[发明专利]带有射频加热的处理腔的化学气相沉积反应器

说明书

技术领域

本发明涉及用来在至少一个基片，特别是结晶基片上沉积层的设备，特别是沉积结晶层，该设备包括由许多壁元件形成的处理腔，这些壁元件是导电的，并且彼此相靠啮合，形成触碰接触；包括反应器壳体，容纳处理腔壁元件，且由非导电材料构成；包括RF加热线圈，该线圈包围处理腔壁元件。

背景技术

这种设备在DE10055182A1中有说明。该装置包括石英管，处理腔定位于该石英管中。处理腔壁包括许多石墨元件，即顶部、两壁和底部。各石墨壁元件以触碰接触靠着彼此啮合。已知的设备被RF线圈包围，该线圈在反应器壳体内产RF场。所述场在处理腔壁内产生涡流。作为各壁元件靠着彼此啮合处的接触电阻的结果，发生局部加热或者甚至火花放电。

发明内容

本发明的目的是开发一种通用设备，能达到处理腔中的温度曲线更为均匀的程度。

该目的通过权利要求书中特别指定的本发明来实现。

原则上，全部权利要求说明并要求保护独立的方案，即使通常叙述为从属权利要求。各权利要求可以以任何希望的方式彼此结合。

本发明提供一种用来在至少一个基片上沉积层的设备，该设备包括处理腔，该处理腔有许多壁元件形成，这些壁元件是导电的并且靠着彼此啮合以形成碰触接触；包括反应器壳体，该壳体容纳壁元件且由非导电材料构成；和包括RF加热线圈，该线圈围绕反应器壳体，从而包围壁元件，其特征在于，单件固体屏蔽和加热管，其设置在反应器壳体和壁元件之间，该屏蔽和加热管的材料以这样的方式导电，即该屏蔽和加热管被RF线圈产生的RF场所感应的涡流加热，该屏蔽和加热管将所述RF场衰减到显著的程度并且以壁元件被热辐射加热这样的距离包围处理腔。

上述设备提供了第一种也是最重要的一种屏蔽和加热管。该管将设置在反应器壳体内，但是位于处理腔外，并且以这样的方式导电，即由RF线圈产生的RF场在这里产生涡流。这些涡流旨在加热屏蔽和加热管，与此同时以这样的方式衰减RF场的场强，即只有一小部分现有技术中应用的涡流感应在处理腔的导电壁内，使得加热基本上发生在屏蔽和加热管材料内。所带来的效果是，在现有技术中，在各处理腔壁元件的接触区所观察的到局部加热情形得以防止。作为该效果的结果，在热壁反应器的处理腔内侧获得均匀的温度曲线。在本发明的进一步方面，设置了由石墨构成的屏蔽和加热管。该加热管包括单个部件并且是实心的。该管可以例如通过在实心材料部件上钻孔来制作，该实心材料部件提前在车床上回转以获得圆柱形。屏蔽和加热管的壁厚经过选择，使得带来所要求的屏蔽效果。而且，屏蔽和加热管内壁优选具有某种轮廓，处理腔可以通过该轮廓被保持在屏蔽和加热管内。这种保持器件可以以是凹陷的切口形式或者从屏蔽和加热管内壁向内径向突出的凸起形式。在处理腔顶部上方和处理腔底部下方是处理腔壁和屏蔽和加热管之间的空穴。化学沉积过程完成时，该空穴可以用来冷却全部设备。可以通过例如引入冷却气体来产生冷却。但是，还允许带有适当冷却流体的固体被引入到这些空穴中用来冷却。在本发明的进一步方面，在处理腔底部设置了可取下的装载板，该装载板携带基片保持器，待涂覆的基片支座在基片保持器上。对于这种装载板的构造，请参照DE10055182A1，其公开的内容全部包含在本申请内。例如，特别是在处理腔底部设置了流通槽，通过该流通槽引导载体气体，该气体从基片保持器下面的出口喷嘴排出，从而为基片保持器产生旋转气垫。

附图说明

本发明的示例实施例基于附图予以解释，其中：

图1示出了穿过第一示例实施例反应器壳体的截面；

图2示出了穿过第二示例实施例反应器壳体的截面；

图3示出了沿着图1中的III-III线的截面；

图4以示意图示出了根据图1的本发明进一步实施例；和

图5示出了图4中的V形切口的细节。

具体实施方式

示例实施例中说明的是一种CVD反应器，该反应器具有处理腔5，沉积过程在该腔内发生。该反应器是用于在III-V或者II-VI基片上沉积特定的III-V或者II-VI半导体层。反应气体经过气体入口14被引入到从周围加热的处理腔5中。反应气体优选金属氯化物，例如，氯化镓或者氯化铟，或者氢化物，例如砷化二氢或者磷化氢。作为处理腔5中高温分解的结果，结晶层沉积在基片上。另外，合适的载体气体诸如氢或者氮被引入到处理腔中。