Gaseinlassorgan für einen CVD-Reaktor

Gebiet der Technik

[0001] Die Erfindung betrifft ein Gaseinlassorgan für einen CVD-Reaktor mit einem rückwärtig einer Gasaustrittsplatte angeordneten ersten Gasverteilvolu- men, dem frontseitig aus der Gasaustrittsplatte heraustretende Endabschnitte aufweisende ersten Röhrchen entspringen, die in erste Durchgangsöffnungen einer sich parallel zur Gasaustrittsplatte erstreckenden Schirmplattenanord nung hineinragen, wobei die ersten Durchgangsöffnungen einen der Gasaus trittsplatte zugewandten ersten Abschnitt mit einem großen Durchmesser auf- weisen, der größer ist, als der Außendurchmesser des Endabschnitts, und einen von der Gasaustrittsplatte weggewandten zweiten Abschnitt mit einem gerin geren Durchmesser aufweisen.

[0002] Die Erfindung betrifft darüber hinaus eine Schirmplattenanordnung für ein derartiges Gaseinlassorgan. [0003] Die Erfindung betrifft darüber hinaus einen CVD-Reaktor mit einem

Gaseinlassorgan sowie ein Verfahren zum Abscheiden von aus mehreren Ele menten bestehenden Schichten auf Substraten in einem CVD-Reaktor.

Stand der Technik

[0004] Die DE 102011056589 Al beschreibt ein Gaseinlassorgan eines CVD- Reaktors. Das Gaseinlassorgan besitzt mehrere Gasverteilvolumina, in die je- weils durch eine Gaszuleitung ein Prozessgas mit einem Trägergas eingespeist werden kann. Bei den Prozessgasen kann es sich um ein Hydrid eines Elemen tes der V. Hauptgruppe und eine metallorganische Verbindung eines Elementes der III. Hauptgruppe handeln. Als Trägergas kann ein Edelgas, Stickstoff oder Wasserstoff verwendet werden. Das Gaseinlassorgan ist gekühlt und besitzt hierzu ein Kühlvolumen, durch das eine Kühlflüssigkeit hindurchströmt. Das Gaseinlassorgan besitzt eine Gasaustrittsfläche, die eine Breitseitenfläche einer Gasaustrittsplatte ist. Jedes der Gasverteilvolumina ist mit einer Vielzahl von im Wesentlichen gleichmäßig verteilt über die Breitseitenfläche angeordneten Röhrchen mit einem Spalt zwischen der Gasaustrittsfläche und einer Schirm plattenanordnung verbunden. Die Schirmplattenanordnung besteht aus einer Schirmplatte mit ersten und zweiten Durchgangsöffnungen, durch die das in den Spalt eingespeiste Prozessgas durch die Schirmplattenanordnung hin durchströmen kann, um in eine Prozesskammer zu gelangen, auf deren Boden, der von einem Suszeptor ausgebildet wird, Substrate angeordnet sind, die mit einer Schicht beschichtet werden sollen, wobei die Schicht aus den beiden Ele menten des Prozessgases besteht. Hierzu wird der Suszeptor mit einer Heizein- richtung auf eine Prozesstemperatur aufgeheizt.

[0005] Aus der DE 102020103948 Al sind mehrteilige Schirmplattenanord nungen bekannt.

[0006] Die oben genannten Röhrchen bilden Endabschnitte, die in die Durch gangsöffnung der Schirmplattenanordnung hindurchragen. Die Röhrchen be- stehen aus Metall und werden von der Kühleinrichtung des Gaseinlassorganes auf eine Temperatur gekühlt, die geringer ist, als die Temperatur der zum Sus zeptor weisenden Breitseitenfläche der Schirmplattenanordnung. Diese kalten Stellen auf der zum Suszeptor weisenden Breitseitenfläche beeinflussen lokal das Wachstum der Schicht auf dem Suszeptor. [0007] Zum Stand der Technik gehören ferner die US 6,565,661 Bl, die US 2007/0272154 Al, die US 2005/0217582 Al, des Weiteren die US 2005/0241579 Al, die US 2015/0007770 Al sowie die US 2005/0255257 Al.

Zusammenfassung der Erfindung

[0008] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diesen Einfluss zu vermin dern. Eine Aufgabe der Erfindung ist insbesondere, die kalten Stellen auf der zum Suszeptor weisenden Breitseitenfläche der Schirmplattenanordnung zu vermindern.

[0009] Gelöst wird die Aufgabe durch die in den Ansprüchen angegebene Er findung. Die Unteransprüche stellen nicht nur vorteilhafte Weiterbildungen der in den nebengeordneten Ansprüchen angegebenen Erfindung dar, sondern sind auch eigenständige Lösungen der Aufgabe.

[0010] Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Durchgangsöffnung für zumindest ein erstes Röhrchen, das mit dem ersten Gasverteilvolumen verbunden ist, zwei Abschnitte aufweist, die voneinander verschiedene Durchmesser aufweisen. Das erste Röhrchen besitzt einen Endab schnitt, der in den ersten Abschnitt der Durchgangsöffnung hineinragt. Dieser erste Abschnitt der Durchgangsöffnung hat einen Innendurchmesser, der grö ßer ist, als der Außendurchmesser des dort hineinragenden Endabschnitts des ersten Röhrchens. Ein zweiter Abschnitt der Durchgangsöffnung hat einen ge ringeren Durchmesser. Der Durchmesser ist insbesondere geringer, als der Au ßendurchmesser des Endabschnitts. Der Innendurchmesser des zweiten Ab schnitts der Durchgangsöffnung kann in etwa dem Innendurchmesser des ers ten Röhrchens entsprechen. Es ist insbesondere vorgesehen, dass die Schirm plattenanordnung von einer einzigen Schirmplatte ausgebildet wird. Diese Schirmplatte kann eine Vielzahl von Stufen-Bohrungen aufweisen, die die ers- ten Durchgangsöffnungen ausbilden. Die Stufen-Bohrungen sind gleichmäßig über die Breitseitenflächen der Schirmplatte verteilt angeordnet. Zwischen den ersten Durchgangsöffnungen können zweite Durchgangsöffnungen angeordnet sein, die zweiten Röhrchen zugeordnet sind. Die zweiten Röhrchen können ebenfalls Endabschnitte aufweisen, die in durchmesservergrößerte Abschnitte der zweiten Durchgangsöffnungen hineinragen. Die zweiten Röhrchen können aber auch bündig in der Gasaustrittsfläche münden. Die zweiten Röhrchen sind mit einem zweiten Gasverteilvolumen verbunden, in das ein zweites Prozess gas eingespeist werden kann. Es ist insbesondere vorgesehen, dass durch die ersten Röhrchen und durch die ersten Durchgangsöffnungen ein Prozessgas eines Elementes der III. Hauptgruppe hindurchfließt. Durch die zweiten Röhr chen und die zweiten Durchgangsöffnungen kann ein Prozessgas eines Elemen tes der V. Hauptgruppe hindurchfließen. Die zweiten Durchgangs Öffnungen fluchten bevorzugt mit den Öffnungen der zweiten Röhrchen. Die Schirmplat tenanordnung kann eine zur Gasaustrittsplatte weisende Breitseitenfläche auf weisen, die von der Gasaustrittsplatte beabstandet ist. Dieser Abstand kann geringer sein, als eine Eintauchtiefe des Endabschnitts in die Durchgangsöff nung. Der Abstand ist insbesondere geringer, als die axiale Länge des aus der Gasaustrittsplatte herausragenden Endabschnitts des ersten oder zweiten Röhr chens. Die Materialstärke der Gasaustrittsplatte kann im Bereich zwischen 3 und 6 mm liegen. Eine bevorzugte Materialstärke ist 5,5 mm. Die Gasaustritts platte kann an ein Kühlvolumen angrenzen, durch das eine Kühlflüssigkeit strömt. Die Kühlflüssigkeit kann eine Temperatur im Bereich zwischen 50 und 70, bevorzugt etwa 60°C liegen. Der Abstand, mit dem die Schirmplattenanord nung von der Gasaustrittsplatte beabstandet ist, kann im Bereich zwischen 0,2 und 2 mm liegen. Ein bevorzugter Abstand ist 0,5 mm. Die beiden Abschnitte der Durchgangsöffnungen können zylinderförmig ausgebildet sein, sodass sich im Grenzbereich der beiden Abschnitte mit den verschiedenen Durchmessern eine Stufe ausbildet. Die Stufe kann in der axialen Mitte der Durchgangsöff nung liegen. Die axiale Länge des den größeren Durchmesser aufweisenden Abschnitts kann 2 bis 5 mm betragen. Eine bevorzugte Tiefe des durchmesser großen Abschnitts der Durchgangsöffnung kann 3 mm oder 4,6 mm betragen. Die Dicke der Schirmplattenanordnung und insbesondere die Dicke einer die Schirmplattenanordnung bildenden einzelnen Schirmplatte können im Bereich zwischen 4mm und 10 mm liegen. Eine bevorzugte Dicke der Schirmplattenan ordnung beträgt 6 oder 8 mm. Die axiale Länge des Endabschnittes des in die Durchgangsöffnung hineinragenden Röhrchens kann im Bereich zwischen 2 und 7 mm liegen. Eine bevorzugte Länge kann 3,5 mm oder 5 mm betragen. Die Schirmplatte kann aus SiC bestehen. Es ist aber bevorzugt, dass die Schirmplat te oder mehrere Platten der Schirmplattenanordnung aus Graphit besteht be ziehungsweise bestehen, wobei eine derartige Schirmplatte mit SiC beschichtet sein kann. Es können Mittel vorgesehen sein, um den Abstand der Schirmplatte beziehungsweise der Schirmplattenanordnung von der Gasaustrittsplatte zu verändern. Es ist insbesondere eine Hubeinrichtung vorgesehen, mit der dieser Abstand eingestellt werden kann. Der Abstand wird insbesondere so einge stellt, dass die zur Prozesskammer weisende Oberflächentemperatur der Schirmplatte beziehungsweise Schirmplattenanordnung etwa 250°C beträgt.

Die Länge des durchmessergroßen Abschnitts der Durchgangsöffnung und die Länge des Endabschnitts beziehungsweise dessen Eintauchtiefe in den durch messergroßen Abschnitt der Durchgangsöffnung ist bevorzugt so gewählt, dass die Oberflächentemperatur der Schirmplatte je nach Prozess, der in der Pro zesskammer durchgeführt wird, in einem Bereich zwischen 100°C und 300°C liegt. Bei einem Reinigungsprozess, währenddessen der Abstand zwischen Schirmplattenanordnung und Gasaustrittsplatte vergrößert ist, kann die Ober flächentemperatur auch 850°C erreichen.

[0011] Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung hat die Schirmplattenan ordnung zwei Abschnitte. Die Schirmplattenanordnung kann hierzu aus zwei einzelnen Schirmplatten bestehen, die an aufeinander zu weisenden Breitseiten flächen berührend aneinanderliegen oder geringfügig voneinander beabstandet sind. Wesentlich ist, dass ein Abschnitt der Schirmplattenanordnung eine ge ringe thermische Leitfähigkeit aufweist, also gewissermaßen als Wärmeisolator wirkt, und ein anderer Abschnitt der Schirmplattenanordnung eine hohe ther mische Leitfähigkeit aufweist, also als Wärmeleiter wirkt. Gemäß einer bevor zugten Ausgestaltung der Erfindung besteht die unmittelbar oder unter Aus bildung eines Spaltes an die Gasaustrittsplatte angrenzende Schirmplatte aus einem wärmeis olierenden Material, beispielsweise Quarz. Die zur Prozess kammer weisende Schirmplatte kann hingegen von einem gut wärmeleitenden Material, beispielsweise Graphit oder beschichtetem Graphit ausgebildet sein. Die zwei unterschiedliche Wärmeleiteigenschaften aufweisenden Abschnitte aufweisende Schirmplattenanordnung kann auch die Merkmale des ersten As pektes der Erfindung aufweisen, also insbesondere Durchgangsöffnungen für das Prozessgas ausbilden, die Abschnitte mit voneinander verschiedenen Durchmessern besitzen. Dabei kann vorgesehen sein, dass eine obere, zur Gasaustrittsplatte weisende Schirmplatte die Abschnitte mit den großen Durchmessern und eine andere Schirmplatte, die zur Prozesskammer weist, die Abschnitte der Durchgangsöffnungen mit den geringeren Durchmessern auf weist. Die Abschnitte mit den großen Durchmessern können sich aber auch bis in eine untere Schirmplatte erstrecken, sodass die Endabschnitte der Röhrchen durch Durchgangsöffnungen der oberen Schirmplatte hindurch bis in gröbere Abschnitte der Durchgangsöffnungen der unteren Schirmplatte hineinreichen. Es kann auch vorgesehen sein, dass die obere Schirmplatte abwechselnd Durchgangsöffnungen mit voneinander verschiedenen Durchmessern aufweist. In die Durchgangsöffnungen mit den großen Durchmessern ragen die ersten Röhrchen hinein. Die zweiten Röhrchen für ein zweites Prozessgas münden in der unteren Breitseitenfläche der Gasaustrittsplatte.

[0012] Die erfindungsgemäße Schirmplattenanordnung beziehungsweise der erfindungsgemäße CVD-Reaktor oder das erßndungsgemäße Gaseinlassorgan kann darüber hinaus auch die folgenden Merkmale aufweisen: Der Grundriss der Gasaustrittsfläche besitzt eine Kreisform. Der Grundriss der Schirmplatten anordnung besitzt eine Kreisfläche. Die Schirmplattenanordnung kann einen Zentralbereich aufweisen. Der Zentralbereich kann von einem Randbereich umgeben sein. Die Schirmplattenanordnung kann aus ein oder mehreren über einander angeordneten Schirmplatten ausgebildet sein. In dem Zentralbereich können die Endabschnitte eine größere Länge aufweisen, als im Randbereich. Im Randbereich können die Endabschnitte eine größere Länge aufweisen, als im Zentralbereich. Die ersten Abschnitte der ersten oder zweiten Durchgangs öffnungen können über die gesamte Fläche der Schirmplattenanordnung den selben Durchmesser und dieselbe axiale Tiefe aufweisen. Es ist aber auch vor gesehen, dass die ersten Abschnitte der ersten oder zweiten Durchgangsöff nungen im Zentralbereich eine andere Tiefe aufweisen, als im Randbereich. Es kann vorgesehen sein, dass die ersten und/ oder zweiten Abschnitte der ersten und/ oder zweiten Durchgangsöffnungen über jeweils ihre gesamte axiale Län ge gleichgestaltet sind. Die Abschnitte können insbesondere eine Zylinderform aufweisen. Der Grundriss der ersten und zweiten Abschnitte der ersten und/ oder zweiten Durchgangsbohrungen kann eine Kreisform sein. Es kann ferner vorgesehen sein, dass sich die ersten oder zweiten Durchgangsbohrun gen jeweils zur Breitseitenfläche trichterartig erweitern.

[0013] Die Erfindung betrifft darüber hinaus ein Verfahren zum Abscheiden von mehrere Komponenten aufweisenden Schichten auf Substraten, wobei die Komponenten insbesondere verschiedene Elemente sind und insbesondere Elemente der III. und V. Hauptgruppe sind. Das Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass ein Gaseinlassorgan beziehungsweise eine Schirmplattenan ordnung oder ein CVD-Reaktor verwendet wird, wie er zuvor beschrieben worden ist, wobei die Schirmplattenanordnung, wenn sie eine einheitliche Wärmeleitfähigkeit aufweist, materialeinheitlich von einer Schirmplatte ausge bildet sein kann und wobei die Schirmplattenanordnung, wenn sie Abschnitte verschiedener Wärmeleitfähigkeit aufweist, aus zwei Schirmplatten bestehen kann. Es ist insbesondere vorgesehen, dass Röhrchen, durch die ein Prozessgas, das ein Element der III. Hauptgruppe, insbesondere eine metallorganische Ver bindung der III. Hauptgruppe beinhaltet, strömt, Endabschnitte aufweisen, die in gestufte Bohrungen einer Schirmplatte hineinragen, wobei die gestufte Boh rung einen Abschnitt aufweist, der einen Durchmesser aufweist, der geringer ist, als der Außendurchmesser des Endabschnitts des Röhrchens. Es kann ferner vorgesehen sein, dass Röhrchen, durch die ein Prozessgas, das ein Element der V. Hauptgruppe, insbesondere ein Hydrid eines Elementes der V. Hauptgruppe aufweist, strömt, keine Endabschnitte aufweisen, die in Bohrungen der Schirm platte hineinragen. Es kann aber auch vorgesehen sein, dass diese zweiten Röhrchen ebenfalls in gestufte Bohrungen hineinragende Endabschnitte auf weisen. Mit den zuvor genannten Merkmalen oder zumindest einigen dieser Merkmale wird die Temperaturinhomogenität auf der zur Prozesskammer wei senden Seite der Schirmplatten- Anordnung verbessert. Der Durchmesser des zweiten Abschnittes ist erfindungsgemäß kleiner als der Durchmesser der Stirn fläche des Endabschnittes, so dass der Endabschnitt maximal bis zum Boden des ersten Abschnitts der ersten Durchgangsöffnung in den ersten Abschnitt eintauchen kann.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

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

Fig. 1 schematisch einen CVD-Reaktor,

Fig. 2 einen Ausschnitt eines Gaseinlassorgans 2 eines ersten Ausfüh rungsbeispiels des in der Figur 1 dargestellten CVD-Reaktors, wobei eine Schirmplatte 10 einen geringen Abstand D zu einer Gasaustrittsplatte 3 aufweist, Fig. 3 eine Darstellung gemäß Figur 2, wobei der Abstand D ver größert ist,

Fig. 4 weiter vergrößert einen Ausschnitt des in der Figur 2 darge stellten Gaseinlassorgans, Fig. 5 eine Darstellung gemäß Figur 2 eines zweiten Ausführungsbei spiels,

Fig. 6 eine Darstellung gemäß Figur 2 eines dritten Ausführungsbei spiels,

Fig. 7 eine Darstellung gemäß Figur 2 eines vierten Ausführungsbei- spiels,

Fig. 8 eine Darstellung gemäß Figur 2 eines fünften Ausführungsbei spiels,

Fig. 9 eine Darstellung gemäß Figur 2 eines sechsten Ausführungsbei spiels,

Fig. 10 eine Darstellung gemäß Figur 2 eines siebten Ausführungsbei spiels.

Beschreibung der Ausführungsformen

[0015] Die Figur 1 zeigt schematisch einen CVD-Reaktor zum Abscheiden von III-V-Schichten auf Substraten. In einem Reaktorgehäuse des CVD-Reaktors 1 befindet sich ein Suszeptor 14, der aus beschichtetem Graphit bestehen kann und der von einer Heizeinrichtung 15 auf Prozesstemperaturen von 850 bis 1200°C aufheizbar ist. Die Heizeinrichtung 15 kann eine Infrarotheizung, eine RF-Heizung oder eine Widerstandsheizung sein. Die von der Heizeinrichtung 15 wegweisende Breitseitenfläche des Suszeptors 14 dient der Auflage der Sub strate, die in einer Prozesskammer 13 beschichtet werden. Die nach untenhin vom Suszeptor 14 begrenzte Prozesskammer 13 wird nach obenhin von einem Gaseinlassorgan 2 begrenzt. Die Höhe S der Prozesskammer 13 kann im Bereich von 7 bis 15 mm liegen. Eine bevorzugte Höhe S beträgt etwa 11 mm. Das Ga seinlassorgan 2 besteht aus einem insbesondere aus Metall bestehenden oberen Abschnitt, in dem Gasverteilvolumina 6, 7 angeordnet sind. In die Gasverteilvo lumina 6, 7 kann mittels Gaszuleitungen 16 von außen das Prozessgas einge speist werden. In jedes der Gasverteilvolumina 6, 7 wird bevorzugt eines der beiden Prozessgase eingespeist, wobei das jeweilige Prozessgas aus einem reak tiven Gas, beispielsweise einer metallorganischen Verbindung eines Elementes der III. Hauptgruppe oder einem Hydrid eines Elementes der V. Hauptgruppe und Wasserstoff bestehen kann.

[0016] Die Figur 2 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel eines Gaseinlassorga nes 2, bei dem ein erstes Gasverteilvolumen 6, in das beispielsweise die III- Komponente eingespeist werden kann, mit ersten Röhrchen 4 mit der Prozess kammer 13 strömungsverbunden ist. Ein zweites Gasverteilvolumen 7 ist mit zweiten Röhrchen 8 ebenfalls mit der Prozesskammer 13 strömungsverbunden. Beide Röhrchen 4, 8 erstrecken sich durch ein Kühlvolumen 12 in das mittels einer Zuleitung 17 eine Kühlflüssigkeit eingespeist werden kann, welche durch eine Ableitung 17' das Kühlvolumen 12 wieder verlässt. Mit der so ausgebilde ten Kühlvorrichtung wird die Gasaustrittsplatte 3, die auf ihrer zur Prozess kammer 13 weisenden Seite eine Gasaustrittsflächen 3' ausbildet, gekühlt.

[0017] Zwischen Suszeptor 14 und der Gasaustrittsfläche 3' erstreckt sich eine Schirmplattenanordnung, die bei dem in den Figuren 2 und 3 dargestellten ers- ten Ausführungsbeispiel von einer einzigen, aus Graphit bestehenden Schirm platte 10 ausgebildet ist. Die Schirmplatte 10 ist mit SiC beschichtet. Die Schirmplatte 10 besitzt eine Breitseitenfläche 10", die von der Gasaustrittsfläche 3' um einen Abstand D beabstandet ist. Der Abstand kann 0,5 mm betragen.

[0018] Die Figur 2 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel eines Gaseinlassorga nes 2, bei dem ein erstes Gasverteilvolumen 6, in das beispielsweise die III- Komponente eingespeist werden kann, mit ersten Röhrchen 4 mit der Prozess kammer 13 strömungsverbunden ist. Ein zweites Gasverteilvolumen 7 ist mit zweiten Röhrchen 8 ebenfalls mit der Prozesskammer 13 strömungsverbunden. Beide Röhrchen 4, 8 erstrecken sich durch ein Kühlvolumen 12 in das mittels einer Zuleitung 17 eine Kühlflüssigkeit eingespeist werden kann, welche durch eine Ableitung 17' das Kühlvolumen 12 wieder verlässt. Mit der so ausgebilde ten Kühlvorrichtung wird die Gasaustrittsplatte 3, die auf ihrer zur Prozess kammer 13 weisenden Seite eine Gasaustrittsflächen 3' ausbildet, gekühlt.

[0019] Zwischen Suszeptor 14 und der Gasaustrittsfläche 3' erstreckt sich eine Schirmplattenanordnung, die bei dem in den Figuren 2 und 3 dargestellten ers ten Ausführungsbeispiel von einer einzigen, aus Graphit bestehenden Schirm platte 10 ausgebildet ist. Die Schirmplatte 10 ist mit SiC beschichtet. Die Schirmplatte 10 besitzt eine Breitseitenfläche 10", die von der Gasaustrittsfläche 3' um einen Abstand D beabstandet ist. Der Abstand kann 0,5 mm betragen.

[0020] Die Schirmplatte 10 besitzt erste und zweite Durchgangs Öffnungen 5, 9, die über die gesamte Fläche der Schirmplatte 10 gleichmäßig verteilt angeord net sind. Die ersten Durchgangsöffnungen 5 besitzen einen ersten Abschnitt 5', der einen großen Durchmesser aufweist und der einen kreiszylinderförmigen Innenraum aufweist. Unter Ausbildung eine Stufe schließt sich an den ersten Abschnitt 5' ein zweiter Abschnitt 5" an, der einen geringeren Durchmesser aufweist. Auch dieser zweite Abschnitt kann einen kreiszylinderförmigen In nenraum aufweisen. Während der erste Abschnitt 5' in Richtung der Gasaus trittsplatte 3 mündet, mündet der zweite Abschnitt 5" in einer von der Gasaus trittsplatte 3 weg weisenden Breitseitenfläche 10' der Schirmplatte 10. [0021] Die zweiten Durchgangsöffnungen 9 haben über ihre gesamte Länge einen gleich bleibenden kreisförmigen Querschnitt und einen Durchmesser, der etwa dem Durchmesser des zweiten Abschnittes 5" entspricht.

[0022] Wie die Figur 4 zeigt, besitzen die ersten Röhrchen 4 besitzen jeweils einen Endabschnitt 4', der über die Gasaustrittsfläche 3' hinausragt. Die Länge L, mit der der Endabschnitt 4' über die Gasaustrittsfläche 3' hinausragt, beträgt beim Ausführungsbeispiel bevorzugt etwa 3,5 mm. Die Tiefe P des ersten Ab schnittes 5' der Durchgangsöffnung 5 kann 3 mm betragen. Die Materialstärke B der Schirmplatte 10 kann 6 mm betragen.

[0023] Die Stirnfläche des Endabschnittes 4' kann von dem Boden des ersten Abschnittes 5' beabstandet sein. Beim Ausführungsbeispiel berührt jedoch die Stirnfläche des Endabschnitts 4' den Boden 5'" des ersten Abschnitts 5'. Die Eintauchtiefe T entspricht bei diesem Ausführungsbeispiel der Tiefe P des ers ten Abschnittes 5'. Ist die Stirnfläche des Endabschnitts 4' vom Boden des ersten Abschnittes 5' beabstandet, ist die Eintauchtiefe T kleiner als die Tiefe P des ersten Abschnittes 5'. Der Durchmesser des zweiten Abschnittes 5" ist geringer, als der Außendurchmesser des Endabschnittes 4' und kann etwa dem Innen durchmesser des ersten Röhrchen 4 entsprechen. Der Durchmesser kann ge ringfügig kleiner als der Innendurchmesser des ersten Röhrchens 4 oder gering fügig größer als der Innendurchmesser des ersten Röhrchens 4 sein. [0024] Die Mündungsöffnungen der zweiten Röhrchen 8 sind von den Öff nungen der zweiten Durchgangsöffnungen beabstandet.

[0025] Mit einer in der Figur 1 mit der Bezugsziffer 18 bezeichneten Hubein richtung kann der Abstand D vergrößert werden. Hierdurch verringert sich die Kühlwirkung der Kühleinrichtung des Kühlvolumens 12 auf die Schirmplatte 10, sodass sie beispielsweise zur Durchführung eines Ätzschrittes, bei dem die Breitseitenfläche 10' der Schirmplatte 10 gereinigt wird, von der in Figur 2 dar gestellten Stellung in die in der Figur 3 dargestellte Betriebsstellung abgesenkt werden kann. Während in der in der Figuren 1 und 2 dargestellten Betriebsstel lung die Oberflächentemperatur der Breitseitenfläche 10" etwa 250°C beträgt, kann die Oberflächentemperatur der Breitseitenfläche 10" in der in Figur 3 dar gestellten Betriebsstellung über 800°C erreichen.

[0026] Das in der Figur 5 dargestellte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem in den Figuren 2 bis 4 dargestellten ersten Ausführungsbeispiel im Wesentlichen lediglich dadurch, dass auch die zweiten Röhrchen in der in der oben beschriebenen Weise in erste durchmesservergrößerte Abschnitte 9" der zweiten Durchgangsöffnungen 9 hineinragen. Auch hier können die Stirnflä chen der zweiten Röhrchen an Böden der zweiten Durchgangsöffnungen anlie- gen oder von den Böden der zweiten Durchgangsöffnungen 9 beabstandet sein. Die Durchmesser der zweiten Abschnitte 9" der zweiten Durchgangsöffnungen sind auch hier geringer, als die Außendurchmesser der Endabschnitte 8' der zweiten Röhrchen, die in die ersten Abschnitte 9' der zweiten Durchgangsöff nungen 9 hineinragen.

[0027] Bei dem in der Figur 6 dargestellten Ausführungsbeispiel haben die Endabschnitte 4' in einem Zentralbereich Z einer im Wesentlichen kreisschei benförmigen Schirmplatte 10 eine geringere Eindringtiefe in die ersten Durch- gangsöffnungen 5 als in einem Randbereich R, der den Zentralbereich Z umgibt.

[0028] Bei dem in der Figur 7 dargestellten Ausführungsbeispiel haben die Endabschnitte 4' in einem Zentralbereich Z einer im Wesentlichen kreisschei benförmigen Schirmplatte 10 eine größere Eindringtiefe, in die ersten Durch gangsöffnungen 5 als in einem Randbereich R, der den Zentralbereich Z umgibt.

[0029] Das in der Figur 8 dargestellte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von den zuvor beschriebenen Ausführungsbeispielen im Wesentlichen dadurch, dass sich die ersten und/ oder zweiten Durchgangsöffnungen 5, 9 entweder zur Breitseitenfläche 10" oder zur Breitseitenfläche 10' der Schirm platte 10 trichterförmig erweitern. Die zweiten Abschnitte 5" der Durchgangs öffnungen 5 können sich sowohl zum Boden 5"' als auch zur Breitseitenfläche 10' trichterförmig erweitern.

[0030] In der Figur 8 sind in einer Abbildung mehrere verschiedene Konstella tionen von Durchgangsöffnungen 5, 9 dargestellt, die trichterförmige Erweite rungen aufweisen können. In einem Ausführungsbeispiel besitzen jede der ers ten Durchgangsöffnungen 5 jede der zweiten Durchgangsöffnungen 9 eine un tereinander gleiche Gestalt.

[0031] Die in den Figuren 9 und 10 dargestellten Ausführungsbeispiele unter scheiden sich zunächst von den zuvor beschriebenen Ausführungsbeispielen dadurch, dass anstelle einer materialeinheitlichen Schirmplattenanordnung aus nur einer Schirmplatte 10 eine Schirmplattenanordnung zwei Schirmplatten 10, 11 aufweist. Eine zur Gasaustrittsplatte 3 weisende obere Schirmplatte 10 kann aus einem schlecht wärmeleitenden Werkstoff, beispielsweise Quarz, gefertigt sein und bildet somit einen Wärmeisolator. Eine von der Gasaustrittsplatte 3 wegweisende und zur Prozesskammer 13 weisende und insbesondere an die Prozesskammer 13 angrenzende untere Schirmplatte 11 kann aus einem gut wärmeleitenden Werkstoff, beispielsweise Graphit, bestehen. Die untere Schirmplatte 11 hat insbesondere eine um einen Faktor 5, 10, 20 größere spezifi sche Wärmeleitfähigkeit, als die obere Schirmplatte 10. Die beiden Schirmplat ten 10, 11 können berührend aneinanderliegen. Sie können aber auch einen Ab stand voneinander besitzen. Die beiden Schirmplatten 10, 11 besitzen jeweils Durchgangsöffnungen 5, 9, wobei die obere Schirmplatte 10 einen oberen Ab- schnitt 5', 9' einer Durchgangsöffnung 5, 9 und die untere Schirmplatte 11 je weils einen unteren Abschnitt 5", 9" einer Durchgangsöffnung 5, 9 ausbildet.

[0032] Bei dem in der Figur 9 dargestellten Ausführungsbeispiel haben die oberen Abschnitte 5', 9' jeweils dieselbe Querschnittsfläche, wie die ihnen zu geordneten unteren Abschnitte 5", 9". Die ersten Röhrchen 4 und die zweiten Röhrchen 8 münden bei diesem Ausführungsbeispiel in der Gasaustrittsfläche 3'.

[0033] Bei dem in der Figur 10 dargestellten Ausführungsbeispiel ragen End abschnitte 4' der ersten Röhrchen 4 in die oberen Abschnitte 5' der ersten Durchgangsöffnungen 5, wie es oben unter Bezugnahme auf die in den Figuren 2 bis 8 dargestellten Ausführungsbeispiele beschrieben worden ist. Bei diesem

Ausführungsbeispiel werden die durchmessergroßen Abschnitte 5' von der oberen Schirmplatte 10 und die durchmesserkleineren Abschnitte 5" von der unteren Schirmplatte 11 ausgebildet. Die Schirmplatten 10, 11 können unterei nander dieselbe Dicke aufweisen. Sie können aber auch eine verschiedene Ma- terialstärke aufweisen. Auch hier kann vorgesehen sein, dass die Stirnflächen der Endabschnitte 4' berührend an der Breitseitenfläche 11' der unteren Schirmplate 11 anliegen oder - wie in der Figur 10 dargestellt - sie können da von beabstandet sein.

[0034] 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:

[0035] Ein Gaseinlassorgan, das dadurch gekennzeichnet ist, dass der Durch messer des zweiten Abschnites 5" kleiner ist, als der Außendurchmesser des Endabschnitts 4'.

[0036] Ein Gaseinlassorgan, das dadurch gekennzeichnet ist, dass die Schirm platenanordnung einen der Gasaustrittsplate 3 zugewandten ersten Abschnit 10 mit einer geringen thermischen Leitfähigkeit und einen daran angrenzenden, von der Gasaustrittsplate 3 weggewandten zweiten Abschnitt 11 mit einer ho- hen thermischen Leitfähigkeit aufweist.

[0037] Ein Gaseinlassorgan, das dadurch gekennzeichnet ist, dass die Endab schnite 4' der erste Röhrchen 4 in die ersten Durchgangsöffnungen 5' des ers ten Abschnits 10 der Schirmplatenanordnung hineinragen und/ oder dass die Schirmplatenanordnung zwei Schirmplaten 10, 11 mit voneinander verschie- denen thermischen Leitfähigkeiten aufweist, die aneinander angrenzende, sich berührende oder durch einen Spalt voneinander beabstandete Breitseitenflä chen 10', IT aufweisen und/ oder dass der erste Abschnit 10 der Schirmplat tenanordnung aus Quarz und der zweite Abschnitt 11 der Schirmplattenanord nung aus Graphit oder beschichtetem Graphit besteht. [0038] Ein Gaseinlassorgan, das dadurch gekennzeichnet ist, dass eine der Gasaustrittsplatte 3 zugewandte obere Breitseitenfläche 10" der Schirmplatten anordnung 10, 11 einen Abstand D zu einer unteren Breitseitenfläche 3' der Gasaustrittsplatte 3 aufweist und/ oder dass der Abstand D geringer ist als die Eintauchtiefe T des Endabschnitts 4' in die erste Durchgangsöffnung 5.

[0039] Ein Gaseinlassorgan, das dadurch gekennzeichnet ist, dass ein zweites Gasverteilvolumen 7 des Gaseinlassorganes mit zweiten Röhrchen 8 strö mungsverbunden ist, deren vom zweiten Gasverteilvolumen 7 wegweisende Öffnungen auf zweiten Durchtrittsöffnungen 9 der Schirmplattenanordnung 10, 11 zugerichtet sind und/ oder dass die Gasaustrittsplatte 3 von einer Kühlein richtung 12 kühlbar ist und/ oder dass an die Gasaustrittsplatte 3 ein Kühlvo lumen 12 angrenzt, durch das eine Kühlflüssigkeit hindurchfließen kann.

[0040] Ein Gaseinlassorgan, das dadurch gekennzeichnet ist, dass Endab schnitte 8' der zweiten Röhrchen 8 in durchmessergroße erste Abschnitte 9" der zweiten Durchtritts Öffnungen 9 hineinragen und zweite Abschnitte 9' der zwei ten Durchtrittsöffnungen 9 einen geringeren Durchmesser aufweisen, als der Außendurchmesser der Endabschnitte 8' der zweiten Röhrchen 8.

[0041] Ein Gaseinlassorgan, das dadurch gekennzeichnet ist, dass die Schirm plattenanordnung 10, 11 einen Zentralbereich Z aufweist, wobei die Endab schnitte 4', 8' der ersten und/ oder zweiten Röhrchen 4, 8 im Zentralbereich Z der Schirmplattenanordnung 10, 11 tiefer oder weniger tief in die ersten oder zweiten Durchgangsöffnungen 5, 9 eintauchen, als in einem den Zentralbereich Z umgebenden Randbereich R der Schirmplattenanordnung 10, 11.

[0042] Ein Gaseinlassorgan, das dadurch gekennzeichnet ist, dass sich die ersten und/ oder zweiten Durchgangsöffnungen 9 trichterartig zu der der Gasaustrittsplate 3 zugewandten Breitseitenfläche 10" der Schirmplattenano rdnung 10, 11 oder zu der von der Gasaustritsplatte 3 weggewandten Breitsei tenfläche 10' der Schirmplattenanordnung 10, 11 erweitern und/ oder dass ein zylinderförmiger Bereich 5', 9' des ersten Abschnits der ersten und/ oder zwei- ten Durchgangsöffnung 5, 9 unter Ausbildung eine Stufe an einen zylinderför migen Bereich 5", 9" des zweiten Abschnits der ersten und/ oder zweiten Durchgangsöffnung 5, 9 angrenzt.

[0043] Eine Schirmplattenanordnung, die dadurch gekennzeichnet ist, dass die erste Breitseitenfläche 10" der Schirmplattenanordnung 10, 11 von einem Ab- schnit mit einer geringen thermischen Leitfähigkeit und die zweite Breitseiten fläche 11" der Schirmplatenanordnung 10, 11 von einem Abschnitt mit einer hohen thermischen Leitfähigkeit gebildet ist und/ oder dass die Durchgangs öffnungen 5, 9 Abschnite 5', 5", 9', 9" mit voneinander verschiedenen Durch messern aufweisen. [0044] Ein CVD-Reaktor, der dadurch gekennzeichnet ist, dass das Gasein lassorgan 2 nach einem der vorhergehenden Ansprüche ausgebildet ist.

[0045] Ein Verfahren, das dadurch gekennzeichnet ist, dass das Gaseinlassor gan 2 nach einem der vorhergehenden Ansprüche ausgebildet ist.

[0046] Ein Verfahren, das dadurch gekennzeichnet ist, dass in die ersten Röhr- chen 4 ein reaktives Gas eines Elementes der III. Hauptgruppe und in die zwei ten Röhrchen 8 ein reaktives Gas der V. Hauptgruppe eingespeist wird.

[0047] 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 CVD-Reaktor 13 Prozesskammer

2 Gaseinlassorgan 14 Suszeptor

3 Gasaustrittsplatte 15 Heizeinrichtung 3' Gasaustrittsfläche 16 Gaszuleitung

4 erstes Röhrchen 17 Kühlflüssigkeitszuleitung 4' Endabschnitt 17' Kühlflüssigkeitsableitung

5 erste Durchgangsöffnung 18 Hubeinrichtung

5' Abschnitt mit großen Durch messer

5" Abschnitt mit kleinem Durch messer 5"' Boden

6 erstes Gasverteilvolumen

7 zweites Gasverteilvolumen

8 zweites Röhrchen 8' Endabschnitt

9 zweite Durchgangsöffnung 9' Abschnitt mit großem Durch messer

9 Abschnitt mit kleinem Durch messer

10 Schirmplatte 10' Breitseitenfläche 10" Breitseitenfläche

11 Schirmplatte 11' Breitseitenfläche

12 Kühlvolumen