JP7279465B2 - 支持基板、支持基板の保持方法、及び、成膜方法 - Google Patents
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Description
(支持基板)
本発明の第一実施形態にかかる支持基板100について、図面を参照して説明する。本実施形態の支持基板100は、化学蒸着により炭化ケイ素、窒化チタン、窒化アルミニウム、炭化チタン、ダイヤモンドライクカーボン等の多結晶膜を成膜させる成膜対象として用いることができる。本実施形態では、炭化ケイ素多結晶膜を成膜する場合を例示して説明する。
次に、本発明の一実施形態にかかる支持基板の保持方法を、図3を参照して説明する。本実施形態では、成膜装置1000における、前述の支持基板100の保持方法を説明する。
次に、本発明の一実施形態にかかる成膜方法を、図3、図4を参照して説明する。本実施形態では、前述の成膜装置1000を用いて支持基板100に炭化ケイ素多結晶膜Fを成膜する、成膜方法を説明する。以下の説明は成膜方法の一例であり、問題のない範囲で温度、圧力、ガス雰囲気等の各条件や、手順等を変更してもよい。
図5(A)に示す、支持基板100Aは、被成膜部110と、被保持部120Aと、被成膜部110と被保持部120Aとを一体化する一体化部分130と、を備える。被保持部120Aは、被成膜部110と同じ厚さを有し、成膜対象面111、112と面一の面が四角状である。図5(B)は、支持基板100Aを保持部材1081に保持した状態の一部を示す斜視図である。図5(B)に示すように、支持基板100Aは、保持部材1081を挿通したナットN1、ナットN2の間に被保持部120Aを挿し込んで保持部材1081に被保持部120Aの先端120A1を当接させて、上下よりナットN1、ナットN2を締結することで、保持部材1081に保持することができる。
図6(A)に示す、支持基板100Bは、被成膜部110と、被保持部120Bと、被成膜部110と被保持部120Bとを一体化する一体化部分130と、を備える。被保持部120Bは、被成膜部110と同じ厚さを有し、成膜対象面111、112と面一の面が円形状である。すなわち、第1実施形態と同様に、一体化部分130はくびれている。図6(B)は、支持基板100Bを保持部材1081に保持した状態の一部を示す斜視図である。図6(B)に示すように、支持基板100Bは、保持部材1081を挿通したナットN1、ナットN2の間に被保持部120Bを挿し込んで保持部材1081に被保持部120Bの先端120B1を当接させて、上下よりナットN1、ナットN2を締結することで、保持部材1081に保持することができる。また、被保持部120Bが円形状に形成されており、一体化部分130がくびれていることから、被成膜部110と被保持部120Bとを、例えば折り取る等することで分離するときに、被成膜部110と被保持部120Bとをより容易に分離することができる。
また、図7に示すように、支持基板100Cの被保持部120Cが二又状に形成されていてもよい。支持基板100Cは、被成膜部110と、被保持部120Cと、被成膜部110と被保持部120Cとを一体化する一体化部分130と、を備える。被保持部120Cは、一体化部分130と連なる側とは反対側が開いた、二又状の両端120C2、120C3によって、平面視半円環状に形成されている。被保持部120Cの二又状の両端120C2、120C3をつなぐ内縁部120C1は、保持部材1081の外周と対応可能な略半円状に形成されている。
また、図8に示す支持基板100Dのように、支持基板は、一体化部分130Dに、被保持部120と被成膜部110との分離がより容易となるように、溝133Dを有していてもよい。
図9(B)に示す支持基板100Eは、被成膜部110と、被保持部120と、被成膜部110と被保持部120とを一体化する一体化部分130Eと、を備え、一体化部分130Eには、くさび状の溝133Eが形成されている。すなわち、支持基板100Eは、溝133Eの形状のみが支持基板100Dと異なる。溝133Dは、支持基板100Eの厚さ方向に向かって溝133Dの幅が徐々に狭くなるように、形成されている。
図9(C)に示す支持基板100Fは、被成膜部110と、被保持部120と、被成膜部110と被保持部120とを一体化する一体化部分130Fと、を備え、一体化部分130Fには、支持基板100Fの両面から形成された2つのくさび状の溝133Fが形成されている。すなわち、支持基板100Fは、溝133Fが支持基板100Fの両面から形成されている点が支持基板100Eと異なる。
また、図10に示すように、支持基板は、一体化部分に、被成膜部と被保持部との境界線132Gに沿ってミシン目状に形成された、複数の貫通孔を有していてもよい。
前述した支持基板の保持方法の実施形態においては、支持基板100が、保持部材1081に、成膜対象面111、112が水平方向になるように保持されていたが、成膜対象面111、112の保持方向は特に限定されるものではなく、例えば、成膜対象面111、112が鉛直方向になるように支持基板100が保持されてもよい。
また、特に、支持基板の成膜対象面が鉛直方向になるように保持される場合、図12に示すように、支持基板の被保持部がフック状に形成されていてもよい。
支持基板100として、直径151mm、厚さ1000μmの平行平板状の黒鉛基板を用いた。保持部材1081をナットN1に挿通しておき、支持基板100の貫通孔122に保持部材1081を通し、さらに、保持部材1081をナットN2に挿通した。ナットN1とナットN2により支持基板100の被保持部120を挟み込んで締結して、保持部材1081により支持基板100を保持した。支持基板100を保持した保持部材1081を成膜室1020内の保持台座1082に固定した。成膜室1020内に50枚の支持基板100を保持して、1回の成膜工程により50枚の支持基板100に炭化ケイ素多結晶膜Fを成膜させた。
比較例1として、4本の黒鉛製の保持部材を有する基板ホルダーと、被成膜部のみであり、被保持部を有しない、通常用いられる円形の平行平板状の黒鉛製の支持基板500を用いた。その他の構成は図13(A)に示す従来の成膜装置5000と同じものを用いた。図13(B)に示すように、支持基板は、4本の保持部材をそれぞれ黒鉛製の2つのナットに挿通させておき、2つのナットの間に支持基板を挟んでナットを締結させることにより、保持部材に保持した。また、炭化ケイ素多結晶膜の成膜条件は実施例1と同様にして行った。
110 被成膜部
120 被保持部
130 一体化部分
111、112 成膜対象面
122 貫通孔
131 くびれ部
132、132G 境界線
133D、133E、133F 溝
133G 貫通孔
1081 保持部材
Claims (9)
- 化学蒸着による成膜対象面を有する被成膜部と、化学蒸着の際に保持部材により保持され、一体化部分によって前記被成膜部と一体化する被保持部と、を備え、
前記被保持部が、前記保持部材を通すことができる貫通孔を有する、またはフック状である、支持基板。 - 前記被成膜部と前記被保持部とを一体化する前記一体化部分がくびれている、請求項1に記載の支持基板。
- 前記一体化部分における、前記被成膜部と前記被保持部との境界線の長さが、8mm~12mmである、請求項2に記載の支持基板。
- 前記一体化部分には、前記被保持部と前記被成膜部とを分離可能な溝を有する、請求項1~3のいずれか1項に記載の支持基板。
- 前記溝がくさび状である、請求項4に記載の支持基板。
- 前記一体化部分には、前記被成膜部と前記被保持部との境界線に沿ってミシン目状に形成された、複数の貫通孔を有する、請求項1または2に記載の支持基板。
- 前記保持部材により前記被保持部を保持して、請求項1~6のいずれか1項に記載の支持基板を保持する、支持基板の保持方法。
- 請求項7に記載の支持基板の保持方法により保持された支持基板に、化学蒸着により膜を成膜する成膜工程を含む、成膜方法。
- 前記成膜工程後、前記被成膜部と前記被保持部とを分離する分離工程を含む、請求項8に記載の成膜方法。
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