Vorrichtung und Verfahren zum Messen einer Oberflächentemperatur von auf einem drehenden Suszeptor angeordneten Substraten

Gebiet der Technik

[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Mess _V orrichtung zum Messen einer Oberflächentemperatur eines insbesondere radial versetzt zu ei- ner Drehachse auf einem um die Drehachse rotierenden Suszeptor angeordne- ten Substrates, wobei an einer radial von der Drehachse beabstandeten Mess- stelle zu einem ersten Zeitpunkt ein erster optischer Reflektivitätswert der Oberfläche, danach zu einem zweiten Zeitpunkt ein optischer Emissivitätswert und danach zu einem dritten Zeitpunkt ein zweiter optischer Reflektivitätswert der Oberfläche gemessen wird, wobei aus dem Emissivitätswert ein mit dem Reflektivitätswert korrigierter Temperatur-Messwert berechnet wird.

[0002] Die Erfindung betrifft darüber hinaus einen CVD-Reaktor mit einem von einer Heizeinrichtung beheizbaren, von einer Drehantriebseinrichtung in eine Drehung um eine Drehachse bringbaren, eine Mehrzahl von insbesondere radial zur Drehachse versetzt angeordnete Substrataufnahmen zur Aufnahme von Substraten aufweisender Suszeptor, mit einer ortsfest zum Reaktorgehäuse radial versetzt zur Drehachse auf dem Suszeptor angeordneten Messstelle, mit einer optischen Emissionswert-Messeinrichtung und einer optischen Reflekti- onswert-Messeinrichtung, die eingerichtet sind, zu voneinander verschiedenen Zeiten an der Messstelle Emissivitäts werte und Reflektivitätswerte auf dem sich drehenden Suszeptor zu messen, und mit einer Auswerteeinrichtung, die aus dem mittels der Reflektivitätswerte korrigierten Emissivitäts werten Tempera- turwerte berechnet oder die aus den unkorrigierten Emissivitätswerten Roh- temperaturen berechnet, die mittels der gemessenen Reflektivitätswerte korri- giert werden. Stand der Technik

[0003] Bei der Herstellung von dünnen Halbleiterschichten auf Substraten, insbesondere bei der Herstellung von GaN-Halbleitertransistoren wird die Oberflächentemperatur mittels Pyrometern ermittelt. Mit den Oberflächentem- peraturen kann eine Heizung geregelt werden, mit der der Suszeptor, der die Substrate trägt, auf eine Prozesstemperatur aufgeheizt wird. Das Ziel besteht darin, eine möglichst gleichförmige Temperaturverteilung auf der Substratober- fläche zu erreichen, selbst wenn sich das Substrat während der thermischen Behandlung leicht verbiegt. Bei der Verbiegung kann ein radial ungleichmäßi- ger Kontakt des Substrates zur Auflagefläche Temperatur-Inhomogenitäten bewirken. Bei einer Mehrzonenheizung mit in Radialrichtung verschiedenen Umfangs-Heizeinrichtungen können verschiedene Radialbereiche des Suszep- tors unterschiedlich beheizt werden. Bei sich drehenden Substraten auf einem sich drehenden Substratträger können so die Randbereiche des Substrates an- ders beheizt werden, als ein Zentralbereich des Substrates. Ein auf eine Verbie- gung des Substrates zurückzuführendes unterschiedliches Wärmetransportver- halten vom Suszeptor zum Substrat kann dadurch ausgeglichen werden. Es ist aber auch möglich, bewusst ein radial nach außen ansteigendes Temperatur- profil zu erzeugen, um beispielsweise Zugspannungen in einem Siliziumwafer in Umfangsrichtung aufgrund der thermischen Ausdehnung des Wafers in der Mitte auszu gleichen. Der Durchmesser eines typischen Wafers beträgt 200 mm.

[0004] Ein Ziel des erfindungs gemäßen Verfahrens ist die Herstellung von GaN / AlGaN-Strukturen auf Silizium. Als Anwendung kommt aber auch die Herstellung aller Arten von opto-elektronischen Bauelementen basierend auf der GaN-Technologie, wie auch GaAs oder InP-Technologie in Frage, bei- spielsweise die Herstellung von Lasern, Detektoren, Leuchtdioden, Solarzellen oder sonstigen dielektrischen Schichten. Wesentlich ist die Abscheidung von dünnen, relativ gleichförmigen Schichten. Während das Substrat, beispielsweise Siliziumsubstrat, für die Wellenlänge des Pyrometers intransparent ist, sind die zuvor bezeichneten Schichten für die Wellenlänge des Pyrometers in der Regel semitransparent.

[0005] Bei der Temperaturmessung wird die spektrale Strahlungsintensität gemessen, die vom Messobjekt, also der Substratoberfläche oder von der Ober- fläche des Suszeptors ausgeht. Gemäß dem Planck' sehen Strahlungsgesetz kann jeder Strahlungsintensität eine Temperatur zugeordnet werden. Eine eindeutige Temper aturzuordnung setzt aber voraus, dass sich die Reflektivität der

Schichtoberfläche nicht ändert. Letztere hängt mit der Emissivität nach dem Kirchhoff'schen Gesetz r=1-e zusammen. Wegen der Semitransparenz der Schichten und einer Schichtdicke, die ungefähr in der Größenordnung der Wel- lenlänge zur Emissionswert-Bestimmung liegt, ändert sich jedoch die Oberflä- chen-Emissivität beziehungsweise die Oberflächen-Reflektivität während des Schichtwachstums stark. Um diese systematischen Änderungen zu berücksich- tigen, wird nicht nur ein Emissivitäts-Messwert, sondern auch ein Reflektivi- täts-Messwert bestimmt. Dies erfolgt mittels zweier voneinander verschiedener Messeinrichtungen, beispielsweise mit einem Pyrometer zur Ermittlung des Emissivitäts wertes und einer Lichtquelle und einem Lichtdetektor zur Ermitt- lung des Reflektivitäts wertes. Die Lichtquelle kann eine Leuchtdiode oder ein Laser sein. Der Lichtdetektor kann ein Fotosensor oder Fototransistor sein. Die Reflektivitätsmessung erfolgt bei derselben Messwellenlänge von beispielswei- se 880 nm bis 950 nm, bei der auch die Emissivitätswert-Ermittlung erfolgt. Aus dem Emissivitätswert kann ein Rohtemperaturwert bestimmt werden, der unter Verwendung des Reflektivitäts wertes korrigiert wird. Auf diese Weise kann der Fabry-Perot-Effekt kompensiert werden. Die Emissivitätswert-Bestimmung und die Reflektivitätswert-Bestimmung sollen optimalerweise an derselben Stelle des Messobjektes erfolgen. In der Realität ist dies jedoch nicht möglich, da die Messungen alternierend durchgeführt werden, um eine gegenseitige Beeinflus- sung zu vermeiden. So ist beispielsweise vorgesehen, in Pulsen von etwa 100Hz den Emissionswert an einer - bezogen auf das Reaktorgehäuse - ortsfesten Messstelle auf dem sich drehenden Suszeptor zu ermitteln. In den Pulspausen erfolgt dann phasenversetzt dazu die Ermittlung der Reflektivität der Oberflä- che des Messobjektes. Da sich der Suszeptor während der Messung dreht und die Messstelle beispielsweise 200 mm versetzt zur Drehachse liegt, wandert die Messposition am Messobjekt vom Zeitpunkt der Messung des Emissivitätswer- tes zum Zeitpunkt der Messung des Reflektivitätswertes etwa um 1 bis 2 mm weiter. Dies hat zur Folge, dass der gemessene Emissionswert örtlich nicht mit dem gemessenen Reflektivitätswert korreliert. Gleichwohl wird beim Stand der Technik dieser Reflektivitätswert verwendet, um die aus dem Emissivitätswert gewonnene Rohtemperatur zu korrigieren. Hinsichtlich der Einzelheiten des beschriebenen Messverfahrens wird auf W. G. Breiland,„Reflectance- Correcting Pyrometry in Thin Film Deposition Applications" 2003 (approved for public release) verwiesen.

[0006] Aus der US 5,326,173 , US 6,349,270 und US 2016/0282188 Al sind Vor- richtungen und Verfahren zur Messung der Temperatur eines sich drehenden Substrates bekannt. In zeitlicher Aufeinanderfolge wird an der Substratoberflä- che unter Verwendung von Pyrometern und Lichtquellen Reflektions werte und Emissionswerte gewonnen, aus denen Temperaturen berechnet werden.

[0007] Die US 2008/0036997 Al beschreibt ein Verfahren zum Messen von Re- flektionswerten an sich drehenden Substraten. Die Messzeiten werden mit den Drehzeiten des Substrates synchronisiert, sodass die Messvorrichtung zeitlich aufeinanderfolgende Messwerte liefert, die von derselben Stelle des Substrates zugeordnet sind.

[0008] Die US 2006/0171442 Al beschreibt ein Verfahren zum Kalibrieren ei- nes Pyrometers. [0009] Die US 2012/ 0293813 Al beschreibt ein Verfahren zur Messung von Reflektionswerten an einer Substratoberfläche.

[0010] Das bisher betriebene Messverfahren führt insbesondere an Messpositi- onen, die am Rand des Substrates liegen, zu fehlerhaften Temperaturwerten.

Zusammenfassung der Erfindung

[0011] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das gattungs gemäße Ver- fahren hinsichtlich der Temperaturbestimmung zu verbessern und eine diesbe- züglich ausgebildete Vorrichtung anzugeben. Gelöst wird die Aufgabe durch die in den Ansprüchen angegebene Erfindung, wobei die Unteransprüche nicht nur vorteilhafte Weiterbildungen der in den nebengeordneten Ansprüchen an- gegebenen Erfindung, sondern auch eigenständige Lösungen der Aufgabe dar- stellen.

[0012] Während beim Stand der Technik zur Korrektur des Emis sions wertes jeweils genau ein Reflektivitätswert verwendet wird, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, dass mehrere, zu verschiedenen Zeiten gemessene Reflektivi- tätswerte zur Korrektur insbesondere genau eines Emis sivitäts wertes verwen- det werden. So wird insbesondere vorgeschlagen, dass periodisch aufeinander- folgend Emis sivitäts werte und phasenversetzt dazu Reflektivitätswerte gemes- sen werden. Aus bevorzugt jedem Emissivitätswert wird eine Rohtemperatur berechnet. Diese wird durch die Verwendung von zumindest zwei Reflektivi- tätswerten, die an zwei verschiedenen Zeitpunkten gemessen werden, korri- giert. Die Korrektur kann dabei durch die Bildung eines Mittelwertes zwischen den beiden Reflektivitäts-Messwerten erfolgen. Bevorzugt wird ein erster Re- flektivitäts-Messwert zeitlich vor dem Emissivitätswert und ein zweiter Reflek- tivitätswert zeitlich nach dem Emissivitätswert ermittelt. Es kann der Mittel- wert dieser beiden Reflektivitätswerte gebildet werden, um eine aus dem Emis- sivitätswert, der zu einem Zeitpunkt zwischen den beiden Zeitpunkten, an de- nen die Reflektivitätswerte ermittelt werden, gemessen wird, gewonnene Roh- temperatur zu korrigieren. Es kann sich auch um eine gewichtete Mittelwert- bildung handeln. Die beiden Zeitpunkte zur Ermittlung der zur Korrektur ver- wendeten Reflektivitätswerte sind dem Zeitpunkt der Emissivitätswert- Ermittlung bevorzugt unmittelbar zeitlich benachbart. Die Berech- nung/ Korrekturwertbildung kann durch eine lineare Interpolation oder durch eine Interpolation höherer Ordnung zwischen mehreren zeitlich unmittelbar aufeinanderfolgend aufgenommenen Reflektivitäts-Mess werten erfolgen. Der mit den zuvor beschriebenen Verfahren gewonnene Temper aturwert kann zur Regelung der der Heizung verwendet werden.

[0013] Ein erfindungsgemäßer CVD-Reaktor besitzt einen von einer Heizein- richtung beheizbaren Suszeptor. Der Suszeptor kann sich um eine Vertikalachse drehen. Hierzu ist eine Drehantriebseinrichtung vorgesehen, die einen Schaft des Suszeptors dreht, um den fest mit dem Schaft verbundenen Suszeptor in eine Drehung um die Antriebsachse zu bringen. Die Heizeinrichtung ist bevor- zugt unterhalb des Suszeptors angeordnet. Es kann sich um eine RF-Heizung, eine IR-Heizung oder eine anderweitige Heizung handeln. Auf der von der Heizung wegweisenden Oberseite des Suszeptors sind mehrere Substratauf- nahmen vorgesehen. Die Substrataufnahmen können Vertiefungen in der Ober- seite des Suszeptors sein, in denen ein Substrat einliegt. Sie können aber auch Vorsprünge zur Lagejustierung sein. Die Substrataufnahmen sind bevorzugt radial versetzt zur Drehachse angeordnet, so dass die sie auf dem Suszeptor fixierenden Substrate außermittig des Substrates angeordnet sind. Oberhalb des Substrates befindet sich eine Prozesskammer, die nach oben durch eine Pro- zesskammerdecke begrenzt ist. Es ist ein Gaseinlassorgan vorgesehen, mit dem Prozessgase, beispielsweise Hydride der V-Hauptgruppe und metallorganische Verbindungen der III-Hauptgruppe in die Prozesskammer eingespeist werden. Das Einspeisen der Prozessgase erfolgt bevorzugt zusammen mit einem Trä- gergas, beispielsweise Wasserstoff. Das Gaseinlassorgan kann im Zentrum der Prozesskammer angeordnet sein. Es kann sich aber auch duschkopfartig über die gesamte Decke der Prozesskammer erstrecken. Es sind zwei Messeinrich- tungen vorgesehen: Eine erste Messeinrichtung, mit der ein Emissivitätsmess- wert und eine zweite Messeinrichtung, mit der ein Reflektivitätswert an einer Messposition der Oberfläche des Substrates beziehungsweise des Suszeptors ermittelt werden kann. Es handelt sich bevorzugt um optische Messeinrichtun- gen, beispielsweise Pyrometer, Fototransistoren oder Fotodioden. Zur Emissivi- tätsmessung kann darüber hinaus eine Lichtquelle verwendet werden. Über beispielsweise einen Strahlteiler kann erreicht werden, dass beide optische Messeinrichtungen denselben Strahlengang besitzen, der bevorzugt parallel zur Drehachse gerichtet ist. Die Messung kann durch die Prozesskammerdecke hindurch erfolgen. Letztere besitzt hierzu bevorzugt eine Öffnung. Der„Mess- strahl", der durch den Strahlengang bestimmt ist, trifft bevorzugt senkrecht an einer zum Reaktorgehäuse ortsfesten Messstelle auf den sich während der Mes- sung drehenden Suszeptor, so dass, bezogen auf das sich drehende Bezugssys- tem des Suszeptors, die Messstelle auf einer Kreisbahn um das Drehzentrum des Suszeptors wandert. Mit den Messeinrichtungen werden somit mehrere, auf einer Kreisbogenlinie um das Drehzentrum des Suszeptors in Umfangsrich- tung voneinander beabstandeten Messpositionen Messwerte ermittelt, wobei jeweils eine Emissivitäts-Messwertposition zwischen zwei Reflektivitäts- Messwertpositionen angeordnet sind. Die Messstelle kann um mehr als die Hälfte des Radius des Suszeptors in der Drehachse beabstandet sein. Die Kreis- bogenlinie (auf der sich die Messpositionen befinden) kann durch die Zentren der bevorzugt kreisrunden Substrate verlaufen. Die Kreisbogenlinie kann aber auch außerhalb der Zentren der Substrate verlaufen und insbesondere durch die Ränder der Substrate hindurchgehen. Es kann vorgesehen sein, dass mehre- re Sensorpaare in unterschiedlichen Radialabständen vorgesehen sind, wobei jedes Sensorpaar einen Sensor zur Emissivitätswertbestimmung und einen Sen- sor zur Reflektivitätswertbestimmung aufweist. Die erfindungs gemäße Vor- richtung weist eine Auswerteeinrichtung auf, mit der aus den Emissivitätswer- ten Rohtemperatur-Messwerte ermittelt werden. Zu jedem Emissivitätswert wird eine Rohtemperatur ermittelt. Diese wird unter Verwendung zumindest zweier Reflektivitäts-Messwerte, die an voneinander verschiedenen Messposi- tionen auf dem sich drehenden Suszeptor ermittelt worden sind, ein Korrek- turwert gebildet, mit dem die Rohtemperatur zu einem Temper aturwert korri- giert wird. Die erfindungs gemäße Vorrichtung ist insbesondere eine Messvor- richtung zur Messung einer Oberflächentemperatur mit einer Auswerteeinrich- tung, die zur Ermittlung eines Temper aturwertes einen Emissivitätswert und zumindest zwei Reflektivitäts werte verwendet.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

[0014] Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand bei- gefügter Zeichnungen erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 schematisch in einer Schnittdarstellung ein erstes Ausfüh- rungsbeispiel eines CVD-Reaktors zur Durchführung des erfin- dungs gemäßen Verfahrens,

Fig. 2 etwa gemäß der Schnittlinie II-II in Figur 1 eine Draufsicht auf den Suszeptor 4 darauf angeordneten Substraten 7,

Fig. 3 eine Darstellung gemäß Figur 1 eines zweiten Ausführungsbei- spiels,

Fig. 4 eine Darstellung gemäß Figur 2 des zweiten Ausführungsbei- spiels, Fig. 5 in Form einer Kurve die über die Winkelposition gemessenen

Reflektivitätswerte R entlang einer Linie L in den Figuren 2 und 4,

Fig. 6 die zeitliche Abfolge der Messungen der Emissivitätswerte E und der Reflektivitätswerte R und

Fig. 7 schematisch die zu verschiedenen Zeiten ti bis t ₇ gemessenen

Reflektivitätswerte R, Emissivitätswerte E und daraus berech- neten Temperaturen T.

Beschreibung der Ausführungsformen

[0015] Die in den Figuren 1 bis 4 dargestellten CVD-Reaktoren besitzen jeweils ein Reaktorgehäuse 1, eine darin angeordnete Heizung 5, einem oberhalb der Heizung 5 angeordneten Suszeptor 4 und ein Gaseinlassorgan 2 zum Einleiten von beispielsweise TMGa, TMA1, NH ₃ AsHi, PHi und H ₂ . Der Suszeptor 4 wird mit Hilfe einer Drehantriebseinrichtung 14 um eine vertikale Drehachse A drehangetrieben. Eine Antriebswelle 9 ist hierzu einerseits mit der Drehan- triebseinrichtung 14 und andererseits mit der Unterseite des Suszeptors 4 ver- bunden.

[0016] Auf der von der Heizung 5 wegweisenden horizontalen Oberfläche des Suszeptors 4 liegen Substrate 7 auf. Die Substrate 7 liegen radial außerhalb der Drehachse A und werden von Substrataufnahmen in Position gehalten, die von einer Abdeckung 8 oder von einem Substrathalter 6 gebildet sind.

[0017] Es sind zwei Messeinrichtungen vorgesehen, eine Emissions- Messeinrichtung 10, die von einem Pyrometer gebildet wird, welches den Emissivitätswert misst. Eine zweite Messeinrichtung 11 ist ebenfalls eine opti- sehe Messeinrichtung. Sie besitzt einen Lichtdetektor und eine Lichtquelle. Die Lichtquelle kann ein Laser sein. Der Lichtdetektor ein Fototransistor. Mit dieser Reflektionswert-Messeinrichtung 11 wird der Reflektivitätswert gemessen. Mit den beiden Messeinrichtungen 10, 11 können erfindungsgemäß Emissivitäts- werte und Reflektivitäts werte gewonnen werden. Über einen Strahl teiler 12 sind die„Messstrahlen" der beiden Messeinrichtungen 10, 11 zu einem vertika- len Messstrahl zusammengefasst, der an einer - bezogen auf das Reaktorgehäu- se 1 - ortsfesten Messstelle 13 auf die Oberfläche des Substrates 7 beziehungs- weise des Suszeptors 4 trifft. Mit den Messeinrichtungen 10, 11 wird somit ein Emissionswert E und ein Reflektivitätswert R der Substratoberfläche gemessen.

[0018] Da sich der Suszeptor 4 während der Messung um die Drehachse A dreht, können mit den Messeinrichtungen 10, 11 an auf einer Kreislinie L lie- genden Messpositionen Messwerte ermittelt werden.

[0019] Die Ermittlung des Emissivitäts wertes E mittels der Emissivitätswert- Mes seinrichtung 10 erfolgt zu periodisch aufeinander folgenden Zeitpunkten t ₂ , t ₄ (siehe Figur 6). Zu den Zeitpunkten ti, h, ts, die zwischen zwei Zeitpunkten t ₂ , t ₄ liegen, an denen Emissivitätswerte bestimmt werden, werden Reflektivitäts- werte R bestimmt. Als Folge dieser Phasenverschiebung zwischen Emissivi- tätswert-Bestimmung und Reflektivitätswert-Bestimmung liegen die Messposi- tionen auf der Suszeptoroberseite und insbesondere der Substratoberfläche auf der Linie L in Umfangsrichtung versetzt zueinander. Beispielsweise symbolisie- ren die in den Figuren 2 und 4 mit einem X dargestellten Positionen die Mess- positionen für die Emissivitätswert-Bestimmung und die mit einem offenen Kreis dargestellten Positionen die Messpositionen der Reflektivitätswert- Bestimmung. [0020] Bei dem in der Figur 1 dargestellten CVD-Reaktor können sich die Sub- strate 7 noch um eine Substrat-Drehachse drehen. Sie liegen hierzu auf einem Substrathalter 6, der sich um diese Achse drehen kann. Die in der Figur 2 dar- gestellte Linie L, auf der die Messpositionen liegen, ist demzufolge in der Reali- tät komplizierter, als in der Figur 2 der Einfachheit halber dargestellt ist. Die Linie bildet auf den Substratoberflächen Zykloiden aus.

[0021] Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass sich die Reflektivi- tätswerte R, wie in der Figur 5 dargestellt ist, im Bereich des Randes des Sub- strates 7 in einer Radialrichtung - bezogen auf die Mitte des Substrates - stark ändern. Während die Reflektivitätswerte im Zentralbereich des Substrates 7 sich entlang einer durch das Zentrum verlaufenden Linie nur geringfügig än- dert, ändern sich die Reflektivitätswerte am Rand des Substrates auf einer ge- raden Linie durch den Durchmesser des Substrates stärker. Die Differenzen zweier an jeweils gleich beabstandeten Messpositionen ermittelter Messwerte der Reflektivität sind im Randbereich größer als im Zentralbereich.

[0022] Die untere Kurve in der Figur 7 zeigt qualitativ gespreizt den Verlauf der Reflektivität der Substratoberfläche in Radialrichtung, also bei einer über das Substrat in Radialrichtung wandernden Messstelle in Abhängigkeit von der Zeit. Mit den offenen Kreisen sind die Reflektivitätswerte Ri, R ₂ , R ₃ , R ₄ bezeich- net, die zu den Zeiten ti, h, ts und t ₇ gemessen worden sind. Zwischen diesen Zeiten sind an den Zeiten t ₂ , t ₄ , t ₆ , _t s jeweils Emissivitätswerte Ei, E ₂ , E3 und E ₄ gemessen worden. Es ist erkennbar, dass ein zur Korrektur beispielsweise des Emissivitäts wertes Ei verwendeter Reflektivitätswert Ri zu niedrig und ein zur Korrektur verwendeter Messwert der Reflektivität R ₂ zu hoch ist. Erfindungs- gemäß wird aus den beiden benachbarten Messwerten der Reflektivität Ri, R ₂ ein Mittelwert Rr beziehungsweise interpolierter Wert gebildet, der in der Fi- gur 7 als gefülltes Quadrat dargestellt ist. Zur Ermittlung eines für die Korrek- tur verwendeten Reflektivitätswertes der Zeit t ₆ zur Korrektur des Emissivi- tätswertes E ₃ kann ebenfalls ein interpolierter Wert oder Mittelwert verwendet werden, wobei hierzu der Mittelwert der Reflektivitätswerte R3 und R4 ver- wendet wird. Auch der Korrekturwert R4' kann durch Mittelwertbildung be- rechnet werden.

[0023] Die Berechnung des Reflektivitäts-Korrekturwertes R _2' der Zeit zur Korrektur des Emissivitäts wertes E ₂ wird durch eine quadratische Interpolation ermittelt. Hierzu werden nicht nur die den Korrekturzeitpunkt t4 unmittelbar benachbart liegenden, zu den Zeiten t ₃ und ts ermittelten Reflektivitätswerte R ₂ und R ₃ verwendet, sondern auch die Reflektivitätswerte Ri und R ₄ , die zu den Zeiten ti und t ₇ ermittelt worden sind.

[0024] Durch die derart interpolatorisch erfolgte Korrektur des Emissivitäts- wertes Ei, E ₂ , E ₃ , E ₄ können Temperaturwerte Ti, T ₂ , T ₃ und T ₄ ermittelt werden, die zur Regelung der Heizung 5 verwendet werden können. [0025] Die vorstehenden Ausführungen dienen der Erläuterung der von der

Anmeldung insgesamt erfassten Erfindungen, die den Stand der Technik zu- mindest durch die folgenden Merkmalskombinationen jeweils auch eigenstän- dig weiterbilden, wobei zwei, mehrere oder alle dieser Merkmalskombinatio- nen auch kombiniert sein können, nämlich: [0026] Ein Verfahren oder eine Vorrichtung, die dadurch gekennzeichnet sind, dass zur Berechnung des Temper aturwertes Ti ein Emissivitätswert Ei und mehrere zu verschiedenen Zeiten ti, ti _+i gemessene Reflektivitätswerte Ri, Ri _+i verwendet werden. [0027] Ein Verfahren zum Messen einer Oberflächentemperatur eines auf ei- nem um eine Drehachse A rotierenden Suszeptors 4 angeordneten Substrates 7, wobei an einer radial von der Drehachse A beabstandeten Messstelle 13 perio- disch aufeinanderfolgend optische Emissivitäts werte Ei an der Oberfläche und phasenversetzt dazu optische Reflektivitätswerte Ri der Oberfläche gemessen werden und aus jedem Emissivitätswert (Ei) ein durch die Verwendung zu- mindest zweier zu verschiedenen Zeitpunkten ti, ti _+i gemessener Reflektivi- tätswerten Ri, Ri _+i korrigierter Temper aturwert berechnet wird.

[0028] Ein Verfahren oder eine Vorrichtung, die dadurch gekennzeichnet sind, dass die Verwendung der Reflektivitätswerte Ri, Ri _+i eine Mittelwertbildung umfasst.

[0029] Ein Verfahren oder eine Vorrichtung, die dadurch gekennzeichnet sind, dass die Mittelwertbildung eine gewichtete Mittelwertbildung ist.

[0030] Ein Verfahren oder eine Vorrichtung, die dadurch gekennzeichnet sind, dass die Zeitpunkte, an denen die zur Korrektur verwendeten Reflektivitäts- werte Ri, Ri _+i gemessen werden, zeitlich unmittelbar den Zeitpunkten benach- bart sind, an denen die Messung des Emissivitäts wertes Ei erfolgt.

[0031] Ein Verfahren oder eine Vorrichtung, die dadurch gekennzeichnet sind, dass ein virtueller Reflektivitätswert berechnet wird, der durch eine lineare In- terpolation oder eine Interpolation höherer Ordnung der Reflektivitätswerte Ri, Ri _+i , ... berechnet wird.

[0032] Ein Verfahren oder eine Vorrichtung, die dadurch gekennzeichnet sind, dass der Temperatur-Messwert Ti zur Regelung einer Heizung 5 verwendet wird. [0033] Ein Verfahren oder eine Vorrichtung, die dadurch gekennzeichnet sind, dass die Messeinrichtung (10) zur Messung des Emissivitätswertes Ei ein Pyro- meter 10 ist und die Messeinrichtung (11) zur Messung des Reflektivitätswertes Ri eine LED und einen Lichtdetektor umfasst. [0034] Ein Verfahren oder eine Vorrichtung, die dadurch gekennzeichnet sind, dass der Strahlengang der beiden Messeinrichtungen 10, 11 identisch ist.

[0035] Ein CVD-Reaktor, der dadurch gekennzeichnet ist, dass die Auswer- teeinrichtung 15 so eingerichtet ist, dass zur Berechnung eines Temper aturwer- tes Ti mindestens zwei Reflektivitäts werte Ri, Ri+i verwendet werden. [0036] Ein Verfahren, eine Vorrichtung oder ein CVD-Reaktor, die dadurch gekennzeichnet sind, dass aus genau einem Emissivitätswert Ei unter Verwen- dung mehrerer Reflektivitätswerte Ri, Ri+i genau ein Temper aturwert berechnet wird.

[0037] Eine Messeinrichtung, die dadurch gekennzeichnet ist, dass die Aus- _W erteeinrichtung 15 so eingerichtet ist, dass zur Berechnung eines Tempera- turwertes Ti mindestens zwei Reflektivitätswerte Ri, Ri+i verwendet werden.

[0038] Alle offenbarten Merkmale sind (für sich, aber auch in Kombination untereinander) erfindungswesentlich. In die Offenbarung der Anmeldung wird hiermit auch der Offenbarungsinhalt der zugehörigen/beigefügten Prioritäts- unterlagen (Abschrift der Voranmeldung) vollinhaltlich mit einbezogen, auch zu dem Zweck, Merkmale dieser Unterlagen in Ansprüche vorliegender An- meldung mit aufzunehmen. Die Unteransprüche charakterisieren, auch ohne die Merkmale eines in Bezug genommenen Anspruchs, mit ihren Merkmalen eigenständige erfinderische Weiterbildungen des Standes der Technik, insbe- sondere um auf Basis dieser Ansprüche Teilanmeldungen vorzunehmen. Die in jedem Anspruch angegebene Erfindung kann zusätzlich ein oder mehrere der in der vorstehenden Beschreibung, insbesondere mit Bezugsziffern versehene und/ oder in der Bezugsziffernliste angegebene Merkmale aufweisen. Die Er- findung betrifft auch Gestaltungsformen, bei denen einzelne der in der vorste- henden Beschreibung genannten Merkmale nicht verwirklicht sind, insbeson- dere soweit sie erkennbar für den jeweiligen Verwendungszweck entbehrlich sind oder durch andere technisch gleichwirkende Mittel ersetzt werden kön- nen.

Liste der Bezugszeichen

1 Reaktorgehäuse R Reflektivitätswert

2 Gaseinlassorgan Ri Reflektivitätswert

3 Gaszuleitung Ri Reflektivitätswert

4 Suszeptor R ₂ Reflektivitätswert

5 Heizung R3 Reflektivitätswert

6 Substrathalter R4 Reflektivitätswert

7 Substrat T Temperatur

8 Abdeckung Ti Temperatur-Messwert

9 Drehachse Ti Temperatur-Messwert

10 Emis sions wert- T ₂ Temperatur-Messwert Messeinrichtung T3 Temperatur-Messwert

11 Reflektionswert- T ₄ Temperatur-Messwert Messeinrichtung

12 Strahlleiter

13 Messstelle

14 Drehantriebseinrichtung

ti Zeit

t ₂ Zeit

A Drehachse t ₃ Zeit

E Emis sivitäts wert t ₄ Zeit

Ei Emis sivitäts wert ts Zeit

Ei Emis sivitäts wert t ₆ Zeit

E ₂ Emis sivitäts wert t ₇ Zeit

E3 Emis sivitäts wert ts Zeit

E ₄ Emis sivitäts wert

L Kreislinie