化学气相沉积反应器制造技术

本发明专利技术涉及一种化学气相沉积反应器，该化学气相沉积反应器带有布置在反应器壳体内的可加热的主体(2，3)，带有与主体(2，3)间隔的、用于加热所述主体(2，3)的加热装置(4，17)，以及带有与主体(2，3)间隔的冷却装置(5，18)，该冷却装置这样布置，使得从加热装置(4，17)经由加热装置(4，17)和主体(2，3)之间的间隙向主体(2，3)传递热量并且从主体(2，3)经由主体(2，3)和冷却装置(5，18)之间的间隙向冷却装置(5，18)传递热量。为了可重现地局部影响被加热的工艺腔室壁的表面温度，本发明专利技术建议了在冷却/或加热装置(4，5，17，18)之间的间隙中布置调节体(6，19)。在热处理过程中和/或在时间上相继的处理步骤之间，这样地移动调节体(6，19)，使得局部影响热传输。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种反应器，尤其是化学气相沉积反应器，该化学气相沉积反应器带有布置在反应器壳体内的可加热的主体，带有与主体间隔的、用于加热主体的加热装置，以及带有与主体间隔的冷却装置，该冷却装置这样布置，使得从加热装置经由加热装置和主体之间的间隙向主体传递热量并且从主体经由主体和冷却装置之间的间隙向冷却装置传递热量。本专利技术还涉及一种用于对反应器的工艺腔室中的基体进行热处理的方法，该工艺腔室由第一和第二壁构成，所述方法尤其用于在化学气相沉积反应器中沉积层，其中，基体贴靠在构成工艺腔室的第一壁的承受器上，其中，至少一个壁由与该壁间隔的加热装置加热到工艺温度，并且，为至少一个被加热的所述壁配设有与之间隔的冷却装置，该冷却装置这样布置，使得从加热装置经由加热装置和被加热的工艺腔室壁之间的间隙向工艺腔室壁传递热量并且从被加热的工艺腔室经由被加热的工艺腔室壁和冷却装置之间的间隙向冷却装置传递热量。
技术介绍
DE10043601A1记载了同类的反应器。在此所述的反应器具有外壁，通过该外壁将反应器壳体的内腔气密地与外部环境隔离。工艺腔室位于反应器壳体内部，该工艺腔室在下方由承受器限定边界，并且在上方由工艺腔室盖限定边界。承受器和工艺腔室由石墨制成并且由高频交变场加热。相应的射频(RF)加热装置位于承受器的下方或工艺腔室盖的上方，并且分别具有一个螺旋状线圈的形状。线圈主体由空心体构成。空心体被成型为螺旋体。冷却介质流过空心体，因此加热装置同时也是冷却装置。由射频线圈产生的交变场在承受器或工艺腔室盖中产生涡流，从而加热承受器或工艺腔室盖。在DE10320597A1，DE102006018515A1 和 DE102005056320A1 中记载了类似的反应器。DE102005055252A1中同样描述了同类的装置，其中，在布置在工艺腔室中的承受器下方设置由石英制成的支承板，该承受器由石墨制成并且同样由流过冷却剂的射频线圈加热。被围绕中心轴线旋转驱动的承受器在气垫上在该石英板上导引。通过在承受器底侧和石英板上侧之间的分隔缝中延伸的通道向驱动机构供应驱动气体，以便旋转驱动插入在布置于承受器上侧内的兜孔中的基体保持件。在此，由冷却剂流过的射频线圈与承受器间隔一各间隙。US5516283A记载了一种用于多个圆盘状的基体的处理装置，其中，在以一间距相互堆叠的基体之间设置有热传递体。DE19880398B4描述了一种用于基体的温度测量装置，其中，由插入包套件内的温度传感器测量基体底侧上的温度。US6228173B1记载了一种用于对半导体基体进行热处理的热处理装置。用于反射热辐射的环形热补偿件位于工作台下方。US2005/0178335A涉及一种温度调节装置，为此，在被加热的承受器和冷却器之间的间隙中导引有传热的气体。存在这样的技术需求，S卩，局部影响对被加热的工艺腔室壁的加热。迄今，为此局部改变加热功率。由于高频(HF)交变场的复杂性及其与边界条件和功率的相关性，因而结果不能让人满意。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是，提供一种装置，通过该装置可以能重现地局部影响被加热的工艺腔室壁的表面温度。该技术问题通过在权利要求中给出的专利技术解决，其中，从属权利要求不仅是独立权利要求有利的扩展设计方案，而是也分别是该技术问题独立的解决方案。首先并且基本上设计为，可将一个或多个调节体置入被加热的壁和冷却/或加热装置之间的间隙中。调节体可以在处理过程中或在两个相继的处理过程之间移动，以便由此实现承受器表面上的局部温度改变。本专利技术基于这样的认知，即，在(如在DE102005055252A1中所述的)化学气相沉积反应器中，大约10%至30%的从射频(RF)加热装置向承受器或被加热的工艺腔室盖传递的功率作为热传导或热辐射再次回输到冷却装置中，亦即由冷却剂流过的加热螺旋体中。通过调节体应当介入该热回输路径。通常，在布置在反应器壳体内的工艺腔室中发生的过程在全压力下进行，该全压力大约I毫巴。相应地，在承受器和加热/冷却装置之间的间隙中存在至少I毫巴全压力的气体。在此，气体通常是惰性气体，例如稀有气体、氢气或氮气。通过这些气体，在低于 1000°C的工艺温度通过热传导从被加热的壁，例如承受器的背对工艺腔室的侧面向冷却剂流过的螺旋线圈传递额定功率。在更高的温度时，通过热辐射向该冷却体传递额定功率。 如果在承受器或工艺腔室盖和加热/冷却装置之间的间隙中局部置入调节体，则影响这种热回输。如果热回导主要通过热传导进行，则调节体优选具有比位于间隙中的气体的热导率明显更高的热导率。两个热导率之间的商优选为至少二并且尤其优选至少五。在所述方法的这种变型中，通过将调节体从外部移入承受器或工艺腔室盖和冷却/加热装置之间的间隙局部增大热回输，使得承受器或工艺腔室盖的表面温度在该位置略微下降。如果调节体由绝缘材料制成，则不影响通过射频耦合向承受器或工艺腔室盖内的能量输送。在本专利技术的一种变型中设计为，所述调节体至少在其朝向承受器或工艺腔室盖的侧面具有反射表面。该表面用于反射从承受器或工艺腔室壁发出的热辐射，使得从承受器或工艺腔室盖表面到射频线圈的热回输得以减小。在这种变型中，调节体优选具有非常小的热导率。然后， 该热导率小于气体的热导率。由此可以局部提高承受器表面上的温度。还可以替代唯一一个射频线圈相互环绕地布置多个同轴竖立的射频线圈。这些线圈可以以不同的功率运行。 因此，实现了到承受器或到工艺腔室盖的局部能量输送的粗调。然后，以前述的方式通过调整从承受器或工艺腔室盖到冷却装置的热回输实现精细调节。在此可以设置这样的区域， 在该些区域中提高的功率耦合到承受器或工艺腔室盖中。在正常状态下，在这些区域的范围内可以在加热线圈和承受器或工艺腔室盖之间设置调节体。在圆形的加热区域中，可以在这些加热区的整个范围内设置例如由多个部段构成的环形调节体。如果移除该调节体，则导致承受器或工艺腔室盖的表面温度升高。因此例如可以比承受器的中间区域更强烈地加热放置在承受器上的基体的边缘。由此抑制了基体“呈碗状”，亦即抑制边缘的拱起。甚至可能的是，在承受器呈圆形时，基体放置在围绕承受器中心布置的基体保持件上，其中， 如DE102005055252A1中所述的支承分别一个基体的基体保持件围绕其轴线旋转。在这种情况下，仅需要模块化在径向外部或径向内部位于基体保持件的边缘区域下方的加热区。 以类似的方式可以降低或提高工艺腔室盖朝向工艺腔室的表面的环形区上的表面温度。通过按本专利技术的方案提供了一种加热装置，其加热功率能以简单的手段局部影响，使得因此能够调节尤其在承受器表面上的温度均匀度。模块化在其调整方面是鲁棒的并且维护较少。仅仅需要通过选择和布置由冷却流体流过的射频线圈进行粗略的预调整。 在此，调整主要通过相对承受器的间距实现。例如由于射频线圈的螺旋状构造在承受器的表面温度分布内出现的不规则同样可以通过恰当成型和布置的调节体补偿。承受器温度越高，则温度向加热线圈中的反馈就越强。附图说明以下参照附图说明本专利技术的实施例。在附图中示出图I是化学气相沉积反应器的工艺腔室半边的横截面视图，其中，为清晰起见省略了反应器的壁；图2是沿图I中线II-II的剖面图，其中，调节体位于其作用位置；图3是图2所示的视图，带有置于不本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：GK斯特劳赫，D布里恩，M道尔斯伯格，
申请(专利权)人：艾克斯特朗欧洲公司，
类型：发明
国别省市：