(57)【要約】本発明はＣＶＤリアクタの設定方法又は稼動方法に関し、その方法を実行するためのＣＶＤリアクタに関する。このリアクタ内で１又は複数の層を１又は複数の基板上に堆積することができる。サセプタ２は加熱装置３により加熱される。サセプタ２はプロセスチャンバ４を介してプロセスチャンバ天井１に熱を伝達し、プロセスチャン天井１を介しかつプロセスチャンバ天井１からスペース５を介して放熱体６に熱を伝達する。プロセスチャンバ天井１の温度は、プロセスチャンバ４の中心Ｚの周りの少なくとも２つの方位角位置で計測される。計測点又は計測ゾーン８、８’、８”、８’”は、プロセスチャンバ４の中心Ｚから同じ半径Ｒを有する。平均値又は差分値を得るために少なくとも２つの温度計測値が用いられる。
2021536530.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＣＶＤリアクタを設定し又は稼動させるための方法であって、その方法を用いて１又は複数の層を１又は複数の基板上に堆積することができ、サセプタ（２）が加熱装置（３）により加熱され、熱が前記サセプタ（２）からプロセスチャンバ（４）を介してプロセスチャンバ天井（１）に伝達され、前記プロセスチャンバ天井（１）を通って前記プロセスチャンバ天井（１）から間隙空間（５）を介して放熱体（６）に伝達される、前記方法において、
前記プロセスチャンバ天井（１）の温度が、前記プロセスチャンバ（４）の中心（Ｚ）に対して少なくとも２つの異なる方位角位置にて、かつ、前記プロセスチャンバ（４）の前記中心（Ｚ）から同じ半径方向距離（Ｒ）にてそれぞれ計測されることを特徴とする方法。
【請求項２】
前記プロセスチャンバ天井（１）の表面の第１の温度が計測される前記プロセスチャンバ天井（１）の表面上の第１の計測点と、前記プロセスチャンバ天井（１）の表面の第２の温度が計測される前記プロセスチャンバ天井（１）の表面上の第２の計測点とがあり、前記第１及び第２の計測点が前記プロセスチャンバ（１）のエッジ（７）に隣接し、かつ／又は、前記エッジ（７）から離間していることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記計測点が、前記放熱体（６）に対向する主面（１’）上のゾーン（８、８’、８”、８”’）に割り当てられていることを特徴とする前出請求項の１つに記載の方法。
【請求項４】
前記ゾーン（８、８’、８”、８”’）が、前記中心（Ｚ）から、基板（１３）の半径方向距離の領域内に配置されていることを特徴とする請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記プロセスチャンバ天井（１）の表面上の温度が、パイロメーター（９、９’）によりそれぞれ計測されることを特徴とする前出請求項の１つに記載の方法。
【請求項６】
２つ又は２つより多い計測点が設けられ、かつ、それらの方位角位置が前記中心（Ｚ）の周りに均一に分布していることを特徴とする前出請求項の１つに記載の方法。
【請求項７】
平均値及び／又は少なくとも１つの差分値が、計測された前記温度から生成されることを特徴とする前出請求項の１つに記載の方法。
【請求項８】
前記平均値が、前記間隙空間（５）内で異なる熱伝導特性を有する少なくとも２つのガスからなるパージガスの組成の選択のために用いられ、その場合に１又は複数のパージガス供給ライン（１９、１９’、１９”、１９”’）が設けられること、及び／又は、
複数のパージガス供給ライン（１９、１９’、１９”、１９”’）が前記中心（Ｚ）に対して異なる角度位置に配置され、好ましくは周方向に均一に分布して配置され、かつ互いに異なる前記２つのガスの混合物が、前記パージガス供給ライン（１９、１９’、１９”、１９”’）を通して供給され、その場合に混合比が、計測された前記温度を用いて調整されることを特徴とする請求項７に記載の方法。
【請求項９】
予め規定された閾値を超える差分値が、前記プロセスチャンバ天井（１）からの前記放熱体（６）の距離により規定される前記間隙空間（５）の間隙高さ（ｈ１、ｈ２）の局所的補正のために用いられ、又は、前記プロセスチャンバ天井（１）の交換の理由として用いられることを特徴とする請求項４又は５に記載の方法。
【請求項１０】
前記放熱体（６）に対向する前記プロセスチャンバ天井（１）の主面（１’）及び前記プロセスチャンバ（１）に対向する前記放熱体（６）の表面（６’）が、実質的に平面であり、かつ、前記中心（Ｚ）の周りに１８０°の角度（α）で角度的に離れて配置された２つの温度計測装置（９、９’）のみが用いられることを特徴とする前出請求項の１つに記載の方法。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれかに記載の方法を実行するための装置であって、加熱装置（３）により加熱され得るサセプタ（２）と、前記サセプタ（２）と前記サセプタ（２）に平行に延在するプロセスチャンバ天井（１）とを境界とするプロセスチャンバ（４）と、パージガスによりパージされ得る間隙空間（５）により空間的に分離された放熱体（６）とを有し、前記放熱体（６）が、前記加熱装置（３）により発生した熱であって前記サセプタ（２）、前記プロセスチャンバ天井（１）、及び前記間隙空間（５）を介して前記放熱体（６）に伝達された熱を放熱するために温度制御手段（１８）を有する、前記装置において、
少なくとも２つの温度計測装置（９、９’）、特にパイロメーターを有し、それらが計測点にて前記プロセスチャンバ天井（１）の温度をそれぞれ計測し、前記計測点は前記プロセスチャンバ（４）の中心（Ｚ）の周りに異なる方位角位置で、前記中心（Ｚ）から同じ半径方向距離（Ｒ）に配置されていることを特徴とする装置。
【請求項１２】
複数のパージガス供給ライン（１９、１９’、１９”、１９”’）が設けられること、及び／又は、複数のパージガス供給ライン（１９、１９’、１９”、１９”’）が前記中心（Ｚ）の周りに均一な角度分布で配置されており、計測された前記温度に依存するパージガス混合物が、前記パージガス供給ライン（１９、１９’、１９”、１９”’）の各々を通して前記間隙空間（５）内に供給されることを特徴とする請求項１１に記載の装置。
【請求項１３】
前記放熱体（６）に対向する前記プロセスチャンバ天井（１）の主面（１’）及び前記プロセスチャンバ（１）に対向する前記放熱体（６）の表面（６’）が、実質的に平面であり、かつ、前記中心（Ｚ）の周りに１８０°の角度（α）で角度的に離れて配置された２つの温度計測装置（９、９’）のみが用いられることを特徴とする請求項１１又は１２に記載の装置。
【請求項１４】
前出請求項を特徴付ける特徴の１又は複数を特徴とする装置又は方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＣＶＤリアクタを設定する方法又は稼動する方法に関し、その方法を用いて１又は複数の層を１又は複数の基板上に堆積することができ、サセプタが加熱装置により加熱され、熱がサセプタからプロセスチャンバを介してプロセスチャンバ天井へ伝達され、プロセスチャンバ天井を通ってプロセスチャンバ天井から間隙空間を介して放熱体へと伝達される。
【０００２】
本発明はまた、その方法を実行する装置に関する。
【背景技術】
【０００３】
特許文献１は、リアクタハウジングを具備するＭＯＣＶＤリアクタを開示している。その中にサセプタが配置され、加熱装置により下方から加熱することができる。基板が、プロセスチャンバに対向するサセプタの主面上に配置可能であり、プロセスガスをプロセスチャンバ内に導入することによってコーティングすることができる。プロセスチャンバは、上端がプロセスチャンバ天井により区切られている。プロセスチャンバ天井の上方には放熱体が配置され、サセプタからプロセスチャンバを介してプロセスチャンバ天井に伝達される熱の放散のための温度制御チャネルを具備する。プロセスチャンバ天井の温度プロフィールの調整のために熱伝導体が用いられ、それはプロセスチャンバ天井に対向する非平面的な表面を有する。これらの手段により、プロセスチャンバ内の半径方向の温度プロフィールが調整される。
【０００４】
下方から加熱されるサセプタを具備するＣＶＤリアクタと、冷却されるプロセスチャンバ天井もまた、特許文献２及び特許文献３から公知の技術である。
【０００５】
従来、プロセスチャンバ天井の温度は、それを均一化するための対策であるにも拘わらず、一点でのみ決定されていた。この点は任意に選択されるので、任意の温度がこの点で計測され、それは正確な平均温度から外れている。平均温度は、サセプタから放熱体までリアクタを通る実際のエネルギーフラックスを決定するために必要である。ここで、熱フラックスは、プロセスチャンバ天井と放熱体との間の間隙空間におけるパージガスの熱伝導率を変えることにより変化させることができる。パージガスが、熱伝導特性の大きく異なる少なくとも２つのガスの混合物からなることによって、２つのガスの混合に依存して、高い熱伝導性のパージガス、又はほんの僅かな熱伝導性のパージガスが、プロセスチャンバ天井と放熱体との間の間隙空間を通って流れるか、又はその中に存在する。
【０００６】
部品の公差や歪みの結果、間隙高さが局所的に変化する可能性があり、その場合「間隙高さ」は、プロセスチャンバ天井に対向する放熱体の下面と、放熱体に対向するプロセスチャンバ天井の上面との間の距離と理解されるべきである。間隙高さのこのような局所的な変化によって、プロセスチャンバ天井の下面上の温度が局所的に異なることとなる。
【０００７】
ここで、パージガス混合物が任意の温度信号を用いて調整された場合、間隙高さの局所的変化は、プロセスチャンバ天井の平均表面温度の設定値からのずれをもたらすことになる。プロセスチャンバ天井（メンテナンス）及び／又は放熱体（システム）が交換された場合、新たな公差又は歪みが生じ、その結果、間隙高さに別の局所的な変化が生じ、それによって平均表面温度の設定点からの別のずれを生じることになる。
【０００８】
プロセスチャンバ内で生じる化学反応は温度に大きく依存するので、このような温度差によってプロセスチャンバ内の反応速度が異なることになり、その結果、プロセスチャンバ内の異なる場所にて、又は２つのシステム間にて、基板上に１又は複数の層を堆積する際に異なる成長条件をもたらすことになる。これは、品質的に異なる層が別の層上に堆積され、又は、別々のシステムが異なる成長結果を得るという結果になり、望ましくない。先行技術はさらに、特許文献４、５、６、７、８を含む。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】独国特許出願公開第10 2010 000 554号明細書
【特許文献２】独国特許出願公開第10 2007 009 145号明細書
【特許文献３】独国特許出願公開第10 2014 106 871号明細書
【特許文献４】独国特許出願公開第102 47 921号明細書
【特許文献５】独国特許出願公開第10 2017 105 333号明細書
【特許文献６】米国特許出願公開第2015/0 218 701 号明細書
【特許文献７】米国特許出願公開第2016/0 282 886号明細書
【特許文献８】特開2017-190506号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、上述した先行技術の欠点を解消することを目的とし、特に、プロセスチャンバ天井温度をより意味のある形で決定するための手段、ひいてはＣＶＤリアクターのエネルギーバランスに関するより正確な情報を得るための手段を特定することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
その目的は、請求項で特定される本発明により達成され、従属項は独立項に記載された主題の有利な発展を表すのみでなく、目的の独立した解決手段でもある。
【００１２】
第１にまず、ＣＶＤリアクタを設定し又は稼動する方法が提示され、その方法で用いられる装置も提示される。ここで、設定する手順の間は、ＣＶＤリアクタが基板なしで又はテスト基板のみを用いて操作され、そして稼働中、ＣＶＤリアクタは基板を用いて操作される。ここで、熱エネルギーは、加熱装置により発生し、特に熱としてサセプタに供給される。
プロセスチャンバ天井の温度は、プロセスチャンバの中心に対して少なくとも２つの異なる方位角位置で、かつ、プロセスチャンバの中心から同じ半径方向距離で計測される。ここで、熱は、ＩＲヒーターから熱輻射として生じることもできる。しかしながら、熱はまた、加熱装置からサセプタに誘導的に運ばれることもでき、少なくとも一部の熱は、サセプタからプロセスチャンバ及びプロセスチャンバ天井を介して放熱体に運ばれ、そこで例えば冷却剤を用いて運び去られる。
間隙空間を通る熱フラックスは、適切なパージガス組成を用いて調整することができ、特に変更することができる。パージガスは、例えば、水素と窒素の混合物、又は、熱伝導率に関して大きく異なる２つの他のガスからなり、それによって、間隙空間内のパージガス混合物の組成を用いて間隙空間の熱抵抗を調整することができる。
ガス供給ラインが設けられ、それを通してパージガス混合物が間隙空間内に供給される。間隙空間は、放熱体とプロセスチャンバ天井との間のパージガスチャネルを形成する。間隙高さは、プロセスチャンバ天井の特徴的な横方向長さ、例えばプロセスチャンバ天井の直径よりも少なくとも１００分の１、好ましくは２００分の１ほど小さい。プロセスチャンバ天井と放熱体との間の距離は、０．５〜３ｍｍの範囲内である。
本発明によれば、装置が、プロセスチャンバの中心の周りで各々異なる方位角位置にかつプロセスチャンバの中心から同じ径方向距離にそれぞれ配置された少なくとも２つの計測装置を有し、それによって中心から同じ径方向距離であるが２つの異なる角度位置において少なくとも２つの温度が計測される。このように、第１の温度が第１の計測点で計測され、そして第２の温度が第２の計測点で計測される。その場合、それらの計測点は、プロセスチャンバの中心点に対して同じ径方向距離にあるが、その中心点に対して第１及び第２の角度位置で配置されている。
このために、プロセスチャンバ、及び特にプロセスチャンバ天井が、円形の外郭を有する。温度計測装置が、好ましくはプロセスチャンバに対してプロセスチャンバ天井の背面に配置されることによって、計測された温度は表面温度である。特に、これらは、放熱体に対向するプロセスチャンバ天井の主面のゾーンの表面温度の形態をとる。それらのゾーンは、エッジから離間しているか、エッジの近傍か、又はエッジに直接位置することができる。それらのゾーンが好ましくはエッジの近傍にあることによって、例えば円形のプロセスチャンバ天井の半径方向外側エッジまでのそれらの距離が、プロセスチャンバ天井の中心までのそれらの距離よりも短い。しかしながら、それらのゾーンはまた、サセプタ上に載置されている基板と同じ距離で中心から離れた領域に位置することもできる。
本発明のさらなる進展において、方位角位置が中心の周りで均一に分布されることが提供される。その場合、隣り合う温度計測ゾーンと温度計測ゾーンとの角度の隔たりは、常に同じである。本発明の好ましい構成においては、少なくとも２つの温度計測装置がパイロメーターである。パイロメーターは、リアクタハウジングの外側に配置することができる。同じく放熱体により形成可能であるリアクタハウジング天井は、その中をパイロメーターの光学ビーム経路が通過するチャネルを有し、それを用いてプロセスチャンバ天井の背面の表面温度が計測ゾーンにて計測される。平均値は、少なくとも２つの温度から形成することができる。差分値は、少なくとも２つの温度から形成することができる。好ましくは、平均値及び差分値の両方が形成される。平均値は、パージガスの組成を選択するために用いることができる。
パージガスは、貴ガスとすることもできる異なる熱伝導特性を有する少なくとも２つのガスからなる。例えば、Ｈ２／Ｎ２、又はＡｒ／Ｈｅ、又はＨ２／Ａｒを、ガス対として用いることになる。差分値は、間隙高さの局所的補正を行うために用いることができ、例えば、プロセスチャンバ天井を、高さ調整可能な方式でリアクタハウジングに接続することができる。
２つの計測された温度間で、予め規定された閾値を超える差分値が生じた場合、間隙高さを局所的に調整することができる。これにより、間隙空間内での熱伝達経路の長さが変わり、結果的に間隙空間を通る熱フラックスが変わる。しかしながら、予め規定された１又は複数の設定値を１又は複数の差分値が超えることは、プロセスチャンバ天井を交換する理由とすることもでき、又は、ＣＶＤリアクタのメンテナンス中に欠陥のあるプロセスチャンバ天井、すなわち、間隙が過度に変化したプロセスチャンバ天井を交換した新しいプロセスチャンバ天井を拒絶する理由とすることもできる。
プロセスチャンバ天井と放熱体の互いに対向する主面が平面である本発明の変形形態では、例えばパイロメーターである２つの温度計測装置のみを用いることができる。上記の２つの温度計測装置は、中心の周りに１８０°の角度で離れて配置されている。このような構成では、直径方向で対向する２つの点における互いに対向する２つの表面の傾きが、最小と最大の間隙高さを生じる。最小間隙高さの領域では、プロセスチャンバ天井の温度が最小である。最大間隙高さの領域では、プロセスチャンバ天井の温度が最大である。
プロセスチャンバの中心、同時にプロセスチャンバ天井の中心でもある中心の周りの円弧ライン上で、温度曲線は、正弦波のような特性を有する。したがって、直径方向で対向する２つの計測ゾーンが、どの角度位置に配置されているかは関係無い。これら２つのゾーンで計測された２つの温度の平均値は、プロセスチャンバ天井温度の平均値である。
本発明の変形例では、複数のパージガス供給ラインが設けられる。パージガス供給ラインは、中心の周りに均一な角度分布で配置することができる。したがって、間隙空間の周方向において隣り合うセグメントが形成され、それらは高熱伝導率のパージガスと低熱伝導率からなるパージガスの個々のパージガス混合物によりパージすることができる。パージガスの２つのガスの混合比は、計測温度に基づいて調整される。
【００１３】
以下、本発明の実施形態の例を、添付の図面を参照しながら説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は、ＣＶＤリアクタの概略的な断面を示す。
【図２】図２は、第１の例示的実施形態の図１のラインII−IIにおける断面を示し、プロセスチャンバ天井１の平面図であり、その下にサセプタ２が配置されており、２つの温度計測装置９、９’のみが設けられ、それらは２つの対向する温度計測ゾーン８、８’にてプロセスチャンバ天井温度を計測する。
【図３】図３は、第２の例示的実施形態の図２による図であり、４つの温度計測装置９が設けられ、それらは４つの温度計測ゾーン８、８’、８”、８”’にてプロセスチャンバ天井温度を計測し、それぞれが互いに９０°の角度αで離れている。
【図４】図４は、第３の例示的実施形態の図２による図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
図示のＣＶＤリアクタは、サセプタ２上に配置された基板１３上にIII−Ｖ主族の元素の層を堆積するよう意図されている。サセプタ２における加熱装置３とは反対側にはプロセスチャンバが配置され、プロセスチャンバの上端はプロセスチャンバ天井１を境界としている。プロセスチャンバ天井１の上方には、液体冷却剤が通過する冷却チャネル１８を具備する放熱体６が配置されている。プロセスチャンバ天井１の放熱体６に対向する主面１’と、放熱体６の下面６’との間には間隙空間５が配置されており、間隙空間５は、公差若しくは設計の結果として又は歪みの結果として異なる、２つの異なる点における間隙高さｈ１、ｈ２を有し得る。
【００１６】
ガス入口要素１５がプロセスチャンバ４に開口し、この要素は、プロセスチャンバ４のすなわちプロセスチャンバ天井１の中心Ｚに位置するガス入口１４により供給される。プロセスチャンバ天井１は、実質的に円形ディスク形状体であり、グラファイト、石英、又は適切な材料から作製されている。プロセスチャンバ天井１は、中心Ｚに位置する開口を有し、それをガス入口１４が通過している。
【００１７】
パージガス供給ライン１９が設けられ、それを通ってパージガスが、プロセスチャンバ天井１と放熱体６との間の間隙空間５内に供給され得る。パージガスは、異なる熱伝導特性を有する少なくとも２つのガスの混合物からなる。２つのガスは、窒素と水素の形態を取り得る。ガス混合物が、窒素優勢の組成であるか水素優勢の組成であるかに依存して間隙空間５が異なる熱伝導抵抗を有することによって、サセプタ２と放熱体６との間の温度差が数百℃と大きいので、プロセスチャンバ天井温度の平均値をパージガスの組成を用いて設定することができる。
【００１８】
複数の基板１３が、中心Ｚの周りに円形配列でサセプタ２上に配置されている。
【００１９】
通常約１ｍｍである間隙高さが、明確にするために図１では遙かに拡大して示されている。２つの間隙高さｈ１及びｈ２は、例示的実施形態では直径の反対側にあり、互いに異なることがあり得る。２つの間隙高さｈ１とｈ２が異なると、２つの場所でプロセスチャンバ天井温度の差を生じる。プロセスチャンバ天井温度はプロセスチャンバ４内の化学反応に影響するので、層品質が局所的に異なる可能性がある。
【００２０】
これらの不均一性を補償するために、原則として、図示しない公知の手段により、サセプタ２を中心Ｚの周りで回転駆動することも可能である。
【００２１】
計測チャネル１０が、複数の角度位置において放熱体６に配置されている。図２に示す例示的実施形態では、２つの計測チャネルが、直径方向の対向する位置に配置されている。図３に示す例示的実施形態では、全部で４つの計測チャネル１０が設けられ、それらは各々、９０°の角度αで分離されている。図示しない例示的実施形態では、他の構成、例えば６回対称をもつ計測チャネルを設けることもできる。本発明の他の例示的実施形態は、中心Ｚの周りに均一に分布していない計測チャネル１０を有する。
【００２２】
図２及び図３に示された例示的実施形態では、計測ゾーン８、８’、８”、８”’が基板１３の半径方向外側に配置されている。しかしながら、図示しない例示的実施形態では、計測ゾーン８を、２つの基板１３同士の間、又は基板の上方に配置することもできる。
【００２３】
温度計測装置９、９’、９”、９”’が各計測チャネル１０に割り当てられ、これらの装置は好ましくはパイロメーターの形態をとる。パイロメーター９、９’、９”、９”’のビーム経路１１は、計測チャネル１０を通っている。プロセスチャンバ４とは反対側のプロセスチャンバ天井１の主面の表面温度は、温度計測ゾーン８で計測される。全ての温度計測ゾーン８、８’、８”、８”’が、中心Ｚから同じ半径方向距離Ｒを有する。例えば、図１に示した構成において、パイロメーター９によりパイロメーター９’よりも低温が計測された場合、これは、間隙高さｈ１が間隙高さｈ２よりも小さいことを示している。位置調整が可能な取付部１２を用いて、プロセスチャンバ天井１の傾斜位置を補正することができる。
【００２４】
しかしながら、異なるプロセスチャンバ天井温度が許容されることも可能である。なぜなら、サセプタ２の回転によりそれらを補償できるからである。この場合、平均的なプロセスチャンバ温度は、図２に示した構成により極めて正確に決定できる。表面６’、１’は、互いに平行に延在しないが、それぞれ平面である。対称的であることから、平均温度を決定するためには上記の温度計測ゾーン８、８’、８”、８”’のうちの２つで十分である。その場合、プロセスチャンバ天井１が放熱体６に対して傾斜する傾斜の軸が、２つの温度計測ゾーン８、８’、８”、８”’同士の間を接続するラインに対して任意のｘ角度をなす位置を通ることができる。
【００２５】
２つのパイロメーター９、９’の読み取りから得られた平均温度を、２つのガスからなるパージガスの混合比を調整するために用いることができる。
【００２６】
図３に示す配置により、プロセスチャンバ天井の平面性からの逸脱を決定することができる。
【００２７】
図４に示す例示的実施形態では、ゾーン８、８’、８”、８”’が、中心Ｚから同じ半径方向距離Ｒにあり、基板１３もまたそこに配置されている。
【００２８】
図４は、パージガス供給ラインに関してさらなる改良を示している。４つのパージガス供給ライン１９、１９’、１９”、１９”’が設けられ、それらは中心Ｚの周りに均一な周方向分布で配置されている。パージガス供給ライン１９、１９’、１９”、１９”’は、中心Ｚから離れており、かつ間隙空間５の半径の真ん中にほぼ位置している。２つのベースガスからなるパージガスの個々の混合物は、各パージガス供給ライン１９、１９’、１９”、１９”’を通って供給することができ、その場合、２つのベースガスは、それらの熱伝導率において異なる。上記のガスを用いることができる。プロセスチャンバ天井１の温度をできるだけ一定値とするために、２つのベースガスの混合比がゾーン８、８’、８”、８”’で計測された温度に依存して調整される。
【００２９】
前述の説明は、本出願が対象とする発明を全体として説明するためのものであり、それぞれの場合において、少なくとも以下の特徴の組み合わせによって先行技術を独立して進展させるものであり、前記特徴の組合せのうち２つ、複数、又はすべてを組み合わせることもできる。
【００３０】
プロセスチャンバ天井１の温度を、少なくとも２つのセンサを用いて計測し、各々が、プロセスチャンバ４の中心Ｚに対して異なる方位角の位置にあり、かつプロセスチャンバ４の中心Ｚから同じ半径方向距離Ｒにあるセンサを用いて測定することを特徴とする方法。
【００３１】
温度が、放熱体６に対向する主面１’のゾーン８の表面温度であり、特にプロセスチャンバ天井１のエッジ７に隣接し、エッジ７から離間しており、特に基板１３の半径方向距離の領域に配置されており、それらは特にパイロメーター９によりそれぞれ計測されることを特徴とする方法。
【００３２】
方位角位置が、中心Ｚの周りに均一に分布していることを特徴とする方法。
【００３３】
平均値、及び／又は、少なくとも１つの差分値が、計測された温度から生成されることを特徴とする方法。
【００３４】
平均値が、間隙空間５内で異なる熱伝導特性を有する少なくとも２つのガスからなるパージガスの組成を選択するために用いられ、１又は複数のパージガス供給ライン１９、１９’、１９”、１９”’が設けられ、特に複数のパージガス供給ライン１９、１９’、１９”、１９”’が中心Ｚに対して異なる角度位置に、好ましくは周方向に均一に分布して配置され、かつ、互いに異なる２つのガスの混合物がパージガス供給ライン１９、１９’、１９”、１９”’を通して供給され、混合比が計測温度を用いて調整されることを特徴とする方法。パージガス供給ライン１９、１９’、１９”、１９”’が、ここで規則的な周方向の分布で配置されることによって、間隙空間５に亘っての熱伝導率を個別に複数のセグメントで調整できる。
【００３５】
予め規定された閾値を超える異なる値が、プロセスチャンバ天井１から放熱体６まで距離により規定される間隙空間５の間隙高さｈ１、ｈ２の局所的補正のために用いられ、又は、プロセスチャンバ天井１の交換のための理由として用いられることを特徴とする方法。
【００３６】
放熱体６に対向するプロセスチャンバ天井１の主面１’と、プロセスチャンバ天井１に対向する放熱体６とが、実質的に平面であり、かつ、中心Ｚの周りに１８０°の角度αで角度的に離れて配置されている２つの温度計測装置９、９’のみが用いられることを特徴とする方法。
【００３７】
プロセスチャンバ天井１の温度をそれぞれ計測するために、プロセスチャンバ４の中心Ｚの周りの異なる方位角位置に中心Ｚから同じ半径方向距離Ｒに配置された少なくとも２つの温度計測装置９、９’、特にパイロメーターを特徴とする装置。
【００３８】
中心Ｚの周りに好ましくは均一な角度分布で配置された複数のパージガス供給ライン１９、１９’、１９”、１９”’が設けられ、パージガス供給ライン１９、１９’、１９”、１９”’の各々を通してパージガス混合物が、計測された温度に依存して間隙空間５内に供給されることを特徴とする装置。
【００３９】
放熱体６に対向するプロセスチャンバ天井１の主面１’と、プロセスチャンバ天井１に対向する放熱体６の表面６’とが、実質的に平面であり、かつ、中心Ｚの周りに１８０°の角度αで角度的に離れて配置された２つの温度計測装置のみが用いられることを特徴とする装置。
【００４０】
開示された全ての特徴は、（それ自体のために、また互いに組み合わされて）本発明に不可欠である。ここでの出願の開示は、関連する／追加された優先権書類（先の出願の写し）の開示内容をその内容全体に含み、それはこれらの書類の特徴を本願の請求項に組み込む目的でもある。従属請求項は、特にこれらの請求項に基づいて分割出願を行うために、引用される請求項の特徴がなくても、先行技術の独立した発明性のあるさらなる発展を特徴とする。各請求項で特定された発明は、前述の説明で特定された、特に参照符号が付与された、及び／又は符号の説明で特定された、１つ以上の機能を追加で有することができる。本発明はまた、特に、それらがそれぞれの使用目的に明らかに不要であるか、または技術的に同じ効果を有する他の手段で置き換えることができる限り、前述の説明で述べた特徴の個々のものが実装されない実施形態に関する。
【符号の説明】
【００４１】
１  プロセスチャンバ天井
１’  主面
２  サセプタ
３  加熱装置
４  加熱装置
５  間隙空間
６  放熱体
６’  表面、下面
７  エッジ
８  ゾーン
８’  ゾーン
８”  ゾーン
８’”  ゾーン
９  パイロメーター、温度計測装置
９’  パイロメーター、温度計測装置
１０  計測チャネル
１１  光ビーム路
１２  取付部
１３  基板
１４  ガス入口
１５  ガス入口要素
１６  ガス出口
１７  ハウジング
１８  温度制御手段
１９  パージガス供給ライン
１９’  パージガス供給ライン
１９”  パージガス供給ライン
１９”’  パージガス供給ライン
ｈ１  高さ
ｈ２  高さ
Ｒ  距離
Ｚ  中心
α  角度
【図１】
2021536530.tif 000003
【図２】
2021536530.tif 000004
【図３】
2021536530.tif 000005
【図４】
2021536530.tif 000006
【手続補正書】
【提出日】令和3年5月7日(2021.5.7)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＣＶＤリアクタを設定し又は稼動させるための方法であって、その方法を用いて１又は複数の層を１又は複数の基板上に堆積することができ、サセプタ（２）が加熱装置（３）により加熱され、熱が前記サセプタ（２）から、中心（Ｚ）を有するプロセスチャンバ（４）を介してプロセスチャンバ天井（１）に伝達され、前記プロセスチャンバ天井（１）を通って前記プロセスチャンバ天井（１）から間隙空間（５）を介して放熱体（６）に伝達される、前記方法において、
前記プロセスチャンバ天井（１）の温度が、前記プロセスチャンバ（４）の中心（Ｚ）に対して少なくとも２つの異なる方位角位置にて、かつ、前記プロセスチャンバ（４）の中心（Ｚ）から同じ半径方向距離（Ｒ）にて、その位置に配置された温度計測装置（９、９’）によりそれぞれ計測されることを特徴とする方法。
【請求項２】
前記プロセスチャンバ天井（１）の表面の第１の温度が計測される前記プロセスチャンバ天井（１）の表面上の第１の計測点と、前記プロセスチャンバ天井（１）の表面の第２の温度が計測される前記プロセスチャンバ天井（１）の表面上の第２の計測点とがあり、前記第１及び第２の計測点が、前記プロセスチャンバ天井（１）のエッジ（７）に隣接し、かつ／又は、前記エッジ（７）から離間していることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記計測点が、前記放熱体（６）に対向する主面（１’）上のゾーン（８、８’、８”、８”’）に割り当てられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
前記ゾーン（８、８’、８”、８”’）が、前記中心（Ｚ）から、基板（１３）の半径方向距離の領域内に配置されていることを特徴とする請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記プロセスチャンバ天井（１）の表面上の温度が、パイロメーター（９、９’）によりそれぞれ計測されることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の方法。
【請求項６】
２つ又は２つより多い計測点が設けられ、かつ、それらの方位角位置が前記中心（Ｚ）の周りに均一に分布していることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の方法。
【請求項７】
平均値及び／又は少なくとも１つの差分値が、計測された前記温度から生成されることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の方法。
【請求項８】
前記平均値が、前記間隙空間（５）内で異なる熱伝導特性を有する少なくとも２つのガスからなるパージガスの組成の選択のために用いられ、その場合に１又は複数のパージガス供給ライン（１９、１９’、１９”、１９”’）が設けられることを特徴とする請求項７に記載の方法。
【請求項９】
複数のパージガス供給ライン（１９、１９’、１９”、１９”’）が前記中心（Ｚ）に対して異なる角度位置に配置され、好ましくは周方向に均一に分布して配置され、かつ互いに異なる前記２つのガスの混合物が、前記パージガス供給ライン（１９、１９’、１９”、１９”’）を通して供給され、その場合に混合比が、計測された前記温度を用いて調整されることを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の方法。
【請求項１０】
予め規定された閾値を超える差分値が、前記プロセスチャンバ天井（１）からの前記放熱体（６）の距離により規定される前記間隙空間（５）の間隙高さ（ｈ１、ｈ２）の局所的補正のために用いられ、又は、前記プロセスチャンバ天井（１）の交換の理由として用いられることを特徴とする請求項４又は５に記載の方法。
【請求項１１】
前記放熱体（６）に対向する前記プロセスチャンバ天井（１）の主面（１’）及び前記プロセスチャンバ（１）に対向する前記放熱体（６）の表面（６’）が、実質的に平面であり、かつ、前記中心（Ｚ）の周りに１８０°の角度（α）で角度的に離れて配置された２つの温度計測装置（９、９’）のみが用いられることを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに記載の方法。
【請求項１２】
請求項１〜１１のいずれかに記載の方法を実行するための装置であって、加熱装置（３）により加熱され得るサセプタ（２）と、前記サセプタ（２）と前記サセプタ（２）に平行に延在するプロセスチャンバ天井（１）とを境界とする、中心（Ｚ）を有するプロセスチャンバ（４）と、パージガスによりパージされ得る間隙空間（５）により空間的に分離された放熱体（６）とを有し、前記放熱体（６）が、前記加熱装置（３）により発生した熱であって前記サセプタ（２）、前記プロセスチャンバ天井（１）、及び前記間隙空間（５）を介して前記放熱体（６）に伝達された熱を放熱するために温度制御手段（１８）を有する、前記装置において、
少なくとも２つの温度計測装置（９、９’）及び／又はパイロメーターを有し、それらが計測点にて前記プロセスチャンバ天井（１）の温度を計測し、前記計測点は前記プロセスチャンバ（４）の中心（Ｚ）の周りに異なる方位角位置で、前記中心（Ｚ）から同じ半径方向距離（Ｒ）にそれぞれ配置されていることを特徴とする装置。
【請求項１３】
複数のパージガス供給ライン（１９、１９’、１９”、１９”’）が設けられること、及び／又は、複数のパージガス供給ライン（１９、１９’、１９”、１９”’）が前記中心（Ｚ）の周りに均一な角度分布で配置されており、計測された前記温度に依存するパージガス混合物が、前記パージガス供給ライン（１９、１９’、１９”、１９”’）の各々を通して前記間隙空間（５）内に供給されることを特徴とする請求項１２に記載の装置。
【請求項１４】
前記放熱体（６）に対向する前記プロセスチャンバ天井（１）の主面（１’）及び前記プロセスチャンバ（１）に対向する前記放熱体（６）の表面（６’）が、実質的に平面であり、かつ、前記中心（Ｚ）の周りに１８０°の角度（α）で角度的に離れて配置された２つの温度計測装置（９、９’）のみが用いられることを特徴とする請求項１２又は１３に記載の装置。
【国際調査報告】
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