[发明专利]带有位于具有多个区域的气垫上的基板保持件的CVD反应器

说明书

技术领域

本发明涉及一种带有至少一个由基板保持件支架支撑在动态气垫上的基板保持件的CVD反应器，该基板保持件能从背面用加热装置加热。

此外，本发明涉及一种用于基板保持件表面温度的温度控制的方法，该基本保持件支撑在动态气垫上并且尤其是旋转驱动，且被从下部加热。

背景技术

德国专利文献DE102006018514Al描述一种带有反应器外壳的CVD反应器，其具有布置在该反应器外壳中的处理腔和形成处理腔底板的基板保持件支架。该CVD反应器具有多个环形围绕中心布置的圆形承载腔，气体输入通道通入该承载腔中。在该承载腔中具有圆盘形的、分别支撑基板的基板保持件支架。基板用III-V半导体层涂层。为之所需的原材料是气态的并且由例如金属有机物成分和氢化物组成。原材料在混合系统中与惰性气体混合。混合气经由分隔的通道进入进气装置中，气体通过该进气装置导入处理腔中。处理腔从下部加热。这借助射频加热装置或电阻加热装置实现。通过导热装置，热量通过由石墨组成的基板保持件支架传导至其指向处理腔的表面。传输至基板的热量必须在此克服由动态气体轴承形成的缝隙的阻碍，基板保持件支承在该气体轴承上并且借助该气体轴承将它可转动地驱动。导入处理腔中的气体，例如TMGa或TMIn或TMAl以及A_SH₃、NH₃或PH₃热分解。分解反应首先发生在处理腔底板热的表面上并且在下部加热的基板表面上。生长率和/或涂层组分或者晶体质量在很大程度上与各局部表面温度有关。为了获得尽可能高的侧边温度均匀性，由德国专利文献DE102006018514Al建议，缝隙高度在承载腔的底部和基板保持件背面之间设计得不一样高，因此，从基板保持件支架到基板保持件的热流局部由于该高度差而不同。但也可以通过适合地选择径向的缝隙高度变化，调节凹形或凸形或平坦的温度变化曲线。

德国专利文献DE102007026348Al同样涉及一种带有基板保持件支架的CVD反应器，在其指向处理腔的表面上设置多个分别支承在动态的枢轴承上的基板保持件。各动态枢轴承在此与单独的气体供应装置连接，以便能够个别地改变气体的质量。

德国专利文献DE10056029Al涉及一种用于CVD反应器中基板的表面温度控制的方法。由不同部位测得的表面温度形成平均值。通过气垫高度可以调节基板的温度。这也可以为基板保持件个别地实现。

从美国专利文献US7,156,951B1中已知一种基板处理设备，其中，基板支承在基板保持件的表面上。基板保持件的支承面形成多个彼此同心的延伸的平坦槽，气体输入管道通入该平坦槽中并且气体排出管道从平坦槽离开。该槽施加有不同压力的冷却气体。

由德国专利文献DE69524640T2已知一种CVD反应器，其中，基板保持件支架支撑三个轴承颈，以便分别可转动地支承圆盘形的基板保持件，该基板保持件可转动地支承在气垫上。

专利文献DD298435A5描述一种带有多个可以排出气体的开口的工件支架，该气体形成一个动态的气体层，通过该气体层可以实现支架与工件之间的热传递。

美国专利文献US2009/0173446Al描述一种带有基板保持件的CVD反应器，该基板保持件具有轴瓦，在该轴瓦中，基板可以支承在气垫上。多个气体输入管道通入承载腔的底板中。

美国专利文献US2003/0033116Al描述一种可加热的基板保持件，它具有两个相互分离的气体输入管道和布置在承载腔底板上的气体通道，该气体通道由气体输入管道供气。

美国专利文献US6，053，982A描述一种带有基板保持件的CVD反应器，在该基板保持件上，基板可以支承在气垫上。

但存在的问题是，在直径为4英寸或更大的用于基板的基板保持件中，由于垂直于表面的温度梯度，在基板上形成弯曲。基板的碗形拱曲或向上隆起导致侧边的温度梯度，因为基板要么支承在基板保持件上的中心区域内要么仅支承在基板保持件上的径向外部区域内。

从而导致从基板保持件到基板的热量传递是不均匀的。为了补偿热量传递的不均匀性，在基板保持件表面上形成相应凹形或凸形的温度变化曲线。

发明内容

因此本发明所要解决的技术问题是，提供一种措施，通过该措施在基板保持件表面上形成凹形或凸形的温度变化曲线。

该技术问题通过权利要求书中给出的发明解决。