DE102017129699A1

DE102017129699A1 - Device for holding and transporting a substrate

Info

Publication number: DE102017129699A1
Application number: DE102017129699.9A
Authority: DE
Inventors: Marcel Kollberg; Francisco Ruda Y Witt; Hendrik Rauf; Christof Martin Mauder; Ziyao Gao
Original assignee: Aixtron SE
Current assignee: Aixtron SE
Priority date: 2017-12-13
Filing date: 2017-12-13
Publication date: 2019-06-13

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Halterung und zum Transport eines Substrates (3), mit einem Ringkörper (4), der eine Ringöffnung umgibt und einen Innenabschnitt (d) einen Außenabschnitt (a) und zumindest einen zwischen dem Innenabschnitt (d) und dem Außenabschnitt (a) angeordneten Zwischenabschnitt (b, c) aufweist, wobei der Innenabschnitt (d) mit einer Oberseite (5d) eine Auflagefläche (15) zur Randauflage des Substrates (3) ausbildet, mit einer in einer an die Oberseite (5d) angrenzenden Innenzylindermantelfläche eine Anlageflanke (14) zur Randumfassung des Substrates (3) ausbildet und mit einer Unterseite (6d) eine Stützfläche zur Auflage auf einer Tragfläche (7) eines Substrathalters (2) ausbildet, wobei der Außenabschnitt (a) eine Oberseite (5a) aufweist, die an eine sich auf einer Zylindermantelfläche erstreckenden Umfangsfläche (16) angrenzt, und eine Unterseite (6a) aufweist, wobei der Zwischenabschnitt (c, d) eine Oberseite (5b, 5c), eine Unterseite (6b, 6c) und eine Wärmeübertragungsbarriere zwischen dem Innenabschnitt (d) und dem Außenabschnitt (a) ausbildet. Zur Verminderung des Wärmeflusses vom Innenabschnitt (d) zum Außenabschnitt (a) bildet die Wärmeübertragungsbarriere eine Ringkehle (10) aus, die sich zumindest bereichsweise zwischen der Oberseite (5b) und der Unterseite (6b) zumindest eines Bereiches des Zwischenabschnittes (b, c) erstreckt.The invention relates to a device for holding and transporting a substrate (3), comprising an annular body (4) surrounding an annular opening and an inner portion (d) an outer portion (a) and at least one between the inner portion (d) and the outer portion (a) arranged intermediate portion (b, c), wherein the inner portion (d) with a top (5d) forms a support surface (15) to the edge support of the substrate (3), with in an on the top (5d) adjacent inner cylinder jacket surface forming a contact flank (14) for bordering the substrate (3) and forming with a lower side (6d) a support surface for bearing on a support surface (7) of a substrate holder (2), the outer section (a) having an upper side (5a), which is adjacent to a peripheral surface (16) extending on a cylindrical surface, and has a lower surface (6a), said intermediate portion (c, d) having an upper surface (5b, 5c), a lower surface (6b , 6c) and forms a heat transfer barrier between the inner portion (d) and the outer portion (a). In order to reduce the heat flow from the inner section (d) to the outer section (a), the heat transfer barrier forms an annular throat (10) which extends at least in regions between the upper side (5b) and the lower side (6b) of at least one region of the intermediate section (b, c). extends.

Description

Gebiet der TechnikField of engineering

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Halterung und zum Transport eines Substrates, mit einem Ringkörper, der eine eine Bezugsebene definierende Ringöffnung umgibt und einen Innenabschnitt einen Außenabschnitt und zumindest einen zwischen dem Innenabschnitt und dem Außenabschnitt angeordneten Zwischenabschnitt aufweist, wobei der Innenabschnitt mit einer parallel zur oder in der Bezugsebene verlaufenden Oberseite eine Auflagefläche zur Randauflage des Substrates ausbildet, mit einer in einer an die Oberseite angrenzenden Innenzylindermantelfläche eine Anlageflanke zur Randumfassung des Substrates ausbildet und mit einer parallel zur Bezugsebene verlaufenden Unterseite eine Stützfläche zur Auflage auf einer Tragfläche eines Substrathalters ausbildet, wobei der Außenabschnitt eine nach oben weisende, in einer Parallelebene zur Bezugsebene verlaufende Oberseite aufweist, die an eine sich auf einer Zylindermantelfläche erstreckenden Umfangsfläche angrenzt, und eine nach unten weisende in einer Parallelebene zur Bezugsebene verlaufende Unterseite aufweist, wobei der Zwischenabschnitt zumindest bereichsweise eine parallel zur Bezugsebene verlaufende Oberseite und eine parallel zur Bezugsebene verlaufende Unterseite und eine Wärmeübertragungsbarriere zwischen dem Innenabschnitt und dem Außenabschnitt ausbildet.The invention relates to a device for holding and transporting a substrate, with an annular body surrounding a reference plane defining a ring opening and an inner portion has an outer portion and at least one arranged between the inner portion and the outer portion intermediate portion, wherein the inner portion with a parallel to or formed in a bearing surface to the edge support of the substrate forms a contact edge for edge surround of the substrate and forms a supporting surface parallel to the reference plane underside a support surface for support on a support surface of a substrate holder, wherein the forming in an upper side adjacent the inner cylinder surface Outer portion has an upwardly facing, extending in a plane parallel to the reference plane top side adjacent to a cylinder surface extending on a circumferential surface, and one after u nenden pointing in a plane parallel to the reference plane extending underside, wherein the intermediate portion at least partially forms an extending parallel to the reference plane top and a parallel to the reference plane bottom and a heat transfer barrier between the inner portion and the outer portion.

Stand der TechnikState of the art

Eine gattungsgemäße Vorrichtung beschreibt die DE 10 2012 106 796 A1 . Auf einem von unten beheizten Suszeptor liegt ein Substrathalter, der ein Substrat trägt. Der Substrathalter besitzt einen im Wesentlichen kreisrunden Sockel. Der Sockel ist von einer ringkreisförmigen Tragfläche umgeben, auf der sich die Unterseite eines Ringkörpers abstützt. Der Ringkörper bildet einen Tragring aus, der einen radial ausragenden umlaufenden Kragen aufweist, der von einem gabelförmigen Handhabungsarm untergriffen werden kann, um den Transportring anzuheben. Ein radialer Innenabschnitt des Tragrings bildet eine auf einer Ringfläche verlaufende Auflage aus, auf der sich ein Rand eines Substrates abstützen kann, wenn es von dem Transportring transportiert wird. Die Anlagefläche ist von einer Außenumfangsfläche umgeben. Der Zwischenbereich zwischen dem Außenabschnitt, der von dem gabelförmigen Arm untergriffen werden kann und dem Innenabschnitt, auf dem der Rand des Substrates liegt, bildet eine Wärmebrücke aus, über die Wärme vom Innenabschnitt in den Außenabschnitt fließen kann. Im Zwischenbereich besitzt die Materialstärke des ringförmigen Körpers ein Minimum, so dass der Zwischenbereich auch als Wärmeübertragungsbarriere wirkt.A generic device describes the DE 10 2012 106 796 A1 , On a bottom-heated susceptor is a substrate holder carrying a substrate. The substrate holder has a substantially circular base. The base is surrounded by an annular circular support surface on which the underside of an annular body is supported. The ring body forms a support ring, which has a radially projecting circumferential collar which can be engaged by a fork-shaped handling arm to lift the transport ring. A radially inner portion of the support ring forms a run on an annular surface pad on which an edge of a substrate can be supported when it is transported by the transport ring. The contact surface is surrounded by an outer peripheral surface. The intermediate region between the outer portion, which can be engaged by the fork-shaped arm and the inner portion, on which lies the edge of the substrate, forms a thermal bridge over which heat can flow from the inner portion into the outer portion. In the intermediate region, the material thickness of the annular body has a minimum, so that the intermediate region also acts as a heat transfer barrier.

Aus der US 8,007,588 B2 ist eine Halterung für ein Substrat bekannt, bei dem von einem Rand eines Außenabschnitts Vorsprünge abragen zur Zentrierung des Substrates.From the US 8,007,588 B2 For example, a holder for a substrate is known in which projections protrude from an edge of an outer section for centering the substrate.

Die WO 2014/197715 A1 beschreibt einen Suszeptor mit einer Vielzahl von Taschen zur Aufnahme jeweils eines Substrates. Der Rand des Bodens der Tasche besitzt Einschnitte, die eine Wärmeübertragungsbarriere ausbilden.The WO 2014/197715 A1 describes a susceptor having a plurality of pockets for receiving a respective substrate. The edge of the bottom of the bag has notches forming a heat transfer barrier.

Aus der DE 10 2004 058 521 A1 ist ein ringförmiger Substrathalter vorbekannt, der an einer Umfangswand eine Ringkehle aufweist.From the DE 10 2004 058 521 A1 an annular substrate holder is previously known, which has an annular groove on a peripheral wall.

Zusammenfassung der ErfindungSummary of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Wärmeflussbarriere zwischen dem Innenabschnitt und dem Außenabschnitt zu verbessern.The invention has for its object to improve the heat flow barrier between the inner portion and the outer portion.

Gelöst wird die Aufgabe durch die in den Ansprüchen angegebene Erfindung, wobei die Unteransprüche nicht nur vorteilhafte Weiterbildungen der im Hauptanspruch angegebenen Erfindung, sondern auch eigenständige Lösungen der Aufgabe darstellen.The object is achieved by the invention specified in the claims, wherein the dependent claims represent not only advantageous developments of the invention specified in the main claim, but also independent solutions to the problem.

Zunächst und im Wesentlichen wird vorgeschlagen, dass die Wärmeübertragungsbarriere eine Ringkehle ist. Die Ringkehle ist zumindest bereichsweise örtlich dem Zwischenabschnitt zugeordnet. Die Öffnung der Ringkehle kann zur Umfangsfläche, zur Unterseite, zur Oberseite oder zur Anlagefläche weisen. Es ist insbesondere vorgesehen, dass sich die Ringkehle zumindest bereichsweise zwischen der Oberseite und der Unterseite des Zwischenabschnittes erstreckt. Die erfindungsgemäße Vorrichtung dient der Halterung und dem Transport eines insbesondere kreisscheibenförmigen Substrates. Ein wesentliches Element der Vorrichtung ist ein Ringkörper, der einen Tragring ausbildet. Der Tragring besitzt einen Außenabschnitt, der eine Unterseite aufweist, der von einem gabelförmigen Arm untergriffen werden kann, um den Ringkörper anzuheben. Der Ringkörper besitzt eine Ringöffnung, mit der der Ringkörper auf einem Sockel eines Substrathalters oder eines Suszeptors eines CVD-Reaktors aufgesetzt werden kann. Der CVD-Reaktor besitzt eine Prozesskammer, in die durch ein Gaseinlassorgan Prozessgase eingespeist werden können, die sich auf der Oberfläche des beheizten Substrates pyrolytisch zerlegen, so dass dort eine Schicht abgeschieden werden kann. Der Suszeptor wird von unten von einer Heizung beheizt. Das Substrat liegt mit einem Zentralabschnitt auf dem vom Ringkörper umgebenen Sockel des Suszeptors beziehungsweise auf einem Sockel eines vom Suszeptor getragenen Substrathalters. Wird der Ringkörper angehoben, so liegt das Substrat lediglich mit seinem Rand auf einem Innenabschnitt des Ringkörpers auf. Der Innenabschnitt bildet hierzu eine Auflagefläche aus. Die Auflagefläche verläuft in einer Ebene, die eine Bezugsebene ausbilden kann. Die Auflagefläche wird von einer Oberseite des Innenabschnittes ausgebildet. An die Oberseite des Innenabschnittes beziehungsweise die Ebene, in der sich die Oberseite des Innenabschnittes erstreckt, grenzt eine Innenzylindermantelfläche an. In dieser Mantelfläche eines Innenzylinders erstreckt sich eine Anlageflanke zur Randumfassung des Substrates. Mit dieser Anlageflanke wird das Substrat zentriert. Die Unterseite des Innenabschnittes bildet eine Stützfläche zur Auflage auf der Tragfläche des Substrathalters beziehungsweise des Suszeptors. Der Ringkörper besitzt darüber hinaus einen Außenabschnitt. Der Außenabschnitt besitzt ebenfalls eine nach oben weisende Oberfläche, die sich in einer Parallelebene zur Bezugsebene erstreckt. An die Oberseite schließt sich eine Außenzylindermantelfläche an, die die äußere Konturlinie des Ringkörpers definiert. In dieser Zylindermantelfläche verläuft eine Umfangsfläche des Ringkörpers. Der Außenabschnitt besitzt eine Unterseite, die in einer Parallelebene zur Bezugsebene verläuft. Es ist zumindest ein Zwischenabschnitt vorgesehen, der zwischen Außenabschnitt und Innenabschnitt angeordnet ist. Der Zwischenabschnitt oder mehrere Zwischenabschnitte besitzen jeweils eine Oberseite und eine Unterseite. Die jeweilige Oberseite oder Unterseite verläuft zumindest bereichsweise in einer Parallelebene zur Bezugsebene. Der zumindest eine Zwischenabschnitt bildet eine Wärmeübertragungsbrücke zwischen Innenabschnitt und Außenabschnitt aus. Aufgrund der Ringkehle ist die Materialstärke des Innenabschnittes aber zumindest bereichsweise derart reduziert, dass die Ringkehle auch eine Wärmeübertragungsbarriere ausbildet. Erfindungsgemäß erstreckt sich die Ringkehle zumindest in einem Bereich des Zwischenabschnitts. Bevorzugt sind zwei unmittelbar aneinander angrenzende Zwischenabschnitte vorgesehen, von denen ein Zwischenabschnitt die Wärmebrücke und der andere Zwischenabschnitt die Wärmeübertragungsbarriere ausbildet. Bei dem die Wärmebrücke ausbildenden Zwischenbereich sind Oberseite und Unterseite materialeinheitlich miteinander verbunden. Bei dem die Wärmebrücke ausbildenden Zwischenabschnitt erstreckt sich zwischen Oberseite und Unterseite die Kehle. Es ist ferner vorgesehen, dass die Oberseite des Außenabschnittes und die Oberseite des Außenabschnittes und die Oberseite des ein oder mehreren Zwischenabschnittes und insbesondere die Oberseiten sämtlicher Zwischenabschnitte in einer gemeinsamen Ebene verlaufen. Der Ringkörper besteht bevorzugt aus einem einheitlichen Werkstoff und hat eine rotationssymmetrische Gestalt. In einer Variante der Erfindung ist vorgesehen, dass die Ringkehle in Radialauswärtsrichtung geöffnet ist. Bei einer derartigen Variante erstreckt sich die Ringkehle über den gesamten äußeren Zwischenabschnitt, während der innere Zwischenabschnitt, der an dem Innenabschnitt angrenzt, über seine gesamte radiale Breite massiv ausgebildet ist. Beim äußeren Zwischenabschnitt sind die voneinander wegweisende Oberseite und Unterseite durch die Ringkehle voneinander getrennt. Es ist insbesondere vorgesehen, dass der Außenabschnitt sämtliche ein oder mehreren Zwischenabschnitte und den Innenabschnitt überragt, wobei insbesondere vorgesehen ist, dass die Unterseite des Außenabschnittes zwischen den Ebenen, durch die die Auflagefläche läuft, und durch die die Oberseite des Außenabschnittes verläuft, liegt. Die Unterseite des Außenabschnittes kann somit bevorzugt in eine erste Wandung der Kehle übergehen. Der Übergang dieser Unterseite in die erste Wandung der Kehle erfolgt bevorzugt bündig. Die erste Wandung der Kehle liegt bevorzugt in derselben Ebene, in der sich auch die Unterseite des Außenabschnittes erstreckt. Die der ersten Wand der Kehle gegenüberliegende zweite Wand der Kehle kann sich auf einer Kegelstumpfmantelfläche erstrecken. Die beiden Wände der Kehle laufen bevorzugt in Radialeinwärtsrichtung aufeinander zu. Die beiden Wände der Kehle können aber auch parallel zueinander verlaufen. Unabhängig vom Verlauf der Wände der Kehle kann vorgesehen sein, dass der Grund der Kehle eine Rundung ausbildet. Die Wände der Kehle gehen knickstellenfrei in die Rundung über. Es ist insbesondere vorgesehen, dass die Öffnungsweite der Ringkehle, also die Erstreckungsweite der Kehle in Richtung der Flächennormalen zur Bezugsebene dem Abstand der Unterseite des Zwischenabschnittes und der Unterseite des Außenabschnittes entspricht. Es ist von Vorteil, wenn sich die Oberseiten des Außenabschnittes und die Oberseite des Zwischenabschnittes oder, sofern mehrere Zwischenabschnitte vorgesehen sind, die Oberseiten sämtlicher Zwischenabschnitte in einer gemeinsamen Ebene liegen, wobei diese Ebene an die Anlageflanke angrenzt, die eine stufenförmige Vertiefung begrenzt, auf deren Boden der Rand des Substrates aufliegt. Die Ebene, in der sich diese Auflagefläche erstreckt, verläuft bevorzugt durch den gerundeten Grund der Kehle. Die Unterseiten aller Bereiche des Zwischenabschnittes liegen bevorzugt in einer gemeinsamen Ebene, in der auch die Unterseite des Innenabschnittes liegen kann. Diese Unterseiten bilden gewissermaßen eine Wärmeübertragungsfläche aus, die auf der Tragfläche des Suszeptors oder des Substrathalters aufliegt, durch die ein erster Wärmefluss in den Ringkörper übertragen wird. Da das Gaseinlassorgan, welches die Prozesskammer nach oben begrenzt, gekühlt ist, und der Suszeptor, der die Prozesskammer nach unten begrenzt, beheizt ist, bildet sich zwischen Gaseinlassorgan und Suszeptor eine Wärmeströmung aus. Der Wärmetransportmechanismus vom Ringkörper zum Gaseineinlassorgan ist im Wesentlichen Wärmestrahlung. Durch die Wärmetransportbarriere im Zwischenbereich ist der Wärmefluss durch den Zwischenbereich zur Oberseite des Ringkörpers begrenzt. Dies hat zur Folge, dass sich der Rand des Substrates weniger stark als beim Stand der Technik oder bevorzugt überhaupt nicht abkühlt, so dass der laterale Temperaturgradient auf der Substratoberfläche gering ist oder gänzlich wegfällt. Der Bereich zwischen Außenabschnitt und Innenabschnitt besteht bevorzugt aus zwei Zwischenabschnitten, einem äußeren Zwischenabschnitt, der sich unmittelbar an den Außenabschnitt anschließt und einem inneren Zwischenabschnitt, der sich unmittelbar an den Innenabschnitt anschließt. Bevorzugt ist ein Zwischenbereich massiv ausgebildet. Die Oberseite dieses Zwischenabschnitts ist über die gesamte radiale Breite massiv mit der Unterseite verbunden. Dem anderen Zwischenabschnitt ist die Kehle zugeordnet. Die Kehle trennt hier einen oberen Teil des Zwischenabschnittes von einem unteren Teil des Zwischenabschnittes. Zwischen Oberseite und Unterseite dieses Zwischenabschnittes besteht keine Wärmeleitverbindung. Durch eine Maximierung der radialen Breite dieses, eine Wärmetransportbarriere ausbildenden Zwischenabschnittes und eine Minimierung der radialen Breite des anderen Zwischenabschnitts, der eine Wärmebrücke ausbildet, lässt sich der Wärmetransport vom Innenabschnitt zum Außenabschnitt minimieren. In einer weiteren Variante der Erfindung ist vorgesehen, dass die Kehle in Radialeinwärtsrichtung geöffnet ist. Die Ringkehle erstreckt sich hierbei bevorzugt in einem Übergangsbereich zwischen Anlageflanke und Auflageflanke. Anders als bei der Wärmetransportbarriere gemäß WO 2014/197715 , erstreckt sich die Kehle aber bis in den Zwischenbereich hinein. Der bevorzugt gerundete Grund der Kehle liegt dabei radial außerhalb der Anlageflanke. Er kann gleichzeitig auch unterhalb der Auflagefläche liegen. Der bevorzugt gerundete Grund der Kehle kann aber auch oberhalb der Ebene liegen, in der sich die Auflagefläche erstreckt. In einer Variante der Erfindung bildet der Außenabschnitt einen radial auswärts ausragenden Bereich des Ringkörpers aus, dessen durch den Abstand von Unterseite und Oberseite definierte Materialstärke geringer ist, als die Gesamthöhe des Ringkörpers. Die Materialstärke des die Wärmebrücke bildenden Zwischenabschnitts ist bevorzugt die Gesamthöhe des Ringkörpers. In einer Variante kann die Materialstärke des Außenabschnittes aber auch der Materialstärke des gesamten Ringkörpers entsprechen. Die Ringkehle ist dann in einer Außenumfangsfläche geöffnet. In den zuvor beschriebenen Varianten, bei denen die Ringkehle entweder radial einwärts oder radial auswärts offen ist, ist die Oberseite bevorzugt eine ebene Fläche, die parallel zur Bezugsebene verläuft und radial außen durch die Umfangsfläche und radial innen durch die Anlageflanke begrenzt ist. Die Unterseite bildet ebenfalls eine geschlossene ringförmige Fläche aus, die sich ununterbrochen von einem radial inneren Rand bis zu einem radial äußeren Rand erstreckt. Bei einer Variante, bei der die Ringkehle zur Unterseite oder zur Oberseite geöffnet ist, ist vorgesehen, dass der Grund der Kehle jenseits der Bezugsebene liegt, die Bezugsebene somit durch die Ringkehle hindurch verläuft. Die Ringkehle ist einem radial äußeren Zwischenabschnitt zugeordnet. Der radial äußere Zwischenabschnitt grenzt an den Außenabschnitt und an einen radial inneren Zwischenabschnitt, der die Anlageflanke ausbildet. Eine nach unten offene Ringkehle kann derart angeordnet sein, dass ihre Öffnung von der Tragfläche des Substrathalters verschlossen ist. Der radial innere Zwischenabschnitt bildet eine Wärmebrücke aus. Der radial äußere Zwischenabschnitt bildet eine Wärmetransportbarriere aus. Bei diesen Varianten ist die Oberseite oder die Unterseite keine einheitliche Fläche mehr. Die Oberseite beziehungsweise die Unterseite erstrecken sich bevorzugt jeweils in einer Parallelebene zur Bezugsebene, sind aber durch die Öffnung der Ringkehle in einen radial inneren und einen radial äußeren Flächenabschnitt geteilt.First and foremost, it is proposed that the heat transfer barrier be a ring throat. The annular throat is at least partially locally associated with the intermediate section. The opening of the annular groove may face the peripheral surface, the underside, the top or the contact surface. It is provided in particular that the annular groove extends at least partially between the upper side and the lower side of the intermediate section. The device according to the invention serves to hold and transport a particular circular disc-shaped substrate. An essential element of the device is an annular body which forms a support ring. The support ring has an outer portion having an underside that can be engaged by a forked arm to lift the ring body. The ring body has an annular opening with which the ring body can be placed on a base of a substrate holder or a susceptor of a CVD reactor. The CVD reactor has a process chamber into which process gases can be fed through a gas inlet element, which pyrolytically decompose on the surface of the heated substrate, so that a layer can be deposited there. The susceptor is heated from below by a heater. The substrate lies with a central portion on the base of the susceptor surrounded by the annular body or on a base of a substrate holder carried by the susceptor. If the ring body is raised, then the substrate lies on one side only with its edge Inner portion of the ring body. The inner portion forms a support surface for this purpose. The support surface extends in a plane that can form a reference plane. The support surface is formed by an upper side of the inner portion. At the top of the inner portion or the plane in which extends the top of the inner portion adjacent to an inner cylinder jacket surface. In this circumferential surface of an inner cylinder, a contact edge extends to the edge surround of the substrate. With this investment edge, the substrate is centered. The underside of the inner portion forms a support surface for resting on the support surface of the substrate holder or the susceptor. The ring body also has an outer portion. The outer portion also has an upwardly facing surface which extends in a plane parallel to the reference plane. At the top is followed by an outer cylinder jacket surface, which defines the outer contour of the annular body. In this cylinder jacket surface extends a circumferential surface of the annular body. The outer portion has an underside which extends in a parallel plane to the reference plane. At least one intermediate section is provided, which is arranged between outer section and inner section. The intermediate portion or a plurality of intermediate portions each have a top and a bottom. The respective top or bottom extends at least partially in a plane parallel to the reference plane. The at least one intermediate section forms a heat transfer bridge between the inner section and the outer section. Due to the annular throat, however, the material thickness of the inner portion is at least partially reduced such that the annular throat also forms a heat transfer barrier. According to the invention, the annular groove extends at least in a region of the intermediate section. Preferably, two directly adjacent intermediate sections are provided, of which one intermediate section forms the thermal bridge and the other intermediate section forms the heat transfer barrier. In the intermediate region forming the thermal bridge, the upper side and lower side are connected to one another in the same material. In the thermal bridge forming intermediate section extends between the top and bottom of the throat. It is further provided that the upper side of the outer section and the upper side of the outer section and the upper side of the one or more intermediate sections and in particular the upper sides of all intermediate sections extend in a common plane. The annular body is preferably made of a uniform material and has a rotationally symmetrical shape. In a variant of the invention it is provided that the annular throat is opened in the radial outward direction. In such a variant, the annular groove extends over the entire outer intermediate portion, while the inner intermediate portion, which adjoins the inner portion, is solid over its entire radial width. In the outer intermediate portion of the facing away from each other top and bottom are separated by the annular groove. It is provided in particular that the outer portion projects beyond all one or more intermediate sections and the inner section, wherein it is provided in particular that the lower side of the outer section lies between the planes through which the support surface runs and through which the upper side of the outer section runs. The underside of the outer portion can thus preferably pass into a first wall of the throat. The transition of this bottom in the first wall of the throat is preferably flush. The first wall of the throat is preferably in the same plane in which also extends the underside of the outer portion. The second wall of the throat opposite the first wall of the throat may extend on a truncated cone surface. The two walls of the throat preferably converge toward each other in the radial inward direction. The two walls of the throat can also run parallel to each other. Regardless of the course of the walls of the throat can be provided that the bottom of the throat forms a rounding. The walls of the throat go without kinks in the rounding over. It is provided in particular that the opening width of the annular throat, ie the extension of the throat in the direction of the surface normal to the reference plane corresponds to the distance between the underside of the intermediate section and the underside of the outer section. It is advantageous if the upper sides of the outer portion and the upper side of the intermediate portion or, if several intermediate portions are provided, the tops of all intermediate portions lie in a common plane, this level being adjacent to the abutment edge defining a step-shaped recess on the Bottom of the edge of the substrate rests. The plane in which this bearing surface extends preferably passes through the rounded bottom of the throat. The undersides of all areas of the intermediate portion are preferably in a common plane, in which the underside of the inner portion may lie. These undersides effectively form a heat transfer surface that rests on the support surface of the susceptor or substrate holder, through which a first heat flow is transferred into the ring body. Since the gas inlet member, which limits the process chamber upwards, is cooled, and the susceptor, which delimits the process chamber downwards, is heated, a heat flow is formed between the gas inlet member and the susceptor. The heat transport mechanism from the ring body to the gas inlet member is essentially heat radiation. The heat transfer barrier in the intermediate region limits the heat flow through the intermediate region to the upper side of the annular body. this has As a result, the edge of the substrate is less strongly cooled than in the prior art, or preferably does not cool at all, so that the lateral temperature gradient on the substrate surface is low or completely eliminated. The region between outer portion and inner portion preferably consists of two intermediate portions, an outer intermediate portion, which adjoins directly to the outer portion and an inner intermediate portion, which adjoins directly to the inner portion. Preferably, an intermediate region is solid. The top of this intermediate section is solidly connected to the underside over the entire radial width. The other intermediate section is associated with the throat. The throat here separates an upper part of the intermediate section from a lower part of the intermediate section. There is no heat conduction connection between the upper side and lower side of this intermediate section. By maximizing the radial width of this heat transfer barrier forming intermediate section and minimizing the radial width of the other intermediate section forming a thermal bridge, heat transfer from the inner section to the outer section can be minimized. In a further variant of the invention it is provided that the throat is opened in the radial inward direction. The annular groove preferably extends in a transition region between the abutment edge and the bearing flank. Unlike the heat transport barrier according to WO 2014/197715 but the throat extends into the intermediate area. The preferred rounded bottom of the throat is located radially outside the contact edge. It can also be below the support surface at the same time. However, the preferably rounded bottom of the throat can also lie above the plane in which the support surface extends. In a variant of the invention, the outer portion forms a radially outwardly projecting region of the annular body whose defined by the distance from the bottom and top material thickness is less than the total height of the annular body. The material thickness of the intermediate portion forming the thermal bridge is preferably the total height of the annular body. In a variant, the material thickness of the outer portion but also correspond to the material thickness of the entire ring body. The annular groove is then opened in an outer circumferential surface. In the variants described above, in which the annular groove is open either radially inwardly or radially outwardly, the upper side is preferably a flat surface that runs parallel to the reference plane and is bounded radially outwardly by the peripheral surface and radially inwardly by the abutment edge. The underside also forms a closed annular surface which extends continuously from a radially inner edge to a radially outer edge. In a variant in which the annular groove is open to the underside or to the upper side, it is provided that the base of the throat lies beyond the reference plane, the reference plane therefore runs through the annular groove. The annular throat is assigned to a radially outer intermediate section. The radially outer intermediate portion is adjacent to the outer portion and to a radially inner intermediate portion which forms the abutment edge. A downwardly open annular groove may be arranged such that its opening is closed by the support surface of the substrate holder. The radially inner intermediate portion forms a thermal bridge. The radially outer intermediate portion forms a heat transport barrier. In these variants, the top or the bottom is no longer uniform surface. The upper side and the lower side preferably extend in each case in a plane parallel to the reference plane, but are divided by the opening of the annular throat into a radially inner and a radially outer surface section.

Figurenlistelist of figures

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand beigefügter Zeichnungen erläutert. Es zeigen:

1 vergrößert einen Schnitt durch ein erstes Ausführungsbeispiel eines Ringkörpers 4;
2 schematisch den Querschnitt durch einen CVD-Reaktor, wobei mit I der in der 1 dargestellte Ausschnitt begrenzt ist,
3 eine Darstellung ähnlich 1 eines zweiten Ausführungsbeispiels,
4 eine Darstellung ähnlich 1 eines dritten Ausführungsbeispiels,
5 schematisch ähnlich 1 ein viertes Ausführungsbeispiel,
6 ein fünftes Ausführungsbeispiel der Erfindung und
7 ein sechstes Ausführungsbeispiel der Erfindung.

Embodiments of the invention are explained below with reference to accompanying drawings. Show it:

1 enlarges a section through a first embodiment of an annular body 4 ;
2 schematically the cross section through a CVD reactor, wherein with I in the 1 shown section is limited
3 a representation similar 1 a second embodiment,
4 a representation similar 1 a third embodiment,
5 schematically similar 1 A fourth embodiment,
6 A fifth embodiment of the invention and
7 A sixth embodiment of the invention.

Beschreibung der AusführungsformenDescription of the embodiments

Die 2 zeigt einen Querschnitt durch einen CVD-Reaktor, insbesondere MOCVD-Reaktor, zum Abscheiden von Halbleiterschichten auf Substraten 3. Es werden insbesondere III-V-Halbleiterschichten auf kreisscheibenförmigen Substraten abgeschieden, wobei gasförmige Ausgangsstoffe mit einem Gaseinlassorgan 19 in eine Prozesskammer 18 innerhalb des CVD-Reaktors eingespeist werden. Dies erfolgt zusammen mit einem inerten Trägergas. Das Gaseinlassorgan 19 wird aktiv gekühlt.The 2 shows a cross section through a CVD reactor, in particular MOCVD reactor for depositing semiconductor layers on substrates 3 , In particular, III-V semiconductor layers are deposited on disc-shaped substrates, wherein gaseous starting materials with a gas inlet member 19 in a process chamber 18 be fed within the CVD reactor. This is done together with an inert carrier gas. The gas inlet organ 19 is actively cooled.

Unterhalb des Gaseinlassorganes 19 befindet sich ein Suszeptor 1, auf dem sich ein oder mehrere Substrate 3 befinden, deren Oberfläche mit der Schicht beschichtet werden soll. Unterhalb des Suszeptor 1 befindet sich eine Heizung 20, mit der der Suszeptor 1 auf eine Prozesstemperatur, die über 1000°C betragen kann, aufgeheizt wird. Beim Ausführungsbeispiel liegt auf dem Suszeptor 1, insbesondere auf dem Boden 8 einer Tasche im Suszeptor, ein Substrathalter 2 auf. Dieser Substrathalter 2 kann auf einem Gaslager aufliegen und durch eine Gasströmung in eine Rotation gebracht werden. Der Substrathalter 2 bildet eine Oberseite 9 aus, auf der der Zentralbereich des Substrates 3 aufliegt. Lediglich ein Rand des kreisscheibenförmigen Substrates 3 überragt die Oberseite 9 des Sockels. An den Sockel schließt sich eine Ringstufe an, die eine Tragfläche 7 ausbildet, auf der sich eine Unterseite 6 eines Ringkörpers 4 abstützt.Below the gas inlet organ 19 there is a susceptor 1 on which one or more substrates 3 whose surface with the Layer to be coated. Below the susceptor 1 there is a heater 20 with which the susceptor 1 is heated to a process temperature that can be over 1000 ° C. In the embodiment lies on the susceptor 1 , especially on the ground 8th a bag in the susceptor, a substrate holder 2 on. This substrate holder 2 can rest on a gas bearing and be rotated by a gas flow. The substrate holder 2 forms a top 9 out, on which the central area of the substrate 3 rests. Only one edge of the circular disc-shaped substrate 3 surmounts the top 9 of the pedestal. The base is followed by a ring step, which is a wing 7 forms on which a bottom 6 a ring body 4 supported.

Die zur Prozesskammer 18 weisende Unterseite des Gaseinlassorgans 19 oder auch einer Prozesskammerdecke ist gekühlt, wobei die Temperatur der Unterseite der Deckel der Prozesskammer beziehungsweise des Gaseinlassorganes 19 zwischen 100 und 300°C liegt, so dass sich bei einem Abstand von 1 bis 2 cm zwischen Suszeptor 1 und Gaseinlassorgan 19 beziehungsweise Prozesskammerdecke ein steiler Temperaturgradient einstellt. Über Wärmestrahlung fließt permanent Wärme vom Suszeptor 1 zum Gaseinlassorgan 19 oder zu der gekühlten Decke der Prozesskammer. Die zum Suszeptor 1 weisende Unterseite des Gaseinlassorganes 19 besitzt duschkopfartig angeordnete Gasaustrittsöffnungen, aus denen die Prozessgase, bei denen es sich um Hydride der V-Hauptgruppe und metallorganische Verbindungen der III-Hauptgruppe handeln kann, in die Prozesskammer eingespeist werden.The to the process chamber 18 pointing bottom of the gas inlet organ 19 or a process chamber ceiling is cooled, wherein the temperature of the underside of the lid of the process chamber or the gas inlet member 19 between 100 and 300 ° C, so that at a distance of 1 to 2 cm between susceptor 1 and gas inlet member 19 or process chamber ceiling sets a steep temperature gradient. Heat radiation permanently flows from the susceptor 1 to the gas inlet member 19 or to the cooled ceiling of the process chamber. The susceptor 1 pointing bottom of the gas inlet organ 19 has nozzle-like arranged gas outlet openings from which the process gases, which may be hydrides of the V main group and organometallic compounds of the III main group, are fed into the process chamber.

Es ist eine technologische Herausforderung an die Gestaltung des Suszeptors 1, des Substrathalters 2 und den Ringkörper 4 um den lateralen Temperaturgradienten auf der Oberfläche des Substrates 3, die beschichtet werden soll, möglichst gering zu halten. In den Zentralbereich des Substrates 3 strömt über die Oberseite 9 im Wege von Wärmeleitung Wärme vom Suszeptor 1. Der Randbereich des Substrates 3 kann, wie es die 1 zeigt, einen geringen Abstand zu einer Auflagefläche 15 besitzen, die in einer Bezugsebene verläuft. Es ist vorgesehen, dass von der Auflagefläche 15 Wärme in den Randbereich des Substrates 3 fließt. Es soll jedoch vermieden werden, dass Wärme aus dem Innenabschnitt d, der mit seiner Oberseite 5d die Auflagefläche 15 ausbildet, in radial äußere Bereiche des Ringkörpers 4 strömt. Zu diesem Zweck bildet ein Zwischenabschnitt b zwischen dem Innenabschnitt d und dem Außenabschnitt a eine Wärmeübertragungsbarriere aus, die von einer Ringkehle 10 gebildet ist. Ein Zwischenabschnitt c bildet eine Wärmebrücke zwischen Innenabschnitt d und Außenabschnitt a.It is a technological challenge to the design of the susceptor 1 , the substrate holder 2 and the ring body 4 around the lateral temperature gradient on the surface of the substrate 3 , which should be coated to keep as low as possible. In the central area of the substrate 3 flows over the top 9 by heat conduction heat from the susceptor 1 , The edge area of the substrate 3 can, like the 1 shows a small distance to a support surface 15 own, which runs in a reference plane. It is envisaged that from the support surface 15 Heat in the edge area of the substrate 3 flows. However, it should be avoided that heat from the interior section d that with his top 5d the bearing surface 15 forms, in radially outer regions of the annular body 4 flows. For this purpose forms an intermediate section b between the interior section d and the outside section a a heat transfer barrier coming from an annular throat 10 is formed. An intermediate section c forms a thermal bridge between the interior section d and exterior section a ,

Bei dem in der 1 dargestellten ersten Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass der Ringkörper 4 vier radial ineinander geschachtelte Abschnitte a, b, c und d aufweist. Der radial äußere Außenabschnitt a besitzt eine Oberseite 5a, die in einer gemeinsamen Ebene liegt, in der auch die Oberseiten 5b, 5c eines äußeren Zwischenabschnittes b und eines inneren Zwischenabschnittes c liegt. Die Oberseite 5c des inneren Zwischenabschnittes c grenzt an einer sich auf einer Innenzylindermantelfläche erstreckenden Anlageflanke 14. Letztere grenzt wiederum an eine Übergangszone 21, in der die Anlageflanke 14 an die Auflagefläche 15 übergeht.In the in the 1 illustrated first embodiment is provided that the annular body 4 four radially nested sections a . b . c and d having. The radially outer outer portion a has a top 5a which lies in a common plane, in which also the tops 5b . 5c an outer intermediate section b and an inner intermediate section c lies. The top 5c of the inner intermediate section c Adjacent to a bearing on an inner cylindrical surface extending abutment edge 14 , The latter in turn borders on a transition zone 21 in which the plant edge 14 to the support surface 15 passes.

Die Unterseite 6a des Außenabschnittes a grenzt ebenso wie die Oberseite 5a des Außenabschnittes a an einer sich auf eine Zylindermantelfläche erstreckenden Außenumfangsfläche 16. Die Unterseite 6a des Außenabschnittes 6 geht darüber hinaus bündig in eine erste Kehlenwand 11 einer Ringkehle 10 über, die in Radialaußenrichtung geöffnet ist. An die erste Kehlenwand 11 schließt sich ein gerundeter Grund 13 der Kehle 10 an. An den gerundeten Grund 13 schließt sich eine zweite Kehlenwand 12 an, die im Querschnitt schräg zur ersten Kehlenwand 11 verläuft. Während die erste Kehlenwand 11 im Ausführungsbeispiel sich in einer Ebene erstreckt, erstreckt sich die zweite Kehlenwand 12 auf einer Kegelstumpfmantelfläche. Die zweite Kehlenwand 12 geht unter Ausbildung einer spitzen Übergangszone in die Unterseite 6b des äußeren Zwischenabschnittes b über. In Radialrichtung erstreckt sich der äußere Zwischenabschnitt b vom Grund der Kehle 13 bis zum äußersten Rand der unteren Kehlenwandung 12. Bei diesem Ausführungsbeispiel überragt der Außenabschnitt a den äußeren Zwischenabschnitt d und liegt in direkter Gegenüberlage zu einem Abschnitt 8' des Bodens 8 des Suszeptors 1. Von dem Flächenabschnitt 8' fließt somit Strahlungswärme in den Außenabschnitt a.The bottom 6a of the outer section a borders as well as the top 5a of the outer section a on an outer peripheral surface extending on a cylindrical surface 16 , The bottom 6a of the outer section 6 goes beyond it flush into a first throats wall 11 a ring throat 10 over, which is open in radial outward direction. At the first throats wall 11 closes a rounded reason 13 the throat 10 on. At the rounded bottom 13 closes a second throats wall 12 in cross-section obliquely to the first throats wall 11 runs. While the first throats wall 11 in the embodiment extends in a plane, the second throat wall extends 12 on a truncated cone surface. The second throats wall 12 goes under formation of a sharp transition zone in the bottom 6b the outer intermediate section b over. In the radial direction, the outer intermediate portion extends b from the bottom of the throat 13 to the very edge of the lower throat wall 12 , In this embodiment, the outer portion protrudes a the outer intermediate section d and is in direct opposition to a section 8th' of the soil 8th of the susceptor 1 , From the surface section 8th' Radiant heat thus flows into the outer section a ,

Während beim äußeren Zwischenabschnitt b die Oberseite 5b durch die Ringkehle 10 von der Unterseite 6b getrennt ist, ist beim inneren Zwischenabschnitt c die Oberseite 15 materialeinheitlich mit der Unterseite 6c verbunden.While at the outer intermediate section b the top 5b through the ring throat 10 from the bottom 6b is separated, is at the inner intermediate section c the top 15 uniform material with the underside 6c connected.

Die Auflagefläche 15 verläuft etwa auf derselben Höhe, auf der der Grund 13 der Kehle 10 angeordnet ist. Die Auflagefläche 15 verläuft hier in der in der 1 gestrichelt dargestellten Bezugsebene E durch die gerundete Kehle 13, die knickstellenfrei in die beiden Kehlenwandungen 11, 12 übergeht.The bearing surface 15 runs approximately at the same height on which the ground 13 the throat 10 is arranged. The bearing surface 15 runs here in the in the 1 Dashed reference plane shown e through the rounded throat 13 , the kink-free in the two throat walls 11 . 12 passes.

Die Unterseiten 6b, 6c und 6d erstrecken sich in einer gemeinsamen Ebene und liegen in wärmeübertragender Weise auf der Tragfläche 7 auf, so dass in die Zwischenabschnitte b, c und in den Innenabschnitt d Wärme im Wege einer Wärmeleitung übertragen wird.The subpages 6b . 6c and 6d extend in a common plane and lie in heat transfer manner on the wing 7 on, so in the intermediate sections b . c and in the interior section d Heat is transferred by way of heat conduction.

Ein gabelförmiger Arm eines Handhabungsgerätes kann die Unterseite 6a des Außenabschnittes untergreifen, um mit Hilfe des Ringkörpers 4 das Substrat 3 vom Substrathalter 2 abzuheben. A fork-shaped arm of a handling device may be the bottom 6a engage under the outer portion, with the help of the ring body 4 the substrate 3 from the substrate holder 2 withdraw.

Das in der 3 dargestellte zweite Ausführungsbeispiel weicht vom ersten Ausführungsbeispiel im Wesentlichen dadurch ab, dass hier die Ringkehle 10 nach radial innen geöffnet ist. Auch diese Ringkehle 10 besitzt einen gerundeten Grund 13. Sie vermindert ebenso wie bei dem in der 1 dargestellten Ausführungsbeispiel die laterale Querschnittsfläche des Zwischenabschnittes b, c in einem Bereich zwischen den Oberseiten 5b, 5c und den Unterseiten 6b, 6c. Die Kehle 10 erstreckt sich somit bereichsweise in Radialauswärtsrichtung über die Innenzylindermantelfläche hinaus, die die Anlagefläche 14 definiert. Die Ringkehle 10 erstreckt sich darüber hinaus aber auch in eine Richtung unterhalb der Ebene, die durch die Oberseite 5d des Innenabschnittes d definiert wird.That in the 3 illustrated second embodiment differs from the first embodiment essentially in that here the annular throat 10 is opened radially inward. Also this ring throat 10 has a rounded bottom 13 , It diminishes as well as in the 1 illustrated embodiment, the lateral cross-sectional area of the intermediate portion b . c in an area between the tops 5b . 5c and the bottoms 6b . 6c , The throat 10 Thus, it extends in regions in the radial outward direction beyond the inner cylinder jacket surface, which extends the contact surface 14 Are defined. The ring throat 10 However, it also extends in a direction below the plane passing through the top 5d of the interior section d is defined.

In der Querschnittsdarstellung wird mit der Ringkehle 10 somit eine Querschnittsverminderung der Materialbrücke zwischen Außenabschnitt a und Innenabschnitt d realisiert. Während beim ersten Ausführungsbeispiel der die Wärmebrücke ausbildende Zwischenabschnitt c radial innen angeordnet ist und der die Wärmeübertragungsbarriere ausbildende Zwischenabschnitt b radial außen angeordnet ist, ist es bei dem in der 3 dargestellten Ausführungsbeispiel genau anders. Dort ist der die Wärmebrücke ausbildende Zwischenabschnitt c radial außen und der die Wärmeübertragungsbarriere ausbildende Zwischenabschnitt b radial innen angeordnet.In the cross-sectional representation is with the annular throat 10 thus a cross-section reduction of the material bridge between outer section a and interior section d realized. While in the first embodiment of the thermal bridge forming intermediate section c is arranged radially inward and the heat transfer barrier forming intermediate section b is arranged radially outside, it is in the in the 3 illustrated embodiment exactly different. There is the thermal bridge forming intermediate section c radially outside and the heat transfer barrier forming intermediate section b arranged radially inward.

Die 4 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel, bei dem die Kehle 10 in Radialauswärtsrichtung geöffnet ist. Hier erstreckt sich die Mündung der Ringkehle 10 anders als beim ersten Ausführungsbeispiel nicht in einer radial einwärts versetzten Zylindermantelfläche. Die Mündung der Kehle 10 liegt bei dem in der 4 dargestellten Ausführungsbeispiel vielmehr in der sich auf einer Zylindermantelfläche erstreckenden Außenumfangsfläche 16.The 4 shows a third embodiment in which the throat 10 is opened in the radial outward direction. Here the mouth of the annular throat extends 10 unlike the first embodiment, not in a radially inwardly offset cylinder jacket surface. The mouth of the throat 10 lies in the in the 4 illustrated embodiment rather in the extending on a cylinder surface outer circumferential surface 16 ,

Das in der 5 dargestellte vierte Ausführungsbeispiel ähnelt dem in der 3 dargestellten Ausführungsbeispiel insoweit, als hier die Ringkehle 10 in Radialeinwärtsrichtung geöffnet ist. Die Ringkehle 10 erstreckt sich hier ebenso wie bei dem in der 3 dargestellten Ausführungsbeispiel in der sich auf einer Zylinderinnenmantelfläche erstreckenden Anlageflanke 14. Der Grund 13 liegt auch hier radial außerhalb der Anlageflanke 14. Bei den en 4 und 5 dargestellten Ausführungsbeispielen verlaufen die knickstellenfrei in den Grund 13 der Kehle 10 übergehenden Ränder 11, 12 der Kehle in parallel zueinander verlaufenden Ebenen.That in the 5 illustrated fourth embodiment is similar to that in the 3 illustrated embodiment insofar as here the annular throat 10 is opened in the radial inward direction. The ring throat 10 extends here as well as in the 3 illustrated embodiment in which extending on a cylinder inner lateral surface abutment edge 14 , The reason 13 is also located radially outside the plant edge 14 , At them 4 and 5 illustrated embodiments are the kink-free in the reason 13 the throat 10 passing edges 11 . 12 the throat in parallel planes.

Die 6 zeigt ein fünftes Ausführungsbeispiel und die 7 zeigt ein sechstes Ausführungsbeispiel der Erfindung. Bei diesen Ausführungsbeispielen erstreckt sich der Außenabschnitt a über die gesamte Dicke des Transportrings. Eine Oberseite 5a, 5b, 5c, liegt einer dazu parallel verlaufenden Unterseite 6a, 6b, 6c, 6d gegenüber. Die Wärmeübertragungsbarriere wird bei diesen Ausführungsbeispielen durch einen Schlitz verwirklicht, der von der Oberseite oder der Unterseite her in den Ringkörper eingearbeitet ist. Er bildet eine Ringkehle 10 aus, die in dem in 6 dargestellten Ausführungsbeispiel zur Unterseite 6a, 6c, 6d und bei dem in der 7 dargestellten Ausführungsbeispiel zur Oberseite 5a, 5c offen ist. An den Innenabschnitt d schließt sich der radial innere Zwischenabschnitt an, der sich über die gesamte Materialstärke des Transportrings erstreckt. Die Anlageflanke 14 wird von dem radial innenliegenden Zwischenabschnitt c ausgebildet. Dieser bildet auch eine Kehlenwand 11 aus, die parallel zur Anlageflanke 14 und zu einer zweiten Kehlenwand 12 verläuft. Die Bezugsebene E, die in der Auflagefläche 15 verläuft, geht durch die Ringkehle 10 hindurch. Bei dem in der 6 dargestellten fünften Ausführungsbeispiel liegt der Grund 13 oberhalb der Bezugsebene E. Die Öffnung der Ringkehle 10 liegt hier unterhalb der Bezugsebene E und wird von der Tragfläche 7 verschlossen. Bei dem in der 7 dargestellten sechsten Ausführungsbeispiel liegt der Grund 13 unterhalb der Bezugsebene E und die Öffnung der Ringkehle 10 oberhalb der Bezugsebene E.The 6 shows a fifth embodiment and the 7 shows a sixth embodiment of the invention. In these embodiments, the outer portion extends a over the entire thickness of the transport ring. A top 5a . 5b . 5c , lies a parallel underside 6a . 6b . 6c . 6d across from. The heat transfer barrier is realized in these embodiments by a slot which is incorporated in the ring body from the top or the bottom. He forms a ring throat 10 out in the in 6 illustrated embodiment to the bottom 6a . 6c . 6d and in the in the 7 illustrated embodiment to the top 5a . 5c is open. To the interior section d joins the radially inner intermediate portion which extends over the entire material thickness of the transport ring. The plant edge 14 is from the radially inner intermediate portion c educated. This also forms a throats wall 11 off, parallel to the abutment 14 and to a second throat wall 12 runs. The reference plane e that in the bearing surface 15 runs, goes through the annular throat 10 therethrough. In the in the 6 illustrated fifth embodiment is the reason 13 above the reference plane e , The opening of the annular throat 10 is here below the reference plane e and gets off the wing 7 locked. In the in the 7 illustrated sixth embodiment is the reason 13 below the reference plane e and the opening of the annular throat 10 above the reference plane e ,

Der Ringkörper 1 besteht bevorzugt aus einem keramischen Material und besonders bevorzugt aus SiC. Zur Fertigung des Ringkörpers 1 kann zunächst ein Rohling (Grünkörper) gefertigt werden, der anschließend gebrannt wird. Es ist aber auch möglich, den Ringkörper 1 durch Schleifen herzustellen, indem als Material CVD SiC verwendet wird. Der Übergangsbereich der Auflagefläche 15 zur Anlageflanke 14 kann mit einem gerundeten Freistich versehen werden, um sicherzustellen, dass auch Substrate mit einer scharfen Randkante flächig auf der Auflagefläche 15 aufliegen.The ring body 1 is preferably made of a ceramic material and more preferably of SiC. For the production of the ring body 1 First, a blank (green body) can be made, which is then fired. But it is also possible, the ring body 1 by grinding using CVD SiC as the material. The transition area of the support surface 15 to the abutment 14 can be provided with a rounded undercut to ensure that even substrates with a sharp marginal edge flat on the support surface 15 rest.

Die vorstehenden Ausführungen dienen der Erläuterung der von der Anmeldung insgesamt erfassten Erfindungen, die den Stand der Technik zumindest durch die folgenden Merkmalskombinationen jeweils auch eigenständig weiterbilden, wobei zwei, mehrere oder alle dieser Merkmalskombinationen auch kombiniert sein können, nämlich:The above explanations serve to explain the inventions as a whole, which in each case independently further develop the prior art, at least by the following combinations of features, wherein two, several or all of these combinations of features may also be combined, namely:

Eine Vorrichtung, die dadurch gekennzeichnet ist, dass die Wärmeübertragungsbarriere eine Ringkehle 10 ist, die zumindest bereichsweise örtlich dem Zwischenabschnitt b, c zugeordnet ist.A device characterized in that the heat transfer barrier is an annular throat 10 is, at least partially local to the intermediate section b . c assigned.

Eine Vorrichtung, die dadurch gekennzeichnet ist, dass sich zumindest bereichsweise zwischen der Oberseite 5b und der Unterseite 6b zumindest eines Bereiches des Zwischenabschnittes b, c erstreckt.A device, which is characterized in that at least partially between the top 5b and the bottom 6b at least a portion of the intermediate section b . c extends.

Eine Vorrichtung, die dadurch gekennzeichnet ist, dass die Ringkehle 10 in Radialauswärtsrichtung oder in Radialeinwärtsrichtung offen ist.A device characterized in that the annular groove 10 is open in the radial outward direction or in the radial inward direction.

Eine Vorrichtung, die dadurch gekennzeichnet ist, dass die Ringkehle 10 zur Oberseite 5a, 5c oder zur Unterseite 6a, 6c offen ist.A device characterized in that the annular groove 10 to the top 5a . 5c or to the bottom 6a . 6c is open.

Eine Vorrichtung, die dadurch gekennzeichnet ist, dass der Außenabschnitt a den Zwischenabschnitt b, c in Radialauswärtsrichtung überragt und insbesondere in beabstandeter Gegenüberlage zu einem Abschnitt 8' eines freien Oberflächenbereiches eines beheizbaren Suszeptors 1 liegt.A device characterized in that the outer portion a the intermediate section b . c projected in the radial outward direction and in particular in a spaced opposite to a section 8th' a free surface area of a heatable susceptor 1 lies.

Eine Vorrichtung, die dadurch gekennzeichnet ist, dass die Unterseite 6a des Außenabschnitts a bündig in eine erste Wand 11 der Kehle 10 übergeht und/oder dass die Unterseite 6b, 6c des Zwischenabschnittes b, c sowie die Unterseite 6d des Innenabschnittes d wärmeübertragend auf einer sich in einer Ebene erstreckenden Tragfläche 7 aufliegt.A device characterized in that the underside 6a of the outer section a flush in a first wall 11 the throat 10 passes and / or that the bottom 6b . 6c of the intermediate section b . c as well as the bottom 6d of the interior section d heat transferring on a wing extending in a plane 7 rests.

Eine Vorrichtung, die dadurch gekennzeichnet ist, dass eine Wand 12 der Kehle 10 geneigt zur Bezugsebene E verläuft und insbesondere auf einer Kegelstumpfmantelfläche verläuft oder quer zur Bezugsebene E.A device characterized in that a wall 12 the throat 10 inclined to the reference plane e runs and in particular runs on a truncated cone lateral surface or transversely to the reference plane e ,

Eine Vorrichtung, die gekennzeichnet ist durch einen inneren Zwischenabschnitt c, der unmittelbar an die Anlageflanke 14 angrenzt, und einen äußeren Zwischenabschnitt b, wobei die Kehle 10 eine materialeinheitliche Verbindung zwischen der Oberseite 5b und der Unterseite 6d eines der Zwischenabschnitte trennt und die Oberseite 5c und die Unterseite 6c des anderen Zwischenabschnitts materialeinheitlich und auf der gesamten radialen Breite miteinander verbunden sind.A device characterized by an inner intermediate section c which is directly adjacent to the abutment 14 adjoins, and an outer intermediate section b , where the throat 10 a material-uniform connection between the top 5b and the bottom 6d one of the intermediate sections separates and the top 5c and the bottom 6c the other intermediate portion of the same material and are connected to each other over the entire radial width.

Eine Vorrichtung, die dadurch gekennzeichnet ist, dass die Ringkehle 10 radial außerhalb eines radial inneren Zwischenabschnittes c angeordnet ist und/oder die in der Auflagefläche 15 verlaufende Bezugsebene E durch die Ringkehle 10 hindurch verläuft.A device characterized in that the annular groove 10 radially outside a radially inner intermediate section c is arranged and / or in the bearing surface 15 extending reference plane e through the ring throat 10 passes through.

Eine Vorrichtung, die dadurch gekennzeichnet ist, dass der Grund 13 der Kehle 10 gerundet ist.A device characterized in that the reason 13 the throat 10 is rounded.

Eine Vorrichtung, die dadurch gekennzeichnet ist, dass die Kehle 10 in, in einem Übergangsbereich 18 zwischen der Anlageflanke 14 und der Auflagefläche 15 angeordnet ist.A device characterized in that the throat 10 in, in a transition area 18 between the plant edge 14 and the bearing surface 15 is arranged.

Eine Vorrichtung, die dadurch gekennzeichnet ist, dass die Oberseiten 5a, 5b, 5c des Außenabschnittes a und der ein oder mehreren Zwischenabschnitte b, c in einer gemeinsamen Ebene liegen und die Ebene, in der sich die Auflagefläche 15 erstreckt, durch den gerundeten Grund 13 der Kehle 10 verläuft.A device characterized in that the topsides 5a . 5b . 5c of the outer section a and the one or more intermediate sections b . c lie in a common plane and the plane in which the bearing surface 15 extends, through the rounded bottom 13 the throat 10 runs.

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 Prioritätsunterlagen (Abschrift der Voranmeldung) vollinhaltlich mit einbezogen, auch zu dem Zweck, Merkmale dieser Unterlagen in Ansprüche vorliegender Anmeldung mit aufzunehmen. Die Unteransprüche charakterisieren, auch ohne die Merkmale eines in Bezug genommenen Anspruchs, mit ihren Merkmalen eigenständige erfinderische Weiterbildungen des Standes der Technik, insbesondere 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 Erfindung betrifft auch Gestaltungsformen, bei denen einzelne der in der vorstehenden Beschreibung genannten Merkmale nicht verwirklicht sind, insbesondere soweit sie erkennbar für den jeweiligen Verwendungszweck entbehrlich sind oder durch andere technisch gleichwirkende Mittel ersetzt werden können.All disclosed features are essential to the invention (individually, but also in combination with one another). The disclosure of the associated / attached priority documents (copy of the prior application) is hereby also incorporated in full in the disclosure of the application, also for the purpose of including features of these documents in claims of the present application. The subclaims characterize, even without the features of a claimed claim, with their features independent inventive developments of the prior art, in particular in order to make divisional applications based on these claims. The invention specified in each claim may additionally have one or more of the features described in the preceding description, in particular with reference numerals and / or given in the reference numerals. The invention also relates to design forms in which individual of the features mentioned in the above description are not realized, in particular insofar as they are recognizable dispensable for the respective purpose or can be replaced by other technically equivalent means.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Suszeptorsusceptor
22: Substrathaltersubstrate holder
33: Substratsubstratum
44: Ringkörperring body
55: Oberseitetop
5a5a: Oberseitetop
5b5b: Oberseitetop
5c5c: Oberseitetop
5d5d: Oberseitetop
66: Unterseitebottom
6a6a: Unterseitebottom
6b6b: Unterseitebottom
6c6c: Unterseitebottom
6d6d: Unterseitebottom
77: Tragflächewing
88th: Bodenground
8'8th': Abschnittsection
9 9: Oberseitetop
1010: Ringkehleannular groove
1111: erste Kehlenwandfirst thigh wall
1212: zweite Kehlenwandsecond thigh wall
1313: Grundreason
1414: Anlageflankebearing flank
1515: Auflageflächebearing surface
1616: Umfangsflächeperipheral surface
1717: Umfangsfläche peripheral surface
1818: Prozesskammerprocess chamber
1919: GaseinlassorganGas inlet element
2020: Heizungheater
2121: Übergangszone Transition zone
Ee: Bezugsebene reference plane
aa: Außenabschnittouter portion
bb: Zwischenabschnittintermediate section
cc: Zwischenabschnittintermediate section
dd: Innenabschnittinner portion

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102012106796 A1 [0002]
US8007588 B2 [0003]
WO 2014/197715 A1 [0004]
DE 102004058521 A1 [0005]
WO 2014/197715 [0008]

Claims

Device for holding and transporting a substrate (3), comprising an annular body (4) surrounding a ring opening defining a reference plane (E) and an inner section (d), an outer section (a) and at least one between the inner section (d) and the outer portion (a) arranged intermediate portion (b, c), wherein the inner portion (d) with a in or parallel to the reference plane (E) extending upper surface (5d) forms a bearing surface (15) to the edge support of the substrate (3) in that an abutment flank (14) for bordering the substrate (3) is formed with an inner cylinder jacket surface adjoining the upper side (5d) and a support surface for resting on a support surface (7) of a substrate holder (6d) with a lower side (6d) running parallel to the reference plane. 2), wherein the outer portion (a) has an upwardly facing, in a plane parallel to the reference plane (E) extending upper side (5 a), which on a on a Zylind and a downwardly pointing in a plane parallel to the reference plane (E) extending underside (6a), wherein the intermediate portion (c, d) at least partially parallel to the reference plane extending top (5b, 5c) and a lower side (6b, 6c) running parallel to the reference plane and a heat transfer barrier between the inner section (d) and the outer section (a), characterized in that the heat transfer barrier is an annular throat (10) at least locally local to the intermediate section (b, c) is assigned.

Device after Claim 1 , characterized in that the annular groove (10) extends at least in regions between the upper side (5b) and the lower side (6b) of at least one region of the intermediate section (b, c).

Device after Claim 2 , characterized in that the annular groove (10) is open in the radial outward direction or in the radial inward direction.

Device after Claim 1 , characterized in that the annular groove (10) to the top (5a, 5c) or the bottom (6a, 6c) is open.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the outer portion (a) projects beyond the intermediate portion (b, c) in the radial outward direction and in particular in spaced opposite to a portion (8 ') of a free surface region of a heatable susceptor (1).

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the underside (6a) of the outer portion (a) flush merges into a first wall (11) of the throat (10) and / or that the underside (6b, 6c) of the intermediate portion (b , c) and the underside (6d) of the inner portion (d) rests on a heat-transmitting on a plane extending in a plane (7).

Device according to one of the preceding claims, characterized in that a wall (12) of the throat (10) inclined to the reference plane (E) and extends in particular on a truncated cone surface or transverse to the reference plane (E).

Device according to one of the preceding claims, characterized by an inner intermediate section (c), which directly adjoins the abutment flank (14), and an outer intermediate section (b), wherein the throat (10) has a material-uniform connection between the upper side (5b) and the lower side (6d) of one of the intermediate sections separates and the upper side (5c) and the lower side (6c) of the other intermediate section are connected to one another in the same material and over the entire radial width.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the annular groove (10) radially outside a radially inner intermediate portion (c) is arranged and / or in the support surface (15) extending reference plane (E) through the annular groove (10) passes therethrough ,

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the bottom (13) of the throat (10) is rounded.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the throat (10) in, in a transition region (18) between the abutment edge (14) and the support surface (15) is arranged.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the upper sides (5a, 5b, 5c) of the outer portion (a) and the one or more intermediate portions (b, c) lie in a common plane and the plane in which the bearing surface (15) extends through the rounded bottom (13) of the throat (10).

Device characterized by one or more of the characterizing features of one of the preceding claims.