DE3541962C2 - Dampfabscheidungsvorrichtung und deren Verwendung zur Herstellung epitaktischer Schichten - Google Patents
Dampfabscheidungsvorrichtung und deren Verwendung zur Herstellung epitaktischer SchichtenInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur chemischen Dampfabscheidung
gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Ferner bezieht
sich die Erfindung auf die Anwendung zur Herstellung epitaktischer
Schichten gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 9 mit Hilfe einer
derartigen Dampfabscheidungsvorrichtung.
Die genannten Schichten, die durch Niederschlag von Halbleitermaterial
auf einem Halbleiterwafer gebildet werden und dort aufwachsen, lassen
sich beispielsweise mit Hilfe des Chemical-Vapor-Deposition-Verfahrens
(CVD-Verfahrens) oder mit Hilfe des Metal-Organic-Chemical-Vapor-Deposition-
Verfahrens (MOCVD-Verfahrens) erzeugen.
Hierzu stehen konventionelle Vorrichtungen zur epitaktischen chemischen
Dampfabscheidung (CVD) zur Verfügung (US-PS 36 90 290). Eine
derartige bekannte Vorrichtung besitzt eine Reaktionskammer, die zum
Beispiel glockenartig ausgebildet ist und aus Quarzglas besteht. Das Reaktionsgas
tritt im oberen Bereich der Reaktionskammer ein und verläßt
die Reaktionskammer durch einen Ausgang in ihrem unteren Bereich.
Eine Trägerplatte bzw. ein Aufnehmer zur Positionierung eines Halbleiterwafers
bzw. Halbleiterplättchens ist so angeordnet, daß seine Aufnahmefläche
schräg zur Strömungsrichtung des in die Reaktionskammer eintretenden
Reaktionsgasstroms liegt. Der Aufnehmer wird während seiner Erwärmung
und während das Reaktionsgas vertikal auf den auf dem Aufnehmer
liegenden Halbleiterwafer auftrifft, in einer horizontalen Ebene gedreht.
Mit der bekannten Dampfabscheidungsvorrichtung ist es praktisch nicht
möglich, ein gleichmäßiges epitaktisches Wachstum des abgeschiedenen
Halbleitermaterials auf dem Halbleiterwafer zu erzeugen, da durch die
konstanten Strömungsverhältnisse an unterschiedlichen Stellen auf dem
Halbleiterwafer unterschiedliche Reaktionsgaskonzentrationen vorliegen
und sich die Wachstumsgeschwindigkeit des niedergeschlagenen Materials
in radialer Richtung des Aufnehmers ändert. Durch die Beheizung der
Reaktionskammer von außen herrscht in ihrem Innern eine inhomogene
Temperaturverteilung, so daß die Halbleiterwafer unterschiedlich stark
erwärmt werden, was ebenfalls zu unterschiedlichen Wachstumsgeschwindigkeiten
führt. Mit einer derartigen Vorrichtung lassen sich somit
keine gleichmäßigen epitaktisch aufgewachsenen verbundenen Schichten
bilden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Dampfabscheidungsvorrichtung
zur Bildung epitaktisch aufgewachsener Schichten auf der Oberfläche
eines Halbleiterwafers zu schaffen, mit deren Hilfe auch bei einer
großen Anzahl von Halbleiterwafern gleichmäßig aufgewachsene epitaktische
Schichten erzeugt werden können
Die vorrichtungsseitige Lösung der gestellten Aufgabe ist im kennzeichnenden
Teil des Patentanspruchs 1 angegeben.
Dagegen ist die verwendungsseitige Lösung der gestellten Aufgabe dem
kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 9 zu entnehmen.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den jeweils nachgeordneten
Unteransprüchen gekennzeichnet.
Eine Dampfabscheidungsvorrichtung zur Bildung einer Schicht auf einem
Halbleiterwafer durch Niederschlag von Schichtmaterial in einem Reaktionsgas
besitzt ein Reaktionsgefäß, eine Einlaßöffnung zur Einleitung eines
Reaktionsgases in das Reaktionsgefäß, eine Auslaßöffnung, durch die
das Reaktionsgas aus dem Reaktionsgefäß ausströmen kann, eine innerhalb
des Reaktionsgefäßes angeordnete Trägereinrichtung, sowie eine
Dreheinrichtung zur Drehung der Trägereinrichtung um ihre Drehachse.
Diese Dampfabscheidungsvorrichtung zeichnet sich durch eine mit der
Trägereinrichtung verbundene Aufnehmereinrichtung, auf die der Halbleiterwafer
auflegbar ist, und die relativ zur Trägereinrichtung um ihre
Aufnehmerachse drehbar ist, die unter einem spitzen Winkel (R) relativ zur
Drehachse der Trägereinrichtung verläuft, und durch eine Antriebseinrichtung
zur Drehung der Aufnahmeeinrichtung um ihre Aufnahmeachse
aus.
Die Aufnahmeeinrichtung umfaßt vorzugsweise mehrere konzentrisch um
die Trägereinrichtung herum angeordnete Aufnehmer, während die Einlaßöffnung
so angeordnet ist, daß der Reaktionsgasstrom im wesentlichen
vertikal nach unten verläuft und auf die schräg zu seiner Strömungsrichtung
liegenden mehreren Aufnehmer trifft.
Nach einer sehr vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind die Aufnehmer
mit ihren Aufnehmerachsen gegenüber der Drehachse der Trägereinrichtung
um einen Winkel geneigt, der zwischen 10° und 80° liegt.
Beispielsweise läßt sich die Dampfabscheidungsvorrichtung nach der vorliegenden
Anmeldung zur Bildung von AlGaAs-Schichten auf dem Halbleiterwafer
verwenden.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung zeichnet sich dadurch aus,
daß die Aufnehmer scheibenartig ausgebildet sind und an ihrer Rückseite
einen Ansatz besitzen, jeweils ein mit der Trägereinrichtung verbundener
und von dieser abstehender zylindrischer Achsansatz in eine entsprechende
Ausnehmung im Ansatz hineinragt, die Aufnehmer an ihrem äußeren
Umfangsrand ein Antriebskegelzahnrad tragen, und daß konzentrisch
zur Drehachse der Trägereinrichtung ein Tellerzahnrad angeordnet ist,
das mit dem Antriebskegelzahnrad kämmt. Der Zahnkranz dieses Tellerzahnrades
liegt in einer horizontalen Ebene, die parallel zur Bodenfläche
des Reaktionsgefäßes angeordnet ist. Er kann mit dieser Bodenfläche fest
verbunden sein. Wird die Trägereinrichtung um ihre Längsachse gedreht,
zu der konzentrisch der Tellerzahnkranz liegt, so werden die Aufnehmer
durch die Achsansätze mitgenommen. Aufgrund des feststehenden Tellerzahnrades
drehen sich dabei die Aufnehmer gleichzeitig um den Achsansatz.
Vorzugsweise können die Aufnehmer aus Graphit oder SiC (Siliziumcarbid)
bestehen.
Nach einer anderen vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung bestehen
das Antriebskegelzahnrad und das Tellerzahnrad aus Quarz, Graphit, einer
hitzebeständigen Keramik oder ebenfalls aus SiC.
Die Verwendung der Vorrichtung nach der Erfindung zur Herstellung einer
epitaktischen Schicht auf einem Halbleiterwafer zeichnet sich durch
folgende Schritte aus:
Positionieren des Halbleiterwafers auf einem Aufnehmer, der im Bereich
einer Reaktionszone durch hochfrequente elektromagnetische Strahlung
induktiv aufheizbar ist, Bilden eines im wesentlichen nach unten durch
die Reaktionszone hindurchströmenden Reaktionsgasstromes, so daß das
Reaktionsgas aufgrund der Temperatur in der Reaktionszone zur Bildung
der epitaktischen Schicht auf dem Halbleiterwafer reagiert. Drehen des
Aufnehmers gemeinsam mit dem Halbleiterwafer um eine Achse des Aufnehmers
während der Reaktion, wobei die Achse des Aufnehmers sowohl
gegenüber einer horizontalen Ebene als auch gegenüber einer vertikalen
Ebene der Reaktionszone geneigt ist, und Drehen des Aufnehmers gemeinsam
mit dem Halbleiterwafer während der Reaktion um eine im wesentlichen
vertikale Drehachse.
Die vorliegende Erfindung betrifft somit eine Vorrichtung und deren Verwendung
zur Bildung epitaktischer Schichten mit Hilfe eines geeigneten
CVD-Verfahrens oder MOCVD-Verfahrens. Die mit Hilfe der Vorrichtung
auf den Halbleiterwafern erzeugten epitaktisch aufgewachsenen Schichten
weisen sowohl eine gleichmäßige Dicke als auch eine gleichmäßige Zusammensetzung
auf. Dabei wird im gesamten Bereich des Halbleiterwafers
eine praktisch gleichförmige Wachstumsgeschwindigkeit bei der Bildung
der genannten Schichten erreicht. Polykristalline Bereiche und dergleichen
treten während dieses epitaktischen Wachstumsvorganges nicht
mehr in nennenswertem Maße in Erscheinung.
Entsprechend der vorliegenden Erfindung wird also ein Reaktionsgas mit
verschiedenen Gaskomponenten, die sich unter den Reaktionsbedingungen
zersetzen und abscheiden, um eine gewünschte Halbleiterschicht zu
erhalten, in ein Reaktionsgefäß geleitet, das zum Beispiel glockenförmig
ausgebildet sein kann. Die Strömungsrichtung verläuft vom oberen Ende
des Reaktionsgefäßes zu seinem unteren Ende, also vertikal nach unten
und entlang der longitudinalen bzw. vertikalen Symmetrieachse des Reaktionsgefäßes.
Mehrere Trägertische bzw. Aufnehmer zur Positionierung
von Halbleiterwafern (Substrate bzw. Halbleiterplättchen), auf denen
Schichten durch Niederschlag im Reaktionsgas aufwachsen sollen, sind
konzentrisch um die Zentralachse des Reaktionsgefäßes herum angeordnet.
Die Aufnehmer sind dabei mit ihrer ebenen Fläche, auf die der Halbleiterwafer
aufgelegt wird, so geneigt, daß diese ebene Fläche weder vertikal
noch horizontal liegt. Die Fläche liegt also weder senkrecht noch parallel
zum Reaktionsgasstrom. Vielmehr ist sie gegenüber diesem um einen vorbestimmten
spitzen Winkel geneigt. Bei der Reaktion werden die einzelnen
Aufnehmer jeweils um ihre eigene Aufnehmerachse gedreht, die unter dem
genannten spitzen Winkel zur Symmetrielinie des Reaktionsgefäßes liegt.
Die Aufnehmer drehen sich also in ihrer Scheibenebene. Gleichzeitig werden
die Aufnehmer auch um die Symmetrielinie des Reaktionsgefäßes bewegt,
so daß sie ebenfalls in einer im wesentlichen horizontal verlaufenden
Ebene gedreht werden. Diese Ebene liegt praktisch senkrecht zur Strömungsrichtung
des Reaktionsgases innerhalb des Reaktionsgefäßes.
Da die Aufnehmer zur Positionierung der Halbleiterwafer sowohl um ihre
eigene Achse als auch unter einem vorbestimmtten spitzen Winkel relativ
zur Gasströmungsrichtung um die Symmetrielinie des Reaktionsgefäßes
herum gedreht werden, wird jeder Halbleiterwafer dem Reaktionsgasstrom
unter im wesentlichen gleichen Bedingungen ausgesetzt. Die auf
den Halbleiterwafern gebildeten Schichten können daher im gesamten Bereich
mit gleichförmiger Wachstumsgeschwindigkeit und gleichmäßiger
Zusammensetzung hergestellt werden.
Die Zeichnung stellt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dar.
Fig. 1 zeigt einen in Längsrichtung verlaufenden Querschnitt durch eine
Dampfabscheidungsvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der
vorliegenden Anmeldung.
Gemäß dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel besitzt die
Dampfabscheidungsvorrichtung nach der vorliegenden Anmeldung ein
Reaktionsgefäß 11, das beispielsweise ein glockenartiges Gefäß aus Quarz
bzw. Quarzglas sein kann. Am oberen Ende des Reaktionsgefäßes 11 bzw.
der Reaktionskammer ist eine Einlaßöffnung 12 vorhanden, durch die Reaktionsgas
in das Reaktionsgefäß 11 hineinströmt. Die Einlaßöffnung 12
befindet sich dabei im Bereich der Achse bzw. Symmetrieachse des Reaktionsgefäßes,
das beispielsweise zylinderförmig ausgebildet sein kann. Im
unteren Bereich des Reaktionsgefäßes 11 befindet sich eine Auslaßöffnung
13, durch die das Reaktionsgas aus dem Reaktionsgefäß 11 wieder
austritt, beispielsweise im Bereich der Seitenwand. Die Hauptströmungsrichtung
des Reaktionsgases verläuft somit entlang der genannten Achse
des Reaktionsgefäßes 11, die durch die strichpunktierte Linie in Fig. 1
angedeutet ist. Entlang bzw. auf dieser Achse befindet sich eine Trägereinrichtung,
die eine drehbare Welle 14 aufweist, die mit Hilfe eines Antriebsmotors
15 frei um die genannte Achse drehbar ist. Die Symmetrielängsachse
der Welle 14 und die genannte Achse des Reaktionsgefäßes 11 sind
dabei identisch.
Am oberen Ende der drehbaren Welle 14 sind mehrere scheibenartig ausgebildete
Trägertische 17 jeweils drehbar gelagert, durch die Aufnehmer
zur Unterstützung bzw. Positionierung von Halbleiterwafern 16 gebildet
werden. Die Trägertische bzw. Aufnehmer 17 besitzen untereinander alle
den gleichen Winkelabstand in Drehrichtung der drehbaren Welle 14. Sind
beispielsweise drei Aufnehmer 17 vorhanden, so besitzen diese untereinander
einen gleichen Winkelabstand von 120° in Drehrichtung der drehbaren
Welle 14. Jeder Aufnehmer 17 ist so angeordnet, daß die Ebene, auf der
der Halbleiterwafer 16 liegt, zur inneren Wandfläche des Reaktionsgefäßes
11 weist, wobei die Fläche so geneigt ist, daß sie eine Position zwischen
der horizontalen und der vertikalen Lage entsprechend der Fig. 1 einnimmt.
Dabei ist jeder Aufnehmer 17 so positioniert, daß seine Drehachse,
die senkrecht zu seiner ebenen Fläche verläuft, also senkrecht zur Richtung
der Ebene, auf der der Halbleiterwafer 16 liegt, und die die Hauptflußrichtung
des Reaktionsgases bzw. die Vertikalrichtung schneidet, unter
einem vorbestimmten Winkel R von zum Beispiel 80° bis 10° liegt bzw.
relativ zur Achse des Reaktionsgefäßes 11 oder zur Vertikalrichtung der
Hauptströmungsrichtung des Reaktionsgases geneigt ist. Die Drehachse
des Aufnehmers 17 verläuft also immer schräg nach oben, wie in Fig. 1 zu
erkennen ist. Jeder Aufnehmer 17 ist für sich gesehen relativ zur drehbaren
Achse 14 frei drehbar angeordnet, und zwar mit Hilfe eines Ansatzes 19
an der Rückseite des Aufnehmers 17, wobei der Ansatz 19 eine zylindrische
Ausnehmung besitzt. In diese zylindrische Ausnehmung des Ansatzes
19 ragt eine zylindrische Achse 18 hinein, die mit der drehbaren Welle
14 verbunden ist. Der Aufnehmer 17 ist also um diese Achse 18 drehbar,
die mit der Welle 14 mitgedreht wird und mit dieser fest verbunden ist. Zur
Drehung des Aufnehmers 17 um diese Achse 18 bzw. um seine eigene Achse
ist eine Dreheinrichtung vorgesehen. Die Dreheinrichtung besitzt beispielsweise
ein Antriebskegelzahnrad 20 an der äußeren Umfangsfläche
eines jeden scheibenartig ausgebildeten Aufnehmers 17, das mit einem
Tellerzahnrad 21 kämmt, welches konzentrisch um die drehbare Welle 14
herum angeordnet ist. Das Tellerzahnrad 21 mit einer kranzförmigen ebenen
Zahnanordnung liegt in einer horizontalen Ebene bzw. in einer Ebene,
die senkrecht zur drehbaren Welle 14 verläuft. Das Tellerzahnrad 21 kann
dabei mit dem Boden des Reaktionsgefäßes 11 fest verbunden sein.
Um das Reaktionsgefäß 11 herum liegt an seiner Außenseite und konzentrisch
zu seiner Symmetrieachse bzw. zur Symmetrielängsachse der drehbaren
Welle 14 eine Hochfrequenzspule 22. Mit Hilfe der durch die Hochfrequenzspule
22 erzeugten Hochfrequenzenergie wird jeder Aufnehmer
17 durch Induktion erhitzt, so daß auf diese Weise die Halbleiterwafer 16
auf den Aufnehmern 17 ebenfalls auf eine vorbestimmte Temperatur erhitzt
werden können.
Die Aufnehmer 17 selbst innerhalb des Reaktionsgefäßes 11 bestehen aus
Graphit oder Siliziumkarbid (SiC), während die drehbare Welle 14, das Tellerzahnrad
21 und das Antriebskegelzahnrad 20 aus Quarz, Graphit, einer
hitzebeständigen Keramik oder ebenfalls aus SiC bestehen können. Sämtliche
Materialien sind inerte Materialien, so daß durch sie keine Verunreinigungsgase
erzeugt werden. Darüber hinaus besitzen sie alle gute hitzebeständige
Eigenschaften. Die Antriebskegelzahnräder 20 können mit den
jeweiligen Aufnehmern 17 einstückig verbunden sein, können aber auch
unabhängig von den Aufnehmern 17 hergestellt werden und aus einem
Material bestehen, das sich von dem des Trägertisches im ebenen Bereich
zur Aufnahme des Halbleiterwafers 16 unterscheidet. Dementsprechend
können Aufnehmer 17 und Antriebskegelzahnrad 20 nach ihrer Herstellung
miteinander verbunden werden. Selbstverständlich sind auch andere
Fertigungsmethoden denkbar. Bestehen der Aufnehmer 17, insbesondere
der Ansatz 19, und die drehbare Welle 14, insbesondere der zylindrische,
achsartig ausgebildete Ansatz 18, der von der drehbaren Welle 14 seitlich
hervorspringt, aus Graphit, so können Ansatz 19 und Achse 18 glatt aufeinandergeführt
werden, so daß sich der Aufnehmer 17 gleichmäßig und
vibrationsfrei um die Achse 18 drehen kann.
Bei der oben beschriebenen Dampfabscheidungsvorrichtung nach der
vorliegenden Anmeldung kann zur Bildung einer verbundenen Halbleiterschicht
aus AlGaAs ein Trägergas, beispielsweise Wasserstoffgas, gemeinsam
mit einem Reaktionsgas verwendet werden, das Trimethyl-Aluminium,
Trimethyl-Gallium und Arsenwasserstoff (Arsin) enthalten kann. Dieses
Reaktionsgemisch wird gemeinsam mit dem Trägergas durch die
obere Einlaßöffnung 12 in das Reaktionsgemäß 11 hineingeführt, und zwar
mit einem vorbestimmten Molekularverhältnis. Das Gasgemisch streicht
dann am Halbleiterwafer 16 vorbei und kommt mit diesem in Kontakt,
wenn dieser auf dem Aufnehmer 17 bzw. Trägertisch liegt. Dabei wird mit
Hilfe des Antriebsmotors 15 die drehbare Welle gedreht. In diesem Fall
drehen sich bei Drehung der drehbaren Welle 14 alle Aufnehmer 17 um die
drehbare Welle 14 herum, wobei der vorbestimmte Abstand zwischen den
Aufnehmern 17 bei der Drehung der drehbaren Welle 14 aufrechterhalten
bleibt. Zur selben Zeit dreht sich dabei jeder Aufnehmer 17 um seine eigene
Achse bzw. um die Achse 18, da der Tellerzahnkranz 21 mit dem Antriebskegelzahnrad
20 in Kontakt steht, das sich am Umfang eines jeden
Aufnehmers 17 befindet. Das hat zur Folge, daß die jeweiligen Halbleiterwafer
16 auf den Aufnehmern 17 ebenfalls um ihre Achse gedreht werden,
während sie gleichzeitig um die Achse bzw. Symmetrieachse des Reaktionsgefäßes
11 gedreht werden. Daher können alle Bereiche der auf den
jeweiligen Aufnehmern 17 angeordneten Halbleiterwafer 16 vom Reaktionsgas
unter im wesentlichen gleichen Bedingungen beaufschlagt bzw.
getroffen werden.
In Fig. 1 ist lediglich ein Aufnehmer 17 zur Lagerung eines einzelnen
Halbleiterwafers 16 dargestellt. Selbstverständlich können auch mehrere
Halbleiterwafer 16 auf jeweils einem Aufnehmer 17 angeordnet werden.
Wie oben beschrieben, können alle Halbleiterwafer 16 bzw. Halbleiterplättchen
in ihrem gesamten Flächenbereich gleichförmig bzw. gleichmäßig
vom Reaktionsgas beaufschlagt und getroffen werden, wenn die Halbleiterwafer
16 sowohl um ihre eigene Achse (Flächennormale) als auch um
die Symmetrieachse des Reaktionsgefäßes 11 gedreht werden. Wie bereits
erwähnt, liegen auf dieser Symmetrieachse die Symmetrielängsachse der
drehbaren Welle 14 und die Symmetrieachse der Einlaßöffnung 12. Auf
diese Weise wird erreicht, daß Ungleichmäßigkeiten bezüglich der Reaktionsgeschwindigkeit
und der Zusammensetzung der niedergeschlagenen
Schichten vermieden werden.
Ferner sind entsprechend der vorliegenden Anmeldung die Aufnehmer 17
so angeordnet, daß die Oberfläche der auf ihnen liegenden Halbleiterwafer
16 nicht frontal vom Reaktionsgasstrom getroffen wird. Es kann auf diese
Weise verhinder werden, daß Reaktionsgas auf der Oberfläche der Halbleiterwafer
16 verbleibt bzw. sich dort staut, so daß die Oberfläche der
Halbleiterwafer 16 fortlaufend von frischem Reaktionsgas überstrichen
wird. Der Aufwachsvorgang kann somit erheblich schneller bzw. besser
verlaufen, derart, daß zum Beispiel keine polykristallinen Substanzen
bzw. Bereiche während des epitaktischen Aufwachsvorganges gebildet
werden.
Im allgemeinen besitzen die Aufnehmer 17 in ihrem äußeren Randbereich
in der Nähe der Heizspule 22 infolge der Aufheizung durch die Heizspule 22
eine sehr hohe Temperatur. Entsprechend der vorliegenden Anmeldung ist
es jedoch möglich, daß die Wärme aus diesem Bereich der Aufnehmer 17
über die jeweiligen Antriebskegelzahnräder 20 und das Tellerzahnrad 21
abgeleitet werden kann. Dementsprechend wird die Temperaturdifferenz
zwischen dem zentralen Bereich und dem äußeren Randbereich eines jeden
Aufnehmers 17 erheblich vermindert. Die chemische Reaktion an der
Oberfläche eines jeden Halbleiterwafers 16 kann daher in noch gleichmäßigerer
Weise erfolgen, so daß besonders gleichförmige epitakisch aufgewachsene
Schichten erhalten werden.
Claims (11)
1. Dampfabscheidungsvorrichtung zur Bildung einer Schicht auf einem
Halbleiterwafer (16) durch Niederschlag von Schichtmaterial in einem Reaktionsgas, mit
- - einem Reaktionsgefäß (11),
- - einer Einlaßöffnung (12) zur Einleitung des Reaktionsgases in das Reaktionsgefäß (11),
- - einer Auslaßöffnung (13), durch die das Reaktionsgas aus dem Reaktionsgefäß (11) ausströmen kann,
- - einer innerhalb des Reaktionsgefäßes (11) angeordneten Trägereinrichtung (14), und mit
- - einer Dreheinrichtung (15) zur Drehung der Trägereinrichtung (14) um ihre Drehachse, gekennzeichnet durch
- - eine mit der Trägereinrichtung (14) verbundene Aufnehmereinrichtung (17), auf die der Halbleiterwafer (16) auflegbar ist, und die relativ zur Trägereinrichtung (14) um ihre Aufnehmerachse drehbar ist, die unter einem spitzen Winkel (R) relativ zur Drehachse der Trägereinrichtung (14) verläuft, und durch
- - eine Antriebseinrichtung (20, 21) zur Drehung der Aufnahmeeinrichtung (17) um ihre Aufnahmeachse.
2. Dampfabscheidungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Aufnahmeeinrichtung mehrere konzentrisch um die
Trägereinrichtung (14) herum angeordnete Aufnehmer (17) umfaßt, und
daß die Einlaßöffnung (12) so angeordnet ist, daß der Reaktionsgasstrom
im wesentlichen vertikal nach unten verläuft und auf die schräg zu seiner
Strömungsrichtung liegenden mehreren Aufnehmer (17) trifft.
3. Dampfabscheidungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennnzeichnet, daß die Aufnehmer (17) mit ihren Aufnehmerachsen gegenüber
der Drehachse der Trägereinrichtung (14) um einen Winkel (R) geneigt
sind, der zwischen 10° und 80° liegt.
4. Dampfabscheidungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß sie zur Bildung von AlGaAs-Schichten auf
dem Halbleiterwafer (16) eingerichtet ist.
5. Dampfabscheidungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß
- - die Aufnehmer (17) scheibenartig ausgebildet sind und an ihrer Rückseite einen Ansatz (19) besitzen,
- - jeweils ein mit der Trägereinrichtung (14) verbundener und von dieser abstehender zylindrischer Achsansatz (18) in eine entsprechende Ausnehmung im Ansatz (19) hineinragt,
- - die Aufnehmer (17) an ihrem äußeren Umfangsrand ein Antriebskegelzahnrad (20) tragen, und daß
- - konzentrisch zur Drehachse der Trägereinrichtung (14) ein Tellerzahnrad (21) angeordnet ist, das mit dem Antriebskegelzahnrad (20) kämmt.
6. Dampfabscheidungsvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,
daß die scheibenartig ausgebildeten Aufnehmer (17) aus
Graphit bestehen.
7. Dampfabscheidungsvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,
daß die scheibenartig ausgebildeten Aufnehmer (17) aus
SiC bestehen.
8. Dampfabscheidungsvorrichtung nach Anspruch 5 oder einem der
folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebskegelzahnrad (20)
und das Tellerzahnrad (21) aus Quarz, Graphit, einer hitzebeständigen
Keramik oder aus SiC bestehen.
9. Verwendung der Dampfabscheidungsvorrichtung nach wenigstens
einem der Ansprüche 1 bis 8 zur Herstellung einer epitaktischen Schicht
auf einem Halbleiterwafer (16), gekennzeichnet durch folgende Schritte:
- - Positionieren des Halbleiterwafers (16) auf dem Aufnehmer (17), der im Bereich einer Reaktionszone durch hochfrequente elektromagnetische Strahlung induktiv aufheizbar ist,
- - Bilden eines im wesentlichen nach unten durch die Reaktionszone hindurchströmenden Reaktionsgasstromes, so daß das Reaktionsgas aufgrund der Temperatur in der Reaktionszone zur Bildung der epitaktischen Schicht auf dem Halbleiterwafer (16) reagiert,
- - Drehen des Aufnehmers (17) gemeinsam mit dem Halbleiterwafer (16) um eine Achse des Aufnehmers (17) während der Reaktion, wobei die Achse des Aufnehmers (17) sowohl gegenüber einer horizontalen Ebene als auch gegenüber einer vertikalen Ebene der Reaktionszone geneigt ist, und
- - Drehen des Aufnehmers (17) gemeinsam mit dem Halbleiterwafer (16) während der Reaktion um eine im wesentlichen vertikale Drehachse.
10. Verwendung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß ein
Reaktionsgas mit Komponenten zum Einsatz kommt, die so zersetzbar
sind, daß durch sie eine AlGaAs-Schicht auf der Oberfläche des Halbleiterwafers
(16) gebildet wird.
11. Verwendung nach einem der Ansprüche 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet,
daß der Aufnehmer (17) durch eine außerhalb einer Reaktionskammer
(11) liegenden Heizeinrichtung (22) induktiv aufgeheizt wird.
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