(57)【要約】本発明は、特に結晶基板の上に、特に結晶層を堆積するための装置であって、前記装置は、反応器ハウジングの中に配置され、少なくとも１の基板（８）を載せるための基板ホルダー（２）を有する反応チャンバー（１）を有する。ガス入口部材（３）は、基板ホルダー（２）の反対側に配置され、前記基板ホルダー（２）に面するガス出口表面（４）を有し、実質的に均一に分配された多数の、反応チャンバー（１）に導入される反応ガスのための出口開口（５）を備える。表面温度の測定を改良するためには、本発明の装置は、出口開口（５）の後方で、出口開口（５）と一直線上にそれぞれ多数のセンサー（１０）が配置されていることを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
特に結晶基板の上に、特に結晶層を堆積するための装置であって、
反応器ハウジングの中に配置され、１又は複数の基板（８）を載せるための基板ホルダー（２）を有する反応チャンバー（１）を有し、
前記基板ホルダー（２）の反対側に、ガス入口部材（３）があり、
ガス入口部材（３）の前面プレートは、前記基板ホルダー（２）に面し、ガス出口表面（４）を形成し、実質的に均一に分配された多数の、反応チャンバー（１）に導入される反応ガスのための出口開口（５）を有し、
前記前面プレートの後方で、出口開口（５）とそれぞれ一直線上に多数のセンサー（１０）が配置されていることを特徴とする装置。
【請求項２】
前記センサー（１０）がフォトダイオードであることを特徴とする請求項１記載の装置。
【請求項３】
前記センサー（１０）が、前記出口開口（５）を有する前記前面プレートから間隔を空けて後方にあるガス入口部材の後方の壁（９）と関連付けられていることを特徴とする請求項１〜２のいずれかに記載された装置。
【請求項４】
前記センサー（１０）が、窓ガラス（１５）によって閉じられており、後方の壁（９）中の窓状開口（１４）の後方に配置されることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載された装置。
【請求項５】
前記センサー（１０）が、プリント基板（１３）上に列状に配置されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載された装置。
【請求項６】
前記センサー（１０）が、放射状に延びた２又は２以上の列において、互いに相殺するように配置されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載された装置。
【請求項７】
前記反応チャンバー（１）と前記ガス入口部材（３）が円形の対称な形状をしており、基板ホルダー（２）がガス入口部材（３）に対して回転可能であり、センサーの列（１０）がガス入口部材（３）の半径を超えて延びることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載された装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、反応器ハウジングの中に配置され、１又は複数の基板を載せるための基板ホルダーを有する反応チャンバーを有し、基板ホルダーの反対側に、ガス入口部材があり、ガス入口部材のガス出口表面が、基板ホルダーに面し、実質的に均一に分配された多数の、反応チャンバーに導入される反応ガスのための出口開口を有することを特徴とする特に結晶基板の上に、特に結晶層を堆積させるための装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
このタイプの装置はすでにＥＰ０６８７７４９Ｂ１によって知られている。前記文献には、回転式の左右対称な反応チャンバーであって、その床は基板ホルダーを形成するものを有するＭＯＣＶＤ装置について記載されている。床と反対側の反応チャンバーの天井は、多数の細く密接した出口開口を有し、出口開口は交互に２つの異なる後方のチャンバーに接続している。互いに異なるガスはこれらのチャンバーに導入され、出口開口を通過して反応チャンバーに流れ入る。
【０００３】
シャワーヘッドに類似したガス入口部材を有するMOCVD装置は、さらにＤＥ１０１３６８５８Ａ１及びＤＥ１０２１７８０６Ａ１によって知られている。
【０００４】
ＵＳ６５００２６６Ｂ１は、温度目盛のために分離カバーを備える装置について記載している。
【０００５】
前述の装置において、特にＩＩＩ−Ｖ族の材料の結晶層を基板ホルダーの上に配置された基板の上に堆積させることは可能である。後方から加熱されている基板ホルダーの温度プロフィルを測定するために、高温での測定について知られている、例えばフォトダイオードによるものである。この目的のため、これらのフォトダイオードは、ガス入口部材内の床の上に垂直に配置することが可能である。これらのセンサーは反応過程すなわち層の堆積のために再び取り外される。
【０００６】
成長過程において基板ホルダー又は基板の表面温度を測定することが知られている。
【特許文献１】ＥＰ０６８７７４９Ｂ１
【特許文献２】ＤＥ１０１３６８５８Ａ１
【特許文献３】ＤＥ１０２１７８０６Ａ１
【特許文献４】ＵＳ６５００２６６Ｂ１
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、基板ホルダーの表面温度を良好に測定する視点から、一般的な装置を開発することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の課題を解決するための手段は、特許請求の範囲に述べられている。
【０００９】
請求項１は、ます第一に、ガス入口部材の出口開口が光学経路として用いられることについて記載されている。この目的のため、出口開口の後方にはセンサーがあり、ゼンサーは出口開口の軸に一直線に配置され、出口開口の下で直接、基板ホルダー又は基板ホルダーの上に載っている基板の表面温度を測定することができる。本発明を発展させると、センサーがフォトダイオードのものを提供する。センサーは、出口開口を有する前方プレートの後方に距離を置いて位置するガス入口部材の後方の壁と関連付けられることができる。ガス入口部材は、ＥＰ０６８７７４９Ｂ１に記載されているように、多くのチャンバーを有することができる。
【００１０】
そのような形態において、フォトダイオードは好ましくは出口開口に隣接した最長の経路の後方に配置される。センサーは窓ガラスによって閉じられる、後方の壁中の窓状の開口の後方に配置されていてもよい。この窓状の開口は、円形であってもよい。窓ガラスは、クォーツガラスからなっていてもよく、窓状の開口に置かれる。そうして反応チャンバー内にガスが密閉される。窓ガラスの後方にプリント基板を有していてもよく、その上にセンサーが列になって配される。センサーは、好ましくは２又は２以上の列に配置され、ガスの入口部材の中心から端に向かって放射状に延びる。個々の列のセンサーは互いに相殺するように配置されることもできる。基板ホルダーは反応の間、有利にガス入口部材に対して回転する。反応チャンバー及びガス入口部材は円状の対称な形状をしている。この場合センサーの列は、ガス入口部材の半径を超えて延びる。本発明における形態は、ガス入口ヘッドにおけるさらなる特に大きな孔を避けることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
図１に示された例示的態様は、広く反応チャンバー１を図で表しており、その床２は基板ホルダーを形成する。床２は水平面に延び、軸１２の回りを回転させることができる。
【００１２】
ガス入口部材３は、反応チャンバー１の天井を形成する。ガス出口表面４は、ガス入口部材によって形成され、基板８が載っている基板ホルダー２の表面へ平行に延びる。ガス出口表面４は、グリッド状に配された多数の出口開口５を有する。出口開口５は、ガス入口部材の前方プレートに形成される。出口開口５は、細く、密に隣接した孔であり、後方の壁９によって範囲を定められたチャンバー７ヘ後方で通じている。図において、出口開口５は、誇張して離して描かれている。
【００１３】
反応ガスは中心の取り入れ口６からチャンバー７に流れ入り、実質的に均一に分配された状態で、出口開口５を通過して、反応チャンバー１へと流れ込む。
【００１４】
出口開口５は垂直方向に延びる平行な光学経路１１を形成する。
【００１５】
出口開口５の軸の一直線上に、後方の壁９と結びついたフォトダイオード１０がある。フォトダイオード１０は列になって配置され、基板ホルダーの表面温度を放射状に間隔を開けた多くの位置で測定することができる。基板ホルダー２又は基板ホルダー２の上に載せられた基板８により放出された熱放射は、光学経路１１に沿って出口開口５を通過してチャンバー７へとフォトダイオード１０に向かって進み、フォトダイオード１０によって測定される。
【００１６】
図２及び図３で示された例示的態様においては、フォトダイオード１０は、同様にガス入口部材３の後方の壁９にある。この例示的態様において、後方の壁９は円状の開口１４を有する。この窓状開口１４は、例えばクォーツガラスといった熱放射透過性の窓ガラス１５によって閉じられる。密閉の役割を果たすのは、密閉リング１６、１７であり、それらの上に窓ガラス１５の端が載っている。窓ガラス１５の後方には、プリント基板１３がある。このプリント基板１３の上には、２列のフォトダイオード１０がある。前記列は、中心又は取り入れ口６の方向に放射状に延びる。プリント基板１３上の２列のフォトダイオード１０は、互いに相殺するように配置されている。プリント基板１３上のフォトダイオードの間隔は、出口開口５の間隔にそれぞれ対応している。プリント基板は、位置を、後方から窓状開口１４を閉じるハウジング１８中に調節されることができる。そうして、個々のフォトダイオードは、関連する開口５と一直線上になる。
【００１７】
ハウジング１８は、後方の壁９にねじ留めされていてもよい。
【００１８】
フォトダイオード１０によって受け取られたシグナルは、データ収集装置又は基板ホルダーを加熱するための制御装置によって、既知の方法で通過することができる。これは並列に行なわれてもよく又はマルチプレクサを通して連続的に行なわれてもよい。
【００１９】
列に配置された多数のフォトダイオードは、シャワーヘッドの下で回転する表面の温度を放射状の全体で測定することを可能とする。この場合、基板ホルダー２の表面温度ばかりでなく、基板８の表面温度も測定することができる。前記センサー１０はアクティブセンサーであってもよい。それらは、例えば特定の波長の光を放射したものであってもよく、基板の表面で反射される。こうして、その瞬間の堆積された層のさらなる特性を測定することができる。
【００２０】
温度又はその他の特性が、層の成長の間測定することができるのは、本発明装置の特に優れた点である。どのような場合にも存在する出口開口５が光学経路として用いられる。出口開口５が反応ガスによって常にパージされ、ガス入口部材３が、反応ガスの分解温度以下に冷却することが可能であるので、センサー１０の表面に被覆が形成されるのを効果的に防ぐことができる。窓ガラス１５の被覆の形成もまた、常にパージを行なうことによって妨げることができ、そのため、装置はほとんど点検修理を必要としない。
【００２１】
シャワーヘッド中に存在し、出口開口５と関連している経路は、約０．７ｍｍの直径を有する。
【００２２】
開示した特長は、全て本発明に関連する。優先権書類（優先権の基礎出願のコピー）に開示された内容もまた全て、これらの書類の特徴を本出願の特許請求の範囲に盛り込む目的で含め、本出願の開示に盛り込まれる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
本発明の例示的な態様は、以下に図を用いて説明される。
【図１】図１は、反応チャンバーおよび関連するガス入口部材の第一の例示的態様の断面図を示したものである。
【図２】図２は、ガス入口部材の第二の例示的態様の平面図を示したものである。
【図３】図３は、図２の線III−IIIに沿った断面図を示す。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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