DE102016103530A1 - Substrate holding device with projecting from an annular groove supporting projections - Google Patents

Substrate holding device with projecting from an annular groove supporting projections Download PDF

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DE102016103530A1
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Halterung mindestens eines Substrates (20) in einer Prozesskammer eines CVD- oder PVD-Reaktors, in dessen flacher Oberseite sich zumindest eine von zumindest einer Positionierflanke (3) begrenzte Lagertasche (2) zur Aufnahme des mindestens einen Substrates (20) befindet, wobei die Lagertasche (2) einen Lagertaschenboden (4) aufweist, aus dem in der Nachbarschaft der Positionierflanke (3) ein Tragvorsprung (8) entspringt, der eine von einer Seitenwand (10) umgebene Auflagezone (9) ausbildet, die in einer Auflageebene (E) liegt, welche von einem Boden (6) einer den Tragvorsprung (8) umgebenen Nut (5) einen größeren Vertikalabstand aufweist als vom Lagertaschenboden (4). Zur Erhöhung der Temperaturhomogenität auf der Oberseite des Substrates ist vorgesehen, dass sich die Nut (5) in einer Vertiefung (11) erstreckt, deren Vertikalniveau zwischen dem Boden (6) der Nut (5) und dem Lagertaschenboden (4) liegt. Der Tragvorsprung (8) und/oder die den Tragvorsprung (8) umgebende Nut (5) besitzen einen horizontalen Abstand von der Positionierflanke (3).The invention relates to a device for holding at least one substrate (20) in a process chamber of a CVD or PVD reactor, in the flat top of which at least one bearing pocket (2) bounded by at least one positioning flank (3) for receiving the at least one substrate (2). 20), wherein the bearing pocket (2) has a bearing pocket bottom (4), from which in the vicinity of the positioning edge (3) a support projection (8) springs, which forms one of a side wall (10) surrounded support zone (9) in a support plane (E), which of a bottom (6) of the support projection (8) surrounded groove (5) has a greater vertical distance than the bearing pocket bottom (4). To increase the temperature homogeneity on the upper side of the substrate, it is provided that the groove (5) extends in a depression (11) whose vertical level lies between the bottom (6) of the groove (5) and the bearing pocket bottom (4). The supporting projection (8) and / or the groove (5) surrounding the supporting projection (8) have a horizontal distance from the positioning flank (3).

Description

Gebiet der TechnikField of engineering

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Halterung mindestens eines Substrates in einer Prozesskammer eines CVD- oder PVD-Reaktors, in dessen flacher Oberseite sich zumindest eine von zumindest einer Positionierflanke begrenzte Lagertasche zur Aufnahme des mindestens einen Substrates befindet, wobei die Lagertasche einen Lagertaschenboden aufweist, aus dem in der Nachbarschaft seines an die mindestens eine Positionierflanke angrenzenden Randes ein Tragvorsprung entspringt, der eine von einer Seitenwand umgebene Auflagefläche/-zone ausbildet, die in einer Auflageebene liegt, welche von einem Boden einer den Tragvorsprung umgebenen Nut einen größeren Vertikalabstand aufweist als vom Lagertaschenboden.The invention relates to a device for holding at least one substrate in a process chamber of a CVD or PVD reactor, in the flat top is at least one limited by at least one positioning edge bearing pocket for receiving the at least one substrate, wherein the bearing pocket has a bearing pocket bottom, from in the vicinity of its adjacent to the at least one positioning edge edge a support projection springs, which forms a side wall surrounded by a support surface / zone, which lies in a support plane which has a greater vertical distance from a bottom of the support projection groove than the bearing pocket bottom ,

Stand der TechnikState of the art

Die US 2003/0209326 A1 beschreibt einen Suszeptor mit Lagertaschen jeweils zur Aufnahme eines Substrates. Jede Lagertasche besitzt einen Lagertaschenboden. Der Boden erstreckt sich bis hin zu Positionierflanken, die den Rand der Lagertasche definieren. In der Nachbarschaft der Positionierflanke sind im Lagertaschenboden an verschiedenen Umfangspositionen Aushebungen vorgesehen, aus denen Tragvorsprünge entspringen, die mit einer Stirnfläche Auflageflächen ausbilden, auf denen die Unterseite des Substrates aufliegt, so dass das Substrat hohl in der Lagertasche liegt.The US 2003/0209326 A1 describes a susceptor with storage pockets each for receiving a substrate. Each storage bag has a storage bag bottom. The bottom extends all the way to positioning flanks that define the edge of the bearing pocket. In the vicinity of the positioning flank are provided in the bearing pocket bottom at different circumferential positions excavations from which springing spring springs, which form bearing surfaces with an end face on which the underside of the substrate rests, so that the substrate is hollow in the bearing pocket.

Aus der US 2014/0287142 A1 ist ein Suszeptor vorbekannt, bei dem aus dem Boden einer Lagertasche parallel zum Rand laufende Rippen entspringen, auf denen der Rand des Substrates aufliegt.From the US 2014/0287142 A1 is a susceptor previously known, in which originate from the bottom of a storage bag parallel to the edge running ribs on which rests the edge of the substrate.

Aus der US 5,645,647 ist ein Suszeptor vorbekannt, bei dem ein Lagerplatz für ein Substrat von einer Positionierflanke begrenzt ist.From the US 5,645,647 a susceptor is previously known in which a storage space for a substrate is limited by a positioning edge.

Die DE 10 2012 108 986 A1 beschreibt einen Substrathalter einer CVD-Vorrichtung, der aus einer flachen Scheibe mit einer Oberseite und einer Unterseite besteht. Die Oberseite weist taschenartige Strukturen auf. Jede dieser Strukturen bildet einen Lagerplatz für jeweils ein kreisrundes Substrat. Randabschnitte von Sockeln der Oberseite bilden Positionierflanken zur Lagefixierung jeweils eines einer Vielzahl von auf der Oberseite des Substrathalters angeordneten Substraten. Der Rand der Substrate ruht auf vereinzelten Tragvorsprüngen, die an die Positionierflanke angrenzen. Der in die Lagerfläche des Lagerplatzes hineinragende Abschnitt des Tragvorsprungs ist von einem Graben umgeben. Die Sockel haben einen dreieckigen Grundriss, sind voneinander beabstandet und in der Lage, die Substrate in einer hexagonalen Anordnung zu positionieren.The DE 10 2012 108 986 A1 describes a substrate holder of a CVD apparatus, which consists of a flat disc with a top and a bottom. The top has pocket-like structures. Each of these structures forms a storage space for a respective circular substrate. Edge portions of pedestals of the upper side form positioning flanks for fixing the position of each of a plurality of substrates arranged on the upper side of the substrate holder. The edge of the substrates rests on isolated support projections, which adjoin the positioning edge. The projecting into the bearing surface of the storage space portion of the support projection is surrounded by a trench. The pedestals are triangular in plan, spaced apart and capable of positioning the substrates in a hexagonal array.

Die DE 20 2015 118 215 beschreibt einen Suszeptor, bei dem sich entlang der Positionierflanke eines Sockels ein Graben erstreckt, aus dem ein Tragvorsprung hervorragt. Beschrieben wird dort auch ein Tragvorsprung, der von einer Ringnut umgeben ist, wobei die Ringnut einen im Querschnitt gerundeten Bogen aufweist, der knickstellenfrei unter Ausbildung einer Seitenwand in eine Auflagefläche zur Auflage des Substrates übergeht.The DE 20 2015 118 215 describes a susceptor in which extends along the positioning edge of a pedestal a trench from which protrudes a support projection. Described there is also a support projection which is surrounded by an annular groove, wherein the annular groove has a rounded cross-section arc, which passes without kinks forming a side wall in a support surface for supporting the substrate.

Ein gattungsgemäßer Suszeptor wird insbesondere in einem CVD-Reaktor verwendet, wo er den Boden einer Prozesskammer ausbildet. Der Suszeptor wird von unten, bspw. durch Wärmestrahlung, aufgeheizt. Durch Wärmeleitung gelangt die Strahlungswärme zur Oberseite des Suszeptors, auf dem die Substrate in den dort angeordneten Lagertaschen einliegen. Oberhalb der Oberseite des Suszeptors befindet sich die Prozesskammer, deren Decke von einem Gaseinlassorgan ausgebildet wird. Die zum Suszeptor weisende Gasaustrittsfläche des Gaseinlassorgans besitzt eine Temperatur, die von der Oberflächentemperatur des Suszeptors abweicht. Der Temperaturunterschied zwischen Gasaustrittsfläche und Suszeptoroberseite kann mehrere 100°C betragen, so dass es aufgrund des zwischen Suszeptor und Gaseinlassorgan bestehenden Temperaturgradienten zu einem sehr hohen Wärmefluss vom Suszeptor zum Gaseinlassorgan kommt. Zufolge dieses Wärmeflusses bildet sich innerhalb des Suszeptors ein vertikaler Temperaturgradient, aber auch im Bereich der Lagertasche ein vertikaler Temperaturgradient aus. Der Wärmefluss in dem Bereich, in dem das Substrat hohl über dem Boden der Lagertasche liegt und dem Bereich, in dem es auf Tragflächen der Tragvorsprünge aufliegt, ist verschieden. Darüber hinaus gibt es einen vertikalen Wärmezufluss von der Positionierflanke in das Substrat.A generic susceptor is used in particular in a CVD reactor where it forms the bottom of a process chamber. The susceptor is heated from below, for example by thermal radiation. By heat conduction, the radiant heat reaches the top of the susceptor, on which the substrates einliegen in the bearing pockets arranged there. Above the top of the susceptor is the process chamber, the ceiling of which is formed by a gas inlet member. The gas outlet surface of the gas inlet member facing the susceptor has a temperature that deviates from the surface temperature of the susceptor. The temperature difference between the gas outlet surface and the upper side of the susceptor can amount to several 100 ° C., so that a very high heat flow from the susceptor to the gas inlet element occurs due to the temperature gradient existing between the susceptor and gas inlet element. As a result of this heat flow, a vertical temperature gradient is formed within the susceptor, but also a vertical temperature gradient in the region of the bearing pocket. The heat flow in the region in which the substrate is hollow above the bottom of the bearing pocket and the region in which it rests on the bearing surfaces of the supporting projections is different. In addition, there is a vertical heat flow from the positioning edge into the substrate.

Zusammenfassung der ErfindungSummary of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Maßnahmen anzugeben, um den horizontalen Temperaturgradienten auf der Oberfläche eines zu beschichtenden Substrates zu minimieren, mithin das laterale Temperaturprofil zu homogenisieren.The invention has for its object to provide measures to minimize the horizontal temperature gradient on the surface of a substrate to be coated, thus homogenizing the lateral temperature profile.

Gelöst wird die Aufgabe durch die in den Ansprüchen angegebene Erfindung. Die Unteransprüche stellen nicht nur vorteilhafte Weiterbildungen der im Hauptanspruch angegebenen Erfindung dar. Die Unteransprüche bilden auch eigenständige Lösungen der Aufgabe.The object is achieved by the invention specified in the claims. The dependent claims represent not only advantageous developments of the invention specified in the main claim. The dependent claims also form independent solutions to the problem.

Mit den in den Ansprüchen angegebenen und den im Folgenden beschriebenen technischen Merkmalen wird die Temperaturhomogenität auf der Substratoberfläche verbessert. Die Differenz einer tiefsten auf der Substratoberfläche gemessenen Temperatur von einer höchsten auf derselben Substratoberfläche gemessenen Temperatur wird durch die im Folgenden vorgeschlagenen Maßnahmen gegenüber dem Stand der Technik vermindert. Zunächst und im Wesentlichen wird vorgeschlagen, dass die Nut, aus der der Tragvorsprung entspringt, selbst wiederum in einer Vertiefung angeordnet ist. Die Vertiefung erstreckt sich auf einem Vertikalniveau unterhalb des Bodens der Lagerfläche, aber oberhalb des Bodens der Nut, so dass das Vertikalniveau der Vertiefung zwischen dem Boden der Nut und dem Lagertaschenboden liegt. Der Lagertaschenboden verläuft im Wesentlichen flach in einer Ebene. Zur Erhöhung der Temperaturhomogenität auf der Substratoberfläche ist jedoch auch vorgesehen, dass der Lagertaschenboden vertikale Strukturen, bspw. gegenüber einem Lagertaschenniveau erhöhte Bereiche und gegenüber einem Lagertaschenniveau vertiefte Bereiche aufweist. Es ist insbesondere vorgesehen, dass der Tragvorsprung einen Abstand von der Positionierflanke besitzt. Es ist auch vorgesehen, dass die den Tragvorsprung umgebende Nut einen Abstand zur Positionierflanke besitzt. Die Vertiefung kann einen ersten Vertiefungsabschnitt besitzen, der den Abstandsraum zwischen der Nut und der Positionierflanke ausfüllt. Die Vertiefung grenzt somit bis an die Positionierflanke, so dass die Positionierflanke auf dem Rand des ersten Vertiefungsabschnittes verläuft. An den ersten Vertiefungsabschnitt kann sich ein zweiter Vertiefungsabschnitt anschließen. Bevorzugt schließen sich an den ersten Vertiefungsabschnitt in Umfangsrichtung der Randbegrenzung des Lagerplatzes zwei zweite Vertiefungsabschnitte an, die jeweils an die Positionierflanke angrenzen. Es kann ein dritter Vertiefungsabschnitt vorgesehen sein, der dem ersten Vertiefungsabschnitt – bezogen auf den Tragvorsprung – gegenüberliegt. Der erste, zweite und dritte Vertiefungsabschnitt sind bevorzugt so angeordnet, dass sie die Nut, welche wiederum den Tragvorsprung umgibt, vollständig umgeben. Der Tragvorsprung liegt somit mitsamt der ihn umgebenden Nut als Insel in einer gegenüber dem Lagerflächenniveau vertieften Ebene, die den Vertiefungsboden bildet. Der Tragvorsprung ist insbesondere derart von der Positionierflanke beabstandet, dass er vom Rand des Substrates vollständig überdeckt wird. Auf der Auflagezone des Tragvorsprungs liegt somit ein vom Rand des Substrates in Richtung auf das Zentrum des Substrates beabstandeter Flächenabschnitt der Unterseite des Substrates auf. Die Auflagezone ist eine nahezu punktförmige Fläche. Sie hat bevorzugt einen Durchmesser von maximal 0,7 mm, 0,5 mm oder maximal 0,3 mm. Der Mittelpunkt der Auflagezone ist bevorzugt mindestens 4 mm von der Positionierflanke beabstandet. Die Auflagezone kann knickstellenfrei in die im Querschnitt gerundete Seitenwand des Tragvorsprungs übergehen. Die Seitenwand kann sich auf einer gewölbten Fläche erstrecken, die im Querschnitt auf einer Kreisbogenlinie verläuft. Auch der Querschnitt der Nut kann auf einer Kreisbogenlinie verlaufen. Sie bildet einen den Tragvorsprung umgebenden Ringgraben. Die beiden Kreisbogenlinien sind entgegengesetzt gekrümmt und gehen im Bereich eines Querschnittwendepunktes ineinander über. Der Boden der Nut verläuft auf einer Scheitellinie einer von der Nut ausgebildeten Kehle. Der radial äußere Rand der Nut kann gerundet oder unter Ausbildung einer Fase in den Vertiefungsboden übergehen. Der Vertiefungsboden erstreckt sich bevorzugt auf einer Ebene, die parallel zum Lagerflächenniveau und parallel zur Auflageebene sich erstreckt. Der Vertiefungsrand, an dem der Vertiefungsboden endet, wird bevorzugt von einer Stufe ausgebildet. Unter Ausbildung dieser Stufe geht der Vertiefungsrand in die Lagertaschen-Bodenfläche über. Eine Lagertasche ist bevorzugt von mindestens sechs, bevorzugt voneinander beabstandeten Sockeln umgeben, die jeweils eine Positionierflanke ausbilden. Die Positionierflanken können auf einer gemeinsamen Kreisbogenlinie verlaufen. Jede Positionierflanke kann aber auch insbesondere in ihrer Mitte einen geradlinig verlaufenden Abschnitt aufweisen. Bevorzugt verläuft die Positionierflanke dort, wo sie an die Vertiefung angrenzt, geradlinig. Es sind bevorzugt sechs Tragvorsprünge mit jeweils einer Auflagefläche vorgesehen, die in Umfangsrichtung entlang einer Kreisbogenlinie innerhalb des bevorzugt kreisförmigen Begrenzungsrandes der Lagertasche in gleichmäßiger Winkelverteilung angeordnet sind. Sämtliche Auflageflächen der Tragvorsprünge liegen in der Auflageebene. Der vertikale Abstand der Auflageebene vom Lagertaschenboden beträgt bevorzugt 400 μm. Der Abstand kann in einem Bereich zwischen 300 und 500 μm liegen. Der vertikale Abstand des Nutbodens von der Auflageebene kann in einem Bereich zwischen 500 und 900 μm liegen. Der vertikale Abstand der Auflageebene vom Vertiefungsboden beträgt bevorzugt 500 μm, so dass die Stufe zwischen Vertiefung und Lagertaschenboden etwa 100 μm beträgt. Dieser Abstand kann in einem Bereich zwischen 300 und 700 μm liegen, so dass die Stufe auch kleiner als 100 μm, aber auch größer als 100 μm sein kann.With the specified in the claims and the technical features described below, the temperature homogeneity on the Substrate surface improved. The difference between a lowest temperature measured on the substrate surface and a highest temperature measured on the same substrate surface is reduced by the measures proposed below in comparison with the prior art. First and foremost, it is proposed that the groove from which springs the support projection, in turn, is arranged in a depression. The recess extends at a vertical level below the bottom of the bearing surface but above the bottom of the groove so that the vertical level of the recess lies between the bottom of the groove and the bearing pocket bottom. The storage bag bottom is essentially flat in one plane. However, in order to increase the temperature homogeneity on the substrate surface, it is also provided that the bearing pocket bottom has vertical structures, for example elevated areas relative to a bearing pocket level and areas recessed relative to a bearing pocket level. It is provided in particular that the supporting projection has a distance from the positioning edge. It is also envisaged that the groove surrounding the support projection has a distance to the positioning edge. The recess may have a first recess portion which fills the clearance space between the groove and the positioning edge. The depression thus adjoins the positioning flank so that the positioning flank extends on the edge of the first depression section. A second recess section may adjoin the first recess section. Preferably, two second recessed sections adjoin the first recessed section in the circumferential direction of the edge boundary of the storage location, each adjoining the positioning flank. There may be provided a third recess portion opposite to the first recess portion - with respect to the support projection. The first, second and third recessed portions are preferably arranged so that they completely surround the groove, which in turn surrounds the supporting projection. The support projection thus lies together with the groove surrounding it as an island in a relation to the bearing surface level recessed level, which forms the well bottom. The supporting projection is in particular spaced from the positioning flank so that it is completely covered by the edge of the substrate. On the support zone of the support projection is thus a distance from the edge of the substrate in the direction of the center of the substrate spaced surface portion of the underside of the substrate. The contact zone is a nearly punctiform surface. It preferably has a diameter of at most 0.7 mm, 0.5 mm or a maximum of 0.3 mm. The center of the support zone is preferably spaced at least 4 mm from the positioning edge. The support zone can pass without kinks in the cross-sectionally rounded side wall of the support projection. The side wall may extend on a curved surface which extends in cross section on a circular arc line. The cross section of the groove can also run on a circular arc. It forms a ring trench surrounding the supporting projection. The two circular arc lines are curved in opposite directions and merge into each other in the area of a cross-section turning point. The bottom of the groove extends on a crest line of a groove formed by the groove. The radially outer edge of the groove may be rounded or merge into the recess bottom to form a chamfer. The recess bottom preferably extends on a plane which extends parallel to the bearing surface level and parallel to the support plane. The recess edge at which the recess bottom ends is preferably formed by a step. Under formation of this stage, the recess edge merges into the bearing pocket bottom surface. A bearing pocket is preferably surrounded by at least six, preferably spaced, sockets, each forming a positioning edge. The positioning edges can run on a common circular arc line. However, each positioning edge can also have a rectilinear section, especially in its center. Preferably, the positioning edge is where it adjoins the recess, straight. There are preferably six support projections each provided with a support surface, which are arranged in the circumferential direction along a circular arc line within the preferably circular boundary edge of the bearing pocket in a uniform angular distribution. All bearing surfaces of the supporting projections lie in the support plane. The vertical distance of the support plane from the bearing pocket bottom is preferably 400 μm. The distance can be in a range between 300 and 500 microns. The vertical distance of the groove bottom from the support plane can be in a range between 500 and 900 microns. The vertical distance between the support plane and the recess bottom is preferably 500 μm, so that the step between the recess and the bearing pocket bottom is approximately 100 μm. This distance can be in a range between 300 and 700 microns, so that the stage can also be less than 100 microns, but also greater than 100 microns.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand beigefügter Zeichnung erläutert. Es zeigen:An embodiment of the invention will be explained below with reference to the accompanying drawings. Show it:

1 die Draufsicht auf die Oberseite eines Suszeptors 1, der eine Vielzahl von in einer hexagonal dichtesten Packung angeordnete Lagertaschen 2 aufweist jeweils zur Lagerung eines kreisrunden Substrates, wozu jede der nicht am Rand liegenden Lagertaschen 2 von sechs Sockeln 19 umgeben ist, welcher jeweils eine Positionierflanke 3 aufweist, 1 the top view of the top of a susceptor 1 containing a plurality of bearing pockets arranged in a hexagonal closest packing 2 in each case for the storage of a circular substrate, including each of the non-peripheral storage bags 2 of six sockets 19 is surrounded, which in each case a positioning edge 3 having,

2 vergrößert den Ausschnitt II in 1, 2 enlarges the detail II in 1 .

3 vergrößert den Ausschnitt III in 2, 3 enlarges the section III in 2 .

4 den Schnitt gemäß der Linie IV-IV in 3 und 4 the section according to the line IV-IV in 3 and

5 eine Darstellung gemäß 4, jedoch mit auf dem Tragvorsprung 8 aufliegendem Substrat 20. 5 a representation according to 4 , but with on the support projection 8th resting substrate 20 ,

Beschreibung der AusführungsformenDescription of the embodiments

Die 1 zeigt einen kreisförmigen, flachen, aus Graphit, Molybdän, Quarz oder einem anderen geeigneten Material bestehenden Suszeptor 1. Der Suszeptor 1 besitzt eine im Wesentlichen flache Oberseite und eine im Wesentlichen flache Unterseite. Die Oberseite ist mit Vertikalstrukturen versehen, mit denen Lagerplätze 2 für jeweils ein Substrat 20 ausgebildet werden. Auch auf der Unterseite können Vertikalstrukturen zur Beeinflussung der Wärmeleitung vorgesehen sein. Der Suszeptor 1 wird in einem CVD-Reaktor verwendet. Einen CVD-Reaktor mit einem nach außen gasdicht geschlossenen Gehäuse zeigt die DE 10 2011 055 061 A1 . Innerhalb des Gehäuses befindet sich auf einem unteren Höhenniveau eine Heizung, bei der es sich um eine Widerstandsheizung, eine Strahlungsheizung oder um eine Induktionsheizung handeln kann. Mit dieser Heizung wird Wärme erzeugt, die insbesondere mittels Wärmestrahlung auf den oberhalb der Heizung angeordneten Suszeptor 1 übertragen wird. Oberhalb der Oberseite des Suszeptors befindet sich eine Prozesskammer, in die durch ein Gaseinlassorgan ein Prozessgas eingespeist wird. Das Gaseinlassorgan bildet die obere Begrenzung der Prozesskammer und besitzt Gasaustrittsöffnungen, durch die das Prozessgas in die Prozesskammer einströmen kann. Die zur Prozesskammer weisende Gasaustrittsfläche des Gaseinlassorganes ist bevorzugt gekühlt, wohingegen die dieser gegenüberliegende, die Substrate 20 tragende Oberseite des Suszeptors auf eine Temperatur aufgeheizt wird, die mehrere 100°C höher ist, als die Oberflächentemperatur des Gaseinlassorganes. Zur Aufrechterhaltung dieses Temperaturgradienten ist ein sehr hoher Wärmefluss vom Suszeptor 1 zum Gaseinlassorgan erforderlich. Dieser Wärmefluss bedingt einen vertikalen Temperaturgradienten innerhalb des Suszeptors 1.The 1 shows a circular, flat, consisting of graphite, molybdenum, quartz or other suitable material susceptor 1 , The susceptor 1 has a substantially flat top and a substantially flat bottom. The top is provided with vertical structures, with which storage bins 2 for each one substrate 20 be formed. Vertical structures for influencing the heat conduction can also be provided on the underside. The susceptor 1 is used in a CVD reactor. A CVD reactor with a gas-tight closed housing shows the DE 10 2011 055 061 A1 , Within the enclosure, at a lower height level, there is a heater, which may be resistance heating, radiant heating or induction heating. With this heating heat is generated, in particular by means of heat radiation to the above the heater arranged susceptor 1 is transmitted. Above the top of the susceptor is a process chamber into which a process gas is fed by a gas inlet member. The gas inlet member forms the upper boundary of the process chamber and has gas outlet openings through which the process gas can flow into the process chamber. The gas outlet surface of the gas inlet member facing the process chamber is preferably cooled, whereas the latter, which is opposite to the latter, the substrates 20 supporting top of the susceptor is heated to a temperature which is several 100 ° C higher than the surface temperature of the gas inlet member. To maintain this temperature gradient is a very high heat flux from the susceptor 1 to the gas inlet member required. This heat flow causes a vertical temperature gradient within the susceptor 1 ,

Auf der Oberseite des Suszeptors 1 befindet sich eine Vielzahl von Lagerplätzen 2 jeweils zur Lagerung eines kreisscheibenförmigen Substrates 20. Jeder Lagerplatz 2 wird von insgesamt sechs in etwa dreieckigen, voneinander beabstandeten Sockeln 4 eingefasst. Jeder Lagertaschenboden 4 besitzt drei Positionierflanken 3, die in gleichmäßiger Umfangsverteilung um den Begrenzungsrand eines Lagerplatzes 2 angeordnet sind.On top of the susceptor 1 There is a large number of storage areas 2 each for storage of a circular disc-shaped substrate 20 , Every storage place 2 is made up of six approximately triangular, spaced sockets 4 edged. Every storage bag bottom 4 has three positioning edges 3 , in uniform circumferential distribution around the boundary edge of a storage bin 2 are arranged.

Die 2 zeigt einen Lagerplatz mit sechs Positionierflanken 3, die in Umfangsrichtung voneinander beabstandet sind. Jede Positionierflanke 3 weist auf das Zentrum der kreisförmigen Lagertasche 2 hin. In Richtung auf das Zentrum befindet sich unmittelbar angrenzend an die Positionierflanke 3 eine Vertiefung 11. Bei der Positionierflanke 3 handelt es sich um eine Vertikalfläche, die äußere gekrümmte Bereiche und einen mittleren in etwa geradlinig verlaufenden Bereich aufweist. Entlang des geradlinig verlaufenden Bereichs der Positionierflanke 3 erstreckt sich ein erster Abschnitt 16 der Vertiefung 11. Der erste Vertiefungsabschnitt 16 befindet sich zwischen zwei zweiten Vertiefungsabschnitten 17, die ebenso wie der erste Vertiefungsabschnitt 16 bis unmittelbar an die Positionierflanke 3 angrenzen.The 2 shows a storage bin with six positioning edges 3 which are circumferentially spaced from each other. Each positioning edge 3 points to the center of the circular storage bag 2 out. Towards the center is located immediately adjacent to the Positionierflanke 3 a depression 11 , At the positioning edge 3 it is a vertical surface, the outer curved portions and a central approximately rectilinear region has. Along the rectilinear area of the positioning flank 3 extends a first section 16 the depression 11 , The first recess section 16 is located between two second recessed sections 17 as well as the first recess section 16 right up to the positioning flank 3 adjoin.

Innerhalb der Vertiefung 11, deren Vertiefungsboden 12 auf einer Ebene sich erstreckt, befindet sich eine ringförmige Nut 5. Aus der Querschnittsdarstellung 4 geht hervor, dass die Nut 5 eine Kehle mit einem gerundeten Querschnitt ausbildet. Es handelt sich um eine Ringkehle, deren Querschnittskontur vom Radius R1 bestimmt wird. Ein tiefster Bereich der Nut 5 bildet einen Nutboden 6 aus, der um einen Abstand D3 von einer Auflageebene E beabstandet ist. Die Nut 5 erstreckt sich kreisbogenförmig um einen Mittelpunkt und besitzt einen radial äußeren Nutrand 7, in dem die Nut 5 unter Ausbildung einer Verrundung oder einer Fase 15 in den Vertiefungsboden 12 übergeht. Der Vertiefungsboden 12 verläuft parallel zur Auflageebene E und ist von der Auflageebene E durch einen Abstand D2 beabstandet.Inside the recess 11 , whose well bottom 12 extends on a plane, there is an annular groove 5 , From the cross-sectional view 4 it turns out that the groove 5 forming a throat with a rounded cross-section. It is a ring throat, the cross-sectional contour of the radius R 1 is determined. A deepest part of the groove 5 forms a groove bottom 6 from, which is spaced by a distance D 3 from a support plane E. The groove 5 extends in a circular arc around a center and has a radially outer groove edge 7 in which the groove 5 forming a rounding or bevel 15 into the well bottom 12 passes. The well bottom 12 is parallel to the support plane E and is spaced from the support plane E by a distance D 2 .

Die radial nach innen weisende Wand der Nut 5, die im Querschnitt entlang des Radius R1 verläuft, geht in einem Wendepunkt 14, der in der Draufsicht eine Kreisbogenlinie um das Zentrum der Nut 5 beschreibt, in einen Tragvorsprung 8 über. Der Tragvorsprung 8 besitzt eine ringförmige Seitenwand 10, die im Querschnitt auf einer Bogenlinie mit einem Radius R2 verläuft. Die Seitenwand 10 geht in eine Auflagezone 9 über, die das Zentrum des Tragvorsprungs 8 ausbildet und die in der Auflageebene E verläuft.The radially inwardly facing wall of the groove 5 , which runs in cross section along the radius R 1 , goes in a turning point 14 which in plan view forms a circular arc around the center of the groove 5 describes in a support projection 8th above. The supporting projection 8th has an annular side wall 10 which extends in cross section on a curved line with a radius R 2 . The side wall 10 goes into a support zone 9 over, which is the center of the supporting ledge 8th forms and runs in the support plane E.

Der Tragvorsprung 8 bildet somit eine kuppelförmige Auswölbung der Vertiefung 11 aus, die von einer Nut 5 umgeben ist.The supporting projection 8th thus forms a dome-shaped bulge of the recess 11 out, from a groove 5 is surrounded.

Die Nut 5 ist vollständig von dem Vertiefungsboden 12 der Vertiefung 11 ringsumgeben. Dem ersten Vertiefungsabschnitt 16 liegt ein dritter Vertiefungsabschnitt 18 gegenüber. Bezogen auf den Mittelpunkt der Lagertasche 2, liegt der dritte Vertiefungsabschnitt 18 radial innenseitig des Tragvorsprungs 8 und der erste Vertiefungsabschnitt 16 radial außenseitig des Tragvorsprungs 8.The groove 5 is completely from the well bottom 12 the depression 11 ring surrounded. The first recessed section 16 is a third recess section 18 across from. Relative to the center of the storage bag 2 , lies the third depression section 18 radially inward of the support projection 8th and the first recessed portion 16 radially outside of the support projection 8th ,

Der Durchmesser der Auflagezone 9 beträgt 0,2 mm. Die Auflagezone 9 ist im Wesentlichen eine sich in der Auflageebene E erstreckende ebene Fläche. The diameter of the support zone 9 is 0.2 mm. The support zone 9 is essentially a flat surface extending in the support plane E.

Der dritte Vertiefungsabschnitt 18 grenzt unter Ausbildung eines kreisförmigen Vertiefungsrandes 13, der sich um das Zentrum des Tragvorsprungs 8 erstreckt, an den Lagertaschenboden 4, der im Wesentlichen eben verläuft. Der Lagertaschenboden 4 ist um den Abstand D1 von der Auflageebene E beabstandet. Bevorzugt haben die Abstände folgende Werte: D1 = 400 μm; D2 = 500 μm und D3 = 700 μmThe third depression section 18 adjacent to forming a circular depression edge 13 , which is the center of the supporting projection 8th extends to the storage bag bottom 4 which essentially runs flat. The storage bag bottom 4 is spaced by the distance D 1 from the support plane E. The distances preferably have the following values: D 1 = 400 μm; D 2 = 500 μm and D 3 = 700 μm

Die 5 zeigt einen Querschnitt wie die 4, jedoch ist mit der Bezugsziffer 20 ein auf dem Tragvorsprung 8 aufliegendes Substrat bezeichnet. Das Substrat 20 liegt an insgesamt sechs Punkten jeweils auf einem Tragvorsprung 8 auf. Der Zentralbereich des Substrates 20 liegt mit einem Abstand D1 hohl über dem Lagertaschenboden 4. Die Unterseite des Substrates 20 liegt dann in der Auflageebene E.The 5 shows a cross section like the 4 , but with the reference number 20 one on the support projection 8th designated resting substrate. The substrate 20 lies at a total of six points each on a supporting projection 8th on. The central area of the substrate 20 lies at a distance D 1 hollow above the bearing pocket bottom 4 , The underside of the substrate 20 then lies in the support level E.

Die vorstehenden Ausführungen dienen der Erläuterung der von der Anmeldung insgesamt erfassten Erfindungen, die den Stand der Technik zumindest durch die folgenden Merkmalskombinationen jeweils auch eigenständig weiterbilden, nämlich:The above explanations serve to explain the inventions as a whole, which further develop the state of the art independently, at least by the following feature combinations, namely:

Eine Vorrichtung, die dadurch gekennzeichnet ist, dass sich die Nut 5 in einer Vertiefung 11 erstreckt, deren Vertikalniveau zwischen dem Boden 6 der Nut 5 und dem Lagertaschenboden 4 liegt.A device characterized in that the groove 5 in a depression 11 extends, whose vertical level between the ground 6 the groove 5 and the storage bag bottom 4 lies.

Eine Vorrichtung, die dadurch gekennzeichnet ist, dass der Tragvorsprung 8 und/oder die den Tragvorsprung 8 umgebende Nut 5 einen horizontalen Abstand von der Positionierflanke 3 besitzt.A device characterized in that the support projection 8th and / or the supporting projection 8th surrounding groove 5 a horizontal distance from the positioning flank 3 has.

Eine Vorrichtung, die dadurch gekennzeichnet ist, dass der horizontale Abstand zwischen Nut 5 und Positionierflanke 3 von einem ersten Abschnitt 16 der Vertiefung 11 ausgefüllt ist.A device characterized in that the horizontal distance between the groove 5 and positioning edge 3 from a first section 16 the depression 11 is filled.

Eine Vorrichtung, die gekennzeichnet ist durch sich an den ersten Vertiefungsabschnitt 16 anschließende, an die Positionierflanke 3 angrenzende zweite Abschnitte 17 der Vertiefung 11.A device characterized by being attached to the first recessed portion 16 subsequent, to the positioning edge 3 adjacent second sections 17 the depression 11 ,

Eine Vorrichtung, die dadurch gekennzeichnet ist, dass der erste Vertiefungsabschnitt 16 und die beiden zweiten Vertiefungsabschnitte 17 zusammen mit einem dem ersten Vertiefungsabschnitt 16 gegenüberliegenden dritten Vertiefungsabschnitt 18 die Nut 5 unterbrechungsfrei umgeben.A device characterized in that the first recess portion 16 and the two second recessed portions 17 together with a first recessed portion 16 opposite third recess portion 18 the groove 5 surrounded without interruption.

Eine Vorrichtung, die dadurch gekennzeichnet ist, dass der Tragvorsprung 8 vom Rand des Substrates 20 vollständig überdeckt wird.A device characterized in that the support projection 8th from the edge of the substrate 20 is completely covered.

Eine Vorrichtung, die dadurch gekennzeichnet ist, dass der Mittelpunkt der Auflagezone 9 mindestens 4 mm von der Positionierflanke 3 beabstandet ist.A device characterized in that the center of the support zone 9 at least 4 mm from the positioning flank 3 is spaced.

Eine Vorrichtung, die dadurch gekennzeichnet ist, dass die Auflagezone 9 eine Ebene E mit einem Durchmesser von maximal 0,7 mm oder maximal 0,5 mm, bevorzugt maximal 0,3 mm ist.A device characterized in that the support zone 9 a plane E with a maximum diameter of 0.7 mm or a maximum of 0.5 mm, preferably a maximum of 0.3 mm.

Eine Vorrichtung, die dadurch gekennzeichnet ist, dass die im Querschnitt gerundete Seitenwand 10 knickstellenfrei in die Auflagezone 9 übergeht und/oder dass die im Querschnitt gerundete Seitenwand 10 sich knickstellenfrei von der Auflagezone 9 bis hin zum Nutboden 6 der Nut 5 erstreckt und/oder dass der Nutboden 6 von einem Scheitel einer gerundeten Kehle ausgebildet ist, die unter Ausbildung einer Fase 15 oder einer Verrundung in den Vertiefungsboden 12 übergeht.A device characterized in that the side wall rounded in cross-section 10 kink-free in the support zone 9 goes over and / or that the cross-sectionally rounded side wall 10 kink-free from the support zone 9 up to the groove bottom 6 the groove 5 extends and / or that the groove bottom 6 is formed by a vertex of a rounded throat, forming a chamfer 15 or a rounding in the well bottom 12 passes.

Eine Vorrichtung, die dadurch gekennzeichnet ist, dass der Vertiefungsboden 12 eine Ebene ist, die parallel zur Auflagefläche 9 verläuft.A device characterized in that the well bottom 12 a plane that is parallel to the bearing surface 9 runs.

Eine Vorrichtung, die dadurch gekennzeichnet ist, dass die Lagertasche 2 mindestens sechs insbesondere in Umfangsrichtung auf einer Kreisbogenlinie gleich beabstandete Tragvorsprünge 8 aufweist.A device characterized in that the storage bag 2 at least six, in particular in the circumferential direction on a circular arc equally spaced support projections 8th having.

Eine Vorrichtung, die dadurch gekennzeichnet ist, dass ein Vertikalabstand D1 zwischen der Auflagezone 9 und dem Lagertaschenboden 4 etwa 400 μm, ein vertikaler Abstand D2 zwischen Auflagezone 9 und Vertiefungsboden 12 etwa 500 μm und ein vertikaler Abstand D3 zwischen Auflageebene E und Nutboden 6 etwa 700 μm beträgt.A device, characterized in that a vertical distance D 1 between the support zone 9 and the storage bag bottom 4 about 400 microns, a vertical distance D 2 between support zone 9 and recess bottom 12 about 500 microns and a vertical distance D 3 between support plane E and groove bottom 6 about 700 microns.

Alle offenbarten Merkmale sind (für sich, aber auch in Kombination untereinander) erfindungswesentlich. In die Offenbarung der Anmeldung wird hiermit auch der Offenbarungsinhalt der zugehörigen/beigefügten Prioritätsunterlagen (Abschrift der Voranmeldung) vollinhaltlich mit einbezogen, auch zu dem Zweck, Merkmale dieser Unterlagen in Ansprüche vorliegender Anmeldung mit aufzunehmen. Die Unteransprüche charakterisieren mit ihren Merkmalen eigenständige erfinderische Weiterbildungen des Standes der Technik, insbesondere um auf Basis dieser Ansprüche Teilanmeldungen vorzunehmen.All disclosed features are essential to the invention (individually, but also in combination with one another). The disclosure of the associated / attached priority documents (copy of the prior application) is hereby also incorporated in full in the disclosure of the application, also for the purpose of including features of these documents in claims of the present application. The subclaims characterize with their features independent inventive developments of the prior art, in particular to make on the basis of these claims divisional applications.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Suszeptorsusceptor
22
Lagertasche, -platzStorage bag, place
33
PositionierflankePositionierflanke
44
LagertaschenbodenStorage pocket base
55
Nutgroove
66
Nutbodengroove bottom
77
Nutrandslot edge
8 8th
Tragvorsprungsupport boss
99
Auflageflächebearing surface
1010
SeitenwandSide wall
1111
Vertiefungdeepening
1212
Vertiefungsbodenwell bottom
1313
Vertiefungsrandgroove edge
1414
Wendepunktturning point
1515
Fasechamfer
1616
Vertiefungsabschnittrecess portion
1717
Vertiefungsabschnittrecess portion
1818
Vertiefungsabschnittrecess portion
1919
Sockelbase
2020
Substratsubstratum
Ee
Auflageebene support plane
D1 D 1
Abstand distance
D2 D 2
Abstand distance
D3 D 3
Abstand distance
R1 R 1
Radius radius
R2 R 2
Radius radius

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

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Claims (13)

Vorrichtung zur Halterung mindestens eines Substrates (20) in einer Prozesskammer eines CVD- oder PVD-Reaktors, in dessen flacher Oberseite sich zumindest eine von zumindest einer Positionierflanke (3) begrenzte Lagertasche (2) zur Aufnahme des mindestens einen Substrates (20) befindet, wobei die Lagertasche (2) einen Lagertaschenboden (4) aufweist, aus dem in der Nachbarschaft der Positionierflanke (3) ein Tragvorsprung (8) entspringt, der eine von einer Seitenwand (10) umgebene Auflagezone (9) ausbildet, die in einer Auflageebene (E) liegt, welche von einem Boden (6) einer den Tragvorsprung (8) umgebenen Nut (5) einen größeren Vertikalabstand aufweist als vom Lagertaschenboden (4), dadurch gekennzeichnet, dass sich die Nut (5) in einer Vertiefung (11) erstreckt, deren Vertikalniveau zwischen dem Boden (6) der Nut (5) und dem Lagertaschenboden (4) liegt.Device for holding at least one substrate ( 20 ) in a process chamber of a CVD or PVD reactor, in whose flat upper side at least one of at least one positioning flank ( 3 ) limited storage bag ( 2 ) for receiving the at least one substrate ( 20 ), the storage bag ( 2 ) a storage bag bottom ( 4 ), from which in the vicinity of the positioning edge ( 3 ) a supporting projection ( 8th ), one of a side wall ( 10 ) surrounding support zone ( 9 ), which lies in a support plane (E), which from a ground ( 6 ) one of the support projection ( 8th ) surrounded groove ( 5 ) has a greater vertical distance than the bearing pocket bottom ( 4 ), characterized in that the groove ( 5 ) in a depression ( 11 ) whose vertical level between the ground ( 6 ) of the groove ( 5 ) and the storage bag bottom ( 4 ) lies. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Tragvorsprung (8) und/oder die den Tragvorsprung (8) umgebende Nut (5) einen horizontalen Abstand von der Positionierflanke (3) besitzt.Device according to claim 1, characterized in that the supporting projection ( 8th ) and / or the supporting projection ( 8th ) surrounding groove ( 5 ) a horizontal distance from the positioning edge ( 3 ) owns. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der horizontale Abstand zwischen Nut (5) und Positionierflanke (3) von einem ersten Abschnitt (16) der Vertiefung (11) ausgefüllt ist.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the horizontal distance between the groove ( 5 ) and positioning edge ( 3 ) of a first section ( 16 ) of the depression ( 11 ) is filled out. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch sich an den ersten Vertiefungsabschnitt (16) anschließende, an die Positionierflanke (3) angrenzende zweite Abschnitte (17) der Vertiefung (11).Device according to one of the preceding claims, characterized by itself to the first recessed portion ( 16 ), to the positioning edge ( 3 ) adjacent second sections ( 17 ) of the depression ( 11 ). Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Vertiefungsabschnitt (16) und die beiden zweiten Vertiefungsabschnitte (17) zusammen mit einem dem ersten Vertiefungsabschnitt (16) gegenüberliegenden dritten Vertiefungsabschnitt (18) die Nut (5) unterbrechungsfrei umgeben.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the first recessed portion ( 16 ) and the two second recessed sections ( 17 ) together with a first recessed section ( 16 ) opposite third recess portion ( 18 ) the groove ( 5 ) surrounded without interruption. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Tragvorsprung (8) vom Rand des Substrates (20) vollständig überdeckt wird.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the supporting projection ( 8th ) from the edge of the substrate ( 20 ) is completely covered. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Mittelpunkt der Auflagezone (9) mindestens 4 mm von der Positionierflanke (3) beabstandet ist.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the center of the support zone ( 9 ) at least 4 mm from the positioning flank ( 3 ) is spaced. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auflagezone (9) eine Ebene (E) mit einem Durchmesser von maximal 0,7 mm oder maximal 0,5 mm, bevorzugt maximal 0,3 mm ist.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the support zone ( 9 ) is a plane (E) with a diameter of at most 0.7 mm or at most 0.5 mm, preferably at most 0.3 mm. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die im Querschnitt gerundete Seitenwand (10) knickstellenfrei in die Auflagezone (9) übergeht und/oder dass die im Querschnitt gerundete Seitenwand (10) sich knickstellenfrei von der Auflagezone (9) bis hin zum Nutboden (6) der Nut (5) erstreckt und/oder dass der Nutboden (6) von einem Scheitel einer gerundeten Kehle ausgebildet ist, die unter Ausbildung einer Fase (15) oder einer Verrundung in den Vertiefungsboden (12) übergeht.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the cross-sectionally rounded side wall ( 10 ) without kinks in the support zone ( 9 ) and / or that the cross-sectionally rounded side wall ( 10 ) kink-free from the support zone ( 9 ) to the groove bottom ( 6 ) of the groove ( 5 ) and / or that the groove bottom ( 6 ) is formed by a vertex of a rounded throat, which forms a chamfer ( 15 ) or a rounding in the well bottom ( 12 ) passes over. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Vertiefungsboden (12) eine Ebene ist, die parallel zur Auflagefläche (9) verläuft.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the well bottom ( 12 ) is a plane parallel to the support surface ( 9 ) runs. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagertasche (2) mindestens sechs insbesondere in Umfangsrichtung auf einer Kreisbogenlinie gleich beabstandete Tragvorsprünge (8) aufweist.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the bearing pocket ( 2 ) at least six, in particular in the circumferential direction on a circular arc line equally spaced support projections ( 8th ) having. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Vertikalabstand (D1) zwischen der Auflagezone (9) und dem Lagertaschenboden (4) etwa 400 μm, ein vertikaler Abstand (D2) zwischen Auflagezone (9) und Vertiefungsboden (12) etwa 500 μm und ein vertikaler Abstand (D3) zwischen Auflageebene (E) und Nutboden (6) etwa 700 μm beträgt.Device according to one of the preceding claims, characterized in that a vertical distance (D 1 ) between the support zone ( 9 ) and the storage bag bottom ( 4 ) about 400 microns, a vertical distance (D 2 ) between support zone ( 9 ) and well bottom ( 12 ) about 500 microns and a vertical distance (D 3 ) between support plane (E) and groove bottom ( 6 ) is about 700 microns. Vorrichtung, gekennzeichnet durch eines oder mehrere der kennzeichnenden Merkmale eines der vorhergehenden Ansprüche.Device characterized by one or more of the characterizing features of one of the preceding claims.
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