(57)【要約】  本発明は、キャビティ（１０）を確定する壁、特に、下部壁（３）、上部壁（２）及び少なくとも２つの側壁（４、５）を備えるエピタキシャル反応炉のための反応チャンバに関し、前記下部壁（３）及び前記上部壁（２）は異なる構成を有し、及び／又は、異なる材料で形成され、これにより、下部壁（３）が上部壁（２）よりも高い温度に加熱される。本発明は、反応チャンバを加熱する方法にも関する。
2009522766.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部キャビティを画定する壁、特に、下部壁、上部壁及び少なくとも２つの側壁を備えるエピタキシャル反応炉のための反応チャンバであって、
前記下部壁及び上部壁が、異なる構成を有し、及び／又は、異なる物質で形成されていることを特徴とする反応チャンバ。
【請求項２】
前記チャンバが動作状態にあるときに、前記下部壁及び上部壁が実質的に水平であることを特徴とする請求項１に記載の反応チャンバ。
【請求項３】
前記チャンバが動作状態にあるときに、前記下部壁及び上部壁が実質的に垂直であることを特徴とする請求項１又は２に記載の反応チャンバ。
【請求項４】
前記チャンバ壁の外部が、全体的又は部分的に、特に１又は複数の要素からなる熱的に絶縁性の物質により覆われていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の反応チャンバ。
【請求項５】
前記チャンバが実質的に円筒状の形状であり、前記チャンバが動作状態にあるときに、前記円筒の軸が実質的に水平であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の反応チャンバ。
【請求項６】
前記キャビティが前記円筒の前記軸に沿って配置され、実質的に矩形の断面を有し、前記円筒軸に沿って実質的に均等な断面を有することを特徴とする請求項５に記載の反応チャンバ。
【請求項７】
前記下部壁が実質的に中空の半月状に形成されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の反応チャンバ。
【請求項８】
前記上部壁が実質的にプレート状に形成されていることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の反応チャンバ。
【請求項９】
前記上部壁が実質的に半月状に形成されていることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の反応チャンバ。
【請求項１０】
前記下部壁が第１キャビティを有し、前記上部壁が第２キャビティを有し、前記第１、第２キャビティが、特に、異なる寸法を有することを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載の反応チャンバ。
【請求項１１】
前記上部壁の外側断面境界の長さ及び／又は面積が、それに応じて前記下部壁の外側断面境界の長さ及び／又は面積よりも短い／小さいことを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一項に記載の反応チャンバ。
【請求項１２】
前記異なる構成及び／又は前記異なる物質は、前記下部壁と前記上部壁が、特に誘導によって、異なるように加熱されるようにするものであることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか一項に記載の反応チャンバ。
【請求項１３】
前記異なる構成及び／又は前記異なる物質は、前記下部壁が、特に誘導によって、前記上部壁よりも高温に加熱されるようにするものであることを特徴とする請求項１２に記載の反応チャンバ。
【請求項１４】
前記下部壁及び／又は前記上部壁がグラファイトで形成され、少なくとも前記内部キャビティに対向する面上がＳｉＣ又はＴａＣ又はＮｂＣ又はその混合物の層によって被覆されていることを特徴とする請求項１〜１３のいずれか一項に記載の反応チャンバ。
【請求項１５】
反応チャンバを画定する壁を備えるエピタキシャル反応炉のための反応チャンバの加熱方法であって、
前記チャンバの少なくとも一つの第１の壁又は一つの第１の壁のみを、前記チャンバの第２の壁よりも低度に加熱することを特徴とする加熱方法。
【請求項１６】
前記チャンバの少なくとも一つの第１の壁又は一つの第１の壁のみを、前記チャンバの他の任意の壁よりも低度に加熱することを特徴とする請求項１５に記載の加熱方法。
【請求項１７】
前記チャンバが実質的に水平な下部壁と実質的に水平な上部壁とを有し、前記下部壁が基板及びウェハを直接又は関節に支持するように適合されており、前記第１の壁が前記上部壁であることを特徴とする請求項１５又は１６に記載の加熱方法。
【請求項１８】
前記第２の壁が前記下部壁であることを特徴とする請求項１７に記載の加熱方法。
【請求項１９】
前記チャンバ壁に単一の加熱手段を設け、少なくとも第１及び第２の構成を有する壁を設け、前記第１の構成が前記第２の構成よりも低度に加熱されるように前記第１及び第２の構成が相互に相違していることを特徴とする請求項１５〜１８のいずれか一項に記載の加熱方法。
【請求項２０】
前記加熱手段が誘導の型式であることを特徴とする請求項１９に記載の加熱方法。
【請求項２１】
第１加熱手段及び第２加熱手段を設けることを特徴とし、前記第１加熱手段は少なくとも前記第１の壁又は前記第１の壁のみの加熱に使用され、前記第２加熱手段は前記第２の壁又は前記チャンバの他の全ての壁の加熱に使用される、請求項１５〜１８のいずれか一項に記載の加熱方法。
【請求項２２】
前記加熱手段が誘導の型式であることを特徴とする請求項２１に記載の加熱方法。
【請求項２３】
少なくとも第１及び第２の構成を有する壁を設けることを特徴とし、特に、前記第１の構成が前記第２の構成よりも低度に加熱されるように前記第１及び前記第２の構成が相互に相違する、請求項２１又は２２に記載の加熱方法。
【請求項２４】
異なる物質で形成されたチャンバ壁を備えることを特徴とする先行する請求項のいずれかに記載の加熱方法。
【請求項２５】
前記第１の壁が第１の最高温度まで加熱され、前記第２の壁が第２の最高温度まで加熱されることを特徴とする請求項１５〜２４のいずれか一項に記載の加熱方法。
【請求項２６】
前記第２の最高温度が１５００℃〜１６５０℃の間に含まれることを特徴とする請求項２５に記載の加熱方法。
【請求項２７】
前記第２の最高温度と前記第１の最高温度の差が１５０℃〜３００℃の間に含まれることを特徴とする請求項２５又は２６に記載の加熱方法。
【請求項２８】
前記チャンバにおけるエピタキシャル成長過程、特に、シリコンカーバイドのエピタキシャル成長のための過程の間に、前記チャンバが前記第１及び第２の最高温度まで加熱されることを特徴とする請求項２５〜２７のいずれか一項に記載の加熱方法。
【請求項２９】
請求項１〜１４のいずれか一項に記載の少なくとも１つの反応チャンバを有することを特徴とするエピタキシャル反応炉。
【請求項３０】
前記チャンバを加熱するために請求項１５〜２８のいずれか一項に記載の加熱方法を実施するように適合されたことを特徴とする請求項２９に記載のエピタキシャル反応炉。
【請求項３１】
少なくとも１つの反応チャンバを有し、前記チャンバを加熱するために請求項１５〜２８のいずれか一項に記載の加熱方法を実施するように適合されたことを特徴とするエピタキシャル反応炉。
【請求項３２】
前記反応チャンバが請求項１〜１４のいずれか一項に従うことを特徴とする請求項３１に記載のエピタキシャル反応炉。
【請求項３３】
シリコンカーバイド成長過程を実施する手段を有することを特徴とする請求項２９〜３２のいずれか一項に記載のエピタキシャル反応炉。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はエピタキシャル反応炉（epitaxial reactor）のための反応チャンバ（reaction chamber）に関連し、反応チャンバを加熱する方法に関連する。
【背景技術】
【０００２】
マイクロエレクトロニクス分野に利用されるエピタキシャル反応炉は基板（substrate）上に物質（通常は半導体物質）の薄い層を極めて円滑かつ均等に堆積させるように設計されている。一般に堆積の前及び後の基板は「ウエハ」と呼ばれる。
【０００３】
上記の堆積は、反応チャンバの内部（反応）キャビティにおいて、高温で、典型的にはＣＶＤ（化学気相堆積）法により生じる。
【０００４】
周知のように、エピタキシャル反応炉の分野において、反応チャンバは本質的に２つの主カテゴリー／「低温壁（cold wall）」チャンバ及び「高温壁（hot wall）」チャンバに分類される。これらの用語は、エピタキシャル堆積過程が生じるキャビティ表面の温度に言及している。
【特許文献１】国際公開第ＷＯ２００４／０５３１８７号
【特許文献２】国際公開第ＷＯ２００４／０５３１８８号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
堆積過程の間、基板と内部キャビティの表面、即ち、内部キャビティに対向する反応チャンバの側面の双方に物質は堆積する。このことは、温度が高いところでは物質は極めてより容易に早く堆積するが故に、高温壁反応炉の場合に特に妥当する。
【０００６】
それぞれの過程の間に物質の新たな薄い層がチャンバ壁に堆積し、幾つかの過程の後には、壁は物質の厚い層により覆われる。
【０００７】
物質の厚い層は反応チャンバの反応キャビティの形状を変化させ、それにより、反応ガスの流れに、そして引き続く成長過程に影響する。
【０００８】
更に、上記物質の厚い層は完全には緻密（compact）ではなく、ラフ（rough）である傾向がある。事実、反応チャンバの表面は基板の表面と同じ品質を有さないため、その表面に成長する物質は単結晶ではなく多結晶である。それ故に、更なる成長過程の間に上記厚い層から微小な粉末（particle）がはがれて成長中の基板上に落下し、それにより基板にダメージを与え得る。
【０００９】
現在、マイクロエレクトロニクス産業で最も通常に使用される物質はシリコンである。シリコンカーバイドはマイクロエレクトロニクス産業で未だ広くは使用されていないが極めて有望な物質である。
【００１０】
マイクロエレクトロニクス産業で要求されるような高品質のシリコンカーバイドのエピタキシャル成長には極めて高い温度、即ち、シリコンのエピタキシャル成長に必要な一般的に１１００℃と１２００℃の間の温度よりもずっと高温である１５００℃よりも高い温度（典型的には１５００℃と１７００℃の間であり、好ましくは１５５０℃と１６５０℃の間）が必要である。ホットウォール型の反応チャンバを有するエピタキシャル反応炉はこのような高温を得るために特に適している。
【００１１】
従って、シリコンカーバイドの堆積のためのエピタキシャル反応炉は反応チャンバ壁上への物質の堆積の問題に特に影響を受け易い。更に、シリコンカーバイドは機械的にも化学的にも特に除去することが困難な物質である。
【００１２】
この問題を解決するために典型的に採用される解決策に従えば、反応チャンバは定期的に反応炉から取り外されて、機械的又は化学的に洗浄される。この操作には時間が掛かり、従って、反応炉が長時間に渡って使用できない状態になることが示唆される。更に、このような洗浄操作をある回数行った後に、反応チャンバは廃棄又は修復される必要を生じる。
【００１３】
最近提案されている方法に従えば、反応チャンバの洗浄プロセスは（反応チャンバを取り外さずに）反応チャンバを高温に加熱し、適切なガスをそこに流すことにより行われる。このような洗浄プロセスは、例えば、ある回数の通常の生産プロセス（ローディング、加熱、堆積、冷却、アンローディング）の後に行われ得る。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
出願人は、本技術分野における解決手段は、「補充的（remedial）」なアプローチ、即ち、望ましくない物質が堆積した後に除去する方法を採用している点に注目し、これに代えて、「予防的（preventive）」なアプローチ、即ち望ましくない物質の堆積を防ぐ方法が採用され得ることに想到した。
【００１５】
本発明の概括的な目的は、「予防的」アプローチを採用することで上記問題への解決策を提供することである。
【００１６】
この目的は、独立請求項１に規定される特徴を有するエピタキシャル反応炉のための反応チャンバにより、そして、独立請求項１５に規定される機能を有するエピタキシャル反応炉の反応チャンバを加熱する方法により実質的に達成される。反応チャンバ及び方法の追加的な好ましい特徴は従属請求項に規定されている。
【００１７】
本発明は、反応チャンバ壁、従って、反応キャビティの温度を相違させる着想に基づいている。
【００１８】
当然のことながら、本発明は必ずしも取り外された又は取り外されない反応チャンバに対して行われる任意の洗浄操作を排除しないが、本発明は、その必要性及び／又は頻度を想到程度低減させる。
【００１９】
本発明は、以下の記述及び添付図面からより明確となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
本明細書及び添付図面はともに、説明として簡潔であるべく意図されており、従って、非限定的実施例であるが、その一方で、当該図面は概略的で簡略化されている点が考慮されるべきである。
【００２１】
全ての図面において、反応チャンバはその動作条件、即ち、反応チャンバが（不図示の）エピタキシャル反応炉内に挿入され、基板を取り扱うことができる状態に配置されて示されている。特に、反応炉は、シリコンカーバイドの層を堆積するためのエピタキシャル反応炉である。
【００２２】
種々の実施形態の記述において、等価な事物を示称するには同一の参照番号が使用される。
【００２３】
図１は、全体として参照番号１で示される反応チャンバ、全体として参照番号６で示され、反応チャンバ１を取り囲むシェル（shell）、及び参照符号７で示され、シェル６を取り囲むチューブを有する組立体の例を示している。
【００２４】
反応チャンバ１は、水平方向に均等に延在し、４つの壁、即ち、上部壁２、下部壁３及び２つの側壁、とりわけ、左側壁４及び右側壁５から形成されている。これらの４つの壁２、３、４、５が相互に組み合わされたときに、これらにより内部反応キャビティ１０が画定される。
【００２５】
チューブ７は、円形の断面を有し、石英（即ち、不活性で耐熱性の（refractory）物質）で形成される。シェル６は本質的にチューブ状に形成された本体を有し、円形の断面を有し、チューブ７内に挿入されている。シェル６は繊維状又は多孔性グラファイト（即ち、熱的に絶縁性で耐熱性の物質）で形成される。反応チャンバは、形状が本質的に円柱状であり、その壁が相互に組み合わされた状態に保たれるようにシェル６内に挿入される。下部壁３の外形は、半月状の断面を有している。上部壁２の外形は、切断された半月状の断面を有している。これらの壁はともに中空であり、その空洞（cavity）は中央に位置し、実質的に一定の厚みを有している（従って、壁３の空洞３１は半月状の形状を有し、壁２の空洞２１は切断された半月状の形状を有している）。壁２の空洞２１は、壁３の空洞３１よりも小さい。上部壁２が切断されているために、上部壁２とシェル６の間には空間８が規定される。壁４及び５は実質的に同一であり、実質的に矩形の断面を有している（シェル６に整合するわずかな膨らみが一側に設けられている）。側壁４、５は下部壁３上に載置され、上部壁２を支持している。例えば、壁同士の相互の正確で正しい位置合わせを確実にするための小さな（不図示の）突起及び／又は凹陥を有し得る。キャビティ１０は、矩形の断面を有し、いくぶん背が低く幅が広い。反応チャンバの壁２及び３は、（電気的に導通性であり、熱的に伝達性であり、耐熱性の物質とするために）グラファイトで形成されている。（典型的にはＳｉＣ又はＴａＣよりなる）保護被覆層がこれらの壁、特にキャビティ１０に対向する側面に施され得る。反応チャンバの壁４、５は、好ましくは、（耐熱性であり、熱的に伝達性であり、電気的に絶縁性の物質であるように）シリコンカーバイドで形成され得る。シリコンカーバイドの代替としては、代わりに窒化ホウ素を使用し得る。上記壁は、壁２、３を相互に電気的に絶縁性に保つように、例えば、シリコンカーバイドの厚膜で被覆されたグラファイトで形成し得る。
【００２６】
図１と類似の組立体が本出願人によるＷＯ２００４／０５３１８７及びＷＯ２００４／０５３１８８に詳細に記述されており、参照されたい。
【００２７】
図２の反応チャンバは、上部壁２の外形が切断された半月状の断面を有するが、中空ではない点において図１の反応チャンバと相違している。
【００２８】
図３の反応チャンバは、上部壁２が実質的に平坦なプレート状に形成されており、そのために、上部壁２とシェル６の間に広い空間８が規定されている点において図１の反応チャンバと相違している。
【００２９】
図４の反応チャンバは、上部壁２が凸面のプレート状に形成されており、シェル６に実質的に近接しており、そのために、キャビティ１０がもはや（図１の例におけるような）矩形状の断面を有さず、底部において平坦な断面を、頂部において円形の断面を有する点において図１の反応チャンバと相違している。
【００３０】
図１、２、３の例では、空間８は空のままとされており、代替的には、これの全部又は一部を断熱性の物質（例えば、繊維状又は多孔性のグラファイト）で充填することも可能であるが、シェル６の形状を適切に形成することによっても等価な効果が達成され得る。
【００３１】
図１、２、３の例では、（内部反応チャンバ１０を画定するように組み合わされた壁２、３、４、５の組立体を有する）反応チャンバは、実質的に円筒形ではあるが、壁２が頂部において平坦であるために完全な円筒形ではなく、実際には、円筒軸に平行な一側、特に、円筒軸に平行な平面に沿って切断された円筒形である。図４の例では、反応チャンバは完全な円筒形状である。
【００３２】
図面に示された上記の全ての組立体について、典型的にはチューブ７の周囲に巻回された１以上のインダクターが設けられ、誘導によって反応チャンバ１及びその壁、特に上部壁２及び下部壁３を加熱するように適合されている。
【００３３】
シェル６に関する限り（全ての図示された例に示されるように）、チューブ状の本体を有することに加えて、シェル６は、２つの蓋、とりわけ、前部蓋６１及び後部蓋６２を有し、特にこれらはともに円形の形状を有している。上記蓋は、図３の組立体の長手方向断面図である図５に示されている。図５に示される蓋６１、６２は単純化されて孔を有していないが、これらの孔は、一般には少なくとも反応キャビティ１０への（左からの）反応ガスの導入及び反応キャビティ１０からの（右からの）排気ガスの導出のために存在する。
【００３４】
図５は、基板支持部９の頂部表面が下部壁３の頂部表面と実質的に面一となるように下部壁３の凹陥部に挿入された（回転可能な）基板支持部９を示している。支持部９は、円盤（disk）状の形状を有し、基板を収容するように適合された（不図示の）ポケットを有している。支持部９は、（典型的にはＳｉＣ又はＴａＣの層により覆われた）グラファイトで形成され、従って、基板サセプターとしても使用することができる。
【００３５】
完全のために、図３、５の反応チャンバに関連して幾つかの寸法が以下に述べられるが、これらは図１、２、４の反応チャンバにも実質的に適用される。
【００３６】
反応チャンバ１は３００ｍｍの長さに亘って長手方向軸に沿って均等に延在し、その断面の外形形状は２７０ｍｍの直径を有する円の一部分（即ち、切断された円）である。代替的には上記断面は、（切断されても良い）多角形形状又は（切断されても良い）楕円形状である。キャビティ１０の断面の内部形状は実質的に２１０ｍｍ幅で２５ｍｍ高さの矩形である。支持部９は１９０ｍｍの直径及び５ｍｍの厚みを有する薄い円盤状に形成される。側壁４、５は５（又は１０又は１５）ｍｍの厚みを有し、上部壁２は１５ｍｍの厚みであり、下部壁３は１５ｍｍの厚みである（特に、この厚みは、キャビティ１０に隣接する中空の半月の領域に関するものである）。
【００３７】
勿論、上記の寸法は単なる例示的なものである。しかし、これらは、本発明による考慮がなされた反応チャンバの寸法についての概念を与えるのに有益であり、直接の採寸性（scalability）はいずれにしても適用されないが、実際問題としては各寸法は、約５０％小さいことが可能であり、約１００％大きいことが可能である。
【００３８】
上記したように、本発明は、反応チャンバ壁、従って、反応キャビティの温度を相違させる着想に基づいている。
【００３９】
一般に、本発明に従う方法は、上記反応チャンバを画定する壁を有するエピタキシャル反応炉の（ホットウォール型の）反応チャンバに関し、少なくとも第１のチャンバ壁、或いは、第１のチャンバ壁のみが第２のチャンバ壁よりも低度に加熱される。図示の例では、より低温の壁は上部壁２であり、より高温の壁は下部壁３である。側壁４、５の効果は特別には重要ではない。
【００４０】
特に、本発明に従えば、少なくとも第１のチャンバ壁、或いは、第１のチャンバ壁のみが他の任意のチャンバ壁よりも低度に加熱される。
【００４１】
上記した原則に従えば、上記より低温の壁には物質の成長はより少なくなり、従って、その壁は粉末のはがれによりさらされなくなる。勿論、より低温の壁は適切に選択されるべきである。
【００４２】
多くの反応炉において、基板は反応炉の実質的に水平な下部壁によって（直接的又は間接的に）支持され、反応炉の上部壁の直下部に配置される。従って、上部壁からはがれた任意の粉末は、その下の基板のいずれかの上に落下し、従って、成長層に損害を生じさせる可能性が高い。このことは、チャンバ内での成長ガス流が（図示の実施例におけるように）上部及び下部壁に実質的に平行である場合であっても妥当する。この場合、基板を極めて高温にできるように、より高温の壁がより低い位置の壁であり、物質堆積による成長が制限されるように、より低温の壁がより高い位置の壁であることが好ましい。
【００４３】
例えば、図５を参照すると、サセプター９の上流及び下流の下部表面部（３）は、それぞれ（低減された成長を生じさせる）ガス導入部及びガス導出部の近くに位置するために、サセプター９よりも低い温度を有し、更に、サセプター９の下流位置（即ち、右側）からはがれた任意の粒子はガス導出口に直接導かれ、従って、何ら損害を生じさせ得ず、最後に、サセプター９の上流位置（即ち、左側）からはがれた任意の粒子は、反応ガス流に運ばれて、サセプター９内に収容された、又は、サセプター９上の基板には落下しない傾向がある。 
【００４４】
シリコンカーバイド用の、即ち、高温で動作するエピタキシャル反応炉においては、最良の加熱方法は誘導加熱である。全ての図示の例は、そのような加熱方法のために考慮されている。
【００４５】
本発明に従う第１の可能性には、チャンバ壁に単一の加熱手段を設け、少なくとも第１及び第２の構成を有する壁を設けることが含まれ、第１の構成が第２の構成よりも低度に加熱される点において第１及び第２の構成は相違する。これは、図示の例において採用された解決策であり、実際、図１の実施例では、当該構成の相違は、壁（２、３）のサイズ（及び形状）と壁（２、３）のキャビティ（２１、３１）のサイズの双方に関連し、図２の実施例では、当該構成の相違は、壁（２、３）のサイズ（及び形状）とキャビティの存在／不存在の双方に関連し、図３、４の実施例では、当該構成の相違は、壁部分の形状に関連する。
【００４６】
本発明に従う第２の可能性には、第１の加熱手段及び第２の加熱手段を設け、当該第１の加熱手段は少なくとも第１の壁、或いは、第１の壁のみの加熱に使用され、当該第２の加熱手段は第２の壁、或いは、全ての他のチャンバ壁の加熱に使用されることが含まれる。
【００４７】
しかしながら、第２の可能性は、少なくとも第１及び第２の構成を有し、特に第１の構成が第２の構成よりも低度に加熱されるように第１及び第２の構成が相違する壁の使用を排除はしない。
【００４８】
図１の解決策或いは類似の解決策、即ち、貫通穴を有する２つの壁を含むものは、他の物理現象によって、相違する加熱を得るためにも好ましく使用し得る。冷却ガス、好ましくは、水素又はヘリウムを貫通穴の双方に流し、２つのガス流の一方又は双方を制御することにより両方の壁の温度を制御することができる。勿論、この解決策は、貫通穴を有するより多数の壁にも適用し得る。
【００４９】
一般に、異なる構成を使用することに追加して、或いは、それと代替的に、相違する加熱はチャンバ壁に異なる材料を使用することでも得ることができる。
【００５０】
上記説明に照らせば、反応チャンバ壁に最も適切な温度を選択することが重要である。
【００５１】
エピタキシャル成長過程において、一般に、温度は最初に最大値まで上昇させられ、その後、その最大値は堆積時間に亘って維持され、その後、例えば、１００℃〜２００℃に低下させられることは、言及の価値がある。
【００５２】
本発明によれば、第１の壁は第１の最高温度まで加熱され、第２の壁は第２の最高温度まで加熱され、即ち、この２つの壁の最高温度は相違する。
【００５３】
第１の壁（典型的には基板が直接的又は関節的にその上に載置される下部壁）に関しては、最高温度は、シリコンカーバイドの薄層の成長に理想的な温度である１５００℃と１６５０℃の間に含まれる。
【００５４】
第２の壁（典型的には基板の上側の壁）に関しては、最高温度は、第１の壁のそれよりも１５０℃〜３００℃低い。
【００５５】
勿論、チャンバの形状及びサイズ、並びに、使用されるプロセスに応じて最適の条件を特定するために試験が行われるべきである。
【００５６】
一般に、本発明に従う反応チャンバは、エピタキシャル反応炉に使用され、（相互に組み合わされたときに）内部キャビティを画定する壁、特に、下部壁、上部壁及び少なくとも２つの側壁を有し、下部壁と上部壁は異なる構成を有し、及び／又は、異なる材料で形成される。これにより、当該２つの壁を異なるように加熱し、よって、異なる温度に到達させることができる。
【００５７】
下部壁及び／又は上部壁は、チャンバ動作状態にあるときには実質的に水平である。
【００５８】
好ましくは、側壁は、チャンバが動作状態にあるときには実質的に鉛直である。
【００５９】
外部においては、チャンバ壁を、特に１又は複数の要素の形態の熱的に絶縁性の物質によって全体に又は部分的に取り囲むべきである。このような用途に使用される典型的な物質は多孔性のグラファイト又は繊維状のグラファイトである。
【００６０】
本発明に従う反応チャンバの極めて好適な形状は、チャンバが動作状態にあるときに円筒の軸が実質的に水平となる実質的に円筒状の形状である。図示の例では全てそのようになっている。しかし、（切断されても良い）楕円断面の円筒形又は角柱（prism）も同様に考慮に入れることができる。
【００６１】
この場合、内部キャビティは円筒軸に沿って好ましく位置することができ、実質的に（好ましくは低くて広い）矩形の断面を有することができ、円筒軸に沿って実質的に均等であることができる。図１、２、３の例ではそのようになっている。
【００６２】
下部壁の特に好適な形状は、図面に示された全ての例においてそうであるように、中空の半月に実質的に近似した形状である。この形状に関する幾つかの言及が特許出願ＷＯ２００４／０５３１８７及びＷＯ２００４／０５３１８８においてなされており、これへの参照がなされるべきである。
【００６３】
上部壁に関する限り、平坦又は凸状の板、及び、全体又は一部が切断された中実又は中空の半月に近似した形状によって好ましい結果を達成し得る。
【００６４】
（特に図１の実施例のように）中空の相違した加熱／温度壁は、特別の注目に値する。この場合、下部壁が第１のキャビティを有し、上部壁が第２のキャビティを有し、第１、第２のキャビティが異なる寸法、特に、異なる断面形状を有する態様で壁を設けることができる。
【００６５】
上記したように、壁に関連する構成及び材料選択の目的は、壁自体の、特に誘導による、異なる加熱を生じさせることであり、特にその狙いは、典型的には誘導により、下部壁を上部壁よりも高温に加熱することにある。
【００６６】
シリコンカーバイドの層を成長させるためのエピタキシャル反応炉、特にホットウォールエピタキシャル反応炉の好ましい解決策は、チャンバ壁を製造するのにグラファイトを使用し、チャンバ壁、特に下部壁及び／又は上部壁に（少なくとも反応キャビティに対向する面上に）ＳｉＣ（シリコンカーバイド）又はＴａＣ（タンタルカーバイド）又はＮｂＣ（ニオブカーバイド）又はその混合物（alloy）よりなる被覆層を設けることである。
【００６７】
上に規定した本発明に従う加熱法及び上に規定した本発明に従う反応チャンバの双方は、エピタキシャル反応炉、特に、誘導加熱タイプのエピタキシャル反応炉において、単独で、或いは、組み合わせて使用されるようにとりわけ適合されている。
【００６８】
誘導加熱が使用される場合、１又はいくつかのインダクターが電磁波を介してチャンバ壁にエネルギーを伝達する。チャンバ壁（特に電気伝導物質で形成されたチャンバ壁）におけるこのような電磁波は、電磁誘導により電流を発生させ、チャンバ壁内においてこの電流はジュール効果により熱を発生させる。この熱は、（図示の例ではシェル６及びチューブ７を介して）外部環境に発散され、部分的にはチャンバの内部反応キャビティ（図示の例ではキャビティ１０）に運ばれる。安定条件下では、チャンバの温度は一定に維持され、１又はいくつかのインダクターにより運ばれたエネルギーは、熱として完全に反応チャンバの外側の環境に発散される。
【００６９】
インダクターから反応チャンバ壁に運ばれるエネルギーは、インダクターを通して流れる電流の強さ及び周波数、壁の電気抵抗及び磁界透過性、インダクターの形状及びサイズ、壁の形状及びサイズ、壁の外側断面境界（outer sectional perimeter）の長さを含む種々の因子に依存する。
【００７０】
これらの考察に照らせば、反応チャンバ壁の温度は、本発明の目的のために、下記の３つの方法で相違させることができる。
Ａ）上部壁の外側断面境界の長さが下部壁の外側断面境界の長さよりも短い、又は、
Ｂ）上部壁の外側断面境界の面積が下部壁の外側断面境界の面積よりも小さい、又は、
Ｃ）Ａ及びＢの双方。
【００７１】
本発明に従う反応チャンバを設計するに際しては、壁内に誘導される電流は壁の外側断面境界に向かって流れる傾向がある点を考慮することが必要である。グラファイトの場合、殆どの電流が８−１０ｍｍの境界層に局在する（１５ｍｍの設計値は、全ての電流が勘定に入っていることを確実にする）。それ故に、薄い壁（例えば１０ｍｍよりも薄い）の使用はインダクターと壁の間でのエネルギー運搬にとって有害となり得る。
【００７２】
上記加熱方法及び反応チャンバの利点は、シリコンカーバイドエピタキシャル成長過程に使用される反応炉に特に重要である。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】本発明に従う第１の実施形態に係る反応チャンバの概略断面図。
【図２】本発明に従う第２の実施形態に係る反応チャンバの概略断面図。
【図３】本発明に従う第３の実施形態に係る反応チャンバの概略断面図。
【図４】本発明に従う第４の実施形態に係る反応チャンバの概略断面図。
【図５】図３の反応チャンバの概略縦方向図。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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