专利名称：将反应气体引入反应室的设备及应用该设备的外延反应器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种将反应气体引入反应室的设备及使用该设备的外延反应器。
背景技术：
正如人们所知的，外延反应器是用来在种晶或基片上以有序且均匀的方式沉积材料层的设备。
这些设备用来向微电子行业提供"薄片(slices)",微电子行业用它们来生产电器元件，尤其是生产集成电路。
外延反应器具有一个反应室，所述反应室在外延生长过程中保持较高的温度。反应气体被引入反应室内，发生反应并生成外延沉积在种晶或基片上的材料。反应气体和反应室的温度主要取决于沉积的材料。例如，如果沉积的是硅(化学符号为Si)，温度通常会从600℃变到1300°C,如果沉积的是碳化硅(化学符号为SiC)，温度通常会从1500℃变到2500℃。
在上述高温下，当反应气体处于反应室内时会发生分解。
然而，已经注意到，反应气体在进入反应室之前也倾向于部分地分解；这种现象，取决于反应气体，取决于外延反应器的设计，还取决于外延反应器内尤其是反应室内的温度。
这种分解可能会引起沿气体管道尤其是在反应室附近的寄生沉积(spurious depositions)(例如珪)，而且随着时间的推移，还可能导致管道完全阻塞。
如果沉积的物质不是化学元素(例如硅或锗)，而是由先驱气体(precursor gases)之间反生化学反应所产生的化合物(如砷化镓或碳化硅或氮化镓)，先驱气体的分解可能会引起材料的液体或固体颗粒的沉积(例如碳化硅)，所述材料可能是沿着管道沉积和/或积累。
上述现象可能阻碍外延沉积过程中以最合适的浓度及温度运送化 学物的物种，并因此降低这一过程的效率。
在此引用专利申请WO2004111316结合在本申请中，该申请描述 了一种外延反应器，其特别适于在高温下通过外延沉积使碳化硅块生 长，所述高温通常在2000。C和2400。C之间。在这个特殊的反应器里， 在隔开的位置并通过单独的管道将含碳的反应气体和含硅的反应气体 引入反应室中。
在高温下在用于碳化硅的外延淀积的反应器里，反应气体过早分 解的问题尤为突出，特别是在含硅的反应气体例如SiH4的情况下。
发明内容
本发明的大致的目标是，提供一个解决外延反应器内反应气体(在 不合适的地点)分解问题的技术方案。
本发明的更具体的目标是，提供一个解决用于在高温下在碳化硅 的外延沉积的外延反应器内含硅的反应气体(在不合适的地点)分解 问题的技术方案。
这些目标和其他目标通过具有所附权利要求所描述的特征的设备 和反应器来实现。
形成本发明基础的构思是在进入反应室之前适当地冷却反应气体。
具体地，根据本发明，沿着从反应气体储存室到反应室的整个传 输路径，反应气体都保持低于其分解温度的温度；传输路径的最关键 的部分是反应室附近的部分，其中在外延沉积过程中所述反应室非常 热。
根据本发明的另一个方面，本发明还涉及一种用于将反应气体引 入外延反应器的反应室中的方法。
从下面结合附图所做的描述中将更清楚地理解本发明，其中
图1示出了根据本发明的设备的示意性横截面图2A示出了根据本发明的设备的元件的实施例的第一个例子的
示意性横截面图2B示出了根据本发明的设备的元件的实施例的第二个例子的 示意性横截面图；和
图3示出了根据本发明的外延反应器的一部分的示意性横截面图。
说明书和附图都仅仅是作为举例，而不是对发明进行限制。
具体实施例方式
图1示出了设备的实施例的一个例子，用附图标记l表示整个设 备。示出的设备l在图3中也部分地示出了，其中图3中的设备1插 在外延反应器4的内侧，并且起到将反应气体特别是硅化氢(SiH4) 引入到反应室40中的作用。
设备1设置(envisage)用附图标记2表示的用于输送反应气体 的供应管道，和用附图标记3整个表示的冷却构件。
在图l的实施例中，构件3包括壳体，该壳体通过圓柱形部分32 界定出腔室30，其中圆柱形部分32在第一侧终止于盖部31，在第二 侧终止于圆盘33。
管道2在壳体3的内侧和外侧延伸，穿过盖部31，尤其是穿过盖 部31上的孔，穿过圆盘33,特别是穿过其上的孔。盖部31和圆盘33 密封在管道2上；由于这些零件一般是用金属制成的，密封一般是通 过焊接来完成的，因此在高温下确保密封是没有问题的。
圆盘33具有进入开口 34和排出开口 35;此外，还具有与开口 34 相连并在壳体3中延伸得较远的循环管36，和在壳体3内延长一小段 的排放管37。设想冷却流体，例如氢气或水，通过管子36进入壳体3 的腔室30中，在腔室30里循环，并通过管子37从腔室30中流出来。
在根据图1的实施例中，管道2从壳体3顶部在盖部31所处的一 侧伸出一小段，在底部、在圓盘33所处的一侧上伸出一大段。
根据图1的实施例的第一个变型，如图2A所示，管道2从壳体3 的顶部伸出一小段，管道2上安装有管嘴21A。
根据图1的实施例的第二个变型，如图2B所示，管道2并不从
壳体3的顶部伸出，在壳体3上特别是在盖部31的凹进部分的内侧安 装有管嘴21B。管道2在这个凹进部分的内侧。
图3仅示出了反应器4的一部分，该反应器4是根据本发明的外 延反应器的实施例的一个例子；例如能从专利申请WO2004111316的 附图3中看到的那样，可以构建反应器的其余部分。
在这里附图中，可以看到反应室40的壁41尤其是底壁；壁41 上具有用于含硅的反应气体特别是SiH4进入的开口 42，和六个用于 含碳的反应气体进入的开口 43 (其中在图中只可以看见两个)，含碳 的反应气体一般是气态的碳氢化合物，特别是氢含量低的C2H4。有必 要考虑将例如与氢气和/或氦气和/或氩气混合的反应气体引入反应 室。
在开口42的区域里，壁41做成非常特殊的形状；其中设有双喇 p八型的孔和凹入部分， 一个喇p八口在一侧上， 一个喇叭口在另一侧上， 凹入部分特别是具有基本上圆柱体形状而且直径远大于孔的直径(比 如两倍大)。
在反应室40内，在开口 42的区域中有一加热室，其基本上由圆 顶5形成；但是，壁41的凹入部分也充当加热室；加热室对于蒸发/ 升华(sublimating)任何液体/固体颗粒特别是硅也是有效的，所述硅 可能已经形成在所述加热室的上游。通过开口特别是位于圓顶底部、 接近或妣邻壁41的开口 ，圆顶5与反应室40连通。
如能从图3中注意到的，热的气体尤其是SiBU，以较低的速度沿 着与壁41基本上平行的方向从圆顶5出来；这样，然后气体均匀地沿 反应室40上升，并且是沿着反应室40的整个横截面上升。
在反应室40内，在每个开口 43附近有一个烟道气管44; 一旦含 碳的反应气体从烟道气管44里出来，并因此到达反应室40的中心区 域后，就与含硅的反应气体接触。在根据图3的反应器里，在达到反 应室40的中心区域之前，含硅的反应气体实际上并不与游离碳(free carbon)接触，因此在这个区域之前，实际上并没有生成碳化硅，特 别是碳化硅的固体颗粒。
设备1位于反应室40的外部，在开口42的附近；设备1与壁41 不接触；在设备1的顶端尤其是管道2的顶端和壁41之间限定出一环 形区域。
设备1被第一管子6包围，但并不与其接触；壁41在顶部封闭管 子6,并且管子6通过上述环形区域与反应室40相通。
第一管子6被第二管子7包围，但并不与其接触；壁41在顶部封 闭管子7，并且管子7通过开口 43和烟道气管44与反应室40相通。
总之，根据本发明的设备l包括气体供应管道，和位于气体供 应管道的一端的冷却构件，冷却构件能够冷却气体供应管道，从而冷却在其内部流动的气体。
因此，它由冷却注入设备组成；这样，就有可能避免或极大地限 制在进入反应室前反应气体的分解，因此也能避免沿管道的寄生沉积。 显然，冷却构件具有阻止来自反应室40的热量(主要是由于幅射)加 热通过适当管道从相应的罐供应的反应气体的功能，因此，有利于将 反应气体保持在足够低的温度，即高于罐内的存储温度，但低于分解 温度。
这一设备设计用于在反应室内发生反应并生成外延沉积材料的气 体，即先驱气体。
有利地是这种设备设计用于单一的反应气体，并因此在设备内提 供单个供应管道。这样，反应气体的温度可适应于所使用的特定的反 应气体，设备可以布置得非常接近特定反应气体进入反应室的开口 ， 因此，可以控制反应气体的温度，直到反应气体进入反应室前不久， 而且设备可适应特定的反应气体进入反应室的开口所处的区域中反应 室的结构和温度。
利用包围供应管道一端的壳体，可易于且有效地形成冷却构件。
在这种情况下，有可能设想成使壳体界定出一腔室，并且壳体包 括使冷却流体能够进入腔室、在里面循环并从腔室流出的构件。
冷却流体可以是气态的或液体态的；通常情况下，液态流体能够 使热更快地移动。所使用的冷却气体包括氢、氮、氦、氩或它们的
混合物。可用的液体主要包括水；或者有可能用承受更高的温度的透 热油(diathermic oil),透热油可以在高温下使用且不产生高压(水在 低温下沸腾，生成蒸汽并因此在管道内产生高压)。
一个有趣的可能性是在将冷却流体提供给根据本发明的设备1之 前，尤其是在使冷却流体进入设备的腔室前，冷却该冷却流体；这样， 有可能更好地冷却在供应管道内流动的气体；在这种情况下，显然， 适于检查冷却流体流动的流量和/或温度。冷却流可以冷却到0。C以下， 特别是在-5(TC至-150。C之间的温度；适当的是，选择这样一种温度， 以避免供应管道内流动的气体凝结在管道上；例如，以硅烷(SiHU) 为例子，冷却流体的冷却温度不低于-110。C (硅烷的冷凝温度)是合 适的。例如，氮是一种容易获得并且很适于容易预冷的冷却流体。
为了获得冷却流体在腔室内的循环，有可能在壳体上设计至少一 个进入开口和至少一个排出开口 。
从结构的角度来看，对壳体来说具有基本上圆柱形的形状，并且 壳体的轴线和供应管道的轴线基本平行是方便的；如图l所示的实施 例，如果两个轴线基本重合，管道的冷却更均匀。
有利地是，如根据图1和图3的实施例中所示，壳体可在一侧终 止于盖部，特别是在适于靠近反应室入口布置的一侧；这样的盖部尤 其有利于冷却流体的循环。
在图示的实施例中，盖部基本上是半球形，并且具有从其顶部伸 出的供应元件2、 21A、 21B。可选地，盖部可有利地变长或变尖，即 在反应室的方向上呈尖顶形状，并且不具有伸出的供应元件。
有利地是，壳体上的开口形成在壳体的与盖部相对的一侧上，如 根据图l的实施例中所示；这种布置有利于冷却流体的循环；此外， 它可以4吏冷却流体入口和出口远离反应室的壁。在外延沉积过程中， 所述壁非常热。
为了利于并使壳体内冷却流体的循环更有秩序，有可能设计一循 环管道，所述循环管道与进入开口相连、并且在壳体内从进入开口延 伸到腔室中，优选地延伸至盖部，如根据图1的实施例中的管子36一样。
有利地是，根据本发明的这样一个循环管36包围设备的供应管道 2，循环管36优选与供应管道2同轴；这个特征在附图中未示出。
可选地，例如，有可能在壳体内设计隔板，所述隔板基本上沿整 个壳体长度延伸；这种选择略微不便于实现，因为它要求在壳体内插 入并固定(例如通过焊接)隔板。
如果循环管也在壳体外延伸是有利的；这样，就有可能在远离反 应室的区域内将传统类型的管道连接在一起。
供应管道伸出冷却室，特别是伸出壳体，优选地在一侧延伸出一 小段，在第二侧延伸一大段；当设备安装到反应器内侧时，第一侧是 靠近反应室的壁的一侧。这样，直到进入反应室前不久，管道内流动 的气体都保持冷却，壳体与反应室的壁略微隔开，因此壳体稍有加热， 并且与反应器的正常管道的连接处也位于离反应器很远处。从第一侧 伸出的距离例如可以是10mm到20mm;从第二侧伸出的距离例如可 以是100mm到200mm;考虑壳体长度例如可以是100mm到200mm。
必须要考虑的事实是，根据本发明的设备的元件靠近反应器的装 置，所述反应器具有非常高的温度(视情况而定，反应室及其壁也可 能达到600 。C至2500。C的温度)。
也必须记住的是，根据本发明的设备，在它的包括图l所示的实 施例在内的许多实施例中，具有相当简单的结构，从而例如可以通过 机械精加工零件的焊接用金属制成；用石英或石墨制造会复杂 一 些。
基于上述两方面的考虑，供应管道和/或循环管和/或壳体有利于 用从由钽、铌、钼、钨、钒、铬或高温铬钢组成的材料组中选出的金 属制造；这些材料都是耐高温而且耐化学的材料。
如参考图3可以理解的，供应管道2从靠近反应室40的壁41的 冷却构件伸出，所述供应管道2的末端是根据本发明的设备加热程度 最严重的一部分。受加热影响非常大的另一部分是壳体3的盖部；不 过，盖部主要是在其外表面通过辐射接收热量，并将热量释放给在其 内表面的冷却流体。
基于上述两方面的考虑，考虑提供一个管嘴，所述管嘴能通过入 口将反应气体输送到反应室内，所述管嘴安装在供应管道的一端(能 够靠近入口安置在反应室内的一端)和/或供应管道的下游的壳体上。图2示出了实现这一教导的两种可能的方式。这样，管嘴可以用非常 难熔和惰性的材料制成，优选材料是石墨或石英，同时不存在结构上 的问题；如果用石墨，如果必要，可以进行涂覆上例如碳化珪或碳化 钽的涂层。此外，如果在管嘴上形成材料的寄生沉积，可以以很低的 成本容易地替换管嘴；该"脏"的管嘴可以进行清洗或丟弃掉。
如已经提到的，本发明还涉及外延反应器。
总之，这种外延反应器配备有反应室；此外，它包括根据本发明 的注入设备和装置，它们能够引起设备的供应管道内反应气体的流动， 以将反应气体引入反应室。
如已经提到的，根据本发明，该设备最好是采用单一的反应气体； 已被证实该设备特别适用于如珪烷(silanes )、氯硅烷(chlorosilanes ) 和有机硅烷(organosilanes)的反应气体，在碳化硅的外延沉积过程 中，上述气体可以很好地用作先驱气体；此外，这种设备也能有利地 用于其他半导体材料(如氮化镓)、对温度非常敏感如有机金属化合物 (如三甲基镓)的先驱气体。
值得注意的是，该设备通常用于例如与氢和/或氦和/或氩和/或盐 酸组合起来注入含有反应气体的气体混合物。
典型地，根据本发明的反应器包括能引起设备的腔室内冷却流体， 尤其是循环管内的冷却流体流动的构件。
设计将该设备安放在至少一个管子，如根据图3的实施例中的管 子6里是有利的；优选地，该设备特别是设备的壳体，与这种管子不 接触。
从结构的角度来看，如果设备的轴线和这种管子的轴线基本上平 行，这将是便利的；如果两条轴线基本上重合，如根据图3的实施例 所示，实现轴对称从各种意义上来说，即从机械、热力学和流体动力 学的角度来看都是有利的。
上述管子设计成用来接收气流。因此，在这种情况下，该反应器设置能使气体在所述管子内流动的构件。可以使用的气体包括氩、 氦、氩、盐酸或它们的混合物。
这个管子特别是在其接近反应室的区域内承受高温；必须要考虑 的是，管子也可能直接与反应室的壁接触，如根据图3的实施例中的 管子6。因此，管子必须用耐火材料制成；由于其形状简单，可能用 石墨或石英制成，这取决于温度；如果必要，可在石墨上涂敷一层优 选为碳化硅或碳化钽的惰性和耐火材料。对于远离反应室的区域，也 可能用不太耐热的材料，如用于注入设备的金属。
这个管子通常与反应器的反应室连通，如根据图3的实施例中的 管子6，这样气流终止在反应室内。
在外延反应器内，由壁界定反应室，这些壁中至少有一个具有用 于反应气体进入的开口 。
根据本发明，确定注入设备的位置以使得其供应管道出现在所述 开口的附近是合适的；在根据图3的实施例中，管子2设置在开口42 的附近。有利的是，供应管道并不伸进反应室内；如果管子不接触反 应室的壁，这也是有利的；这样，管子加热的就少，而且或许沿所述 管子的寄生沉积也少。
对于要获得最好效果来说，与注入设备相对应的壁上的开口的形 状很重要。在根据图3的实施例中，首先开口的直径逐步缩小(气流 的速度相应增加)，然后开口的直径突然增大，最后开口的直径急剧增 大。所得到的效果是防止或限制开口区域中的寄生沉积。
如果管子端部由反应室的壁封闭，上述管子(在图3的实施例中 的管子6)的效果最大；这样，沿管子移动的气流终止于反应室内。 一种可能性是，将这种管子布置成直接与反应室的壁接触，例如根据 图3的实施例。另一种可能性是，在这种管子和壁之间放置一个用耐 火材料优选惰性材料制成的装置；如果这一装置也是用隔热材料制成， 这种管子可以用不太耐热的材料制成。
沿这个管子移动的气流可用来冷却在外側上的注射器，特别是， 是来冷却在外侧上的注射器的壳体。
此外，沿这个管子移动的气流可以极为有利地用来将反应气体(流 出注入设备的供应管道)和在反应室的壁上界定进入开口的表面在热方面和/或实体上隔绝开；因此，这个进入开口的直径优选地大于供应 管道的直径。
这个特征出现在根据图3的实施例中；从这个附图中能理解到， 从管子6中出来的气流倾向于包围从管道2出来的气流，这样防止后 者与开口 42的壁接触或使接触变得困难。此外，有可能在管道2端部 之紧前或紧后形成的任何液体或固体颗粒，通过管子6里出来的气流 输送到反应室，从而防止或限制了它们沉积在开口 42的壁上的可能 性；通过缩小开口 42的直径，从而增大气流的速度进一步加强这种作 用。注入设备赋予反应气体的冷却效应与后来紧接着的快速加热有利 地结合起来。
为了这个目的，根据本发明的反应器可以包括位于注入设备下游 的加热单元；由于反应气体的分解，这个单元能够蒸发任何液体或固 体颗粒。典型地，如果在注入设备的供应管道内流动的反应气体是硅 烷或氯硅烷或有机硅烷，能形成液体的硅烷微粒；存在碳的情况下， 能形成碳化硅的固体颗粒。
这个加热单元可位于反应室的进入开口处，并且优选位于反应室 里，如根据图3的实施例所示；这样，就有可能利用所述反应室的热 量。
图3所示的圓顶5基本上与反应室的温度相同，并接收来自管道 2和管子6的气流；这些气体在慢慢进入实际的反应室之前，在圆顶5 下面迅速加热；这样任何液体或固体颗粒都蒸发掉，在任何情况下防 止其进入反应室。这些气体的加热也是由开口 42的末端辅助完成的， 所述开口 42具有很宽的流动截面。
如上所述，例如利用液态氮(因此温度低于-19(TC )预冷所述冷 却流体，特别是气态氮，这可能是有利的。要达到这个目标，在进入 根据本发明的设备之前，希望至少一部分冷却流体流入冷却管；这种
冷却管有利地浸入低温浴中，即液态氮中。气态的冷却流体的流量可以用例如MFC (质量流量控制器)设备进行检测。气态的冷却流体的 温度例如可以用穿过冷却管的热交换值的变化进行检测；这样就有可 能获得在0℃至-100℃之间每个期望温度下的气态氮流量(在液体氮浴 室的帮助下)，并冷却在根据本发明的设备的供应管道内流动的硅烷， 从而避免了供应管道内硅烷的凝结。
在上文所述的反应器的帮助下，有可能实施一种将反应气体特别 是硅烷或氯硅烷或有机硅烷引入外延反应器的反应室的方法。这个方 法的第一步也是基础的一步在于，在反应气体进入反应室之前通过冷 却设备保持反应气体是冷的，优选地是在300℃以下。
这个温度取决于所用的反应气体；例如，在使用有机硅烷的情况 下，这个温度必须特别低， 一般只有几十摄氏度。
非常有利的第二步在于，通过加热设备在进入反应室的入口附近 将反应气体加热到1500℃以上，优选1800℃以上；这样，有可能有效 地蒸发/升华气流中的任何液体/固体颗粒。
如果在冷却设备和加热设备之间，气体受到很高的平均温度梯度 作用，该梯度优选在300℃/cm到600℃/cm之间，在进入反应室的入 口的上游形成液体或固体颗粒的概率非常低，特别是对于上面提到的 反应气体。
最后，有利的是提供第一气流，其中包括反应气体；和在进入反 应室的入口的附近围绕第一气流以致将反应室在热方面和/或实体隔 离开的第二气流，其中第二气流优选包括氢气和/或氦气和/或氩气和/ 或盐酸。
权利要求
1.一种用于将反应气体引入外延反应器(4)的反应室(40)中的设备(1)，其包括-气体供应管道(2)和-冷却构件(3)，所述冷却构件(3)位于供应管道(2)的一端，并能冷却供应管道(2)及由此冷却在其内流动的气体。
2. 如权利要求l所述的设备，其特征在于，其包括供应单一反应 气体的单个管道(2)。
3. 如权利要求1或2所述的设备，其中冷却构件(3)包括壳体 (31、 32、 33)，所述壳体包围供应管道(2)的一端。
4. 如权利要求3所述的设备，其中壳体(31、 32、 33)界定出腔 室(30)，并且包括用于允许冷却流体进入腔室(30)、在腔室(30) 里面循环并从腔室(30)流出的装置(34、 35、 36)。
5. 如权利要求4所述的设备，其中冷却流体是气态的或液态的。
6. 如权利要求4或5所述的设备，其中所述装置包括进入开口 ( 34 ) 和排出开口 (35)，所述开口形成于壳体(31、 32、 33)中。
7. 如权利要求3至6中任一项所述的设备，其中壳体(31、 32、 33)具有基本上圆柱体(32)的形状，壳体(31、 32、 33)的轴线与 供应管道(2)的轴线基本上平行，优选为基本上重合。
8. 如权利要求7所述的设备，其中壳体(31、 32、 33)在一侧终止于盖部(31)。
9. 如权利要求6和8所述的设备，其中所述开口 (34、 35)形成于壳体(31、 32、 33)与盖部(31)相对的一侧(33)上。
10. 如权利要求6或7或8或9所述的设备，其特征在于，其包 括与进入开口 (34)连接、并在壳体(31、 32、 33)内从进入开口 (34) 延伸到腔室(30)中并优选为延伸远至盖部(31)的循环管(36)。
11. 如权利要求10所述的设备，其中循环管(36)还延伸到壳体 (31、 32、 33)外側。
12. 如上述权利要求中任一项所述的设备，其中供应管道(2)从 冷却构件(3),特别是从壳体(31、 32、 33)上在第一侧延伸一小段， 在第二侧延伸一大段。
13. 如上述权利要求中任一项所述的设备，其中能输送所述气体并优选地由石墨或石英制成的管嘴(21A、 21B)安装在供应管道(2) 的一端，和/或安装在供应管道(2)下游的壳体(31、 32、 33)上。
14. 如上述权利要求中一项或多项所述的设备，其中供应管道(2) 和/或循环管(36)和/或壳体(31、 32、 33)用从由钽、铌、钼、鵠、 钒、铬或高温铬钢组成的组中选出的金属制成。
15. —种具有反应室(40)的外延反应器(4),其特征在于，其包括如权利要求1至14中任一项的设备(1 )，和能引起设备(1)的供应管道(2)内的反应气体流动，以致将反应气体引入反应室(40) 中的装置。
16. 如权利要求15所述的外延反应器，其中所述反应气体是硅烷或氯珪烷或有机珪烷。
17. 如权利要求15或16所述的外延反应器，其特征在于，其包括能使冷却流体流进设备(1 )的腔室(30 )，特别是流进循环管(36 ) 内的装置。
18. 如权利要求15或16或17所述的外延反应器，其中设备(l) 容纳在至少一个管子(6)里。
19. 如权利要求18所述的外延反应器，其中设备(1)与管子(6)不接触。
20. 如权利要求18或19所述的外延反应器，其中设备(l)的轴线与管子(6)的轴线基本上平行，优选为基本上重合。
21. 如权利要求18或19或20所述的外延反应器，其特征在于，其包括能使气体在管子(6)里流动的装置。
22. 如权利要求21所述的外延反应器，其中所述装置能使氢和/或氦和/或氩和/或盐酸在管子(6)里流动。
23. 如权利要求18至22中任一项所述的外延反应器，其中管子(6)由石英或石墨制成，特别是涂覆一层优选为碳化硅或碳化钽的惰 性和难熔材料。
24，如权利要求18至23中任一项所述的外延反应器，其中管子 (6)与反应室(40)连通。
25.如权利要求15至24中任一项所述的外延反应器，其特征在 于，其包括界定出反应室(40)的壁，其中反应室的一个壁(41)具 有进入开口 (42)，设备(1)的供应管道(2)出现在所述进入开口 (42) 附近。
26，如权利要求25所述的外延反应器，其中供应管道(2)不延 伸到反应室(40)的内侧。
27. 如权利要求25或26所述的外延反应器，其中管子(6)的一 端由所述壁(41)封闭。
28. 如权利要求25或26或27所述的外延反应器，其中进入开口 (42)的直径大于供应管道(2)的直径。
29. 如权利要求15至28中任一项所述的外延反应器，其特征在 于，其包括设备(1)下游的加热圆顶(5)。
30. 如权利要求29所述的外延反应器，其中加热圆顶(5)位于 反应室(40)的进入开口 (42)附近，优选地位于反应室(40)内。
31. —种用于将反应气体引入外延反应器(4)的反应室(40)的 方法，所述反应气体特别是硅烷或氯硅烷或有机硅烷，其特征在于， 在反应气体进入反应室(40 )之前通过冷却构件(3 )将反应气体冷却 到特别是低于300'C的温度。
32. 如权利要求31所述的方法，其特征在于，在反应气体进入反 应室(40)的入口附近，通过加热装置(5)将反应气体加热到1500 'C以上，优选1800'C以上。
33. 如权利要求32所述的方法，其特征在于，在冷却构件(3) 和加热装置(5)之间，反应气体经历300°C/cm到600匸/cm的平均 温度梯度。
34. 如权利要求31或32或33所述的方法，其特征在于，提供包括反应气体的第一气流和优选地包括氢和/或氦和/或氩和/或盐酸的第二气流，在所述第一气流流入反应室(40)的入口附近所述第二气流 提供在所述第一气流周围。
全文摘要
本发明涉及一种用于将反应气体引入外延反应器的反应室中的设备(1)，设备(1)包括气体供应管道(2)和冷却构件(3)，所述冷却构件(3)位于供应管道(2)的一端，并能冷却供应管道(2)及由此冷却在其内流动的气体。
文档编号C30B25/14GK101203633SQ200680018134
公开日2008年6月18日 申请日期2006年5月23日 优先权日2005年5月25日
发明者F·普雷蒂, G·瓦伦特, N·斯佩恰莱, V·波泽蒂 申请人:Lpe公司