一种用于在外延反应器的反应室中支撑基底的装置(420)；装置(420)包括：盘形元件(422)，其具有第一面(422A)和第二面(422B)，第一面(422A)适于在使用装置(420)时向上定位，第二面(422B)适于在使用装置(420)时向下定位，所述盘形元件(422)适于接收气流(F)以使装置(420)绕其轴线(X)旋转；基底支撑元件(424)，其与所述盘形元件(422)成单件并且优选地邻近所述第一面(422A)；以及轴(426)，其与所述盘形元件(422)同轴，与所述盘形元件(422)成单件并且在所述第二面(422B)处具有第一端(426A)，所述轴(426)在其第二端(426B)处具有至少一个突出部(428A、428B、428C)，突出部(428A、428B、428C)的旋转适于由高温计(430)或热像仪检测。428C)的旋转适于由高温计(430)或热像仪检测。428C)的旋转适于由高温计(430)或热像仪检测。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于具有气流旋转的外延反应器的反应室的基底支撑装置、反应室和外延反应器
专利
[0001]本专利技术涉及适于在基底上沉积半导体材料的外延反应器的反应室的基底支撑装置，以及使用这种装置的反应室和外延反应器。
[0002]特别地但非排他地，本专利技术涉及“热壁”反应室，即，其中壁被有意地保持热并且通常特别地被加热。相反，在“冷壁”反应室中，例如通过冷却气流和/或冷却液体流有意地使壁保持冷却。
[0003]这种类型的反应室主要用于在碳化硅基底上外延沉积碳化硅(“同质外延”工艺)或在由另一种材料制成的基底上外延沉积碳化硅(“异质外延”工艺)。
现有技术
[0004]为了使沉积材料层均匀，除其他外，经常使用旋转：在反应室中，将装置布置为(直接地或非直接地)支撑基底，将一个或更多个基底放置在该装置上，并且至少在沉积过程中，该装置是旋转的。
[0005]重要的是，至少在沉积过程中，装置的旋转速度以及因此基底的旋转速度是预定的，并且随着时间的推移是恒定的。
[0006]有反应室，特别是“热壁”反应室，其中基底支撑装置的旋转是通过气流来推动装置而获得的(而不是通过机械地联接到装置上的旋转轴获得的)；这种类型的解决方案例如在申请人的在此合并以供参考的WO2004053187A1、WO2004053188A1、WO2004053189A1、WO2005121417A1和WO2015092525A1的五项国际专利申请中说明并公开。
[0007]在这种情况下(即，在流体动力旋转的情况下)，因为有几个影响旋转速度并且不能确定或测量的因素，基于气流的流速的装置的旋转速度的估计是不精确的。例如，旋转速度可受随时间在用于支撑基底的装置上积累的沉积物影响和/或由用于支撑基底的装置的定位和定位的改变影响。
[0008]显然，如果使用机械旋转(即，通过反应室外部的马达通过轴将旋转运动传递到用于支撑基底的装置而获得)，旋转速度将被精确地知道和控制，但是解决方案在组成/构造和组装/拆卸方面都将更加复杂。
[0009]概述
[0010]本专利技术的总体目的是克服这样的问题，即估计(特别是以高精度估计，即确定)用于支撑基底的装置的旋转速度，特别是在具有气流旋转的反应室中。
[0011]这种问题特别困难，因为该装置位于反应室中，精确地位于反应室的中心区域，在过程中，该区域处于非常高的温度；在硅外延沉积的情况下，温度可以是例如800
‑
1200℃，并且在硅碳化物外延沉积的情况下，温度可以是例如1600
‑
3000℃。
[0012]由于构成本说明书整体部分的所附权利要求中所表达的内容，达到了该总体目的和其他更具体的目的。
[0013]本专利技术的目的是提供一种基底支撑装置以及使用这种装置的反应室和外延反应
器。
[0014]附图列表
[0015]本专利技术将从下面结合附图考虑的详细描述中变得更加明显，其中：
[0016]图1示出了反应室的横截面(示意)图，
[0017]图2示出了图1的反应室的纵向截面(示意)图，
[0018]图3示出了从图1的反应室的部分的上方看的内部(示意)图，
[0019]图4示出了图1的反应室的纵向截面局部详细图，其中根据本专利技术的基底支撑装置的实施例是清楚可见的，以及
[0020]图5示出了由图4所示的高温计产生的电信号的可能的时间趋势。
[0021]可以容易地理解，存在实际实现本专利技术的各种方式，本专利技术在其主要有利方面定义在所附权利要求中，并且不限于以下详细描述或所附权利要求。
[0022]详细描述
[0023]本专利技术特别地但不唯一地涉及一种具有气流旋转的反应室。
[0024]本专利技术特别地但不唯一地涉及一种“热壁”反应室。
[0025]申请人已经处理了这种类型的反应室，并提交了例如在此合并以供参考的前面提到的五项国际专利申请。
[0026]这种类型的反应室1的示例在图1和图2以及图3中示意性地示出；反应室1沿着纵向方向均匀地延伸。反应室1包括由四个感受器元件2、3、4和5组成的感受器组件，四个感受器元件2、3、4和5限定反应和沉积区域10，并包含在由绝热材料制成的壳体7中；壳体7插入石英管8中。壳体7由管71(特别是具有圆形截面)和两个盖72和73(特别是像管截面那样的圆形形状)组成。在管8的周围，缠绕着电感器9，该电感器9适于通过电磁感应加热由石墨制成的元件2、3、4和5；电感器9用虚线表示，因为电感器9严格来说不是反应室1的一部分。元件4和5是两个板条(可以认为是反应室的壁)，并构成区域10的侧壁。元件2和3是凸起实体(projection solid)，其具有圆区段形状的截面和通孔20和30，其具有圆区段形状的截面；因此，元件2和3由平面板坯21和31(可以认为是反应室的内壁)和弯曲板坯22和32(可以认为是反应室的外壁)组成；平面板坯21和31分别构成区域10的上壁和下壁。下壁31适于容纳组件6，组件6除其他外包括支撑元件61(在沉积过程中可旋转)，支撑元件61适于支撑放置在元件凹部中的将要沉积的至少一个基底62；根据该示例，支撑元件61可以插入区域10中以及从区域10中抽出。两个盖72和73被显示为关闭；然而，盖72和73具有开口，特别是在盖73中用于前体气体进入的开口(见黑色箭头)和在盖72中用于废气离开的开口(见黑色箭头)；此外，从下面将更明显地看出，可以有开口，其用于适于流动旋转气体的管和适于传导例如高温计和温度传感器(在反应室内)的电信号的电缆。
[0027]参考图1和图2以及图3，如果电感器9被提供交流电流，则在感受器元件2、3、4和5中感应交流电流，特别是在元件2和3中(应注意的是，元件4和5也可以全部地或部分地由电绝缘材料制成，以及因此对反应和沉积区域10的加热贡献较小)。制造感受器元件最典型的材料是石墨；石墨可以裸露或覆盖使用，例如，覆盖碳化硅或碳化钽。
[0028]图1和图2以及图3的反应室1适用于许多变体，例如：具有不同形状的截面(多边形、椭圆形、
…
)，具有不带通孔的上感受器元件，具有带通孔的侧感受器元件，具有适于直接地支撑一定数量基底的基底支撑元件，...。
[0029]在图1和图2中，与附图标记428相关联的虚线框可见，以示意性地指示根据本专利技术的基底支撑装置的存在。
[0030]从下面的描述和图4中可以清楚地看出组件6的可能构造。
[0031]值得注意的是，在图4中，根据其非限制性实施例示出了支撑元件61。从概念上讲，这样的元件可以用如下的一组部分来描述。这样的元件包括：板部分，简称为“板”，具有圆形形状并且具有适于支撑基底的支撑表面；特别地，支撑表面基本上具有与基底相同的形状和尺寸，并构成元件的凹部的底部。这样的元件还包括边缘的第一部分，该边缘完全围绕板并且轴向延伸以构成元件的凹部的侧壁。这样的元件最后包括边缘的第二部分，该第二部分完全围绕边缘的第一部分并径向延伸；可以说，本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种高温计(430)的用途，用于估计或确定用于在外延反应器的反应室中支撑基底的装置(420)的旋转速度；其中所述用途提供：当所述装置(420)旋转时，所述高温计(430)保持在恒定方向上定向，使得所述高温计(430)检测到的温度由于所述装置(420)的旋转而经历周期性变化，以及所述旋转速度由电连接到所述高温计(430)的处理电子单元(490)基于所述周期性变化的周期来计算。2.一种用于在外延反应器的反应室中支撑基底的装置(420)，包括：盘形元件(422)，所述盘形元件(422)具有第一面(422A)和第二面(422B)，所述第一面(422A)适于在使用所述装置(420)时向上定位，所述第二面(422B)适于在使用所述装置(420)时向下定位，所述盘形元件(422)适于接收气流(F)以使所述装置(420)绕其轴线(X)旋转，基底支撑元件(424)，所述基底支撑元件(424)与所述盘形元件(422)成单件且优选地邻近所述第一面(422A)，轴(426)，所述轴(426)与所述盘形元件(422)同轴，与所述盘形元件(422)成单件并且在所述第二面(422B)处具有第一端(426A)；其中，所述轴(426)在其第二端(426B)处具有至少一个突出部(428A、428B、428C)，所述突出部的旋转适于由高温计(430)或热像仪检测。3.根据权利要求2所述的装置，其中，所述至少一个突出部(428B、428B、428C)的旋转适于由高温计(430)检测。4.根据权利要求2或3所述的装置(420)，其中，所述轴在其第二端(426B)处具有两个或三个突出部(428A、428B、428C)或四个突出部，所述突出部的旋转适于由高温计(430)或热像仪检测，所述突出部(428A、428B、428C)优选地在所述突出部之间相等。5.根据权利要求2或3或4所述的装置(420)，其中，所述至少一个突出部(428A、428B、428C)是垂直于所述轴(426)的轴线(X)延伸的板。6.根据前述权利要求2至5中任一项所述的装置(420)，其特征在于，所述装置完全由石墨制成。7.根据前述权利要求2至6中任一项所述的装置(420)，其中，所述轴(426)机械地固定到所述盘形元件(422)上。8.根...
【专利技术属性】
技术研发人员：西尔维奥，
申请(专利权)人：洛佩诗公司，
类型：发明
国别省市：
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