система токоприемника

Формула изобретения

1. Система токоприемника для устройства обработки подложек и/или пластин, снабженная камерой (1) обработки, ограниченной, по меньшей мере, двумя стенками, и, по меньшей мере, одним нагревательным соленоидом (9), содержащая, по меньшей мере, один токоприемный элемент (2, 3), ограниченный наружной поверхностью и выполненный из электрически проводящего материала, подходящего для нагревания посредством электромагнитной индукции, характеризующийся тем, что, по меньшей мере, один токоприемный элемент (2, 3) является полым, так что имеет, по меньшей мере, одно сквозное отверстие, которое проходит в продольном направлении, и первая часть наружной поверхности, по меньшей мере, одного токоприемного элемента (2, 3) пригодна для образования стенки камеры (1) обработки и вторая часть наружной поверхности, по меньшей мере, одного токоприемного элемента (2, 3) пригодна для расположения вблизи нагревательного соленоида (9).

2. Система по п.1, в которой, по меньшей мере, один токоприемный элемент (2, 3) снабжен тепловой и химической защитой, по меньшей мере, на первой части наружной поверхности.

3. Система по п.2, в которой защита образована, по меньшей мере, поверхностным слоем инертного и отражательного материала внутри, по меньшей мере, одного токоприемного элемента (2, 3).

4. Система по п.2, в которой защита образована, по меньшей мере, одной пластиной из инертного и отражательного материала, смежной с наружной поверхностью, по меньшей мере, одного токоприемного элемента (2, 3).

5. Система по п.2, в которой защита образована комбинацией, по меньшей мере, одного поверхностного слоя инертного и отражательного материала внутри, по меньшей мере, одного токоприемного элемента (2, 3) и, по меньшей мере, одной пластины из инертного и отражательного материала, смежной с наружной поверхностью, по меньшей мере, одного токоприемного элемента (2, 3).

6. Система по любому из пп.3-5, в которой инертный и отражательный материал является также электрически изолирующим.

7. Система по п.1, содержащая два полых токоприемных элемента (2, 3), в которой первая часть наружной поверхности одного (2) из двух токоприемных элементов и первая часть наружной поверхности другого (3) из двух токоприемных элементов пригодна для образования верхней стенки и нижней стенки камеры (1) обработки соответственно и в которой вторая часть наружной поверхности одного (2) из двух токоприемных элементов и вторая часть наружной поверхности другого (3) из двух токоприемных элементов пригодна для расположения вблизи нагревательного соленоида (9).

8. Система по п.7, дополнительно содержащая два токоприемных элемента (4, 5), выполненных из электрически изолирующего, а также инертного и отражательного материала и пригодных для образования правой боковой стенки и левой боковой стенки камеры (1) обработки соответственно.

9. Система по п.7, дополнительно содержащая два токоприемных элемента (4, 5), выполненных из электрически проводящего материала и пригодных для образования правой боковой стенки и левой боковой стенки камеры (1) обработки соответственно.

10. Система по п.9, в которой боковые токоприемные элементы (4, 5) снабжены тепловой и химической защитой, по меньшей мере, на части их поверхности, которая смежна с камерой (1) обработки.

11. Система по любому из пп.8-10, в которой боковые токоприемные элементы (4, 5) не являются полыми.

12. Система по п.1, в которой, по меньшей мере, один из полых токоприемных элементов (2, 3) проходит по существу равномерно в продольном направлении и имеет поперечное сечение, имеющее наружную форму по существу сегмента круга или эллипса.

13. Система по п.1, в которой, по меньшей мере, один из не полых токоприемных элементов (4, 5) проходит по существу равномерно в продольном направлении и имеет поперечное сечение, имеющее по существу прямоугольную или трапециевидную наружную форму.

14. Устройство для обработки подложек и/или пластин, снабженное камерой (1) обработки, ограниченной по меньшей мере двумя стенками, характеризующееся тем, что содержит систему (2, 3, 4, 5) токоприемника по любому из пп.1-13, смежную с камерой (1) обработки, и по меньшей мере один соленоид (9), который намотан вокруг системы (2, 3, 4, 5) токоприемника и камеры (1) обработки, для нагревания системы токоприемника посредством электромагнитной индукции.

15. Устройство по п.14, в котором система (2, 3, 4, 5) токоприемника проходит в продольном направлении и в котором наружная форма поперечного сечения системы (2, 3, 4, 5) токоприемника является по существу равномерной в продольном направлении и по существу круговой или эллиптической.

16. Устройство по любому из п.14 или 15, в котором камера (1) обработки проходит в продольном направлении и в котором форма поперечного сечения камеры (1) обработки является по существу равномерной в продольном направлении.

17. Устройство по п.16, в котором средняя ширина камеры (1) обработки, по меньшей мере, в три раза, предпочтительно, по меньшей мере, в пять раз, больше средней высоты камеры (1) обработки.

18. Устройство по п.14, содержащее первую структуру (7), которая окружает камеру (1) обработки и систему (2, 3, 4, 5) токоприемника и которая образована по существу трубой из отражательного и теплоизоляционного материала, которая проходит в продольном направлении, и в котором соленоид (9) намотан вокруг первой структуры (7).

19. Устройство по п.18, содержащее вторую, герметичную структуру (8), пригодную для окружения первой структуры (7), и в котором соленоид (9) также намотан вокруг второй структуры (8).

20. Устройство по п.14, содержащее средства для создания, по меньшей мере, одного потока газа, по меньшей мере, в одном сквозном отверстии (21, 31) системы (2, 3, 4, 5) токоприемника.

21. Устройство по п.14, содержащее каретку (6), установленную внутри камеры (1) обработки и пригодную для опоры, по меньшей мере, одной подложки или, по меньшей мере, одной пластины, при этом каретка (6) установлена с возможностью скольжения управляемым образом в продольном направлении.

22. Устройство по п.21, в котором система (2, 3, 4, 5) токоприемника имеет направляющую (32), которая пригодна для размещения каретки (6) и которая проходит в продольном направлении так, что каретка (6) может скользить по направляющей (32).

23. Устройство по любому из п.21 или 22, в котором каретка (6) содержит, по меньшей мере, один диск (61), пригодный для опоры, по меньшей мере, одной подложки или, по меньшей мере, одной пластины, и снабжена углублением (62), пригодным для размещения диска (61) с возможностью вращения.

24. Устройство по п.14, характеризующееся тем, что оно является реактором для эпитаксиального выращивания карбида кремния или аналогичного материала на подложках.

25. Устройство по п.14, характеризующееся тем, что оно является устройством для высокотемпературной тепловой обработки пластин.

Описание изобретения к патенту

Область техники, к которой относится изобретение

Данное изобретение относится к системе токоприемника для устройства обработки подложек и/или пластин.

Уровень техники

Для изготовления интегральных схем необходимо обрабатывать подложки и/или пластины; они могут быть выполнены из единственного материала (полупроводникового или изоляционного) или из нескольких материалов (проводящего, полупроводникового и изоляционного); понятие «подложка» и понятие «пластина» на практике часто относятся к одному и тому же, т.е. к тонкому элементу, который очень часто имеет форму диска; первое понятие обычно используется, когда элемент служит в основном для опоры слоев или структур полупроводникового материала; второе понятие используется во всех остальных случаях.

Имеются чисто тепловые обработки и физико-химические обработки, которые включают нагревание.

Обычно для эпитаксиального выращивания полупроводниковых материалов (Si, Ge, SiGe, GaAs, AlN, GaN, SiC, ...) на подложке необходимы высокие температуры, если качество выращиваемого материала должно подходить для применения в микроэлектронике. Для полупроводниковых материалов, таких как кремний, обычно используются температуры от 1000°С до 1100°С. Для полупроводниковых материалов, таких как карбид кремния, необходимы еще более высокие температуры, обычно от 1500°С до 2000°С.

Поэтому реактор для эпитаксиального выращивания карбида кремния или аналогичного материала требует наличия, среди прочего, системы, которая создает тепло, так чтобы указанные температуры обеспечивать внутри реакционной камеры; естественно, желательно, чтобы система создавала тепло не только эффективно, но и продуктивно. Поэтому в реакторах этого типа используются реакционные камеры с горячими стенками.

Одним из наиболее подходящих способов нагревания стенок реакционной камеры является способ, основанный на электромагнитной индукции; для этого предусматривается элемент, выполненный из проводящего материала, индукционная катушка и электрический переменный ток (имеющий частоту обычно между 2 кГц и 20 кГц), электрический ток пропускают через индукционную катушку для создания изменяющегося магнитного поля, элемент располагают так, что он погружен в изменяющееся магнитное поле; наводимые в элементе изменяющимся магнитным полем электрические токи вызывают нагревание элемента за счет теплового действия тока; нагревательный элемент этого типа известен как токоприемник и его можно использовать непосредственно в качестве стенки реакционной камеры, если используется подходящий материал.

Реактор для эпитаксиального выращивания карбида кремния или аналогичного материал требует также наличия реакционной камеры, хорошо теплоизолированной от внешнего окружения, в частности, для ограничения тепловых потерь, и хорошо герметизированной для предотвращения, с одной стороны, загрязнения окружающей среды за счет рассеяния химически активных газов и, с другой стороны, проникновения газов из окружающей среды, загрязняющих среду реакции.

Ниже приводится краткое описание некоторых известных токоприемников, подходящих для использования в реакторах для выращивания карбида кремния.

В патенте США US 5879462 описан цилиндрический токоприемник (с круглым поперечным сечением), который имеет внутреннюю полость (которая действует в качестве реакционной камеры), проходящую в продольном направлении и имеющую по существу прямоугольное поперечное сечение; этот токоприемник выполнен полностью из карбида кремния в порошковом виде; нагревание выполняется с помощью средств, которые окружают токоприемник и излучают радиочастотное поле.

В патенте США US 5674320 описан цилиндрический токоприемник (по существу с эллиптическим поперечным сечением), который имеет две внутренние полости (которые действует в качестве реакционных камер), проходящие в продольном направлении и имеющие идентичное и по существу прямоугольное поперечное сечение; этот токоприемник может быть образован в виде единой части или в виде двух идентичных частей, каждая из которых имеет внутреннюю полость; части токоприемника выполнены из графита и покрыты тонким слоем карбида кремния; в реакторе, состоящем из двух частей, эти части соединены друг с другом механически с помощью графитных винтов и электрически изолированы друг от друга, в частности, слоем карбида кремния; нагревание осуществляется посредством электромагнитной индукции с помощью средств, которые окружают токоприемник: электрические токи, наводимые в графите, проходят вокруг каждой полости.

В патенте США US 5695567 описан призматический токоприемник (с шестиугольным поперечным сечением), который имеет внутреннюю полость (которая действует в качестве реакционной камеры), проходящую в продольном направлении и имеющую прямоугольное поперечное сечение; этот токоприемник выполнен из четырех частей; части токоприемника соединены друг с другом механически с помощью графитных винтов; две пластины из карбида кремния покрывают верхнюю и нижнюю части токоприемника для отделения боковых частей от верхней и нижней частей; нагревание осуществляется посредством электромагнитной индукции с помощью средств, которые окружают токоприемник; электрические токи, наводимые в графите, проходят внутри каждой части, которая ограничивает полость.

Раскрытие изобретения

Целью данного изобретения является создание системы токоприемника для устройства обработки подложек и/или пластин, которая пригодна для нагревания посредством электромагнитной индукции с помощью соленоида, который нагревает камеру равномерно, эффективно и продуктивно, и которая, в частности, имеет низкую тепловую инерцию, но хорошую нагревательную способность, и которая также имеет простую конструкцию.

Цель достигнута с помощью системы токоприемника, имеющей признаки, указанные в независимом пункте 1 формулы изобретения.

Основная идея, на которой основано изобретение, состоит в использовании токоприемного элемента, который является полым и имеет такую форму, что часть его расположена вблизи камеры для обработки подложек и/или пластин (для хорошего теплообмена), а другая часть расположена вблизи соленоида (для хорошей магнитной связи).

Предпочтительные характеристики системы токоприемника, согласно данному изобретению представлены в пунктах формулы изобретения, которые непосредственно или опосредованно зависят от пункта 1.

Согласно другому аспекту данное изобретение относится также к устройству обработки подложек и/или пластин, имеющему характеристики, указанные в независимом пункте 15 формулы изобретения.

Предпочтительные характеристики устройства, согласно данному изобретению, представлены в пунктах формулы изобретения, которые непосредственно или опосредованно зависят от пункта 15.

Краткое описание чертежей

Для лучшего понимания изобретения ниже приводится его подробное описание со ссылками на чертежи, на которых изображено:

фиг.1 - система токоприемника согласно данному изобретению с некоторыми дополнительными элементами, в изометрической проекции;

фиг.2 - разрез первого варианта выполнения системы токоприемника согласно данному изобретению;

фиг.3 - разрез второго варианта выполнения системы токоприемника согласно данному изобретению;

фиг.4 - разрез третьего варианта выполнения системы токоприемника согласно данному изобретению;

фиг.5 - разрез четвертого варианта выполнения системы токоприемника согласно данному изобретению; и

фиг.6А и 6В - нижняя стенка системы токоприемника согласно данному изобретению, снабженная кареткой, соответственно, с полностью введенной кареткой и с удаленной кареткой, в изометрической проекции.

Осуществление изобретения

Ниже приводится описание данного изобретения на основе показанных на чертежах вариантов выполнения, однако изобретение не ограничивается этими вариантами выполнения.

Система токоприемника согласно данному изобретению создана специально для устройства обработки подложек и/или пластин, снабженного камерой обработки, ограниченной, по меньшей мере, двумя стенками, и, по меньшей мере, одним нагревательным соленоидом; она содержит, по меньшей мере, один токоприемный элемент, который ограничен наружной поверхностью и выполнен из электрически проводящего материала, подходящего для нагревания посредством электромагнитной индукции; один или несколько токоприемных элементов, имеющих указанные характеристики, являющиеся полыми и имеющими первую часть своей наружной поверхности, которая пригодна для образования стенки камеры обработки, и вторую часть своей наружной поверхности, которая пригодна для расположения вблизи нагревательного соленоида.

Как показано на фиг.1, камера обработки обозначена позицией 1, а соленоид обозначен позицией 9; в показанном на фиг.1 варианте выполнения имеются два полых токоприемных элемента, выполненных из электрически проводящего материала и обозначенных позициями 2 и 3, и два неполых токоприемных элемента, обозначенных позициями 4 и 5; при этом каждый из токоприемных элементов 2, 3, 4, 5 имеет первую часть своей наружной поверхности, которая пригодна для использования в качестве стенки камеры 1 обработки, и имеет вторую часть своей наружной поверхности, которая пригодна для расположения вблизи нагревательного соленоида 9.

При таком расположении токоприемный элемент можно выполнять в такой форме, что одна его часть расположена вблизи камеры обработки, что приводит к хорошему теплообмену, а другая его часть расположена вблизи соленоида, что приводит к хорошей магнитной связи; при этом весь индуцируемый ток циркулирует в обеих частях, поскольку полый токоприемный элемент образует с электрической точки зрения по существу замкнутый контур и, что очень важно, по существу весь индуцируемый ток (который вызывает нагревание) циркулирует в непосредственной близости камеры обработки; за счет того, что токоприемный элемент является полым, его масса является исключительно малой, а следовательно, его тепловая инерция является исключительно малой.

Часть наружной поверхности токоприемного элемента, которая действует в качестве стенки камеры обработки, должна выдерживать высокие температуры и агрессивную среду камеры обработки; для обеспечения этой функции токоприемный элемент может быть предпочтительно снабжен тепловой и химической защитой, по меньшей мере, в указанной зоне.

Эта защита может быть создана с помощью, по меньшей мере, одного поверхностного слоя инертного и отражательного материала внутри токоприемного элемента; это имеет место в полых токоприемных элементах 2 и 3 в показанных на фиг.2 и 3 вариантах выполнения; в обоих вариантах выполнения слой проходит за пределы камеры обработки.

В качестве альтернативного решения эта защита может быть создана с помощью, по меньшей мере, одной пластины из инертного и отражательного материала вблизи наружной поверхности токоприемного элемента; это имеет место в полых токоприемных элементах 2 и 3 на фиг.4 и 5; в обоих вариантах выполнения пластина проходит за границы камеры обработки. Кроме того, защита может быть образована в качестве альтернативного решения из комбинации, по меньшей мере, одного поверхностного слоя инертного и отражательного материала внутри токоприемного элемента и, по меньшей мере, одной пластины, выполненной из инертного и отражательного материала, вблизи наружной поверхности токоприемного элемента.

Поскольку электрические токи (наведенные соленоидом) проходят через токоприемные элементы, то в некоторых случаях может быть предпочтительным, чтобы инертный и отражательный материал слоя и/или пластины был электрически изолирующим для исключения электрических искровых разрядов в камере обработки и/или электрических утечек.

Веществом, которое особенно пригодно для изготовления токоприемных элементов, выполненных из проводящего материала, является графит; однако графит не может выдерживать типичную среду для камеры обработки и поэтому должен быть защищен материалом, который является более устойчивым с химической и тепловой точек зрения. Защита графита обязательно необходима лишь в зонах, смежных с камерой, однако иногда более удобно и/или предпочтительно создавать полную защиту или, по меньшей мере, сверх необходимого минимума.

Соединением, пригодным для образования защитного слоя и/или пластины, является карбид кремния; однако, если камера используется также для эпитаксиального выращивания карбида кремния, то предпочтительно использовать еще более стойкие соединения, такие как карбид ниобия, карбид бора или карбид тантала; среди прочего, два последних соединения имеют также свойство электрической проводимости.

Другими соединениями, пригодными для создания защитного слоя и/или пластины, являются некоторые нитриды, среди них нитрид кремния, нитрид алюминия и, в частности, можно упомянуть нитрид бора. Нитриды следует использовать с большой осторожностью, если следует обрабатывать в камере, например, карбид кремния; действительно, если атомы азота будут отделяться от покрывающего слоя, то они будут легировать карбид кремния.

Если слой и/или пластину следует изготавливать из электрически проводящего материала, то можно использовать, например, карбид тантала или карбид бора.

Следует отметить, что указанные выше химические вещества имеют физические характеристики, которые зависят от их аллотропной модификации, а также от процесса изготовления; например, углерод, карбид кремния и нитрид бора имеют более одной стабильной аллотропной модификации с довольно различными физическими свойствами; опять же, с помощью графита можно создавать материалы с хорошей тепловой и электрической проводимостью и материалы с плохой тепловой и электрической проводимостью; наконец, добавление химических компонентов в материал может изменять некоторые их физические свойства.

Защитный слой можно создавать, в основном, двумя способами: с помощью химических реакций или с помощью физического нанесения. Например, слой, выполненный из карбида, можно создавать в целом более просто с помощью химической реакции на графитовой части. Имеются фирмы, которые специализируются на изготовлении таких слоев.

Что касается толщины защитного слоя, то для карбида кремния она может составлять, например, 100 мкм и для карбида тантала, например, 20 мкм; используемая толщина может зависеть, среди прочего, от свойств материала и от требуемых функций.

Токоприемный элемент можно предпочтительно изготавливать полым, так что он имеет, по меньшей мере, одно отверстие, предпочтительно сквозное отверстие, которое проходит в продольном направлении; таким образом, наводимые токи обязательно заключены в периферийной зоне и поэтому обязательно проходят очень близко к камере обработки; это имеет место во всех вариантах выполнения, показанных на фигурах, в которых токоприемный элемент 2 имеет сквозное отверстие 21, а токоприемный элемент 3 имеет сквозное отверстие 31. В действительности число сквозных отверстий в каждом токоприемном элементе может быть больше одного, однако действие значительно не изменяется.

Все варианты выполнения, показанные на фигурах, содержат два полых токоприемных элемента 2, 3; первая часть наружной поверхности одного из двух токоприемных элементов и первая часть наружной поверхности другого из двух токоприемных элементов подходит для выполнения роли верхней стенки и нижней стенки камеры 1 обработки соответственно; вторая часть наружной поверхности одного из двух токоприемных элементов и вторая часть наружной поверхности другого из двух токоприемных элементов подходит для расположения вблизи нагревательного соленоида 9; тем самым количество преимуществ удваивается.

Две стенки, если они имеют подходящую форму, достаточны для полного ограничения камеры обработки (сверху и снизу). Однако во всех вариантах выполнения, показанных на фигурах, предпочтительно дополнительно содержатся два токоприемных элемента 4, 5, которые пригодны для образования правой стенки и левой стенки камеры 1 обработки соответственно.

Даже когда система токоприемника согласно данному изобретению образована четырьмя токоприемными элементами, как во всех показанных на фигурах вариантах выполнения, ее конструкция, тем не менее, является очень простой; действительно, стенки можно просто располагать вблизи друг друга и вставлять в подходящее отделение, как показано на фиг.1; однако структуру системы токоприемника можно сделать более прочной с помощью простых продольных ребер и/или канавок для взаимного соединения элементов.

Эти боковые токоприемные элементы можно выполнять из электрически изолирующего материала, который дополнительно к этому является инертным и отражательным; тем самым они могут выдерживать высокие температуры и агрессивную среду камеры обработки и одновременно могут предотвращать утечку электрических токов, которые циркулируют в полых токоприемниках, и уменьшать вероятность электрических искровых разрядов.

Соединением, которое особенно пригодно для изготовления этих боковых токоприемных элементов, является карбид кремния; однако в этом случае они хорошо проводят тепло и тем самым обеспечивают хорошее активное нагревание.

Другим соединением, которое особенно пригодно для изготовления боковых токоприемных элементов, является нитрид бора; в этом случае они также хорошо проводят тепло и тем самым обеспечивают хорошее активное нагревание; действительно, это соединение имеет гексагональную аллотропную модификацию с физическими свойствами, аналогичными свойствам графита, и кубическую аллотропную модификацию с физическими свойствами, аналогичными свойствам алмаза; ту или другую аллотропную модификацию можно создавать в соответствии с процессом изготовления.

В качестве альтернативного решения боковые токоприемные элементы можно выполнять из электрически проводящего материала и способствовать активному нагреванию камеры обработки. В этом случае также часть их поверхности, которая находится смежно с камерой обработки, должна выдерживать высокие температуры и агрессивную среду камеры обработки; для обеспечения этой функции эти токоприемные элементы могут быть предпочтительно снабжены тепловой и химической защитой, по меньшей мере, в этой зоне.

В показанных на фиг.3 и 4 вариантах выполнения боковые токоприемные элементы 4 и 5 снабжены защитой, образованной с помощью, по меньшей мере, одного поверхностного слоя инертного и отражательного материала внутри токоприемного элемента,

В показанном на фиг.5 варианте выполнения боковые токоприемные элементы 4 и 5 снабжены защитой, образованной с помощью, по меньшей мере, одной пластины из инертного и отражательного материала вблизи поверхности токоприемного элемента.

В зависимости от выполнения токоприемных элементов 2, 3 защита боковых токоприемных элементов может быть выполнена из электрически проводящего или электрически изолирующего материала.

Если боковые токоприемные элементы не используются в качестве главного источника нагревания камеры обработки, то проще и поэтому предпочтительней, если они не являются полыми; в этом случае боковые токоприемные элементы намного меньше верхнего и нижнего токоприемных элементов; это имеет место во всех вариантах выполнения, показанных на фигурах.

Оптимальное геометрическое решение, которое является общим для всех показанных на фигурах вариантов выполнения, состоит из полых токоприемных элементов, которые проходят по существу равномерно в продольном направлении и которые имеют поперечные сечения, имеющие наружную форму в виде по существу сегмента круга или эллипса, и токоприемных элементов, не являющихся полыми, которые проходят по существу равномерно в продольном направлении и которые имеют поперечные сечения по существу прямоугольной или трапециевидной формы.

Система токоприемника этого типа обычно используется в устройстве, пригодном для обработки подложек и/или пластин; это является другим аспектом данного изобретения.

Ниже приводится описание устройства согласно данному изобретению со ссылками на фиг.1, не имеющую ограничительного характера.

Устройство согласно данному изобретению снабжено камерой обработки, ограниченной, по меньшей мере, двумя стенками, и содержит по существу систему токоприемника с полым токоприемным элементом, смежным с камерой обработки, и, по меньшей мере, один соленоид, который намотан вокруг системы токоприемника и камеры обработки и пригоден для нагревания системы токоприемника посредством электромагнитной индукции.

На фиг.1 камера обработки обозначена позицией 1; система токоприемника состоит из четырех токоприемных элементов 2, 3, 4, 5, из которых два, т.е. элементы 2 и 3, являются полыми; соленоид обозначен позицией 9.

Система токоприемника предпочтительно проходит в устройстве в продольном направлении, и наружная форма поперечного сечения системы токоприемника согласно данному изобретению является по существу равномерной в продольном направлении и является по существу круговой или по существу эллиптической; таким образом, система токоприемника действительно проста в изготовлении и ее можно просто соединять с соленоидом для нагревания.

Форма поперечного сечения камеры обработки предпочтительно также является по существу равномерной в продольном направлении; таким образом, действительно упрощается ее практическое осуществление.

В известных реакторах поперечное сечение камеры сужается в продольном направлении для компенсации уменьшающейся концентрации исходных веществ. Вместо этого данное изобретение решает эту проблему посредством приведения во вращение подложек и/или пластин и использования большого потока химически активного газа; этот большой поток газа также имеет преимущество эффективного и быстрого удаления любых твердых частиц из реакционной камеры.

Средняя ширина камеры обработки предпочтительно в три раза, даже более, предпочтительно в пять раз, превышает среднюю высоту камеры обработки; таким образом, нагревание камеры обработки в действительности обеспечивается за счет большой длины стенок из полых токоприемных элементов.

Устройство согласно данному изобретению может предпочтительно содержать первую структуру 7, которая окружает камеру 1 обработки и систему 2, 3, 4, 5 токоприемника и которая образована, по существу, трубой из отражательного и теплоизоляционного материала, которая проходит в продольном направлении; в этом случае соленоид 9 намотан вокруг первой структуры 7.

Устройство согласно данному изобретению может предпочтительно содержать также вторую, герметичную структуру 8, подходящую для окружения первой структуры 7; в этом случае соленоид 9 также намотан на вторую структуру 8.

Эти структуры могут быть образованы в виде одной детали или в виде нескольких деталей, подходящим образом соединенных друг с другом.

Если система токоприемника устройства имеет стенки, снабженные сквозными отверстиями, как в показанных на фигурах вариантах выполнения, то устройство может предпочтительно содержать средства, пригодные для пропускания, по меньшей мере, одного потока газа внутри, по меньшей мере, одного из отверстий; газовый поток может служить для удаления любых частиц, которые отделяются от внутренних стенок отверстия; газовый поток может также служить для легкого изменения температуры системы токоприемника; для первой функции подходит, в частности, аргон или более обобщенно инертный газ; для последней функции и, в частности, для охлаждения подходит, например, водород.

Устройство согласно данному изобретению может предпочтительно содержать каретку, обозначенную позицией 6 на фиг.6А, установленную внутри камеры обработки и подходящую для опоры, по меньшей мере, одной подложки или, по меньшей мере, одной пластины; каретка может скользить управляемым образом в продольном направлении; тем самым упрощаются операции введения и удаления подложек или пластин; действительно, с подложками или пластинами можно выполнять манипуляции снаружи камеры обработки, а затем вводить и удалять посредством перемещения каретки.

На практике удобно выполнять систему токоприемника (в показанном на фиг.6 варианте выполнения нижний токоприемный элемент 3) с направляющей, обозначенной позицией 32 на фиг.6В, которая пригодна для размещения каретки, обозначенной позицией 6 на фиг.6А, и которая проходит в продольном направлении так, что каретка может скользить по направляющей. В показанном на фиг.6 варианте выполнения направляющая 32 образована полностью внутри токоприемного элемента 3, и каретка 6 имеет плоскую верхнюю поверхность, которая по существу выровнена с плоской верхней поверхностью токоприемного элемента 3; таким образом, эффективное поперечное сечение камеры 1 обработки является по существу прямоугольным и равномерным (как если бы не было каретки 6).

Для обеспечения более равномерной обработки подложек или пластин каретка может содержать, по меньшей мере, один диск, пригодный для опоры, по меньшей мере, одной подложки или, по меньшей мере, одной пластины, и может быть предусмотрено углубление для размещения диска с возможностью вращения; в показанном на фиг.6 варианте выполнения каретка 6 содержит единственный диск, обозначенный позицией 61 на фиг.6А, и снабжена соответствующим углублением, обозначенным позицией 62 на фиг.6А, для его размещения.

Устройство согласно данному изобретению можно использовать с добавлением других компонентов в качестве реактора для эпитаксиального выращивания карбида кремния или аналогичного материала на подложках.

Карбид кремния является полупроводниковым материалом, который является очень многообещающим, но также очень сложным в обращении; большинство указанных выше характеристик предназначены, в частности, для этого использования и для этого материала.

Устройство согласно данному изобретению можно использовать также при добавлении других компонентов в качестве устройства для высокотемпературной обработки пластин.