[go: up one dir, main page]

DE102023100077A1 - Device and method for treating substrates - Google Patents

Device and method for treating substrates Download PDF

Info

Publication number
DE102023100077A1
DE102023100077A1 DE102023100077.2A DE102023100077A DE102023100077A1 DE 102023100077 A1 DE102023100077 A1 DE 102023100077A1 DE 102023100077 A DE102023100077 A DE 102023100077A DE 102023100077 A1 DE102023100077 A1 DE 102023100077A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
gas
compensating
susceptor
flow
gas flow
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE102023100077.2A
Other languages
German (de)
Inventor
Ilio Miccoli
Peter Sebald Lauffer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Aixtron SE
Original Assignee
Aixtron SE
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Aixtron SE filed Critical Aixtron SE
Priority to DE102023100077.2A priority Critical patent/DE102023100077A1/en
Priority to CN202380090931.2A priority patent/CN120476225A/en
Priority to EP23828415.2A priority patent/EP4646499A1/en
Priority to KR1020257024768A priority patent/KR20250133691A/en
Priority to PCT/EP2023/087313 priority patent/WO2024146826A1/en
Priority to TW112151196A priority patent/TW202444956A/en
Publication of DE102023100077A1 publication Critical patent/DE102023100077A1/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/4412Details relating to the exhausts, e.g. pumps, filters, scrubbers, particle traps
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/455Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for introducing gases into reaction chamber or for modifying gas flows in reaction chamber
    • C23C16/45502Flow conditions in reaction chamber
    • C23C16/45508Radial flow
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/458Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for supporting substrates in the reaction chamber
    • C23C16/4582Rigid and flat substrates, e.g. plates or discs
    • C23C16/4583Rigid and flat substrates, e.g. plates or discs the substrate being supported substantially horizontally
    • C23C16/4584Rigid and flat substrates, e.g. plates or discs the substrate being supported substantially horizontally the substrate being rotated
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/458Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for supporting substrates in the reaction chamber
    • C23C16/4582Rigid and flat substrates, e.g. plates or discs
    • C23C16/4583Rigid and flat substrates, e.g. plates or discs the substrate being supported substantially horizontally
    • C23C16/4585Devices at or outside the perimeter of the substrate support, e.g. clamping rings, shrouds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/458Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for supporting substrates in the reaction chamber
    • C23C16/4582Rigid and flat substrates, e.g. plates or discs
    • C23C16/4583Rigid and flat substrates, e.g. plates or discs the substrate being supported substantially horizontally
    • C23C16/4586Elements in the interior of the support, e.g. electrodes, heating or cooling devices
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/46Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for heating the substrate
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/46Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for heating the substrate
    • C23C16/463Cooling of the substrate
    • C23C16/466Cooling of the substrate using thermal contact gas
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/52Controlling or regulating the coating process
    • H10P72/0402
    • H10P72/0432
    • H10P72/7618
    • H10P72/7621

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Chemical Vapour Deposition (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Behandeln einer Mehrzahl von Substraten (32), wobei die Substrate (32) auf Lagerplätzen (7) eines in einer Gehäusehöhlung eines Reaktorgehäuses (1) angeordneten Suszeptors (5) angeordnet sind, wobei aus ein oder mehreren Gasaustrittsöffnungen (6') eines Gaseinlassorgans (6) ein Prozessgas-Fluss (S1) eines Prozessgases in die Gehäusehöhlung derart eingespeist wird, dass das Prozessgas gleichmäßig über die Lagerplätze (7) bis zu einem bezogen auf den Prozessgas-Fluss stromabwärts der Lagerplätze (7) angeordneten Gasauslassorgan (9) strömt, mit dem das Prozessgas aus der Gehäusehöhlung herausgeführt wird, wobei durch mindestens eine in die Gehäusehöhlung mündende Steuergas-Einlassöffnung (10) ein örtlich begrenzter Steuergas-Fluss (S2) eines Steuergases in die Gehäusehöhlung eingespeist wird. Um den örtlich begrenzten Einfluss des Steuergas-Flusses (S2) auf das Strömungsprofil zu kompensieren, ist stromabwärts der Steuergas-Einlassöffnung (10) und stromabwärts des Lagerplatzes (7) eine Ausgleichs-Ein- oder -Auslassöffnung (23) vorgesehen, durch die ein örtlich begrenzter Ausgleichsgas-Fluss (S3) eines Ausgleichsgases fliesst.

Figure DE102023100077A1_0000
The invention relates to a device and a method for treating a plurality of substrates (32), wherein the substrates (32) are arranged on storage locations (7) of a susceptor (5) arranged in a housing cavity of a reactor housing (1), wherein a process gas flow (S1) of a process gas is fed into the housing cavity from one or more gas outlet openings (6') of a gas inlet element (6) in such a way that the process gas flows evenly over the storage locations (7) to a gas outlet element (9) arranged downstream of the storage locations (7) in relation to the process gas flow, with which the process gas is guided out of the housing cavity, wherein a locally limited control gas flow (S2) of a control gas is fed into the housing cavity through at least one control gas inlet opening (10) opening into the housing cavity. In order to compensate for the locally limited influence of the control gas flow (S2) on the flow profile, a compensating inlet or outlet opening (23) is provided downstream of the control gas inlet opening (10) and downstream of the storage location (7), through which a locally limited compensating gas flow (S3) of a compensating gas flows.
Figure DE102023100077A1_0000

Description

Gebiet der TechnikField of technology

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Behandeln einer Mehrzahl von Substraten, die auf Lagerplätzen eines in einer Gehäusehöhlung eines Reaktorgehäuses angeordneten Suszeptors angeordnet sind. Aus Gasaustrittsöffnungen eines Gaseinlassorgans wird ein Prozessgas-Fluss eines Prozessgases in die Gehäusehöhlung eingespeist. Dies erfolgt derartig, dass das Prozessgas im Wesentlichen gleichmäßig über die Lagerplätze bis zu einem bezogen auf den Prozessgas-Fluss stromabwärts der Lagerplätze angeordneten Gasauslassorgan strömt. Mit dem Gasauslassorgan wird das Prozessgas aus der Gehäusehöhlung herausgeführt. In die Gehäusehöhlung mündet zumindest eine Steuergas-Einlassöffnung, mit der ein örtlich begrenzter Steuergas-Fluss eines Steuergases in die Gehäusehöhlung eingespeist wird.The invention relates to a method for treating a plurality of substrates that are arranged on storage locations of a susceptor arranged in a housing cavity of a reactor housing. A process gas flow of a process gas is fed into the housing cavity from gas outlet openings of a gas inlet element. This is done in such a way that the process gas flows essentially evenly over the storage locations to a gas outlet element arranged downstream of the storage locations in relation to the process gas flow. The process gas is guided out of the housing cavity by the gas outlet element. At least one control gas inlet opening opens into the housing cavity, with which a locally limited control gas flow of a control gas is fed into the housing cavity.

Die Erfindung betrifft darüber hinaus eine Vorrichtung mit einem in einer Gehäusehöhlung eines Reaktorgehäuses angeordneten Suszeptors zur Durchführung des Verfahrens.The invention further relates to a device with a susceptor arranged in a housing cavity of a reactor housing for carrying out the method.

Die Erfindung betrifft darüber hinaus ein Verfahren zum Behandeln einer Mehrzahl von Substraten, die auf einem Suszeptor angeordnet sind, wobei der Suszeptor in einer Gehäusehöhlung eines Reaktorgehäuses angeordnet ist und um eine Drehachse drehangetrieben wird. Auf dem Suszeptor sind in einer gleichmäßigen Umfangsverteilung um die Drehachse Lagerplätze angeordnet, auf denen jeweils zumindest ein Substrat angeordnet ist. Durch ein im Zentrum der Gehäusehöhlung angeordnetes Gaseinlassorgan wird ein Prozessgas in die Gehäusehöhlung derart eingespeist, dass es über die Lagerplätze des Suszeptors hin zu einem Rand des Suszeptors strömt. Mittels eines den Suszeptor umgebenden Gasauslassorgans wird das Prozessgas aus der Gehäusehöhlung herausgeführt. Das über die die Lagerplätze aufweisende Seite des Suszeptor strömende Prozessgas bildet ein laterales Strömungsprofil aus. Durch eine Ausgleichsgas-Ein- oder -Auslassöffnung wird örtlich begrenzt ein Ausgleichsgas in die Gehäusehöhlung eingespeist oder aus der Gehäusehöhlung abgepumpt.The invention further relates to a method for treating a plurality of substrates arranged on a susceptor, wherein the susceptor is arranged in a housing cavity of a reactor housing and is driven to rotate about an axis of rotation. Storage locations are arranged on the susceptor in a uniform circumferential distribution around the axis of rotation, on each of which at least one substrate is arranged. A process gas is fed into the housing cavity through a gas inlet element arranged in the center of the housing cavity in such a way that it flows over the storage locations of the susceptor to an edge of the susceptor. The process gas is led out of the housing cavity by means of a gas outlet element surrounding the susceptor. The process gas flowing over the side of the susceptor having the storage locations forms a lateral flow profile. A compensating gas is locally fed into the housing cavity or pumped out of the housing cavity through a compensating gas inlet or outlet opening.

Die Erfindung betrifft darüber hinaus eine Vorrichtung mit einem in einer Gehäusehöhlung eines Reaktorgehäuses angeordneten Suszeptor zur Durchführung dieses Verfahrens.The invention further relates to a device with a susceptor arranged in a housing cavity of a reactor housing for carrying out this method.

Stand der TechnikState of the art

Die DE 10 2019 104 433 A1 beschreibt eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Abscheiden von Schichten auf Substraten der gattungsgemäßen Art. Ein unterhalb einer Prozesskammer angeordneter Suszeptor wird von unten her mit einer Temperiereinrichtung temperiert. Die Temperiereinrichtung ist dort eine RF-Spule, die eine Höhlung aufweist, durch die ein Kühlmittel fließt. Zwischen der Temperiereinrichtung und der von der Prozesskammer wegweisenden Seite des Suszeptors kann ein Steuergas-Fluss eingespeist werden. Dort bildet der Steuergas-Fluss einen Temperiergas-Fluss, mit dem ein Wärmefluss vom Suszeptor zur gekühlten RF-Spule einstellbar ist, um lokal die Temperatur an einem Lagerplatz eines Substrates zu beeinflussen.The EN 10 2019 104 433 A1 describes a device and a method for depositing layers on substrates of the generic type. A susceptor arranged below a process chamber is tempered from below with a tempering device. The tempering device is an RF coil that has a cavity through which a coolant flows. A control gas flow can be fed in between the tempering device and the side of the susceptor facing away from the process chamber. There, the control gas flow forms a tempering gas flow with which a heat flow from the susceptor to the cooled RF coil can be adjusted in order to locally influence the temperature at a storage location of a substrate.

Die DE 10 2018 124 957 A1 beschreibt eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Abscheiden von Schichten auf Substraten, wobei die Lagerplätze von Substrathaltern ausgebildet sind, die auf einem Gaspolster gelagert sind, wobei das Gaspolster von einem Steuergas erzeugt wird. Durch eine Änderung des Steuergas-Flusses kann die Höhe des Gaspolsters beeinflusst werden. Stromaufwärts des Substrathalters wird ein Ausgleichsgas eingespeist, wobei die Summe von Ausgleichsgas-Fluss und Steuergas-Fluss konstantgehalten wird.The EN 10 2018 124 957 A1 describes a device and a method for depositing layers on substrates, wherein the storage locations are formed by substrate holders that are supported on a gas cushion, wherein the gas cushion is generated by a control gas. The height of the gas cushion can be influenced by changing the control gas flow. A compensating gas is fed in upstream of the substrate holder, wherein the sum of the compensating gas flow and the control gas flow is kept constant.

Die US 6,531,069 B1 beschreibt einen CVD-Reaktor mit einem sich über die gesamte laterale Fläche einer Prozesskammer erstreckenden Gaseinlassorgan in Form eines Showerheads. Der unterhalb des Showerheads angeordnete Suszeptor wird von einem Gaseinlassorgan umgeben, dass nur über einen Teilumfang Gasauslassöffnungen aufweist. Die Gasauslassöffnungen sind einem rotierenden Gasauslassring zugeordnet.The US6,531,069 B1 describes a CVD reactor with a gas inlet element in the form of a showerhead that extends over the entire lateral surface of a process chamber. The susceptor arranged below the showerhead is surrounded by a gas inlet element that has gas outlet openings only over a partial circumference. The gas outlet openings are assigned to a rotating gas outlet ring.

Die US 8,152,925 B2 beschreibt einen CVD-Reaktor mit einem als Showerhead ausgebildeten Gaseinlassorgan und einer darunter angeordneten Lagerfläche für ein Substrat. Das Substrat wird von einem Gasauslassring umgeben, der eine Vielzahl von Gasauslassöffnungen aufweist. Der Gasauslassring besitzt darüber hinaus eine Vielzahl von Gasaustrittsöffnungen, aus denen ein Ausgleichsgas in die Gehäusehöhlung des CVD-Reaktors einspeisbar ist.The US8,152,925 B2 describes a CVD reactor with a gas inlet element designed as a showerhead and a storage area for a substrate arranged underneath. The substrate is surrounded by a gas outlet ring which has a large number of gas outlet openings. The gas outlet ring also has a large number of gas outlet openings from which a compensating gas can be fed into the housing cavity of the CVD reactor.

Die DE 10 2020 107 517 A1 beschreibt eine Vorrichtung zum thermischen Behandeln von Substraten bei einem um eine Drehachse drehangetriebenen Suszeptor, wobei im Suszeptor Gaszuleitungen angeordnet sind, die auf der zur Heizeinrichtung weisenden Unterseite aus dem Suszeptor heraustreten. Jedem der Substrate ist eine auf der Unterseite angeordnete Austrittsöffnung örtlich zugeordnet.The EN 10 2020 107 517 A1 describes a device for thermally treating substrates in a susceptor that is driven in rotation about a rotation axis, wherein gas supply lines are arranged in the susceptor that exit from the underside of the susceptor facing the heating device. Each of the substrates is locally assigned an outlet opening arranged on the underside.

Bei einem eingangs beschriebenen Verfahren kann der Prozessgas-Fluss je nach Art des in der Prozesskammer durchgeführten Verfahrens stark variieren. Beispielsweise werden beim Abscheiden von III-V-Halbleiterschichten und insbesondere beim Abscheiden von Indium und/oder Phosphor enthaltenden Schichten oder von Gallium und/oder Arsen enthaltenden Schichten kann es erforderlich sein, sehr geringe Prozessgas-Flüsse zu verwenden, sodass das Prozessgas mit einer relativ geringen Strömungsgeschwindigkeit über die zur Prozesskammer weisende Seite des Suszeptors strömt. Wenn bei einem derartigen Verfahren zusätzlich ein Temperiergas-Fluss entlang der gegenüberliegenden Seite des Suszeptors strömt und dieser Temperiergas-Fluss in den Prozessgas-Fluss mündet, kann das Strömungsprofil, also die lokalen Flussrichtungen des Prozessgases oder dessen Druck am Rand des Suszeptors, derart beeinflusst werden, dass sich diese Beeinflussung eines Prozessparameters auf die Qualität oder die Schichtdicke der abgeschiedenen Schicht auswirkt.In a process as described above, the process gas flow can vary greatly depending on the type of process carried out in the process chamber. For example, in When depositing III-V semiconductor layers and in particular when depositing layers containing indium and/or phosphorus or layers containing gallium and/or arsenic, it may be necessary to use very low process gas flows so that the process gas flows at a relatively low flow rate over the side of the susceptor facing the process chamber. If, in such a process, a tempering gas flow also flows along the opposite side of the susceptor and this tempering gas flow flows into the process gas flow, the flow profile, i.e. the local flow directions of the process gas or its pressure at the edge of the susceptor, can be influenced in such a way that this influence on a process parameter affects the quality or the layer thickness of the deposited layer.

Das Strömungsprofil des Prozessgas-Flusses durch die Prozesskammer wird aber auch durch andere Umstände beeinflusst, beispielsweise durch eine nicht exakt zentrale Anordnung eines Gaseinlassorgans oder durch eine leichte Verkippung des um eine Drehachse drehangetriebenen Suszeptors oder durch eine nicht homogene Sogwirkung eines Gasauslassorgans, das mit einer Vakuumpumpe verbunden ist, um innerhalb der Gehäusehöhlung des CVD-Reaktors einen Unterdruck einzustellen.However, the flow profile of the process gas flow through the process chamber is also influenced by other circumstances, for example by a non-exactly central arrangement of a gas inlet element or by a slight tilting of the susceptor which is driven to rotate about a rotation axis or by a non-homogeneous suction effect of a gas outlet element which is connected to a vacuum pump in order to set a negative pressure within the housing cavity of the CVD reactor.

Zusammenfassung der ErfindungSummary of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Mittel anzugeben, mit denen das Strömungsprofil zumindest im Bereich des Randes des Suszeptors beeinflussbar ist.The invention is based on the object of specifying means by which the flow profile can be influenced at least in the region of the edge of the susceptor.

Gelöst wird die Aufgabe durch die in den Ansprüchen angegebene Erfindung, wobei die Unteransprüche nicht nur vorteilhafte Weiterbildungen der in den nebengeordneten Ansprüchen angegebenen Erfindung darstellen, sondern auch eigenständige Lösungen der Aufgabe sind.The problem is solved by the invention specified in the claims, wherein the subclaims not only represent advantageous developments of the invention specified in the independent claims, but are also independent solutions to the problem.

Zunächst und im Wesentlichen wird vorgeschlagen, stromabwärts des Suszeptors eine Ausgleichsgas-Ein- oder -Auslassöffnung anzuordnen, um durch diese Öffnung einen örtlich begrenzten Ausgleichsgas-Fluss entweder in die Gehäusehöhlung einzuspeisen oder aus der Gehäusehöhlung abzupumpen. Mit diesem Ausgleichsgas-Fluss kann ein zusätzlicher Gasstrom in die Gehäusehöhlung eingespeist werden oder daraus abgepumpt werden, der das Strömungsprofil des Prozessgas-Flusses über den Suszeptor zumindest an dessen Rand beeinflusst. Mit dem Ausgleichsgas-Fluss kann örtlich begrenzt der für die Ausbildung des Strömungsprofils mitverantwortliche lokale Totaldruck innerhalb der Gehäusehöhlung beeinflusst werden. Mit dem Ausgleichsgas-Fluss kann aber auch ein zusätzlicher Impuls in den Gasfluss eingebracht werden, der örtlich begrenzte dynamische Beeinflussung des Strömungsprofils bewirkt. Mit diesem Ausgleichsgas-Fluss kann eine örtlich begrenzte Wirkung eines Steuergas-Flusses, die beispielsweise auf eine Wirkstelle begrenzt ist, derart kompensiert werden, dass beispielsweise die Summe des örtlich begrenzten Steuergas-Flusses und des diesem örtlich zugeordneten Ausgleichsgas-Flusses auf einem konstanten Wert gehalten wird. Mit dem Ausgleichsgas-Fluss kann aber auch eine auf andere Ursachen zurückzuführende Inhomogenität des Strömungsprofils vermindert werden, indem lokal begrenzt ein Ausgleichsgas-Fluss eingespeist wird.First and foremost, it is proposed to arrange a compensating gas inlet or outlet opening downstream of the susceptor in order to either feed a locally limited compensating gas flow into the housing cavity or to pump it out of the housing cavity through this opening. With this compensating gas flow, an additional gas flow can be fed into the housing cavity or pumped out of it, which influences the flow profile of the process gas flow over the susceptor at least at its edge. With the compensating gas flow, the local total pressure within the housing cavity, which is partly responsible for the formation of the flow profile, can be influenced locally. With the compensating gas flow, however, an additional impulse can also be introduced into the gas flow, which causes a locally limited dynamic influence on the flow profile. With this balancing gas flow, a locally limited effect of a control gas flow, which is limited to one point of action, for example, can be compensated in such a way that, for example, the sum of the locally limited control gas flow and the balancing gas flow locally assigned to it is kept at a constant value. However, the balancing gas flow can also be used to reduce inhomogeneity in the flow profile that is due to other causes by feeding in a locally limited balancing gas flow.

Der Steuergasfluss kann eine Mischung aus mehreren Gasen, insbesondere von zwei Gasen sein. Die Gase können eine unterschiedliche Viskosität der Wärmeleitfähigkeit aufweisen. Beispielsweise können die beiden Gase Wasserstoff und Stickstoff sein. Jedes der mehreren Gase kann mit einem ihm zugeordneten Massenflusscontroller kontrolliert in die Gaszuleitung eingespeist werden, sodass ein Ausgleichsgas mit einer definierten Viskosität der Wärmeleitfähigkeit in einer Wirkstelle wirken kann. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn der Steuergasfluss sich ebenfalls aus Gasen mit unterschiedlichen Viskositäten der Wärmeleitfähigkeiten, beispielsweise aus einer Mischung von Wasserstoff und Stickstoff zusammensetzen kann. Dem Ausgleichsgasfluss kann darüber hinaus gezielt eine Richtung gegeben werden, wobei diese Richtung eine Richtung auf das Gasauslassorgan, eine Richtung auf die Prozesskammer beziehungsweise Prozesskammerdecke oder eine Richtung in Umfangsrichtung des Suszeptors sein kann. Es ist ferner möglich, die Ausgleichsgasein- oder -auslassöffnung ortsfest am Gehäuse vorzusehen. Es kann auch vorgesehen sein, dass die Ausgleichsgasein- oder -auslassöffnung dem Suszeptor zugeordnet ist. Bei einem sich drehenden Suszeptor dreht sich die Ausgleichsgasein- oder -auslassöffnung mit. Sie bleibt ortsfest einem der Substrate zugeordnet. Es kann vorgesehen sein, dass jedem der Substrate eine Ausgleichsgasein- oder -auslassöffnung zugeordnet ist. Diese Ausgleichsgasein- oder -auslassöffnung kann der nach oben weisenden Oberseite des Suszeptors zugeordnet sein. Die Öffnung kann aber auch radial am nach außen weisenden Schmalrand des Suszeptors angeordnet sein. Es ist ebenfalls möglich, die Öffnung auf der Unterseite anzuordnen. Bevorzugt ist die Ausgleichsgasein- oder -auslassöffnung dem Rand des Suszeptors benachbart. Auch hier kann vorgesehen sein, dass die Öffnung dem Ausgleichsgasstrom eine Richtung verleiht.The control gas flow can be a mixture of several gases, in particular of two gases. The gases can have a different viscosity of thermal conductivity. For example, the two gases can be hydrogen and nitrogen. Each of the several gases can be fed into the gas supply line in a controlled manner using a mass flow controller assigned to it, so that a compensating gas with a defined viscosity of thermal conductivity can act in an effective location. This is particularly advantageous if the control gas flow can also be composed of gases with different viscosities of thermal conductivity, for example a mixture of hydrogen and nitrogen. The compensating gas flow can also be given a specific direction, whereby this direction can be a direction towards the gas outlet element, a direction towards the process chamber or process chamber ceiling or a direction in the circumferential direction of the susceptor. It is also possible to provide the compensating gas inlet or outlet opening in a fixed location on the housing. It can also be provided that the compensating gas inlet or outlet opening is assigned to the susceptor. In a rotating susceptor, the compensating gas inlet or outlet opening rotates with it. It remains stationary and assigned to one of the substrates. It can be provided that each of the substrates is assigned a compensating gas inlet or outlet opening. This compensating gas inlet or outlet opening can be assigned to the top of the susceptor that faces upwards. However, the opening can also be arranged radially on the narrow edge of the susceptor that faces outwards. It is also possible to arrange the opening on the underside. The compensating gas inlet or outlet opening is preferably adjacent to the edge of the susceptor. Here, too, it can be provided that the opening gives the compensating gas flow a direction.

In einer ersten Variante der Erfindung wird ein Verfahren vorgeschlagen, bei dem eine Mehrzahl von Substraten auf Lagerplätzen eines in einer Gehäusehöhlung eines Reaktorgehäuses angeordneten Suszeptors liegen. Auf einem der Lagerplätze kann ein Substrat liegen. Es können aber auch mehrere Substrate auf einem der Lagerplätze liegen. Die Lagerplätze können von Substrathaltern ausgebildet sein, die von einem Gaspolster getragen werden, mit dem die Substrathalter drehangetrieben werden. Der Suszeptor besitzt einen stromaufwärtigen Bereich, in dem ein Gaseinlassorgan angeordnet ist. Das Gaseinlassorgan besitzt ein oder mehrere Gasaustrittsöffnungen, durch die ein Prozessgas-Fluss in eine sich oberhalb des Suszeptors erstreckende Prozesskammer eingespeist wird. Der Suszeptor besitzt einen stromabwärtigen Bereich, der an ein Gasauslassorgan angrenzt, durch welches das Prozessgas oder sich beim Behandeln der Substrate bildende Reaktionsprodukte aus der Gehäusehöhlung herausgeführt werden. Dies kann mittels einer Vakuumpumpe erfolgen, die über eine Saugleitung an das Gasauslassorgan angeschlossen ist. Die Gasaustrittsöffnungen sind derart angeordnet, dass sich ein möglichst gleichmäßiger Prozessgas-Fluss über die in Strömungsrichtung des Prozessgases zwischen Gaseinlassorgan und Gasauslassorgan angeordneten Substrate ausbildet. Bei einer rotationssymetrischen Anordnung um ein zentrales Gaseinlassorgan soll sich möglichst ein rotationssymmetrisches Strömungsprofil ausbilden. Es kann vorgesehen sein, dass in die Gehäusehöhlung ein Steuergas eingespeist wird. Dies erfolgt durch eine in die Gehäusehöhlung mündende Steuergas-Einlassöffnung. Es kann eine einzige Steuergas-Einlassöffnung vorgesehen sein. Es können aber auch mehrere Steuergas-Einlassöffnungen vorgesehen sein. Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung sind ein oder mehrere Steuergas-Einlassöffnungen entlang des Randes des Suszeptors angeordnet. Mit dem Steuergas kann ein Wärmefluss von einer Temperiereinrichtung zum Suszeptor oder vom Suszeptor zur Temperiereinrichtung beeinflusst werden. Dies kann insbesondere dadurch erfolgen, dass das Steuergas ein Temperiergas ist, das zwischen Temperiereinrichtung und Suszeptor strömt. Dies erfolgt bevorzugt lokal begrenzt. Das Steuergas kann eine Mischung aus einem eine hohe Wärmeleitfähigkeit und einem eine geringe Wärmeleitfähigkeit aufweisenden Gases sein, sodass durch die Zusammensetzung des Steuergases der Wärmefluss zwischen Temperiereinrichtung und Suszeptor beeinflusst werden kann. Die Temperiereinrichtung kann eine RF-Heizung sein, mit der innerhalb des Suszeptors Wirbelströme erzeugt werden, um den Suszeptor zu beheizen. Die RF-Heizung kann von einem spiralförmig unterhalb des Suszeptors verlaufenden Rohr ausgebildet sein, durch das eine Kühlflüssigkeit fließt, sodass die Temperiereinrichtung auch eine Kühlfunktion ausüben kann, wobei der Wärmefluss vom Suszeptor zum Rohr durch das Temperiergas beeinflusst werden kann. Auch der Massenfluss des Temperiergases kann verändert werden. Das Temperiergas tritt durch die Steuergas-Einlassöffnung insbesondere im Bereich des Randes des Suszeptors in die Gehäusehöhlung und kann dort sich mit dem Prozessgas-Fluss mischen. Die lokale Beeinflussung des Strömungsprofils durch die Einspeisung des Steuergases in den Prozessgas-Fluss wird erfindungsgemäß durch den Ausgleichsgas-Fluss kompensiert.In a first variant of the invention, a method is proposed in which a plurality of substrates are stored in storage locations of a storage device arranged in a housing cavity of a reactor housing. Susceptor. A substrate can lie on one of the storage locations. However, several substrates can also lie on one of the storage locations. The storage locations can be formed by substrate holders that are supported by a gas cushion that is used to rotate the substrate holders. The susceptor has an upstream region in which a gas inlet element is arranged. The gas inlet element has one or more gas outlet openings through which a process gas flow is fed into a process chamber extending above the susceptor. The susceptor has a downstream region that borders on a gas outlet element through which the process gas or reaction products that form during treatment of the substrates are led out of the housing cavity. This can be done by means of a vacuum pump that is connected to the gas outlet element via a suction line. The gas outlet openings are arranged in such a way that the process gas flow is as uniform as possible over the substrates arranged in the flow direction of the process gas between the gas inlet element and the gas outlet element. In a rotationally symmetrical arrangement around a central gas inlet element, a rotationally symmetrical flow profile should be formed as far as possible. It can be provided that a control gas is fed into the housing cavity. This takes place through a control gas inlet opening that opens into the housing cavity. A single control gas inlet opening can be provided. However, several control gas inlet openings can also be provided. According to a preferred embodiment of the invention, one or more control gas inlet openings are arranged along the edge of the susceptor. The control gas can be used to influence a heat flow from a temperature control device to the susceptor or from the susceptor to the temperature control device. This can be done in particular if the control gas is a tempering gas that flows between the tempering device and the susceptor. This is preferably done locally. The control gas can be a mixture of a gas with high thermal conductivity and a gas with low thermal conductivity, so that the heat flow between the tempering device and the susceptor can be influenced by the composition of the control gas. The tempering device can be an RF heater with which eddy currents are generated within the susceptor in order to heat the susceptor. The RF heater can be formed by a tube running spirally below the susceptor, through which a cooling liquid flows, so that the tempering device can also perform a cooling function, whereby the heat flow from the susceptor to the tube can be influenced by the tempering gas. The mass flow of the tempering gas can also be changed. The tempering gas enters the housing cavity through the control gas inlet opening, particularly in the area of the edge of the susceptor, where it can mix with the process gas flow. The local influence on the flow profile by feeding the control gas into the process gas flow is compensated according to the invention by the compensating gas flow.

Es kann von Vorteil sein, wenn der Suszeptor um seine Drehachse drehangetriebenen wird. Der Suszeptor kann eine Vielzahl von in gleichmäßiger Umfangsverteilung auf einer Kreisbogenlinie um sein Zentrum angeordnete Lagerplätze aufweisen. Zumindest eine Steuergas-Einlassöffnung kann ortsfest derart angeordnet sein, dass an einer - bezogen auf das Reaktorgehäuse - festen Stelle ein Steuergas-Fluss in die Gehäusehöhlung eingespeist wird. Das Steuergas kann zuvor als Temperiergas wirkend durch einen Spalt zwischen Temperiereinrichtung und Suszeptor hindurchtreten. Um jeweils nur bestimmte Lagerplätze thermisch zu beeinflussen, kann das Temperiergas mit der Drehbewegung des Suszeptors synchronisiert durch die Steuergas-Einlassöffnung in die Gehäusehöhlung fließen. Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, dass der Steuergas-Einlassöffnung lokal eine an einer festen Stelle des Reaktorgehäuses angeordnete Ausgleichsgas-Auslassöffnung angeordnet ist, durch die der Ausgleichsgas-Fluss eingespeist wird. Es kann vorgesehen sein, dass weitere, ebenfalls jeweils an einer festen Stelle - bezogen auf das Reaktorgehäuse - angeordnete Ausgleichsgas-Auslassöffnungen vorgesehen sind, durch die jeweils ein Ausgleichsgas-Fluss in die Gehäusehöhlung eingespeist werden kann. Dabei kann vorgesehen sein, dass die mehreren Ausgleichsgas-Auslassöffnungen in derselben Umfangsverteilung um das Zentrum des Suszeptors angeordnet sind, in der auch die Lagerplätze angeordnet sind. Durch Absenken eines der Ausgleichsgas-Flüsse kann somit ein Ansteigen eines Steuergas-Flusses kompensiert werden. In einer Variante kann aber auch vorgesehen sein, dass der Ausgleichsgas-Fluss durch eine Ausgleichsgas-Auslassöffnung aus der Gehäusehöhlung herausgeführt wird. Hierzu kann die Ausgleichsgas-Auslassöffnung an einer Unterdruckleitung angeschlossen sein, durch die Gas aus der Gehäusehöhlung herausgepumpt werden kann. Auch dies kann synchronisiert mit der Drehung des Suszeptors erfolgen.It can be advantageous if the susceptor is driven to rotate about its axis of rotation. The susceptor can have a large number of bearing locations arranged in a uniform circumferential distribution on a circular arc around its center. At least one control gas inlet opening can be arranged in a stationary manner such that a control gas flow is fed into the housing cavity at a fixed location relative to the reactor housing. The control gas can first pass through a gap between the temperature control device and the susceptor, acting as a tempering gas. In order to thermally influence only certain bearing locations, the tempering gas can flow through the control gas inlet opening into the housing cavity in a manner synchronized with the rotational movement of the susceptor. According to the invention, it is proposed that the control gas inlet opening be locally arranged with a compensation gas outlet opening arranged at a fixed location on the reactor housing, through which the compensation gas flow is fed. It can be provided that further balancing gas outlet openings are provided, each arranged at a fixed location - in relation to the reactor housing - through which a balancing gas flow can be fed into the housing cavity. It can be provided that the multiple balancing gas outlet openings are arranged in the same circumferential distribution around the center of the susceptor in which the storage locations are arranged. By lowering one of the balancing gas flows, an increase in a control gas flow can thus be compensated. In a variant, however, it can also be provided that the balancing gas flow is led out of the housing cavity through a balancing gas outlet opening. For this purpose, the balancing gas outlet opening can be connected to a vacuum line through which gas can be pumped out of the housing cavity. This can also be done synchronized with the rotation of the susceptor.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Ausgleichsgas-Ein- oder -Auslassöffnung in das Gasauslassorgan mündet, sodass entweder in das Gasauslassorgan ein örtlich begrenzter Ausgleichsgas-Fluss eingespeist oder aus dem Gasauslassorgan ein örtlich begrenzter Ausgleichsgas-Fluss herausgepumpt werden kann. Auch die Wirkstelle, an der sich das Prozessgas mit dem Steuergas mischt, kann im Gasauslassorgan liegen. Die Steuergas-Einlassöffnung kann auch direkt in das Gasauslassorgan münden. Es ist aber auch vorgesehen, dass die Steuergas-Einlassöffnung stromaufwärts des Gasauslassorgans in die Gehäusehöhlung mündet. Es kann ferner vorgesehen sein, dass das Prozessgas ein reaktives Gas mit Elementen der III. Hauptgruppe und ein reaktives Gas mit Elementen der V. Hauptgruppe enthält. Das Prozessgas kann aber auch reaktive Gase mit Elementen der II. beziehungsweise VI. Hauptgruppe oder reaktive Gase eines Elementes der IV. Hauptgruppe aufweisen. Die beiden Gase, die von einer metallorganischen Verbindung und einem Hydrid gebildet sein können, werden zusammen mit einem Inertgas, beispielsweise Wasserstoff, durch das bevorzugt im Zentrum der Prozesskammer angeordnete Gaseinlassorgan eingespeist. Das Prozessgas durchströmt dann die nach unten durch den Suszeptor und nach oben durch eine Prozesskammerdecke begrenzte Prozesskammer, in der es sich thermisch zerlegt. Die Zerlegungsprodukte bilden auf dem Substrat eine III-V-Halbleiterschicht. In anderen Ausführungsbeispielen bilden die Zerlegungsprodukte eine II-VI-Halbleiterschicht oder eine IV-Halbleiterschicht. Es handelt sich bevorzugt um eine einkristalline Halbleiterschicht. Bevorzugt werden mehrere Halbleiterschichten mit bevorzugt unterschiedlichen Zusammensetzungen und Schichtdicken übereinander abgeschieden. Es kann sich dabei um GaAs-, InP-, GaP-, InAs-Schichten oder um Mischungen dieser Kristalle handeln. Bei einigen dieser Materialsysteme und insbesondere bei einem Materialsystem, das As und P enthält, sind die optimalen Strömungsgeschwindigkeiten des Prozessgases durch die Prozesskammer derart gering, dass das Strömungsprofil bereits durch geringste Steuerflüsse oder anderweitige konstruktive Inhomogenitäten der Prozesskammer beeinflusst wird. Durch gezieltes Einspeisen des Ausgleichsgases können derartige Inhomogenitäten vermindert werden.According to a preferred development of the invention, it is proposed that the compensating gas inlet or outlet opening opens into the gas outlet element, so that either a locally limited compensating gas flow can be fed into the gas outlet element or a locally limited compensating gas flow can be pumped out of the gas outlet element. The active point at which the process gas mixes with the control gas can also be located in the gas outlet element. The control gas inlet opening can also flow directly into the gas outlet element. However, it is also provided that the control gas inlet opening flows into the housing cavity upstream of the gas outlet element. It can also be provided that the process gas contains a reactive gas with elements of main group III and a reactive gas with elements of main group V. However, the process gas can also contain reactive gases with elements of main group II or VI or reactive gases of an element of main group IV. The two gases, which can be formed from an organometallic compound and a hydride, are fed in together with an inert gas, for example hydrogen, through the gas inlet element, which is preferably arranged in the center of the process chamber. The process gas then flows through the process chamber, which is delimited at the bottom by the susceptor and at the top by a process chamber ceiling, where it thermally decomposes. The decomposition products form a III-V semiconductor layer on the substrate. In other embodiments, the decomposition products form a II-VI semiconductor layer or a IV semiconductor layer. This is preferably a single-crystal semiconductor layer. Preferably, several semiconductor layers with preferably different compositions and layer thicknesses are deposited on top of one another. These can be GaAs, InP, GaP, InAs layers or mixtures of these crystals. In some of these material systems, and in particular in a material system that contains As and P, the optimal flow speeds of the process gas through the process chamber are so low that the flow profile is influenced by even the smallest control flows or other structural inhomogeneities in the process chamber. Such inhomogeneities can be reduced by targeted feeding of the compensation gas.

Bei einer zweiten Variante der Erfindung wird das Ausgleichsgas deshalb nur zur lokalen Beeinflussung des Strömungsprofils verwendet, wenn bei dieser Variante kein Steuergas-Fluss in die Gehäusehöhlung eingespeist wird. Auch hier erfolgt die Einspeisung des Ausgleichsgas-Flusses bevorzugt synchronisiert mit der Drehung des Suszeptors. Das Ausgleichsgas kann sowohl in die Gehäusehöhlung hereingebracht als auch aus der Gehäusehöhlung herausgeführt werden, um lokal einen Überdruck oder lokal einen Unterdruck zu erzeugen. Auch hier kann es von Vorteil sein, wenn sich die Ausgleichsgas-Ein- oder -Auslassöffnung derart im Gasauslassorgan befindet, dass sich durch die Veränderung des Massenflusses des Ausgleichsgases der Druck innerhalb des Gasauslassorgans lokal ändert. Die Ausgleichsgas-Ein- oder -Auslassöffnung kann darüber hinaus derart im Gasauslassorgan angeordnet sein, dass das durch sie strömende Ausgleichsgas keine dynamische Wirkung außerhalb des Gasauslassorgans hat, sondern lediglich zu einer lokalen Druckänderung im Bereich einer Wirkstelle führt, die radial außerhalb des Suszeptors liegt.In a second variant of the invention, the compensating gas is therefore only used to locally influence the flow profile if, in this variant, no control gas flow is fed into the housing cavity. Here too, the compensating gas flow is preferably fed in synchronized with the rotation of the susceptor. The compensating gas can be introduced into the housing cavity as well as led out of the housing cavity in order to generate a local overpressure or a local negative pressure. Here too, it can be advantageous if the compensating gas inlet or outlet opening is located in the gas outlet element in such a way that the pressure within the gas outlet element changes locally due to the change in the mass flow of the compensating gas. The compensating gas inlet or outlet opening can furthermore be arranged in the gas outlet element in such a way that the compensating gas flowing through it has no dynamic effect outside the gas outlet element, but merely leads to a local pressure change in the region of an effective point which lies radially outside the susceptor.

Es kann ferner vorgesehen sein, dass die Ausgleichsgas-Ein- oder - Auslassöffnung in Strömungsrichtung vor dem Gasauslassorgan aber in Strömungsrichtung stromabwärts des Suszeptors angeordnet ist.It can further be provided that the compensating gas inlet or outlet opening is arranged in the flow direction upstream of the gas outlet element but downstream of the susceptor in the flow direction.

Es kann ferner vorgesehen sein, dass das Gasauslassorgan ein ringförmiger Körper ist, der auf seiner Oberseite eine Vielzahl von ringförmig um das Zentrum angeordnete Öffnungen aufweist. Die Öffnungen können einen gleichbleibenden Abstand aufweisen. Die Öffnungen können mit einem sich über den gesamten Umfang des Gasauslassorgans erstreckenden Kanal verbunden sein, der an zumindest einer, bevorzugt aber mehreren Stellen mit einer Gasleitung verbunden ist, durch die Gas aus dem Gasauslassorgan abgepumpt werden kann. Es kann aber auch vorgesehen sein, dass das Gasauslassorgan nur eine einzige ringförmige Öffnung aufweist, durch die das Prozessgas und gegebenenfalls das Steuergas in das Gasauslassorgan eintreten können. Die Ausgleichsgas-Ein- oder -Auslassöffnungen können im Bereich des Bodens des Kanals oder im Bereich einer Wand des Kanals angeordnet sein. Es kann nur eine einzige Ausgleichsgas-Ein- oder -Auslassöffnung vorgesehen sein. Es können aber auch mehrere, beispielsweise zwei sich gegenüberliegende Ausgleichsgas-Ein- oder -Auslassöffnungen vorgesehen sein. Es kann aber auch vorgesehen sein, dass die Anzahl der Ausgleichsgas-Ein- oder - Auslassöffnungen der Anzahl der Lagerplätze entspricht und auch deren Umfangsverteilung derjenigen der Lagerplätze auf dem Suszeptor.It can also be provided that the gas outlet element is an annular body which has a large number of openings arranged in a ring around the center on its upper side. The openings can have a constant distance. The openings can be connected to a channel which extends over the entire circumference of the gas outlet element and which is connected at at least one, but preferably several, points to a gas line through which gas can be pumped out of the gas outlet element. It can also be provided that the gas outlet element has only a single annular opening through which the process gas and optionally the control gas can enter the gas outlet element. The compensating gas inlet or outlet openings can be arranged in the region of the bottom of the channel or in the region of a wall of the channel. Only a single compensating gas inlet or outlet opening can be provided. However, several, for example two, compensating gas inlet or outlet openings opposite one another can also be provided. However, it can also be provided that the number of compensating gas inlet or outlet openings corresponds to the number of storage locations and also their circumferential distribution corresponds to that of the storage locations on the susceptor.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenShort description of the drawings

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand beigefügter Zeichnungen erläutert. Es zeigen:

  • 1 schematisch einen Vertikalschnitt durch einen Bereich einer Prozesskammer eines CVD-Reaktors, in dem ein äußerer Rand 5' eines Suszeptors 5 an eine Steuergas-Einlassöffnung 10 und eine Öffnung 9' eines Gasauslassorgans 9 angrenzt, zur Verdeutlichung des sich in einer Prozesskammer oberhalb des Suszeptors 5 ausbildenden Strömungsprofils eines Prozessgasflusses S1;
  • 2 schematisch in der Horizontalebene das Strömungsprofil gemäß 1;
  • 3 einen Querschnitt durch ein Reaktorgehäuse 1 eines ersten Ausführungsbeispiels;
  • 4 einen Schnitt gemäß der Linie IV-IV in 3;
  • 5 eine Darstellung gemäß 4 eines zweiten Ausführungsbeispiels;
  • 6 eine Darstellung gemäß 4 eines dritten. Ausführungsbeispiels;
  • 7 eine Darstellung gemäß 4 eines vierten Ausführungsbeispiels;
  • 8 eine Darstellung gemäß 4 eines fünften Ausführungsbeispiels;
  • 9 eine Darstellung gemäß 4 eines sechsten Ausführungsbeispiels;
  • 10 eine Darstellung gemäß 4 eines siebten Ausführungsbeispiels
  • 11 eine Darstellung gemäß 4 eines achten Ausführungsbeispiels,
  • 12 eine Darstellung gemäß 11 eines neunten Ausführungsbeispiels,
  • 13 eine Darstellung gemäß 11 eines zehnten Ausführungsbeispiels,
  • 14 eine Darstellung gemäß 10 eines elften Ausführungsbeispiels,
  • 15 eine Darstellung gemäß 3 eines zwölften Ausführungsbeispiels,
  • 16 eine Darstellung gemäß 3 eines dreizehnten Ausführungsbeispiels, und
  • 17 eine Darstellung gemäß 4 eines vierzehnten Ausführungsbeispiels.
Embodiments of the invention are explained below with reference to the accompanying drawings. They show:
  • 1 schematically a vertical section through a region of a process chamber of a CVD reactor, in which an outer edge 5' of a susceptor 5 adjoins a control gas inlet opening 10 and an opening 9' of a gas outlet element 9, to illustrate the flow profile of a process gas flow S1 forming in a process chamber above the susceptor 5;
  • 2 schematically in the horizontal plane the flow profile according to 1 ;
  • 3 a cross section through a reactor housing 1 of a first embodiment;
  • 4 a section along line IV-IV in 3 ;
  • 5 a representation according to 4 a second embodiment;
  • 6 a representation according to 4 a third embodiment;
  • 7 a representation according to 4 a fourth embodiment;
  • 8th a representation according to 4 a fifth embodiment;
  • 9 a representation according to 4 a sixth embodiment;
  • 10 a representation according to 4 a seventh embodiment
  • 11 a representation according to 4 an eighth embodiment,
  • 12 a representation according to 11 a ninth embodiment,
  • 13 a representation according to 11 a tenth embodiment,
  • 14 a representation according to 10 an eleventh embodiment,
  • 15 a representation according to 3 a twelfth embodiment,
  • 16 a representation according to 3 a thirteenth embodiment, and
  • 17 a representation according to 4 of a fourteenth embodiment.

Beschreibung der AusführungsformenDescription of the embodiments

Mit den 1 und 2 soll das der Erfindung zugrundeliegende Problem unter Bezugnahme auch auf die 3 und 4 erläutert werden:With the 1 and 2 The problem underlying the invention is to be explained with reference to the 3 and 4 explained:

Die 3 zeigt einen CVD-Reaktor, wie er grundsätzlich aus der DE 102019104433 A1 vorbekannt ist. Es wird deshalb auch auf die dortigen Ausführungen zur Ausgestaltung und Funktionsweise des CVD-Reaktors verwiesen. Der CVD-Reaktor besitzt ein Reaktorgehäuse 1, welches Seitenwände 3, einen Boden 4 und einen Deckel 2 jeweils insbesondere aus Metall, beispielsweise Aluminium oder Edelstahl, aufweist. Damit ist eine Gehäusehöhlung gasdicht nach außen abgeschlossen. In der Gehäusehöhlung befindet sich ein Gaseinlassorgan 6, mit dem Prozessgase in die Gehäusehöhlung eingespeist werden können. Das Gaseinlassorgan 6 besitzt ein oder mehrere Gasaustrittsöffnungen 6', die sich bevorzugt derart in Umfangsrichtung um das im Zentrum der Gehäusehöhlung angeordnete Gaseinlassorgan 6 erstrecken, dass mit dem Gaseinlassorgan 6 ein rotationssymmetrischer, homogener Prozessgasfluss S1 in die das Gaseinlassorgan 6 umgebende Prozesskammer eingespeist wird. Mit einem Gasmischsystem 20 können Prozessgase bereitgestellt werden, die in das Gaseinlassorgan 6 eingespeist werden. Das Gasmischsystem 20 kann von einer Steuereinrichtung 18 gesteuert werden.The 3 shows a CVD reactor, as it is basically made from EN 102019104433 A1 is already known. Reference is therefore also made to the statements therein on the design and functioning of the CVD reactor. The CVD reactor has a reactor housing 1 which has side walls 3, a base 4 and a cover 2, each made in particular of metal, for example aluminum or stainless steel. This seals off a housing cavity in a gas-tight manner from the outside. In the housing cavity there is a gas inlet element 6 with which process gases can be fed into the housing cavity. The gas inlet element 6 has one or more gas outlet openings 6' which preferably extend in the circumferential direction around the gas inlet element 6 arranged in the center of the housing cavity in such a way that the gas inlet element 6 feeds a rotationally symmetrical, homogeneous process gas flow S1 into the process chamber surrounding the gas inlet element 6. A gas mixing system 20 can be used to provide process gases which are fed into the gas inlet element 6. The gas mixing system 20 can be controlled by a control device 18.

Die Prozesskammer erstreckt sich unterhalb einer Prozesskammerdecke 11 und oberhalb eines Suszeptors 5. Der Suszeptor 5 wird von einem Träger 12 getragen, mit dem der Suszeptor 5 um seine Drehachse A drehangetrieben werden kann, sodass er sich in einer Horizontalebene dreht. Der Suszeptor 5 trägt eine Vielzahl von Substrathaltern 7, die jeweils einen Lagerplatz ausbilden. Beim Ausführungsbeispiel können die Substrathalter 7 auf nicht dargestellten Gaspolstern aufliegen, die von einem Spülgasstrom erzeugt werden, mit dem auch der Substrathalter 7 um eine Drehachse B drehangetrieben werden kann. Mit einem Pyrometer 21 lässt sich die Oberflächentemperatur des Substrates 7 messen.The process chamber extends below a process chamber ceiling 11 and above a susceptor 5. The susceptor 5 is carried by a carrier 12, with which the susceptor 5 can be driven in rotation about its axis of rotation A so that it rotates in a horizontal plane. The susceptor 5 carries a plurality of substrate holders 7, each of which forms a storage location. In the exemplary embodiment, the substrate holders 7 can rest on gas cushions (not shown) that are generated by a purge gas flow, with which the substrate holder 7 can also be driven in rotation about an axis of rotation B. The surface temperature of the substrate 7 can be measured with a pyrometer 21.

Unterhalb des Suszeptors 5 befindet sich eine Heizeinrichtung 13, die bei den Ausführungsbeispielen von einer spiralförmigen Spule ausgebildet ist, die ein RF-Feld erzeugt, mit dem im Suszeptor 5 Wirbelströme erzeugt werden, um den Suszeptor 5 auf eine Prozesstemperatur zu bringen.Below the susceptor 5 there is a heating device 13 which, in the embodiments, is formed by a spiral coil which generates an RF field with which eddy currents are generated in the susceptor 5 in order to bring the susceptor 5 to a process temperature.

Radial außerhalb des Suszeptors 5 befindet sich ein sich entlang des sich auf einer Kreisbogenlinie erstreckenden Randes 5' des Suszeptors 5 erstreckendes Gasauslassorgan 9 mit einer Öffnung 9', die in Richtung des Randes 5' des Suszeptors 5 weist. Das Gasauslassorgan 9 ist mit mehreren in den Zeichnungen nicht dargestellten Gasleitungen mit einer ebenfalls nicht dargestellten Pumpe verbunden, um Gas aus einem Kanal des Gasauslassorgans 9 abzusaugen.Radially outside the susceptor 5 there is a gas outlet element 9 extending along the edge 5' of the susceptor 5, which extends on a circular arc line, with an opening 9' pointing in the direction of the edge 5' of the susceptor 5. The gas outlet element 9 is connected to a plurality of gas lines (not shown in the drawings) with a pump (also not shown) in order to suck gas out of a channel of the gas outlet element 9.

Bei den in den 3, 8 und 9 dargestellten Ausführungsbeispielen befindet sich unterhalb der Unterseite des Suszeptors 5 eine Dichtplatte 8, die sich nicht mit dem Suszeptor 5 mitdreht, sondern ortsfest am Reaktorgehäuse 1 befestigt ist, beispielsweise auf einer Stufe des Gasauslassorgans 9 ruht. Die Dichtplatte 8 befindet sich zwischen der Heizeinrichtung 13 und einer Unterseite des Suszeptors 5, sodass sich ein horizontaler Spalt 17 zwischen Dichtplatte 8 und Suszeptor 5 ausbildet. In diesen Spalt 17 kann durch eine Gasleitung 14 ein Temperiergas eingespeist werden. Es bildet sich ein Temperiergas-Fluss aus, der den Spalt 17 in Radialrichtung durchströmt und durch eine Öffnung 10 in einen Bereich radial außerhalb des Randes 5' des Prozessors 5 mündet.In the 3 , 8th and 9 In the embodiments shown, there is a sealing plate 8 below the underside of the susceptor 5, which does not rotate with the susceptor 5, but is fixed to the reactor housing 1, for example resting on a step of the gas outlet element 9. The sealing plate 8 is located between the heating device 13 and an underside of the susceptor 5, so that a horizontal gap 17 is formed between the sealing plate 8 and the susceptor 5. A tempering gas can be fed into this gap 17 through a gas line 14. A tempering gas flow is formed, which flows through the gap 17 in the radial direction and opens through an opening 10 into an area radially outside the edge 5' of the processor 5.

Mittels zweier von der Steuereinrichtung 18 gesteuerter Massenfluss-Controller 28, 29 und einem Umschaltventil beziehungsweise Mischventil 27 kann eine Mischung aus H2 und N2 in die Gasleitung 4 eingespeist werden. Es tritt aus der Einspeiseöffnung 14' in den Spalt 17 und bildet einen den Spalt 17 durchströmenden Steuergas-Fluss S2.By means of two mass flow controllers 28, 29 and A mixture of H 2 and N 2 can be fed into the gas line 4 via a changeover valve or mixing valve 27. It exits from the feed opening 14' into the gap 17 and forms a control gas flow S2 flowing through the gap 17.

Die 4 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem lediglich eine Gasleitung 14 vorgesehen ist, die auf genau einer Umfangsposition in den Spalt 17 mündet, sodass sich nur eine Auslassöffnung 10 ausbildet, die am Ende des in der 4 gestrichelt dargestellten Strömungsweges des Temperiergases liegt. Um einen bestimmten Lagerplatz 7 thermisch zu beeinflussen wird durch die Gasleitung 14 mit der Drehbewegung des Suszeptors 5 synchronisiert jeweils gepulst ein Temperiergas eingespeist, das entlang des Strömungsweges strömt, um so lokal den Wärmefluss zu einem der Lagerplätze 7 beziehungsweise von einem der Lagerplätze 7 zu beeinflussen.The 4 shows an embodiment in which only one gas line 14 is provided, which opens into the gap 17 at exactly one circumferential position, so that only one outlet opening 10 is formed, which is at the end of the 4 In order to thermally influence a specific storage location 7, a tempering gas is fed in pulsed fashion through the gas line 14, synchronized with the rotational movement of the susceptor 5, which flows along the flow path in order to locally influence the heat flow to one of the storage locations 7 or from one of the storage locations 7.

Mit einem weiteren Pyrometer 22 kann eine Temperatur unterhalb des Suszeptors 5 gemessen werden.With another pyrometer 22, a temperature below the susceptor 5 can be measured.

Die 1 und 2 zeigen schematisch den Prozessgasfluss S1 und den Steuergas-Fluss S2, die sich an einer Wirkstelle 31 mischen, wobei die Wirkstelle 31 radial außerhalb des Randes 5' des Suszeptors 5 und stromaufwärts der Öffnung 9' angeordnet ist. Wird durch die lokal angeordnete Steuergas-Einlassöffnung 10 ein Steuergas im Bereich der Wirkstelle 31 eingespeist, so ändert sich dort lokal der Druck beziehungsweise das Strömungsprofil, was in der 2 schematisch dadurch angedeutet wird, dass dort die Stromlinien nicht mehr in exakter Radialrichtung verlaufen. Die Änderung des Strömungsprofils hat zur Folge, dass die Wachstumsrate der auf dem Substrat 7 abgeschiedenen Schicht am Rand eine andere ist, als stromaufwärts des Randes. Auch eine Kristallzusammensetzung kann am Rand eine andere sein, als stromaufwärts.The 1 and 2 show schematically the process gas flow S1 and the control gas flow S2, which mix at an active point 31, whereby the active point 31 is arranged radially outside the edge 5' of the susceptor 5 and upstream of the opening 9'. If a control gas is fed into the area of the active point 31 through the locally arranged control gas inlet opening 10, the pressure or the flow profile changes locally there, which in the 2 This is indicated schematically by the fact that the streamlines no longer run in an exact radial direction. The change in the flow profile means that the growth rate of the layer deposited on the substrate 7 is different at the edge than upstream of the edge. A crystal composition can also be different at the edge than upstream.

Um den Einfluss des Steuergasflusses S2 auf das Strömungsprofil zu vermindern wird bei den in den 3 bis 8 dargestellten Ausführungsbeispielen durch eine Steuergas-Ein- oder -Auslassöffnung 23' ein Steuergas-Fluss S3 in die Gehäusehöhlung an derselben Radialposition eingespeist, an der sich die Steuergas-Einlassöffnung 10 befindet.In order to reduce the influence of the control gas flow S2 on the flow profile, the 3 to 8 In the embodiments shown, a control gas flow S3 is fed into the housing cavity through a control gas inlet or outlet opening 23' at the same radial position at which the control gas inlet opening 10 is located.

Bei dem in der 3 dargestellten Ausführungsbeispiel mündet die Steuergas-Ein- oder -Auslassöffnung 23' in einen Boden eines ringförmigen Kanals des Gasauslasskanals 9. Das aus der Steuergas-Ein- oder -Auslassöffnung 23' strömende Steuergas muss nicht durch die Öffnung 9' in Richtung der Wirkstelle 31 heraustreten. Die Wirkung des Steuergas-Flusses S3 auf das Strömungsprofil tritt auch dann ein, wenn mit dem Steuergas-Fluss S3 lediglich eine lokale und insbesondere gepulste Druckänderung an der Wirkstelle 31 einhergeht. Mit einem Massenflusscontroller 19 und gegebenenfalls einem zusätzlichen Ventil kann ein derartiger Gaspuls erzeugt werden.In the 3 In the embodiment shown, the control gas inlet or outlet opening 23' opens into a bottom of an annular channel of the gas outlet channel 9. The control gas flowing out of the control gas inlet or outlet opening 23' does not have to exit through the opening 9' in the direction of the effective point 31. The effect of the control gas flow S3 on the flow profile also occurs when the control gas flow S3 is only accompanied by a local and in particular pulsed pressure change at the effective point 31. Such a gas pulse can be generated with a mass flow controller 19 and, if necessary, an additional valve.

Das in der 5 dargestellte zweite Ausführungsbeispiel unterscheidet sich vom ersten Ausführungsbeispiel im Wesentlichen dadurch, dass zwei sich diagonal gegenüberliegende unabhängig voneinander mit einem Steuergas beaufschlagbare Gasleitungen 14 vorgesehen sind, denen jeweils lokal eine Gaszuleitung 23 für ein Ausgleichsgas zugeordnet ist.The 5 The second embodiment shown differs from the first embodiment essentially in that two diagonally opposite gas lines 14 are provided which can be supplied with a control gas independently of one another, each of which is locally assigned a gas supply line 23 for a compensating gas.

Das in der 6 dargestellte dritte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von den beiden anderen Ausführungsbeispielen im Wesentlichen dadurch, dass jedem der Lagerplätze 7 lokal eine Gasleitung 14 und somit eine Steuergas-Einlassöffnung 10 zugeordnet ist. Ferner ist jeder Steuergas-Einlassöffnung 10 auch eine Ausgleichsgas-Ein- oder -Auslassöffnung 23' zugeordnet.The 6 The third embodiment shown differs from the other two embodiments essentially in that each of the storage locations 7 is locally assigned a gas line 14 and thus a control gas inlet opening 10. Furthermore, each control gas inlet opening 10 is also assigned a compensating gas inlet or outlet opening 23'.

Das in der 7 dargestellte vierte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von den zuvor beschriebenen Ausführungsbeispielen im Wesentlichen dadurch, dass jedem der Lagerplätze 7 lokal eine Ausgleichsgas-Ein- oder - Auslassöffnung 23' zugeordnet ist, sich die Anzahl der Steuergas-Einlassöffnungen 10 aber von der Anzahl der Ausgleichsgas-Ein- oder - Auslassöffnungen 23' unterscheidet. Beim Ausführungsbeispiel gibt es nur eine Steuergas-Einlassöffnung 10. Gleichwohl kann auch hier vorgesehen sein, dass es zu jedem der Lagerplätze 7 eine zugeordnete Steuergas-Einlassöffnung 10 gibt.The 7 The fourth embodiment shown differs from the previously described embodiments essentially in that each of the storage locations 7 is locally assigned a compensating gas inlet or outlet opening 23', but the number of control gas inlet openings 10 differs from the number of compensating gas inlet or outlet openings 23'. In the embodiment, there is only one control gas inlet opening 10. Nevertheless, it can also be provided here that there is an assigned control gas inlet opening 10 for each of the storage locations 7.

Das in der 8 dargestellte fünfte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem in der 3 dargestellten Ausführungsbeispiel im Wesentlichen dadurch, dass die Ausgleichsgas-Ein- oder -Auslassöffnung 23' in eine Seitenwand des Kanals des Gaseinlassorganes mündet. Die Öffnung 9' des Gasauslassorgans 9 kann hier eine derartige Weite besitzen, dass der aus der Öffnung 23' austretende Gasfluss eine Wirkung an der Wirkstelle 31 ausübt.The 8th The fifth embodiment shown differs from that shown in the 3 illustrated embodiment essentially in that the compensating gas inlet or outlet opening 23' opens into a side wall of the channel of the gas inlet element. The opening 9' of the gas outlet element 9 can have such a width that the gas flow emerging from the opening 23' exerts an effect on the effective point 31.

Das in der 9 dargestellte sechste Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von den in den 3 und 8 dargestellten Ausführungsbeispielen im Wesentlichen dadurch, dass hier kein Ausgleichsgas-Fluss S3 in das Reaktorgehäuse fließt, sondern dass hier ein Ausgleichsgas-Fluss S3 aus dem Reaktorgehäuse herausgeführt wird. Es ist hier insbesondere vorgesehen, dass mit einer Saugleitung 23 und einer mit einem Ventil 25 gesteuerten Pumpe 24 ein Saugstrom erzeugt wird, mit dem der Ausgleichsgas-Fluss S3 aus dem Kanal des Gasauslassorgans 9 herausgepumpt wird, um so an der Wirkstelle 31 lokal einen Unterdruck zu erzeugen. Eine ähnliche Wirkung kann mit einer Anordnung gemäß 7 erreicht werden, wenn durch eine der Ausgleichsgas-Ein- oder -Auslassöffnungen 23' ein geringerer Ausgleichsgas-Fluss S3 strömt, als durch alle anderen. Die Weiter der Öffnung 9' des Gasauslassorgans 9 kann hier derart angepasst werden, dass der über die Saugleitung erzeugte Unterdruck eine Wirung an der Wirkstelle 31 erzeugt.The 9 The sixth embodiment shown differs from the ones shown in the 3 and 8th illustrated embodiments essentially in that here no compensating gas flow S3 flows into the reactor housing, but rather that here a compensating gas flow S3 is led out of the reactor housing. It is particularly provided here that a suction flow is generated with a suction line 23 and a pump 24 controlled by a valve 25, with which the compensating gas flow S3 is pumped out of the channel of the gas outlet element 9 in order to To generate a negative pressure locally at the point of action 31. A similar effect can be achieved with an arrangement according to 7 can be achieved if a smaller compensating gas flow S3 flows through one of the compensating gas inlet or outlet openings 23' than through all the others. The width of the opening 9' of the gas outlet element 9 can be adjusted here in such a way that the negative pressure generated via the suction line produces an effect at the effective point 31.

Bei dem in der 10 dargestellten siebten Ausführungsbeispiel fehlt die Steuergas-Einlassöffnung 10. Hier wird kein Steuergas-Fluss erzeugt, mit dem das Strömungsprofil gestört wird. Trotzdem ist hier eine Ausgleichsgas-Ein- oder -Auslassöffnung 23' vorgesehen, mit der ein lokal an einer Umfangsstelle angeordneter Druckunterschied erzeugt werden kann, in dem durch die Ausgleichsgas-Ein- oder -Auslassöffnung 23' entweder ein Ausgleichsgas-Fluss S3 in die Gehäusehöhlung eingespeist wird, wie es die 10 zeigt, oder ein Ausgleichsgas-Fluss S3 aus der Gehäusehöhlung herausgepumpt wird, wie es in einem nicht dargestellten Ausführungsbeispiel der Fall ist. Auch hier ist es von Vorteil, wenn die Ausgleichsgas-Ein- oder -Auslassöffnung 23' in den Kanal des Gasauslassorgans 9 mündet. Dies kann entweder in der Seitenwand oder im Boden erfolgen. Der Prozessgas-Fluss S1 mischt sich hier innerhalb des Gasauslassorgans 9 mit dem Ausgleichsgas-Fluss S3. Es können die in den 4 bis 7 dargestellten Anordnungen der Gaszuleitungen 23 beziehungsweise Ausgleichsgas-Ein- oder -Auslassöffnungen 23' verwirklicht sein. Auch hier kann die Öffnung 9' eine Öffnungsweite haben, die es ermöglicht, dass das aus der Gaszuleitung 23 austretende Ausgleichsgas an der Wirkstelle 31 wirken kann.In the 10 In the seventh embodiment shown, the control gas inlet opening 10 is missing. No control gas flow is generated here, which would disturb the flow profile. Nevertheless, a compensating gas inlet or outlet opening 23' is provided here, with which a pressure difference can be generated locally at a circumferential location, in which either a compensating gas flow S3 is fed into the housing cavity through the compensating gas inlet or outlet opening 23', as is the case with the 10 shows, or a compensating gas flow S3 is pumped out of the housing cavity, as is the case in an embodiment not shown. Here too, it is advantageous if the compensating gas inlet or outlet opening 23' opens into the channel of the gas outlet element 9. This can be done either in the side wall or in the bottom. The process gas flow S1 mixes here within the gas outlet element 9 with the compensating gas flow S3. The gases in the 4 to 7 shown arrangements of the gas supply lines 23 or compensating gas inlet or outlet openings 23' can be realized. Here too, the opening 9' can have an opening width that allows the compensating gas emerging from the gas supply line 23 to act on the effective point 31.

Das in der 11 dargestellte achte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem in der 10 dargestellten Ausführungsbeispiel im Wesentlichen dadurch, dass die Ausgleichsgas-Ein- oder -Auslassöffnung 23' nicht in das Gasauslassorgan 9 mündet, sondern im Bereich der Wirkstelle 31 stromabwärts des Randes 5' des Suszeptors. Der Ausgleichsgasfluss S3 kann eine einstellbare Viskosität, einstellbare Wärmeleitfähigkeit oder eine einstellbare andere Eigenschaft aufweisen. Dies wird dadurch ermöglicht, dass der Ausgleichsgasfluss S3 eine einstellbare Mischung aus voneinander verschiedenen Gasen sein kann. Mit einem Massenflusscontroller 19 kann beispielsweise ein Wasserstofffluss in die Gaszuleitung 23 eingespeist werden. Mit dem Massenflusscontroller 19' kann ein Stickstofffluss in die Gaszuleitung 23 eingespeist werden. Beide Gase mischen sich in der Gaszuleitung 23, sodass aus der Öffnung 23' ein Ausgleichsgas mit einer vorbestimmten Zusammensetzung austreten kann.The 11 The eighth embodiment shown differs from that shown in the 10 illustrated embodiment essentially in that the compensating gas inlet or outlet opening 23' does not open into the gas outlet element 9, but in the area of the active point 31 downstream of the edge 5' of the susceptor. The compensating gas flow S3 can have an adjustable viscosity, adjustable thermal conductivity or another adjustable property. This is made possible by the fact that the compensating gas flow S3 can be an adjustable mixture of different gases. With a mass flow controller 19, for example, a hydrogen flow can be fed into the gas feed line 23. With the mass flow controller 19', a nitrogen flow can be fed into the gas feed line 23. Both gases mix in the gas feed line 23, so that a compensating gas with a predetermined composition can emerge from the opening 23'.

In einem Ausführungsbeispiel kann vorgesehen sein, dass die Zusammensetzung des Ausgleichsgases der Zusammensetzung des Steuergasflusses S2 entspricht.In one embodiment, it can be provided that the composition of the compensating gas corresponds to the composition of the control gas flow S2.

Bei dem in der 12 dargestellten Ausführungsbeispiel besitzt der Suszeptor 5 eine Gaszuleitung 23, die nahe dem Rand 5' des Suszeptors mündet. In diese Gaszuleitung 23 kann eine Mischung aus Wasserstoff und Stickstoff eingespeist werden, die als Ausgleichsgasfluss S3 stromabwärts des Lagerplatzes 7 in die Reaktorhöhlung eintritt. Ein Endabschnitt der Gaszuleitung 23 verleiht dem Ausgleichsgasfluss S3 eine Richtung schräg nach oben.In the 12 In the embodiment shown, the susceptor 5 has a gas supply line 23 which opens close to the edge 5' of the susceptor. A mixture of hydrogen and nitrogen can be fed into this gas supply line 23, which enters the reactor cavity as a compensating gas flow S3 downstream of the storage location 7. An end section of the gas supply line 23 gives the compensating gas flow S3 a direction obliquely upwards.

Bei dem in der 13 dargestellten Ausführungsbeispiel verleiht ein Endabschnitt der Gaszuleitung 23 dem Ausgleichsgasfluss S3 eine Richtung nach unten.In the 13 In the embodiment shown, an end section of the gas supply line 23 gives the compensating gas flow S3 a downward direction.

In nicht dargestellten Ausführungsbeispielen können die Gasleitungen 23 auch zu einer Pumpe führen, sodass durch die Öffnungen 23' am Rand 5' des Substrates 5 ein Saugstrom aus der Reaktorhöhlung heraustreten kann. Es kann eine mit dem Suszeptor mitdrehende Saugöffnung vorgesehen sein.In embodiments not shown, the gas lines 23 can also lead to a pump, so that a suction flow can emerge from the reactor cavity through the openings 23' on the edge 5' of the substrate 5. A suction opening that rotates with the susceptor can be provided.

Bei dem in der 14 dargestellten Ausführungsbeispiel, das im Wesentlichen dem in der 10 dargestellten Ausführungsbeispiel entspricht, ist die Ausgleichsgasein- oder -auslassöffnung 23' nicht dem Gasauslassorgan 9 zugeordnet. Die Ausgleichsgasein- oder -auslassöffnung 23' ist vielmehr im Bereich der Prozesskammerdecke 11 angeordnet. Die Ausgleichsgasein- oder -auslassöffnung 23' ist hier stromabwärts des Lagerplatzes 7 angeordnet. Sie kann insbesondere stromabwärts des Randes 5' angeordnet sein. Ein aus der Ausgleichsgasein- oder -auslassöffnung 23' austretender Gasstrom kann auf das Gasauslassorgan 9 gerichtet sein und am Rand 5' des Suszeptors vorbeiströmen.In the 14 illustrated embodiment, which essentially corresponds to the 10 illustrated embodiment, the compensating gas inlet or outlet opening 23' is not assigned to the gas outlet element 9. The compensating gas inlet or outlet opening 23' is rather arranged in the area of the process chamber ceiling 11. The compensating gas inlet or outlet opening 23' is arranged here downstream of the storage location 7. It can in particular be arranged downstream of the edge 5'. A gas flow emerging from the compensating gas inlet or outlet opening 23' can be directed towards the gas outlet element 9 and flow past the edge 5' of the susceptor.

Auch hier ist es möglich, die Öffnung 23' als Saugöffnung zu verwenden.Here too, it is possible to use the opening 23' as a suction opening.

Das in der 15 dargestellte Ausführungsbeispiel entspricht im Wesentlichen dem in der 3 dargestellten Ausführungsbeispiel. Ähnlich wie bei dem in den 12 und 13 dargestellten Ausführungsbeispiel ist hier die Ausgleichsgasein- oder -auslassöffnung 23' ortsfest dem Suszeptor 5 zugeordnet. Hier liegt die Ausgleichsgasein- oder -auslassöffnung 23' im Bereich der schmalen Umfangswand des Suszeptors 5. Sie kann aber auch, wie in den 12 und 13 dargestellt ist, eine gerichtete Strömung erzeugen, die nicht nur eine Radialkomponente aufweist, sondern auch eine Axialkomponente.The 15 The embodiment shown essentially corresponds to the one in the 3 Similar to the example shown in the 12 and 13 In the embodiment shown, the compensating gas inlet or outlet opening 23' is assigned to the susceptor 5 in a fixed position. Here, the compensating gas inlet or outlet opening 23' is located in the area of the narrow peripheral wall of the susceptor 5. However, it can also, as in the 12 and 13 shown, produce a directed flow that has not only a radial component but also an axial component.

Das in der 16 dargestellte Ausführungsbeispiel entspricht im Wesentlichen dem in der 3 dargestellten Ausführungsbeispiel. Es unterscheidet sich jedoch dahingehend, dass, wie im in der 14 dargestellten Ausführungsbeispiel, die Ausgleichsgasein- oder -auslassöffnung 23' in der Prozesskammerdecke 11 angeordnet ist. Auch hier kann aus der Ausgleichsgasein- oder -auslassöffnung 23' ein gerichteter Ausgleichsgasfluss S3 herausströmen, wobei es bevorzugt ist, dass die Strömungsrichtung des Ausgleichsgasflusses S3 auf das Gasauslassorgan 9 gerichtet ist.The 16 The embodiment shown essentially corresponds to the one in the 3 However, it differs in that, as in the example shown in the 14 illustrated embodiment, the compensating gas inlet or outlet opening 23' is arranged in the process chamber ceiling 11. Here too, a directed compensating gas flow S3 can flow out of the compensating gas inlet or outlet opening 23', wherein it is preferred that the flow direction of the compensating gas flow S3 is directed towards the gas outlet element 9.

Die 17 zeigt die Anordnung von Ausgleichsgasein- oder - auslassöffnungen 23' der Ausführungsbeispiele der 12, 13 und 15. Jedem der Lagerplätze 7 kann stromabwärts eine Ausgleichsgasein- oder - auslassöffnung 23' zugeordnet sein. Die Ausgleichsgasein- oder - auslassöffnungen 23' können von einer gemeinsamen Gaszuleitung versorgt werden, sodass beispielsweise ein von Massenflusscontrollern 19, 19' bereitgestellter Massenfluss in eine entsprechende Anzahl von Zweigflüssen aufgeteilt wird.The 17 shows the arrangement of compensating gas inlet or outlet openings 23' of the embodiments of the 12 , 13 and 15 . Each of the storage locations 7 can be assigned a compensating gas inlet or outlet opening 23' downstream. The compensating gas inlet or outlet openings 23' can be supplied by a common gas supply line so that, for example, a mass flow provided by mass flow controllers 19, 19' is divided into a corresponding number of branch flows.

Bei jedem der Ausführungsbeispiele dieser Anmeldung kann aber auch jedem der Lagerplätze 7 eine Ausgleichsgasein- oder -auslassöffnung 23' zugeordnet sein, durch die ein individualisierter Gasstrom strömen kann. Hierzu kann jede der Ausgleichsgasein- oder -auslassöffnungen 23' eine individuelle Zuleitung aufweisen, die zumindest einen Massenflusscontroller 19, 19' aufweist. Bevorzugt weisen die individuellen Gaszuleitungen aber jeweils ein Paar von Massenflusscontrollern 19, 19' auf, sodass eine individualisierte Gasmischung eingespeist werden kann.In each of the embodiments of this application, however, each of the storage locations 7 can also be assigned a compensating gas inlet or outlet opening 23' through which an individualized gas flow can flow. For this purpose, each of the compensating gas inlet or outlet openings 23' can have an individual supply line which has at least one mass flow controller 19, 19'. Preferably, however, the individual gas supply lines each have a pair of mass flow controllers 19, 19' so that an individualized gas mixture can be fed in.

Letzteres gilt auch für die in den 11, 14 und 16 dargestellten Ausführungsbeispiele, bei denen die Ausgleichsgasein- oder -auslassöffnungen 23' dem Gehäuse zugeordnet sind. Auch hier können in derselben Winkelverteilung, in der die Lagerplätze 7 auf dem Suszeptor 5 angeordnet sind im Gehäuse Ausgleichsgasein- oder -auslassöffnungen 23' angeordnet sein.The latter also applies to the 11 , 14 and 16 illustrated embodiments, in which the compensating gas inlet or outlet openings 23' are assigned to the housing. Here too, compensating gas inlet or outlet openings 23' can be arranged in the housing in the same angular distribution in which the bearing positions 7 are arranged on the susceptor 5.

Bei den in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen liegt die Steuergas-Einlassöffnung 10 stromaufwärts einer Öffnung 9' des Gasauslassorgans 9. In nicht dargestellten Ausführungsbeispielen kann die Steuergas-Einlassöffnung 10 aber auch unmittelbar in das Gasauslassorgan 9 münden, beispielsweise in eine den ringförmigen Kanal des Gasauslassorgans 9 begrenzende Wand. Die Wirkstelle 31 liegt dann innerhalb des Gasauslassorgans 9. Ohne den zusätzlichen Ausgleichsgas-Fluss S3 würde auch bei diesen Ausführungsbeispielen das Strömungsprofil oberhalb des Suszeptors 5 durch den Steuergas-Fluss S2 beeinflusst werden, weil sich lokal im Bereich des Randes 5' des Suszeptors 5 ein erhöhter Druck ausbildet. Mit dem Ausgleichsgas-Fluss S3 kann diese lokale Druckinhomogenität vermindert werden, beispielsweise dadurch, dass an voneinander verschiedenen Umfangspositionen jeweils Ausgleichsgase S3 in das Gaseinlassorgan 6 eingespeist werden und dort, wo der Steuergas-Fluss S2 in das Gasauslassorgan 9 mündet, ein geringerer Ausgleichsgas-Fluss S3 in das Gasauslassorgan 9 eingespeist wird. Alternativ dazu kann aber auch an der Wirkstelle ein Ausgleichsgas-Fluss S3 aus dem Gasauslassorgan 9 abgepumpt werden. Es ist hier von Vorteil, wenn der Ausgleichsgas-Fluss S3 unmittelbar in das Gasauslassorgan 9 eingespeist oder unmittelbar aus dem Gasauslassorgan 9 abgepumpt wird.In the embodiments shown in the drawings, the control gas inlet opening 10 is located upstream of an opening 9' of the gas outlet element 9. In embodiments not shown, the control gas inlet opening 10 can also open directly into the gas outlet element 9, for example into a wall delimiting the annular channel of the gas outlet element 9. The effective point 31 is then located within the gas outlet element 9. Without the additional compensating gas flow S3, the flow profile above the susceptor 5 would also be influenced by the control gas flow S2 in these embodiments because an increased pressure develops locally in the area of the edge 5' of the susceptor 5. This local pressure inhomogeneity can be reduced with the compensating gas flow S3, for example by feeding compensating gases S3 into the gas inlet element 6 at different circumferential positions and by feeding a smaller compensating gas flow S3 into the gas outlet element 9 where the control gas flow S2 flows into the gas outlet element 9. Alternatively, a compensating gas flow S3 can also be pumped out of the gas outlet element 9 at the point of action. It is advantageous here if the compensating gas flow S3 is fed directly into the gas outlet element 9 or pumped out directly from the gas outlet element 9.

Mit den zuvor beschriebenen Vorrichtungen ist es nicht nur möglich, durch konstruktive Unzulänglichkeiten der Prozesskammer oder durch lokale Strömungen oder Druckänderungen verursachte Störungen des Strömungsprofils in der Prozesskammer und insbesondere am äußeren Rand der Prozesskammer zu kompensieren. Es ist auch möglich, gezielt das Strömungsprofil durch einen Ausgleichsgas-Fluss S3 zu beeinflussen. Dies kann wie zuvor beschrieben in einer mit der Drehung des Suszeptors 5 synchronisierten Weise erfolgen. Es ist aber auch möglich, das Strömungsprofil durch asynchrone oder konstante Ausgleichsgas-Flüsse S3 zu beeinflussen.With the devices described above, it is not only possible to compensate for disturbances in the flow profile in the process chamber and in particular at the outer edge of the process chamber caused by structural deficiencies in the process chamber or by local flows or pressure changes. It is also possible to specifically influence the flow profile by means of a compensating gas flow S3. This can be done in a manner synchronized with the rotation of the susceptor 5, as described above. However, it is also possible to influence the flow profile by means of asynchronous or constant compensating gas flows S3.

Die vorstehenden Ausführungen dienen der Erläuterung der von der Anmeldung insgesamt erfassten Erfindungen, die den Stand der Technik zumindest durch die folgenden Merkmalskombinationen jeweils auch eigenständig weiterbilden, wobei zwei, mehrere oder alle dieser Merkmalskombinationen auch kombiniert sein können, nämlich:The above statements serve to explain the inventions covered by the application as a whole, which also independently develop the state of the art at least through the following combinations of features, whereby two, several or all of these combinations of features can also be combined, namely:

Ein Verfahren, das dadurch gekennzeichnet ist, dass stromabwärts der Steuergas-Einlassöffnung 10 und stromabwärts des Lagerplatzes 7 durch eine Ausgleichsgas-Ein- oder -Auslassöffnung 23' ein örtlich begrenzter Ausgleichsgas-Fluss S3 eines Ausgleichsgases in die Gehäusehöhlung eingespeist oder aus der Gehäusehöhlung abgepumpt wird.A method characterized in that downstream of the control gas inlet opening 10 and downstream of the storage location 7, a locally limited compensating gas flow S3 of a compensating gas is fed into the housing cavity or pumped out of the housing cavity through a compensating gas inlet or outlet opening 23'.

Ein Verfahren, das dadurch gekennzeichnet ist, dass mit einer Steuereinrichtung 18 der Ausgleichsgas-Fluss S3 derart gesteuert wird, dass eine durch den Steuergas-Fluss S2 an einer Wirkstelle 31 bewirkte, örtlich begrenzte Beeinflussung des Strömungsprofils stromabwärts des Lagerplatzes 7 durch den Ausgleichsgas-Fluss S3 kompensiert wird, und/oder dass mit einer Steuereinrichtung 18 die Summe des örtlich begrenzten Steuergas-Flusses S2 und des diesem örtlich zugeordneten Ausgleichsgas-Fluss S3 auf einem konstanten Wert gehalten wird.A method which is characterized in that the compensating gas flow S3 is controlled by a control device 18 in such a way that a locally limited influence on the flow profile downstream of the storage location 7 caused by the control gas flow S2 at an effective point 31 is compensated by the compensating gas flow S3, and/or that the sum of the locally limited control gas flow S2 and the compensating gas flow S3 locally assigned to it is kept at a constant value by a control device 18.

Ein Verfahren, das dadurch gekennzeichnet ist, dass der Steuergas-Fluss S2 in einen Bereich zwischen dem Suszeptor 5 und einer Temperiereinrichtung 13 eingespeist wird, mit dem in einem örtlich begrenzten Bereich ein Wärmefluss zum oder vom Suszeptor 5 beeinflusst wird und/ oder dass das Prozessgas ein reaktives Gas mit einem Element der III. Hauptgruppe und ein reaktives Gas mit einem Element der V. Hauptgruppe enthält und/ oder dass das reaktive Gas eine Arsenverbindung, eine Phosphorverbindung und/ oder eine Indiumverbindung oder eine Galliumverbindung aufweist und dass der Suszeptor mit einer Heizeinrichtung 13 auf eine Prozesstemperatur gebracht wird, bei der auf den Substraten 32 jeweils eine III-V-Halbleiterschicht abgeschieden wird.A method characterized in that the control gas flow S2 is directed into a region is fed between the susceptor 5 and a tempering device 13, with which a heat flow to or from the susceptor 5 is influenced in a locally limited area and/or that the process gas contains a reactive gas with an element of the III. main group and a reactive gas with an element of the V. main group and/or that the reactive gas has an arsenic compound, a phosphorus compound and/or an indium compound or a gallium compound and that the susceptor is brought to a process temperature with a heating device 13 at which a III-V semiconductor layer is deposited on the substrates 32 in each case.

Ein Verfahren, das dadurch gekennzeichnet ist, dass der Ausgleichsgas-Fluss S3 unmittelbar in das Gasauslassorgan 9 eingespeist oder aus dem Gasauslassorgan 9 abgepumpt wird.A method characterized in that the compensating gas flow S3 is fed directly into the gas outlet element 9 or pumped out of the gas outlet element 9.

Eine Vorrichtung, die dadurch gekennzeichnet ist, dass stromabwärts der Steuergas-Einlassöffnung 10 und stromabwärts des Lagerplatzes 7 im Gasauslassorgan 9 eine Ausgleichsgas-Ein- oder -Auslassöffnung 23' mündet, mit der ein Ausgleichsgas in die Gehäusehöhlung einspeisbar oder aus der Gehäusehöhlung abpumpbar ist.A device which is characterized in that downstream of the control gas inlet opening 10 and downstream of the storage location 7 in the gas outlet element 9 there opens a compensating gas inlet or outlet opening 23', with which a compensating gas can be fed into the housing cavity or pumped out of the housing cavity.

Eine Vorrichtung, die dadurch gekennzeichnet ist, dass eine Steuereinrichtung 18 zur Steuerung von Ventilen 27, 25 und Massenfluss-Controllern 19, 28, 29 zur Beeinflussung zumindest des mindestens einen Steuergas-Flusses S2 und des mindestens einen Ausgleichsgas-Flusses S3 derart eingerichtet ist, dass mit dem Ausgleichsgas-Fluss S3 an einer Wirkstelle 31 eine örtlich begrenzte Beeinflussung eines Strömungsprofils des Prozessgas-Flusses S1 über die Lagerplätze 7 durch den Steuergas-Fluss S2 kompensiert wird und/oder dass die Summe des örtlich begrenzten Steuergas-Flusses S2 und des diesem örtlich zugeordneten Ausgleichsgas-Flusses S3 auf einem konstanten Wert gehalten wird.A device which is characterized in that a control device 18 for controlling valves 27, 25 and mass flow controllers 19, 28, 29 for influencing at least the at least one control gas flow S2 and the at least one compensating gas flow S3 is set up in such a way that with the compensating gas flow S3 at an effective point 31 a locally limited influence on a flow profile of the process gas flow S1 via the storage locations 7 by the control gas flow S2 is compensated and/or that the sum of the locally limited control gas flow S2 and the compensating gas flow S3 locally assigned to it is kept at a constant value.

Eine Vorrichtung, die dadurch gekennzeichnet ist, dass der Steuergas-Fluss S2 durch einen Spalt 17 zwischen der von den Lagerplätzen wegweisenden Seite des Suszeptors 5 und einer Temperiereinrichtung 13 geführt wird, um einen Wärmefluss zum oder vom Suszeptor 5 in einem örtlich begrenzten Bereich durch den Steuergas-Fluss S2 zu beeinflussen und dass, bezogen auf die Erstreckungsebene des Suszeptors 5, die Ausgleichsgas-Ein- oder - Auslassöffnung 23' dort angeordnet ist, wo sich der Steuergas-Fluss S2 mit dem Prozessgas-Fluss S3 mischt.A device characterized in that the control gas flow S2 is guided through a gap 17 between the side of the susceptor 5 facing away from the storage locations and a temperature control device 13 in order to influence a heat flow to or from the susceptor 5 in a locally limited area by the control gas flow S2 and that, based on the extension plane of the susceptor 5, the compensating gas inlet or outlet opening 23' is arranged where the control gas flow S2 mixes with the process gas flow S3.

Eine Vorrichtung, die dadurch gekennzeichnet ist, dass die Ausgleichsgas-Einlassöffnung 23' stromabwärts eines an das Gasauslassorgan 9 angrenzenden Randes 5' des Suszeptors 5 angeordnet ist und/oder dass die Ausgleichsgas-Ein- oder -Auslassöffnung 23' im Gasauslassorgan 9 angeordnet ist.A device characterized in that the compensating gas inlet opening 23' is arranged downstream of an edge 5' of the susceptor 5 adjacent to the gas outlet element 9 and/or that the compensating gas inlet or outlet opening 23' is arranged in the gas outlet element 9.

Eine Vorrichtung, die dadurch gekennzeichnet ist, dass die Lagerplätze 7 kreisringförmig um die Mitte des einen auf einer Kreislinie verlaufenden Außenrand 5' aufweisenden Suszeptors 5 angeordnet sind und das ringförmig gestaltete Gasauslassorgan 9 den Suszeptor 5 umgibt, wobei mehreren oder jedem der Lagerplätze 7 örtlich eine ihm zugeordnete Steuergas-Einlassöffnung 10 und eine von der Steuergas-Einlassöffnung 10 in Radialrichtung beabstandete Ausgleichsgas-Ein- oder -Auslassöffnung 23' zugeordnet sind, durch die jeweils ein von der Steuereinrichtung 18 individuell gesteuerter Steuergas-Fluss S2 beziehungsweise Ausgleichsgas-Fluss S3 strömt.A device which is characterized in that the storage locations 7 are arranged in a circular ring around the center of the susceptor 5, which has an outer edge 5' running on a circular line, and the ring-shaped gas outlet element 9 surrounds the susceptor 5, wherein several or each of the storage locations 7 are locally assigned a control gas inlet opening 10 and a compensating gas inlet or outlet opening 23' spaced radially from the control gas inlet opening 10, through which a control gas flow S2 or compensating gas flow S3, which is individually controlled by the control device 18, flows.

Eine Vorrichtung, die dadurch gekennzeichnet ist, dass der Suszeptor 5 um eine Drehachse A drehantreibbar ist und von der Steuereinrichtung 18 gesteuert durch die Steuergas-Einlassöffnungen 10 beziehungsweise Ausgleichsgas-Ein- oder -Auslassöffnungen 23' mit der Drehung des Suszeptors 5 synchronisiert Steuergase beziehungsweise Ausgleichsgase derart gepulst strömen, dass ein Prozessparameter an jedem der Lagerplätze 7 auf einem vorgegebenen Wert gehalten wird.A device which is characterized in that the susceptor 5 can be driven in rotation about an axis of rotation A and controlled by the control device 18 through the control gas inlet openings 10 or compensating gas inlet or outlet openings 23' synchronized with the rotation of the susceptor 5, control gases or compensating gases flow in a pulsed manner such that a process parameter is kept at a predetermined value at each of the storage locations 7.

Ein Verfahren, das dadurch gekennzeichnet ist, dass die Ausgleichsgas-Ein- oder -Auslassöffnung 23' derart angeordnet ist oder der durch die Ausgleichsgas-Ein- oder -Auslassöffnung 23' strömender Ausgleichsgas-Fluss S3 derart gerichtet ist, dass das Strömungsprofil über dem Suszeptor 5 zumindest im Bereich des Randes 5' des Suszeptors 5 beeinflusst wird.A method which is characterized in that the compensating gas inlet or outlet opening 23' is arranged in such a way or the compensating gas flow S3 flowing through the compensating gas inlet or outlet opening 23' is directed in such a way that the flow profile above the susceptor 5 is influenced at least in the region of the edge 5' of the susceptor 5.

Ein Verfahren, das dadurch gekennzeichnet ist, dass das Ausgleichsgas radial außerhalb des Suszeptors 5 in die Gehäusehöhlung oder in das Gasauslassorgan 9 eingespeist oder aus der Gehäusehöhlung oder dem Gasauslassorgan 9 abgepumpt wird.A method characterized in that the compensating gas is fed radially outside the susceptor 5 into the housing cavity or into the gas outlet element 9 or is pumped out of the housing cavity or the gas outlet element 9.

Eine Vorrichtung, die dadurch gekennzeichnet ist, dass die Ausgleichsgas-Ein- oder -Auslassöffnung 23' derart angeordnet ist und die Steuereinrichtung 18 derart programmiert ist, dass das Einspeisen oder Abpumpen des Ausgleichsgases das Strömungsprofil über dem Suszeptor 5 zumindest im Bereich des Randes 5' Suszeptors 5 beeinflusst.A device characterized in that the compensating gas inlet or outlet opening 23' is arranged and the control device 18 is programmed such that the feeding or pumping out of the compensating gas influences the flow profile over the susceptor 5 at least in the region of the edge 5' of the susceptor 5.

Eine Vorrichtung, die dadurch gekennzeichnet ist, dass die Ausgleichsgas-Ein- oder -Auslassöffnung 23' radial außerhalb des Suszeptors 5 oder im Gasauslassorgan angeordnet ist.A device characterized in that the compensating gas inlet or outlet opening 23' is arranged radially outside the susceptor 5 or in the gas outlet member.

Ein Verfahren oder eine Vorrichtung, die dadurch gekennzeichnet sind, dass die Ausgleichsgas-Ein- oder -Auslassöffnung 23' dem Suszeptor 5 zugeordnet ist und radial außerhalb eines Lagerplatzes 7 den Rand 5' des Suszeptors 5 benachbart angeordnet ist und/oder dass der Ausgleichsgasfluss S3 einer dem Rand 5' benachbarten - bezogen auf den Prozessgasfluss 51 - stromabwärts des Lagerplatzes 7 angeordneten Ausgleichsgas-Ein- oder - Auslassöffnung 23' entspringt und/oder dass der Ausgleichsgasfluss S3 eine einstellbare Mischung aus Gasen mit zwei voneinander verschiedenen Viskositäten oder Wärmeleitfähigkeiten ist.A method or a device, characterized in that the compensating gas inlet or outlet opening 23' is assigned to the susceptor 5 and is arranged radially outside a storage location 7 adjacent to the edge 5' of the susceptor 5 and/or that the compensating gas flow S3 originates from a compensating gas inlet or outlet opening 23' arranged adjacent to the edge 5' - with respect to the process gas flow 51 - downstream of the storage location 7 and/or that the compensating gas flow S3 is an adjustable mixture of gases with two mutually different viscosities or thermal conductivities.

Alle offenbarten Merkmale sind (für sich, aber auch in Kombination untereinander) erfindungswesentlich. In die Offenbarung der Anmeldung wird hiermit auch der Offenbarungsinhalt der zugehörigen/beigefügten Prioritätsunterlagen (Abschrift der Voranmeldung) vollinhaltlich mit einbezogen, auch zu dem Zweck, Merkmale dieser Unterlagen in Ansprüche vorliegender Anmeldung mit aufzunehmen. Die Unteransprüche charakterisieren, auch ohne die Merkmale eines in Bezug genommenen Anspruchs, mit ihren Merkmalen eigenständige erfinderische Weiterbildungen des Standes der Technik, insbesondere um auf Basis dieser Ansprüche Teilanmeldungen vorzunehmen. Die in jedem Anspruch angegebene Erfindung kann zusätzlich ein oder mehrere der in der vorstehenden Beschreibung, insbesondere mit Bezugsziffern versehene und/ oder in der Bezugsziffernliste angegebene Merkmale aufweisen. Die Erfindung betrifft auch Gestaltungsformen, bei denen einzelne der in der vorstehenden Beschreibung genannten Merkmale nicht verwirklicht sind, insbesondere soweit sie erkennbar für den jeweiligen Verwendungszweck entbehrlich sind oder durch andere technisch gleichwirkende Mittel ersetzt werden können.All disclosed features are essential to the invention (individually, but also in combination with one another). The disclosure content of the associated/attached priority documents (copy of the prior application) is hereby fully included in the disclosure of the application, also for the purpose of incorporating features of these documents in claims of the present application. The subclaims characterize, even without the features of a referenced claim, with their features independent inventive developments of the prior art, in particular in order to make divisional applications based on these claims. The invention specified in each claim can additionally have one or more of the features provided in the above description, in particular with reference numbers and/or specified in the list of reference numbers. The invention also relates to designs in which individual features mentioned in the above description are not implemented, in particular insofar as they are clearly dispensable for the respective intended use or can be replaced by other technically equivalent means.

Liste der BezugszeichenList of reference symbols

11
ReaktorgehäuseReactor housing
22
DeckelLid
33
SeitenwandSide wall
44
BodenFloor
55
SuszeptorSusceptor
5'5'
Randedge
66
GaseinlassorganGas inlet organ
6'6'
AustrittsöffnungOutlet opening
77
Substrathalter, LagerplatzSubstrate holder, storage space
88th
DichtplatteSealing plate
99
GasauslassorganGas outlet device
9'9'
Öffnungopening
1010
Steuergas-EinlassöffnungControl gas inlet opening
1111
ProzesskammerdeckeProcess chamber ceiling
1212
Trägercarrier
1313
HeizeinrichtungHeating device
1414
GasleitungGas pipeline
1717
Spaltgap
1818
SteuereinrichtungControl device
1919
Massenfluss-ControllerMass flow controller
19'19'
Massenfluss-ControllerMass flow controller
2020
GasversorgungGas supply
2121
erstes Pyrometerfirst pyrometer
2222
zweites Pyrometersecond pyrometer
2323
GaszuleitungGas supply line
23'23'
Ausgleichsgas-Ein- oder - AuslassöffnungCompensating gas inlet or outlet opening
2424
Pumpepump
2525
SteuerventilControl valve
2727
UmschaltventilChangeover valve
2828
Massenfluss-ControllerMass flow controller
2929
Massenfluss-ControllerMass flow controller
3030
KühlkanalCooling channel
3131
WirkstelleSite of action
3232
Substrat Substrate
AA
Suszeptor-DrehachseSusceptor rotation axis
BB
Substrathalter-DrehachseSubstrate holder rotation axis
S1S1
Prozessgas-FlussProcess gas flow
S2S2
Steuergas-FlussControl gas flow
S3S3
Ausgleichsgas-FlussCompensation gas flow

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of documents listed by the applicant was generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA accepts no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102019104433 A1 [0005, 0024]DE 102019104433 A1 [0005, 0024]
  • DE 102018124957 A1 [0006]DE 102018124957 A1 [0006]
  • US 6531069 B1 [0007]US 6531069 B1 [0007]
  • US 8152925 B2 [0008]US 8152925 B2 [0008]
  • DE 102020107517 A1 [0009]DE 102020107517 A1 [0009]

Claims (16)

Verfahren zum Behandeln einer Mehrzahl von Substraten (32), wobei die Substrate (32) auf Lagerplätzen (7) eines in einer Gehäusehöhlung eines Reaktorgehäuses (1) angeordneten Suszeptors (5) angeordnet sind, wobei aus ein oder mehreren Gasaustrittsöffnungen (6') eines Gaseinlassorgans (6) ein Prozessgas-Fluss (S1) eines Prozessgases in die Gehäusehöhlung derart eingespeist wird, dass das Prozessgas gleichmäßig über die Lagerplätze (7) bis zu einem bezogen auf den Prozessgas-Fluss stromabwärts der Lagerplätze (7) angeordneten Gasauslassorgan (9) strömt, mit dem das Prozessgas aus der Gehäusehöhlung herausgeführt wird, wobei durch mindestens eine in die Gehäusehöhlung mündende Steuergas-Einlassöffnung (10) ein örtlich begrenzter Steuergas-Fluss (S2) eines Steuergases in die Gehäusehöhlung eingespeist wird, dadurch gekennzeichnet, dass stromabwärts der Steuergas-Einlassöffnung (10) und stromabwärts des Lagerplatzes (7) durch eine Ausgleichsgas-Ein- oder -Auslassöffnung (23') ein örtlich begrenzter Ausgleichsgas-Fluss (S3) eines Ausgleichsgases in die Gehäusehöhlung eingespeist oder aus der Gehäusehöhlung abgepumpt wird.Method for treating a plurality of substrates (32), wherein the substrates (32) are arranged on storage locations (7) of a susceptor (5) arranged in a housing cavity of a reactor housing (1), wherein a process gas flow (S1) of a process gas is fed into the housing cavity from one or more gas outlet openings (6') of a gas inlet element (6) in such a way that the process gas flows evenly over the storage locations (7) to a gas outlet element (9) arranged downstream of the storage locations (7) in relation to the process gas flow, with which the process gas is led out of the housing cavity, wherein a locally limited control gas flow (S2) of a control gas is fed into the housing cavity through at least one control gas inlet opening (10) opening into the housing cavity, characterized in that downstream of the control gas inlet opening (10) and downstream of the storage location (7) through a compensating gas inlet or outlet opening (23') a locally limited compensating gas flow (S3) of a compensating gas is fed into the housing cavity or pumped out of the housing cavity. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mit einer Steuereinrichtung (18) der Ausgleichsgas-Fluss (S3) derart gesteuert wird, dass eine durch den Steuergas-Fluss (S2) an einer Wirkstelle (31) bewirkte, örtlich begrenzte Beeinflussung des Strömungsprofils stromabwärts des Lagerplatzes (7) durch den Ausgleichsgas-Fluss (S3) kompensiert wird, und/ oder dass mit einer Steuereinrichtung (18) die Summe des örtlich begrenzten Steuergas-Flusses (S2) und des diesem örtlich zugeordneten Ausgleichsgas-Fluss (S3) auf einem konstanten Wert gehalten wird.Procedure according to Claim 1 , characterized in that the compensating gas flow (S3) is controlled by a control device (18) in such a way that a locally limited influence on the flow profile downstream of the storage location (7) caused by the control gas flow (S2) at an effective point (31) is compensated by the compensating gas flow (S3), and/or that the sum of the locally limited control gas flow (S2) and the compensating gas flow (S3) locally assigned to it is kept at a constant value by a control device (18). Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuergas-Fluss (S2) in einen Bereich zwischen dem Suszeptor (5) und einer Temperiereinrichtung (13) eingespeist wird, mit dem in einem örtlich begrenzten Bereich ein Wärmefluss zum oder vom Suszeptor (5) beeinflusst wird und/ oder dass das Prozessgas ein reaktives Gas mit einem Element der III. Hauptgruppe und ein reaktives Gas mit einem Element der V. Hauptgruppe enthält und/ oder dass das reaktive Gas eine Arsenverbindung, eine Phosphorverbindung und/ oder eine Indiumverbindung oder eine Galliumverbindung aufweist und dass der Suszeptor mit einer Heizeinrichtung (13) auf eine Prozesstemperatur gebracht wird, bei der auf den Substraten (32) jeweils eine III-V-Halbleiterschicht abgeschieden wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the control gas flow (S2) is fed into a region between the susceptor (5) and a temperature control device (13) with which a heat flow to or from the susceptor (5) is influenced in a locally limited region and/or that the process gas contains a reactive gas with an element of the III. main group and a reactive gas with an element of the V. main group and/or that the reactive gas comprises an arsenic compound, a phosphorus compound and/or an indium compound or a gallium compound and that the susceptor is brought to a process temperature with a heating device (13) at which a III-V semiconductor layer is deposited on each of the substrates (32). Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Ausgleichsgas-Fluss (S3) unmittelbar in das Gasauslassorgan (9) eingespeist oder aus dem Gasauslassorgan (9) abgepumpt wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the compensating gas flow (S3) is fed directly into the gas outlet element (9) or pumped out of the gas outlet element (9). Vorrichtung mit einem in einer Gehäusehöhlung eines Reaktorgehäuses (1) angeordneten Suszeptor (5), auf dem eine Vielzahl von Lagerplätzen (7) für jeweils mindestens ein in der Vorrichtung zu behandelndes Substrat (32) angeordnet ist, mit einem Gaseinlassorgan (6), das ein oder mehrere derart beschaffene und angeordnete Gasaustrittsöffnungen (6') aufweist, dass ein durch die ein oder mehreren Gasaustrittsöffnungen (6') austretender Prozessgas-Fluss (S1) eines Prozessgases gleichmäßig über die Lagerplätze (7) strömt, und mit einem Gasauslassorgan (9), das bezogen auf den Prozessgas-Fluss (S1) stromabwärts der Lagerplätze (7) angeordnet ist, mit dem das Prozessgas oder sich bei der Behandlung bildende gasförmige Reaktionsprodukte aus der Gehäusehöhlung herausführbar sind, wobei in die Gehäusehöhlung mindestens eine Steuergas-Einlassöffnung (10) mündet, mit der ein örtlich begrenzter Steuergas-Fluss (S2) eines Steuergases in die Gehäusehöhlung einspeisbar ist, der durch das Gasauslassorgan (9) aus der Gehäusehöhlung herausführbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass stromabwärts der Steuergas-Einlassöffnung (10) und stromabwärts des Lagerplatzes (7) im Gasauslassorgan (9) eine Ausgleichsgas-Ein- oder -Auslassöffnung (23') mündet, mit der ein Ausgleichsgas in die Gehäusehöhlung einspeisbar oder aus der Gehäusehöhlung abpumpbar ist.Device with a susceptor (5) arranged in a housing cavity of a reactor housing (1), on which a plurality of storage spaces (7) are arranged for at least one substrate (32) to be treated in the device, with a gas inlet element (6) which has one or more gas outlet openings (6') designed and arranged in such a way that a process gas flow (S1) of a process gas emerging through the one or more gas outlet openings (6') flows evenly over the storage spaces (7), and with a gas outlet element (9) which is arranged downstream of the storage spaces (7) in relation to the process gas flow (S1), with which the process gas or gaseous reaction products formed during the treatment can be led out of the housing cavity, wherein at least one control gas inlet opening (10) opens into the housing cavity, with which a locally limited control gas flow (S2) of a control gas in the housing cavity can be fed, which can be led out of the housing cavity through the gas outlet member (9), characterized in that downstream of the control gas inlet opening (10) and downstream of the storage location (7) in the gas outlet member (9) a compensating gas inlet or outlet opening (23') opens, with which a compensating gas can be fed into the housing cavity or pumped out of the housing cavity. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine Steuereinrichtung (18) zur Steuerung von Ventilen (27,25) und Massenfluss-Controllern (19, 28, 29) zur Beeinflussung zumindest des mindestens einen Steuergas-Flusses (S2) und des mindestens einen Ausgleichsgas-Flusses (S3) derart eingerichtet ist, dass mit dem Ausgleichsgas-Fluss (S3) an einer Wirkstelle (31) eine örtlich begrenzte Beeinflussung eines Strömungsprofils des Prozessgas-Flusses (S1) über die Lagerplätze (7) durch den Steuergas-Fluss (S2) kompensiert wird und/ oder dass die Summe des örtlich begrenzten Steuergas-Flusses (S2) und des diesem örtlich zugeordneten Ausgleichsgas-Flusses (S3) auf einem konstanten Wert gehalten wird.Device according to Claim 5 , characterized in that a control device (18) for controlling valves (27, 25) and mass flow controllers (19, 28, 29) for influencing at least the at least one control gas flow (S2) and the at least one compensating gas flow (S3) is set up in such a way that with the compensating gas flow (S3) at an active point (31) a locally limited influence on a flow profile of the process gas flow (S1) via the storage locations (7) by the control gas flow (S2) is compensated and/or that the sum of the locally limited control gas flow (S2) and the compensating gas flow (S3) locally assigned to it is kept at a constant value. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuergas-Fluss (S2) durch einen Spalt (17) zwischen der von den Lagerplätzen wegweisenden Seite des Suszeptors (5) und einer Temperiereinrichtung (13) geführt wird, um einen Wärmefluss zum oder vom Suszeptor (5) in einem örtlich begrenzten Bereich durch den Steuergas-Fluss (S2) zu beeinflussen und dass, bezogen auf die Erstreckungsebene des Suszeptors (5), die Ausgleichsgas-Ein- oder -Auslassöffnung (23') dort angeordnet ist, wo sich der Steuergas-Fluss (S2) mit dem Prozessgas-Fluss (S3) mischt.Device according to Claim 5 or 6 , characterized in that the control gas flow (S2) is guided through a gap (17) between the side of the susceptor (5) facing away from the storage locations and a temperature control device (13) in order to ensure a heat flow to or from the susceptor (5) in a locally limited area by the control gas flow (S2) and that, with respect to the extension plane of the susceptor (5), the compensating gas inlet or outlet opening (23') is arranged where the control gas flow (S2) mixes with the process gas flow (S3). Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgleichsgas-Einlassöffnung (23') stromabwärts eines an das Gasauslassorgan (9) angrenzenden Randes (5') des Suszeptors (5) angeordnet ist und/ oder dass die Ausgleichsgas-Ein- oder -Auslassöffnung (23') im Gasauslassorgan (9) angeordnet ist.Device according to one of the Claims 5 until 7 , characterized in that the compensating gas inlet opening (23') is arranged downstream of an edge (5') of the susceptor (5) adjacent to the gas outlet element (9) and/or that the compensating gas inlet or outlet opening (23') is arranged in the gas outlet element (9). Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerplätze (7) kreisringförmig um die Mitte des einen auf einer Kreislinie verlaufenden Außenrand (5') aufweisenden Suszeptors (5) angeordnet sind und das ringförmig gestaltete Gasauslassorgan (9) den Suszeptor (5) umgibt, wobei mehreren oder jedem der Lagerplätze (7) örtlich eine ihm zugeordnete Steuergas-Einlassöffnung (10) und eine von der Steuergas-Einlassöffnung (10) in Radialrichtung beabstandete Ausgleichsgas-Ein- oder -Auslassöffnung (23') zugeordnet sind, durch die jeweils ein von der Steuereinrichtung (18) individuell gesteuerter Steuergas-Fluss (S2) beziehungsweise Ausgleichsgas-Fluss (S3) strömt.Device according to one of the Claims 5 until 8th , characterized in that the storage locations (7) are arranged in a circular ring around the center of the susceptor (5) having an outer edge (5') running on a circular line, and the ring-shaped gas outlet element (9) surrounds the susceptor (5), wherein several or each of the storage locations (7) are locally assigned a control gas inlet opening (10) and a compensating gas inlet or outlet opening (23') spaced radially from the control gas inlet opening (10), through which a control gas flow (S2) or compensating gas flow (S3) individually controlled by the control device (18) flows. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Suszeptor (5) um eine Drehachse (A) drehantreibbar ist und von der Steuereinrichtung (18) gesteuert durch die Steuergas-Einlassöffnungen (10) beziehungsweise Ausgleichsgas-Ein- oder -Auslassöffnungen (23') mit der Drehung des Suszeptors (5) synchronisiert Steuergase beziehungsweise Ausgleichsgase derart gepulst strömen, dass ein Prozessparameter an jedem der Lagerplätze (7) auf einem vorgegebenen Wert gehalten wird.Device according to Claim 9 , characterized in that the susceptor (5) can be driven in rotation about an axis of rotation (A) and, controlled by the control device (18), control gases or compensating gases flow in a pulsed manner synchronized with the rotation of the susceptor (5) through the control gas inlet openings (10) or compensating gas inlet or outlet openings (23') in such a way that a process parameter is kept at a predetermined value at each of the storage locations (7). Verfahren zum Behandeln einer Mehrzahl von Substraten (32), wobei ein in einer Gehäusehöhlung eines Reaktorgehäuses (1) angeordneter Suszeptor (5) um eine Drehachse (A) drehangetrieben wird, auf dem Suszeptor (5) in gleichmäßiger Umfangsverteilung um die Drehachse (A) Lagerplätze (7) angeordnet sind, auf denen jeweils zumindest ein Substrat (32) angeordnet ist, wobei durch ein Gaseinlassorgan (6) ein Prozessgas auf der die Lagerplätze (7) aufweisenden Seite des Suszeptors (5) in die Gehäusehöhlung eingespeist wird, welches unter Ausbildung eines Strömungsprofils über die Oberfläche der Substrate (7) zum Rand (5') des Suszeptors (5) strömt und mittels eines den Suszeptor (5) umgebenden Gasauslassorgans (9) aus der Gehäusehöhlung herausgeführt wird, wobei synchronisiert mit der Drehung des Suszeptors (5) ein Ausgleichsgas-Fluss (S3) eines Ausgleichsgases durch eine Ausgleichsgas-Ein- oder -Auslassöffnung (23') örtlich begrenzt in die Gehäusehöhlung eingespeist oder aus der Gehäusehöhlung abgepumpt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgleichsgas-Ein- oder -Auslassöffnung (23') derart angeordnet ist oder der durch die Ausgleichsgas-Ein- oder -Auslassöffnung (23') strömender Ausgleichsgas-Fluss (S3) derart gerichtet ist, dass das Strömungsprofil über dem Suszeptor (5) zumindest im Bereich des Randes (5') des Suszeptors (5) beeinflusst wird.Method for treating a plurality of substrates (32), wherein a susceptor (5) arranged in a housing cavity of a reactor housing (1) is driven in rotation about an axis of rotation (A), on the susceptor (5) bearing places (7) are arranged in a uniform circumferential distribution about the axis of rotation (A), on each of which at least one substrate (32) is arranged, wherein a process gas is fed into the housing cavity through a gas inlet element (6) on the side of the susceptor (5) having the bearing places (7), which flows over the surface of the substrates (7) to the edge (5') of the susceptor (5) while forming a flow profile and is led out of the housing cavity by means of a gas outlet element (9) surrounding the susceptor (5), wherein a compensating gas flow (S3) of a compensating gas is synchronized with the rotation of the susceptor (5) through a Compensating gas inlet or outlet opening (23') is fed locally into the housing cavity or pumped out of the housing cavity, characterized in that the compensating gas inlet or outlet opening (23') is arranged in such a way or the compensating gas flow (S3) flowing through the compensating gas inlet or outlet opening (23') is directed in such a way that the flow profile above the susceptor (5) is influenced at least in the region of the edge (5') of the susceptor (5). Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausgleichsgas radial außerhalb des Suszeptors (5) in die Gehäusehöhlung oder in das Gasauslassorgan (9) eingespeist oder aus der Gehäusehöhlung oder dem Gasauslassorgan (9) abgepumpt wird.Procedure according to Claim 11 , characterized in that the compensating gas is fed radially outside the susceptor (5) into the housing cavity or into the gas outlet element (9) or is pumped out of the housing cavity or the gas outlet element (9). Vorrichtung mit einem in einer Gehäusehöhlung eines Reaktorgehäuses (1) angeordneten Suszeptor (5), auf dem eine Vielzahl von Lagerplätzen (7) für jeweils mindestens ein in der Vorrichtung zu behandelndes Substrat (32) angeordnet ist, mit einem Gaseinlassorgan (6), das ein oder mehrere derart beschaffene und angeordnete Gasaustrittsöffnungen (6') aufweist, dass ein durch die ein oder mehreren Gasaustrittsöffnungen (6') austretender, von einer Steuereinrichtung (18) gesteuerter Prozessgas-Fluss (S1) eines Prozessgases unter Ausbildung eines Strömungsprofils über die Lagerplätze (7) strömt, mit einem Gasauslassorgan (9), das bezogen auf den Prozessgas-Fluss (S1) stromabwärts der Lagerplätze (7) angeordnet ist, mit dem das Prozessgas oder sich bei der Behandlung bildenden gasförmige Reaktionsprodukte aus der Gehäusehöhlung herausführbar sind, wobei in die Gehäusehöhlung mindestens eine Ausgleichsgas-Ein- oder -Auslassöffnung (23') mündet, mit der ein von der Steuereinrichtung gesteuerter örtlich begrenzter Ausgleichsgas-Fluss (S3) eines Ausgleichsgases in die Gehäusehöhlung einspeisbar oder aus der Gehäusehöhlung abpumpbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgleichsgas-Ein- oder -Auslassöffnung (23') derart angeordnet ist und die Steuereinrichtung (18) derart programmiert ist, dass das Einspeisen oder Abpumpen des Ausgleichsgases das Strömungsprofil über dem Suszeptor (5) zumindest im Bereich des Randes (5') Suszeptors (5) beeinflusst.Device with a susceptor (5) arranged in a housing cavity of a reactor housing (1), on which a plurality of storage locations (7) are arranged, each for at least one substrate (32) to be treated in the device, with a gas inlet element (6) which has one or more gas outlet openings (6') designed and arranged in such a way that a process gas flow (S1) of a process gas exiting through the one or more gas outlet openings (6') and controlled by a control device (18) flows over the storage locations (7) to form a flow profile, with a gas outlet element (9) which is arranged downstream of the storage locations (7) in relation to the process gas flow (S1), with which the process gas or gaseous reaction products formed during the treatment can be led out of the housing cavity, with at least one compensating gas inlet or outlet opening (23') opening into the housing cavity, with which a locally limited compensating gas flow (S3) of a compensating gas controlled by the control device can be fed into the housing cavity or pumped out of the housing cavity, characterized in that the compensating gas inlet or outlet opening (23') is arranged in such a way and the control device (18) is programmed in such a way that the feeding in or pumping out of the compensating gas influences the flow profile above the susceptor (5) at least in the region of the edge (5') of the susceptor (5). Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgleichsgas-Ein- oder -Auslassöffnung (23') radial außerhalb des Suszeptors (5) oder im Gasauslassorgan angeordnet ist.Device according to Claim 13 , characterized in that the compensating gas inlet or outlet opening (23') is arranged radially outside the susceptor (5) or in the gas outlet element. Verfahren oder Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgleichsgas-Ein- oder - Auslassöffnung (23') dem Suszeptor (5) zugeordnet ist und radial außerhalb eines Lagerplatzes (7) den Rand (5') des Suszeptors (5) benachbart angeordnet ist und/oder dass der Ausgleichsgasfluss (S3) einer dem Rand (5') benachbarten - bezogen auf den Prozessgasfluss (51) - stromabwärts des Lagerplatzes (7) angeordneten Ausgleichsgas-Ein- oder - Auslassöffnung (23') entspringt und/oder dass der Ausgleichsgasfluss (S3) eine einstellbare Mischung aus Gasen mit zwei voneinander verschiedenen Viskositäten oder Wärmeleitfähigkeiten ist.Method or device according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the compensating gas inlet or outlet opening (23') is assigned to the susceptor (5) and is arranged radially outside a storage location (7) adjacent to the edge (5') of the susceptor (5) and/or that the compensating gas flow (S3) originates from a compensating gas inlet or outlet opening (23') arranged adjacent to the edge (5') - with respect to the process gas flow (51) - downstream of the storage location (7) and/or that the compensating gas flow (S3) is an adjustable mixture of gases with two mutually different viscosities or thermal conductivities. Vorrichtung oder Verfahren, gekennzeichnet durch eines oder mehrere der kennzeichnenden Merkmale eines der vorhergehenden Ansprüche.Device or method, characterized by one or more of the characterizing features of one of the preceding claims.
DE102023100077.2A 2023-01-03 2023-01-03 Device and method for treating substrates Pending DE102023100077A1 (en)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102023100077.2A DE102023100077A1 (en) 2023-01-03 2023-01-03 Device and method for treating substrates
CN202380090931.2A CN120476225A (en) 2023-01-03 2023-12-21 Apparatus and method for processing a substrate
EP23828415.2A EP4646499A1 (en) 2023-01-03 2023-12-21 Apparatus and method for treating substrates
KR1020257024768A KR20250133691A (en) 2023-01-03 2023-12-21 Substrate processing device and method
PCT/EP2023/087313 WO2024146826A1 (en) 2023-01-03 2023-12-21 Apparatus and method for treating substrates
TW112151196A TW202444956A (en) 2023-01-03 2023-12-28 Apparatus and method for processing substrate

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102023100077.2A DE102023100077A1 (en) 2023-01-03 2023-01-03 Device and method for treating substrates

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102023100077A1 true DE102023100077A1 (en) 2024-07-04

Family

ID=89321831

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102023100077.2A Pending DE102023100077A1 (en) 2023-01-03 2023-01-03 Device and method for treating substrates

Country Status (6)

Country Link
EP (1) EP4646499A1 (en)
KR (1) KR20250133691A (en)
CN (1) CN120476225A (en)
DE (1) DE102023100077A1 (en)
TW (1) TW202444956A (en)
WO (1) WO2024146826A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102023124413A1 (en) 2023-09-11 2025-03-13 Aixtron Se Device and method for individually influencing the layer growth of a layer deposited on a substrate in a CVD reactor accommodating a plurality of substrates

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6531069B1 (en) 2000-06-22 2003-03-11 International Business Machines Corporation Reactive Ion Etching chamber design for flip chip interconnections
US8152925B2 (en) 2008-06-23 2012-04-10 Tokyo Electron Limited Baffle plate and substrate processing apparatus
DE102018124957A1 (en) 2018-10-10 2020-04-16 Aixtron Se CVD reactor with substrate holders resting on gas cushions
DE102019104433A1 (en) 2019-02-21 2020-08-27 Aixtron Se CVD reactor with means for locally influencing the susceptor temperature
DE102020107517A1 (en) 2020-03-18 2021-09-23 Aixtron Se Susceptor for a CVD reactor

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009017322A1 (en) * 2007-07-30 2009-02-05 Ips Ltd. Reactor for depositing thin film on wafer
KR101466816B1 (en) * 2013-09-23 2014-12-10 국제엘렉트릭코리아 주식회사 Heater member and substrate processing apparatus using sysceptor
JP7274387B2 (en) * 2019-09-24 2023-05-16 東京エレクトロン株式会社 Film forming apparatus and film forming method

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6531069B1 (en) 2000-06-22 2003-03-11 International Business Machines Corporation Reactive Ion Etching chamber design for flip chip interconnections
US8152925B2 (en) 2008-06-23 2012-04-10 Tokyo Electron Limited Baffle plate and substrate processing apparatus
DE102018124957A1 (en) 2018-10-10 2020-04-16 Aixtron Se CVD reactor with substrate holders resting on gas cushions
DE102019104433A1 (en) 2019-02-21 2020-08-27 Aixtron Se CVD reactor with means for locally influencing the susceptor temperature
DE102020107517A1 (en) 2020-03-18 2021-09-23 Aixtron Se Susceptor for a CVD reactor

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102023124413A1 (en) 2023-09-11 2025-03-13 Aixtron Se Device and method for individually influencing the layer growth of a layer deposited on a substrate in a CVD reactor accommodating a plurality of substrates
WO2025056433A1 (en) 2023-09-11 2025-03-20 Aixtron Se Device and method for individually influencing the layer growth of a layer deposited on a substrate in a cvd reactor receiving a plurality of substrates

Also Published As

Publication number Publication date
KR20250133691A (en) 2025-09-08
TW202444956A (en) 2024-11-16
EP4646499A1 (en) 2025-11-12
WO2024146826A1 (en) 2024-07-11
CN120476225A (en) 2025-08-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1252363B1 (en) Device and method for depositing one or more layers onto a substrate
EP2470684B1 (en) Cvd method and cvd reactor
EP2488679B1 (en) Cvd-reactor with a substrate holder having a multiple zone gas cushion
DE69629412T2 (en) Plant for vapor deposition of thin layers
DE69629980T2 (en) Temperature control method for depositing a material
DE112008000169T5 (en) Gas Conditioning Systems
DE112006000464T5 (en) Chemical vapor deposition reactor with a variety of inlets
DE10320597A1 (en) Method and device for depositing semiconductor layers with two process gases, one of which is preconditioned
DE102014104218A1 (en) CVD reactor with feed-zone temperature control
DE112006003315T5 (en) Gas head and thin film manufacturing device
DE102018124957A1 (en) CVD reactor with substrate holders resting on gas cushions
WO2022049063A2 (en) Cvd reactor with temperature-controllable gas inlet region
DE102004009130A1 (en) Inlet system for a MOCVD reactor
DE102020107517A1 (en) Susceptor for a CVD reactor
EP3847293A2 (en) Method for controlling the ceiling temperature of a cvd reactor
WO2024121228A1 (en) Method and device for depositing sic layers on a substrate
DE102023100077A1 (en) Device and method for treating substrates
DE69116033T2 (en) Semiconductor wafer treatment reactor.
DE102014115497A1 (en) Tempered gas supply with diluent gas streams fed in at several points
DE102023128850A1 (en) Device for simultaneously depositing a layer on several substrates
EP1861520B1 (en) Gas inlet element for a cvd reactor
WO2020083917A1 (en) Shield plate for a cvd reactor
EP4069882B1 (en) Gas inlet device for a cvd reactor
WO2021160835A1 (en) Gas inlet device for a cvd reactor
DE102017203255B4 (en) Reactor for use in a chemical vapor deposition system and method of operating a chemical vapor deposition system

Legal Events

Date Code Title Description
R163 Identified publications notified