratio 1: 3: 1 is provided.

In Stromrichtung schließt sich an die Einlasszone E eine Vorlaufzone V an. Die Vorlaufzone V erstreckt sich über einen beheizten Wandungsabschnitt 15 des Suszeptors 2. Die Beheizung des Suszeptors 2 erfolgt über eine RF-Heizung 18 in Form einer wassergekühlten Induktionsspule, die unterhalb des Suszeptors 2 angeordnet ist. In dem aus Grafit oder einem anderen leitenden Material gefertigten Suszeptor 2 werden dadurch Wirbelströme erzeugt, die zu einer Aufheizung des Suszeptors 2 führt. Der Suszeptor 2 wird je nach Prozessschritt auf unterschiedliche Temperaturen aufgeheizt, bspw. zum Abscheiden einer Keimschicht GaN/AlN auf 550°C, einer n-GaN-Schicht auf 1050°C und AlGaN-Schichten, einer p-GaN-Schicht auf 900°C, einer InGaN-Schicht auf 750°C einer AlGaN-Schicht auf 1050°C und Schichten für optoelektronische Anwendungen auf bis zu 1400°C. Die dem Suszeptor 2 gegenüberliegende Deckenwand 6 hat eine um ca. 200°C niedrigere Temperatur.In the direction of flow, a feed zone V connects to the inlet zone E. The flow zone V extends over a heated wall section 15 of the susceptor 2 , The heating of the susceptor 2 takes place via an RF heating 18 in the form of a water-cooled induction coil, which is below the susceptor 2 is arranged. In the susceptor made of graphite or other conductive material 2 As a result, eddy currents are generated which lead to a heating of the susceptor 2 leads. The susceptor 2 Depending on the process step, it is heated to different temperatures, for example for depositing a seed layer GaN / AlN at 550 ° C., an n-GaN layer at 1050 ° C. and AlGaN layers, a p-type GaN layer at 900 ° C. InGaN layer at 750 ° C of an AlGaN layer at 1050 ° C and layers for opto-electronic applications up to 1400 ° C. The susceptor 2 opposite ceiling wall 6 has a temperature lower by about 200 ° C.

Stromabwärts der Vorlaufzone V erstreckt sich die Wachstumszone G, in der ein oder mehrere Substrathalter 3 angeordnet sind. In der Schnittdarstellung gemäß 1 ist nur ein kreisscheibenförmiger Substrathalter 3 dargestellt, der in einer Ausnehmung 5 des Suszeptors 2 einliegt und der auf einem Gaspolster aufliegend während der Durchführung des Verfahrens gedreht wird. Auf dem Substrathalter 3 liegt ein zu beschichtendes Substrat 4 auf, dessen Substrattemperatur Ts auf Wert typischerweise zwischen 900 bis 1100°C geregelt werden kann. Der heiße Suszeptor 2 erwärmt die Prozesskammer 1 auf eine Temperatur Tc. In der Mitte der Prozesskammer 1 stellt sich eine Gastemperatur TB ein, die zwischen der Prozesskammerdeckentemperatur Tc und der Substrattemperatur Ts liegt.Downstream of the flow zone V extends the growth zone G, in which one or more substrate holders 3 are arranged. In the sectional view according to 1 is only a circular disk-shaped substrate holder 3 shown in a recess 5 of the susceptor 2 rests and which is resting on a gas cushion while performing the method. On the substrate holder 3 is a substrate to be coated 4 whose substrate temperature T s can be controlled to a value typically between 900 to 1100 ° C. The hot susceptor 2 heats the process chamber 1 to a temperature T c . In the middle of the process chamber 1 adjusts a gas temperature T B , which is between the process chamber ceiling temperature T c and the substrate temperature T s .

An die Wachstumszone G schließt sich eine Auslasszone A an, in der eine Gasauslasseinrichtung 16 angeordnet ist, die mit einer Vakuumpumpe 17 verbunden ist, so dass der Totalgasdruck innerhalb der Prozesskammer auf Werte zwischen wenigen Millibar und Atmosphärendruck einstellbar ist.The growth zone G is followed by an outlet zone A, in which a gas outlet device 16 is arranged, which with a vacuum pump 17 is connected so that the total gas pressure within the process chamber to values between a few millibars and atmospheric pressure is adjustable.

Die in der 1 schematisch dargestellte Prozesskammer besitzt einen kreisförmigen Suszeptor 2, der konzentrisch das ebenfalls kreissymmetrisch aufgebaute Gaseinlassorgan 7 umgibt.The in the 1 schematically illustrated process chamber has a circular susceptor 2 , the concentric the likewise circularly symmetrical gas inlet organ 7 surrounds.

Der vertikale Abstand der Trennwände 12, 13, der die Höhe der MO-Einlasszone 9 definiert ist so gewählt, dass sich die in der 1 gestrichelt dargestellte Diffusionsgrenzschicht D ausbildet. Die Diffusionsgrenzschicht D symbolisiert die Grenze, bis zu der innerhalb der Vorlaufzone V Halogenkomponenten aus der Halogenkomponenteneinlasszone 10 in Richtung nach oben zum Hydridfluss und durch die Hydrideinlasszone 8 eingeleitete Hydride nach unten in Richtung auf die Halogenkomponente diffundieren. Die Hydride bzw. Halogenkomponenten diffundieren dabei in einen Trenngasfluss, der durch Trenngaseinlasszone 9 in die Prozesskammer eintritt. Die zwischen der Hydrideinlasszone 8 und der Halogenkomponenteeinlasszone 10 gelegene Einlasszone 9 bildet deshalb eine Trenngaseinlasszone, durch welche zusammen mit einem Trägergas auch die metallorganische Komponente in die Prozesskammer eingeleitet wird.The vertical distance of the partitions 12 . 13 , which is the height of the MO inlet zone 9 Defined is chosen so that in the 1 Dotted lines shown diffusion boundary layer D forms. The diffusion boundary layer D symbolizes the boundary, up to that within the flow zone V halogen components from the halogen component inlet zone 10 towards the top of the hydride flow and through the hydride inlet zone 8th introduced hydrides diffuse down in the direction of the halogen component. The hydrides or halogen components diffuse into a separation gas flow through the separation gas inlet zone 9 enters the process chamber. The between the hydride inlet zone 8th and the halogen component inlet zone 10 located inlet zone 9 therefore forms a separation gas inlet zone through which, together with a carrier gas and the organometallic component is introduced into the process chamber.

Die lediglich qualitative dargestellten oberen und unteren Diffusionsgrenzschichten D treffen sich zu Beginn eines Bereichs M der Vorlaufzone V, in dem die Gastemperatur TB bei Atmosphärendruck einen Wert oberhalb von 338°C erreicht hat, bei dem NH3 und HCl nicht mehr zu einem Amoniumchloridpulver reagieren. Bei reduziertem Totaldruck in der Prozesskammer sinkt diese Gastemperatur auf bspw. 220°C bei 10 mbar.The upper and lower diffusion boundary layers D, which are merely qualitative, meet at the beginning of a region M of the lead zone V in which the gas temperature T B at atmospheric pressure has reached a value above 338 ° C. at which NH 3 and HCl no longer react to form a chloride of ammonium chloride , At reduced total pressure in the process chamber, this gas temperature drops to, for example, 220 ° C at 10 mbar.

Die 2 zeigt schematisch den Verlauf der Temperatur Ts des Suszeptors, der Temperatur TB des Gases etwa in der vertikalen Mitte der Prozesskammer und die Temperatur Tc der Prozesskammerdecke jeweils entlang der Strömungsrichtung des Prozessgases. Es ist erkennbar, dass im Bereich der Vorlaufzone V die Gastemperatur die niedrigsten Werte aufweist. Es bildet sich somit etwa in der Mitte der Vorlaufzone ein kalter Finger aus. Am Ende des kalten Fingers, dort wo das Halogenkomponente mit dem Hydrid in Kontakt tritt, bilden sich in Abwesenheit der Halogenkomponente u. a. bei der Verwendung von Ammoniak und TMGa Addukte. Diese bilden die Nukleationskeime für Partikel, die bei Abwesenheit der Halogenkomponente eine große Anzahl der III-Metall-Atome bindet, die so dem Schichtwachstum entzogen werden. Der räumlich getrennte Einlass der Halogenkomponente vom Hydrid führt prozesstechnisch zu einer Injektion der Halogenkomponente in ein Adduktbildungsvolumen, welches in der Zone M liegt. Dieses Adduktbildungsvolumen wird mit der Halogenkomponente dotiert, wobei es ausreicht, wenn maximal 250 ppm der Gesamtgasmenge HCl ist bzw. der HCl-Fluss in die Prozesskammer unterhalb 10% des MO-Gasflusses liegt.The 2 schematically shows the profile of the temperature T s of the susceptor, the temperature T B of the gas approximately in the vertical center of the process chamber and the temperature T c of the process chamber ceiling respectively along the flow direction of the process gas. It can be seen that in the region of the feed zone V, the gas temperature has the lowest values. Thus, a cold finger forms approximately in the middle of the flow zone. At the end of the cold finger, where the halogen component comes into contact with the hydride, adducts are formed in the absence of the halogen component, inter alia, with the use of ammonia and TMGa. These form the nucleation nuclei for particles which, in the absence of the halogen component, bind a large number of the III metal atoms, which are thus removed from the layer growth. The spatially separate inlet of the halogen component of the hydride leads processically to an injection of the halogen component in an adduct formation volume, which is in the zone M. This adduct formation volume is doped with the halogen component, it being sufficient if a maximum of 250 ppm of the total amount of gas HCl or the HCl flow in the process chamber is below 10% of the MO gas flow.

Der 2 ist zu entnehmen, dass die Temperatur Ts des Suszeptors 2 im Bereich der Vorlaufzone V linear ansteigt und dann im Bereich der Wachstumszone G im Wesentlichen konstant verläuft und im Bereich der Auslasszone wieder absinkt. Die Temperatur Tc der strahlungserwärmten Reaktordecke 6 steigt ebenfalls im Bereich der Vorlaufzone V kontinuierlich an und verläuft im Bereich der Wachstumszone G konstant, um dann im Bereich der Auslasszone A wieder abzufallen. Die Gastemperatur TB hat im Wesentlichen qualitativ den selben Verlauf wie die Temperaturen Ts und Tc. Sie steigt jedoch in der Vorlaufzone V steiler an als die Temperatur Tc der Prozesskammerdecke 6. Sie überschreitet erst in der Zone M die Temperatur Tc der Prozesskammerdecke.Of the 2 it can be seen that the temperature T s of the susceptor 2 increases linearly in the region of the flow zone V and then in the region of the growth zone G is substantially constant and decreases again in the region of the outlet zone. The temperature T c of the radiant-heated reactor ceiling 6 Also increases continuously in the region of the flow zone V and runs in the region of the growth zone G constant, and then drop off again in the region of the outlet zone A. The gas temperature T B has substantially qualitatively the same course as the temperatures T s and T c . However, it rises steeper in the flow zone V than the temperature T c of the process chamber ceiling 6 , It only exceeds the temperature T c of the process chamber ceiling in zone M.

Der 3 ist qualitativ der Verlauf der Wachstumsrate in Stromrichtung als durchgezogene Linie ohne HCl-Einspeisung und als gestrichelte Linie mit HCl-Einspeisung zu entnehmen, der Verlauf der Wachstumsratenkurve entspricht im Wesentlichen auch dem Verlauf des Partialdrucks des Metalls der II- oder III-Komponente in der Gasphase. Es ist zu erkennen, dass ohne HCl-Einspeisung das Maximum der Wachstumsrate r in der Vorlaufzone V liegt, und zwar unmittelbar stromaufwärts der Wachstumszone G, also in der Gasmischzone M. Ohne HCl-Einspeisung verläuft die Wachstumsrate r bzw. die Verarmungskurve der Metallkomponente in der Wachstumszone G nicht linear, so dass es zu inhomogenen Wachstum auf den beim Abscheideprozess gedrehten Substraten kommt. Die Randbereiche der Substrate besitzen eine höhere Schichtdicke als das Zentrum der Substrate.Of the 3 is qualitatively the course of the growth rate in the flow direction as a solid line without HCl feed and as a dashed line with HCl feed to take, the course of the growth rate curve corresponds substantially to the course of the partial pressure of the metal of the II or III component in the gas phase , It can be seen that without HCl feed, the maximum of the growth rate r is in the flow zone V, immediately upstream of the growth zone G, ie in the gas mixing zone M. Without HCl feed, the growth rate r or the depletion curve of the metal component in the growth zone G non-linear, so that it comes to inhomogeneous growth on the rotated during the deposition process substrates. The edge regions of the substrates have a higher layer thickness than the center of the substrates.

Als Folge der Halogenkomponenteneinspeisung unmittelbar oberhalb des heißen Wandungsabschnittes 15 des Suszeptors 2 herrscht dort an der Oberfläche eine relativ hohe Halogenkomponenten-Konzentration. Die Halogenkomponente, beispielsweise HCl, kann dort eine oberflächenätzende Wirkung entfalten, so dass in der heißen Vorlaufzone 15 parasitäres Wachstum unterdrückt werden kann. Das Maximum der Wachstumsrate verschiebt sich in Richtung stromabwärts. Gleichzeitig erhält die Verarmungskurve einen linearen Verlauf. Letzteres ist insbesondere auch auf die durch die Ha-Einspeisung verminderte Adduktbildung zurückzuführen.As a result of the halogen component feed just above the hot wall section 15 of the susceptor 2 There prevails a relatively high halogen component concentration on the surface. The halogen component, for example HCl, can develop there a surface-etching effect, so that in the hot flow zone 15 parasitic growth can be suppressed. The maximum of the growth rate shifts towards the downstream. At the same time the depletion curve is linear. The latter can be attributed in particular to the reduced adduct formation by the Ha feed.

Durch das Einleiten von geringen Mengen einer Halogenkomponente, beispielsweise HCl in die Adduktbildungszone kann der Reaktor mit verhältnismäßig geringen Gasflüssen betrieben werden, so dass die mittlere Verweilzeit des Prozessgases innerhalb der Prozesskammer 1 größer als 1,5 Sekunden liegt. Gleichwohl kann die Länge der Wachstumszone G in Stromrichtung mehr als 150 mm betragen. Innerhalb dieser Länge der Wachstumszone G sinkt die Gasphasenverarmung insbesondere III-Komponente linear ab, so dass durch Drehen des Substrates 4 Schichten mit homogener Schichtdicke abscheidbar sind.By introducing small amounts of a halogen component, for example HCl into the adduct formation zone, the reactor can be operated with relatively low gas flows, so that the mean residence time of the process gas within the process chamber 1 is greater than 1.5 seconds. However, the length of the growth zone G in the flow direction may be more than 150 mm. Within this length of the growth zone G, the gas phase depletion decreases in particular III component linearly, so that by rotating the substrate 4 Layers are deposited with a homogeneous layer thickness.

Wegen der Vermindung der Partikelbildung wird gleichzeitig auch die Wachstumsrate stromabwärts der Vorlaufzone V erhöht. Die erfindungsgemäße Wirkung von HCl tritt bereits bei sehr niedrigen Partialdrucken der Halogenkomponente auf, also bei Prozessparametersätzen, bei denen die Halogenkomponente keinen Einfluss auf die Adduktbildung besitzt. Bei derart niedrigen HCl-Partialdrucken hat die HCl-Einspeisung keinen Einfluss auf den Verlauf der Verarmungskurve in der Wachstumszone.Due to the reduction of particle formation, the growth rate downstream of the flow zone V is also increased at the same time. The effect of HCl according to the invention already occurs at very low partial pressures of the halogen component, ie in process parameter sets in which the halogen component has no influence on the adduct formation. At such low HCl partial pressures, the HCl feed has no influence on the course of the depletion curve in the growth zone.

Bei ersten Versuchen wurde Galliumnitrit bei einer Substrattemperatur Ts von 1050°C und bei einer Prozesskammerdeckentemperatur Tc von 900°C bei einer jeweils gleicher Wasserstoffträgergasmenge abgeschieden. Dies erfolgte bei Verweilzeiten von 0,58 Sekunden, 1,01 Sekunden und 1,52 Sekunden. Die radiale Verarmung wurde über Wachstumsraten auf einem 4-Zoll-Saphir-Substrat gemessen. Ohne die Zugabe von HCl verläuft die Verarmungskurve bei hohen Verweilzeiten stark inhomogen und sinkt bereits in der Mitte der Wachstumszone G auf unter ein Drittel ab. Durch die Zugabe von nur 2 sccm HCl liegen die Verarmungskurven bei allen drei Verweilzeiten im Wesentlichen deckungsgleich übereinander. Es hat sich herausgestellt, dass an Molverhältnis von 2% HCl/TMGa ausreicht, um die Verarmungskurve zu Linearisieren. Optimale Ergebnisse werden erzielt, wenn das Molverhältnis zwischen HCl und TMGa etwa im Bereich von 5% bis 7% liegt.In the first experiments, gallium nitrite was deposited at a substrate temperature T s of 1050 ° C. and at a process chamber ceiling temperature T c of 900 ° C. with the same hydrogen carrier gas quantity in each case. This was done at residence times of 0.58 seconds, 1.01 seconds and 1.52 seconds. Radial depletion was measured by growth rates on a 4-inch sapphire substrate. Without the addition of HCl, the depletion curve is very inhomogeneous with high residence times and drops below one third even in the middle of the growth zone G. Due to the addition of only 2 sccm HCl, the depletion curves are essentially congruent for all three residence times. It has been found that at a molar ratio of 2% HCl / TMGa is sufficient to linearize the depletion curve. Optimum results are achieved when the molar ratio between HCl and TMGa is approximately in the range of 5% to 7%.

In zweiten Versuchen wurde Aluminiumnitrit anstelle von Galliumnitrit abgeschieden. Als III-Komponente wurde TMA1 verwendet. TMA1 ist weit reaktiver zu NH3 als TMGa. Zudem gelten die Addukte als sehr stabil. Aluminiumnitrit wurde auch hier auf 4-Zoll-Saphir-Substraten abgeschieden, allerdings bei einer Substrattemperatur von 1200°C bei einer Prozesskammerdeckentemperatur von etwa 1100°C und jeweils gleicher Wasserstoffträgergasmenge. Die Verweilzeiten der Prozessgase innerhalb der Prozesskammer lagen bei 0,08 Sekunden bzw. 0,33 Sekunden. Auch hier wurde ohne die Zugabe von HCl ein deutlicher Einbruch der Verarmungskurve bei der großen Verweildauer beobachtet.In second experiments, aluminum nitrite was deposited instead of gallium nitrite. The III component used was TMA1. TMA1 is far more reactive to NH 3 than TMGa. In addition, the adducts are considered very stable. Aluminum nitrite was also deposited here on 4-inch sapphire substrates, but at a substrate temperature of 1200 ° C at a process chamber ceiling temperature of about 1100 ° C and each hydrogen carrier gas amount. The residence times of the process gases within the process chamber were 0.08 seconds and 0.33 seconds, respectively. Again, without the addition of HCl, a significant dip in the depletion curve was observed for the long residence time.

Die Zugabe von HCl führte auch hier zu einer Linearisierung der Verarmungskurve bei längeren Wachstumszeiten.The addition of HCl also led to a linearization of the depletion curve at longer growth times.

In einer Variante, bei der die Höhe der Hydrideinlasszone 5 mm, der Trenngaseinlasszone 9 10 mm und der Halogenkomponenteneinlasszone 10 5 mm beträgt, werden durch die obere Gaseinlasszone 8 16,6 slm NH3, durch die mittlere Gaseinlasszone 9 31 slm H2 + 6 slm N2 und durch die untere Gaseinlasszone 10 16,8 slm H2 eingespeist. Die Gasflussaufteilung orientiert sich dabei aus Gründen der Flussstabilität grob an die Höhenaufteilung der Gaseinlasszonen 8, 9, 10 so dass die Gasgeschwindigkeit von Einlassebene zu Einlassebene ungefähr gleich bleibt. Das maximale Missverhältnis der Gasgeschwindigkeiten, der Impulsstromdichten (rho*v) oder der Reynoldszahlen (rho*v*H/μ) kann zum Beispiel 1:1,5 oder 1:2 oder 1:3 betragen. Durch die untere Gaseinlasszone 10 wird zusätzlich HCl eingespeist, wobei der HCl-Fluss etwa maximal einem Zehntel des Flusses der reinen metallorganischen Komponente entspricht, die zusätzlich durch die mittlere Einlasszone 9 eingespeist wird. Bei einer Skalierung der Prozesskammer wird darauf geachtet, dass die Kennzahl U·H² / D·R konstant bleibt, wobei U die mittlere Gasgeschwindigkeit in allen drei Einlassebenen bei gleichem Druck, H die Höhe des mittleren Einlasses, R der Radius des Gaseinlassorganes 7 ist und D der Diffusionskoeffizient des Prozessgases im Gasgemisch ist. Hieraus ergeben sich folgende Anwendungsbeispiele: wird die Höhe H des mittleren Einlasses verdoppelt, dann können die Gasgeschwindigkeiten geviertelt werden. Wird der Durchmesser des Gaseinlassorganes 7 verdoppelt, muss die Höhe H des mittleren Einlasses um den Faktor 1,4 vergrößert werden. Alternativ dazu können auch die Flussraten vervierfacht werden.In a variant in which the height of the hydride inlet zone is 5 mm, the separation gas inlet zone 9 10 mm and the halogen component inlet zone 10 is 5 mm, through the upper gas inlet zone 8 16.6 slm NH 3 , through the middle gas inlet zone 9 31 slm H 2 + 6 slm N 2 and through the lower gas inlet zone 10 16.8 slm H 2 fed. For reasons of flow stability, the gas flow distribution is roughly oriented to the height distribution of the gas inlet zones 8th . 9 . 10 so that the gas velocity from inlet level to inlet level remains approximately the same. The maximum mismatch of the gas velocities, the pulse current densities (rho * v) or the Reynolds numbers (rho * v * H / μ) can be for example 1: 1.5 or 1: 2 or 1: 3. Through the lower gas inlet zone 10 In addition, HCl is fed, the HCl flow corresponds to about a maximum of one-tenth of the flow of the pure organometallic component, in addition through the central inlet zone 9 is fed. When scaling the process chamber, care is taken to ensure that the code U · H² / D · R remains constant, where U is the mean gas velocity in all three inlet planes at the same pressure, H the height of the middle inlet, R the radius of the gas inlet organ 7 and D is the diffusion coefficient of the process gas in the gas mixture. This results in the following application examples: if the height H of the central inlet is doubled, then the gas velocities can be quartered. Will the diameter of the gas inlet organ 7 doubled, the height H of the central inlet must be increased by a factor of 1.4. Alternatively, the flow rates can be quadrupled.

Es ist auch vorgesehen, die Halogenkomponente, insbesondere HCl zusammen mit der metallorganischen Komponente durch eine gemeinsame Gaseinlasszone in die Prozesskammer einzuspeisen. Des weiteren kann auch die metallorganische Komponente mit dem Hydrid gemischt durch eine gemeinsame Gaseinlasszone in die Prozesskammer eingespeist werden.It is also envisaged to feed the halogen component, in particular HCl, together with the organometallic component through a common gas inlet zone into the process chamber. Furthermore, the organometallic component can be mixed with the hydride fed through a common gas inlet zone in the process chamber.

Die Prozesskammer kann einen Durchmesser von 365 mm und eine Höhe von 20 mm aufweisen. Die Höhe der Einlasszonen 8, 9, 10 beträgt im Mittel 10 mm bzw. gehorcht der obigen Skalierungsregel. Die Einlasszone E verläuft bis zu einem Radius von etwa 22 mm. Die Vorlaufzone verläuft in einem Radialbereich zwischen 22 mm und 75 mm. Die Wachstumszone G verläuft in einem Radialbereich zwischen 75 und 175 mm. Radial außerhalb der Wachstumszone G befindet sich die Auslasszone A. Der Totalgasfluss durch die Prozesskammer liegt zwischen 70 und 90 slm. Die Wachstumsprozesse werden in einem Druckbereich zwischen 50 und 900 mbar durchgeführt. Bei einem Totaldruck von bspw. 400 mbar kann der Ammoniak-Partialdruck 95 mbar, der TMGa-Partialdruck 0,073 mbar bis 0,76 mbar entsprechen. Ohne die Zugabe von HCl erreicht die Wachstumsrate bei einem TMGa-Partialdruck von etwa 0,255 mbar ihre Sättigung. Mit Zugabe von HCl lässt sich die Wachstumsrate auf Werte oberhalb von 10 μm/h anheben. Mit einem 5% molaren Verhältnis HCl: TMGa wurden bei einem TMGa-Partialdruck von 0,35 mbar 13,8 μm/h und bei einem TMGa-Partialdruck von 0,76 mbar 26,5 μm/h als Wachstumsrate erzielt.The process chamber may have a diameter of 365 mm and a height of 20 mm. The height of the inlet zones 8th . 9 . 10 is on average 10 mm or obeys the above scaling rule. The inlet zone E extends to a radius of about 22 mm. The flow zone runs in a radial range between 22 mm and 75 mm. The growth zone G extends in a radial range between 75 and 175 mm. Radially outside the growth zone G is the outlet zone A. The total gas flow through the process chamber is between 70 and 90 slm. The growth processes are carried out in a pressure range between 50 and 900 mbar. At a total pressure of, for example, 400 mbar, the ammonia partial pressure may correspond to 95 mbar, the TMGa partial pressure may correspond to 0.073 mbar to 0.76 mbar. Without the addition of HCl, the growth rate saturates at a TMGa partial pressure of about 0.255 mbar. With the addition of HCl, the growth rate can be increased to values above 10 μm / h. With a 5% molar ratio of HCl: TMGa, at a TMGa partial pressure of 0.35 mbar, 13.8 μm / h and at a TMGa partial pressure of 0.35 mbar Partial pressure of 0.76 mbar 26.5 μm / h achieved as a growth rate.

Unter anderem führen folgende Parametersätze gegenüber dem Stand der Technik bei einer 10 × 2 Konfiguration zu verbesserten Ergebnissen: Totaldruck = 600 mbar, p(NH3) = 142,5 mbar, TMGa Partialdrücke von 0,04 mbar bis 0,82 mbar (entsprechend 2,13E-4 bis 4,3E-3 mol/min). Totaldruck = 800 bar, p(NH3) = 190 mbar, TMGa Partialdrücke von 0,054 mbar bis 1,09 mbar (entsprechend 2,13E-4 bis 4,3E-3 mol/min). Totaldruck = 900 mbar, p(NH3) = 214 mbar, TMGa Partialdrücke von 0,06 mbar bis 1,23 mbar (entsprechend 2,13E-4 bis 4,3E-3 mol/min). Among other things, the following parameter sets lead to improved results compared to the prior art in a 10 × 2 configuration: Total pressure = 600 mbar, p (NH3) = 142.5 mbar, TMGa partial pressures of 0.04 mbar to 0.82 mbar (corresponding to 2.13E-4 to 4.3E-3 mol / min). Total pressure = 800 bar, p (NH3) = 190 mbar, TMGa partial pressures of 0.054 mbar to 1.09 mbar (corresponding to 2.13E-4 to 4.3E-3 mol / min). Total pressure = 900 mbar, p (NH3) = 214 mbar, TMGa partial pressures of 0.06 mbar to 1.23 mbar (corresponding to 2.13E-4 to 4.3E-3 mol / min).

Die 4 zeigt die Draufsicht auf den Suszeptor, bei dem um ein im Zentrum angeordnetes Gaseinlassorgan 7 in einem Abstand V eine Vielzahl von Substrathalter 3 in gleichem Radialabstand angeordnet sind, auf denen jeweils ein Substrat liegt. Mit C ist eine Belegungszone bezeichnet, die eine von der Menge des eingespeisten HCls abhängige radiale Breite aufweist. Bei Experimenten, bei denen Galliumnitrit abgeschieden worden ist, wurde der Suszeptor auf 1.080°C und die Prozesskammerdecke auf 830°C aufgeheizt. Die gemessene Oberflächentemperatur auf den Substraten betrug 1.065°C. Bei einem Totaldruck innerhalb der Prozesskammer von 400 mbar wurde durch das Gaseinlassorgen ein totaler Gasfluss von 82 slm (Standartlitern pro Minute) eingeleitet. Darin enthalten war ein TMGa-Fluss von etwa 0,6 mmol/Min. Das Molverhältniss zwischen der V-Komponente und der III-Komponente betrug 1244 Demzufolge lag der NH3-Fluss bei 16,6 slm. Bei einer Wachstumsrate von 2 μm/h wurde über eine Gesamtzeit von zwei Stunden eine Schicht auf dem Substrat abgeschieden. Die Experimente wurden ohne HCl-Einspeisung und mit verschieden hohen HCl-Einspeisungen durchgeführt. Je höher die Menge des eingespeisten HCls war, desto geringer war die Breite der in der 4 mit C bezeichneten Zone in der parasitäres Wachstum auf der Oberfläche des Suszeptors 2 stattfindet. Bei einer Breite der Vorlaufzone V von 7,5 cm lag die Breite der Zone C ohne HCl-Einspeisung bei etwa 50 mm. Bei der Einspeisung von 1 sccm (Standartkubikzentimeter pro Minute) HCl reduzierte sich die Zonenbreite C auf 4,5 cm, bei 3 sccm auf 3 cm und bei 9 sccm auf 1 cm. Bezogen auf die Darstellung gemäß 4 nähert sich die strichpunktierte Linie mit zunehmenden HCl-Fluss der gestrichelten Linie an.The 4 shows the top view of the susceptor, in which around a gas inlet arranged in the center 7 at a distance V, a plurality of substrate holders 3 are arranged at the same radial distance, on each of which a substrate is located. C is an occupancy zone which has a dependent on the amount of HCl fed radial width. In experiments in which gallium nitrite was deposited, the susceptor was heated to 1080 ° C and the process chamber ceiling to 830 ° C. The measured surface temperature on the substrates was 1,065 ° C. At a total pressure within the process chamber of 400 mbar, the gas inlet introduced a total gas flow of 82 slm (standard liters per minute). This included a TMGa flow of about 0.6 mmol / min. The molar ratio between the V component and the III component was 1244. As a result, the NH 3 flow was 16.6 slm. At a growth rate of 2 μm / h, a layer was deposited on the substrate over a total time of two hours. The experiments were carried out without HCl feed and with different levels of HCl feeds. The higher the amount of HCl fed, the smaller the width of the 4 denoted by C in the parasitic growth on the surface of the susceptor 2 takes place. With a width of the lead zone V of 7.5 cm, the width of the zone C without HCl feed was about 50 mm. When feeding 1 sccm (standard cubic centimeter per minute) of HCl, the zone width C was reduced to 4.5 cm, at 3 sccm to 3 cm and at 9 sccm to 1 cm. Based on the illustration according to 4 the dotted line approaches the dashed line with increasing HCl flow.

Die 5 zeigt die Wirkung der HCl-Einspeisung auf die radiale Breite des Abschnitts der Vorlaufzone, die während des Abscheideprozesses mit parasitären Wachstum belegt wird. Die ohne HCl-Einspeisung etwa 75 mm breite Zone wird mit zunehmender HCl-Einspeisung schmaler. Ihre Breite wird um mehr als die Hälfte vermindert.The 5 shows the effect of the HCl feed on the radial width of the section of the flow zone, which is occupied during the deposition process with parasitic growth. The approximately 75 mm wide zone without HCl feed becomes narrower with increasing HCl feed. Their width is reduced by more than half.

Die 6 zeigt die geometral über ein Substrat gemessene Schichtdicke, welches sich bei der Abscheidung nicht gedreht hat. Als Folge einer Gasphasenverarmung fällt die Wachstumsrate mit zunehmenden Abstand vom Gaseinlassorgan ab. Bei allen vier Experimenten verläuft der Abfall der Wachstumsraten linear. Er kann somit durch eine Rotation des Substrathalters kompensiert werden. Lediglich die Kurve d, die zu dem Experiment mit der höchsten HCl-Einspeisung korrespondiert, zeigt eine wachstumsvermindernde Wirkung des HCl.The 6 shows the geometrically measured over a substrate layer thickness, which has not rotated during the deposition. As a result of gas phase depletion, the growth rate decreases with increasing distance from the gas inlet member. In all four experiments, the decline in growth rates is linear. It can thus be compensated by a rotation of the substrate holder. Only curve d, which corresponds to the experiment with the highest HCl feed, shows a growth-decreasing effect of the HCl.

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. Die Unteransprüche charakterisieren in ihrer fakultativ nebengeordneten Fassung eigenständige erfinderische Weiterbildung des Standes der Technik, insbesondere um auf Basis dieser Ansprüche Teilanmeldungen vorzunehmenAll disclosed features are essential to the invention. The disclosure of the associated / attached priority documents (copy of the prior application) is hereby also incorporated in full in the disclosure of the application, also for the purpose of including features of these documents in claims of the present application. The subclaims characterize in their optional sibling version independent inventive development of the prior art, in particular to make on the basis of these claims divisional applications

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Prozesskammerprocess chamber
22
Suszeptorsusceptor
33
Substrathaltersubstrate holder
44
Substratsubstratum
55
Ausnehmungrecess
66
ProzesskammerdeckeProcess chamber ceiling
77
GaseinlassorganGas inlet element
88th
HydrideinlasszoneHydrideinlasszone
99
Trenngaseinlasszone (MO)Separating gas inlet zone (MO)
1010
HalogenkomponenteneinlasszoneHalogen component inlet zone
1111
KühlflüssigkeitskanalCoolant channel
1212
Trennwandpartition wall
1313
Trennwandpartition wall
1414
obere Wandupper wall
1515
Wandungsabschnittwall section
1616
Auslasseinrichtungoutlet
1717
Vakuumpumpevacuum pump
1818
RF-HeizungRF heating
1919
HydridzuleitungHydridzuleitung
2020
MO-ZuleitungMO-supply
2121
HalogenkomponentenzuleitungHalogen components supply
2222
MFC-HydridMFC hydride
2323
MFC-MOMFC MO
2424
MFC-HalogenkomponenteMFC halogen component
2525
MFC-TrägergasMFC carrier gas
2626
Ventil-HydridValve hydride
2727
Ventil-MOValve MO
2828
Ventil-HalogenkomponenteValve halogen component
2929
Ventil-TrägergasValve carrier gas
30 30
Quelle-HydridSource hydride
3131
Quelle-MOSource-MO
3232
Quelle-HalogenkomponenteSource-halogen component
3333
Quelle-TrägergasSource carrier gas
3434
Gasmisch/-VersorgungseinrichtungGas mixing / -Versorgungseinrichtung
Ee
Einlasszoneinlet zone
VV
Vorlaufzoneleading zone
GG
Wachstumszonegrowth zone
AA
Auslasszoneoutlet zone
DD
DiffusionsgrenzschichtDiffusion boundary layer
MM
Mischzonemixing zone

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • US 7585769 B2 [0003] US 7585769 B2 [0003]
  • US 4961399 A [0004] US 4961399 A [0004]
  • DE 10247921 A1 [0004] DE 10247921 A1 [0004]
  • DE 102004009130 A1 [0005, 0008, 0027] DE 102004009130 A1 [0005, 0008, 0027]
  • US 2008/0050889 [0007] US 2008/0050889 [0007]

Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature

  • „High growth rate process in a SiC horizontal CVD reactor using HCl”, Microelectronic Engineering 83 (2006) 48–50 [0010] "High growth rate process in a SiC horizontal CVD reactor using HCl", Microelectronic Engineering 83 (2006) 48-50 [0010]
  • „Effect of HCl addition an gas-phase and surface reactions during homoepitaxial growth of SiC at low temperatures”, Journal of applied physics 104, 053517 (2008) [0011] "Effect of HCl addition to gas phase and surface reactions during homoepitaxial growth of SiC at low temperatures", Journal of applied physics 104, 053517 (2008) [0011]
  • „Prevention of In droplets formation by HCl addition during metal organic vapor phase epitaxy of InN”, Applied physics letters 90, 161126 (2007) [0012] "Prevention of In-droplet formation by HCl Addition During Metal Organic Vapor Phase Epitaxy of InN", Applied Physics Letters 90, 161126 (2007) [0012]

Claims (11)

Vorrichtung zum Abscheiden von II-VI- oder III-V-Halbleiterschichten auf einem oder mehreren Substraten (4), mit einem Reaktorgehäuse aufweisend eine im Reaktorgehäuse angeordnete Prozesskammer (1), einen in der Prozesskammer (1) angeordneten Suszeptor (2) zur Aufnahme des Substrates (4), eine Heizeinrichtung (18) zum Aufheizen des Suszeptors (2) auf eine Suszeptortemperatur (Ts), ein Gaseinlassorgan (7), das der Prozesskammer (1) zugeordnet ist, um ggf. zusammen mit jeweils in einem Trägergas Prozessgase in Form einer V- oder VI-Komponente, insbesondere eines Hydrids, einer metallorganischen II- oder III-Komponente und einer Halogenkomponente in die Prozesskammer (1) einzuleiten, und eine Gasauslasseinrichtung (16) zum Austritt von Reaktionsprodukten und ggf. des Trägergases aus der Prozesskammer (1), mit einer Gasmisch/-Versorgungseinrichtung (34) aufweisend eine Quelle (31) für die metallorganische Komponente, eine Quelle (30) für die V- oder VI-Komponente, insbesondere für das Hydrid, und eine Quelle (32) für die Halogenkomponente, wobei die Quellen (30, 31, 32) über Förderleitungen (19, 20, 21), die von einer Steuereinrichtung gesteuerte Ventile (26, 27, 28) und Massenflussregler (22, 23, 24) aufweisen, mit dem Gaseinlassorgan (7) verbunden sind, um die metallorganische Komponente, die V- oder VI-Komponente, insbesondere das Hydrid und die Halogenkomponente in voneinander getrennten Gasflüssen ggf. jeweils zusammen mit dem Trägergas in die aufgeheizte Prozesskammer (1) zu bringen, dadurch gekennzeichnet, dass das Gaseinlassorgan (7) mehrere voneinander getrennte Gaseinlasszonen (8, 9, 10) aufweist, wobei eine Halogenkomponenteneinlasszone (10), die mit der Halogenkomponentenquelle (32) verbunden ist, stromaufwärts unmittelbar vor einem beheizten Oberflächenabschnitt (15) der Prozesskammer angeordnet ist.Device for depositing II-VI or III-V semiconductor layers on one or more substrates ( 4 ), comprising a reactor housing having a process chamber arranged in the reactor housing ( 1 ), one in the process chamber ( 1 ) arranged susceptor ( 2 ) for receiving the substrate ( 4 ), a heating device ( 18 ) for heating the susceptor ( 2 ) to a susceptor temperature (T s ), a gas inlet member ( 7 ), the process chamber ( 1 ) is assigned, if appropriate, together with in each case in a carrier gas process gases in the form of a V or VI component, in particular a hydride, an organometallic II or III component and a halogen component in the process chamber ( 1 ), and a gas outlet ( 16 ) for the exit of reaction products and possibly the carrier gas from the process chamber ( 1 ), with a gas mixing / supply device ( 34 ) having a source ( 31 ) for the organometallic component, a source ( 30 ) for the V or VI component, in particular for the hydride, and a source ( 32 ) for the halogen component, the sources ( 30 . 31 . 32 ) via delivery lines ( 19 . 20 . 21 ), the valves controlled by a control device ( 26 . 27 . 28 ) and mass flow controllers ( 22 . 23 . 24 ), with the gas inlet member ( 7 ) are connected to the organometallic component, the V or VI component, in particular the hydride and the halogen component in separate gas flows optionally together with the carrier gas in the heated process chamber ( 1 ), characterized in that the gas inlet member ( 7 ) a plurality of separate gas inlet zones ( 8th . 9 . 10 ), wherein a halogen component inlet zone ( 10 ) with the halogen component source ( 32 ), upstream immediately upstream of a heated surface section ( 15 ) of the process chamber is arranged. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass der Suszeptor (2) sich in Horizontalrichtung erstreckt, die Prozesskammerwand (6) eine beabstandet und zum Suszeptor (2) parallel verlaufende Prozesskammerdecke ist und die Halogenkomponenteneinlasszone (10) die einem in der Vorlaufzone (V) liegenden Oberflächenabschnitt (15) des Suszeptors (2) am nächsten liegende Gaseinlasszone ist.Device according to claim 1 or in particular according thereto, characterized in that the susceptor ( 2 ) extends in the horizontal direction, the process chamber wall ( 6 ) one spaced and the susceptor ( 2 ) is parallel process chamber ceiling and the halogen component inlet zone ( 10 ) which are located in the flow zone (V) surface portion ( 15 ) of the susceptor ( 2 ) is the closest gas inlet zone. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass die Gaseinlasszonen (8, 9, 10) vertikal übereinander angeordnet sind, wobei die zu unterst liegende Halogenkomponenteneinlasszone (10) dem Suszeptor (2) am nächsten liegt, eine mit der Quelle (31) der metallorganischen Komponente leitungsverbundene MO-Einlasszone (9) oberhalb der Halogenkomponenteneinlasszone (10) liegt und eine mit der Quelle (30) der V- oder VI-Komponente verbundene V-Einlasszone (8) der Prozesskammerdecke (6) am nächsten liegt.Device according to one of the preceding claims or in particular according thereto, characterized in that the gas inlet zones ( 8th . 9 . 10 ) are arranged vertically one above the other, wherein the lowermost halogen component inlet zone ( 10 ) the susceptor ( 2 ), one with the source ( 31 ) of the organometallic component of the line-connected MO inlet zone ( 9 ) above the halogen component inlet zone ( 10 ) and one with the source ( 30 ) of the V or VI component connected V inlet zone ( 8th ) of the process chamber ceiling ( 6 ) is closest. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass das Gaseinlassorgan (7) eine Kühleinrichtung (11) aufweist, mit der es auf eine Einlasstemperatur kühlbar ist, die unter der Zerlegungstemperatur der Prozessgase liegt.Device according to one or more of the preceding claims or in particular according thereto, characterized in that the gas inlet member ( 7 ) a cooling device ( 11 ), with which it is coolable to an inlet temperature that is below the decomposition temperature of the process gases. Verfahren zum Abscheiden von II-VI- oder III-V-Schichten auf einem oder mehreren Substraten (4) insbesondere in einer Vorrichtung gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei Prozessgase in Form einer metallorganischen II- oder III-Komponente, einer V- oder VI-Komponente, insbesondere eines Hydrids und einer Halogenkomponente in einer Gasmisch/-Versorgungseinrichtung (34) bereitgestellt werden, das mindestens eine Substrat (4) auf einen Suszeptor (2) in einer Prozesskammer (1) aufgebracht wird, der Suszeptor (2) und zumindest eine Prozesskammerwand (6) auf eine Suszeptortemperatur (Ts) bzw. Wandtemperatur (Tc) aufgeheizt werden, die Prozessgase ggf. zusammen mit einem Trägergas in voneinander getrennten Gasflüssen mittels eines Gaseinlassorganes (9) in die Prozesskammer (1) eingebracht werden, wo die metallorganische Komponente und die V- oder VI-Komponente, insbesondere das Hydrid pyrolytisch an der Substratoberfläche miteinander reagieren, so dass auf dem Substrat (4) eine Schicht abgeschieden wird, und das Halogenkomponente eine parasitäre Partikelbildung in der Gasphase vermindert bzw. unterdrückt und Reaktionsprodukte ggf. zusammen mit dem Trägergas durch eine Gasauslasseinrichtung (16) die Prozesskammer verlassen, dadurch gekennzeichnet, dass die Prozessgase durch zumindest zwei räumliche voneinander getrennten Gaseinlasszonen (8, 9, 10) in die Prozesskammer eingeleitet werden, von denen eine eine Halogenkomponenteneinlasszone (10) ist, durch die stromaufwärts unmittelbar vor einem beheizten Oberflächenabschnitt (15) der Prozesskammer (1) die Halogenkomponente in die Prozesskammer (1) eingeleitet wird.Method for depositing II-VI or III-V layers on one or more substrates ( 4 in particular in a device according to one of the preceding claims, wherein process gases in the form of an organometallic II or III component, a V or VI component, in particular a hydride and a halogen component in a gas mixing / supply device ( 34 ) comprising at least one substrate ( 4 ) to a susceptor ( 2 ) in a process chamber ( 1 ), the susceptor ( 2 ) and at least one process chamber wall ( 6 ) are heated to a susceptor temperature (T s ) or wall temperature (T c ), the process gases optionally together with a carrier gas in separate gas flows by means of a gas inlet member ( 9 ) into the process chamber ( 1 ) are introduced, where the organometallic component and the V or VI component, in particular the hydride, react pyrolytically with one another on the substrate surface, so that on the substrate ( 4 ) a layer is deposited, and the halogen component reduces or suppresses parasitic particle formation in the gas phase, and reaction products optionally together with the carrier gas through a gas outlet device ( 16 ) Leave the process chamber, characterized in that the process gases through at least two spatially separate gas inlet zones ( 8th . 9 . 10 ) are introduced into the process chamber, one of which is a halogen component inlet zone ( 10 ), through which immediately upstream of a heated surface section ( 15 ) of the process chamber ( 1 ) the halogen component in the process chamber ( 1 ) is initiated. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6 oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren wird bei solchen Prozessparameter, also solchen Partialgasdrucken der V- oder VI-Komponente und der II- oder III-Komponente, solcher Suszeptortemperatur (Ts), solchem Totalgasfluss und solchem Totaldruck durchgeführt, bei denen ohne Einspeisung einer Halogenkomponente parasitäres Wachstum auf dem beheizten Oberflächenabschnitt (15) der Vorlaufzone (V) der Prozesskammer (1) stromaufwärts des Substrates (4) stattfindet und durch die Einspeisung der Halogenkomponente das parasitärere Wachstum vermindert oder unterdrückt wird.The method of claim 5 or 6 or in particular according thereto, characterized in that the method is at such process parameters, ie such Partialgasdrucken the V or VI component and the II or III component, such Suszeptortemperatur (T s ), such total gas flow and Such total pressure carried out in which without feeding a halogen component parasitic growth on the heated surface portion ( 15 ) of the flow zone (V) of the process chamber ( 1 ) upstream of the substrate ( 4 ) takes place and by the supply of the halogen component, the parasitic growth is reduced or suppressed. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 5 oder 6 oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass die Halogenkomponente, welches vorzugsweise Wasserstoffchlorid ist, unmittelbar oberhalb des sich in Horizontalrichtung erstreckendes Suszeptors (2) in die Prozesskammer (1) eingeleitet wird. Method according to one or more of claims 5 or 6 or in particular according thereto, characterized in that the halogen component, which is preferably hydrogen chloride, immediately above the horizontally extending susceptor ( 2 ) into the process chamber ( 1 ) is initiated. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 5 bis 7 oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass die das parasitäre Wachstum vermindernde oder unterdrückende Wirkung der Halogenkomponente im Wesentlichen auf eine stromaufwärts der Wachstumszone (G), in welcher das Substrat (4) angeordnet ist, liegenden Vorlaufzonen (V) beschränkt ist.Method according to one or more of claims 5 to 7 or in particular according thereto, characterized in that the parasitic growth reducing or suppressing effect of the halogen component substantially to an upstream of the growth zone (G), in which the substrate ( 4 ), lying flow zones (V) is limited. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 5 bis 8 oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass die Halogenkomponente derart räumlich getrennt vom Hydrid in die Prozesskammer (1) eingeleitet wird, dass die Halogenkomponente erst in einem Strömungsabschnitt in Kontakt mit dem Hydrid tritt, in dem die Wachstumsrate bzw. die Zerlegungsrate der metallorganischen Komponente ihr Maximum besitzt.Method according to one or more of claims 5 to 8 or in particular according thereto, characterized in that the halogen component in such a spatially separated from the hydride in the process chamber ( 1 ) is introduced, that the halogen component only in a flow section in contact with the hydride, in which the growth rate or the decomposition rate of the organometallic component has its maximum. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 5 bis 9 oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren bei solchen Prozessparameter, also solchen Partialgasdrucken der V- oder VI-Komponente und der II- oder III-Komponente, solcher Suszeptortemperatur (Ts), solchem Totalgasfluss und solchem Totaldruck durchgeführt wird, bei denen ohne Einspeisung einer Halogenkomponente parasitäres Wachstum auf dem beheizten Oberflächenabschnitt (15) der Vorlaufzone (V) der Prozesskammer (1) stromaufwärts des Substrates (4) stattfindet.Method according to one or more of claims 5 to 9 or in particular according thereto, characterized in that the method in such process parameters, ie such partial gas pressures of the V or VI component and the II or III component, such Susceptor temperature (T s ), Such total gas flow and such total pressure is carried out, in which without feeding a halogen component parasitic growth on the heated surface portion ( 15 ) of the flow zone (V) of the process chamber ( 1 ) upstream of the substrate ( 4 ) takes place. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 5 bis 10 oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis des Molfluss der Halogenkomponente in die Prozesskammer zum Molfluss der II- oder III Komponente in die Prozesskammer bis zu 1:2, bis zu 7:10, bis zu 1:1 oder bis zu 2:1 beträgt.Method according to one or more of claims 5 to 10 or in particular according thereto, characterized in that the ratio of the molar flow of the halogen component in the process chamber to the molar flow of the II or III component in the process chamber up to 1: 2, up to 7:10, up to 1: 1 or up to 2: 1.
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