PatentDe  


Dokumentenidentifikation DE68908335T2 24.02.1994
EP-Veröffentlichungsnummer 0366173
Titel Epitaxiereaktor mit einem verbesserten Gassammler.
Anmelder N.V. Philips' Gloeilampenfabrieken, Eindhoven, NL
Erfinder Frijlink, Peter Societe Civile S.P.I.D, F-75007 Paris, FR
Vertreter Peters, C., Dipl.-Ing., Pat.-Ass., 2000 Hamburg
DE-Aktenzeichen 68908335
Vertragsstaaten DE, FR, GB, IT, NL
Sprache des Dokument Fr
EP-Anmeldetag 09.10.1989
EP-Aktenzeichen 892025370
EP-Offenlegungsdatum 02.05.1990
EP date of grant 11.08.1993
Veröffentlichungstag im Patentblatt 24.02.1994
IPC-Hauptklasse C30B 25/14

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft einen Epitaxiereaktor mit einem Raum, der eine Plattform zum Unterstützen von Halbleiterscheiben enthält, mit einem Gasumlauf zwischen der Mitte und dem Umkreis der Plattform, welcher Raum mit einem Deckel abgeschlossen wird, der im wesentlichen flach ist und im Betrieb parallel zur Plattform verläuft, während eine Gaskollektorkrone eine die Plattform umgebende Zwischenwand enthält, die mit in regelmäßigen Abständen auf dem Umkreis der Plattform verteilten Einführungsöffnungen versehen ist.

Ein derartiger Reaktor ist aus der französischen Patentanmeldung 2 628 984 (vorläufiges Dokument) bekannt. In dem in dieser Patentanmeldung beschriebenen Reaktor ist die Krone eine kreisförmige aus Quarz hergestellte Krone mit einer vertikalen Zwischenwand, welche die Plattform umgibt, mit in regelmäßigen Abständen voneinander angeordneten Schlitzen und auf dem Boden des Reaktorraums.

Eine derartige Krone aus einem steifen Material hat den Nachteil, daß bei der Wahl eines größeren Raumes zwischen der Krone und dem Deckel die Möglichkeit größer ist, daß durch diesen Raum Gas entweicht und dort verschmutzende Ablagerungen zurückläßt, während bei der Wahl eines kleineren Raums die Möglichkeit von Bruch größer ist, wenn ein harter Fremdkörper größer als den erwähnten Raum unglücklicherweise auf die Krone fällt, bevor der Deckel angedrückt wird. Es gibt keinen zufriedenstellenden Kompromiß. Selbstverständlich ist durch die Temperatur die Verwendung einer Dichtung aus einer Gummiart in dieser Position völlig ausgeschlossen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kollektorkrone zu schaffen, die eine gute Abdichtung in bezug auf den Deckel gewährleistet, nicht die Gefahr der Ausübung außergewöhnlicher Kräfte auf den Deckel in sich trägt, die im Reaktor herrschende Temperatur auf dem Pegel der zu behandelnden Halbleiterscheiben unterstützt und schließlich die benutzten Gase chemisch aushält.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Zwischenwand aus einem oberen und einem unteren Teil besteht und der untere Rand des oberen Teils verschiebbar gegen den oberen Rand des unteren Teils anliegt, während elastische Mittel dazu tendieren, den oberen Teil in bezug auf den unteren Teil anzuheben, um diesen oberen Teil gegen den Deckel zu drücken.

In einem sehr vorteilhaften Ausführungsbeispiel werden die elastischen Mittel dadurch gebildet, daß die Krone ein die Plattform umgebendes Rohr ist und aus einer elastischen Platte besteht, die an der Seite der Plattform zwei Plattenränder enthält, die zusammengefügt werden, ohne aneinander befestigt zu werden, und den erwähnten unteren Rand des oberen Teils und den erwähnten oberen Rand des unteren Teils der Trennwand bilden.

Also arbeiten bestimmte Wandteile des Rohrs wie eine Feder in bezug auf die anderen Teile, die den erwähnten Ablenker bilden.

Zum Erhalten dieses Rohrs ist es vorteilhaft, von einer einzigen Platte auszugehen, wobei das Rohr aus den Teilen der zusammengefalteten Platte einerseits entlang der horizontalen Faltlinien zur Bildung eines geschlossenen Rohrs mit einem Polygonalquerschnitt und andererseits entlang vertikaler Faltlinien, die in regelmäßigen Abständen auseinander liegen, gebildet wird, wobei das Rohr also die allgemeine Form eines Polygons hat, das die Plattform umgibt.

Die Platte ist vorzugsweise eine Molybdänplatte.

Zum Verringern der Kontaktzone der Gase mit dem Deckel besitzt das Rohr auf vorteilhafte Weise ein geneigtes Dach, dessen First sich an der Seite der Plattform befindet.

In einem besonderen Ausführungsbeispiel enthält die Krone einen mit dem unteren Teil derZwischenwand verbundenen horizontalen Teil und sie wird mit Hilfe dieses horizontalen Teils auf dem Rand der Plattform angeordnet.

Also bildet die Linie, auf der die Krone auf der Plattform angebracht wird, eine Verbindungslinie, die nahezu dicht ist, und verhindert, daß zwischen dem Rand der Plattform und der Krone Gas eindringt.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 einen diametralen Schnitt durch einen nahezu zylindrischen Reaktor,

Fig. 2 eine Draufsicht auf den Reaktor nach Fig. 1 bei abgenommenen Deckel,

Fig. 3 eine perspektivische Darstellung eines Teils der Gaskollektorkrone in der Vergrößerung,

Fig. 4 eine Platte, aus der das Rohr durch Falten angefertigt wird.

Der in Fig. 1 und 2 dargestellte Reaktor ist nahezu zylindrisch mit einer vertikalen Achse. Nur die für die Erfindung wichtigen Elemente sind dargestellt.

Der Reaktor ist mit einer kreisförmigen festgesetzten Plattform 4 mit einem Durchmesser von etwa 25 cm versehen, die selbst ein System rotierender nicht dargestellter Platten trägt, auf denen die Halbleiterscheiben angeordnet werden, und für deren Beschreibung die erwähnte Patentschrift oder die Patentschrift FR-A-2 596 070 herangezogen werden kann.

Diese Plattform 4 ist in einem Raum angeordnet, in dem reaktive Gase mit den Scheiben in Kontakt sind. Der Raum besteht aus einem zylindrischen Körper 19 mit einer vertikalen Achse, der die tragende Plattform 4 umgibt. Auf den unteren und oberen Abschnitten des zylindrischen Körpers ist ein Boden 7 angebracht, der aus einer Platte bzw. einem nahezu flachen Deckel 8 besteht. Die Dichte wird durch ringförmige Verbindungen 20 gewährleistet. Der Deckel 8 kann zum Anbringen der Halbleiterscheiben für die Behandlung an ihren Steilen auf der Plattform abgehoben werden. Er liegt nahezu parallel zur Plattform in der im Betrieb dargestellten Position, in der reaktive Gase durch eine Einführungsöffnung 1 in den Raum eingeführt werden (für eine genauere Beschreibung sei auf die eingangs erwähnte Patentanmeldung verwiesen) und strömen in radialer Richtung über der Plattform 4 nach dem Umkreis der Plattform, auf der sie durch eine Gaskollektorkrone 17, 18 mit in regelmäßigen Abständen voneinander angebrachten Löchern 12 gesammelt werden.

Ein Teil A (Fig. 2) dieser Krone ist mit weiteren Einzelheiten in Fig. 3 dargestellt. Sie besteht aus einer elastischen Platte aus Molybdän, die derart gefaltet ist, däß sich daraus eine geschlossene Hülle bildet. Auf einem der Ränder 2 der Platte werden flache Plattenteile aufeinanderfolgend mit den Bezugsziffern 17, 5, 18, 9, 3, 10 bezeichnet, die jeweils entlang einer horizontalen Faltlinie 13 miteinander verbunden sind. Die Plattenränder 2 und 3 werden an der Seite der Plattform ohne Befestigung aneinander miteinander verbunden. Auf diese Weise bildet sich ein Rohr.

Das wesentliche Element dieser Krone ist die vertikale Zwischenwand, die aus den Teilen 17 und 3 besteht, wobei der untere Rand 2 des oberen Teils 17 verschiebbar an den oberen Rand 3 des unteren Teils gedrückt wird. Der horizontale Teil ist mit dem unteren Teil 3 verbunden und dient zum Anbringen der Krone auf dem Rand der Plattform 4. Außerdem ist der obere Teil 5, d.h. das Dach des Rohrs, geneigt und sein Rand 6 befindet sich an der Seite der Plattform.

Durch die vertikalen Faltlinien 14 wird das Rohr in aufeinander folgende Teile verteilt, die einen Winkel miteinander einschließen, wobei das ganze ein Polygon bildet, das die Plattform umgibt (in Fig. 2 ist das teilweise dargestellte Polygon ein Polygon mit 24 Seiten).

Wenn die Krone auf der Plattform im Reaktor angebracht ist, dessen Deckel 8 sich noch nicht am Platz befindet, ist der höchste Teil 6 der Krone etwas höher als die obere Fläche des zylindrischen Körpers 19 des Reaktors. Wenn also der Deckel 8 am Platz gebracht wird, liegt er auf dem Rand 6 des Dachs 5 auf. Der Teil 10 liegt auf der festgesetzten Plattform und dabei bilden die Plattenteile 3, 9, 18, 5 eine Feder, die dazu neigt, den oberen Teil in bezug auf den unteren Teil 3 zum Andrücken dieses oberen Teils an den Deckel anzuheben.

Es sei weiter bemerkt, daß die nach unten gerichtete Kraft auf das Rohr auf den horizontalen Teil 10 ausgeübt wird, und auf diese Weise einen festen Kontakt des Teiles 10 auf der Plattform 4 gewährleistet.

Der in Fig. 1 dargestellte Querschnitt zeigt deutlich, daß das durch die Einführungsöffnung 1 eingeführte Gas nicht zwischen dem Rand der Krone und dem Deckel 8 oder zwischen dem horizontalen Rand 10 und der Plattform 4 eintreten kann. Das Gas tritt daher ausschließlich durch die Einführungsöffnungen 12 ein und bildet dabei keine verschmutzenden Ablagerungen, weder auf dem Deckel noch auf dem Umkreis der Plattform.

Wenn ein hartes Partikel, beispielsweise ein gebrochenes Halbleiterstück, auf die obere Seite der Krone fällt, sorgt die Federkraft der Wände 9, 18, 6 dafür, daß Bruch des Deckels vermieden wird (der aus Quarz besteht und daher sowohl zerbrechlich als auch teuer ist).

Zwei einander diametral gegenüberliegende Röhrchen 29 münden in das Innere des Rohrs 16 zum Ableiten der Gase nach der Außenwelt.

Statt der Öffhung 12 wäre es möglich, wie an der rechten Seite in Fig. 3 dargestellt, daß der Wandteil 17 mit umgesetzten unteren Vorsprüngen 15 versehen ist, die den unteren Rand 2 vom festen Rand 3 trennen und also einen Schlitz zwischen den Rändern 2 und 3 lassen, durch den dabei das Gas eintreten kann.

In Fig. 4 ist dargestellt, auf welche Weise das ganze Rohr aus einer Platte aus einem einzigen abgeschnittenen Stück hergestellt werden kann. Beispielsweise gibt es 24 gleiche Teile, von denen nur die Endteile hier dargestellt sind. Die mit punktierten Linien dargestellten Faltlinien führen dieselben Bezugziffern 13, 14 wie in Fig. 3, genauso wie die Rohrteile 10, 3, 9, 18, 5, 6, 17, wodurch sofort klar wird, auf welche Weise das Rohr erhalten wurde. Die Faltlinien sind beispielsweise mit einer punktierten Linie von Löchern markiert, die mit Hilfe eines Lasers hergestellt wurden. Also wird die Platte in Handarbeit entlang den angebrachten Linien gefaltet. Die Öffnung 21 dient zum Durchlassen eines Röhrchens (29) für Gasableitung. Zum Abschließen des Rohrs um die Plattform können seine beiden Enden mit Hilfe von Klemmen oder anderen bekannten mechanischen Werkzeugen aneinander befestigt werden.

Abwandlungen von den beschriebenen Ausführungsbeispielen sind denkbar, die immer wenigstens mit dem ersten Anspruch übereinstimmen. Beispielsweise kann das Rohr aus metallischen kreisförmigen Streifen hergestellt werden, die miteinander verlötet sind und der Boden 9 des Rohrs kann auch auf dem Boden 7 des Reaktors angebracht werden, was jedoch die oben erwähnten Nachteile hat.


Anspruch[de]

1. Epitaxiereaktor mit einem Raum, der eine Plattform zum Unterstützen von Halbleiterscheiben enthält, mit einem Gasumlauf zwischen der Mitte und dem Umkreis der Plattform, welcher Raum mit einem Deckel abgeschlossen wird, der im wesentlichen flach ist und im Betrieb parallel zur Plattform verläuft, während eine Gaskollektorkrone eine die Plattform umgebende Zwischenwand enthält, die mit in regelmäßigen Abständen auf dem Umkreis der Plattform verteilten Einführungsöffnungen versehen ist, wobei die Zwischenwand aus einem oberen und einem unteren Teil besteht und der untere Rand des oberen Teils verschiebbar gegen den oberen Rand des unteren Teils anliegt, während elastische Mittel dazu tendieren, den oberen Teil in bezug auf den unteren Teil anzuheben, um diesen oberen Teil gegen den Deckel zu drücken.

2. Reaktor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Krone ein die Plattform umgebendes Rohr ist und aus einer elastischen Platte besteht, die an der Seite der Plattform zwei Plattenränder enthält, die zusammengefügt werden, ohne aneinander befestigt zu werden, und den erwähnten unteren Rand des oberen Teils und den erwähnten oberen Rand des unteren Teils der Zwischenwand bilden.

3. Reaktor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr aus der zusammengefalteten Platte einerseits entlang der horizontalen Faltlinien zur Bildung eines geschlossenen Rohrs mit einem Polygonalquerschnitt und andererseits entlang vertikaler Faltlinien, die in regelmäßigen Abständen auseinander liegen, gebildet wird, wobei das Rohr also die allgemeine Form eines Polygons hat, das die Plattform umgibt.

4. Reaktor nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr ein geneigtes Dach enthält, dessen First sich an der Seite der Plattform befindet.

5. Reaktor nach einem der Ansprüche 2 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte eine Molybdänplatte ist.

6. Reaktor nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Krone einen mit dem unteren Teil der Zwischenwand verbundenen horizontalen Teil enthält und mit Hilfe dieses horizontalen Teils auf dem Rand der Plattform angeordnet ist.







IPC
A Täglicher Lebensbedarf
B Arbeitsverfahren; Transportieren
C Chemie; Hüttenwesen
D Textilien; Papier
E Bauwesen; Erdbohren; Bergbau
F Maschinenbau; Beleuchtung; Heizung; Waffen; Sprengen
G Physik
H Elektrotechnik

Anmelder
Datum

Patentrecherche

Patent Zeichnungen (PDF)

Copyright © 2008 Patent-De Alle Rechte vorbehalten. eMail: info@patent-de.com