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WO2014064179A2 - Vorrichtung zum behandeln von substraten mit einer auswechselbaren deckenplatte sowie verfahren zum auswechseln einer derartigen deckenplatte - Google Patents

Vorrichtung zum behandeln von substraten mit einer auswechselbaren deckenplatte sowie verfahren zum auswechseln einer derartigen deckenplatte Download PDF

Info

Publication number
WO2014064179A2
WO2014064179A2 PCT/EP2013/072238 EP2013072238W WO2014064179A2 WO 2014064179 A2 WO2014064179 A2 WO 2014064179A2 EP 2013072238 W EP2013072238 W EP 2013072238W WO 2014064179 A2 WO2014064179 A2 WO 2014064179A2
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
carrier
ceiling
ceiling plate
ceiling panel
process chamber
Prior art date
Application number
PCT/EP2013/072238
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
WO2014064179A3 (de
Inventor
Paul Wilson
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
Publication of WO2014064179A2 publication Critical patent/WO2014064179A2/de
Publication of WO2014064179A3 publication Critical patent/WO2014064179A3/de

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Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING 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
    • C23C—COATING 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
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical 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
    • C23C16/4401—Means for minimising impurities, e.g. dust, moisture or residual gas, in the reaction chamber
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING 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
    • C23C—COATING 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
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical 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
    • C23C16/455—Chemical 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
    • C23C16/45563—Gas nozzles
    • C23C16/45565—Shower nozzles

Definitions

  • the invention relates to a device for treating substrates with a reactor housing, a process chamber arranged in the reactor chamber, having a process chamber ceiling which releasably fastened by means of fasteners to a ceiling mount ceiling plate, which are exchanged for a vertical downward displacement through a lateral opening of the reactor housing can, with a process chamber floor, which is assigned to a carrier which is rotatable about a vertical axis of rotation and in the direction of the axis of rotation on the ceiling plate liftable and lowered in the opposite direction.
  • DE 10 2005 056 324 A1 describes a CVD reactor with an exchangeable process chamber ceiling.
  • the device has a cooled process chamber ceiling holder, on the underside of which a ceiling plate is arranged. There are provided fastening means with which the ceiling plate is fixed to the ceiling plate holder.
  • Below the ceiling plate is the process chamber, in which a susceptor is located, on the upper side of which a multiplicity of substrates can be placed.
  • the substrates are coated within the process chamber in a CVD process.
  • process gases are introduced into the heatable process chamber through gas outlet openings of a gas inlet element. During the deposition process, not only does a layer form on the substrates or on the susceptor.
  • US 2011/0186078 A1 describes a semiconductor treatment device in which the process chamber walls can be cleaned by means of a brush.
  • US 2010/0003824 A1, WO 2011/052463, US Pat. No. 7,270,713 B2, US Pat. No. 6,827,815 B2, US Pat. No. 6,036,782 and US Pat. No. 7,651,584 B2 describe CVD reactors with a gas inlet element in the form of a showerhead.
  • the gas inlet member forms a ceiling holder, the underside of which has a multiplicity of gas outlet openings.
  • Below the ceiling plate holder is a ceiling plate, which also has a plurality of gas outlet openings.
  • the gas outlet openings of the ceiling plate are aligned with the gas outlet openings of the underside of the gas inlet member, so that in the gas inlet element initiated process gas can flow through the gas outlet openings of the ceiling plate in the process chamber.
  • the invention has for its object to provide measures by which the replacement of a ceiling plate can be automated.
  • the carrier is designed so that it is able to support the ceiling plate. It is also designed so that it can bring the cover plate carried by it from a raised position in which the fastening means engage the ceiling panel but are not locked with it, in a lowered position in which the ceiling panel of the fasteners solved, so that the Ckenplatte can be removed from the process chamber.
  • the carrier which is assigned to the bottom of the process chamber, thus forms a lifting device to displace the ceiling plate in the vertical direction.
  • the cover plate removed from the process chamber, on the underside of which parasitic coverings are located, is replaced by a cleaned ceiling tile. This is brought by a gripper through the loading opening into the process chamber. It is carried by the carrier and displaced vertically upwards.
  • the fastening means can first enter a pre-locked position (engaged position). By a relative displacement of the fasteners they then enter a locking position.
  • the carrier can then be lowered again.
  • the device according to the invention is preferably a CVD reactor and more preferably a MOCVD reactor.
  • the process chamber has a process chamber bottom which is formed by a susceptor. This susceptor is carried by the wearer.
  • the susceptor may carry a variety of substrates that are coated within the process chamber. This is done at a process temperature.
  • heating elements are provided below the susceptor or below the support carrying the susceptor, as they are known in principle from the prior art. With these heating elements of the susceptor is heated.
  • the process gas is introduced into the process chamber by means of a gas inlet element having the shape of a showerhead.
  • the gas inlet member has a plurality of downwardly open gas outlet openings.
  • the ceiling plate In the fastened position, the ceiling plate is located in a contacting system on the underside of the gas inlet member, wherein gas outlet openings of the ceiling plate are aligned with the gas outlet openings of the showerhead.
  • the Gaseinlassorgan forms a ceiling plate holder, since the ceiling plate on his Underside.
  • the fastening means can be brought by a rotation of the ceiling plate about an axis of rotation of a single engagement position (Vorverriegelungs ein) in a fastening position (locking position).
  • the fasteners tie the ceiling plate to the top of the reactor housing.
  • the carrier is mounted rotatably about a vertical axis of rotation in the reactor housing.
  • the rotary drive can be arranged outside or inside the reactor housing and is able to rotate a shaft carrying the carrier. The drive is also able to raise or lower the carrier in the vertical direction.
  • the rotary drive is preferably used to lock the ceiling plate to the fasteners. This can be done via a bayonet-type closure.
  • the fastening means have pin elements which protrude from the reactor housing cover down. These pin elements engage in peripheral openings in the ceiling panel.
  • the pin members have at their free, downwardly projecting ends mushroom-shaped heads which engage in keyhole-like openings of the ceiling plate. When lifting the ceiling plate, the heads first move into larger diameter engaging portions of the openings. When turning the ceiling plate, the pin elements pass into narrower holding portions of the holes, wherein the edge portions of these holding portions are engaged by the heads.
  • the fastening elements are additionally displaceable in the vertical direction, so that the ceiling plate can be brought by lifting the heads in a touching contact with the underside of the gas inlet member.
  • the ceiling tile To replace a ceiling tile, the ceiling tile must be placed in a ventilation position (approximately 1 to 5 mm) opposite the underside of the ceiling tile support formed by the showerhead.
  • a ventilation position approximately 1 to 5 mm
  • the pin member has a collar which acts on the lowering of the pin elements, the ceiling plate down so as to solve the ceiling plate holder or gas inlet member adhering ceiling tile from ceiling tile holder or gas inlet member, when the reactor housing soifige fastener is displaced downwards in the vertical direction.
  • the upwardly facing surface of the carrier is designed to carry a susceptor in the CVD process. If the carrier is rotated, the rotation is transferred to the susceptor, so that the layer growth can take place on the substrates with a rotationally driven susceptor. According to the invention it is provided that instead of a susceptor a ceiling plate support on the
  • the ceiling panel carrier can be placed.
  • the ceiling panel carrier has a bottom that fits the top of the carrier. If, for example, the upper side of the carrier is provided with finding structures with which the susceptor is placed in a defined position relative to the carrier when placed on the carrier, then the ceiling plate carrier has a similar, negative structuring.
  • the ceiling plate carrier can thus be brought reproducibly in an assignment position to the carrier.
  • the upwardly facing top of the ceiling panel carrier is designed so that it can accommodate the ceiling plate.
  • corresponding structuring projects or the like
  • the ceiling plate support is located on the support so that torques can be transmitted from the carrier to the ceiling plate carrier. Likewise, the ceiling plate support so attack the ceiling plate, so that torques can be transmitted to the ceiling plate.
  • the ceiling plate carrier can be displaced together with a ceiling plate resting on the ceiling plate carrier in the vertical direction.
  • the method of replacing a ceiling tile after a layer growth process is as follows: First, the loading opening of the reactor housing is opened. By means of a gripper which engages through the loading opening in the reactor housing, the susceptor is removed from the carrier and brought out of the reactor housing. The gripper now brings a ceiling plate carrier into the reactor housing and places it on the carrier. In this phase, the ceiling plate is lowered from a contacting system on the ceiling plate holder or on Gaseinlassorgn. This is done with a lifting device with which the reactor housing side fasteners can be slightly shifted up and down.
  • the top plate is merely separated by 1 to 5 mm from the ceiling plate holder or gas inlet element. It is only brought into a ventilation position.
  • the resting on the support ceiling panel support is then brought by lifting the carrier into a touching contact with the ceiling plate.
  • the ceiling plate can be slightly raised until it is detached from the heads of the fastening elements. It then lies between the head and the collar of the fastener.
  • the carrier is rotated by a certain angle of rotation, until the heads of the fasteners lie in the larger diameter engagement portions of the mounting holes. Then, the carrier is lowered, wherein the fastening elements come out of their engaged position.
  • the ceiling plate remains on the ceiling plate support.
  • the ceiling plate carrier together with the ceiling plate resting on it is gripped with a gripper and removed from the reactor housing through the loading opening. Subsequently, another ceiling panel support, on which there is a cleaned ceiling tile, brought with the gripper in the reactor housing.
  • the ceiling panel support or the ceiling slab lying thereon is placed in such a position on the support that the randseiti-
  • the fastening openings of the ceiling plate are located exactly below the reactor-side fastening elements. The exact alignment of the fasteners to each other such that the pin members when lifting the carrier pass through the mounting holes exactly, but can also be done by rotating the carrier when the ceiling plate support and the ceiling plate rest on the support.
  • FIG. 1 shows a cross section through an MOCVD reactor, wherein a susceptor is arranged on a carrier and a ceiling plate is arranged below a shower head,
  • FIG. 2 a ceiling plate in the bottom view
  • Figure 3 increases a bottom view of a arranged in the reactor housing cover plate in the region of the fastening means
  • Figure 4 a view according to Figure 1, wherein the ceiling plate is slightly lowered relative to the showerhead and the susceptor is replaced with a ceiling plate support, which on the support Figure 5 is a sequential view of Figure 4, in which the carrier is raised with the ceiling plate carrier resting thereon until the ceiling plate support is pushed to the ceiling plate and this has slightly raised
  • Figure 6 is a view according to Figure 5 after rotation of the support .
  • FIG. 7 shows an illustration according to FIG. 3 after rotation of the carrier
  • FIG. 8 shows a sequence illustration of FIG. 6, wherein the carrier is lowered together with the ceiling plate carrier and the ceiling plate resting on it.
  • the device shown in the drawings substantially corresponds to a device as described in DE 102 11 442 AI or DE 10 2005 056 324 AI.
  • the first mentioned document describes a CVD reactor in which a ceiling plate is located below a showerhead.
  • the drawings merely roughly outline the structure of a MOCVD reactor again. It has a gas-tight reactor housing 1, in which a gas inlet member 6 is located, which has the shape of a showerhead.
  • the gas inlet member 6 is fed via a supply line with process gases.
  • the gas inlet element 6 may have one or more gas distribution chambers, so that different process gases can enter into a process chamber 2 through gas outlet openings that are different from one another.
  • only a gas distribution chamber is shown.
  • the lower wall of the gas distribution chamber has gas outlet openings 7, which are arranged in a uniform area distribution.
  • the ceiling plate 5 is interchangeable. In the process position shown in Figure 1 gas outlet openings 8 of the ceiling plate 5 are aligned with the gas outlet openings 7 of the gas inlet member 6.
  • the ceiling plate 5 is in planar contact with the flat bottom of the gas inlet member 6.
  • the gas inlet member 6 is here conceptually ceiling tile holder.
  • the ceiling plate 5 shields the underside of the gas inlet member 6 against temperature radiation and parasitic assignments.
  • the ceiling plate 5 forms a ceiling of the process chamber 2 forming gas outlet surface.
  • fastening elements 9 For holding the ceiling plate 5 are fastening elements 9. These are pin members each with a shaft 10.
  • the fasteners 9 have a mushroom-shaped head 11, an upwardly adjoining neck, in which a collar 12 connects. The axial length of the neck, so the distance between the head 11 and collar 12 is greater than the material thickness of the ceiling plate. 5
  • a lifting device 13 attached to the reactor housing, in each case one fastening element 9 can be slightly displaced in the vertical direction.
  • each attachment opening 17 has a floor plan that corresponds to the layout of a keyhole.
  • the attachment opening 17 has an engagement portion 18 which has a free diameter which is larger than that
  • a holding section 19 which has the shape of a longitudinal slot, adjoins the engagement section 18.
  • the distance between two opposing slot walls is less than the diameter of the head 11 but greater than the diameter of the extending between the head 11 and collar 12 neck.
  • the head 11 is in the locking position shown in Figure 3, in which the upwardly facing flanks of the head 11 is located below the edge portion of the edge of the holding portion 19.
  • the gas inlet element 6 or the ceiling plate 5 arranged underneath forms the ceiling of the process chamber 2.
  • the bottom of the process chamber 2 is formed by a susceptor 20.
  • the substrates 21 to be coated are located on the susceptor 20.
  • the susceptor 20 is supported by a carrier 3, which can be rotated about a rotation axis D.
  • a shaft 4 is provided, which can be rotated by a lifting rotary drive 14.
  • the lift rotary drive 14 is also able to raise or lower the carrier 3 in the vertical direction.
  • the reactor housing 1 has a lateral loading opening 15, which can be closed gas-tight by a gate 16.
  • the loading opening 15 has a sufficient size to remove the susceptor 20 and the ceiling plate 5 by means of a gripper from the reactor housing 1.
  • the carrier 3 may have on its upwardly facing side three-dimensional aligning or centering structures, with which it is ensured that the susceptor 20 can assume a predetermined position relative to the carrier 3. Further, angle measuring means, not shown, are provided in order to adjust the rotational position of the carrier 3 absolutely.
  • the susceptor 20 is heated from below with heating elements, not shown, as described, for example, by DE 102 11 442 A1.
  • process gases are introduced into the process chamber 2. Due to the particular pyrolytic chemical reactions taking place there, layers grow on the substrate surfaces. It can not be avoided that the free surface sections of the susceptor 20 are also coated.
  • occupancies form on the underside of the ceiling panel 5 or even into the gas outlet openings 8 inside. It is therefore necessary to replace the susceptor 20 and the ceiling plate 5 from time to time, especially after each run.
  • the susceptor 20 with the coated substrates 21 resting thereon is first removed from the opened loading opening 15 with the aid of a gripper (not shown).
  • the carrier 3 can be moved into a suitable lifting position so that the susceptor 20 can be gripped by the gripper.
  • a ceiling plate support 22 is placed on the now empty carrier 3 is then, as shown in Figure 4, a ceiling plate support 22 is placed.
  • This ceiling panel carrier 22 may have the same three-dimensional structures on the underside, which also has the susceptor 20 so that it rests in a reproducible position on the support 3.
  • the three-dimensional structures, which are not shown, which may be elevations or depressions, are designed such that the carrier 3 can transmit a torque to the ceiling plate holder 22.
  • the ceiling plate 5 can slightly adhere to the ceiling plate holder 6, ie the gas inlet member 6.
  • the fastening elements 9 are displaced slightly downward by means of the lifting devices 13.
  • the collars 12 abut from above against the edges of the holding portions 19 of the fastening openings 17 and separate the ceiling panel 5 from the ceiling panel holder 6 until the ceiling panel 5 has assumed the ventilation position shown in FIG. In this position, the ceiling plate 5 is supported by the heads 11 of the fasteners 9.
  • the support 3 is moved upwards until the ceiling panel support 22 comes into contact with the ceiling panel 5 (see FIG. 5).
  • the ceiling plate 5 can be raised slightly, so that a gap between the head 11 and underside of the ceiling panel 5 is formed.
  • the neck of the fastening element 9 now passes freely through the fastening opening 17.
  • FIG. 6 shows a sequence in which the carrier 3 has been slightly rotated about the axis of rotation D. This is done using the lift Rotary drive 14. The rotation takes place so far that the heads 11 are in the region of the engagement portions 18 of the mounting hole 17, so that the operating position shown in Figure 7 is reached.
  • the ceiling plate support 22 has upwardly facing structures with which the torque can engage the ceiling plate 5 transferring.
  • the carrier 3 can be lowered into the removal position shown in Figure 8.
  • the resting on the ceiling plate support 22 ceiling plate 5 is displaced with it down.
  • Another ceiling plate carrier 22, which carries a cleaned ceiling plate 5 is placed with the gripper on the support 3. This is done in an orientation in which the mounting holes 17 are located with their engagement portions 18 just below the fasteners 9.
  • the relevant operating position corresponds to the operating position shown in FIG.
  • the carrier 3 is raised until the operating position shown in Figure 6 and Figure 7 is reached. Subsequently, a rotation of the carrier 3 takes place about the shaft 4, so that the fastening means 9, 17 are brought from their engagement position into its fastening position, which is shown in Figures 5 and 3 respectively.
  • the carrier 3 is brought together with the ceiling plate carrier 22 resting on it in the lowered position in Figure 4. He is thereby separated from the ceiling plate 5. Subsequently, the ceiling plate 5 lifted by means of the lifting devices 13 until it rests in a contacting contact with the gas inlet member 6.
  • the ceiling plate carrier 22 is replaced by a susceptor 20 equipped with substrates 21 to be coated, so that the starting position is reached in FIG.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Behandeln von Substraten (21) mit einem Reaktorgehäuse (1), einer im Reaktorgehäuse (1) angeordneten Prozesskammer (2), mit einer Prozesskammerdecke, die eine mittels Befestigungsmitteln (9, 17) lösbar am Reaktorgehäuse (1), insbesondere an einem Deckenhalter ( 6) befestige Deckenplatte (5) aufweist, die nach einer vertikalen Abwärtsverlagerung durch eine seitliche Öffnung (15) des Reaktorgehäuses (1) ausgetauscht werden kann, mit einem Prozesskammerboden, dem ein Träger (3) zugeordnet ist, der um eine vertikale Drehachse (D) drehbar und in Richtung der Drehachse (D) auf die Deckenplatte (5) anhebbar und in Gegenrichtung absenkbar ist. Um den Austausch einer Deckenplatte zu automatisieren, wird vorgeschlagen, dass der Träger (3) so ausgebildet ist, dass er die Deckenplatte (5) tragend zwischen einer angehobenen Stellung, in welcher die Befestigungsmittel (9, 17) an der Deckenplatte (5) angreifen, und einer abgesenkten Stellung, in welcher die Deckenplatte (5) von den Befestigungsmitteln (9, 17) gelöst aus der Prozesskammer (2) entnehmbar ist, hin und her verlagerbar ist. Außerdem betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Auswechseln einer Deckenplatte (5) in einer Vorrichtung.

Description

Vorrichtung zum Behandeln von Substraten mit einer auswechselbaren Deckenplatte sowie Verfahren zum Auswechseln einer derartigen Deckenplatte
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Behandeln von Substraten mit ei- nem Reaktorgehäuse, einer im Reaktorgehäuse angeordneten Prozesskammer, mit einer Prozesskammerdecke, die eine mittels Befestigungsmitteln lösbar an einem Deckenhalter befestige Deckenplatte aufweist, die nach einer vertikalen Abwärtsverlagerung durch eine seitliche Öffnung des Reaktorgehäuses ausgetauscht werden kann, mit einem Prozesskammerboden, dem ein Träger zuge- ordnet ist, der um eine vertikale Drehachse drehbar und in Richtung der Drehachse auf die Deckenplatte anhebbar und in Gegenrichtung absenkbar ist.
Die DE 10 2005 056 324 AI beschreibt einen CVD-Reaktor mit einer auswechselbaren Prozesskammerdecke. Die Vorrichtung besitzt einen gekühlten Pro- zesskammerdeckenhalter , an dessen Unterseite eine Deckenplatte angeordnet ist. Es sind Befestigungsmittel vorgesehen, mit denen die Deckenplatte am Deckenplattenhalter befestigt ist. Unterhalb der Deckenplatte befindet sich die Prozesskammer, in der sich ein Suszeptor befindet, auf dessen Oberseite eine Vielzahl von Substraten auflegbar sind. Die Substrate werden innerhalb der Prozesskammer in einem CVD-Prozess beschichtet. Hierzu werden durch Gasauslassöffnungen eines Gaseinlassorganes Prozessgase in die beheizbare Prozesskammer eingeleitet. Während des Abscheidungsprozesses bildet sich nicht nur eine Schicht auf den Substraten bzw. auf dem Suszeptor. Es erfolgt auch eine parasitäre Belegung der zur Prozesskammer hinweisenden Oberfläche der Deckenplatte. Um die Deckenplatte von Zeit zu Zeit außerhalb des Reaktorgehäuses reinigen zu können, kann sie in eine abgesenkte Stellung verbracht werden. In dieser abgesenkten Stellung kann sie von einem Greifer gegriffen werden, der durch eine seitliche Öffnung in die Prozesskammer hineinfährt. Durch diese seitliche Öffnung kann die Deckenplatte gegen eine gereinigte Deckenplatte ausgetauscht werden.
Die US 2011/0186078 AI beschreibt eine Halbleiterbehandlungsvorrichtung, bei der die Prozesskammerwände mittels einer Bürste gereinigt werden können.
Die US 2010/0003824 AI, WO 2011/052463, US 7,270,713 B2, US 6,827,815 B2, US 6,036,782 und US 7,651,584 B2 beschreiben CVD-Reaktoren mit einem Gaseinlassorgan in Form eines Showerheads. Das Gaseinlassorgan bildet einen De- ckenhalter , dessen Unterseite eine Vielzahl von Gasaustrittsöffnungen aufweist. Unterhalb des Deckenplattenhalters befindet sich eine Deckenplatte, die ebenfalls eine Vielzahl von Gasaustrittsöffnungen aufweist. Die Gasaustrittsöffnungen der Deckenplatte fluchten mit den Gasaustrittsöffnungen der Unterseite des Gaseinlassorganes, sodass in das Gaseinlassorgan eingeleitetes Pro- zessgas durch die Gasaustrittsöffnungen der Deckenplatte in die Prozesskammer einströmen können.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Maßnahmen anzugeben, mit denen der Austausch einer Deckenplatte automatisierbar ist.
Gelöst wird die Aufgabe durch die in den Ansprüchen angegebene Erfindung.
Zunächst und im Wesentlichen ist vorgesehen, dass der Träger so ausgebildet ist, dass er in der Lage ist, die Deckenplatte zu tragen. Er ist ferner so ausgebil- det, dass er die von ihm getragene Deckenplatte aus einer angehobenen Stellung, in welcher die Befestigungsmittel an der Deckenplatte angreifen, jedoch nicht mit ihr verriegelt sind, in eine abgesenkte Stellung bringen kann, in welcher die Deckenplatte von den Befestigungsmitteln gelöst ist, sodass die De- ckenplatte aus der Prozesskammer entnommen werden kann. Der Träger, der dem Boden der Prozesskammer zugeordnet ist, bildet somit eine Hubvorrichtung, um die Deckenplatte in Vertikalrichtung zu verlagern. Die aus der Prozesskammer entnommene Deckenplatte, an deren Unterseite sich parasitäre Belegungen befinden, wird durch eine gereinigte Deckenplatte ersetzt. Diese wird von einem Greifer durch die Beladeöffnung hindurch in die Prozesskammer gebracht. Sie wird vom Träger getragen und in Vertikalrichtung nach oben verlagert. In der nach oben verlagerten Position können die Befestigungsmittel zunächst in eine Vorverriegelungsstellung (Eingriffsposition) treten. Durch eine Relativverlagerung der Befestigungsmittel treten sie dann in eine Verriegelungsstellung. Der Träger kann dann wieder abgesenkt werden. Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung handelt es sich bevorzugt um einen CVD-Reaktor und insbesondere bevorzugt um einen MOCVD-Reaktor. Die Prozesskammer besitzt einen Prozesskammerboden, der von einem Suszeptor ausgebildet ist. Dieser Suszeptor wird vom Träger getragen. Der Suszeptor kann eine Vielzahl von Substraten tragen, die innerhalb der Prozesskammer beschichtet werden. Dies erfolgt bei einer Prozesstemperatur. Um diese Prozesstemperatur zu erreichen, sind unterhalb des Suszeptors bzw. unterhalb des den Suszeptor tragenden Trägers Heizelemente vorgesehen, wie sie grundsätzlich aus dem Stand der Technik bekannt sind. Mit diesen Heizelementen wird der Suszeptor aufgeheizt. Dies kann über Strahlungswärme über RF oder über eine Induktion erfolgen. Das Prozessgas wird mittels eines die Form eines Showerheads aufweisenden Gaseinlassorgan in die Prozesskammer eingeleitet. Hierzu besitzt das Gaseinlassorgan eine Vielzahl von nach unten offenen Gasaustrittsöffnungen. In der befestigten Stellung liegt die Deckenplatte in einer berührenden Anlage an der Unterseite des Gaseinlassorganes, wobei Gasaustrittsöffnungen der Deckenplatte mit den Gasaustrittsöffnungen des Showerheads fluchten. Das Gaseinlassorgan bildet einen Deckenplattenhalter, da die Deckenplatte an seiner Unterseite anliegt. In einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Befestigungsmittel durch eine Drehung der Deckenplatte um eine Drehachse von einer lediglichen Eingriffsstellung (Vorverriegelungsstellung) in eine Befestigungsstellung (Verriegelungsstellung) bringbar sind. Die Befestigungsmittel fesseln die Deckenplatte an den oberen Bereich des Reaktorgehäuses. Hierzu ist der Träger um eine vertikale Drehachse drehbar im Reaktorgehäuse gelagert. Der Drehantrieb kann außerhalb oder innerhalb des Reaktorgehäuses angeordnet sein und ist in der Lage, eine den Träger tragende Welle zu drehen. Der Antrieb ist ferner in der Lage, den Träger in Vertikalrich- tung anzuheben bzw. abzusenken. Der Drehantrieb wird bevorzugt dazu verwendet, um die Deckenplatte an den Befestigungsmitteln zu verriegeln. Dies kann über einen bajonettartigen Verschluss erfolgen. So ist insbesondere vorgesehen, dass die Befestigungsmittel Zapfenelemente aufweisen, die von der Reaktorgehäusedecke nach unten abragen. Diese Zapfenelemente greifen in rand- seifige Öffnungen der Deckenplatte ein. In einer bevorzugten Ausgestaltung besitzen die Zapfenelemente an ihren freien, nach unten ragenden Enden pilzförmige Köpfe, die in schlüssellochartige Öffnungen der Deckenplatte eingreifen. Beim Anheben der Deckenplatte fahren die Köpfe zunächst in durchmessergrößere Eingriffsabschnitte der Öffnungen. Beim Drehen der Deckenplatte gelangen die Zapfenelemente in schmalere Halteabschnitte der Löcher, wobei die Randabschnitte dieser Halteabschnitte von den Köpfen untergriffen werden. In einer bevorzugten Ausgestaltung sind die Befestigungselemente zusätzlich in Vertikalrichtung verlagerbar, sodass die Deckenplatte durch Anheben der Köpfe in eine berührende Anlage an die Unterseite des Gaseinlassorgans gebracht werden kann. Zum Austausch einer Deckenplatte muss die Deckenplatte in eine Lüftungsstellung (ca. 1 bis 5 mm) gegenüber der Unterseite des vom Showerhead gebildeten Deckenplattenträger gebracht werden. Um eine sichere Trennung der beiden berührend aneinander anliegenden Oberflächen zu gewährleisten, besitzt das Zapfenelement einen Kragen, der beim Absenken der Zapfenelemente die Deckenplatte nach unten beaufschlagt, um so die eventuell am Deckenplattenhalter bzw. Gaseinlassorgan anhaftende Deckenplatte vom Deckenplattenhalter bzw. Gaseinlassorgan löst, wenn das reaktorgehäuse- seifige Befestigungselement in Vertikalrichtung abwärts verlagert wird. Die nach oben weisende Oberfläche des Trägers derart ausgebildet, dass sie beim CVD-Prozess einen Suszeptor trägt. Wird der Träger gedreht, so wird die Drehung auf den Suszeptor übertragen, sodass das Schichtwachstum auf den Substraten bei drehangetriebenem Suszeptor erfolgen kann. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass anstelle eines Suszeptors ein Deckenplattenträger auf den
Träger aufgesetzt werden kann. Der Deckenplattenträger besitzt eine Unterseite, die zur Oberseite des Trägers passt. Ist beispielsweise die Oberseite des Trägers mit Findungsstrukturen versehen, mit denen der Suszeptor beim Aufsetzen auf den Träger in eine definierte Stellung zum Träger gebracht wird, so be- sitzt der Deckenplattenträger eine ähnliche, dazu negative Strukturierung. Der Deckenplattenträger kann somit reproduzierbar in eine Zuordnungsstellung zum Träger gebracht werden. Die nach oben weisende Oberseite des Deckenplattenträgers ist so ausgebildet, dass sie die Deckenplatte aufnehmen kann. Auch hier können entsprechende Strukturierungen (Vorsprünge oder derglei- chen) vorgesehen sein. Der Deckenplattenträger liegt derart auf dem Träger auf, dass vom Träger Drehmomente auf den Deckenplattenträger übertragen werden können. Ebenso kann der Deckenplattenträger derart an der Deckenplatte angreifen, sodass auf die Deckenplatte Drehmomente übertragen werden können. Wird auf den Träger ein derartiger Deckenplattenträger aufgesetzt, so kann der Deckenplattenträger zusammen mit einer auf dem Deckenplattenträger aufliegenden Deckenplatte in Vertikalrichtung verlagert werden. Das Verfahren zum Auswechseln einer Deckenplatte nach einem Schichtwachstums- prozess ist das Folgende: Zunächst wird die Beladeöffnung des Reaktorgehäuses geöffnet. Mittels eines Greifers, der durch die Beladeöffnung in das Reaktorgehäuse eingreift wird der Suszeptor vom Träger genommen und aus dem Reaktorgehäuse gebracht. Der Greifer bringt jetzt einen Deckenplattenträger in das Reaktorgehäuse und setzt ihn auf den Träger. In dieser Phase wird die Deckenplatte aus einer berührenden Anlage am Deckenplattenhalter bzw. am Gaseinlassorgn abgesenkt. Dies erfolgt mit einer Hubeinrichtung, mit der die reaktorgehäuseseitigen Befestigungselemente geringfügig auf und ab verlagert werden können. Die Decken- platte wird dabei lediglich von dem Deckenplattenhalter bzw. Gaseinlassorgan um 1 bis 5 mm getrennt. Sie wird lediglich in eine Lüftungsstellung gebracht. Der auf dem Träger aufliegende Deckenplattenträger wird dann durch Anheben des Trägers bis in eine berührende Anlage zur Deckenplatte gebracht. Die Deckenplatte kann dabei geringfügig angehoben werden, bis sie von den Köp- fen der Befestigungselemente gelöst ist. Sie liegt dann zwischen dem Kopf und dem Kragen des Befestigungselementes. Anschließend wird der Träger um einen gewissen Drehwinkel gedreht, bis die Köpfe der Befestigungselemente in den durchmessergrößeren Eingriffsabschnitten der Befestigungsöffnungen liegen. Sodann wird der Träger abgesenkt, wobei die Befestigungselemente aus ihrer Eingriffsstellung treten. Die Deckenplatte bleibt dabei auf dem Deckenplattenträger liegen. Hat der Träger die vertikal abwärts liegende Entnahmestellung für den Deckenplattenträger erreicht, so wird der Deckenplattenträger zusammen der darauf aufliegenden Deckenplatte mit einem Greifer gegriffen und durch die Beladeöffnung hindurch aus dem Reaktorgehäuse entnommen. Daran anschließend wird ein anderer Deckenplattenträger , auf dem sich eine gereinigte Deckenplatte befindet, mit dem Greifer in das Reaktorgehäuse gebracht. Der Deckenplattenträger bzw. die darauf aufliegende Deckenplatte wird in einer derartigen Position auf den Träger aufgesetzt, dass die randseiti- gen Befestigungsöffnungen der Deckenplatte genau unterhalb der reaktorge- häuseseitigen Befestigungselemente liegen. Die genaue Ausrichtung der Befestigungselemente zueinander derart, dass die Zapfenelemente beim Anheben des Trägers genau durch die Befestigungsöffnungen treten, kann aber auch durch Drehen des Trägers erfolgen, wenn der Deckenplattenträger und die Deckenplatte auf dem Träger aufliegen. Diese Ausrichtung hat zur Folge, dass bei einer Aufwärtsverlagerung des Trägers die Köpfe der reaktorgehäuseseitigen Befestigungselemente durch die Eingriffsabschnitte der Befestigungsöffnungen hindurchtreten. Dies erfolgt in einer Vertikalposition geringfügig unterhalb des Deckenplattenhalters bzw. Gaseinlassorgan. Nun erfolgt eine geringfügige
Drehung des Trägers derart, dass die Köpfe der Befestigungselemente die Halteabschnitte der Befestigungsöffnungen untergreifen. Nach dieser Drehung fluchten die Gasaustrittsöffnungen der Deckenplatte mit den Gasaustrittsöffnungen des den Deckenplattenhalter bildenden Showerheads (Gaseinlassor- gan). Mit der Hubeinrichtung werden die Befestigungselemente geringfügig nach oben verlagert, bis die Deckenplatte in berührender Anlage an der Unterseite des Deckenplattenhalters anliegt. Der Träger wird jetzt wieder abgesenkt. Der Deckenplattenträger wird mittels des Greifers entnommen. Auf den Träger wird ein mit zu beschichtenden Substraten belegter Suszeptor aufgesetzt.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand beigefügter Zeichnungen erläutert. Es zeigen:
Figur V. einen Querschnitt durch einen MOCVD-Reaktor, wobei auf einem Träger ein Suszeptor und unterhalb eines Showerheads eine Deckenplatte angeordnet sind,
Figur 2: eine Deckenplatte in der Unteransicht, Figur 3: vergrößert eine Unteransicht auf eine im Reaktorgehäuse angeordnete Deckenplatt im Bereich der Befestigungsmittel, Figur 4: eine Darstellung gemäß Figur 1, wobei die Deckenplatte geringfügig gegenüber dem Showerhead abgesenkt ist und der Sus- zeptor gegen einen Deckenplattenträger ausgetauscht ist, der auf dem Träger liegt, Figur 5: eine Folgedarstellung zu Figur 4, bei der der Träger mit dem darauf aufliegenden Deckenplattenträger hochgefahren ist, bis der Deckenplattenträger an die Deckenplatte angestoßen ist und diese geringfügig angehoben hat, Figur 6: eine Darstellung gemäß Figur 5 nach einer Drehung des Trägers,
Figur 7: eine Darstellung gemäß Figur 3 nach Drehung des Trägers, Figur 8: eine Folgedarstellung zu Figur 6, wobei der Träger zusammen mit dem Deckenplattenträger und der darauf aufliegenden Deckenplatte abgesenkt ist.
Die in den Zeichnungen dargestellte Vorrichtung entspricht im Wesentlichen einer Vorrichtung, wie sie die DE 102 11 442 AI oder DE 10 2005 056 324 AI beschreiben. Die zuerst genannte Druckschrift beschreibt eine CVD-Reaktor, bei dem sich unterhalb eines Showerheads eine Deckenplatte befindet. Die Zeichnungen geben lediglich grob schematisch den Aufbau eines MOCVD-Reaktors wieder. Er besitzt ein gasdichtes Reaktorgehäuse 1, in dem sich ein Gaseinlassorgan 6 befindet, dass die Form eines Showerheads aufweist. Das Gaseinlassorgan 6 wird über eine Zuleitung mit Prozessgasen gespeist. Das Gaseinlassorgan 6 kann ein oder mehrere Gasverteilkammern aufweisen, sodass voneinander verschiedene Prozessgase durch voneinander verschiedene Gasaustrittsöffnungen in eine Prozesskammer 2 eintreten können. In den Zeichnungen ist lediglich eine Gasverteilkammer dargestellt. Die untere Wandung der Gasverteilkammer besitzt Gasaustrittsöffnungen 7, die in gleichmäßiger Flächenverteilung angeordnet sind.
Unterhalb des Gaseinlassorganes 6 befindet sich eine Deckenplatte 5. Die Deckenplatte 5 ist austauschbar. In der in Figur 1 dargestellten Prozessstellung fluchten Gasaustrittsöffnungen 8 der Deckenplatte 5 mit den Gasaustrittsöffnungen 7 des Gaseinlassorganes 6. Die Deckenplatte 5 liegt in flächiger Anlage an der ebenen Unterseite des Gaseinlassorganes 6. Das Gaseinlassorgan 6 ist hier begrifflich ein Deckenplattenhalter. Die Deckenplatte 5 schirmt die Unterseite des Gaseinlassorgans 6 gegen Temperaturstrahlung und parasitäre Belegungen ab. Die Deckenplatte 5 bildet eine die Decke der Prozesskammer 2 bildende Gasaustrittsfläche aus.
Zur Halterung der Deckenplatte 5 dienen Befestigungselemente 9. Es handelt sich dabei um Zapfenelemente jeweils mit einem Schaft 10. Die Befestigungselemente 9 besitzen einen pilzförmigen Kopf 11, einen darin sich nach oben anschließenden Hals, an dem sich ein Kragen 12 anschließt. Die axiale Länge des Halses, also der Abstand zwischen Kopf 11 und Kragen 12 ist größer als die Materialstärke der Deckenplatte 5. Mittels einer am Reaktorgehäuse befestigten Hubeinrichtung 13 kann jeweils ein Befestigungselement 9 in Vertikalrichtung geringfügig verlagert werden.
Die Figur 2 zeigt eine Unteransicht auf eine Deckenplatt 5. In gleichmäßiger Winkel Verteilung sind insgesamt vier Befestigungsöffnungen 17 vorgesehen. Jede Befestigungsöffnung 17 besitzt einen Grundriss, der dem Grundriss eines Schlüssellochs entspricht. Die Befestigungsöffnung 17 besitzt einen Eingriffsabschnitt 18, die einen freien Durchmesser aufweist, der größer ist, als der
Durchmesser des Kopfes 11, sodass der Kopf 11 durch die in den Eingriff sab- schnitt 18 in die Befestigungsöffnung 17 eingesetzt werden kann. In Umfangs- richtung schließt sich an den Eingriffsabschnitt 18 eine Halteabschnitt 19 an, der die Form eines Längsschlitzes besitzt. Der Abstand zweier sich gegenüberliegender Schlitzwände ist geringer, als der Durchmesser des Kopfes 11 aber größer als der Durchmesser des sich zwischen Kopf 11 und Kragen 12 erstrecken- den Halses.
In der Figur 1 befindet sich der Kopf 11 in der in Figur 3 dargestellten Verriegelungsstellung, in der die nach oben weisenden Flanken des Kopfes 11 unter den Randabschnitt des Randes des Halteabschnittes 19 liegt.
Das Gaseinlassorgan 6 bzw. die darunter angeordnete Deckenplatte 5 bildet die Decke der Prozesskammer 2. Der Boden der Prozesskammer 2 wird von einem Suszeptor 20 ausgebildet. Auf dem Suszeptor 20 liegen die zu beschichtenden Substrate 21 auf. Der Suszeptor 20 wird von einem Träger 3 getragen, der um eine Drehachse D gedreht werden kann. Hierzu ist eine Welle 4 vorgesehen, die von einem Hub-Drehantrieb 14 gedreht werden kann. Der Hub-Drehantrieb 14 ist ferner in der Lage, den Träger 3 in Vertikalrichtung anzuheben bzw. abzusenken. Das Reaktorgehäuse 1 besitzt eine seitliche Beladeöffnung 15, die von einem Tor 16 gasdicht verschlossen werden kann. Die Beladeöffnung 15 besitzt eine ausreichende Größe, um den Suszeptor 20 bzw. die Deckenplatte 5 mittels eines Greifers aus dem Reaktorgehäuse 1 zu entnehmen.
Der Träger 3 kann auf seiner nach oben weisenden Seite dreidimensionale Aus- richt- bzw. Zentrierstrukturen aufweisen, mit denen sichergestellt ist, dass der Suszeptor 20 eine vorbestimmte Lage gegenüber dem Träger 3 einnehmen kann. Ferner sind nicht dargestellte Winkelmesseinrichtungen vorgesehen, um die Drehstellung des Trägers 3 absolut einstellen zu können.
Um mit der zuvor beschriebenen Vorrichtung Schichten auf die Substrate 21 abzuscheiden, wird der Suszeptor 20 mit nicht dargestellten Heizelementen, wie sie bspw. von der DE 102 11 442 AI beschrieben werden, von unten her beheizt. Durch die Gasaustrittsöffnungen 7, 8 werden Prozessgase in die Prozesskammer 2 eingeleitet. Aufgrund dort stattfindender insbesondere pyrolyti- scher chemischer Reaktionen wachsen auf den Substratoberflächen Schichten. Es ist nicht zu vermeiden, dass auch die freien Oberflächenabschnitte des Sus- zeptors 20 mitbeschichtet werden. Ebenso bilden sich Belegungen an der Unterseite des Deckenplatte 5 oder sogar bis in die Gasaustrittsöffnungen 8 hinein. Es ist deshalb erforderlich, von Zeit zu Zeit, insbesondere nach jedem Run den Suszeptor 20 und die Deckenplatte 5 auszutauschen. Hierzu wird zunächst der Suszeptor 20 mit den darauf aufliegenden beschichteten Substraten 21 mit Hilfe eines nicht dargestellten Greifers aus der geöffneten Beladeöffnung 15 herausgenommen. Der Träger 3 kann hierzu in eine geeignete Hubstellung gefahren werden, sodass der Suszeptor 20 vom Greifer gegriffen werden kann. Auf den nun leeren Träger 3 wird dann, wie es in der Figur 4 dargestellt ist, ein Deckenplattenträger 22 aufgesetzt. Dieser Deckenplattenträger 22 kann dieselben dreidimensionalen Strukturen auf der Unterseite aufweisen, die auch der Suszeptor 20 aufweist, sodass er in eine reproduzierbare Lage auf den Träger 3 aufliegt. Insbesondere sind die nicht dargestellten dreidimensionalen Strukturen, bei denen es sich um Erhöhungen oder Vertiefungen handeln kann, so ausgelegt, dass der Träger 3 ein Drehmoment auf den Deckenplattenhalter 22 übertragen kann. Zur Folge des oben beschriebenen parasitären Wachstums, welches auch innerhalb der Gasaustrittsöffnung 8 stattfinden kann, kann die Deckenplatte 5 geringfügig an dem Deckenplattenhalter 6, also dem Gaseinlassorgan 6 anhaften. Um die Deckenplatte 5 vom Gaseinlassorgan 6 zu lösen werden die Befestigungselemente 9 mit Hilfe der Hubeinrichtungen 13 geringfügig nach unten verlagert. Dabei stoßen die Kragen 12 von oben gegen die Ränder der Halteabschnitte 19 der Befestigungsöffnungen 17 und trennen die Deckenplatte 5 vom Deckenplattenhalter 6, bis die Deckenplatte 5 die in der Figur 4 dargestellte Lüftungsstellung eingenommen hat. In dieser Stellung wird die Deckenplatte 5 von den Köpfen 11 der Befestigungselemente 9 getragen.
Sodann wird der Träger 3 nach oben gefahren, bis der Deckenplattenträger 22 in eine berührende Anlage an die Deckenplatte 5 tritt (siehe Figur 5). Dabei kann die Deckenplatte 5 geringfügig angehoben werden, sodass ein Spalt zwischen Kopf 11 und Unterseite der Deckenplatte 5 entsteht. Der Hals des Befesti- gungselementes 9 durchgreift jetzt frei die Befestigungsöffnung 17.
Die Figur 6 zeigte eine Folgedarstellung, bei der der Träger 3 geringfügig um die Drehachse D gedreht worden ist. Dies erfolgt mit Hilfe des Hub- Drehantriebes 14. Die Drehung erfolgt soweit, dass die Köpfe 11 im Bereich der Eingriffsabschnitte 18 der Befestigungsöffnung 17 liegen, sodass die in der Figur 7 dargestellte Betriebsstellung erreicht ist. In einer bevorzugten, in den Zeichnungen jedoch nicht dargestellten Variante besitzt der Deckenplattenträger 22 nach oben weisende Strukturen, mit denen der Drehmoment übertragend an der Deckenplatte 5 angreifen kann.
Nachdem die Deckenplatte 5 in der zuvor beschriebenen Weise gedreht worden ist, sodass die Befestigungselemente 9 lediglich eine Eingriffsstellung zueinander einnehmen, kann der Träger 3 in die in Figur 8 dargestellte Entnahmestellung abgesenkt werden. Die auf dem Deckenplattenträger 22 aufliegende Deckenplatte 5 wird dabei mit nach unten verlagert. Mit einem nicht dargestellten Greifer kann jetzt der die Deckenplatte 5 tragende Deckenplattenträger 22 aus dem Reaktorgehäuse 1 entnommen werden. Ein anderer Deckenplattenträger 22, der eine gereinigte Deckenplatte 5 trägt, wird mit dem Greifer auf den Träger 3 aufgesetzt. Dies erfolgt in einer Ausrichtung, in der die Befestigungsöffnungen 17 mit ihren Eingriffsabschnitten 18 genau unterhalb der Befestigungselemente 9 liegen. Die diesbezügliche Betriebsstellung entspricht der in Figur 8 dargestellten Betriebsstellung. Danach wird der Träger 3 angehoben, bis die in Figur 6 bzw. Figur 7 dargestellte Betriebsstellung erreicht ist. Anschließend erfolgt eine Drehung des Trägers 3 um die Welle 4, sodass die Befestigungsmittel 9, 17 von ihrer Eingriffsstellung in ihre Befestigungsstellung gebracht werden, die in den Figuren 5 bzw. 3 dargestellt ist.
Anschließend wird der Träger 3 zusammen mit dem auf ihm aufliegenden Deckenplattenträger 22 in die in Figur 4 abgesenkte Stellung gebracht. Er wird dabei von der Deckenplatte 5 getrennt. Anschließend wird die Deckenplatte 5 mittels der Hubeinrichtungen 13 angehoben, bis sie in eine berührende Anlage an das Gaseinlassorgan 6 anliegt. Der Deckenplattenträger 22 wird gegen einen mit zu beschichtenden Substraten 21 bestückten Suszeptor 20 ausgetauscht, sodass die Ausgangsstellung in Figur 1 erreicht ist.
Alle offenbarten Merkmale sind (für sich) 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 in ihrer fakultativ nebengeordneten Fassung eigenständige erfinderische Weiterbildungen des Standes der Technik, insbesondere um auf Basis dieser Ansprüche Teilanmeldungen vorzunehmen.
Bezugszeichenliste:
1 Reaktorgehäuse
2 Prozesskammer
3 Träger
4 Welle
5 Deckenplatte
6 Deckenplattenhalter / Gaseinlassorgan (Showerhead)
7 Gasaustrittsöffnung
8 Gasaustrittsöffnung
9 Befestigungselement
10 Schaft
11 Kopf
12 Kragen
13 Hubeinrichtung
14 Hub-Drehantrieb
15 Beladeöffnung
16 Tor
17 Befestigungsöffnung
18 Eingriffsabschnitt
19 Halteabschnitt
20 Suszeptor
21 Substrat
22 Deckenplattenträger

Claims

ANSPRÜCHE 1. Vorrichtung zum Behandeln von Substraten (21) mit einem Reaktorgehäuse (1), einer im Reaktorgehäuse (1) angeordneten Prozesskammer (2), mit einer Prozesskammerdecke, die eine mittels Befestigungsmitteln (9, 17) lösbar am Reaktorgehäuse (1), insbesondere an einem Deckenhalter ( 6) befestige Deckenplatte (5) aufweist, die nach einer vertikalen Abwärtsverlagerung durch eine seitliche Öffnung (15) des Reaktorgehäuses (1) ausgetauscht werden kann, mit einem Prozesskammerboden, dem ein Träger (3) zugeordnet ist, der um eine vertikale Drehachse (D) drehbar und in Richtung der Drehachse (D) auf die Deckenplatte (5) anhebbar und in Gegenrichtung absenkbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (3) so ausgebildet ist, dass er die Deckenplatte (5) tragend und zwischen einer angehobenen Stellung, in welcher die Befestigungsmittel (9, 17) an der Deckenplatte (5) angreifen, und einer abgesenkten Stellung, in welcher die Deckenplatte (5) von den Befestigungsmitteln (9, 17) gelöst aus der Prozesskammer (2) entnehmbar ist, hin und her verlagerbar ist. 2. Vorrichtung gemäß einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass die Deckenplatt (5) an der Unterseite eines Gaseinlassorgans sitzt, welches eine Vielzahl von in die Prozesskammer (2) mündende Gasaustrittsöffnungen (7) aufweist, die mit Gasaustrittsöffnungen (8) der Deckenplatt (5) fluchten, wobei der Träger (3) eine durch die seitliche Öffnung (15) auswechselbaren Suszeptor (20) trägt, zur Aufnahme mindestens eines Substrates (21), welches in der Prozesskammer (2) beschichtet werden kann. Vorrichtung gemäß einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungsmittel (9, 17) durch eine ledigliche Drehung der Deckenplatte (5) um die Drehachse (D) von einer Eingriffsstellung, in welcher sich die Befestigungselemente (9, 17) durch eine Vertikal Verlagerung der Deckenplatte (5) voneinander lösen lassen, in eine Befestigungsstellung bringbar sind, in der die Deckenplatte (5) in vertikaler Richtung fest liegt. Vorrichtung gemäß einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungs mittel Löcher (17) aufweisen, in die Zapfenelemente (9) eingreifen. Vorrichtung gemäß einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass die Löcher (17) dem Rand der Deckenplatt (5) zugeordnet sind und einen durchmessergroßen Eingriffsabschnitt (18) aufweisen, durch den ein Kopf (11) eines Befestigungselementes (9) greifen kann, und einen schmaleren Halteabschnitt (19), der vom Kopf (11) in der Befestigungsstellung untergriffen wird. Vorrichtung gemäß einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche oder insbesondere danach, gekennzeichnet durch einen anstelle des Suszep- tors (20) auf den Träger (3) aufsetzbaren Deckenplattenträger (22), der zusammen mit der darauf liegenden Deckenplatte (5) durch die Beladeöffnung (15) in die Prozesskammer (2) bringbar ist. 7. Vorrichtung gemäß einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche oder insbesondere danach, gekennzeichnet durch eine Hubeinrichtung (13) mit der die Deckenplatte (5) in eine berührende Anlage an den Deckenplattenhalter bzw. das Gaseinlassorgan (6) bringbar ist bzw. mit der die Deckenplatte (5) aus einer berührenden Anlage am Deckenplattenhalter bzw. am Gaseinlassorgan (6) in eine Abstandsstellung zum Deckenplattenhalter bzw. Gaseinlassorgan (6) bringbar ist. 8. Verfahren zum Auswechseln einer Deckenplatte (5) in einer Vorrichtung, insbesondere nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche mit folgenden Schritten:
1. Öffnen der Beladeöffnung (15),
2. Entnehmen eines Suszeptors (20) vom Träger (3),
3. Aufsetzen eines Deckenplattenträgers (22) auf den Träger (3),
4. Absenken der Deckenplatte (5) aus einer berührenden Anlage am De- ckenplattenhalter bzw. Gaseinlassorgan (6) bis in eine Lüftungsstellung,
5. Anheben des Trägers (3) bis in eine berührende Anlage des Deckenplattenträgers (22) an die Deckenplatte (5),
6. Lösen der Befestigungsmittel (9, 17) durch Drehen des Trägers (3) um die Drehachse (D),
7. Absenken des Trägers (3) und der auf dem Deckenplattenträger (22) aufliegenden Deckenplatte (6) bis in eine Entnahmestellung,
8. Entnahme des Deckenplattenträgers (22) zusammen mit der darauf aufliegenden Deckenplatte (5) durch die Beladeöffnung (15),
9. Aufsetzen eines eine andere Deckenplatte (5) tragenden anderen De- ckenplattenträgers (22) auf den Träger (3) und Positionierung derart, dass die Befestigungsmittel (9, 17) gegeneinander ausgerichtet sind,
10. Anheben des Trägers (3), wobei die Befestigungsmittel (9, 17) in eine Eingriffsstellung treten,
11. Drehen des Trägers (3) bis die Befestigungsmittel (9, 17) ihre Befestigungsstellung einnehmen,
12. Absenken des Trägers (3) und Anheben der Deckenplatte (5) bis in eine berührende Anlage an den Deckenplattenhalter bzw. das Gaseinlassorgan (6),
13. Entnehmen des Deckenplattenträgers (22),
14. Aufsetzen eines Suszeptors (20) auf den Träger (3).
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