JPH07249576A - 薄膜形成装置の基板加熱用ヒータ - Google Patents
薄膜形成装置の基板加熱用ヒータInfo
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- JPH07249576A JPH07249576A JP10343494A JP10343494A JPH07249576A JP H07249576 A JPH07249576 A JP H07249576A JP 10343494 A JP10343494 A JP 10343494A JP 10343494 A JP10343494 A JP 10343494A JP H07249576 A JPH07249576 A JP H07249576A
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Landscapes
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- Surface Heating Bodies (AREA)
- Resistance Heating (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 蒸発原料による基板加熱用ヒータの腐食、劣
化を防止すること。 【構成】 真空蒸着装置、分子線エピタキシー装置など
の薄膜形成装置における基板加熱用ヒータ４は被成膜基
板の非成膜面に対向して配置される。同ヒータはリボン
状ヒータ片４1をスパイラル状に配置して形成された面
状ヒータ（４’）を有し、面状ヒータの両面は絶縁部材
である２枚の絶縁板１６1，１６2で蔽われている。リボ
ン状ヒータ片は、絶縁板１６1に形成された小孔１７に
ワイヤ１８を通しヒータ片と絶縁板をワイヤでからげ
て、絶縁板に取り付ける。ヒータの交換頻度が減少し、
薄膜形成装置のダウンタイムが減少する。絶縁板は均熱
板として働き、被成膜基板の温度分布を均一化する。
化を防止すること。 【構成】 真空蒸着装置、分子線エピタキシー装置など
の薄膜形成装置における基板加熱用ヒータ４は被成膜基
板の非成膜面に対向して配置される。同ヒータはリボン
状ヒータ片４1をスパイラル状に配置して形成された面
状ヒータ（４’）を有し、面状ヒータの両面は絶縁部材
である２枚の絶縁板１６1，１６2で蔽われている。リボ
ン状ヒータ片は、絶縁板１６1に形成された小孔１７に
ワイヤ１８を通しヒータ片と絶縁板をワイヤでからげ
て、絶縁板に取り付ける。ヒータの交換頻度が減少し、
薄膜形成装置のダウンタイムが減少する。絶縁板は均熱
板として働き、被成膜基板の温度分布を均一化する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、蒸発原料による劣化を
防止した薄膜形成装置の基板加熱用ヒータに関する。
防止した薄膜形成装置の基板加熱用ヒータに関する。
【０００２】
【従来の技術】真空蒸着装置、分子線エピタキシー（Ｍ
ＢＥ）装置などの薄膜形成装置では被成膜基板は成膜室
内に同基板の保持、加熱、回転機構を有する基板マニピ
ュレータで支持されている。図４は、かかるマニピュレ
ータ部の概略断面構成図であり、被成膜基板１はホルダ
チャック２を介して基板ホルダ３で支持されており、そ
の背面である非成膜面に対向配置された基板加熱用ヒー
タ４で加熱され、基板の下方側からの蒸発原料により成
膜処理される。同ヒータの背面及び円周側に熱漏洩を防
ぐ多層の反射板５，６が設けられており、被成膜基板１
の加熱温度は、反射板５及び基板加熱用ヒータ４の中央
の孔を貫通して配置された熱電対７で測定し、管理して
いる。
ＢＥ）装置などの薄膜形成装置では被成膜基板は成膜室
内に同基板の保持、加熱、回転機構を有する基板マニピ
ュレータで支持されている。図４は、かかるマニピュレ
ータ部の概略断面構成図であり、被成膜基板１はホルダ
チャック２を介して基板ホルダ３で支持されており、そ
の背面である非成膜面に対向配置された基板加熱用ヒー
タ４で加熱され、基板の下方側からの蒸発原料により成
膜処理される。同ヒータの背面及び円周側に熱漏洩を防
ぐ多層の反射板５，６が設けられており、被成膜基板１
の加熱温度は、反射板５及び基板加熱用ヒータ４の中央
の孔を貫通して配置された熱電対７で測定し、管理して
いる。
【０００３】基板加熱用ヒータ４，反射板５，６，熱電
対７はマニピュレータの固定側の取付け部材８で支持さ
れている。基板ホルダ３は中空軸部９に結合しており、
同軸部は軸受１０によって取付け部材８に結合している
中空軸部１１に対して回転可能に取り付けられ、基板ホ
ルダは被成膜基板１に均一な成膜が行われるように歯車
機構１２によって成膜室外から回転操作される。
対７はマニピュレータの固定側の取付け部材８で支持さ
れている。基板ホルダ３は中空軸部９に結合しており、
同軸部は軸受１０によって取付け部材８に結合している
中空軸部１１に対して回転可能に取り付けられ、基板ホ
ルダは被成膜基板１に均一な成膜が行われるように歯車
機構１２によって成膜室外から回転操作される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】真空蒸着装置、分子線
エピタキシー（ＭＢＥ）装置などの薄膜形成装置では、
従来、蒸発源の原料として固体（例えば、Ｉｎ，Ａｌ，
Ｇａ，Ａｓ，Ｓｉ，Ｂｅなど）を用いていたため、試料
基板を加熱するヒータには、高融点金属（例えば、Ｔ
ａ，Ｍｏ，Ｗなど）を抵抗加熱方式で用い、基板に対し
て直接、熱放射により加熱している。基板加熱用ヒータ
４は、厚さ０．２ｍｍ，幅４ｍｍ程度のリボン状ヒータ
片４1を図６に示すようにスパイラル状に配置し、面状
ヒータとして構成されている。かかるスパイラル面状ヒ
ータと最下面の反射板５との間には複数の絶縁桟１３を
放射状に設けると共に、ヒータの下面側にも複数の絶縁
桟１４を設け、これら絶縁桟を反射板５に細いタンタル
ワイヤ１５で取り付け、面状ヒータを反射板５の下面位
置に、加熱時に熱膨張してもスパイラル状に絶縁配置が
保たれるように構成している。
エピタキシー（ＭＢＥ）装置などの薄膜形成装置では、
従来、蒸発源の原料として固体（例えば、Ｉｎ，Ａｌ，
Ｇａ，Ａｓ，Ｓｉ，Ｂｅなど）を用いていたため、試料
基板を加熱するヒータには、高融点金属（例えば、Ｔ
ａ，Ｍｏ，Ｗなど）を抵抗加熱方式で用い、基板に対し
て直接、熱放射により加熱している。基板加熱用ヒータ
４は、厚さ０．２ｍｍ，幅４ｍｍ程度のリボン状ヒータ
片４1を図６に示すようにスパイラル状に配置し、面状
ヒータとして構成されている。かかるスパイラル面状ヒ
ータと最下面の反射板５との間には複数の絶縁桟１３を
放射状に設けると共に、ヒータの下面側にも複数の絶縁
桟１４を設け、これら絶縁桟を反射板５に細いタンタル
ワイヤ１５で取り付け、面状ヒータを反射板５の下面位
置に、加熱時に熱膨張してもスパイラル状に絶縁配置が
保たれるように構成している。
【０００５】薄膜材料の多様化、蒸発原料のガス化に伴
い、基板加熱用ヒータと原料との反応により、ヒータの
腐食、劣化の問題が発生し、これら原料からヒータを保
護する必要が生じてきた。基板加熱用のヒータ材として
用いられる高融点金属は、不純ガスの発生が極めて微小
であり、その使用は半導体などの薄膜を作製するには重
要な条件であり、金属以外のヒータ材を採用することは
困難である。そこで金属製のヒータを原料から保護する
ことを要する。
い、基板加熱用ヒータと原料との反応により、ヒータの
腐食、劣化の問題が発生し、これら原料からヒータを保
護する必要が生じてきた。基板加熱用のヒータ材として
用いられる高融点金属は、不純ガスの発生が極めて微小
であり、その使用は半導体などの薄膜を作製するには重
要な条件であり、金属以外のヒータ材を採用することは
困難である。そこで金属製のヒータを原料から保護する
ことを要する。
【０００６】本発明は、活性ガスや腐食性原料ガスによ
る金属製の基板加熱用ヒータの腐食、劣化を防止した薄
膜形成装置における基板加熱用ヒータの提供を目的とす
るものである。
る金属製の基板加熱用ヒータの腐食、劣化を防止した薄
膜形成装置における基板加熱用ヒータの提供を目的とす
るものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、被成膜基板の
非成膜面に対向して配置される薄膜形成装置の基板加熱
用ヒータにおいて、面状ヒータと、この面状ヒータの両
面を蔽う絶縁部材とを備えて構成されていることを主た
る特徴とするものである。
非成膜面に対向して配置される薄膜形成装置の基板加熱
用ヒータにおいて、面状ヒータと、この面状ヒータの両
面を蔽う絶縁部材とを備えて構成されていることを主た
る特徴とするものである。
【０００８】さらに、本発明は被成膜基板の非成膜面に
対向して配置される薄膜形成装置の基板加熱用ヒータに
おいて、リボン状ヒータ片をスパイラル状に配置して形
成されている面状ヒータと、この面状ヒータの両面を蔽
う２枚の絶縁板とを備え、前記面状ヒータ部材のヒータ
片がワイヤで前記絶縁板の１枚に取り付けられているこ
とを特徴とするものである。
対向して配置される薄膜形成装置の基板加熱用ヒータに
おいて、リボン状ヒータ片をスパイラル状に配置して形
成されている面状ヒータと、この面状ヒータの両面を蔽
う２枚の絶縁板とを備え、前記面状ヒータ部材のヒータ
片がワイヤで前記絶縁板の１枚に取り付けられているこ
とを特徴とするものである。
【０００９】
【作用】被成膜基板を加熱する面状ヒータの両面が絶縁
部材で蔽われることにより、ヒータが原料雰囲気に直接
触れるのが抑止されると共に、絶縁部材は均熱部材とし
て働き、被成膜基板面の温度分布を均一化する。
部材で蔽われることにより、ヒータが原料雰囲気に直接
触れるのが抑止されると共に、絶縁部材は均熱部材とし
て働き、被成膜基板面の温度分布を均一化する。
【００１０】面状ヒータの両面が絶縁板で蔽われること
により、ヒータが蒸発原料雰囲気に直接触れるのを抑止
し、絶縁板は均熱部材として働き、被成膜基板面の温度
分布を均一化する。そして、リボン状ヒータ片は絶縁板
の１枚にワイヤで取り付けることにより、加熱時におけ
るスパイラル状に配置されたヒータ片の絶縁、熱膨張に
対処しつつ、基板加熱用ヒータの全体の厚さを薄くする
ことができる。
により、ヒータが蒸発原料雰囲気に直接触れるのを抑止
し、絶縁板は均熱部材として働き、被成膜基板面の温度
分布を均一化する。そして、リボン状ヒータ片は絶縁板
の１枚にワイヤで取り付けることにより、加熱時におけ
るスパイラル状に配置されたヒータ片の絶縁、熱膨張に
対処しつつ、基板加熱用ヒータの全体の厚さを薄くする
ことができる。
【００１１】
【実施例】本発明の実施例について図面を参照して説明
する。図１は真空蒸着装置、分子線エピタキシー（ＭＢ
Ｅ）装置などの薄膜形成装置の成膜室内で被成膜基板を
保持、加熱、回転させる基板マニピュレータ部の概略断
面構成図であり、図５，図６と同一符号は同等部分を示
す。被成膜基板１はホルダチャック２を介して基板ホル
ダ３で支持されており、同基板はその背面側に配置され
た基板加熱用ヒータ４で加熱される。同ヒータは面状ヒ
ータ４’を有し、その両面は、絶縁部材である絶縁板１
６1，１６2で同ヒータ４’をサンドイッチ式に挾み込む
ことにより蔽われている。
する。図１は真空蒸着装置、分子線エピタキシー（ＭＢ
Ｅ）装置などの薄膜形成装置の成膜室内で被成膜基板を
保持、加熱、回転させる基板マニピュレータ部の概略断
面構成図であり、図５，図６と同一符号は同等部分を示
す。被成膜基板１はホルダチャック２を介して基板ホル
ダ３で支持されており、同基板はその背面側に配置され
た基板加熱用ヒータ４で加熱される。同ヒータは面状ヒ
ータ４’を有し、その両面は、絶縁部材である絶縁板１
６1，１６2で同ヒータ４’をサンドイッチ式に挾み込む
ことにより蔽われている。
【００１２】面状ヒータ４は図２の平面図に示すよう
に、リボン状ヒータ片４1をスパイラル状に配置して形
成されており、ヒータ片は２枚の絶縁板の１枚、上面側
の絶縁板１６1に取り付けられている。同図及び図３の
断面図に示すように、面状ヒータ４’の上面側の絶縁板
１６1における複数の放射方向の線上位置に多数の小孔
１７を形成し、タンタル製の細いワイヤ１８を同小孔に
通してヒータ片と絶縁板をワイヤでからげ、ヒータ片を
絶縁板に取り付けている。リボン状ヒータ片４1の両端
部はリード線に接続し、リード線は絶縁碍子を用い、反
射板５の上方に引き出されている。
に、リボン状ヒータ片４1をスパイラル状に配置して形
成されており、ヒータ片は２枚の絶縁板の１枚、上面側
の絶縁板１６1に取り付けられている。同図及び図３の
断面図に示すように、面状ヒータ４’の上面側の絶縁板
１６1における複数の放射方向の線上位置に多数の小孔
１７を形成し、タンタル製の細いワイヤ１８を同小孔に
通してヒータ片と絶縁板をワイヤでからげ、ヒータ片を
絶縁板に取り付けている。リボン状ヒータ片４1の両端
部はリード線に接続し、リード線は絶縁碍子を用い、反
射板５の上方に引き出されている。
【００１３】面状ヒータ４’の下面を蔽う絶縁板１６2
は絶縁板１６1と同形状に形成されているが、ワイヤ用
の小孔は設けていない。両絶縁板１６1，１６2における
周辺部の複数箇所に図２に示すように取付けボルトが通
る切欠き部１９が形成されている。図３に示すように、
両絶縁板の切欠き部間にスペーサ２０を挾んでボルト２
１を通し、図示することを省略したが、同ボルトをマニ
ピュレータの取付け部材８に固定することにより、基板
加熱用ヒータ４は同部材で支持される。これら絶縁板１
６1，１６2は高温（６００〜１０００℃）になるので、
不純物ガスの発生の少ない窒化ボロン（ＰＢＮ）や高純
度アルミナにより形成し、上面側の絶縁板１６1は面状
ヒータ４’及び下面側の絶縁板１６2を支持する関係
上、下面側の絶縁板１６2より厚くしてある。因みに、
リボン状ヒータ片４1は厚さ０．２ｍｍ，幅４ｍｍ、絶
縁板１６1の厚さは０．８〜１．０ｍｍ、絶縁板１６2の
厚さは０．３ｍｍ程度であり、細いワイヤ１８による取
付けと相俟って、基板加熱用ヒータ４は全体として薄く
構成されている。
は絶縁板１６1と同形状に形成されているが、ワイヤ用
の小孔は設けていない。両絶縁板１６1，１６2における
周辺部の複数箇所に図２に示すように取付けボルトが通
る切欠き部１９が形成されている。図３に示すように、
両絶縁板の切欠き部間にスペーサ２０を挾んでボルト２
１を通し、図示することを省略したが、同ボルトをマニ
ピュレータの取付け部材８に固定することにより、基板
加熱用ヒータ４は同部材で支持される。これら絶縁板１
６1，１６2は高温（６００〜１０００℃）になるので、
不純物ガスの発生の少ない窒化ボロン（ＰＢＮ）や高純
度アルミナにより形成し、上面側の絶縁板１６1は面状
ヒータ４’及び下面側の絶縁板１６2を支持する関係
上、下面側の絶縁板１６2より厚くしてある。因みに、
リボン状ヒータ片４1は厚さ０．２ｍｍ，幅４ｍｍ、絶
縁板１６1の厚さは０．８〜１．０ｍｍ、絶縁板１６2の
厚さは０．３ｍｍ程度であり、細いワイヤ１８による取
付けと相俟って、基板加熱用ヒータ４は全体として薄く
構成されている。
【００１４】面状ヒータ４’への通電により、同ヒータ
は発熱し、被成膜基板１を加熱する。面状ヒータの両面
が絶縁板１６1，１６2で蔽われていることにより、ヒー
タの加熱効率は減少するが、被成膜基板１に対する成膜
原料ガスの雰囲気が同ヒータに直接触れることを抑え、
ヒータの腐食、劣化を防ぐ。ただ、面状ヒータは絶縁板
で密封されている状態にはないから、ヒータの劣化は完
全には防止できないが、ヒータ交換の時期は確実に延び
ており、ヒータ交換による薄膜形成装置のダウンタイム
が減少する。絶縁板１６1，１６2の直径を面状ヒータ
４’の径より大きくすることにより、ヒータ側面からの
腐食を妨げる効果が増す。
は発熱し、被成膜基板１を加熱する。面状ヒータの両面
が絶縁板１６1，１６2で蔽われていることにより、ヒー
タの加熱効率は減少するが、被成膜基板１に対する成膜
原料ガスの雰囲気が同ヒータに直接触れることを抑え、
ヒータの腐食、劣化を防ぐ。ただ、面状ヒータは絶縁板
で密封されている状態にはないから、ヒータの劣化は完
全には防止できないが、ヒータ交換の時期は確実に延び
ており、ヒータ交換による薄膜形成装置のダウンタイム
が減少する。絶縁板１６1，１６2の直径を面状ヒータ
４’の径より大きくすることにより、ヒータ側面からの
腐食を妨げる効果が増す。
【００１５】そして、面状ヒータ４’の両面を絶縁板１
６1，１６2で蔽って基板加熱用ヒータ４が形成されてい
るから、絶縁板が熱放射面となり、絶縁板は均熱板とし
て機能し、被成膜基板１の面内温度分布を均一化する。
６1，１６2で蔽って基板加熱用ヒータ４が形成されてい
るから、絶縁板が熱放射面となり、絶縁板は均熱板とし
て機能し、被成膜基板１の面内温度分布を均一化する。
【００１６】
【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成した
ので、蒸発原料による金属製の面状ヒータの劣化を防止
することができ、ヒータの交換頻度が減少させることが
できるから、薄膜形成装置のダウンタイムが減少し、成
膜製品のコストダウンを実現できる。
ので、蒸発原料による金属製の面状ヒータの劣化を防止
することができ、ヒータの交換頻度が減少させることが
できるから、薄膜形成装置のダウンタイムが減少し、成
膜製品のコストダウンを実現できる。
【００１７】面状ヒータの両面を蔽う絶縁部材、絶縁板
は均熱部材、均熱板として働き、被成膜基板の温度分布
を均一化することができ、成膜の質を向上させることが
できる。
は均熱部材、均熱板として働き、被成膜基板の温度分布
を均一化することができ、成膜の質を向上させることが
できる。
【００１８】面状ヒータのリボン状ヒータ片はヒータの
両面を蔽う２枚の絶縁板の１枚にワイヤを用いて取り付
けられるから、薄いリボン状ヒータ片のスパイラル状配
置が容易になると共に、安定化し、そして基板加熱用ヒ
ータ全体を薄く構成することができる。
両面を蔽う２枚の絶縁板の１枚にワイヤを用いて取り付
けられるから、薄いリボン状ヒータ片のスパイラル状配
置が容易になると共に、安定化し、そして基板加熱用ヒ
ータ全体を薄く構成することができる。
【図１】被成膜基板を保持、加熱、回転させる基板マニ
ピュレータ部についての実施例の概略断面構成図であ
る。
ピュレータ部についての実施例の概略断面構成図であ
る。
【図２】面状ヒータ部の平面図である。
【図３】加熱基板用ヒータの断面図である。
【図４】従来の被成膜基板を保持、加熱、回転させる基
板マニピュレータ部の概略断面構成図である。
板マニピュレータ部の概略断面構成図である。
【図５】従来の面状ヒータ部の平面図である。
１ 被成膜基板 ４ 基板加熱用ヒータ ４’ 面状ヒータ ４1 リボン状ヒータ片 １６1，１６2 絶縁板 １７ 小孔 １８ ワイヤ
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０５Ｂ 3/06 Ｃ 7512−3Ｋ 3/20 ３３７
Claims (2)
- 【請求項１】 被成膜基板の非成膜面に対向して配置さ
れる薄膜形成装置の基板加熱用ヒータにおいて、面状ヒ
ータと、この面状ヒータの両面を蔽う絶縁部材とを備え
てなることを特徴とする基板加熱用ヒータ。 - 【請求項２】 被成膜基板の非成膜面に対向して配置さ
れる薄膜形成装置の基板加熱用ヒータにおいて、リボン
状ヒータ片をスパイラル状に配置して形成されている面
状ヒータと、この面状ヒータの両面を蔽う２枚の絶縁板
とを備え、前記面状ヒータ部材のヒータ片がワイヤで前
記絶縁板の１枚に取り付けられていることを特徴とする
薄膜形成装置の基板加熱用ヒータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10343494A JPH07249576A (ja) | 1994-03-08 | 1994-03-08 | 薄膜形成装置の基板加熱用ヒータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10343494A JPH07249576A (ja) | 1994-03-08 | 1994-03-08 | 薄膜形成装置の基板加熱用ヒータ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07249576A true JPH07249576A (ja) | 1995-09-26 |
Family
ID=14353937
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10343494A Pending JPH07249576A (ja) | 1994-03-08 | 1994-03-08 | 薄膜形成装置の基板加熱用ヒータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07249576A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006156686A (ja) * | 2004-11-29 | 2006-06-15 | Chemitoronics Co Ltd | 熱処理システム |
| JP2007262434A (ja) * | 2006-03-27 | 2007-10-11 | Denso Corp | Ｃｖｄ装置 |
| JP2012052739A (ja) * | 2010-09-01 | 2012-03-15 | Itochu Corp | 電気こたつ |
| JP2022176548A (ja) * | 2021-05-17 | 2022-11-30 | 象印マホービン株式会社 | 飲料容器 |
-
1994
- 1994-03-08 JP JP10343494A patent/JPH07249576A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006156686A (ja) * | 2004-11-29 | 2006-06-15 | Chemitoronics Co Ltd | 熱処理システム |
| JP2007262434A (ja) * | 2006-03-27 | 2007-10-11 | Denso Corp | Ｃｖｄ装置 |
| JP2012052739A (ja) * | 2010-09-01 | 2012-03-15 | Itochu Corp | 電気こたつ |
| JP2022176548A (ja) * | 2021-05-17 | 2022-11-30 | 象印マホービン株式会社 | 飲料容器 |
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