CVD反应器和用于处理过程室盖板的方法与流程

cvd反应器和用于处理过程室盖板的方法
技术领域
1.本发明涉及一种用于处理盖板的方法，该盖板向上限定cvd反应器的过程室的边界，尤其用于全自动或半自动地更换盖板。本发明还涉及一种cvd反应器的改进设计，在该cvd反应器中盖板能通过升降元件从下降的位置升高到安装位置中。


背景技术：

2.由文献de 102012 110 125 a1已知cvd反应器。在那里，盖板是布置在喷淋头的出气板下方的带有气体通过口的屏蔽板，其通过基座和盖板的同时垂直移动被带入安装位置，其中，基座由升降装置在垂直方向上移动并在其表面上承载屏蔽板。设置有实现盖板的自动固定的固定器件。类似的装置在文献de 10 2019 117 479 a1中说明。文献wo 2007/060143 a1还公开了一种在出气板下方通过固持元件固定的盖板。此外，文献jp 5721132 b2也属于现有技术。


技术实现要素：

3.本发明要解决的技术问题是，有利于使用地改进按本发明类型的装置和方法。
4.上述技术问题通过在权利要求中给出的本发明解决，其中，从属权利要求不仅是在本发明在并列的权利要求中的有利改进设计方案，而且也是上述技术问题的独立的解决方案。
5.首先和基本上建议，将围绕基座的主体用作升降元件或者将在基座边缘处支撑基座的主体用作升降元件。主体可以是一件式或多件式。围绕基座的主体可以是封闭的主体，也可以是在周向上中断的主体。升降元件例如可以是管。主体可以由多个在周向上相邻的部分主体形成，以此例如主体可以具有相当于圆环的平面轮廓。例如主体可以具有圆环形的平面轮廓。然而主体也可以由多个在垂直方向延伸的杆、柱或类似物形成，它们围绕基座或加热装置布置在不同的方位角位置上。在本发明的优选设计方案中，升降元件可由承载基座的承载元件形成，例如从文献de 10 2007 027 704 a1已知。承载元件可以具有上边缘和管的形状。在过程位置中基座支撑在上边缘上。基座的边缘在此平放在上边缘上。为了使用承载元件来升高盖板，事先通过装载口从cvd反应器的壳体中带出基座。为此，打开封闭装载口的门。可以规定，为此，围绕基座的环形的出气机构也必须被降低，以便它不位于基座的运动轨迹中，基座在其面延伸平面中移动。升降元件可以固定在能垂直移动的承载装置上。承载装置可以是能在垂直方向上移动的。承载装置还可以承载加热装置，利用加热装置在过程位置中从下方加热基座。在本发明的变型方案中，出气机构可以执行升降元件的功能。在优选变型中，盖板的安装是自动，尤其全自动进行的。尤其规定盖板的更换是半自动的或全自动的。在本发明的变型方案中，盖板可以固定在壳体的盖子上，所述盖子封闭面向上的壳体开口。在所述盖子上可以固定具有喷淋头形式的进气机构。盖板可以是保护板，其平行于进气机构的出气面延伸。出气面可以具有多个向盖板方向通入的出气口。在出气面和具有气体通过口的盖板的上表面之间可以有间隙，从出气面排出的气体可以在所述间
隙中分布。盖板的边缘可以形成密封隆起部，该隆起部在盖板的安装好的位置中密封地贴靠在固定部段上，例如固定环或类似物上。盖板可以通过固定器件，例如螺钉、卡口或类似物固定在所述固定部段上。一个或者多个固定器件也可以布置在盖板的外部的环区域的外部。固定器件可以设置在盖板的整个面上，以将其与盖子或者说进气机构连接。它们也可以布置在盖板的中心附近。固定器件优选设计为其允许板相对于进气机构的很小的横向移动，而不阻挡。以此可以补偿不同的热学膨胀。在本发明的第一变型中，在更换盖板时，在先前的沉积过程中使用的、其上已经形成覆层的盖板被换成清洁后的盖板。为此，将升降元件可以带到升高的位置中，在该位置中升降元件支撑固定在固定部段上的盖板。在升降元件贴靠在盖板上的位置中松脱用于将盖板固定在所述固定部段上的固定器件。通过降低升降元件，将盖板带入这一位置中，在该位置中盖板可以借助通过装载口伸到壳体的内部空间中的夹持器夹持，以便能够从装载口从内部空间中移除。清洁后的盖板以相反的顺序固定在固定部段上。在本发明的第二变型中，升高封闭壳体的开口的盖子，所述盖子承载盖板。在升高的位置中使用临时的固定器件，以将盖板固持在固定部段上。可以手动或者自动松脱用于将盖板固定在所述固定部段上的螺钉或者其他固定器件。接着，使盖子下降直至这一位置中，在该位置中盖板由升降元件承载。在这个位置中，松脱临时的固定器件。通过降低升降元件，盖板从固定部段松脱并被带到其可以被夹持器夹持的位置中。清洁后的盖板被放置在升降元件上。升降元件被带入升高的位置中，在该升高的位置中盖板贴靠在固定部段上，该盖板在此用临时的固定器件固定。盖子可以被继续升高直至这一位置中，在该位置中可以安装螺钉或者其他固定器件。临时的固定器件被去除。将盖子带入其关闭位置中。作为临时的固定器件可以使用c形的夹子，通过该c形的夹子将盖板临时地固持在固定部段上，尤其盖子上。将盖板从内部空间运出或运入室内部空间可以通过机械臂实现，机械臂能通过装载口伸入。在全自动安装的情况下，盖板通过能自动操纵的固定器件与固定部段连接。在半自动安装的情况下使用临时的固定器件、例如c形的夹子，盖板通过该临时的固定器件临时地固定在固定部段上。这优选在盖子被带入第一打开位置时实现，其中，盖板被升降元件带到壳体开口的上边缘上方，使得盖板的边缘是可触及的，临时的固定器件可以固定在其上。接着，在半自动安装的情况下，盖子被进一步升高，直至盖板的面向下的宽侧面是可触及的，以便在那里安装固定器件，该固定器件例如可以是螺纹元件。在全自动安装的情况下，不需要该中间步骤。盖板的安装可以在盖子封闭时实现。在固定器件固定后，升降元件可以被降下。若使用在过程位置中承载基座的承载元件作为升降元件，则在将盖板从过程室换出之前必须去除基座。这是在降下出气机构后实现的，该出气机构在过程位置中位于待去除的基座的运动轨迹中。更换盖板后，装载有待涂层的基片的基座可以通过装载口通过降低的出气机构带入过程室中。这通过机械臂实现，该机械臂将基座放在承载元件上。然后将出气机构升高，直至出气机构的上边缘毗连盖板的边缘或壳体的围绕盖板的部段。盖板可以由石英、钢，尤其精炼钢或陶瓷材料制成，其具有用于使过程气体通过的通过口，过程气体被送入盖板和进气机构之间的间隙中。围绕基座的升降元件可以由钢，尤其精炼钢、石英或陶瓷材料构成。它可以由管状体形成，在管状体的空腔中布置有用于加热基座的加热装置。加热装置可以与升降元件一起垂直移动。升降元件在处理位置中也可以发挥衬垫的作用，通过衬垫将布置在基座下方的空间相对于过程气体屏蔽。因此升降元件可以形成屏蔽管的功能。
6.本发明还涉及盖板的一种改进设计。盖板在其边缘附近具有指向进气机构或者出气板的环形隆起部。环形隆起部定义出气板和盖板之间的间隙。环形隆起部优选以密封贴靠的方式贴靠在进气机构或者由进气机构形成的出气板的平的底侧上。出气板可以在隆起部的区域中具有倒棱的边缘面。隆起部在该倒棱的边缘面的区域中延伸。隆起部防止输入间隙中的过程气体从侧方排出。
7.本发明的另一方面涉及壳体的盖子的改进设计。进气机构是壳体盖的集成的组成部分。为此，壳体盖形成环形条，环形条材料一致地成形在盖子的盖板上。环形条具有径向面向外的壁，其在盖子的安装状态中贴靠在壳体壁的内表面上。环形条还具有径向向内指向的面，进气机构的外边缘部段贴靠在径向向内指向的面上。进气机构优选被环形条围绕并且被环形条包住。
附图说明
8.下面根据附图进一步阐述本发明的实施例。附图中：
9.图1示出过程位置中的cvd反应器的横截面，在该过程位置中过程室23向下通过基座5并且向上通过盖板6限定边界，其中，过程室23被出气机构3包围，
10.图1a示出局部ia的放大视图，
11.图2示出按照图1的视图，然而连同降下的出气机构3，
12.图3示出根据图2的视图，其中，基座5通过装载口18被移除，
13.图4示出根据图3的视图，其中，盖子2被带入第一打开位置中，在该第一打开位置中盖子位于壳体1的开口24的边缘24
‘
上方约20mm至30mm处，其中，临时的固定器件19被安置，以将盖板6临时固定在盖子2上，
14.图5示出根据图4的视图，其中，盖子2被带入第二打开位置中，
15.图6示出根据图5的视图，其中用于将盖板6固定在盖子2上的螺纹元件20被松脱并且盖板6只通过临时的固定器件19固持在盖子2上，
16.图7示出根据图6的视图，其中仅通过临时的固定器件19固持在盖子2上的盖板6被带入第一打开位置，其中升降元件11的上边缘支撑盖板6，
17.图8示出根据图7的视图，其中，临时的固定器件19已被移除，使得盖板6仅由升降元件11承载，
18.图9示出根据图8的视图，在升降元件11被降低到一位置后，在该位置中盖板6已经从盖子2上松脱并且可以通过夹持臂从装载口18取出，
19.图10示出根据图9的视图，其中，内部空间22既不包含基座也不包含盖板6，然后才将清洁过的盖板带入内部空间22中，该盖板基本上以相反的顺序固定在盖子2上，
20.图11示出第二个实施例根据图1a的视图，在该实施例中出气机构3执行升降元件的功能。
具体实施方式
21.图1以剖切cvd反应器的横截面的形式示出其基本组成部分。cvd反应器具有气密的壳体1，该壳体具有面向上的开口24。在图1所示的过程位置，开口24被盖子2封闭。盖子2带有喷淋头形式的进气机构4。进气机构4具有气体分布容积，其向下通过出气板21限定边
界，该出气板通过其底面形成出气面。出气板21具有多个出气口17，气体可以通过出气口从气体分配室17排出到间隙15中。缝隙15在出气板21和布置在进气机构4下方的盖板6之间延伸。基本上圆盘状的盖板6的边缘具有隆起部14，该隆起部14支撑在出气板21的边缘部段上，其中，隆起部14的高度定义间隙15的高度。然而也可以设置图中未示出的并布置在由隆起部14包围的区域内的其他定距元件来定义间隙。通过这种定距元件可以补偿热变形。缝隙15的高度还可以通过其他定距元件额外地限定。盖板6具有多个气体通过口16，进入间隙15的气体可以通过这些气体通过口流入布置在盖板6下方的过程室23中。盖板6将过程室23向上限定边界，而基座5将过程室23向下限定边界。
22.盖板6的边缘在布置有环绕的隆起部14的区域中可以具有比中心区域更低的材料厚度，其中，该材料厚度优选在上侧降低，以便可以构成相对于进气机构向外上升的间隙。材料厚度也可以在上侧减少，以便构成相对于进气机构向外上升的间隙。
23.基座5的边缘支撑在承载元件上，在实施例中承载元件可以具有管的形状。它尤其可以由保护管11形成。保护管11包围带有加热装置7的装置，所述装置位于基座5的下方并且具有用于给加热装置7供电的承载板12。承载元件，即尤其保护管11和加热装置7可以通过升降装置10升高。在本发明的变型中，管11具有承载管的功能，基座的边缘支撑在管11上。管11形成基座5的载体。
24.过程室被环形的出气机构3包围。通过另外的升降装置，出气机构3可以从图1所示的它布置在装载口18前的过程位置下降到露出装载口18的位置。在图2所示位置中，基座5可以被通过装载口18伸入壳体的内部空间22的夹持器夹住，以便可以如图3所示通过装载口18从壳体1中取出，以便更换另一个基座5。由附图标记9指示的元件形成出气管，通过出气管可以将收集在出气机构3中的气体输送到外部。然而在图中用附图标记9指示的元件也可以表示另外的升降装置，通过该另外的升降装置可以降低和抬高出气机构3。
25.在全自动更换盖板6时，在实施例中由保护管形成的从下方咬合盖板6的边缘区域的升降元件11向上移动，以便以此支撑盖板6，使得将其固持在盖子2或进气机构4上的固定器件可以自动松脱，例如在开始提到的现有技术中建议的那样。接着通过降低升降元件11将盖板6带入取出位置中，在该取出位置中它可以借助通过装载口18伸入内部空间22的夹持臂从内部空间22取出。更换的盖板6在盖板2或进气机构4上的固定以相反的顺序实现。盖板6放置在升降元件11上。升高升降元件11直至盖板6或隆起部14贴靠在进气机构4或盖子2上。然后将固定器件带入固定位置中。可以设置额外的定心器件，通过定心器件可以将盖板6带入中心的位置中。然而定心器件也可以由固定器件形成。
26.为了半自动地更换盖板6，将盖子2升高到图4所示的第一打开位置中，在该第一打开位置中盖板尤其与升降元件11一起布置在开口边缘24’上方约10至30mm处。在第一打开位置中，c形的夹子19安设在盖板6上，盖板6用螺钉20固定在盖子2的固定部段21上(见图6)。然后，盖子2被带到图5所示的第二打开位置中。替选的是，盖子2可以直接被带到图5所示的打开位置中，以在那里固定由c形夹子19形成的临时的固定器件。
27.图6示出上述螺钉20如何在第二打开位置中被松脱，盖板6通过螺钉20持久地固定在盖子2上。盖子2连同仅通过夹子19固持的盖板6下降到第一打开位置中。在本实施例中具有升降元件功能的保护管11事先已被带入升高的安装位置中，在该升高的安装位置中升降元件11的上边缘支撑盖板6。移除夹子19从而实现图8所示的运行位置，在该运行位置中盖
板6只由升降元件11承载。盖子2可以在该位置中通过未示出的另外的固持器件固持。
28.通过降低升降元件11实现图9所示的运行位置，在该运行位置中盖板6位于装载口18所在的平面内，使得盖板6可以通过在其延伸平面内借助未示出的夹持臂穿过装载口18的移动从内部空间22取出。
29.清洁过的盖板6已基本上相反的顺序固定在盖子2上。为此，将盖板6带入壳体1的内部空间22中，其基本上具有按照图10的运行位置。盖板6根据图9放置到升降元件11上。将升降元件11升高到图11中所示的第一打开位置中，在图11中所示的第一打开位置中，盖板6贴靠在进气机构4或者说盖子2上。安设图7所示的临时固定器件19，该临时固定器件将盖板6固持在盖子2上。在此可以进行可能需要的定心。将盖子2升高到图6所示的第二打开位置中，在该第二打开位置中安装了螺钉20或其他固定器件，盖板6通过该螺钉20或其他固定器件持久地固定在盖子2上。替选的是，盖板6的定心也可以通过持久或者说永久的固定器件20完成。
30.可以移除夹子19。但是也可行的是，将盖子2事先下降到图4所示的位置中，以便在该位置中移除夹子19。然后，将盖子2下降到图3所示的关闭位置中。将升降元件11带入下降的位置中。在该位置中，新的基座5可以通过装载口18被带入内部空间22中，在此它安置到升降元件11上。
31.图11在根据图1a的视图中示出本发明的变型，其中，盖板6的边缘可以由环形的出气机构3的上部部段承载。在这个变型中，出气机构3不仅可以从图2中所示的降低位置下降。出气机构3也可以从图1所示的过程位置移动到未示出的升高的位置中，在该升高的位置中它突伸超过边缘24’，以便这样地将盖板6带入升高的位置中。
32.图1和1a示出由盖子的底侧形成的环形条25，该环形条25材料一致地成形在由金属构成的盖板上。该环形条25具有径向面向外的表面，该径向面向外的表面贴靠在壳体1的壁的表面上。在盖子关闭时，环形条25伸入开口24中。
33.环形条25包围进气机构4。环形条25形成圆形的容纳室，在盖子2的底侧上接触固定的进气机构4嵌在该容纳室中。进气机构4的外边缘部段26优选由出气板21材料统一地形成，外边缘部段26具有径向面向外的壁，所述壁贴靠在环形条25的径向面向内的壁上。环形条25的高度优选与进气机构4的高度一致，以便进气机构4的面向过程室23的表面与环形条25的沿轴向指向的面齐平地延伸。
34.图1a示出，盖板6的面向进气机构4的面在边缘区域中倾斜地延伸，使得盖板6的材料厚度在边缘处楔形减少。上文已述的隆起部14延伸到该区域中，该隆起部接触式贴靠在进气机构4或出气板21上。在实施例中，圆形延伸的隆起部14贴靠在外边缘部段26上。通过隆起部14防止通过出气口17进入间隙15的过程气体侧向从间隙15排出。
35.上述实施方式用于阐述由本技术总体上包括的发明，该发明至少通过下述特征组合也分别单独地改进现有技术，其中，这些特征组合的两个、多个或者全部也可以组合，即：
36.一种cvd反应器，其特征在于，升降元件11由一个或多个围绕基座5或在基座的边缘处支撑基座的主体形成。
37.一种方法，其特征在于，升降元件11由一个或多个围绕基座5或在基座的边缘支撑基座的主体形成。
38.一种cvd反应器或者方法，其特征在于，升降元件11是承载基座5的承载元件或围
绕基座5的出气机构3。
39.一种cvd反应器或者方法，其特征在于，升降元件11具有圆环形平面轮廓和/或升降元件11具有管的形状。
40.一种cvd反应器或者方法，其特征在于，固定部段21由封闭壳体1的上部的开口24的盖子2形成并且升降元件11可升高至升降元件11的至少一个上部的部段向外突伸超过开口24的边缘24’的位置。
41.一种cvd反应器或者方法，其特征在于，盖板6通过临时和/或持久的固定器件19、20能固定或者固定在固定部段21上，和/或盖板6具有指向进气机构4或出气板21的环形的隆起部14，隆起部以密封贴靠的方式贴靠在进气机构4或出气板21上，和/或盖子2具有伸入开口24中的环形条25，环形条包围进气机构4。
42.一种cvd反应器或者方法，其特征在于，固定部段21是进气机构4或包围进气机构4，其中，进气机构4具有多个出气口17，出气口通入盖板6与进气机构4的出气面之间的间隙15，其中，盖板6具有气体通过口16。
43.一种cvd反应器或者方法，其特征在于，出气机构3能从位于基座5或盖板6的运动轨迹中的过程位置移动到下降的位置中。
44.一种cvd反应器或者方法，其特征在于，将固定部段21配给封闭壳体1的开口24的盖子2，并且为了安装盖板6，在升高盖板6之前或在升高盖板6时，将盖子2带入第一打开位置中，并且在所述升高之后，通过第一固定器件19将由升降元件11承载的盖板6固定在盖子2上并且接着在升高盖子2之后将盖子带入第二打开位置中，在此期间，盖板6与升降元件11分离、通过第二固定器件20固定在盖子2上，和/或为了取出盖板6，首先将盖子2带入第一打开位置中，在第一打开位置中第一固定器件19固定在盖子2上，并且在盖子2升高到第二打开位置后，将第二固定器件120松脱并且然后将盖子2带回第一打开位置中，在第一打开位置中盖板6支承在升降元件11上，其中，在该位置中第一固定器件19被移除。
45.所有公开的特征(本身，或者相互组合地)都是发明本质。因此本技术的公开内容也包含附属的/所附的优先权文件(在先申请副本)的全部公开内容，目的也是将这些文件的特征也纳入本技术的权利要求中。从属权利要求甚至在没有被引用的权利要求的特征的情况下也利用其特征表征了对现有技术的独立的创造性的改进设计方案，尤其用于基于这些权利要求进行分案申请。在所有权利要求中给出的发明可以额外地具有一个或者多个在上述说明、尤其带附图标记的和/或在附图标记列表中给出的特征。本发明也涉及在上述说明中所述特征中的单个特征不被实现的设计方式，尤其只要它们对于相应使用目的明显不必要或者能通过其他技术上作用相同的器件替代。
46.附图标记列表
[0047]1ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
壳体
[0048]2ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
盖子
[0049]3ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
出气机构
[0050]4ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
进气机构
[0051]5ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
基座
[0052]6ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
盖板
[0053]7ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
加热装置
[0054]8ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
杆
[0055]9ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
升降装置、出气管
[0056]
10
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
升降装置
[0057]
11
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
升降元件、保护管
[0058]
12
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
承载板
[0059]
13
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
载体
[0060]
14
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
隆起部
[0061]
15
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
间隙
[0062]
16
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
气体通过口
[0063]
17
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
出气口、气体分配室
[0064]
18
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
装载口
[0065]
19
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
固持夹、固定器件
[0066]
20
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
螺钉、固定器件、螺纹元件
[0067]
21
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
出气板、固定部段
[0068]
22
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
内部空间
[0069]
23
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
过程室
[0070]
24
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
开口
[0071]
24
’ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
开口的边缘
[0072]
25
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
环形条
[0073]
26
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
外边缘部段