JPH0413837B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0413837B2 JPH0413837B2 JP57051999A JP5199982A JPH0413837B2 JP H0413837 B2 JPH0413837 B2 JP H0413837B2 JP 57051999 A JP57051999 A JP 57051999A JP 5199982 A JP5199982 A JP 5199982A JP H0413837 B2 JPH0413837 B2 JP H0413837B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- vacuum
- heating
- sample
- ceramic plate
- aluminum nitride
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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- Surface Heating Bodies (AREA)
- Resistance Heating (AREA)
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
Description
〔発明の技術分野〕
本発明は、窒化アルミニウム製セラミツク板を
用いた真空用試料加熱装置に関する。 〔発明の技術的背景とその問題点〕 近年、真空技術の発達と共に10-9〔Torr〕以下
の超高真空が手軽に得られるようになつた。そし
て、超高真空中で分子線エピタキシーや各種高感
度の分析が行われている。その際、試料には真空
中で様々の処理が施されるが、特に加熱は試料の
清浄化や結晶成長等に用いられる重要な処理方法
である。 現在、試料を加熱する方法としては、抵抗加
熱、レーザ加熱、電子ビーム加熱、高周波加熱お
よび直接通電加熱等があるが、これらのいずれに
あつても大きな試料を均一に加熱することは難し
い。特に、シリコン半導体基板の表面清浄化の際
には、基板を1000〔℃〕以上に均一に加熱しなけ
ればならない。このため、ヒータや伝熱部材等の
構造および材料の選択が重要な問題となる。すな
わち、材料としては高温で試料と反応を起こさず
構造的に強度の大きいもので、さらに超高真空中
での使用を考慮すると高温で蒸気圧の低いもので
なければならない。また、昇温加熱、高温保持、
降温時に破壊或いは繰り返し使用に強度低下を生
じないよう構造的な機械強度特性を有し、特に耐
熱衝撃性（ΔTc）、耐ヒートサイクル、低熱膨張
性の特性を有し、基本的には高熱伝導性と電気絶
縁性とを必要とする。さらに、複数の処理を連続
して行う場合、各処理工程毎の設定した条件に適
応できることが必要となつている。 しかしながら、上記の要求を全て満足する物質
は未だ開発されておらず、これがために従来の真
空用試料加熱装置は何らかの特性を犠牲にしてい
るのが実情であつた。 〔発明の目的〕 本発明の目的は、真空中にあつても試料を均一
に加熱することができ、かつガス放出も極めて少
なく、強度も十分大きな真空用試料加熱装置を提
供することにある。 〔発明の概要〕 本発明の骨子は、伝熱部材を介してヒータによ
り試料を加熱する装置において、上記伝熱部材を
相対密度が99.8〔％〕以上の窒化アルミニウム製
セラミツク板で形成したことにある。 ここで、窒化アルミニウム製セラミツク板と
は、ホツトプレス或いは常圧焼結した成形体で高
強度を有するものを指す。一般に、原料としては
酸素１〜６重量％のものを使うが、特に不純物Si
に対してはこれを吸収する添加物を若干加えたも
のが望ましい。また、窒化アルミニウム製セラミ
ツク板の相対密度を99.8〔％〕以上と限定した理
由は、この値未満の相対密度ではセラミツク板中
に気腔が残留し、これが空気等を補獲して真空度
の向上の妨げになるからである。 また、窒化アルミニウム製セラミツク板の特性
を、他の代表的な材料と比較した例を次表に示
す。
用いた真空用試料加熱装置に関する。 〔発明の技術的背景とその問題点〕 近年、真空技術の発達と共に10-9〔Torr〕以下
の超高真空が手軽に得られるようになつた。そし
て、超高真空中で分子線エピタキシーや各種高感
度の分析が行われている。その際、試料には真空
中で様々の処理が施されるが、特に加熱は試料の
清浄化や結晶成長等に用いられる重要な処理方法
である。 現在、試料を加熱する方法としては、抵抗加
熱、レーザ加熱、電子ビーム加熱、高周波加熱お
よび直接通電加熱等があるが、これらのいずれに
あつても大きな試料を均一に加熱することは難し
い。特に、シリコン半導体基板の表面清浄化の際
には、基板を1000〔℃〕以上に均一に加熱しなけ
ればならない。このため、ヒータや伝熱部材等の
構造および材料の選択が重要な問題となる。すな
わち、材料としては高温で試料と反応を起こさず
構造的に強度の大きいもので、さらに超高真空中
での使用を考慮すると高温で蒸気圧の低いもので
なければならない。また、昇温加熱、高温保持、
降温時に破壊或いは繰り返し使用に強度低下を生
じないよう構造的な機械強度特性を有し、特に耐
熱衝撃性（ΔTc）、耐ヒートサイクル、低熱膨張
性の特性を有し、基本的には高熱伝導性と電気絶
縁性とを必要とする。さらに、複数の処理を連続
して行う場合、各処理工程毎の設定した条件に適
応できることが必要となつている。 しかしながら、上記の要求を全て満足する物質
は未だ開発されておらず、これがために従来の真
空用試料加熱装置は何らかの特性を犠牲にしてい
るのが実情であつた。 〔発明の目的〕 本発明の目的は、真空中にあつても試料を均一
に加熱することができ、かつガス放出も極めて少
なく、強度も十分大きな真空用試料加熱装置を提
供することにある。 〔発明の概要〕 本発明の骨子は、伝熱部材を介してヒータによ
り試料を加熱する装置において、上記伝熱部材を
相対密度が99.8〔％〕以上の窒化アルミニウム製
セラミツク板で形成したことにある。 ここで、窒化アルミニウム製セラミツク板と
は、ホツトプレス或いは常圧焼結した成形体で高
強度を有するものを指す。一般に、原料としては
酸素１〜６重量％のものを使うが、特に不純物Si
に対してはこれを吸収する添加物を若干加えたも
のが望ましい。また、窒化アルミニウム製セラミ
ツク板の相対密度を99.8〔％〕以上と限定した理
由は、この値未満の相対密度ではセラミツク板中
に気腔が残留し、これが空気等を補獲して真空度
の向上の妨げになるからである。 また、窒化アルミニウム製セラミツク板の特性
を、他の代表的な材料と比較した例を次表に示
す。
本発明によれば、次の(1)〜(4)のような効果が得
られる。 (1) 200〔mmφ〕程度の寸法の窒化アルミニウム製
セラミツク板を作成することが容易であるた
め、試料加熱装置として適正な寸法を選択する
ことができる。 (2) 伝熱部材の破壊がなくなり、1200〔℃〕以上
の温度で使用することが可能である。さらに、
急激な温度の昇降に十分耐えることができる。 (3) 窒化アルミニウム製セラミツク板の高熱伝導
性により、試料を均一に加熱することができ
る。 (4) 窒化アルミニウムはガスの放出が極めて少な
いので、10-9〔Torr〕以下の超高真空中での使
用が可能である。 〔発明の実施例〕 第１図は本発明の一実施例を示す概略構成図で
ある。図中１はタングステンからなるヒータ線で
あり、このヒータ線１は伝熱部材としての窒化ア
ルミニウム製セラミツク板２にて挾持されてい
る。ここで、セラミツク板２の相対密度は99.9
〔％〕とした。また、セラミツク板２の形状は一
辺が120〔mm〕の正方形で、厚さを１〔mm〕とした。 このように構成された本装置を10-9〔Torr〕の
真空状態下に保持された真空室内に保持し、室温
から1200〔℃〕まで５分間で昇温し、10分間保持
したのち自然放冷により室温まで降温した。この
間の真空度は10-9〔Torr〕に保持されていた。ま
た、上記の昇降試験を50回繰り返したが、セラミ
ツク板２の破壊は生じなかつた。 また、本装置を用い第２図に示す如く径75
〔mm〕、厚さ0.45〔mm〕のシリコンウエーハ３をセ
ラミツク板２の中央に載置して、1200〔℃〕まで
加熱したが、ウエーハ３とセラミツク板２との間
に化学反応が生じる等の不都合は全く見られなか
つた。 なお、本発明は上述した実施例を限定されるも
のではなく、その要旨を逸脱しない範囲で、種々
変形して実施することができる。例えば、前記ヒ
ータとしてはタングステスに限るものではなく、
真空中で好適に使用できる部材であればよく、さ
らにその形状は面状のものでもよい。また、半導
体基板の加熱に限らず、他の金属絶縁物の加熱等
に適用することも可能である。
られる。 (1) 200〔mmφ〕程度の寸法の窒化アルミニウム製
セラミツク板を作成することが容易であるた
め、試料加熱装置として適正な寸法を選択する
ことができる。 (2) 伝熱部材の破壊がなくなり、1200〔℃〕以上
の温度で使用することが可能である。さらに、
急激な温度の昇降に十分耐えることができる。 (3) 窒化アルミニウム製セラミツク板の高熱伝導
性により、試料を均一に加熱することができ
る。 (4) 窒化アルミニウムはガスの放出が極めて少な
いので、10-9〔Torr〕以下の超高真空中での使
用が可能である。 〔発明の実施例〕 第１図は本発明の一実施例を示す概略構成図で
ある。図中１はタングステンからなるヒータ線で
あり、このヒータ線１は伝熱部材としての窒化ア
ルミニウム製セラミツク板２にて挾持されてい
る。ここで、セラミツク板２の相対密度は99.9
〔％〕とした。また、セラミツク板２の形状は一
辺が120〔mm〕の正方形で、厚さを１〔mm〕とした。 このように構成された本装置を10-9〔Torr〕の
真空状態下に保持された真空室内に保持し、室温
から1200〔℃〕まで５分間で昇温し、10分間保持
したのち自然放冷により室温まで降温した。この
間の真空度は10-9〔Torr〕に保持されていた。ま
た、上記の昇降試験を50回繰り返したが、セラミ
ツク板２の破壊は生じなかつた。 また、本装置を用い第２図に示す如く径75
〔mm〕、厚さ0.45〔mm〕のシリコンウエーハ３をセ
ラミツク板２の中央に載置して、1200〔℃〕まで
加熱したが、ウエーハ３とセラミツク板２との間
に化学反応が生じる等の不都合は全く見られなか
つた。 なお、本発明は上述した実施例を限定されるも
のではなく、その要旨を逸脱しない範囲で、種々
変形して実施することができる。例えば、前記ヒ
ータとしてはタングステスに限るものではなく、
真空中で好適に使用できる部材であればよく、さ
らにその形状は面状のものでもよい。また、半導
体基板の加熱に限らず、他の金属絶縁物の加熱等
に適用することも可能である。
第１図は本発明の一実施例を示す概略構成図、
第２図は使用状態を示す図である。 １……タングステンヒータ線（ヒータ）、２…
…窒化アルミニウム製セラミツク板、３……半導
体基板。
第２図は使用状態を示す図である。 １……タングステンヒータ線（ヒータ）、２…
…窒化アルミニウム製セラミツク板、３……半導
体基板。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 通電加熱されるヒータと、このヒータに取着
されて該ヒータからの熱を伝える平面状の伝熱部
材とからなり、真空中で上記伝熱部材上に載置さ
れる試料を加熱する真空用試料加熱装置におい
て、前記伝熱部材を相対密度が99.8〔％〕以上の
窒化アルミニウム製セラミツク板で形成してなる
ことを特徴とする真空用試料加熱装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5199982A JPS58169788A (ja) | 1982-03-30 | 1982-03-30 | 真空用試料加熱装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5199982A JPS58169788A (ja) | 1982-03-30 | 1982-03-30 | 真空用試料加熱装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58169788A JPS58169788A (ja) | 1983-10-06 |
| JPH0413837B2 true JPH0413837B2 (ja) | 1992-03-10 |
Family
ID=12902537
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5199982A Granted JPS58169788A (ja) | 1982-03-30 | 1982-03-30 | 真空用試料加熱装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58169788A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0774451B2 (ja) * | 1986-11-29 | 1995-08-09 | 京セラ株式会社 | 成膜装置 |
| JP2527836B2 (ja) * | 1990-08-17 | 1996-08-28 | 日本碍子株式会社 | 半導体ウエハ―加熱装置 |
| EP1120817B8 (en) * | 1991-03-26 | 2007-10-10 | Ngk Insulators, Ltd. | Use of a corrosion-resistant member |
| JP2543638B2 (ja) * | 1991-10-09 | 1996-10-16 | 日本碍子株式会社 | セラミックスヒ―タ― |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5254940U (ja) * | 1975-10-20 | 1977-04-20 | ||
| JPS57870A (en) * | 1980-06-04 | 1982-01-05 | Matsushita Electric Industrial Co Ltd | Ceramic heater |
| JPS5737436U (ja) * | 1980-08-13 | 1982-02-27 |
-
1982
- 1982-03-30 JP JP5199982A patent/JPS58169788A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58169788A (ja) | 1983-10-06 |
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