用于cvd反應(yīng)器的基座的加熱裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于加熱尤其CVD (化學(xué)氣相沉積)反應(yīng)器的基座的設(shè)備，具有至少一個(gè)第一加熱件和至少一個(gè)第二加熱件，其中，每個(gè)第一和第二加熱件具有由一條或多條加熱絲構(gòu)成的加熱機(jī)構(gòu)，其中，所述加熱機(jī)構(gòu)位于一個(gè)或多個(gè)相互平行的加熱面中，并且具有橫向于所述一個(gè)或多個(gè)加熱面延伸的接觸件的加熱機(jī)構(gòu)的端部與位于一個(gè)或多個(gè)相互平行和平行于加熱面的接觸面中的接觸板相連接，其中，所述接觸件如此并排安置在所述一個(gè)或多個(gè)接觸面中，使得所述加熱件在所述接觸板之間電氣并聯(lián)。
【背景技術(shù)】
[0002]在CVD反應(yīng)器中，處理室位于相對(duì)于周圍環(huán)境氣密封閉的反應(yīng)器殼體內(nèi)，處理氣體通過(guò)進(jìn)氣機(jī)構(gòu)被導(dǎo)入處理室內(nèi)。基座位于處理室內(nèi)，該基座被加熱裝置加熱。例如由娃或第III主族和第V主族元素材料制成的待涂覆的基板位于基座的上側(cè)。在基板的上表面上，沉積半導(dǎo)體層、尤其第III主族和第V主族元素構(gòu)成的半導(dǎo)體層。這在大于1000°C的溫度時(shí)實(shí)現(xiàn)。為了達(dá)到處理溫度所需的熱量由加熱裝置提供。因?yàn)檫M(jìn)氣機(jī)構(gòu)被主動(dòng)冷卻并且基座密封地相鄰，所以在基座和進(jìn)氣機(jī)構(gòu)之間形成陡峭的溫度梯度。由于該溫度梯度，從基座至進(jìn)氣機(jī)構(gòu)的冷卻設(shè)備產(chǎn)生巨大的熱流。為了能夠達(dá)到所需的處理溫度，加熱裝置必須將溫度加熱到2000°C并且輸送足夠的熱功率。
[0003]在DE102009043960A1、DE10329107A1、DE102006018515A1、DE102007009145A1、DE102005056536A1或DE102007027704A1中描述了一種具有加熱裝置的CVD反應(yīng)器。在DE2630466A1或US3，345，498中所描述的加熱裝置具有加熱件，該加熱件在加熱面中沿螺旋線延伸。US7，573，004描述了一種在加熱面內(nèi)沿圓弧線延伸的加熱件。
[0004]在用于CVD反應(yīng)器的加熱裝置中，至少兩個(gè)加熱機(jī)構(gòu)并排延伸。加熱機(jī)構(gòu)通過(guò)其連接觸頭與同一個(gè)接觸板相連接。這通過(guò)接觸件實(shí)現(xiàn)。由此，加熱件電氣并聯(lián)。加熱件如此緊密地并排延伸，使得它們?cè)诩訜釙r(shí)由于熱運(yùn)動(dòng)可能相觸碰。如果加熱件在碰觸點(diǎn)上具有電位差，則在此會(huì)導(dǎo)致局部過(guò)熱或形成電弧。這會(huì)造成加熱件的損壞。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是，提高加熱設(shè)備的使用壽命。
[0006]所述技術(shù)問(wèn)題通過(guò)按照本發(fā)明的一種用于加熱尤其CVD反應(yīng)器的基座的設(shè)備得以解決。
[0007]按照本發(fā)明，并排延伸的加熱機(jī)構(gòu)被設(shè)計(jì)為等長(zhǎng)的、相互不同的、電氣并聯(lián)的加熱件。此外，加熱機(jī)構(gòu)在電氣或機(jī)械方面也被設(shè)計(jì)為相同的。例如，加熱機(jī)構(gòu)可以具有一個(gè)或多個(gè)螺旋形狀延伸的加熱絲，該加熱絲具有相同的電阻。所述加熱絲安置在加熱面中。相互不同的加熱件的接觸件具有相互不同的間距。由此，第二加熱件的接觸件的相互間距比第一加熱件的接觸件的間距小。按照本發(fā)明還規(guī)定，第二加熱件的接觸件比第一加熱件的接觸件短。所述加熱絲具有比接觸件至少大10倍的單位長(zhǎng)度電阻，所述接觸件優(yōu)選被設(shè)計(jì)為厚壁的接觸銷。接觸件具有橫向于加熱面或接觸面延伸的延伸方向。一個(gè)或多個(gè)接觸板在接觸面內(nèi)延伸。由一條或多條加熱絲構(gòu)成的加熱機(jī)構(gòu)在一個(gè)或多個(gè)相互平行延伸的加熱面內(nèi)延伸。在優(yōu)選設(shè)計(jì)方案中，具有比第一加熱件的接觸件更小間距的加熱機(jī)構(gòu)的端部至少在加熱面和接觸面之間的空隙內(nèi)延伸。可以設(shè)置一個(gè)或多個(gè)第三或第四加熱件。第三和第四加熱件同樣具有由一條或多條加熱絲構(gòu)成的加熱機(jī)構(gòu)。加熱機(jī)構(gòu)的端部通過(guò)橫向于一個(gè)或多個(gè)加熱面延伸的接觸件、優(yōu)選接觸銷，與一個(gè)或多個(gè)相互平行且相對(duì)加熱面平行的接觸面相連接。第三和/或第四加熱件與第一和第二加熱件電氣并聯(lián)。第一至第四加熱件的所有加熱機(jī)構(gòu)優(yōu)選是等長(zhǎng)的并且也具有相同設(shè)計(jì)。它們尤其具有相同的電阻。在加熱機(jī)構(gòu)上，在相同的部段上施加相同的電壓。由此，加熱件在可能的碰觸位置上設(shè)有一致的電位，使得在加熱件之間在碰觸位置上不會(huì)形成無(wú)功電流。第三和第四加熱件具有接觸件，該接觸件具有比第二加熱件的接觸件更小的間距。第三加熱件和第四加熱件的加熱機(jī)構(gòu)具有橫向于相應(yīng)加熱面沿接觸面的方向突出的端部部段，該端部部段具有一個(gè)長(zhǎng)度，該長(zhǎng)度大于第一和第二加熱件的加熱機(jī)構(gòu)的端部部段的長(zhǎng)度。加熱機(jī)構(gòu)的端部部段具有一個(gè)長(zhǎng)度，該長(zhǎng)度基本上等于所屬接觸件與相鄰的屬于同一個(gè)加熱件的接觸件的間距、該加熱件的接觸件也相互間隔。接觸件的長(zhǎng)度基本與加熱機(jī)構(gòu)的端部部段的長(zhǎng)度和所屬加熱面的位置相關(guān)。尤其規(guī)定，基本垂直于加熱面延伸的端部部段與所屬接觸件的延伸方向平齊地連接著接觸件的端側(cè)。接觸件的相對(duì)置的端側(cè)與接觸板相連接。接觸板可以位于統(tǒng)一的水平面上并且在統(tǒng)一的接觸面中。但是還規(guī)定，接觸板安置在平行平面中，即沿著橫向于平面延伸的方向相互間隔。
[0008]特別優(yōu)選的是，在接觸板之間電氣并聯(lián)的所有加熱機(jī)構(gòu)具有相同的長(zhǎng)度和相同設(shè)計(jì)的加熱機(jī)構(gòu)，其中，加熱件的加熱機(jī)構(gòu)通過(guò)其端部部段伸入配屬于相應(yīng)加熱件的加熱面和配屬于相應(yīng)接觸件的接觸面之間的間隙中，所述加熱件的接觸件彼此間的間距比第一加熱件的接觸件的間距更小，在所述端部部段上連接著接觸件。所有加熱機(jī)構(gòu)可以在不同的加熱面內(nèi)延伸。加熱機(jī)構(gòu)在加熱面內(nèi)尤其沿圓弧線或螺旋弧線延伸。但還可行的是，相互不同的加熱件的一個(gè)或多個(gè)加熱機(jī)構(gòu)在共同的加熱面內(nèi)延伸。尤其規(guī)定，所有加熱機(jī)構(gòu)在共同的加熱面內(nèi)延伸。但是備選地也可以規(guī)定，所有加熱機(jī)構(gòu)在彼此不同的加熱面內(nèi)延伸。加熱機(jī)構(gòu)的伸入間隙內(nèi)的端部部段的長(zhǎng)度優(yōu)選等于所屬接觸件至第一加熱件的接觸件的距離。相對(duì)地，所有其它加熱件與第一加熱件的接觸件在最遠(yuǎn)端相互間隔。加熱機(jī)構(gòu)可以如此并排地延伸并且如此通過(guò)其所屬的接觸件與接觸板相連接，使得當(dāng)在接觸件上施加加熱電壓時(shí)，在最可能的碰觸位置上設(shè)有相同的電位。加熱絲可以由鎢絲制成。該加熱絲被設(shè)置為螺旋線形狀。由此產(chǎn)生的長(zhǎng)形的加熱機(jī)構(gòu)在加熱面內(nèi)尤其沿弧線延伸。所述設(shè)備具有基本上圓形的平面圖或基礎(chǔ)輪廓。所述設(shè)備可以具有多個(gè)相互電氣分離的加熱裝置。由此，尤其設(shè)置有圓盤形狀的中心加熱裝置，該加熱裝置被第一環(huán)形加熱裝置環(huán)繞，所述第一環(huán)形加熱裝置再次被第二環(huán)形加熱裝置環(huán)繞。
【附圖說(shuō)明】
[0009]以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明。在附圖中:
[0010]圖1示出CVD反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0011]圖2示出由三個(gè)加熱區(qū)14、15、16構(gòu)成的加熱器的俯視圖，該加熱器尤其具有三個(gè)加熱裝置14、15、16 ；
[0012]圖3示出沿箭頭III的方向觀察圖2所示加熱器所得的側(cè)視圖；
[0013]圖4示出沿圖2中的箭頭IV的方向觀察圖2中的徑向最外側(cè)的加熱裝置14所得的立體圖；
[0014]圖5示出加熱件裝置的兩個(gè)接觸區(qū)的示圖，其中加熱件1.1、1.2、1.3、1.4按照本發(fā)明的方式設(shè)計(jì)并且設(shè)有按照本發(fā)明的接觸件3.1,3.2,3.3,3.4 ；
[0015]圖6示出加熱件I的第一實(shí)施例，其中接觸件3與單螺旋線圈2的端部部段7相連接；和
[0016]圖7示出加熱件7的第二實(shí)施例，其中加熱機(jī)構(gòu)2被設(shè)計(jì)為雙螺旋線圈。
【具體實(shí)施方式】
[0017]圖1至4首先并且基本上用于顯示這種類型的設(shè)備。在這些附圖中，以下發(fā)明解決了所述技術(shù)問(wèn)題。
[0018]圖1大致示意地示出CVD反應(yīng)器10的一些基本的部件。CVD反應(yīng)器10具有向外氣密封閉的殼體。具有以淋浴頭形式安置的排氣口的進(jìn)氣機(jī)構(gòu)11位于殼體內(nèi)，該排氣口朝向處理室13的方向。一種或多種相互不同的處理氣體可以通過(guò)進(jìn)氣機(jī)構(gòu)11的排氣口被導(dǎo)入處理室13中。處理室13的底板由例如有涂層的石墨制成的基座12構(gòu)成，在基座12的朝向處理室13的上側(cè)上安置有一個(gè)或多個(gè)基板，該基板應(yīng)被涂覆有單晶的半導(dǎo)體層。由多個(gè)加熱裝置14、15、16構(gòu)成的加熱器位于基座12的下面，該加熱裝置通過(guò)被提供電能而產(chǎn)生熱量，基座12通過(guò)該熱量提高處理溫度。
[0019]圖2示出在圖1中僅示意示出的由加熱裝置14、15、16構(gòu)成的加熱器的俯視圖。具有多個(gè)加熱件的圓盤形狀的加熱裝置16位于中心，這些加熱件螺旋地被安置在單一的加熱平面內(nèi)。