特許 6576961 ＣＶＤ反応炉におけるコーティングされた平坦部品

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6576961

(24)【登録日】2019年8月30日

(45)【発行日】2019年9月18日

(54)【発明の名称】ＣＶＤ反応炉におけるコーティングされた平坦部品

(51)【国際特許分類】

   C23C 16/44 20060101AFI20190909BHJP

   H01L 21/31 20060101ALI20190909BHJP

   H01L 21/683 20060101ALI20190909BHJP

【ＦＩ】

   C23C16/44 Z

   H01L21/31 F

   H01L21/68 N

【請求項の数】26

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2016-574076(P2016-574076)

(86)(22)【出願日】2015年6月25日

(65)【公表番号】特表2017-522454(P2017-522454A)

(43)【公表日】2017年8月10日

(86)【国際出願番号】EP2015064363

(87)【国際公開番号】WO2016001053

(87)【国際公開日】20160107

【審査請求日】2018年6月13日

(31)【優先権主張番号】102014109327.5

(32)【優先日】2014年7月3日

(33)【優先権主張国】DE

(73)【特許権者】

【識別番号】502010251

【氏名又は名称】アイクストロン、エスイー

(74)【代理人】

【識別番号】100095267

【弁理士】

【氏名又は名称】小島 高城郎

(74)【代理人】

【識別番号】100124176

【弁理士】

【氏名又は名称】河合 典子

(72)【発明者】

【氏名】コルベルク、マルセル

(72)【発明者】

【氏名】ブリエン、ダニエル

【審査官】 井上 政志

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００１−２７０７８９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１０−０７４７０５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２００７−５２７６２５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭５０−０２４０７５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｃ２３Ｃ１６／００−１６／５６

Ｈ０１Ｌ２１／３１

Ｈ０１Ｌ２１／６８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

平坦な部品（１１、１２）を有するＣＶＤ反応炉であって、前記部品（１１、１２、１５、１７）は互いに平行に延在しかつ厚さ（ｄ）の分だけ互いに離間している２つの広い面（３、３’）を有し、各広い面（３、３’）の外周縁（５）は丸い縁半径（Ｒ）及び丸い縁弧長（α）を具備する丸い縁を形成しつついかなるキンクも無く外周面（４）の縁へと移行し、前記厚さ（ｄ）は広い面の表面と同じ面積をもつ円である均等な表面の円直径（Ｄ）よりも小さく、前記部品（１１、１２、１５、１７）が、前記広い面（３、３’）及び前記外周面（４）を室温より高いコーティング温度で被覆したコーティング（２）の材料よりも熱膨張係数が大きい材料からなるコア本体（１）を有することにより前記コーティング（２）が室温にて圧縮応力を生じる、前記ＣＶＤ反応炉において、前記コーティング（２）と前記コア本体（１）の間の応力を低減するために前記丸い縁弧長（α）が９０°より大きく、かつ、前記丸い縁は、前記外周面（４）の縁にて該外周面（４）に形成された少なくとも１つの谷部（６）へと続くことを特徴とするＣＶＤ反応炉。

【請求項2】

前記コーティングがＳｉＣ、ＴａＣ又は別の剛体材料であることを特徴とする請求項１に記載のＣＶＤ反応炉。

【請求項3】

前記丸い縁半径（Ｒ）が最大１ｍｍでありかつ／又は前記コーティング（２）の厚さを超えることを特徴とする請求項１又は２に記載のＣＶＤ反応炉。

【請求項4】

前記コア本体（１）がグラファイトからなることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のＣＶＤ反応炉。

【請求項5】

前記コーティング（２）が１０００℃以上の温度で適用されることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のＣＶＤ反応炉。

【請求項6】

前記外周面（４）が、いかなるキンクも無く互いに移行しかつ少なくとも１つの谷部（６）を形成する複数の丸い部分を有することを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のＣＶＤ反応炉。

【請求項7】

前記外周面（４）が、断面において円弧のみで形成されることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載のＣＶＤ反応炉。

【請求項8】

前記部品（１１、１２）が、サセプタ（１２）又は蓋プレート（１１）、基板キャリア（１７）又は、ガス入口部品（１３）のガス出口プレート（１５）であることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載のＣＶＤ反応炉。

【請求項9】

前記部品（１１、１２）が円筒形状であり、かつ少なくとも２０ｃｍの直径（Ｄ）と、１ｃｍ〜３ｃｍの間の厚さ（ｄ）とを具備することを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載のＣＶＤ反応炉。

【請求項10】

前記部品（１１、１２）が円筒形状であり、かつ少なくとも３０ｃｍの直径（Ｄ）と、１ｃｍ〜３ｃｍの間の厚さ（ｄ）とを具備することを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載のＣＶＤ反応炉。

【請求項11】

前記部品（１１、１２）が円形から逸脱した輪郭を具備することを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載のＣＶＤ反応炉。

【請求項12】

前記部品（１１、１２、１５、１７）を通る断面において、前記部品の断面が、少なくとも前記部品の縁の近傍にて互いに平行に延在する２つのラインを具備し、それらは前記部品（１１、１２、１５、１７）の前記広い面（３、３’）の縁領域に対応し、これらのラインの末端はいかなるキンクも無く前記丸い縁（５）に対応する弧ラインへと移行し、弧ラインは円弧又はほぼ円弧で延在し、かつ曲がった接続ラインがそれらの弧ラインを互いにキンク無く接続しかつ少なくとも１つの谷部（６）を形成し、前記谷部は、弧ラインの頂点を通る直線に対して後退していることを特徴とする請求項１〜１１のいずれかに記載のＣＶＤ反応炉。

【請求項13】

前記外周面（４）が、互いに前後に配置された半径Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３を具備する円弧ラインのみの断面を形成することを特徴とする請求項１〜１２のいずれかに記載のＣＶＤ反応炉。

【請求項14】

ＣＶＤ反応炉において用いる平坦な部品であって、前記部品は互いに平行に延在しかつ厚さ（ｄ）の分だけ互いに離間している２つの広い面（３、３’）を有し、各広い面（３、３’）の外周縁（５）は丸い縁半径（Ｒ）及び丸い縁弧長（α）を具備する丸い縁を形成しつついかなるキンクも無く外周面（４）の縁へと移行し、前記厚さ（ｄ）は広い面の表面と同じ面積をもつ円である均等な表面の円直径（Ｄ）よりも小さく、前記部品（１１、１２、１５、１７）が、前記広い面（３、３’）及び前記外周面（４）を室温より高いコーティング温度で被覆したコーティング（２）の材料よりも熱膨張係数が大きい材料からなるコア本体（１）を有することにより前記コーティング（２）が室温にて圧縮応力を生じる、前記部品において、前記コーティング（２）と前記コア本体（１）の間の応力を低減するために前記丸い縁弧長（α）が９０°より大きく、かつ、前記丸い縁は、前記外周面（４）の縁にて該外周面（４）に形成された少なくとも１つの谷部（６）へと続くことを特徴とする平坦部品。

【請求項15】

前記コーティングがＳｉＣ、ＴａＣ又は別の剛体材料であることを特徴とする請求項１４に記載の平坦部品。

【請求項16】

前記丸い縁半径（Ｒ）が最大１ｍｍでありかつ／又は前記コーティング（２）の厚さを超えることを特徴とする請求項１４又は１５に記載の平坦部品。

【請求項17】

前記コア本体（１）がグラファイトからなることを特徴とする請求項１４〜１６のいずれかに記載の平坦部品。

【請求項18】

前記コーティング（２）が１０００℃以上の温度で適用されることを特徴とする請求項１４〜１７のいずれかに記載の平坦部品。

【請求項19】

前記外周面（４）が、いかなるキンクも無く互いに移行しかつ少なくとも１つの谷部（６）を形成する複数の丸い部分を有することを特徴とする請求項１４〜１８のいずれかに記載の平坦部品。

【請求項20】

前記外周面（４）が、断面において円弧のみで形成されることを特徴とする請求項１４〜１９のいずれかに記載の平坦部品。

【請求項21】

前記部品（１１、１２）が、サセプタ（１２）又は蓋プレート（１１）、基板キャリア（１７）又は、ガス入口部品（１３）のガス出口プレート（１５）であることを特徴とする請求項１４〜２０のいずれかに記載の平坦部品。

【請求項22】

前記部品（１１、１２）が円筒形状であり、かつ少なくとも２０ｃｍの直径（Ｄ）と、１ｃｍ〜３ｃｍの間の厚さ（ｄ）とを具備することを特徴とする請求項１４〜２１のいずれかに記載の平坦部品。

【請求項23】

前記部品（１１、１２）が円筒形状であり、かつ少なくとも３０ｃｍの直径（Ｄ）と、１ｃｍ〜３ｃｍの間の厚さ（ｄ）とを具備することを特徴とする請求項１４〜２１のいずれかに記載の平坦部品。

【請求項24】

前記部品（１１、１２）が円形から逸脱した輪郭を具備することを特徴とする請求項１４〜２１のいずれかに記載の平坦部品。

【請求項25】

前記部品（１１、１２、１５、１７）を通る断面において、前記部品の断面が、少なくとも前記部品の縁の近傍にて互いに平行に延在する２つのラインを具備し、それらは前記部品（１１、１２、１５、１７）の前記広い面（３、３’）の縁領域に対応し、これらのラインの末端はいかなるキンクも無く前記丸い縁（５）に対応する弧ラインへと移行し、弧ラインは円弧又はほぼ円弧で延在し、かつ曲がった接続ラインがそれらの弧ラインを互いにキンク無く接続しかつ少なくとも１つの谷部（６）を形成し、前記谷部は、弧ラインの頂点を通る直線に対して後退していることを特徴とする請求項１４〜２４のいずれかに記載の平坦部品。

【請求項26】

前記外周面（４）が、互いに前後に配置された半径Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３を具備する円弧ラインのみの断面を形成することを特徴とする請求項１４〜２５のいずれかに記載の平坦部品。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、平坦部品を具備するＣＶＤ反応炉又は平坦部品に関する。その部品は、２つの互いに平行に延在しかつ厚みの分だけ互いに離間した好適には同一形状の広い面を有し、その外周面の縁に接続する外周縁は、各々の広い面上に丸い縁半径と丸い縁弧長とを具備する丸い縁となっており、その部品の厚さは、広い面と均等な面である円直径よりも実質的に小さく、その部品は、室温よりも高いコーティング温度にて広い面及び外周面にコーティングされた材料よりも大きな熱膨張係数をもつ材料からなるコア本体を有し、それによりコーティングが室温にて圧縮応力を呈する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１は、ガス入口部品とその中に配置されたサセプタとを具備するＣＶＤ反応炉を開示し、サセプタは円形ディスク様形状でありコーティングプロセス中に基板を担持する。

【0003】

特許文献２もまた、２つのディスク状部品と、特にプロセスチャンバカバーと、プロセスチャンバ内でコーティングされるべき基板を収容するためのサセプタとを有するＣＶＤ反応炉を開示する。

【0004】

特許文献３の図５は、平坦な円筒部品を具備するキャップを開示する。そのキャップは、コーティングと、互いに反対向きの２つの広い面とを具備する。一方の広い面は外周面へと移行しつつ、９０°の丸い弧長を具備する丸い縁を形成する。外周面は、第２の広い面へと移行しつつ、丸い縁と角縁（kinkキンク）を形成する。

【0005】

特許文献４は、ＣＶＤ装置のサセプタを開示し、外周縁上に延在するビードが外周面へと移行し、丸みのある部分を形成する。

【0006】

特許文献５の図４又は特許文献６は、互いに反対向きの２つの広い面をもつサセプタを開示し、それぞれが丸い縁を形成しつつ外周面へと移行する。外周面は周方向に延在するノッチを有する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】国際公開第２０１３／０６４６１３号明細書

【特許文献2】国際公開第９９／４３８７４号明細書

【特許文献3】米国特許出願公開第２００５／０１８３６６９号公報

【特許文献4】米国特許第５８３７０５８号明細書

【特許文献5】米国特許出願公開第２００５／０２０５３２４号公報

【特許文献6】米国特許出願公開第２００５／００９２４３９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

基本的に、ＣＶＤ反応炉のサセプタ又は蓋プレートは、グラファイトから形成される。それらのグラファイト部品は、平坦でディスク状の形状である。それらは、基本的に同一形状の互いに平行に延在する２つの広い面を具備する。円筒本体を有することができる。本体の厚さは、その直径に比べてわずかである。しかしながら、ＣＶＤ反応炉は、円形輪郭を具備する部品以外に、円形ベース面とは異なるベース面をもつコーティングされた平坦部品を用いることもできる。その場合も同様に、その厚さは直径に比べてかなり小さく、その場合の直径は、その部品の広い面と同じベース面積をもつ円の直径と解釈される。
グラファイト本体は、数μｍの厚さをもつ層でコーティングされる。コーティングの層厚は１ｍｍ未満である。ＳｉＣ、ＴａＣ若しくは他の炭化物又は剛体材料が、コーティングのために通常用いられる。そのコーティングは、１０００℃を超える温度にて適用される。コア本体は、広い面及び外周面に被覆されたコーティングよりも大きな熱膨張係数を有する。コーティングされた部品をコーティング温度から室温に冷却する間、コーティング内に応力が発生する。ここでは、圧縮応力が含まれる。その圧縮応力は、層とコア本体の異なる収縮によるものである。収縮は、部品の重心に向かう方向に生じる。もし均一な本体である場合、それは質量中心である。そうでない場合、それは体積中心である。部品がディスク状の形状であることから、外周縁が重心から比較的離間しているため、最も大きな応力は層中に生じるか又はコーティングとコア本体の界面領域に生じる。圧縮応力はコーティング内部で形成され、それは冷却中にコア本体よりも小さい度合いの収縮を生じさせる。大きな圧縮応力は、コーティング品質に対して長期間の影響を及ぼす可能性がある。

【0009】

従って、本発明の目的は、コーティングをより強固とする手段を設けるであり、特に、いかなるとき（いかなる温度）においてもコーティングに生じる重大な最大応力を低減することである。

【課題を解決するための手段】

【0010】

この目的は、請求項に記載された本発明により達成される。

【0011】

モデル計算によれば、大きい丸い縁半径は、コーティングとコア本体の界面領域において最大応力を生じることが示されている。このことは、丸い縁により形成されたコーティングの弧において幾何学的に導入される安定性による。弧は、径方向において比較的高い安定性を有する。驚くべきことに、９０°以上の弧長をもつ丸い縁は最大応力が好ましくなく低下してしまうことが見い出された。最大応力の好ましくない低下は、丸い縁半径が約１ｍｍ又は１ｍｍ未満のときも生じる。

【0012】

部品が平坦な円筒形であるという意味で、同一形状の広い面をもつ平坦部品の好適な形態においては、外周面上において丸い縁に続いて、くり抜かれた連続的な谷部がある場合に有利である。この谷部は、連続的に山部に移行することができる。山部は、再び谷部に移行することができる。よって外周面の断面輪郭ラインは、２つの広い面の間において好適には波状に延在する。部品が高温状態でコーティングされるので、冷却状態すなわち室温では大きな応力が生じる。その応力は、部品が１０００℃を越える温度に加熱される処理中には消失する。この結果、温度変化毎に、すなわち部品を使用する毎に、負荷変動が生じる。本発明による仕様は、部品の使用寿命に対する頻繁な負荷変動の悪影響を解消するために用いることができる。丸い縁の弧長は９０°以上、好適には９５°、１００°、１０５°、１１０°、１１５°以上、又は１２０°以上とすることが利点がある。外周面の断面輪郭ラインには全くキンクが無く、むしろ波状の形状を有する。

【0013】

部品の広い面は、滑らかな形状とすることができる。しかしながら、部品の広い面は、円形ディスク状のウェハ又は基板キャリアをそれぞれ収容するための複数の凹部を形成することもできる。サセプタである部品における下方に向いた広い面でさえ、所定の構造を形成することができる。このことは、蓋プレートについても同様である。さらに、部品が、孔を有することもできる。円筒部品の中央孔を設けることができる。孔の内壁も、部品の外周面を形成しており、それは上述した構造とされる。それは丸い縁を有し、その場合、丸い縁半径は１ｍｍ又は１ｍｍ未満とされる。

【0014】

広い面の表面は、キンク無しで丸い縁を介して外周面へと移行し、その場合、広い面の表面に対応する直線の断面を視たとき、連続的な曲線の弧がキンク無くそれに続く。広い面の表面は、ある程度の滑らかさで弧ラインへと移行し、その弧は、曲がる方向を変えることなく９０°以上曲がり、その後、屈曲点で反対向きに曲がる部分へと移行し、その部分は外周面の直線状部分か又は連続的な波状部分のいずれかに移行する。
部品における広い面の縁は、部品の断面において２つの平行なラインに沿って延在する。２つの平行なラインは、広い面の表面に対応し、それらの長さの半分未満、好適には１／４未満だけ互いに離間している。これらのラインの末端は、弧ラインへと移行し、それらの弧ラインは丸い縁に対応する。これらの弧ラインは、好適には、円弧又はほぼ円弧で延在する。これらの弧の周長は、９０°以上、好適には少なくとも９５°又は少なくとも１００°である。弧の第１端は、平行ラインの各一方にキンク無く接続する。弧の第２端は、好適には、反対向きの曲がりの弧部分へと移行し、それにより少なくとも１つの谷部が外周面に形成される。外周面の底部は、第２の弧の頂点を通る仮想ラインに対して後退している。

【0015】

好適には、部品の全周が上述した縁領域断面を有する。丸い部分の弧長が９０°以上であることにより、少なくとも縁領域断面にて、丸い連続的な谷部が、部品の広い面の表面の２つの丸い外周縁の間に形成される。部品の厚さは、好適には、表面に均等な円直径よりも、少なくとも５、好適には１０のファクタだけ小さい。しかしながら、輪郭が円形から逸脱することも可能である。本発明は、ＣＶＤ反応炉のコーティングされた部品の外周縁の構造に関し、その部品としては、サセプタ、ポケットに載置されるサセプタの基板ホルダ、プロセスチャンバの蓋プレート、又は、シャワーヘッドのガス出口プレートを含む。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】図１は、ＣＶＤ反応炉と、その中に配置された部品１１、１２の概略図である。

【図2】図２は、円筒形状の第１平坦部品１２である。

【図3】図３は、図２のライン３−３による断面である。

【図4】図４は、第２の実施形態における図３と同様の図である。

【図5】図５は、図４のＶ部分の拡大図である。

【図6】図６は、第３の実施形態における図５と同様の図である。

【図7】図７は、第４の実施形態における図５と同様の図である。

【図8】図８は、中央孔８を具備する円形ディスク１１の形態の第５の実施形態である。

【図9】図９は、図８のラインＩＸ−ＩＸに沿った断面である。

【図10】図１０は、ガス出口孔１６を具備するコーティングされたガス出口プレート１５を形成するガス入口部品１３を有するＣＶＤ反応炉の図１に類似の概略図である。

【図11】図１１は、図１０のＸＩ部分である。

【図12】図１２は、コーティングされた基板キャリア１７が配置されるポケットを具備するコーティングされたサセプタ１２である。

【図13】図１３は、図１２のＸＩＩＩ部分の拡大図である。

【図14】図１４は、図１２のＸＩＶ部分の拡大図である。

【図15】図１５は、図１１、１３、１４に類似の別の断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

図１は、ＣＶＤ反応炉の概略図である。ＣＶＤ反応炉１０は、ガス入口部品１３が配置されたハウジングを有し、ガス入口部品によりプロセスガスをＣＶＤ反応炉１０のプロセスチャンバ内に供給可能である。プロセスチャンバ１１はグラファイト部品からなり、中央に孔を有する。グラファイト部品は円形ディスク形状の輪郭を有する。

【0018】

プロセスチャンバ１１の蓋プレートの下方に、サセプタ１２からなるプロセスチャンバの床が配置されており、サセプタはヒーター１４により１０００℃を超えるプロセス温度に下方から加熱可能である。サセプタは円形の輪郭をもつグラファイト部品１２からなる。サセプタ１２の上面は、基板を収容するための凹部を形成した構造を設けられている。

【0019】

それらの輪郭に関して、２つのグラファイト部品１１、１２は、同一に形成された上面と下面を有する。それらの部品は、概略的に図２又は図８に示されており、図示された丸い縁半径は、明確に示すために、本発明で意図されたものより実質的に大きく示されている。

【0020】

図２に示す部品は、サセプタ１２を表している。円形ディスク形状のグラファイト本体１は、１ｃｍ〜４ｃｍの厚さｄと、２０ｃｍを超える、特に３０ｃｍを超える直径Ｄとを有する。グラファイトからなるコア本体１の全表面は、コーティング２を施されている。ここでは、ＳｉＣ又はＴａＣからなる５０μｍ〜２００μｍ又は７５μｍ〜１５０μｍの厚さのコーティングを具備する。このコーティングは、コア本体１に対して１０００℃を超える温度で適用される。炭化ケイ素又は炭化タンタルはグラファイトよりも熱膨張が小さいので、グラファイトのコア本体１は、図３に示したラインに沿って符号Ｋで示した重心Ｍに向かう方向に、コーティング２よりも大きな度合いで収縮する。このことにより、互いに反対向きでかつ同一の輪郭をもつ２つの広い面３を容易に覆うことになる。コーティング部材１２の冷却中、外周面４にわずかな収縮も視られる。

【0021】

本発明においては、部材１２の外周縁５が、わずかな丸みを設けられている。この丸み半径Ｒは、コーティングの厚さより大きいが、大きくとも１ｍｍである。

【0022】

図４及び図５に示した実施形態においては、外周縁５が、１ｍｍの丸み半径Ｒをもつ丸い部分を具備する。丸い縁５の弧長αはここでは９０°以上である。丸い縁の弧長αの値はここでは約１２０°である。この結果、外周面４に対して垂直に作用しかつ収縮に寄与することができる力Ｋは、表面に対しては垂直に作用せず、むしろ傾斜角をもって作用する。従って、力Ｋは、それ自身、分力Ｐと分力Ｓに分解し、それらは互いに垂直である。コア本体１とコーティング２の界面に対して垂直な分力Ｓの大きさは、力Ｋの大きさより小さい。この結果、コーティング内部又はコーティング２とコア本体１の界面における圧縮力を低下させる。

【0023】

丸い縁５の領域では、圧縮応力が丸みのあるコーティング２の内部で形成されるが、それは、コーティング２とコア本体１の界面を介してコア本体１内に垂直に放散されることはできない。弧の幾何学的安定性により、その力はむしろ接線方向に、広い面３又は外周面４のコーティング部分に誘導される。丸み半径Ｒを１ｍｍ未満の値に低減すると、これらの応力が著しく低下することになる。

【0024】

図６に示す実施形態では、グラファイトからなるコア本体１を具備する部品を示しており、それは炭化ケイ素のコーティングを設けられている。外周縁５は、ほぼ１８０°で丸みを設けられている。この丸い部分は、広い面３の面より上方に超えて延在している。谷部６が２つの丸い縁５の間に形成され、それにより外周面４はそれぞれの広い面３へと移行している。

【0025】

図７に示す実施形態では、外周面４の断面輪郭が波状であり、それにより山部７と谷部６が互いに交互になっている。外周面４は、全くキンク無しに２つの外周縁５の間に延在している。凸状の丸い部分は滑らかな壁を経て凹状の丸い部分へと移行している。これにより、部品の周囲に延在する谷部６と、谷部６同士の間にある山部７が周方向に形成される。

【0026】

図８は、別の実施形態を示す。部品１１はここでは蓋プレートであり、中心に孔８を有する。孔８は、外周面４を形成し、それは丸い周縁５を経て広い面３へと移行している。ここでもまた、２つの丸い縁５の間に谷部６が形成されている。

【0027】

本発明は、丸い部分が、外周面４又は広い面３へと圧縮形成を伴って移行すべきである、ないしは、丸い部分が最小値より大きくなってはならないという知見に基づく。この結果、応力補償が得られる。各表面部分３、４、５、６、７が互いに全くキンクを生じずに移行する場合、すなわち、小さい丸み半径をもつ丸み領域の形成により滑らかに移行する場合、さらに利点がある。

【0028】

この実施形態は、円筒形状のグラファイト本体を開示する。しかしながら、本発明はまた、広い面の輪郭が円形から逸脱した平坦なグラファイト本体のようなものにも関連する。その場合もまた、広い面と外周面の間の移行領域の半径は１ｍｍ未満とすべきであり、丸い部分は９０°以上とすべきである。

【0029】

図１０は、シャワーヘッド状に形成されたガス入口部品１３を具備するＣＶＤ反応炉のプロセスチャンバの別の実施形態を概略的に示している。ガス入口部品は、グラファイトからなり出口孔１６を形成した出口プレート１５を具備する。ガス出口プレート１５の外周面は、図１１に示したタイプの断面輪郭を有する。広い面３、３’は、互いに反対側にある２つの広い面３、３’の少なくとも縁部分において互いに平行に延在する。広い面の表面はそこで、いかなるキンクも無く丸い縁５へと移行し、丸い縁は約１ｍｍの丸み半径Ｒ_１、Ｒ_２を具備する。半径Ｒ_３をもつ弧部分は、移行点１８にてなだらかに接続し、丸い縁５の１２０°の弧長にいかなるキンクも無く続く。ガス出口プレート１５の縁の断面は、２つの広い面３、３’間に延在する中央面に対して対称である。このことは、半径Ｒ_１、Ｒ_２が同じ大きさであることを意味する。半径Ｒ_３の弧は、移行点１８にて半径Ｒ_２の丸い縁５に接続する。丸い縁５の頂点を通る仮想線ｇは、谷部６を跨ぐ。谷部の底は半径Ｒ_３で形成されている。

【0030】

図１０に示したプロセスチャンバは、ヒーター１４により下方から加熱可能なサセプタ１２を有する。サセプタ１２の外周面４は、図１１、図１３、図１４及び図１５の断面図に示したタイプの輪郭を形成可能である。

【0031】

図１２は、サセプタの別の実施形態を示し、その場合、基板キャリア１７がサセプタ１２のポケットに挿入されている。基板キャリア１７は、コーティング処理中にガス流により回転駆動され、かつ、ガス流により生成されるガスベアリング上で保持される。図１３は、サセプタ１２の縁断面を示し、そして図１４は、基板キャリア１７の縁断面を示す。図１３及び図１４から明らかなように、外周面４の断面は、互いに前後に配置された３つの弧からなり、半径Ｒ_１、Ｒ_２、Ｒ_３をもつそれらの弧は、移行点１８にて一方から他方へとキンク無く移行する。半径Ｒ_１、Ｒ_２は約１ｍｍである。半径Ｒ_３は、最大で０．５ｍｍの厚さのコーティング２で被覆されているコア本体１の厚さｄに依存し、実質的に半径Ｒ_１及びＲ_２よりも大きくすることができる。部品厚さ１３ｃｍの場合、半径Ｒ_３は、８ｍｍと９ｍｍの間とすることができる。従って、２つの丸い縁５の間の谷部６の断面半径は、好適には、丸い縁半径の５倍以上である。さらに半径Ｒ_３は、移行点１８を形成するように選択され、その場合曲りの方向のみが変化し、輪郭線は、いかなるキンクも無く互いに移行する。

【0032】

図１５に示す実施形態は変形例であり、半径Ｒ３をもつ反対向きの曲がりの弧が、それぞれ丸い縁５に接続し、そして、直線に沿って延在する平坦な谷部６へと移行し、その場合、平坦な谷部６は、移行点１９にて半径Ｒ_３をもつ凹んだ丸い部分へいかなるキンクも無く移行する。

【0033】

上述したことは、本願に全体として包括される本発明を説明するためのものであり、それらは各々独立して、少なくとも以下の特徴の組み合わせにより、従来技術をさらに発展させるものである。

【0034】

コーティング２とコア本体１の間の応力を低減するために丸い縁の弧長αが９０°以上であることを特徴とするＣＶＤ反応炉である。

【0035】

コーティング２とコア本体１の間の応力を低減するために丸い縁の弧長αが９０°以上であることを特徴とするＣＶＤ反応炉の部品である。

【0036】

コーティングがＳｉＣ、ＴａＣ又は別の剛体材料であることを特徴とするＣＶＤ反応炉又は部品である。

【0037】

丸い縁の半径Ｒが最大１ｍｍでありかつ／又はコーティング２の厚さを超えることを特徴とするＣＶＤ反応炉又は部品である。

【0038】

コア本体１がグラファイトからなることを特徴とするＣＶＤ反応炉又は部品である。

【0039】

コーティング２が１０００℃以上の温度で適用されることを特徴とするＣＶＤ反応炉又は部品である。

【0040】

外周面４が、いかなるキンクも無く互いに移行しかつ少なくとも１つの谷部６を形成する複数の丸い部分を有することを特徴とするＣＶＤ反応炉又は部品である。

【0041】

外周面４が、断面において円弧のみで形成されることを特徴とするＣＶＤ反応炉又は部品である。

【0042】

部品１１、１２が、サセプタ１２又は蓋プレート１１、基板キャリア１７又は、ガス入口部品１３のガス出口プレート１５であることを特徴とするＣＶＤ反応炉又は部品である。

【0043】

部品１１、１２が円筒形状であり、かつ特に少なくとも２０ｃｍ、特に少なくとも３０ｃｍの直径Ｄと、１ｃｍ〜３ｃｍの間の厚さｄとを具備することを特徴とする前述するいずれかのクレームに記載のＣＶＤ反応炉又は部品である。

【0044】

部品１１、１２が円形から逸脱した輪郭を具備することを特徴とするＣＶＤ反応炉又は部品である。

【0045】

部品１１、１２、１５、１７を通る断面において、部品の断面が、少なくとも部品の縁の近傍にて互いに平行に延在する２つのラインを具備し、それらは部品１１、１２、１５、１７の広い面３、３’の縁領域に対応し、これらのラインの末端はいかなるキンクも無く丸い縁５に対応する弧ラインへと移行し、弧ラインは円弧又はほぼ円弧で延在し、かつ曲がった接続ラインがそれらの弧ラインを互いにキンク無く接続しかつ少なくとも１つの谷部６を形成し、谷部は、弧ラインの頂点を通る直線に対して後退していることを特徴とするＣＶＤ反応炉又は部品である。

【0046】

外周面４が、互いに前後に配置された半径Ｒ_１、Ｒ_２、Ｒ_３を具備する円弧ラインのみの断面を形成することを特徴とするＣＶＤ反応炉又は部品である。

【0047】

全ての開示された特徴は、個別であっても互いに組み合わせても本発明に本質的なものである。本発明の開示はまた、付属／添付の優先権書類（基礎出願の複写）の開示内容もまたその全体を、これらの書類の特徴を本願の請求の範囲に含める目的のためにも包含するものである。従属項の特徴は、従来技術の更なる発展である独立した発明を特徴付けるものであり、特にこれらの請求項に基づく分割出願を行うためである。

【符号の説明】

【0048】

１ コア本体
２ コーティング
３ 広い面
４ 外周面
５ 外周縁、丸い縁
６ 谷部
７ 山部
８ 孔
１０ ＣＶＤ反応炉
１１ 蓋プレート
１２ サセプタ
１３ ガス入口部品
１４ ヒーター
１５ ガス出口プレート
１６ ガス出口開口
１７ 基板キャリア
１８ 移行点
１９ 移行点
α 弧長
ｄ 厚さ
ｇ 直線
Ｄ 円直径
Ｋ 力
Ｐ 分力
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３ 半径
Ｓ 分力
Ｍ 重心

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】