JPH0477391A - 薄膜形成基板の加熱用ヒーター - Google Patents
薄膜形成基板の加熱用ヒーターInfo
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- JPH0477391A JPH0477391A JP19259490A JP19259490A JPH0477391A JP H0477391 A JPH0477391 A JP H0477391A JP 19259490 A JP19259490 A JP 19259490A JP 19259490 A JP19259490 A JP 19259490A JP H0477391 A JPH0477391 A JP H0477391A
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- 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、薄膜形成基板の加熱用ヒーターに関し、特に
半導体産業において真空中で薄膜を形成する基板を加熱
する際に用いるヒーターに関する。
半導体産業において真空中で薄膜を形成する基板を加熱
する際に用いるヒーターに関する。
半導体産業において、半導体薄膜を形成する装置、例え
ばケミカルビームエピタキシー（ＣＢ Ｅ）装置なとて
は、真空中で、所定温度に加熱した基板（以下ウェハと
いう）面に、原料ガスのビームを照射して該ウェハ上に
各種薄膜を形成している。
ばケミカルビームエピタキシー（ＣＢ Ｅ）装置なとて
は、真空中で、所定温度に加熱した基板（以下ウェハと
いう）面に、原料ガスのビームを照射して該ウェハ上に
各種薄膜を形成している。
通常、上記ＣＢＥ装置ては、ウェハの薄膜形成面を下向
きにし、該ウェハの裏側上方にウェノ＼と略同径のヒー
ターを配置し、該ヒーターからの熱放射によりウェハを
加熱している。また、ヒータの材質としては、緻密な材
質で、脱ガスが少ないという理由で、通常は、積層黒鉛
板（ＰＧ）を所定形状に加工したものが用いられており
、必要に応してその表面に炭化ケイ素のコーティングを
して製作されている。ところが、ＰＧヒーターの形状、
即ちヒーターパターンは、ウェハを均一に加熱するため
にかなり複雑になる。そのため、ヒーター線同士か接触
してショートしたり、中心部が垂れ下がってヒーター線
とウェハとか接触してしまうなとの問題点があった。
きにし、該ウェハの裏側上方にウェノ＼と略同径のヒー
ターを配置し、該ヒーターからの熱放射によりウェハを
加熱している。また、ヒータの材質としては、緻密な材
質で、脱ガスが少ないという理由で、通常は、積層黒鉛
板（ＰＧ）を所定形状に加工したものが用いられており
、必要に応してその表面に炭化ケイ素のコーティングを
して製作されている。ところが、ＰＧヒーターの形状、
即ちヒーターパターンは、ウェハを均一に加熱するため
にかなり複雑になる。そのため、ヒーター線同士か接触
してショートしたり、中心部が垂れ下がってヒーター線
とウェハとか接触してしまうなとの問題点があった。
第３図及び第４図は、それぞれ上記問題を解決した従来
のヒーターの構成を示すもので、第３図に示すものは、
所定のヒーター線形状に加工された積層黒鉛からなる発
熱体（ＰＧヒーター）１を、多数のタンタル線２で積層
ボロンナイトライド板からなるヒーター基板３の下に固
定し、ヒーター線の接触や垂れ下がりを防止したもので
あり、第４図に示すものは、積層ボロンナイトライド板
５の上に、化学蒸着法により所定形状に積層黒鉛の薄膜
６を成長させてヒーター線とし、さらにその上にボロン
ナイトライドの薄膜７を形成したものである。
のヒーターの構成を示すもので、第３図に示すものは、
所定のヒーター線形状に加工された積層黒鉛からなる発
熱体（ＰＧヒーター）１を、多数のタンタル線２で積層
ボロンナイトライド板からなるヒーター基板３の下に固
定し、ヒーター線の接触や垂れ下がりを防止したもので
あり、第４図に示すものは、積層ボロンナイトライド板
５の上に、化学蒸着法により所定形状に積層黒鉛の薄膜
６を成長させてヒーター線とし、さらにその上にボロン
ナイトライドの薄膜７を形成したものである。
しかしながら、上述の第３図に示すヒーター線をタンタ
ル線で固定したものでは、タンタルは純度が高く、高真
空中でも脱ガスが少ないという理由で好ましいものであ
るが、タンタルには水素脆性という問題かあり、水素雰
囲気中で高温まで加熱すると、タンタル線が切れてヒー
ター線がヒーター基板から外れてしまうという不都合が
あった。
ル線で固定したものでは、タンタルは純度が高く、高真
空中でも脱ガスが少ないという理由で好ましいものであ
るが、タンタルには水素脆性という問題かあり、水素雰
囲気中で高温まで加熱すると、タンタル線が切れてヒー
ター線がヒーター基板から外れてしまうという不都合が
あった。
そのため、水素ガスをキャリアガスとして用いるもので
は高温に加熱す゛ることかできず、原料や形成する薄膜
に制限が生しることがあった。
は高温に加熱す゛ることかできず、原料や形成する薄膜
に制限が生しることがあった。
また、上述の第４図に示す化学蒸着法によりＰＧヒータ
ーを形成したものでは、ヒーター線がヒーター基板から
脱落することはないが、積層黒鉛と積層ボロンナイトラ
イドとでは熱膨張係数に差があるため、ＰＧヒーターを
厚くすると、応力が働いてヒーター線にひび割れが生じ
、断線してしまうという不都合があった。従って、ＰＧ
ヒーターを厚くすることかできず、ヒーターに通電する
電流密度を上げることができないため、ヒーターを目的
の温度まで加熱するのに、ヒーターにかける電圧を大き
くしなければならなかった。しかし、実用上、利用でき
る電源には限界かあるので、使用範囲が非常に狭くなる
という不都合があった。
ーを形成したものでは、ヒーター線がヒーター基板から
脱落することはないが、積層黒鉛と積層ボロンナイトラ
イドとでは熱膨張係数に差があるため、ＰＧヒーターを
厚くすると、応力が働いてヒーター線にひび割れが生じ
、断線してしまうという不都合があった。従って、ＰＧ
ヒーターを厚くすることかできず、ヒーターに通電する
電流密度を上げることができないため、ヒーターを目的
の温度まで加熱するのに、ヒーターにかける電圧を大き
くしなければならなかった。しかし、実用上、利用でき
る電源には限界かあるので、使用範囲が非常に狭くなる
という不都合があった。
そこで、本発明者は、上記様々な不都合を解消し、ヒー
ター線の垂れ下かり、ショート、断線。
ター線の垂れ下かり、ショート、断線。
ヒーター基板からの脱落等を防止するとともに、通常の
電圧で所望の発熱量が得られるウェハ加熱用ヒーターを
提供することを目的としている。
電圧で所望の発熱量が得られるウェハ加熱用ヒーターを
提供することを目的としている。
上記した目的を達成するために、本発明のつエバ加熱用
ヒーターは、積層ボロンナイトライド板からなるヒータ
ー基板または積層ボロンナイトライドの薄膜を形成した
ヒーター基板上に、あらかじめ所定の形状及び厚さで形
成した積層黒鉛製の発熱体（ＰＧヒーター）を載置する
とともに、該ＰＧ上ヒーター上らボロンナイトライドの
化学蒸着膜を形成して、前記基板とＰＧヒーターとを一
体化したことを特徴としている。
ヒーターは、積層ボロンナイトライド板からなるヒータ
ー基板または積層ボロンナイトライドの薄膜を形成した
ヒーター基板上に、あらかじめ所定の形状及び厚さで形
成した積層黒鉛製の発熱体（ＰＧヒーター）を載置する
とともに、該ＰＧ上ヒーター上らボロンナイトライドの
化学蒸着膜を形成して、前記基板とＰＧヒーターとを一
体化したことを特徴としている。
従って、任意の厚さのＰＧヒーターを使用することがで
き、所望の発熱量のヒーターが得られるとともに、ボロ
ンナイトライドの化学蒸着膜により、ヒーター基板とＰ
Ｇヒーターとが一体化されているため、ヒーター線の垂
れ下がりや接触ショートを防止できる。
き、所望の発熱量のヒーターが得られるとともに、ボロ
ンナイトライドの化学蒸着膜により、ヒーター基板とＰ
Ｇヒーターとが一体化されているため、ヒーター線の垂
れ下がりや接触ショートを防止できる。
尚、本発明は、上記のように、ＰＧ上ヒーター上ら化学
蒸着法によりボロンナイトライドの薄膜を形成し、該薄
膜でヒーター基板とＰＧ上ヒータを一体化することによ
り、両者を極めて強固に固定することが可能になるとい
う知見に基づいて成されたものである。従来は、ボロン
ナイトライドのヒーター基板とＰＧヒーターとの一体化
はできないと考えられており、このようなことは行われ
ていなかったが、上記のような構成で一体化したことて
、ボロンナイトライドの薄膜か多少ひび割れても、ＰＧ
ヒーターかヒーターＵ板に十分な力で固定されているた
め、ＰＧヒーターの断ＩＪｊ ヲ生じることがない。
蒸着法によりボロンナイトライドの薄膜を形成し、該薄
膜でヒーター基板とＰＧ上ヒータを一体化することによ
り、両者を極めて強固に固定することが可能になるとい
う知見に基づいて成されたものである。従来は、ボロン
ナイトライドのヒーター基板とＰＧヒーターとの一体化
はできないと考えられており、このようなことは行われ
ていなかったが、上記のような構成で一体化したことて
、ボロンナイトライドの薄膜か多少ひび割れても、ＰＧ
ヒーターかヒーターＵ板に十分な力で固定されているた
め、ＰＧヒーターの断ＩＪｊ ヲ生じることがない。
以下、本発明を図面に示す一実施例に基づいて、さらに
詳細に説明する。
詳細に説明する。
第１図はヒーターの構成を示す断面図であり、第２図は
本発明のヒーターを前記ＣＢＥ装置のヒーターとして用
いたー使用例を示している。
本発明のヒーターを前記ＣＢＥ装置のヒーターとして用
いたー使用例を示している。
ます、第１図に示すように、ヒーター１０は、ヒーター
基板１１上に、あらかじめ所定の形状及び厚さで形成し
たＰＧヒーター１２を載置するとともに、該ＰＧヒータ
ー１２上がら化学蒸着法（ＣＶ Ｄ）によりボロンナイ
トライドの薄膜１３を形成し、該薄膜１３により、前記
ヒーター基板１１とＰＧヒーター１２とを一体化したも
のである。
基板１１上に、あらかじめ所定の形状及び厚さで形成し
たＰＧヒーター１２を載置するとともに、該ＰＧヒータ
ー１２上がら化学蒸着法（ＣＶ Ｄ）によりボロンナイ
トライドの薄膜１３を形成し、該薄膜１３により、前記
ヒーター基板１１とＰＧヒーター１２とを一体化したも
のである。
上記ヒーター基板１１としては、適当な厚さの積層ボロ
ンナイトライド板、または適当な厚さ。
ンナイトライド板、または適当な厚さ。
材質の基板上に積層ボロンナイトライドの薄膜を形成し
たものを用いる必要があるが、その厚さや製作方法は、
特に限定されるものではなく、従来のヒーターと同様に
形成することができる。
たものを用いる必要があるが、その厚さや製作方法は、
特に限定されるものではなく、従来のヒーターと同様に
形成することができる。
また、ＰＧヒーター１２は、積層黒鉛を周知の方法でく
り抜き加工したものを用いることができ、その厚さは、
加熱温度に対する所望の電流密度に応して適当に設定す
ることができる。さらに、ヒーターパターンも、ウェハ
を均一に加熱することか可能ならば、様々な形式で形成
することができる。
り抜き加工したものを用いることができ、その厚さは、
加熱温度に対する所望の電流密度に応して適当に設定す
ることができる。さらに、ヒーターパターンも、ウェハ
を均一に加熱することか可能ならば、様々な形式で形成
することができる。
さらに、ボロンナイトライドの薄８１３の形成手段は、
一般のＣＶＤにより通常の操作で行うことが可能である
。薄膜１３の厚さは、ヒーター基板１１とＰＧヒーター
１２とを十分に一体化できる程度で良いが、ＰＧヒータ
ーの形状や、該薄膜１３の形成条件によって最適な膜厚
を選定すべきである。この薄膜１３の厚さが厚すぎると
、加熱時の熱膨張の差によりＰＧヒーター１２が応力を
受けてひび割れてしまうことがあり、また薄すぎると、
ＰＧヒーター１２とヒーター基板１１とを十分に一体化
することができない。好ましい厚さ範囲は、製作時の条
件や使用時の条件等により異なるが、通常は、１００〜
３００ ＪＪｍが好ましい。
一般のＣＶＤにより通常の操作で行うことが可能である
。薄膜１３の厚さは、ヒーター基板１１とＰＧヒーター
１２とを十分に一体化できる程度で良いが、ＰＧヒータ
ーの形状や、該薄膜１３の形成条件によって最適な膜厚
を選定すべきである。この薄膜１３の厚さが厚すぎると
、加熱時の熱膨張の差によりＰＧヒーター１２が応力を
受けてひび割れてしまうことがあり、また薄すぎると、
ＰＧヒーター１２とヒーター基板１１とを十分に一体化
することができない。好ましい厚さ範囲は、製作時の条
件や使用時の条件等により異なるが、通常は、１００〜
３００ ＪＪｍが好ましい。
また、ＰＧヒーター１２の電流導入部に対応する部分に
は、ボロンナイトライドの薄膜１３が形成されないよう
な手段を施しておくことが好ましい。
は、ボロンナイトライドの薄膜１３が形成されないよう
な手段を施しておくことが好ましい。
尚、第１図においては、ヒーター１ｏの向きを、第２図
に示す使用例と対応するように、ＰＧヒーター１２をヒ
ーター基板１１の下面に位置させて、製造時の向きと天
地を逆にして表している。
に示す使用例と対応するように、ＰＧヒーター１２をヒ
ーター基板１１の下面に位置させて、製造時の向きと天
地を逆にして表している。
このような構成のヒーター１ｏは、従来の構造のヒータ
ーと同様にして使用することができる。
ーと同様にして使用することができる。
即ち、第２図に示すように、ヒーター１ｏは、ウェハ２
０の薄膜形成面２０ａの裏側に、ＰＧヒーター１２をウ
ェハ２０側に向け、所定の間隔を設けて配置されるもの
で、そのヒーター基板１１の外周部が、電流導入端子１
４とガイド］５とにより吊持され、ヒーター１ｏの裏側
上方には、リフレクタ１６と熱雷対１７とが配置される
。また、ウェハ２０は、吊り下げ軸２１の下端に固着さ
れた保持枠２２に載置される。
０の薄膜形成面２０ａの裏側に、ＰＧヒーター１２をウ
ェハ２０側に向け、所定の間隔を設けて配置されるもの
で、そのヒーター基板１１の外周部が、電流導入端子１
４とガイド］５とにより吊持され、ヒーター１ｏの裏側
上方には、リフレクタ１６と熱雷対１７とが配置される
。また、ウェハ２０は、吊り下げ軸２１の下端に固着さ
れた保持枠２２に載置される。
このようにヒーター１ｏとウェハ２ｏとを対向させ、Ｐ
Ｇヒーター１２に通電することにより、ウェハ２０を所
望の温度に加熱することができる。
Ｇヒーター１２に通電することにより、ウェハ２０を所
望の温度に加熱することができる。
このとき、前述のように、ＰＧヒーターとして、任意の
厚さおよびパターンのものを用いることがでキるので、
通常使用されている電源てウェハ２０を高温まて加熱て
きるとともに、水素ガスをキャリアガスとして用いるこ
ともてき、さらにヒター線の垂れ下かりゃ接触ショート
などの事故を防止することができる。
厚さおよびパターンのものを用いることがでキるので、
通常使用されている電源てウェハ２０を高温まて加熱て
きるとともに、水素ガスをキャリアガスとして用いるこ
ともてき、さらにヒター線の垂れ下かりゃ接触ショート
などの事故を防止することができる。
以上説明したように、本発明のウェハ加熱用ヒーターは
、積層ボロンナイトライド板からなるヒター基板または
積層ボロンナイトライドの薄膜を形成したヒーター基板
と、あらがしめ所定の形状及び厚さで形成したＰＧヒー
ターとをボロンナイトライドの化学蒸着膜て一体化した
から、任意の厚さのＰＧヒーターを使用することができ
、所望の発熱量のヒーターか得られるとどもに、ボロン
ナイトライドの化学蒸着膜により、ヒーター基板とＰＧ
ヒーターとが一体化されているため、ヒーター線の垂れ
下がりや接触ショートを防止できる。
、積層ボロンナイトライド板からなるヒター基板または
積層ボロンナイトライドの薄膜を形成したヒーター基板
と、あらがしめ所定の形状及び厚さで形成したＰＧヒー
ターとをボロンナイトライドの化学蒸着膜て一体化した
から、任意の厚さのＰＧヒーターを使用することができ
、所望の発熱量のヒーターか得られるとどもに、ボロン
ナイトライドの化学蒸着膜により、ヒーター基板とＰＧ
ヒーターとが一体化されているため、ヒーター線の垂れ
下がりや接触ショートを防止できる。
従って、本発明のヒーターは、特にＣＢＥ装置等のウェ
ハ加熱用ヒーターとして好適で、原料ガスやキャリアカ
スの種類、ウェハの加熱温度などに制限を生しることか
なく、さらに様々な条件の各種薄膜形成装置に用いるこ
とが可能であり、その信頼性も十分なものである。
ハ加熱用ヒーターとして好適で、原料ガスやキャリアカ
スの種類、ウェハの加熱温度などに制限を生しることか
なく、さらに様々な条件の各種薄膜形成装置に用いるこ
とが可能であり、その信頼性も十分なものである。
第１図は本発明のウェハ加熱用ヒーターの構成を示す断
面図、第２図はヒーターの使用例を示すＣＢＥ装置の要
部の断面図、第３図は従来のヒーターの一例を示す正面
図、第４図は従来のヒータ−の他の例を示す断面図であ
る。 １０・・ヒーター１１・・・ヒーター基板１２・・・Ｐ
Ｇヒーター １３・・・ボロンナイトライドの薄膜
２０・・ウエノ飄
面図、第２図はヒーターの使用例を示すＣＢＥ装置の要
部の断面図、第３図は従来のヒーターの一例を示す正面
図、第４図は従来のヒータ−の他の例を示す断面図であ
る。 １０・・ヒーター１１・・・ヒーター基板１２・・・Ｐ
Ｇヒーター １３・・・ボロンナイトライドの薄膜
２０・・ウエノ飄
Claims (1)
- １、積層ボロンナイトライド板からなるヒーター基板ま
たは積層ボロンナイトライドの薄膜を形成したヒーター
基板上に、あらかじめ所定の形状及び厚さで形成した積
層黒鉛製の発熱体を載置するとともに、該発熱体上から
ボロンナイトライドの化学蒸着膜を形成して、前記基板
とヒーターとを一体化したことを特徴とする薄膜形成基
板の加熱用ヒーター。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19259490A JP2841108B2 (ja) | 1990-07-20 | 1990-07-20 | 薄膜形成基板の加熱用ヒーター |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19259490A JP2841108B2 (ja) | 1990-07-20 | 1990-07-20 | 薄膜形成基板の加熱用ヒーター |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0477391A true JPH0477391A (ja) | 1992-03-11 |
| JP2841108B2 JP2841108B2 (ja) | 1998-12-24 |
Family
ID=16293872
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19259490A Expired - Fee Related JP2841108B2 (ja) | 1990-07-20 | 1990-07-20 | 薄膜形成基板の加熱用ヒーター |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2841108B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012051775A (ja) * | 2010-09-03 | 2012-03-15 | Hitachi Cable Ltd | 発熱体及びこれを用いた結晶成長装置並びに気相成長装置 |
-
1990
- 1990-07-20 JP JP19259490A patent/JP2841108B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012051775A (ja) * | 2010-09-03 | 2012-03-15 | Hitachi Cable Ltd | 発熱体及びこれを用いた結晶成長装置並びに気相成長装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2841108B2 (ja) | 1998-12-24 |
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