JP6661437B2 - 気相成長装置 - Google Patents
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Description
(1) チャンバー内に回転可能に設けられた円盤状のサセプタと、
前記サセプタの外周部の周方向に複数設けられた円形の開口部と、
前記開口部内にそれぞれ設けられた軸受部と、
前記軸受部に設けられた周溝上に、回転可能に設けられた転動部材と、
外周側に外歯車を有するとともに、前記転動部材を前記軸受部とで挟み込む外歯車部材と、
前記開口部の中心を中心軸とする回転対称体であり、当該開口部を閉塞するとともに、外周部の少なくとも一部が前記外歯車部材上に載置されて当該外歯車部材と共に回転可能に設けられた均熱部材と、
前記外歯車部材の外歯車に噛合する歯車を有するリング状の固定歯車部材と、
前記サセプタの裏面側に設けられ、当該サセプタと、前記開口部から前記裏面側に露出する前記均熱部材を加熱する加熱手段と、
前記サセプタの表面側の中央に設けられた原料ガス導入ノズルと、を備えた気相成長装置であって、
前記均熱部材は、前記開口部を閉塞するように設けた際に、前記サセプタの回転軸方向において、当該均熱部材の表面の高さが当該サセプタの表面の高さと同じ位置であり、当該均熱部材の裏面の外周部の高さが当該サセプタの裏面の高さと同じ位置であるとともに、
前記均熱部材の裏面には、中心側から前記外周部側の間のいずれかの位置に周方向の全体に亘るように薄肉部が設けられており、
前記薄肉部を断面視した際に、少なくとも前記外周部側の側面が、1段以上の傾斜面または曲面によって構成される、気相成長装置。
前記溝部に前記基板を載置した際に、前記サセプタの回転軸方向において、当該基板の表面の高さが、前記均熱部材の表面の高さ、及び当該サセプタの表面の高さと同じ位置である、前項(1)乃至(5)のいずれか一項に記載の気相成長装置。
先ず、本発明を適用した一実施形態である気相成長装置の構成の一例について説明する。図1は、本発明を適用した一実施形態である気相成長装置の構成を示す斜視図である。また、図2は、本実施形態の気相成長装置の一部を拡大した断面図である。さらに、図3は、本実施形態の気相成長装置を構成する均熱板(均熱部材)の周辺を拡大した断面図である。
図4及び図5に示すように、均熱板7は、サセプタ2の外周部分に設けられた貫通穴である開口部2Aを閉塞するように設けられている。具体的には、図5に示すように、均熱板7は、外歯車部材7を介して、開口部2Aに配設される。また、均熱板7は、開口部2A内に設けた際に、この開口部2Aの中心を中心軸とする円盤状の回転対称体である。
図3及び図5に示すように、軸受部2aは、開口部2A内の内周側の底部に、フランジ状に設けられている。また、軸受部2aのフランジ状部分の平坦面上には、周方向に一周するように周溝2bが設けられている。そして、周溝2b上には、複数の転動部材4が周溝2bを一周するように設けられている。
また、図6(b)には、転動部材4の軸受部2aへの組み付けの様子が示されている。さらに、図6(c)には、外歯車部材5および固定歯車部材8のサセプタ2への組み付けの様子が示されている。
図7は、本実施形態を構成するサセプタ2の開口部2Aと、加熱手段である分割抵抗体9との関係を説明するための平面図である。
図1及び図7に示すように、分割抵抗体(加熱手段)9は、チャンバー本体1b内において、サセプタ2の裏面側に配置されており、サセプタ2の裏面側からサセプタ2と共に均熱板7を加熱するように設けられている。
<検証試験1>
8インチ基板に対応した均熱板を有する気相成長装置において、図10(a)〜(c)及び図13(b)に示すような4種類の均熱板を用いて、基板の面内温度の均一性を確認した。なお、肉厚において、それぞれ基板保持部の深さは微小であるため、無視した。
図10(a)に示すように、均熱板7の裏面に薄肉部7B(平坦面、アール形状:曲率半径A)を設けた。なお、外周部の肉厚は2Aであり、中央部の肉厚はAであった。
図13(b)に示すように、均熱板7の裏面に薄肉部7B(平坦面、アール形状:曲率半径2A)を設けた。なお、外周部の肉厚は2Aであり、中央部の肉厚はAであった。
図10(b)に示すように、均熱板7の裏面に薄肉部を設けなかった。なお、外周部及び中央部の肉厚は、いずれも2Aであった。
図10(c)に示すように、均熱板7の裏面に薄肉部7B(平坦面のみ)を設けた。なお、外周部及び中央部の肉厚は、いずれもAであった。
図13に示すように、実施例1と実施例2とは、断面視した際に、均熱板の平坦面である中央部と外周側の側面部との境界となるアール形状の曲率半径が違っており、実施例2の方が大きな曲率半径となっている。このため、図11及び表2に示すように、面内温度分布の評価では、共に温度差Δが6℃程度となり、差異がみられなかった。
1a・・・チャンバー蓋
1b・・・本体
2・・・サセプタ
2A・・・開口部
2a・・・軸受部
2b・・・周溝
4・・・転動部材
5・・・外歯車部材
5a・・・外歯車
6・・・基板
7・・・均熱板(均熱部材)
7A・・・フランジ部
7B・・・薄肉部
7C・・・プレートリング
7D・・・基板トレイ
7a・・・基板保持部(溝部)
7b・・・係止段部
7c・・・外周部
7d・・・中央部
7e・・・側面
8・・・固定歯車部材
8a・・・歯車
9・・・分割抵抗体(加熱手段)
10・・・原料ガス流路
31・・・気相成長装置
33・・・原料ガス導入ノズル
41・・・天井板
42・・・Oリング
45・・・排気口
46・・・サセプタ回転用フレーム
Claims (8)
- チャンバー内に回転可能に設けられた円盤状のサセプタと、
前記サセプタの外周部の周方向に複数設けられた円形の開口部と、
前記開口部内にそれぞれ設けられた軸受部と、
前記軸受部に設けられた周溝上に、回転可能に設けられた転動部材と、
外周側に外歯車を有するとともに、前記転動部材を前記軸受部とで挟み込む外歯車部材と、
前記開口部の中心を中心軸とする回転対称体であり、当該開口部を閉塞するとともに、外周部の少なくとも一部が前記外歯車部材上に載置されて当該外歯車部材と共に回転可能に設けられた均熱部材と、
前記外歯車部材の外歯車に噛合する歯車を有するリング状の固定歯車部材と、
前記サセプタの裏面側に設けられ、当該サセプタと、前記開口部から前記裏面側に露出する前記均熱部材を加熱する加熱手段と、
前記サセプタの表面側の中央に設けられた原料ガス導入ノズルと、を備えた気相成長装置であって、
前記均熱部材は、前記開口部を閉塞するように設けた際に、前記サセプタの回転軸方向において、当該均熱部材の表面の高さが当該サセプタの表面の高さと同じ位置であり、当該均熱部材の裏面の外周部の高さが当該サセプタの裏面の高さと同じ位置であるとともに、
前記均熱部材の裏面には、中心側から前記外周部側の間のいずれかの位置に周方向の全体に亘るように薄肉部が設けられており、
前記薄肉部を断面視した際に、少なくとも前記外周部側の側面が、曲面によって構成され、前記曲面の曲率半径が、前記薄肉部の前記外周部からの深さ以上である、気相成長装置。 - 前記薄肉部が、前記均熱部材の裏面の中央部を含み、前記中央部から前記外周部側に亘って連続して設けられている、請求項1に記載の気相成長装置。
- 前記中央部が平坦面である、請求項2に記載の気相成長装置。
- 前記薄肉部の厚さが、前記均熱部材の前記外周部側の厚さの1/2以上である、請求項1乃至3のいずれか一項に記載の気相成長装置。
- 前記均熱部材の表面側の中央に、成膜対象である基板を載置するための溝部が設けられており、
前記溝部に前記基板を載置した際に、前記サセプタの回転軸方向において、当該基板の表面の高さが、前記均熱部材の表面の高さ、及び当該サセプタの表面の高さと同じ位置である、請求項1乃至4のいずれか一項に記載の気相成長装置。 - 前記均熱部材が、2以上の部材によって構成される、請求項1乃至5のいずれか一項に記載の気相成長装置。
- 前記加熱手段が、前記サセプタの中心側から外周側に向かって、複数に分割されている、請求項1乃至6のいずれか一項に記載の気相成長装置。
- 前記サセプタの回転軸と同軸上に、当該サセプタの表面を覆うように設けられたサセプタカバーを備える、請求項1乃至7のいずれか一項に記載の気相成長装置。
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