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Gebiet der Technik
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Die Erfindung betrifft eine Gaseinlasseinrichtung für einen CVD-Reaktor mit einem eine Gasaustrittsfläche und darin mündenden Gasaustrittsöffnungen aufweisenden Gaseinlassorgan und einer sich unter Ausbildung eines Spaltes mit einem Abstand zur Gasaustrittsfläche erstreckenden, Gasdurchtrittsöffnungen aufweisenden Deckenplatte.
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Die Erfindung betrifft darüber hinaus einen CVD-Reaktor mit einer derartigen Gaseinlasseinrichtung.
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Stand der Technik
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Die
WO 2013/007580 A1 beschreibt einen erfindungsgemäßen CVD-Reaktor mit einem gasdichten Gehäuse, in dem sich ein Suszeptor zur Aufnahme von zu beschichtenden Substraten befindet. Unterhalb des Suszeptors ist eine Heizeinrichtung vorgesehen, mit der der Suszeptor auf eine Prozesstemperatur aufgeheizt werden kann. Oberhalb des Suszeptors befindet sich die Prozesskammer, in die die Prozessgase eingespeist werden, die sich auf der zur Prozesskammer weisenden Oberseite des Substrates pyrolytisch zerlegen. Die Zerlegungsprodukte werden auf der Substratoberfläche als insbesondere einkristalline Schicht abgeschieden. Das Einspeisen der Prozessgase erfolgt mit einem Gaseinlassorgan in Form eines Showerheads. Das Gaseinlassorgan besitzt eine Gasverteilkammer, in die ein von einer Gasmischeinrichtung bereitgestelltes Prozessgas eingespeist wird. Das Gaseinlassorgan besitzt eine Gasaustrittsfläche, in die eine Vielzahl von Gasaustrittsöffnungen münden. Zwischen der Gasaustrittsfläche und der Prozesskammer erstreckt sich eine Deckenplatte. Die Deckenplatte besitzt eine Vielzahl von Gasdurchtrittsöffnungen zum Hindurchtreten des in einen Spalt zwischen Gasaustrittsfläche und Deckenplatte eingespeisten Prozessgases. Die Deckenplatte hat unter anderem die Funktion, eine andere prozessseitige Oberflächentemperatur der Gasaustrittsfläche einzustellen.
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Zum Stand der Technik gehören ferner die
US 2018/0209043 A1 , die
US 2009/0084317 A1 , die
US 7,217,336 B2 , die
US 8,652,296 B2 und die
DE 10 2012 110 125 A1 . Aus letzterer ist eine Hubeinrichtung bekannt, mit der eine Deckenplatte gegenüber einer Gasaustrittsfläche eines Gaseinlassorganes in Vertikalrichtung verlagert werden kann. Showerhead-Anordnungen sind ferner bekannt aus den
US 6,036,782 A ,
EP 2 498 278 A1 ,
DE 10 2009 043 840 A1 und
US 6,086,677 A .
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Zusammenfassung der Erfindung
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Das aus der Gasaustrittsfläche in den Spalt zwischen Showerhead und Deckenplatte eintretende Prozessgas verteilt sich im Spalt und soll durch die Gasdurchtrittsöffnungen in die Prozesskammer fließen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Maßnahmen anzugeben, mit der der Wirkungsgrad eines bekannten CVD-Reaktors verbessert wird und/oder mit denen die Gleichmäßigkeit der Gasverteilung in der Prozesskammer verbessert wird.
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Gelöst wird die Aufgabe durch die in den Ansprüchen angegebene Erfindung. Die Unteransprüche stellen nicht nur Weiterbildungen der in den nebengeordneten Ansprüchen angegebenen Erfindung dar. Sie sind auch eigenständige Lösungen der Aufgabe.
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Zunächst und im Wesentlichen wird vorgeschlagen, dass der Spalt zwischen einer die Gasaustrittsöffnungen aufweisenden Gasaustrittsfläche, die von einer Gasaustrittsplatte gebildet werden kann, und der zur Gasaustrittsfläche weisenden Breitseitenfläche der Deckenplatte im Bereich des Randes geschlossen ist. Erfindungsgemäß wird hierzu ein Dichtelement verwendet. Dieses Dichtelement kann ein den Spalt bildendes Volumen zur Seite hin abschließen. Der Spalt bildet dann ein Volumen aus, in welches nur die Gasaustrittsöffnungen münden und von dem die Gasdurchtrittsöffnungen in die Prozesskammer entspringen. Der gesamte durch die Vielzahl der im Wesentlichen gleichmäßig über die Gasaustrittsfläche angeordneten Gasaustrittsöffnungen in den Spalt eintretende Gasfluss wird durch die Gasaustrittsöffnungen in die Prozesskammer eingespeist. Erfindungsgemäß findet kein Gasabfluss über den Rand statt. Die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Spaltes führt dazu, dass sich in dem den Spalt bildenden Volumen ein Druck ausbilden kann, der dazu führt, dass sich der aus den Gasdurchtrittsöffnungen aus dem Volumen in die Prozesskammer strömende Gasfluss lateral homogenisiert. Dies führt dazu, dass die Schichtdicke beziehungsweise die Schichteigenschaften der auf dem Substrat abgeschiedenen Schichten über die gesamte Beschichtungsfläche gleichmäßiger sind. Die Deckenplatte kann mit einfachen Mitteln lösbar an einem Deckel des Gehäuses des CVD-Reaktors und/oder an einem Gaseinlassorgan befestigt sein. Es kann sich bei den Befestigungsmitteln um Schrauben handeln, die durch Befestigungsöffnungen der Deckenplatte hindurchragen. Dabei können die Schraubenköpfe in Vertiefungen liegen. Die Befestigungsöffnung kann auf ihrer zum Gaseinlassorgan weisenden Seite einen Kragen, einen Wulst oder einen Vorsprung aufweisen, der die Befestigungsöffnung umgibt und in Richtung weg von der Breitseitenfläche der Deckenplatte abragt. Die Höhe des Kragens kann der Spalthöhe entsprechen. Es können auch zwischen Deckenplatte und Gaseinlassorgan Unterlegscheiben als Abstandshalter um die Schrauben gebracht werden. Die Deckenplatte kann auch mit dem Deckel beziehungsweise dem Gaseinlassorgan unverbunden sein. Wird der Deckel des Gehäuses, beispielsweise zu Wartungszwecken, geöffnet und/oder wird ein insbesondere mit dem Deckel verbundenes Gaseinlassorgan in Vertikalrichtung nach oben verlagert, so löst sich das Gaseinlassorgan von der Deckenplatte. Hierzu erweist es sich von Vorteil, wenn sich der Rand der Deckenplatte an einem Element des Gehäuses, beispielsweise einem Gasauslassring, abstützt. In die ein oder mehreren Gasverteilvolumina des Gaseinlassorgans können getrennt voneinander verschiedene Prozessgase eingespeist werden. Bei den Prozessgasen kann es sich um Gase handeln, die Elemente der III. und V. Hauptgruppe beinhalten, beispielsweise metallorganische Verbindungen der III. Hauptgruppe oder Hydride der V. Hauptgruppe. Bevorzugt enthalten die Gase Gallium, Indium, Aluminium, Arsen, Phosphor und/oder Stickstoff. Diese reaktiven Gase werden zusammen mit einem Trägergas, beispielsweise Wasserstoff, in die Gasverteilvolumina eingespeist. Die Vorrichtung kann aber auch zur Abscheidung von II-VI-Halbleitern oder zum Abscheiden von IV-Halbleitern verwendet werden. Nachfolgend werden bevorzugte Varianten der Erfindung beschrieben: Das Dichtelement kann materialeinheitlich der Deckenplatte oder einer Gasaustrittsplatte, die die Gasaustrittsfläche ausbildet, zugeordnet sein. Es kann aber auch anderweitig an der Deckenplatte oder am Gaseinlassorgan befestigt sein. Es kann ferner vorgesehen sein, dass das Dichtelement ein ringförmiger Wulst oder ein Vorsprung ist. Der Wulst oder der Vorsprung erstreckt sich auf einer geschlossenen Linie, die eine Kreisbogenlinie sein kann, um eine Fläche, die die Gasaustrittsöffnungen beziehungsweise die Gasdurchtrittsöffnungen aufweist. Bevorzugt verläuft die Linie, auf der sich das Dichtelement erstreckt, um sämtliche Gasdurchtrittsöffnungen oder Gasaustrittsöffnungen herum. Das Gaseinlassorgan kann auch einen äußeren Randabschnitt aufweisen, an dem das Dichtelement befestigt ist oder an welchem eine Dichtfläche des Dichtelementes anliegt. Das Dichtelement kann von einem äußeren Rand, insbesondere einem Umfangsrand der Deckenplatte in Radialeinwärtsrichtung versetzt verlaufen, sodass das Dichtelement einen Abstand zum Rand der Deckenplatte besitzt. Dieser Abstand kann über den gesamten Umfang der Deckenplatte gleich sein. Die Dichtfläche des Dichtelementes kann eine ebene Fläche sein. Die Dichtfläche kann aber auch eine gekrümmte Fläche sein. Letzterenfalls kann das Dichtelement eine sich entlang einer geschlossenen Linie erstreckende Scheitellinie aufweisen, die in dichtender Weise an einer Gegenfläche anliegt. Es können Mittel vorgesehen sein, mit denen eine Dichtkraft auf das Dichtelement aufgebracht wird. Die Dichtkraft kann von der Schwerkraft ausgebildet sein, die auf das Gaseinlassorgan wirkt. Es können aber auch Federn oder dergleichen vorgesehen sein, die aufgrund einer Vorspannung eine Kraft erzeugen, mit der die Deckenplatte gegen das Gaseinlassorgan beaufschlagt wird. Es kann beispielsweise vorgesehen sein, dass ein ringförmiges Gasauslassorgan als Träger der Deckenplatte von einem Federelement in Richtung auf das Gaseinlassorgan federbeaufschlagt ist oder dass das Gaseinlassorgan in Gegenrichtung federkraftbeaufschlagt ist. Die zur Gasaustrittsfläche weisende Breitseitenfläche der Deckenplatte kann eine Ebene sein. Die zur Deckenplatte weisende Gasaustrittsfläche kann ebenfalls eine Ebene sein. Zwischen den beiden Ebenen erstreckt sich der in Umfangsrichtung vom Dichtelement verschlossene Spalt. Es ist deshalb von Vorteil, wenn die Höhe des Dichtelementes dem Abstand entspricht, mit dem die Deckenplatte von der Gasaustrittsfläche beabstandet ist. Es kann ferner vorgesehen sein, dass das Dichtelement eine über die gesamte Fläche gleichbleibende Querschnittsfläche aufweist. Diese Querschnittsfläche kann ein Teil eines Kreises oder eines Ovals sein. Das Dichtelement besitzt im Bereich seines Fußes, in dem es aus der Breitseitenfläche der Deckenplatte entspringt eine erste Weite. Diese kann größer oder kleiner als die Höhe sein. In einer Variante der Erfindung ist vorgesehen, dass die Querschnittsfläche des Dichtelementes einen vom Fuß des Dichtelementes wegweisenden Bereich aufweist, der von einer Bogenlinie, insbesondere Kreisbogenlinie, begrenzt ist. Diese Kreisbogenlinie kann einen Radius aufweisen. Ist der Radius größer als die Höhe des Dichtelementes, liegt der Mittelpunkt des Radius' im Bereich der Deckenplatte. Der Radius kann aber auch kleiner als die Höhe sein. Typische Maße der Höhe des Dichtelementes sind 0,2 mm bis 5 mm. Das Verhältnis der Weite des Fußbereichs des Dichtelementes zur Höhe des Dichtelementes kann in einem Bereich zwischen einem Zehntel und Zehn liegen. Das Dichtelement kann aber auch einen Mehrkantquerschnitt aufweisen. Es kann im Querschnitt trapezförmig sein. Ein derartiger trapezförmiger Querschnitt besitzt neben der ersten Weite eine zweite Weite, die die Breite der Dichtfläche definiert. Diese verläuft bevorzugt parallel zur Breitseitenfläche der Deckenplatte. Das Verhältnis der zweiten Weite zur Höhe kann im Bereich zwischen einem Dreißigstel und Drei liegen. Die Deckenplatte kann einen kreisscheibenförmigen Grundriss aufweisen. Sie kann aus einem keramischen Material, aus Quarz, aus Metall oder aus Graphit, bevorzugt beschichtetem Graphit bestehenden. Das Gaseinlassorgan kann mehrteilig sein. Es kann insbesondere aus Metall, beispielsweise Edelstahl bestehen. Es kann mehrere, bevorzugt vertikal übereinander angeordnete Gasverteilkammern aufweisen, die unabhängig voneinander mit einem reaktiven Gas versorgt werden können. Bei einem anderen Ausführungsbeispiel besitzt das Gaseinlassorgan eine einzige Gasverteilkammern, in die mehrere verschiedene Prozessgase gleichzeitig eingespeist werden können. Unmittelbar an eine die Gasaustrittsfläche ausbildenden Gasaustrittsplatte kann eine Kühlkammer angrenzen, die von einem Kühlmittel durchströmt wird. Dadurch wird die Gasaustrittsfläche gekühlt. Die Deckenplatte bildet eine Wärmeübertragungsbarriere zwischen Prozesskammer und Gaseinlassorgan und zusätzlich ein Mittel, um die getrennt voneinander aus den Gasaustrittsöffnungen austretenden reaktiven Gase vor dem Eintritt in die Prozesskammer zu mischen. Die gemischten Gase treten durch die Gasdurchtrittsöffnungen von dem Spalt in die Prozesskammer. Es kann aber auch vorgesehen sein, dass die Gasdurchtrittsöffnungen mit den Gasaustrittsöffnungen fluchten und dass die Gasdurchtrittsöffnungen von einem Ringkragen umgeben sind, sodass sich die Prozessgase im Spalt nur in einem verminderten Maße mischen oder überhaupt nicht mischen. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn das Gaseinlassorgan nur eine einzige Gasverteilkammer aufweist.
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Figurenliste
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Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand beigefügter Zeichnungen erläutert. Es zeigen:
- 1 in einer Schnittdarstellung ein erstes Ausführungsbeispiel eines CV D-Reaktors,
- 2 vergrößert den Ausschnitt II in 1,
- 3 die Draufsicht auf eine Deckenplatte 6 in Blickrichtung auf ein Dichtelement 14,
- 4 in einer Darstellung ähnlich 2 ein zweites Ausführungsbeispiel einer Deckenplatte 6,
- 5 ein drittes Ausführungsbeispiel einer Deckenplatte 6,
- 6 ein viertes Ausführungsbeispiel einer Deckenplatte 6
- 7 in einer Darstellung gemäß 2 ein fünftes Ausführungsbeispiel und
- 8 eine Darstellung gemäß 1 eines weiteren Ausführungsbeispiels.
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Beschreibung der Ausführungsformen
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Die 1 zeigt schematisch in einem Vertikalschnitt durch ein Zentrum einer Prozesskammer 22 einen CVD-Reaktor, der ein Gas- und druckfestes Gehäuse 1 aufweist. In dem Gehäuse 1 befindet sich eine Heizeinrichtung 7 und ein von der Heizeinrichtung 7 beheizter Suszeptor 5. Oberhalb des Suszeptors 5 befindet sich eine Prozesskammer 23. Die Prozesskammer 23 ist nach oben hin durch einen Spalt 15, der eine Spalthöhe A aufweist (siehe 7), von einer Gasaustrittsplatte 21 eines Gaseinlassorgans 4 beabstandet. Die Gasaustrittsplatte 21 kann materialeinheitlich mit einem Außenrandabschnitt 26 verbunden sein. Der Außenrandabschnitt 26 kann aber auch ein separates Teil sein. Innerhalb des Gaseinlassorganes 4 befindet sich zumindest eine Gasverteilkammer 22, in die mit einer nicht dargestellten Zuleitung ein Prozessgas eingespeist wird. Das Prozessgas tritt aus Austrittsöffnungen 17 aus dem die Form eines Showerheads aufweisenden Gaseinlassorgan 4 in den Spalt 15 und von dort durch Gasdurchtrittsöffnungen 16 in die Prozesskammer 23 ein.
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Der Suszeptor 5 wird von einem Schutz- oder Stützrohr 11 getragen, welches sich wiederum auf einem Träger 13 abstützt. Ein Schaft 8 trägt den Träger 13 und eine Trägerplatte 12, die die Heizeinrichtung 7 trägt. Mit nicht dargestellten Mitteln kann der Schaft 8 in Vertikalrichtung verlagert werden. Einhergehend damit wird der Suszeptor 5, die Heizeinrichtung 7 und die Trägerplatte 12 ebenfalls Vertikalrichtung verlagert. Es kann aber auch eine Hubeinrichtung 10 vorgesehen sein, mit der sich das den Suszeptor 5 an seinem Rand untergreifende Schutzrohr 11 vertikal verlagert werden kann.
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Radial außerhalb des Schutz- oder Stützrohres 11 erstreckt sich ein Gasauslassorgan 3, welches ebenfalls in Vertikalrichtung verlagert werden kann, um beispielsweise durch eine Beladeöffnung 18 einen Suszeptor 5 in das Innere des Gehäuses 1 zu bringen. Durch ein Auslassrohr 9 können die Abgase aus dem Gasauslassorgan 3 entfernt werden. Mit ein oder mehreren Federelementen 27, die im Ausführungsbeispiel von Wendelgangdruckfedern ausgebildet sind, wird das Gasauslassorgan 3 vertikal nach oben beaufschlagt.
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Das Gehäuse 1 besitzt eine nach oben hin von einem Deckel 2 verschlossene Öffnung 24. Der Deckel 2 trägt das Gaseinlassorgan 4. Die Deckenplatte 6 stützt sich mit ihrem Rand auf dem Gasauslassorgan 3 ab. Die Federelemente 27 üben dann eine Kraft auf die Deckenplatte 6 aus.
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Erfindungsgemäß ist ein Spalt der Höhe A zwischen einer nach oben weisenden, sich in einer Ebene erstreckenden Breitseitenfläche der Deckenplatte 6 und der sich nach unterhin erstreckenden, ebenen Gasaustrittsfläche 21' in Umfangsrichtung mittels eines Dichtelementes 14 geschlossen. Das Dichtelement 14 erstreckt sich beim Ausführungsbeispiel (vergleiche 3) auf einer Kreisbogenlinie und umgibt sämtliche Gasdurchtrittsöffnungen 16. Beim Ausführungsbeispiel wird das Dichtelement 14 von einem Wulst oder Vorsprung ausgebildet. Bei den in den 1 bis 6 dargestellten Ausführungsbeispielen wird der Wulst 14 von der Deckenplatte 6 ausgebildet. Er kann materialeinheitlicher Bestandteil der Deckenplatte 6 sein. Er kann aber auch anderweitig und insbesondere permanent mit der Deckenplatte 6 verbunden sein, beispielsweise als Einsatzring ausgebildet sein, der in einer Vertiefung der Deckenplatte 6 einliegt. Die von den Federelementen 27 ausgeübte Kraft ist eine Dichtkraft, mit der das Dichtelement 14 gegen eine Dicht-Gegenfläche beaufschlagt wird.
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Bei dem in der 7 dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Dichtelement 14 materialeinheitlich oder anderweitig permanent mit dem Gaseinlassorgan 4 beziehungsweise einem anderen Element des Deckels 2 verbunden. Es kann sich dabei um einen Außenrandabschnitt 26 des Gaseinlassorganes 4 handeln.
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Der zentrale Bereich der zum Spalt 15 weisenden Breitseitenfläche der Deckenplatte 6 kann sich in einer Ebene erstrecken. Insbesondere erstreckt sich der Bereich der Breitseitenfläche in einer Ebene, in der sich die Gasdurchtrittsöffnungen 17 befinden. An diesem Zentralbereich kann sich ein Randbereich anschließen, der bis zum äußersten Rand der Breitseitenfläche ragt. Dieser Rand kann eine geneigte Fläche aufweisen. Bei diesem Ausführungsbeispiel entspringt das Dichtelement 14 dem geneigten Randabschnitt. Bei diesen und bei anderen Ausführungsbeispielen ist das Dichtelement 14 vom äußersten Rand der Deckenplatte 6 in einer Radialrichtung beabstandet. Der äußerste Rand der Deckenplatte 6 kann eine nach unten weisende Stufe ausbilden. Die Stufenfläche bildet eine Auflagefläche aus, mit der die Deckenplatte 6 auf einem Stützorgan aufliegt. Beim Ausführungsbeispiel wird das Stützorgan vom Gasauslassorgan 3 ausgebildet.
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Das Dichtelement 14 erstreckt sich bevorzugt auf einer geschlossenen Bogenlinie, die bevorzugt eine Kreisbogenlinie ist. Das Dichtelement 14 kann über seine gesamte Länge einen gleichbleibenden Querschnitt aufweisen. Die Querschnittsfläche des Dichtelementes 14 besitzt einen Fußbereich, in dem das Dichtelement 14 an die Breitseitenfläche der Deckenplatte 6 angrenzt. Die Querschnittsfläche besitzt darüber hinaus einen Scheitelbereich, der die Dichtfläche bildet, mit der das Dichtelement 14 an einer Gegenfläche dichtend anliegt. Die Dichtfläche ist bei den in den 2 bis 5 dargestellten Ausführungsbeispielen eine gekrümmte Fläche. Der Randbereich der Querschnittsfläche verläuft hier auf einer Bogenlinie, insbesondere einer Kreisbogenlinie.
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Das Dichtelement 14 besitzt eine Höhe H. Bei dem in der 2 dargestellten Ausführungsbeispiel kann die Höhe H geringfügig größer als der die Spalthöhe definierende Abstand A sein. Die Höhe H liegt üblicherweise im Bereich zwischen 0,2 mm und 5 mm. Eine typische Weite W des Dichtelementes 14 kann im selben Bereich liegen. Die Bezugsziffer 20 bezeichnet eine Befestigungsöffnung, durch die eine Befestigungsschraube hindurchgreifen kann, mit der die Deckenplatte 6 beispielsweise an einem Deckel 2 des Gehäuses 1 oder am Gaseinlassorgan 4 befestigt werden kann. Die zum Gaseinlassorgan 4 weisende Öffnung der Befestigungsöffnung 20 ist von einem Kragen 19 umgeben. Die vom Gaseinlassorgan 4 wegweisende Seite bildet eine Vertiefung 19' aus, in die der Kopf einer Befestigungsschraube eingreifen kann.
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Bei dem in der 4 dargestellten Ausführungsbeispiel wird die Querschnittskonturlinie des Dichtelementes 14 von einer Kreisbogenlinie gebildet, wobei der Mittelpunkt der Krümmungslinie der Querschnittskonturlinie des Dichtelementes 14 unterhalb der Breitseitenfläche der Deckenplatte 6 liegt. Der Radius R ist hier größer als die Höhe H des Dichtelementes 14. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist der Radius R größer als die Höhe H.
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Bei dem in der 5 dargestellten Ausführungsbeispiel befindet sich der Mittelpunkt der Krümmung der Querschnittskonturlinie des Dichtelementes 14 oberhalb der Breitseitenfläche der Deckenplatte 6. Der Radius R ist hier kleiner als die Höhe H. Letztere ist größer als die Weite W.
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Bei dem in der 6 dargestellten Ausführungsbeispiel hat der Querschnitt des Dichtelementes 14 die Form eines Mehrkantes. Es handelt sich um einen Wulst mit einem trapezförmigen Querschnitt. Eine zweite Weite W', die die Weite der Dichtfläche ist, ist hier etwa so groß wie die Höhe H.
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Es sind Federelemente 27 oder dergleichen vorgesehen, denen das Gaseinlassorgan 4 von unten nach oben federkraftbeaufschlagt wird.
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Bei dem in der 8 dargestellten Ausführungsbeispiel wird das Gaseinlassorgan 4 von oben nach unten federkraftbeaufschlagt. Hierzu sind Federelemente 28 vorgesehen, die dort als Wendelgangdruckfedern ausgebildet sind. Mit der Kraft der Federelemente 27, 28 wird auf das Dichtelement 14 eine Dichtkraft ausgeübt. Das Dichtelement 14 wird mit der Kraft der Federelemente 27, 28 gegen eine Dicht-Gegenfläche gepresst.
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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:
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Eine Gaseinlasseinrichtung, die dadurch gekennzeichnet ist, dass der Spalt 15 mit einem die Gasaustrittsöffnungen 17 und die Gasdurchtrittsöffnungen 16 umgebenden Dichtelement 14 zu seinem Rand hin verschlossen ist.
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Eine Gaseinlasseinrichtung, die dadurch gekennzeichnet ist, dass das Dichtelement (14) fest oder materialeinheitlich an der Deckenplatte 6, an einer die Gasaustrittsfläche 21' ausbildenden Gasaustrittsplatte 21 oder an einem Außenrandabschnitt 26 des Gaseinlassorgans 4 befestigt ist.
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Eine Gaseinlasseinrichtung, die dadurch gekennzeichnet ist, dass das Dichtelement 14 ein ringförmiger Wulst oder Vorsprung ist und/oder dass das Dichtelement 14 sich auf einer Kreisbogenlinie erstreckt und/oder dass eine vom Dichtelement 14 umgebene Fläche der Deckenplatte 6 und/oder die Gasaustrittsfläche 21' sich in einer Ebene erstreckt und/oder dass das Dichtelement 14 in einer Radialrichtung von einem Umfangsrand der Deckenplatte 6 beabstandet ist.
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Eine Gaseinlasseinrichtung, die dadurch gekennzeichnet ist, dass das Dichtelement 14 über seine gesamte Länge eine gleichbleibende Querschnittsfläche aufweist, welche eine Höhe H und im Übergangsbereich an einer Breitseitenfläche der Deckenplatte 6 oder an der Gasaustrittsfläche 21' eine erste Weite W aufweist, wobei die erste Weite W größer oder kleiner ist, als die Höhe H und/ oder, dass die Höhe H dem Abstand A entspricht oder kleiner ist als der Abstand A.
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Eine Gaseinlasseinrichtung, die dadurch gekennzeichnet ist, dass der Rand einer Querschnittsfläche des Dichtelementes 14 in seinem von der Deckenplatte 6 oder der Gasaustrittsfläche 21' wegweisenden Bereich auf einer Bogenlinie oder Kreisbogenlinie mit einem Radius R verläuft, wobei der Radius R größer ist, als die Höhe H oder kleiner ist als die Höhe H.
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Eine Gaseinlasseinrichtung, die dadurch gekennzeichnet ist, dass das Verhältnis R/H eines Radius' einer Krümmung eines Randes einer Querschnittsfläche im Bereich eines Dichtabschnittes des Dichtelementes 14 zur Höhe H des Dichtelementes 14 in einem Bereich zwischen 1/10 und 10 liegt und/oder dass die Höhe H des Dichtelementes 14 in einem Bereich zwischen 0,2 mm und 5 mm liegt.
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Eine Gaseinlasseinrichtung, die dadurch gekennzeichnet ist, dass die Querschnittsfläche des Dichtelementes 14 eine Mehrkantfläche ist oder eine Trapezform aufweist und/oder, dass das Dichtelement 14 eine sich im Querschnitt entlang einer Geraden erstreckende Dichtfläche aufweist, die eine zweite Weite W' aufweist, die kleiner ist, als die erste Weite W und/oder dass ein Verhältnis der zweiten Weite W' zur Höhe H im Bereich zwischen 1/30 und 3 liegt.
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Ein CVD-Reaktor, der dadurch gekennzeichnet ist, dass die Prozesskammer nach obenhin von der Deckenplatte 6 begrenzt ist und der Suszeptor 5 mittels einer Heizeinrichtung 7 beheizbar ist.
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Ein CVD-Reaktor, der dadurch gekennzeichnet ist, dass Mittel vorgesehen sind, mit denen eine quer zur Erstreckungsrichtung der Deckenplatte 6 gerichtete Kraft auf das Dichtelement 14 oder eine vom Dichtelement 14 beaufschlagte Dichtfläche aufgebracht werden kann und/oder dass das Gasauslassorgan 3 von einem Federelement 27 in Richtung auf das Gaseinlassorgan 4 oder das Gaseinlassorgan 4 von einem Federelement 28 in Richtung auf das Gasauslassorgan 3 kraftbeaufschlagt wird und/oder dass die Deckenplatte 6 ein oder mehrere Befestigungsöffnungen 20 aufweist zur Befestigung der Deckenplatte 6 mit einem Befestigungsmittel am Gaseinlassorgan 4.
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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.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Gehäuse
- 2
- Deckel
- 3
- Gasauslassorgan
- 4
- Gaseinlassorgan
- 5
- Suszeptor
- 6
- Deckenplatte
- 7
- Heizeinrichtung
- 8
- Schaft
- 9
- Auslassrohr
- 10
- Hubeinrichtung
- 11
- Stütz- oder Schutzrohr
- 12
- Trägerplatte
- 13
- Träger
- 14
- Wulst, Dichtelement
- 15
- Spalt
- 16
- Gasdurchtrittsöffnung
- 17
- Gasaustrittsöffnung
- 18
- Beladeöffnung
- 19
- Kragen
- 19'
- Vertiefung
- 20
- Befestigungsöffnung
- 21
- Gasaustrittsplatte
- 21'
- Gasaustrittsfläche
- 22
- Gasverteilkammer
- 23
- Prozesskammer
- 24
- Öffnung
- 24'
- Rand der Öffnung
- 26
- Außenrandabschnitt
- 27
- Federelement
- 28
- Federelement
- A
- Abstand
- H
- Höhe
- R
- Radius
- W
- Weite
- W'
- Weite
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- WO 2013/007580 A1 [0003]
- US 2018/0209043 A1 [0004]
- US 2009/0084317 A1 [0004]
- US 7217336 B2 [0004]
- US 8652296 B2 [0004]
- DE 102012110125 A1 [0004]
- US 6036782 A [0004]
- EP 2498278 A1 [0004]
- DE 102009043840 A1 [0004]
- US 6086677 A [0004]