JPH04160788A - カーボンヒータ - Google Patents
カーボンヒータInfo
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- JPH04160788A JPH04160788A JP28379990A JP28379990A JPH04160788A JP H04160788 A JPH04160788 A JP H04160788A JP 28379990 A JP28379990 A JP 28379990A JP 28379990 A JP28379990 A JP 28379990A JP H04160788 A JPH04160788 A JP H04160788A
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Landscapes
- Resistance Heating (AREA)
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、半導体ウェーハ又は単結晶引上げ用ルツボ等
を加熱する平板状又は円筒状のカーボンヒータに関する
。
を加熱する平板状又は円筒状のカーボンヒータに関する
。
従来、この種のカーボンヒータは、単に方形状をなす平
板状又は円筒状のカーボン基材の対向する辺から平行な
複数のスリットを交互に設けて構成されている。
板状又は円筒状のカーボン基材の対向する辺から平行な
複数のスリットを交互に設けて構成されている。
しかしながら、上記従来のカーボンヒータにおいては、
スリット両側の発熱体を流れる電流の電磁作用によって
生ずる振動に対処するため、その厚さを大きくして剛性
を高める必要があると共に、当然にスリットからの熱放
射が行われないため、均熱性に欠ける問題がある。
スリット両側の発熱体を流れる電流の電磁作用によって
生ずる振動に対処するため、その厚さを大きくして剛性
を高める必要があると共に、当然にスリットからの熱放
射が行われないため、均熱性に欠ける問題がある。
そこで、本発明は、剛性を高めて薄型化が可能であると
共に、均熱性に優れたカーボンヒータの提供を目的とす
る。
共に、均熱性に優れたカーボンヒータの提供を目的とす
る。
前記課題を解決するため、本発明のカーボンヒータは、
スリットを交互に設けた平板状又は円筒状のカーボンヒ
ータにおいて、電気比抵抗がカーボン発熱体の１０３倍
以上で、かつ放射率が０．６５〜１．０の物質を前記各
スリットにＣＶＤ法により充填したものである。
スリットを交互に設けた平板状又は円筒状のカーボンヒ
ータにおいて、電気比抵抗がカーボン発熱体の１０３倍
以上で、かつ放射率が０．６５〜１．０の物質を前記各
スリットにＣＶＤ法により充填したものである。
上記手段においては、スリット両側のカーボン発熱体が
スリット充填物質によって一体的に接合されると共に、
このスリット充填物質がカーボン発熱体からの熱伝導に
よって同等の温度に温められる。
スリット充填物質によって一体的に接合されると共に、
このスリット充填物質がカーボン発熱体からの熱伝導に
よって同等の温度に温められる。
カーボン発熱体としては、電気比抵抗が１０−２〜１０
−３Ω・−１の黒鉛又はＣ／Ｃ（炭素縁強化炭素）複合
材が用られる。カーボン発熱体の厚さは、１〜５ｍ＋ｗ
が好ましく、１１１１１１１未満であるとヒータとして
の均熱性が低下し、５＋ｎ＋ｎを超えるとヒータが厚肉
化し、かつ均熱性が低下する。
−３Ω・−１の黒鉛又はＣ／Ｃ（炭素縁強化炭素）複合
材が用られる。カーボン発熱体の厚さは、１〜５ｍ＋ｗ
が好ましく、１１１１１１１未満であるとヒータとして
の均熱性が低下し、５＋ｎ＋ｎを超えるとヒータが厚肉
化し、かつ均熱性が低下する。
スリット充填物質の電気比抵抗がカーボン発熱体の１０
３倍未満であると電流がスリット充填物質内を流れ、カ
ーボン発熱体からの発熱量が減少し、かつ均熱性が著し
く阻害される。スリット充填物質の放射率が０．６５未
満であると上記充填物質よりの放射が小さくなり、カー
ボン発熱部との放熱差が大きくなる。従って、ヒータ発
熱面よりの放熱ムラが大きく、均熱性が低下する。スリ
ット充填物質としては、５ｉＣ（炭化けい素）が好適で
ある。
３倍未満であると電流がスリット充填物質内を流れ、カ
ーボン発熱体からの発熱量が減少し、かつ均熱性が著し
く阻害される。スリット充填物質の放射率が０．６５未
満であると上記充填物質よりの放射が小さくなり、カー
ボン発熱部との放熱差が大きくなる。従って、ヒータ発
熱面よりの放熱ムラが大きく、均熱性が低下する。スリ
ット充填物質としては、５ｉＣ（炭化けい素）が好適で
ある。
カーボンヒータは、全面がＳｉＣ被膜で覆われているこ
とが好ましく、このようにすることにより放熱面全面に
亘り放射率が等しくなるので、均熱性が一層向上する。
とが好ましく、このようにすることにより放熱面全面に
亘り放射率が等しくなるので、均熱性が一層向上する。
ＳｉＣ被膜の厚さは、２０〜１２０μｍが好ましく、２
０μ麟未満であるとＳｉＣ被覆率が低下するため均熱性
に寄与せず、２００μｍを超えると製造コストが大きく
なる。
０μ麟未満であるとＳｉＣ被覆率が低下するため均熱性
に寄与せず、２００μｍを超えると製造コストが大きく
なる。
ＣＶＤ （化学気相反応）法によるスリット充填物質の
充填に際しては、カーボン発熱体の板面にマスキングを
施して行うことにより、平滑な発熱面が得られる。
充填に際しては、カーボン発熱体の板面にマスキングを
施して行うことにより、平滑な発熱面が得られる。
以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。
実施例１〜３
Ｃ／Ｃ複合材（電気比抵抗５Ｘ１０−’Ω−ｃｍ）から
なる厚さｌａｍ、３１１ＩＩｌ及び５ＩＩｌ１１１の方
形平板状（縦２５０＋＋ｍ、横２５０ｍｎ＋）のカーボ
ン発熱体を用い、第１図に示すように、各カーボン発熱
体１における対向する上下辺から互いに平行な複数（図
においては１０本）のスリット２（幅３ＩＩ１ｍ、長さ
２１０ｍｍ）を形成すると共に、対向する左右辺に電流
の入出力端子部３ａ、３ｂを形成した。
なる厚さｌａｍ、３１１ＩＩｌ及び５ＩＩｌ１１１の方
形平板状（縦２５０＋＋ｍ、横２５０ｍｎ＋）のカーボ
ン発熱体を用い、第１図に示すように、各カーボン発熱
体１における対向する上下辺から互いに平行な複数（図
においては１０本）のスリット２（幅３ＩＩ１ｍ、長さ
２１０ｍｍ）を形成すると共に、対向する左右辺に電流
の入出力端子部３ａ、３ｂを形成した。
ついで、カーボン発熱体１の両板面にマスキングを施し
、スリット充填物質としてＳｉＣ４（電気比抵抗２Ｘ１
０’Ω・−ｃｍ、放射率０．８）を各スリット２にＣＶ
Ｄ法により充填して各カーボンヒータを得た。
、スリット充填物質としてＳｉＣ４（電気比抵抗２Ｘ１
０’Ω・−ｃｍ、放射率０．８）を各スリット２にＣＶ
Ｄ法により充填して各カーボンヒータを得た。
二〇〇ＶＤ条件は、次の通りである。
原料ガス：ＭＴＣＳソース １５！／分Ｈ，９５１／
分 温 度：１３００°Ｃ 時 間：実施例１ ４時間実施例２
１２時間 実施例３ ２０時間 雰囲気圧： １００〜２００Ｔｏｒｒ 実施例４〜６ 実施例１〜３で得られた各カーボンヒータの全面にＣＶ
Ｄ法によりＳｉＣ被膜（厚さ、４０μｍ）を形成し、各
カーボンヒータを得た。
分 温 度：１３００°Ｃ 時 間：実施例１ ４時間実施例２
１２時間 実施例３ ２０時間 雰囲気圧： １００〜２００Ｔｏｒｒ 実施例４〜６ 実施例１〜３で得られた各カーボンヒータの全面にＣＶ
Ｄ法によりＳｉＣ被膜（厚さ、４０μｍ）を形成し、各
カーボンヒータを得た。
このＣＶＤ条件は、次の通りである。
原料ガス：ＭＴＣＳソース ５ｆｆｉ／分Ｈｚ
９５１／分 温 度：１３００”Ｃ 時 間８０．５時間 雰囲気圧： １００〜２００Ｔｏｒｒ 比較例１〜３ Ｃ／Ｃ複合材（電気比抵抗５×１０１Ω・−ｃｍ）から
なる厚さ３＋ａｍ、０．５ｍｍ及び８＋ａｍの方形平板
状（縦２５０ｍｍ、横２５０ｍｍ）のカーボン発熱体を
用い、実施例１〜３と同様の寸法で入出力端子部及びス
リットを形成した後、厚さ３１１ＩＩ１１のものをその
ままで比較例１のカーボンヒータとする一方、厚さ０．
５ ｍ及び８ｍ１ｔＩのものの両板面にマスキングを施
し、スリット充填物質としてＳｉＣ（電気比抵抗５×１
０°Ω・−ｃｍ、放射率０．８）をそれぞれのスリット
にＣＶＤ法により充填して比較例２及び比較例３のカー
ボンヒータを得た。
９５１／分 温 度：１３００”Ｃ 時 間８０．５時間 雰囲気圧： １００〜２００Ｔｏｒｒ 比較例１〜３ Ｃ／Ｃ複合材（電気比抵抗５×１０１Ω・−ｃｍ）から
なる厚さ３＋ａｍ、０．５ｍｍ及び８＋ａｍの方形平板
状（縦２５０ｍｍ、横２５０ｍｍ）のカーボン発熱体を
用い、実施例１〜３と同様の寸法で入出力端子部及びス
リットを形成した後、厚さ３１１ＩＩ１１のものをその
ままで比較例１のカーボンヒータとする一方、厚さ０．
５ ｍ及び８ｍ１ｔＩのものの両板面にマスキングを施
し、スリット充填物質としてＳｉＣ（電気比抵抗５×１
０°Ω・−ｃｍ、放射率０．８）をそれぞれのスリット
にＣＶＤ法により充填して比較例２及び比較例３のカー
ボンヒータを得た。
このＣＶＤ条件は、次の通りである。
原料ガス：ＭＴＣＳソース １５７！／分Ｈ！
９５ｆｆｉ／分温 度： １３００
°Ｃ 時 間：比較例２ ２時間比較例３
３２時間 雰囲気圧： １００〜２００Ｔｏｒｒ 比較例４〜６ ＣＩＰ法による等方性黒鉛（電気比抵抗１．５×１０−
’Ω・−ｃｔｎ）からなる厚さ３ＩＩＩ１１．０．５ｍ
及び８Ｉの方形平板状（縦２５０ｍｍ、横２５０ｍｎ＋
）のカーボン発熱体を用い、実施例１〜３と同様の寸法
で入出力端子部及びスリットを形成して各カーボンヒー
タを得た。
９５ｆｆｉ／分温 度： １３００
°Ｃ 時 間：比較例２ ２時間比較例３
３２時間 雰囲気圧： １００〜２００Ｔｏｒｒ 比較例４〜６ ＣＩＰ法による等方性黒鉛（電気比抵抗１．５×１０−
’Ω・−ｃｔｎ）からなる厚さ３ＩＩＩ１１．０．５ｍ
及び８Ｉの方形平板状（縦２５０ｍｍ、横２５０ｍｎ＋
）のカーボン発熱体を用い、実施例１〜３と同様の寸法
で入出力端子部及びスリットを形成して各カーボンヒー
タを得た。
得られた各カーボンヒータの均熱性をみるため、窒素ガ
ス雰囲気中において、単結晶ウェーハをサセプターに載
置し、上記カーボンヒータによりサセプターの下面から
加熱して単結晶ウェーハの中央部が１１００°Ｃの温度
となるようにした場合、第２図に示す単結晶ウェーハＷ
の各部（Ａ−Ｇ）の温度は、基準温度（１１００’Ｃ）
との差を示す第１表のようになった。
ス雰囲気中において、単結晶ウェーハをサセプターに載
置し、上記カーボンヒータによりサセプターの下面から
加熱して単結晶ウェーハの中央部が１１００°Ｃの温度
となるようにした場合、第２図に示す単結晶ウェーハＷ
の各部（Ａ−Ｇ）の温度は、基準温度（１１００’Ｃ）
との差を示す第１表のようになった。
第１表
従って、厚さを１〜５ｍｍとし、スリットをＣＶＤ
ＳｉＣで充填することにより温度差を４〜６°Ｃと均一
にすることができ、かつＣＶ Ｄ−３ｉＣ被膜で全面を
覆うことにより、−層均熱性を高め得ることがわかる。
ＳｉＣで充填することにより温度差を４〜６°Ｃと均一
にすることができ、かつＣＶ Ｄ−３ｉＣ被膜で全面を
覆うことにより、−層均熱性を高め得ることがわかる。
なお、カーボンヒータは、方形板状のものに限らず、例
えば第３図に示すように、円板状のカーボン発熱体５に
スパイラル状にスリットを形成すると共に、中心部と外
周端部とに電流の入出力端子６ａ、６ｂを形成し、かつ
スリットに実施例１〜３のものと同様にスリット充填物
質７を充填しても同様の作用効果が得られ、かつ全面を
ＳｉＣで被覆することにより、均熱性が一層向上した。
えば第３図に示すように、円板状のカーボン発熱体５に
スパイラル状にスリットを形成すると共に、中心部と外
周端部とに電流の入出力端子６ａ、６ｂを形成し、かつ
スリットに実施例１〜３のものと同様にスリット充填物
質７を充填しても同様の作用効果が得られ、かつ全面を
ＳｉＣで被覆することにより、均熱性が一層向上した。
実施例７
Ｃ／Ｃ複合材（電気比抵抗７Ｘ１０−’Ω−ｃｍ）から
なる厚さ２＋ａｍ、外形２００ａｍ、高さ３００ｎＩｌ
ｌの円筒形のカーボン発熱体を用い、第４図に示すよう
に、カーボン発熱体８の下端部を適宜に切り欠き、電流
の入出力端子部９ａ、９ｂを形成すると共に、上下端か
ら複数（図においては１６本）のスリット１０（輻３ｍ
ａ＋、長さ２５０ｍｏ＋）を交互に平行に形成した。
なる厚さ２＋ａｍ、外形２００ａｍ、高さ３００ｎＩｌ
ｌの円筒形のカーボン発熱体を用い、第４図に示すよう
に、カーボン発熱体８の下端部を適宜に切り欠き、電流
の入出力端子部９ａ、９ｂを形成すると共に、上下端か
ら複数（図においては１６本）のスリット１０（輻３ｍ
ａ＋、長さ２５０ｍｏ＋）を交互に平行に形成した。
ついで、カーボン発熱体５の内外周面にマスキングを施
し、スリット充填物として５ｉＣ１１（電気比抵抗５×
１０°Ω・１、放射率０．８）を各スリット１０にＣＶ
Ｄ法により充填してカーボンヒータを得た。
し、スリット充填物として５ｉＣ１１（電気比抵抗５×
１０°Ω・１、放射率０．８）を各スリット１０にＣＶ
Ｄ法により充填してカーボンヒータを得た。
このＣＶＤ条件は、次の通りである。
原料ガス：ＭＴＣＳソース １５１Ｉ分Ｈ，９５１Ｉ
分 温 度：１３００°Ｃ 時 間二８時間 雰囲気圧： １００〜２００Ｔｏｒｒ 比較例７ 実施例と同様のＣ／Ｃ複合材からなる同形状の円筒形の
カーボン発熱体に同様に入出力端子部及びスリットを形
成し、カーボンヒータとした。
分 温 度：１３００°Ｃ 時 間二８時間 雰囲気圧： １００〜２００Ｔｏｒｒ 比較例７ 実施例と同様のＣ／Ｃ複合材からなる同形状の円筒形の
カーボン発熱体に同様に入出力端子部及びスリットを形
成し、カーボンヒータとした。
比較例８
ＣＩＰ法による等方性黒鉛からなり、実施例７と同形状
の円筒形のカーボン発熱体に同様に人出力端子部及びス
リットを形成し、カーボンヒータとした。
の円筒形のカーボン発熱体に同様に人出力端子部及びス
リットを形成し、カーボンヒータとした。
このカーボンヒータを単結晶引上げルツボ用のヒータと
して使用し、単結晶の引上げ（１５回）を行ったところ
、育成された単結晶の良品数及び使用後のヒータの変形
状態（入出力端子間の内径Ｄ＋ とこれと直交する方向
の内径Ｄ２との比Ｄ２／Ｄ、（第５図参照））は第２表
に示すようになった。
して使用し、単結晶の引上げ（１５回）を行ったところ
、育成された単結晶の良品数及び使用後のヒータの変形
状態（入出力端子間の内径Ｄ＋ とこれと直交する方向
の内径Ｄ２との比Ｄ２／Ｄ、（第５図参照））は第２表
に示すようになった。
したがって、スリットをＣＶＤ ＳｉＣで充填するこ
とにより、均熱性が向上して単結晶の引上げを良好に行
い得、かつ剛性に優れたものとし得ることがわかる。
とにより、均熱性が向上して単結晶の引上げを良好に行
い得、かつ剛性に優れたものとし得ることがわかる。
［発明の効果］
以上のように本発明によれば、スリット両側のカーボン
発熱体がスリット充填物質によって一体的に接合される
ので、カーボン発熱体の剛性を高めることができ、ひい
ては薄型化が可能になると共に、スリット充填物質がカ
ーボン発熱体からの熱伝導によって同等の温度に温めら
れるので、スリット充填物質がカーボン発熱体と同程度
の放射体として機能し、ヒータ全体の均熱性を大幅に向
上することができる。
発熱体がスリット充填物質によって一体的に接合される
ので、カーボン発熱体の剛性を高めることができ、ひい
ては薄型化が可能になると共に、スリット充填物質がカ
ーボン発熱体からの熱伝導によって同等の温度に温めら
れるので、スリット充填物質がカーボン発熱体と同程度
の放射体として機能し、ヒータ全体の均熱性を大幅に向
上することができる。
図は本発明の実施例を示し、第１図は実施例１〜３に係
るカーボンヒータの平面図で、第２図はそのカーボンヒ
ータを用いて加熱した単結晶ウェーハの温度測定個所の
説明図、第３図は平板状カーボンヒータの他の実施例の
平面図、第４図は実施例７に係るカーボンヒータの斜視
図で、第５図はそのカーボンヒータの使用後の変形状態
の説明図である。 １・・・カーボン発熱体、２・・・スリット、３ａ、３
ｂ・・・入出力端子部、４・・・スリット充填物質、訃
・・カーボン発熱体、６ａ、６ｂ・・・入出力端子部、
７・・・スリット充填物質、８・・・カーボン発熱体、
９ａ。 ９ｂ・・・入出力端子部、１０・・・スリット、１１・
・・スリット充填物質。 出 願 人 東芝セラミックス株式会社代理人枡理士
高 雄次部 第１図
るカーボンヒータの平面図で、第２図はそのカーボンヒ
ータを用いて加熱した単結晶ウェーハの温度測定個所の
説明図、第３図は平板状カーボンヒータの他の実施例の
平面図、第４図は実施例７に係るカーボンヒータの斜視
図で、第５図はそのカーボンヒータの使用後の変形状態
の説明図である。 １・・・カーボン発熱体、２・・・スリット、３ａ、３
ｂ・・・入出力端子部、４・・・スリット充填物質、訃
・・カーボン発熱体、６ａ、６ｂ・・・入出力端子部、
７・・・スリット充填物質、８・・・カーボン発熱体、
９ａ。 ９ｂ・・・入出力端子部、１０・・・スリット、１１・
・・スリット充填物質。 出 願 人 東芝セラミックス株式会社代理人枡理士
高 雄次部 第１図
Claims (1)
- （１）スリットを交互に設けた平板状又は円筒状のカー
ボンヒータにおいて、電気比抵抗がカーボン発熱体の１
０＾３倍以上で、かつ放射率が０．６５〜１．０の物質
を前記各スリットにＣＶＤ法により充填したことを特徴
とするカーボンヒータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28379990A JP2961440B2 (ja) | 1990-10-22 | 1990-10-22 | カーボンヒータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28379990A JP2961440B2 (ja) | 1990-10-22 | 1990-10-22 | カーボンヒータ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04160788A true JPH04160788A (ja) | 1992-06-04 |
| JP2961440B2 JP2961440B2 (ja) | 1999-10-12 |
Family
ID=17670296
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28379990A Expired - Fee Related JP2961440B2 (ja) | 1990-10-22 | 1990-10-22 | カーボンヒータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2961440B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007288163A (ja) * | 2006-03-24 | 2007-11-01 | Nuflare Technology Inc | 半導体製造装置及びヒータ |
| KR100856802B1 (ko) * | 2006-10-19 | 2008-09-05 | (주) 이노쎄라 | 탄화규소 히터 및 이 히터가 포함된 반도체 확산공정장치 |
| JP2010168234A (ja) * | 2009-01-21 | 2010-08-05 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 光ファイバ母材の製造装置 |
| JP2011232029A (ja) * | 2009-04-07 | 2011-11-17 | Yoshinobu Abe | 加熱装置 |
| US9161392B2 (en) | 2009-04-07 | 2015-10-13 | Yoshinobu ANBE | Heating apparatus for X-ray inspection |
-
1990
- 1990-10-22 JP JP28379990A patent/JP2961440B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007288163A (ja) * | 2006-03-24 | 2007-11-01 | Nuflare Technology Inc | 半導体製造装置及びヒータ |
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| US9161392B2 (en) | 2009-04-07 | 2015-10-13 | Yoshinobu ANBE | Heating apparatus for X-ray inspection |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2961440B2 (ja) | 1999-10-12 |
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