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Dokumentenidentifikation DE3852642T2 27.07.1995
EP-Veröffentlichungsnummer 0363437
Titel HEIZSYSTEM FÜR REAKTIONSKAMMER EINER CHEMISCHEN DAMPFNIEDERSCHLAGSVORRICHTUNG.
Anmelder Advanced Semiconductor Materials America, Inc., Phoenix, Ariz., US
Erfinder ROBINSON, McDonald, Paradise Valley, AZ 85253, US;
OZIAS, Albert, E., Aumsville, OR 97325, US
Vertreter Wächtershäuser, G., Dipl.-Chem. Dr.rer.nat., Pat.-Anw., 80331 München
DE-Aktenzeichen 3852642
Vertragsstaaten AT, BE, CH, DE, FR, GB, IT, LI, LU, NL, SE
Sprache des Dokument En
EP-Anmeldetag 17.06.1988
EP-Aktenzeichen 889066460
WO-Anmeldetag 17.06.1988
PCT-Aktenzeichen US8802117
WO-Veröffentlichungsnummer 8810322
WO-Veröffentlichungsdatum 29.12.1988
EP-Offenlegungsdatum 18.04.1990
EP date of grant 28.12.1994
Veröffentlichungstag im Patentblatt 27.07.1995
IPC-Hauptklasse C23C 16/46
IPC-Nebenklasse C23C 16/48   C23C 16/00   

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft eine chemische Dampfniederschlagsvorrichtung und ein Verfahren zu deren Verwendung.

Im Stand der Technik zum Herstellen von Halbleiter-Bauelementen ist es seit langem Praxis, Ausrüstungen für chemische Dampfniederschlagung zu verwenden, um verschiedene Materialien bei hohen Temperaturen auf Substraten abzuscheiden. Ausrüstungen für chemische Dampfniederschlagung umfassen eine Reaktionskammer, die so gestaltet ist, daß sie die Strömung eines Reaktions- und eines Trägergases durch sie hindurch beinhaltet und diese steuert. Eine Unterlage, die als Träger bezeichnet wird, ist in der Reaktionskammer angeordnet, um die Substrate zu halten, auf denen das Material abzuscheiden ist; die Reaktionskammer, der Träger und das Substrat werden auf eine gewünschte Reaktionstemperatur erhitzt.

Eine Art einer bekannten Struktur (US-A-3,836,75l) offenbart einen stabähnlichen Träger, der fest in einer horizontalen Reaktionskammer gehalten wird, um eine Vielzahl von Substraten oder Wafern zu halten. Eine erste Strahlungswärmequelle ist über der Reaktionskammer angeordnet und sie weist mehrere langgestreckte, parallele Strahlungsheizelemente auf, die entlang horizontaler Achsen über der Reaktionskammer liegen. Eine zweite Strahlungswärmequelle ist unter der Reaktionskammer angeordnet und beinhaltet mehrere langgestreckte, parallele Strahlungsheizelemente, die entlang horizontaler Achsen quer zu den Achsen der ersten Wärmestrahlungsquelle liegen. Wärmesensoren sind im Träger angeordnet, um die Temperatur in verschiedenen Bereichen desselben zu überwachen. Die Wärmesensoren erzeugen Signale, die die in den jeweiligen Bereichen gemessenen Temperaturen anzeigen. Geeignete Schaltungen und Steuerungen, die auf die Sensoren ansprechen, stellen die Temperaturen der ersten und der zweiten Strahlungsheizquelle in den verschiedenen Bereichen ein, um im Träger ein im wesentlichen flaches Temperaturprofil zu erzeugen.

Während die gleichzeitige Abscheidung von Materialien auf vielen Substraten vom Herstellungsstandpunkt aus erwünscht ist, weist es vom Qualitätsstandpunkt aus verschiedene Nachteile auf. Die erste Schwierigkeit, die in Zusammenhang mit einer Mehrsubstratverarbeitung auftritt, betrifft das Trägergas, das die Atome der Abscheidungsmaterialien enthält. Wenn das Reaktionsgas über die Oberflächen der Substrate und über den Träger strömt, führt die Abscheidung von Materialien zu Änderungen in der Konzentration der Abscheidungsmaterialien im Trägergas. Demgemäß können dann, wenn das Reaktionsgas über den Träger strömt, einzelne Substrate und mehrere Substrate verschiedene Wachstumsraten bei der Materialabscheidung aufweisen. Eine zweite Schwierigkeit betrifft die Temperaturregelung, die bei erhöhten Temperaturen kritisch ist, wie sie für geeignete Abscheidung erforderlich sind. Es ist schwierig, wenn nicht sogar unmöglich, die Temperatur an allen erwünschten Orten innerhalb der relativ großen Reaktionskammern innerhalb der kritischen Toleranzen einzuregeln. Dies führt zu verschiedenen Abscheidungsschichtdicken von einem Substrat zum nächsten und es kann sogar variable Abscheidungsdicke für einzelne Substrate auftreten. Noch eine andere Schwierigkeit betrifft eine Verunreinigung, die von verschiedenen Faktoren herrühren kann, wie: Handhabungstechnik, die beim Einsetzen und Entnehmen der Substrate verwendet wird; Reaktions- und Trägergas sowie die Reaktionskammer selbst. Das Reaktionsgas scheidet Material nicht nur auf dem Substrat sondern auch an den Wänden der Reaktionskammer ab. Bei den relativ großen Reaktionskammern, wie sie für Mehrsubstratverarbeitung erforderlich sind, können unerwünschte Wandabscheidungen unbeabsichtigt in Schichten eingebaut werden, die auf den Substraten abgeschieden werden.

Diese Schwierigkeiten und andere Faktoren tragen alle zu deutlichen Schwierigkeiten bei, wenn die aus den Substraten hergestellten Halbleiter-Bauelemente und die Verwendungszwecke, denen sie zugeführt werden, höherentwickelt werden. Demgemäß erfolgten bei der Ausrüstung, die dazu verwendet wird, gleichzeitig eine Mehrzahl von Substraten zu verarbeiten, viele Änderungen und Verbesserungen. Z.B. verwenden einige Ausrüstungshersteller nun automatische Einsetz- und Entnahmevorrichtungen, um Verunreinigungen zu beseitigen, wie sie sich bei einer Handhabung durch Menschen ergeben. Jedoch bestehen praktische Grenzen, angesichts derer viele den Eindruck haben, daß sie letztendlich Techniken für die gleichzeitige Verarbeitung mehrerer Substrate nicht mehr hinnehmbar machen. Eine der Begrenzungen ist die Anpassung von Ausrüstungen zum Handhaben von Substraten mit größerem Durchmesser. Die Wirtschaftlichkeit in Verbindung mit Substraten größeren Durchmessers ist vorteilhaft. Ein Erhöhen der Größe der Substrate führt zu Schwierigkeiten im Hinblick auf Temperaturdifferenzen über die Substrate, sich verringernde Konzentrationen der Abscheidungsmaterialien über die Substrate und dergleichen. Daher wurden von einigen Ausrüstungsherstellern Schritte unternommen, um Verarbeitungsausrüstungen für einzelne Substrate hinsichtlich des Einstellens verschiedener Faktoren, um die es bei chemischer Dampf niederschlagung geht, wesentlich einfacher zu machen. Für große Substrate mit z.B. 15,24 bis 20,32 Zentimeter (6 bis 8 Zoll) und mehr Durchmesser ist die Verarbeitung einzelner Substrate wünschenswerter als eine Ausrüstung für mehrere Substrate. Eine wichtige Überlegung ist das Kosten/Risiko- Verhältnis, wenn ein Substrat statt mehrerer verarbeitet wird; d.h., daß dann, wenn etwas schiefläuft, der finanzielle Verlust bei einem Substrat viel kleiner ist als bei mehreren Substraten.

GB-A-2 181 459 offenbart das Vorsehen zweier getrennter Heizer und einziges Substratträgers, der gedreht werden kann.

Demgemäß ist es eine Aufgabe der Erfindung, ein Heizsystem für die Reaktionskammer einer Ausrüstung für chemische Dampfniederschlagung zu schaffen.

Eine andere Aufgabe der Erfindung ist es, ein Heizsystem zur Verwendung in einer Horizontalströmung-Reaktionskammer mit einem in dieser angebrachten, drehend angetriebenen, kreisförmigen Träger zu schaffen, mit einem Haupttemperatursensor in der Nähe des Zentrums des Trägers und Untertemperatursensoren, die an verschiedenen Punkten um den Träger in einem nicht rotierenden Ring, der konzentrisch zum Träger ist, angeordnet sind.

Eine andere Aufgabe der Erfindung ist es, ein Heizsystem für eine Reaktionskammer mit einer oberen Heizelementanordnung, die über der Reaktionskammer angeordnet ist, einer unteren Heizelementanordnung, die unter der Reaktionskammer angeordnet ist, und einer Wärmekonzentriereinrichtung zu schaffen, um konzentrierte Wärme in das Zentrum eines drehbaren Trägers zu richten.

Eine andere Aufgabe der Erfindung ist es, ein Heizsystem für eine Reaktionskammer mit einer oberen Heizelementanordnung aus mehreren Strahlungsheizeiementen vom Typ mit langgestreckten Rohren, die entlang Achsen parallel zur Strömung von Reaktionsgas durch die Reaktionskammer angeordnet sind und mit einer speziellen Konfiguration ebener und gekrümmter Reflexionsflächen zusammenwirken, zu schaffen, um ein Wärmestrahlungsmuster zu erzeugen, das ideal für einen drehbaren, kreisförmigen Träger geeignet ist.

Eine andere Aufgabe der Erfindung ist es, ein Heizsystem für eine Reaktionskammer mit einer unteren Heizelementanordnung aus mehreren Strahlungsheizelementen vom Typ mit langgestreckten Rohren, die entlang Achsen quer zur Strömung von Reaktionsgas durch die Reaktionskammer angeordnet sind und mit einer speziellen Konfiguration ebener und gekrümmter Reflexionsflächen zusammenwirken, zu schaffen, um ein Strahlungsmuster zu erzeugen, das für einen drehbaren Träger ideal geeignet ist.

Eine andere Aufgabe der Erfindung ist es, obere und untere Heizelementanordnungen und eine Konzentriereinrichtung, die mit Haupt- und Nebentemperatursensoren zusammenwirkt, sowie eine Regelungsschaltungseinrichtung zu schaffen, um ein flaches Temperaturprofil für ein Substrat zu erzeugen, das auf einem Träger in einer Reaktionskammer gehalten wird.

Diese Aufgaben werden durch die Vorrichtung und das Verfahren gemäß den Ansprüchen 1 und 15 gelöst.

Die chemische Dampfniederschlagsvorrichtung beinhaltet eine Horizontalströmung-Reaktionskammer mit einer Bodenfläche, von der ein rohrförmiger Schaft heruntersteht. Ein kreisförmiger Träger zum Halten eines einzelnen Substrats ist innerhalb der Reaktionskammer auf einer Antriebswellenanordnung angeordnet, die axial durch den rohrförmigen Schaft hindurch vom Halter aus nach unten absteht. Die Antriebswellenanordnung ist drehend antreibbar, um den Träger und das gehaltene Substrat zu verdrehen. Die kritischen Temperaturen an verschiedenen Punkten des Trägers werden durch einen Haupttemperatursensor, der sich axial durch die Antriebswellenanordnung in der Nähe des Zentrums des Trägers erstreckt, gemessen. Ein spezieller, nicht drehbarer Ring ist in der Reaktionskammer konzentrisch zum Träger angeordnet. Mindestens ein Nebentemperatursensor und vorzugsweise drei oder mehr sind im feststehenden Ring angeordnet, um die Temperatur an verschiedenen Punkten nahe dem Umfang des Trägers zu messen. Der Haupttemperatursensor und die Nebentemperatursensoren erzeugen Signale, die die gemessenen Temperaturen anzeigen. Diese Signale werden an eine Regelungseinrichtung übertragen, die sie mit einer vorgegebenen Solltemperatur vergleicht und Signale erzeugt, die an ein spezielles Heizsystem gegeben werden, um dessen Betrieb zu steuern.

Das Heizsystem beinhaltet eine obere Heizelementanordnung, die über der Reaktionskammer angeordnet ist, eine untere Heizelementanordnung, die unter der Reaktionskammer angeordnet ist und eine Wärmekonzentriereinrichtung. Die oberen Heizelementanordnung beinhaltet ein Gehäuse mit mehreren Strahlungsheizelementen vom Typ mit langgestreckten Rohren, die in horizontalen Achsen in Ausrichtung mit der Richtung der Reaktionsgasströmung durch die Reaktionskammer liegen. Das Gehäuse beinhaltet eine Kombination aus ebenen und gekrümmten reflektierenden Flächen, um ein spezielles Wärmestrahlungsmuster zu erzeugen, das ideal für den Träger und den feststehenden Temperatursensorring geeignet ist. Die untere Heizelementanordnung beinhaltet ein Gehäuse mit mehreren Strahlungsheizelementen vom Typ mit langgestreckten Rohren, die entlang horizontalen Achsen liegen, die quer zur Richtung der Reaktionsgasströmung durch die Reaktionskammer ausgerichtet sind. Das Gehäuse beinhaltet eine Kombination aus ebenen und gekrümmten reflektierenden Flächen, um ein Wärmestrahlungsmuster zu erzeugen, das ideal für den Träger und den feststehenden Temperatursensorring geeignet ist.

Eine Wärmestrahlung-Konzentriereinrichtung ist am Gehäuse der unteren Heizelementanordnung in der Nähe der zentralen Öffnung desselben angebracht, um konzentrierte Strahlungswärme zur Mitte des Trägers zu leiten, um Wärmeverluste zu kompensieren, die durch den herabstehenden, rohrförmigen Schaft verursacht sind. Darüber hinaus sorgt die Wärmestrahlung-Konzentriereinrichtung in Kombination mit ausgewählten Wärmeeingabezonen der oberen und der unteren Wärmeelementanordnung für ein Temperaturregelvermögen, um einen schnellen Aufbau der Temperatur des Trägers zu Beginn eines Abscheidungszyklus und eine schnelle Temperaturerniedrigung am Ende eines Abscheidungszyklus zu ermöglichen. Der Haupttemperatursensor erzeugt Signale, die die Temperaturänderungen anzeigen, und die Regelungsschaltungseinrichtung reagiert auf diese Signale durch geeignetes Verändern des Wärmestrahlungsausgangs der anderen Wärmeeingabezonen der oberen und der unteren Wärmeelementanordnungen. Die Nebentemperatursensoren reagieren so auf Temperaturänderungen, wie sie von Änderungen in der Wärmeausgabe der anderen Wärmeeingabezonen der oberen und unteren Heizelementanordnung herrühren dadurch, daß sie Signale erzeugen, die an die Regelungsschaltungseinrichtung zurückgekoppelt werden, die diese anderen Wärmeeingabezonen der oberen und unteren Heizelemente regelt, um für einen Ausgleichseffekt zu sorgen, um im Substrat oder Wafer ein gleichmäßiges Temperaturprofil zu erzielen.

Die Erfindung wird durch die folgende Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen vollständiger zu verstehen sein.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen:

Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht eines in Explosionsdarstellung gezeigten Heizsystems mit einer speziellen Reaktionskammer, einem drehbaren, kreisförmigen Träger und einer Temperaturmeßanordnung für ein chemisches Dampfniederschlagssystem.

Fig. 2 ist ein vergrößerter Querschnitt entlang der Linie 2-2 in Fig. 1 und sie zeigt die verschiedenen Eigenschaften der oberen Heizelementanordnung und deren Beziehung zu einer Reaktionskammer, einem drehbaren, kreisförmigen Träger und einer Temperaturmeßanordnung eines Niederschlagssystems.

Fig. 3 ist ein vergrößerter Querschnitt entlang der Linie 3-3 in Fig. 1 und zeigt die verschiedenen Merkmale der unteren Heizelementanordnung und der Wärmekonzentriereinrichtung sowie deren Beziehungen zu einer Reaktionskammer, einem drehbaren, kreisförmigen Träger und einer Temperaturmeßanordnung eines Niederschlagssystems.

Fig. 4 ist ein vergrößerter Teilschnitt entlang der Linie 4-4 in Fig. 3.

Fig. 5 ist ein vergrößerter Teilschnitt entlang der Linie 5-5 in Fig. 1.

Fig. 6 ist eine schematische Ansicht eines erfindungsgemäßen Heizsystems, und sie zeigt auch ein elektrisches Schaltbild.

Beschreibung des bevorzugten Ausführungsbeispiels:

Das in Fig. 1 veranschaulichte System beinhaltet eine Reaktionskammer 10 vom Horizontalströmungstyp, die aus einem Material besteht, das für Wärmestrahlungsenergie durchsichtig ist wie aus Quarzglas. Die Reaktionskammer beinhaltet eine ebene Deckenwand und eine ebene Bodenwand 14, von der ein rohrförmiger Schaft 16 nach unten absteht, und die Kammer legt einen Gasströmungskanal 17 fest. Reaktionsgas strömt innerhalb der Reaktionskammer 10 in einer durch einen Pfeil 18 gekennzeichneten Richtung, um Materialien auf einem Substrat 19 (Fig. 2 und 3) abzuscheiden, das zu Beginn eines Abscheidungszyklus in der Reaktionskammer angeordnet wird und aus dieser nach Abschluß des Zyklus entnommen wird.

Das Substrat wird auf einem Träger 20 gehalten. Der Träger ist kreisförmig und er wird auf einer Antriebswellenanordnung 22 gehalten und von dieser drehend angetrieben, die sich aus der Reaktionskammer 10 koaxial durch den rohrförmigen Schaft 16 nach unten erstreckt. Zu Temperatursensoren gehört ein Haupttemperatursensor 24, der sich durch die Antriebswellenanordnung axial nach oben erstreckt, um die Temperatur in der Mitte des Trägers zu messen, um Signale zu erzeugen, die die gemessene Temperatur anzeigen. Ein feststehender, nichtrotierender Ring 26 wird in der Reaktionskammer 10 konzentrisch zum Träger gehalten. Der feststehende Ring beinhaltet mehrere Nebentemperatursensoren 28, 29 und 30. Die Nebentemperatursensoren messen die Temperatur an verschiedenen Punkten, um den Umfang des Trägers und sie erzeugen Signale, die die gemessenen Temperaturen anzeigen.

Das Heizsystem beinhaltet eine obere Heizelementanordnung 32, eine untere Heizelementanordnung 34 und eine Wärmekonzentriereinrichtung 36. Die oberen Heizelementanordnung beinhaltet ein im wesentlichen rechteckiges Gehäuse 38 mit einer ebenen Deckenwand 40, einem Paar voneinander beabstandeter Seitenwände 41 und 42 sowie ein Paar voneinander beabstandeter Endwände 44 und 46, die zusammenwirkend eine nach unten geöffnete Kammer festlegen. Mehrere Strahlungsheizelemente 48A, 48B, 48C und 48D vom Typ mit langgestreckten Rohren sind in der nach unten offenen Kammer befestigt und in voneinander beabstandeter Beziehung angeordnet, und sie liegen auf Achsen im wesentlichen parallel zum Strömungspfad des Reaktionsgases durch die Reaktionskammer 10. Jedes der Heizelemente vom Typ mit langgestreckten Rohren ist vorzugsweise eine Wolframdrahtlampe hoher Intensität mit einem transparenten Quarzmantel, der ein Halogengas wie Jod enthält. Die Heizelemente vom Typ mit langgestreckten Rohren, die nachfolgend als Lampen 48A, 48B, 48C und 48D bezeichnet werden, erzeugen Wärmestrahlungsenergie kurzer Wellenlänge (vorzugsweise in der Größenordnung von 10&supmin;&sup6; Meter (1 Mikrometer)), die ohne wesentliche Absorption durch die Reaktionskammer hindurchgestrahlt wird.

Obwohl die Lampen 48A, 48B, 48C und 48D (nachfolgend als Lampen bezeichnet) verschiedene Wattzahlen aufweisen können, verfügen sie über ähnliche Konfiguration. Die folgende Beschreibung für eine der Lampen 48C und ihre Befestigung gilt auch für die anderen Lampen. Wie am besten in Fig. 5 dargestellt, verweist die Lampe an jedem ihrer voneinander abgewandten Enden eine vorstehende Fahne 50 auf und eine geeignete Verbindungsstiftanordnung 51 erstreckt sich von jeder der Fahnen aus, um Verbinder 52 aufzunehmen, die an den Enden elektrischer Leiter vorhanden sind. Endwände 44 und 46 des Gehäuses 38 sind mit nach unten offenen Schlitzen 54 ausgebildet, durch die sich die Fahnen 50 hindurch erstrekken, und Stoßdämpfungspolster 55 und 56 sind in den Schlitzen über und unter den Fahnen angebracht. Die Fahnen und die Stoßdämpfungspolster werden in den jeweiligen Schlitzen 54 wegnehmbar durch Befestigungseinrichtungen 58 gehandelt (wie durch die dargestellte Unterlagscheibenanordnung für eine versetzte Schraube).

Wie in Fig. 2 dargestellt, sind langgestreckte, lineare, konkave, reflektierende Flächen 59 und 60, die im Querschnitt parabolische oder elliptische Segmente sein können, über den Lampen 48A anschließend an die Seitenwand 41 vorhanden. Zwei ähnliche langgestreckte, lineare, konkave, reflektierende Flächen 61 und 62 sind über den Lampen 48D anschließend an die Seitenwand 42 vorhanden. Die reflektierenden Flächen 59, 60, 61 und 62 können integral mit der Dekkenwand 40 ausgebildet sein, oder sie können als getrennte Elemente ausgebildet sein, die in das Gehäuse 38 eingeschweißt oder auf andere Weise an diesem befestigt sind. Die Lampen 48A sind im Brennpunkt der jeweiligen reflektierenden Flächen 59 und 60 angeordnet, so daß die Wärmestrahlungsenergie entlang parallelen Wegen reflektiert wird, wie durch Pfeile gekennzeichnet. Auf ähnliche Weise sind Lampen 48D in den Brennpunkten der jeweiligen reflektierenden Flächen 61 und 62 angebracht, um parallele Wärmestrahlungsenergie zu erzeugen, wie angezeigt. Die reflektierte Wärmestrahlungsenergie wird in die Nähe des feststehenden Rings 26 gerichtet und die eingestrahlte Wärmeenergie erfährt eine Konzentration in der Nähe der einander diametral gegenüberstehenden Seitenkanten des Trägers 20, um Wärmeverluste zu kompensieren, die von Natur aus dort und an den Rändern des Trägers und des gehaltenen Substrats auftreten.

Der freiliegende planare Abschnitt der Innenfläche 64 der Deckenwand 40 ist hochreflektierend (poliert, plattiert oder dergleichen), so daß sowohl direkte als auch reflektierte Wärmestrahlungsenergie von den Lampen 48B und 48C über die Deckenwand 12 der Reaktionskammer 10 hindurchgeleitet wird und auf die Oberfläche des feststehenden Rings 26, den Träger 20 und auf das festgehaltene Substrat 19 trifft. Die Strahlungsenergie, die auf das Substrat gerichtet wird, hat diffusere Natur als die konzentrierte Energie, die auf den feststehenden Ring gerichtet wird.

Die untere Wärmeelementanordnung 34 ist der oberen Wärmeelementanordnung 32 ähnlich und beinhaltet ein im wesentlichen rechteckiges Gehäuse 66 mit einer ebenen Bodenwand 68, einem Paar voneinander beabstandeter Seitenwände 70 und 72 sowie einem Paar voneinander beabstandeter Endwände 74 und 76, die zusammen eine nach oben offene Kammer festlegen. Mehrere Strahlungswärmeelemente oder Lampen 78A, 78B, 78C und 78D vom Typ mit langgestreckten Rohren sind in der nach oben offenen Kammer des Gehäuses 66 in voneinander beabstandeter, paralleler Weise in bezug zueinander auf Achsen angeordnet, die quer zum Strömungsweg des Reaktionsgases durch die Reaktionskammer 10 stehen; sie stehen auch quer zu den Lampen 48A - 48D der oberen Heizelementanordnung.

Jede der Lampen 78A, 78B, 78C und 78D kann mit den Lampen 48A - 48D identisch sein. Ferner können die Lampen 78A - 78D in einem Gehäuse 66 auf die Art befestigt sein, wie sie vorstehend unter Bezugnahme auf die Lampen 48A - 48D beschrieben wurde.

Wie in Fig. 3 dargestellt, sind langgestreckte, lineare, konkave, reflektierende Flächen 80 und 82, die im Querschnitt parabolische oder elliptische Segmente sein können, unmittelbar unter zwei Lampen 78A angrenzend an die Endwand 74 des Gehäuses 66 angeordnet. Zwei reflektierende Flächen 84 und 86 liegen unter zwei Lampen 78D angrenzend an die Seitenwand 76 des Gehäuses. Die reflektierenden, konkaven Flächen 80, 82, 84 und 86 können integral mit der Bodenwand 68 ausgebildet sein oder sie können als getrennte Elemente ausgebildet sein und im Gehäuse angebracht sein, wie dargestellt. Die reflektierenden, konkaven Flächen 80, 82, 84 und 86 wirken mit den jeweils zugehörigen Lampen 78A und 78D zusammen, die in den Brennpunkten der reflektierenden Flächen liegen, um parallele Strahlen von Wärmestrahlungsenergie in der Nähe des feststehenden Rings 26, und auf diesen treffend, zu erzeugen; diese Strahlungsenergie wirkt mit der direkt eingestrahlten Wärmeenergie zusammen, um die eingestrahlte Wärmeenergie an den einander diametral gegenüberstehenden Umfangskanten des Trägers 20 an der stromaufwärtigen oder Vorderkante des Trägers und der stromabwärtigen oder Hinterkante des Trägers zu konzentrieren.

Der freiliegende, ebene Abschnitt der Innenfläche 88 der Bodenwand 68 ist hochreflektierend und sowohl direkte als auch reflektierte Wärmestrahlungsenergie von den Heizlampen 78B und 78C wird durch die Bodenwand 14 der Reaktionskammer 10 hindurchgeleitet, um den feststehenden Ring 26 und den Träger 20 zu erhitzen. Demgemäß ist die auf die Unterseite des Trägers gerichtete Strahlungsenergie diffus.

Wärmestrahlungsenergie von der oberen Heizelementanordnung 32 beheizt den feststehenden Ring 26, den Träger 20 und das Substrat 19 von der Oberseite her, und die untere Heizelementanordnung 34 bewirkt dasselbe von der Unterseite her. Ferner sind durch die langgestreckten, konkaven, reflektierenden Flächen 59, 60, 61 und 62 der Heizelementanordnung 32 konzentrierte Heizzonen oder -bereiche in der Nähe der einander diametral gegenüberstehenden Seitenkanten gebildet, d.h. an denen, die an die Seitenwände der Reaktionskammer angrenzen. Auf ähnliche Weise sind durch die langgestreckten, konkaven, reflektierenden Flächen 80, 82, 84 und 86 der unteren Heizelementanordnung 34 in Querrichtung verlaufende, konzentrierte Heizzonen oder -bereiche in der Nähe der einander diametral gegenüberstehenden Vorder- und Hinterkante geschaffen.

Die Bodenwand 68 des Gehäuses 66 ist mit einer zentralen Öffnung 90 versehen, durch die sich der herunterstehende, rohrförmige Schaft 16 und die Antriebswellenanordnung 22, die den Träger hält, erstrecken. Aufgrund des herunterstehenden, rohrförmigen Schafts und der Antriebswellenanordnung existieren von Natur aus Wärmeverluste im Zentrum des Trägers 20. Um eine Kompensation für diesen Wärmeverlust zu schaffen und um für Temperaturregelung zu sorgen, ist die Wärmestrahlung-Konzentriereinrichtung 36 vorhanden. Die Wärmestrahlung-Konzentriereinrichtung beinhaltet bevorzugt vier identische Wärmefokussiervorrichtungen 92, 94, 96 und 98, die in gleichmäßig voneinander beabstandeter Beziehung um die Vertikalachse 100 (Fig. 4) herum angeordnet sind, die durch die zentrale Öffnung 90 festgelegt wird. Jede der Wärmefokussiervorrichtungen ist an der Bodenwand des unteren Gehäuses 66 befestigt.

Wie in Fig. 4 dargestellt, beinhaltet die Wärmestrahlung-Fokussiervorrichtung 98 (wie auch 92, 94, 96) einen zylindrischen Körper 102, der eine axiale Bohrung 104 mit offenem Ende festlegt. Der Körper ist so angeordnet, daß die Achse 106 desselben einen Winkel in der Größenordnung von ungefähr 35º in bezug auf die vertikale Achse 100 bildet. Das obere Ende 108 des Körpers 102 hat unregelmäßige Form, um in eine unregelmaßige Offnung 90 im Gehäuse 66 zu passen, um für ein nichtstörendes Ansetzen der ähnlichen Körper der benachbarten Heizvorrichtungen 92, 96 zu sorgen und um für einen Abstand zum rohrförmigen Schaft 16 zu sorgen, der von der Reaktionskammer heruntersteht. Das untere Ende des Körpers 102 verfügt über einen überstehenden Endstückabschnitt 110 mit einer langgestreckten Öffnung 112. Eine L-förmige Schelle 114 ist mit einem ersten Flansch 116 mit einer Innengewindeöffnung 118 zum gewindemäßigen Aufnehmen einer Befestigungsschraube 120 zum Befestigen der L-förmigen Schelle am Endstückabschnitt des Körpers versehen. Durch die langgestreckte Öffnung kann die gesamte L-förmige Schelle einstellbar axial zum Körper 102 hin und von diesem weg verstellt werden. Die L-förmige Schelle 114 beinhaltet einen zweiten Flansch oder eine Basis 122, die in einer Ebene quer zur Achse 106 liegt. Ein Lampensockel 124 ist am Flansch 122 so befestigt, daß er sich rechtwinklig zu diesem zur axialen Bohrung 104 des Körpers 102 hin erstreckt. Ein kolbenförmiges Strahlungsheizelement 126, wie eine Lampe, ist im Sockel 124 befestigt und erstreckt sich axial nach oben in die Bohrung 104. Die Lampe ist vorzugsweise eine Glühbirne hoher Intensität mit einem Wolframdraht 128 in einem transparenten Quarzmantel, der mit einem geeigneten Halogengas gefüllt ist.

Die L-förmige Schelle 114 ist auch mit einer Bohrung 130 parallel zur Achse 106 des Körpers 102, jedoch in Querrichtung gegen diese versetzt, versehen. Ein Stab 132 ist axial in der Bohrung 130 verschiebbar und eine Einstellschraube 134 wird dazu verwendet, den Stab lösbar positioniert zu halten. Der Stab verfügt über ein mit einem Gewinde versehenes oberes Ende 135, das in einer Gewindebohrung befestigt ist, die in der Basis 136 eines tellerförmigen Reflektors 138 ausgebildet ist. Der Reflektor ist zylindrisch und verfügt über eine konkave, reflektierende Fläche 140 und eine Reflektorachse 141 normal zur Basis 136, zusammenfallend mit der Achse 106 des Körpers. Die konkave, reflektierende Fläche kann parabolisch oder elliptisch sein. Eine Öffnung 142 erstreckt sich axial von der Basis 136 der reflektierenden Fläche und eine Lampe 126 erstreckt sich axial durch die Öffnung 142 nach oben in den Bereich, der durch die konkave, reflektierende Fläche 140 festgelegt wird.

Die Lampe 126 ist so angeordnet, daß ihre Wendel entlang der Reflektorachse positioniert ist, die an den Brennpunkt des Reflektors 138 anschließt, so daß die Wärmestrahlungsenergie, die auf die konkave, reflektierende Fläche fällt, konvergierend reflektiert wird. Da der Brennpunkt des Reflektors 138 ein Punkt ist und da die Wendel der Lampe linear ist, kann nicht die gesamte Quelle der Wärmestrahlungsenergie physikalisch im Brennpunkt liegen. Daher konvergiert die konvergierend reflektierte Wärmeenergie nicht in einem einzelnen Punkt sondern konvergiert statt dessen in einem Bereich, der eine unscharfe Konzentration der Wärmestrahlungsenergie ist. Infolge dieser unscharfen Konzentration der Wärmestrahlungsenergie von jeder der Fokussiervorrichtungen 92, 94 und 98 ist ein Bereich im Zentrum des Trägers 20 und um dieses herum Empfänger der konzentrierten Wärmeenergie; die Strahlungskonzentration kann einstellbar aufgrund der axial einstellbaren Möglichkeiten des Reflektors und der Lampe 126 eingestellt werden.

Es wird nun auf Fig. 6 Bezug genommen, in der ein schematisches Diagramm zum Veranschaulichen einer bevorzugten Weise des Betriebs und der Regelung des Heizsystems der Erfindung dargestellt ist. Der Haupttemperatursensor 24 und die Temperaturverfolgungs- oder Nebentemperatursensoren 28, 29 und 30 messen die Temperaturen in verschiedenen Zonen im Träger 20 und dem feststehenden Ring 26 und um diese herum und erzeugen Signale, die die Temperaturmeßwerte anzeigen. Die Signale vom Haupttemperatursensor werden zu einer Übertragungsschaltung 150 geleitet, die als TCM bezeichnet ist. Auf ähnliche Weise werden die Signale von den Temperatursensoren 28, 29 und 30, deren Anzahl nach Bedarf verändert werden kann, Eingängen TF1, TF2, TF3, ..., TFK der Übertragungs-Schaltung 150 zugeführt. Die Übertragungsschaltung beinhaltet wohlbekannte Komponenten und Schaltungen zum Übertragen der die Temperatur kennzeichnenden Signale an eine elektronische Heizerregelung 152, wie durch den Datenübertragungspfeil 153 gekennzeichnet. Die elektronische Heizungsregelung 152 kann irgendeine herkömmliche Art einer Haupt/Neben-Heizer-Regelungsschaltung beinhalten, mit typischerweise einer Spannungsversorgung, mehreren Lampentreiberschaltungen und mehreren Differenzverstärkern mit selektiv veränderbaren Versatzeinstellungen.

Temperaturregelungsinformation wie Daten, die den Anfang und das Ende eines Dampfniederschlagszyklus, die gewünschte Betriebstemperatur, bei der die Abscheidung auszuführen ist, und dergleichen anzeigen, können der elektronischen Heizregelung 152 von einer Temperatureinstelleinrichtung 154 zugeführt werden. Die elektronische Heizerregelung erhält auch Daten von den Temperatursensoren 24, 28, 29 und 30. Mit diesen Daten erzeugt sie mehrere Regelungssignale zum Hinzufügen oder Wegnehmen von Leistung von der oberen und unteren Heizelementanordnung 32 und 34 und der Konzentriereinrichtung 36 für eine genaue Regelung der Beheizung des Trägers. Da die Temperatursensoren die Temperaturen in verschiedenen Zonen in der Reaktionskammer 10 messen, kann die Wärmestrahlungseingabe der oberen und unteren Heizelementanordnung und der Wärmekonzentriereinrichtung auf eine Weise eingestellt werden, mit der die Zonen für Wärmestrahlungsenergie einzeln geregelt werden können.

Wie in Fig. 6 dargestellt, sind die entgegengesetzten Anschlüsse der vier Lampen (48A und 48D) der oberen Heizelementanordnung 32 über Leiter 160 und 162 miteinander verbunden, um über Regelungssignale TC-3 von der Heizerregelung 152 als Einheit zu arbeiten. So schaffen die vier Lampen zwei physikalisch voneinander beabstandete, gemeinsam geregelte Heizzonen anschließend an die entgegengesetzten Seitenwände der Reaktionskammer; die Zonen erstrecken sich parallel zum Strömungspfad des Reaktionsgases und sie beheizen die einander gegenüberstehenden Querkanten des feststehenden Rings 26 und des Trägers 20. Die entgegengesetzten Endanschlüsse zweier Lampen 48B sind miteinander über Leiter 164 und 166 verbunden und sie werden über Regelungssignale TC-2 von der Heizerregelung 152 als Einheit geregelt. Diese zwei Lampen sorgen für zwei weitere körperlich voneinander getrennte Heizzonen, die als Einheit geregelt werden; diese Zonen erstrecken sich parallel zum Strömungspfad des Reaktionsgases zwischen den durch die Lampen 48A und 48D erstellten Zonen. Die entgegengesetzten Endanschlüsse dreier Lampen 48C sind über Leiter 168 und 170 miteinander verbunden, um über Regelungssignale TC-1 als Einheit zu arbeiten. Diese zentral angeordneten Lampen schaffen eine einzelne zentrale Zone von Wärmestrahlungsenergie, die sich über den feststehenden Ring 26 und den Träger 20 parallel zum Strömungspfad des Reaktionsgases durch die Reaktionskammer erstreckt.

In der unteren Heizelementanordnung 34 sind die Endanschlüsse zweier Lampen 78A über Leiter 172 und 174 miteinander verbunden, um über Regelungssignale TC-8 als einzelne Einheit zu arbeiten. Diese zwei Lampen bilden eine einzelne, individuell regelbare Zone für Wärmestrahlungsenergie, die sich die Reaktionskammer durchschneidend unter den Vorderkanten des feststehenden Rings 26 und des Trägers 20 erstreckt. Auf ähnliche Weise sind die Endanschlüsse zweier Lampen 78D über Leiter 176 und 178 miteinander verbunden, um Regelungssignale TC-7 als Einheit zu arbeiten. Diese zwei Lampen bilden eine einzelne, individuell regelbare Zone für Wärmestrahlungsenergie, die sich quer durch die Reaktionskammer unter den Vorderkanten des feststehenden Rings 26 und des Halters 20 erstreckt. Die Endanschlüsse zweier Lampen 78B der unteren Heizelementanordnung 34 sind über Leiter 180 und 182 miteinander verbunden, um über Regelungssignale TC-6 als Einheit zu arbeiten. Diese zwei Lampen bilden zwei voneinander getrennte, sich transversal erstreckende Zonen für Wärmestrahlungsenergie, die gemeinsam geregelt werden; eine dieser Zonen grenzt an die Vorderkanten des feststehenden Rings und des Trägers an und liegt unmittelbar stromabwärts zu diesen und die andere Zone liegt unmittelbar stromaufwärts in bezug auf die Hinterkanten derselben. Auf ähnliche Weise sind die Endanschlüsse zweier Lampen 78C über Leiter 184 und 186 miteinander verbunden, um über Regelungssignale TC-5 als einzelne Einheit zu arbeiten. Diese zwei Lampen bilden zwei körperlich voneinander getrennte, sich transversal erstreckende Heizzonen, die an entgegengesetzten Seiten in bezug auf das Zentrum des Trägers 20 angeordnet sind. Die jeweiligen Anschlüsse der Lampen 126 der Wärmekonzentriereinrichtung 36 sind über Leiter 188, 190, 192 und 194 miteinander verbunden, die so angeschlossen sind, daß sie Regelungssignale TC-4 empfangen. So arbeitet jede der Wärmestrahlung-Fokussiervorrichtungen im Einklang, um im zentralen Bereich des Trägers eine konzentrierte Zone für Wärmestrahlungsenergie zu bilden.

Bevorzugter Betrieb

Wenn von der Temperaturregelung-Eingabeeinrichtung 194 ein Eingabesignal empfangen wird, das den Start eines Abscheidungszyklus anzeigt, spricht die Heizerregelungseinrichtung 192 dadurch an, daß sie volle Leistung an folgendes anlegt: die Wärmestrahlung-Fokussiervorrichtungen 92, 94, 96 und 98 der Wärmekonzentriereinrichtung 36; die Lampen 48B, 48C der oberen Heizanordnung 32 und die Lampen 78B, 78C der unteren Heizanordnung 34. Dasselbe Eingangssignal enthält Information, die die gewünschte Betriebstemperatur anzeigt, bei der der Abscheidungszyklus auszuführen ist. Das Anlegen der vollen Leistung an die Wärmekonzentriereinrichtung 36 und an die ausgewählten Heizelemente der Heizanordnungen 32 und 34 erzeugt einen schnellen Temperaturanstieg im zentralen Bereich des Trägers 20 und im zentralen Bereich des zu verarbeitenden Substrats 19. Der Haupttemperatursensor 34 mißt den schnellen Temperaturanstieg und sendet Signale, die dieses anzeigen, an die Wärmeregelungseinrichtung 152, die die gemessene Temperatur mit der gewünschten Betriebstemperatur vergleicht und die der Konzentriereinrichtung 36 und den ausgewählten Lampen der oberen und der unteren Strahlungsheizanordnung 32 und 34 einstellt, um die gewünschte Betriebstemperatur im zentralen Bereich des Trägers und des Substrats einzustellen und beizubehalten.

Die Signale zur gemessenen Temperatur, wie vom Haupttemperatursensor erzeugt, werden auch gleichzeitig von der Heizerregelungseinrichtung 152 dazu verwendet, Spannung an die Lampen 48A, 48D, 78A und 78D der oberen bzw. unteren Heizelementanordnung 32 und 34 anzulegen. So werden, während die Temperatur in den zentralen Bereichen des Trägers und des Substrats auf die gewünschte Betriebstemperatur gebracht werden, die Temperaturen um den Umfang des Trägers und im feststehenden Ring 26 gleichzeitig durch die Lampen 48A, 48D, 78A und 78D auf Temperatur gebracht. Die ansteigenden Temperaturen in den am Umfang angeordneten Heizzonen werden durch die Nebentemperatursensoren 28, 29 und 30 und falls erwünscht durch zusätzliche Sensoren gemessen. Die von der Heizerregelungseinrichtung 152 von den Nebentemperatursensoren 28, 29 und 30 empfangenen Signale werden mit dem vom Haupttemperatursensor empfangenen Signal verglichen, um die Leistungen für die Lampen 48A, 48D, 78A und 78D so einzustellen, daß die Temperaturen in den am Umfang angeordneten Heizzonen in Übereinstimmung mit der Temperatur im zentralen Bereich des Trägers 20 und des Substrats 19 gebracht werden.

Aufgrund von Variablen wie den Wärmeverlusten an den Umfangskanten des Substrats 19 und des Trägers 20, der Strömung von Reaktionsgas durch die Reaktionskammer 10 und dergleichen, werden die Lampen 48A, 48D, 78A und 78D idealerweise so eingestellt, daß sie normalerweise bei Temperaturen arbeiten, die gegenüber der Betriebstemperatur im zentralen Bereich des Substrats und des Trägers versetzt sind, d.h. sich von dieser unterscheiden. Der Prozeß zum Messen der Temperaturen und zum Einstellen der an die verschiedenen Gruppen oder Bänke von Heizeiementen nach Bedarf angelegten Leistung wird während des ganzen Abscheidungszyklus fortgesetzt. Aufgabe ist es dabei, für einen gleichmäßigen und flachen Temperaturgradienten in allen maßgeblichen Bereichen des Substrats, des Trägers und des feststehenden Rings während der Abscheidungszyklen zu sorgen. Im Interesse der Herstellungszeit ist es bevorzugt, das System so schnell wie möglich zu Beginn eines Zyklus auf Temperatur zu bringen und es so schnell wie möglich abzukühlen, wenn ein Zyklus abgeschlossen ist. Der schnelle Temperaturanstieg zu Beginn eines Zyklus wird durch die Wärmekonzentriereinrichtung 36 und ausgewählte Heizelemente in der oberen und unteren Heizanordnung 32 und 34 in Kombination mit der Haupt/Neben-Temperatursensoranordnung erzielt, die wirkungsvoll einen Temperaturfolge-Betriebsmodus bildet. Das Abkühlen des Systems am Ende eines Zyklus wird dadurch erzielt, daß der oben angegebene Heizablauf umgekehrt wird. Anders gesagt, wird die der Konzentriereinrichtung 36 und den ausgewählten Heizelementen unmittelbar beim Zentrum der oberen und unteren Heizanordnung 32 und 34 zugeführte Leistung verringert und die Temperatur in den umfangsmäßig angeordneten Heizzonen folgt dieser Wärmeverringerung in den zentralen Bereichen des Substrats und des Trägers.


Anspruch[de]

1. Chemische Dampfniederschlagsvorrichtung mit einem Träger zum Halten eines Substrats innerhalb der Reaktionskammer, das einer Strömung von Reaktionsgas durch die Reaktionskammer unterliegt, und einer Heizvorrichtung zum Beheizen des Substrats in einer temperaturgeregelten Umgebung, wobei die Heizvorrichtung in Kombination folgendes aufweist:

a) eine erste Mehrzahl von Wärmestrahlung-Energiequellen mit einer ersten Längsachse zum Abstrahlen von Wärme auf die Oberfläche des Substrats und des Trägers, wobei diese erste Mehrzahl von Quellen dazu in der Lage ist, in einander diametral entgegengesetzte Bereiche, die im wesentlichen Randbereiche sind, mehr zu strahlen als in die zentralen Bereiche des Substrats und des Trägers;

b) eine zweite Mehrzahl von Wärmestrahlung-Energiequellen mit einer zweiten Längsachse rechtwinklig zur ersten Längsachse zum Abstrahlen von Wärme auf die Bodenfläche des Trägers, wobei diese erste Mehrzahl von Quellen dazu in der Lage ist, in einander diametral entgegengesetzte Bereiche, die im wesentlichen Randbereiche sind, mehr zu strahlen als in den zentralen Bereich des Trägers;

c) eine dritte Wärmestrahlung-Energiequelle zum Abstrahlen von Wärmeenergie auf die im wesentlichen zentrale Bodenfläche des Trägers;

d) Einrichtungen zum Messen der Temperatur in mehreren Zonen innerhalb der Reaktionskammer und zum Erzeugen von Signalen, die die gemessenen Temperaturen widerspiegeln; und

e) eine Regelungseinrichtung, die auf die von den Temperaturmeßeinrichtungen erzeugten Signale anspricht, um die Wärmestrahlungsenergie zu verändern, wie sie durch die erste Mehrzahl von Wärmestrahlung-Energiequellen, die zweite Mehrzahl von Wärmestrahlung-Energiequellen und die dritte Wärmestrahlung-Energiequelle abgestrahlt wird, um das Substrat während der Verarbeitung desselben auf vorgegebene Temperaturen zu führen und auf diesen zu halten.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Längsachse der einen der ersten und zweiten Mehrzahl von Wärmestrahlung-Energiequellen axial parallel mit der Strömung des Reaktionsgases innerhalb der Reaktionskammer ausgerichtet ist und die Längsachse der anderen der ersten und zweiten Mehrzahl von Wärmestrahlung-Energiequellen axial quer zur Strömung des Reaktionsgases innerhalb der Reaktionskammer ausgerichtet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Reaktionskammer eine Decken- und eine Bodenplatte aufweist, die für die Wärmestrahlungsenergie, wie sie von der ersten und zweiten Mehrzahl von Wärmestrahlung-Energiequellen emittiert wird, und für die von der dritten Wärmestrahlung-Energiequelle emittierte Wärmestrahlungsenergie durchsichtig sind, und bei der die erste und die zweite Mehrzahl von Wärmestrahlung- Energiequellen und die dritte Wärmestrahlung-Energiequelle außerhalb der Reaktionskammer angeordnet sind und Wärmestrahlungsenergie durch die Decken- und Bodenplatte in die Reaktionskammer einstrahlen.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der die erste Mehrzahl von Wärmestrahlung-Energiequellen konkave, reflektierende Flächen zum Abstrahlen von mehr Wärmeenergie auf die einander entgegengesetzten Randbereiche als auf die zentralen Bereiche des Substrats und des Trägers aufweist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der die zweite Mehrzahl von Wärmestrahlung-Energiequellen konkave, reflektierende Flächen zum Abstrahlen von mehr Wärmeenergie auf die einander entgegengesetzten Randbereiche als auf die zentralen Bereiche des Substrats und des Trägers aufweist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der die dritte Wärmestrahlung-Energiequelle konkave, reflektierende Flächen zum Abstrahlen von Wärmeenergie auf die zentrale Bodenfläche des Trägers aufweist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1, mit einem feststehenden Ring, der um die Randkante des Trägers angeordnet ist, auf den Wärmestrahlungsenergie durch die erste und zweite Mehrzahl von Wärmestrahlung-Energiequellen gerichtet wird.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, bei dem die Meßeinrichtungen im feststehenden Ring angeordnet sind, um die Temperatur an verschiedenen Orten um den Rand des Trägers zu messen.

9. Vorrichtung nach Anspruch 7, bei der die erste und zweite Mehrzahl von Wärmestrahlung-Energiequellen diskrete Heizelemente aufweist, deren Längsachsen im wesentlichen gleichmäßig voneinander beabstandet sind, und sie ferner konkave, reflektierende Flächen zum Reflektieren von Strahlungsenergie von den Elementen in im wesentlichen parallelen Pfaden auf den feststehenden Ring aufweist.

10. Heizvorrichtung nach Anspruch 9, bei der die Regelungseinrichtung eine Einrichtung zum Modulieren der Wärmestrahlungsenergie aufweist, wie sie von ausgewählten Elementen der ersten und zweiten Mehrzahl von Wärmestrahlung-Energiequellen emittiert wird, um die Temperatur innerhalb der Reaktionskammer so einzustellen, daß sie einem vorgegebenen Temperaturprofil genügt.

11. Heizvorrichtung nach Anspruch 10, bei der die Regelungseinrichtung eine Einrichtung zum Modulieren der Wärmestrahlungsenergie aufweist, wie sie von der dritten Wärmestrahlung-Energiequelle in Verbindung mit den ausgewählten Elementen emittiert wird, um die Temperatur innerhalb der Reaktionskammer so einzustellen, daß sie einem vorgegebenen Temperaturprofil genügt.

12. Vorrichtung nach Anspruch 1, die eine drehbare Antriebswellenanordnung konzentrisch zum Träger aufweist, die ausgebildet ist, daß sie den Träger hält, und die sich durch eine Bodenwand durch einen rohrförmigen Schaft in die Reaktionskammer hinein erstreckt, wobei die dritte Wärmestrahlung-Energiequelle den Wärmeverlust am Träger aufgrund der Antriebswellenanordnung und des rohrförmigen Schafts kompensiert.

13. Heizvorrichtung nach Anspruch 12, bei der die dritte Wärmestrahlung-Energiequelle eine dritte Mehrzahl von Heizelementen aufweist, die im wesentlichen auf die zentrale Bodenfläche des Trägers fokussiert sind.

14. Vorrichtung nach Anspruch 12, bei der die Antriebswellenanordnung hohl ist und ein Teil der Meßeinrichtungen sich durch diese hohle Schaftanordnung erstreckt, um die Temperatur an der zentralen Bodenfläche des Trägers zu messen.

15. Verfahren, das in einer chemischen Dampfniederschlagsvorrichtung ausgeführt wird, wie sie in den Ansprüchen 1 - 14 beansprucht wurde, wobei das Verfahren zum gleichmäßigen Aufheizen des Substrats in einer temperaturgeregelten Umgebung folgende Schritte aufweist:

a) Einstrahlen von Wärme auf die Oberfläche des Substrats und des Trägers von einer ersten Mehrzahl von Wärmestrahlung-Energiequellen mit einer ersten Längsachse her, wobei dieser Schritt des Einstrahlens einen Schritt des Einstrahlens größerer Energie in einander diametral gegenüberstehenden Flächen, die im wesentlichen Randflächen bilden, als in die zentralen Bereiche des Substrats und des Trägers beinhaltet;

b) Einstrahlen von Wärme auf die Bodenfläche des Trägers von einer zweiten Mehrzahl von Wärmestrahlung-Energiequellen mit einer zweiten Längsachse, die rechtwinklig zur ersten Längsachse steht, her, wobei der Schritt des Einstrahlens einen Schritt des Einstrahlens größerer Energie in einander diametral gegenüberstehenden Flächen, die im wesentlichen Randflächen bilden, als in den zentralen Bereich des Trägers beinhaltet;

c) Einstrahlen von Wärmeenergie von einer dritten Quelle auf die im wesentlichen zentrale Bodenfläche des Trägers;

d) Messen der Temperatur in mehreren Zonen innerhalb der Reaktionskammer und Erzeugen von Signalen, die die gemessenen Temperaturen reflektieren; und

e) Verändern der Wärmestrahlungsenergie, wie sie von der ersten Mehrzahl von Quellen, der zweiten Mehrzahl von Quellen und der dritten Quelle emittiert wird, auf die im Erzeugungsschritt erzeugten Signale hin, um die Temperatur während der Bearbeitung des Substrats auf eine vorgegebene, gleichmäßige Temperatur zu bringen und dort zu halten.

16. Verfahren nach Anspruch 15, bei dem der Meßschritt den Schritt des Messens der Temperatur um den Halter an mehreren Orten umfaßt.

17. Verfahren nach Anspruch 15, mit dem Schritt des Reflektierens der Wärmestrahlungsenergie von der ersten Mehrzahl von Wärmestrahlung-Energiequellen zu den Oberflächen des Substrats und des Trägers.

18. Verfahren nach Anspruch 15, mit dem Schritt des Reflektierens der Wärmestrahlungsenergie von der zweiten Mehrzahl von Wärmestrahlung-Energiequellen zur Bodenfläche des Trägers.

19. Verfahren nach Anspruch 15, mit dem Schritt des Einstellens der Wärmestrahlungsenergie auf den Boden des Trägers, wie sie von der dritten Wärmestrahlung-Energiequelle emittiert wird.

20. Verfahren nach Anspruch 15, bei dem der Schritt des Veränderns der emittierten Wärmestrahlungsenergie einen schnellen Temperaturanstieg in den zentralen Bereichen des Substrats und des Trägers zu Beginn eines Herstellzyklus verursacht.

21. Verfahren nach Anspruch 15, bei dem der Schritt des Veränderns der emittierten Wärmestrahlungsenergie einen schnellen Temperaturabfall in den zentralen Bereichen des Substrats und des Trägers am Ende eines Herstellzyklus hervorruft.







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