JPH0627947Y2 - 薄膜気相成長装置における熱電対支持装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、薄膜気相成長装置の成長室のバレル型サセプ
タの内側設置のヒーター面に配置される熱電対の支持装
置に関するものである。

［従来技術と問題点］ 縦型薄膜気相成長装置の成長室内に半導体単結晶ウエハ
を装着するためバレル型サセプタが回転シャフトによっ
て支持され、このサセプタの横側外周面に前記ウエハの
装着部が設けられ、内側にヒーターが設けられる。

第４図は縦型薄膜気相成長装置の成長室の一部を示す。
１は成長室を形成するチャンバーで、２はバレル型のサ
セプタで、回転シャフト６の先端で固定される。このバ
レル型サセプタ２の横側外周面にウエハ４の装着部が設
けられる。サセプタ２は下側に開放している。サセプタ
の材質は高純度カーボンにPBNあるいはSiCをコーティン
グしたものである。

サセプタ２の内側面と中心にある回転シャフト６の間で
前記サセプタ２の内側面に近接して円筒状のヒーター３
が配置される。

上方より原料ガスが送られ、サセプタ２に装着されたウ
エハ４はヒーター３により適温に加熱され、回転の状態
で、エピタキシャル成長が行われるが、この際ウエハ４
の所定温度を一定に維持することが重要であり、ヒータ
ー３の温度を制御するため、図示のようにサセプタ２と
ヒーター３との隙間に温度検知の熱電対５の先端が挿入
されている。

ところで、このような熱電対５の先端は通電されている
ヒーター３と回転しているサセプタ２の間にあり、固定
できず、熱電対５がヒーターに接触する恐れがある。

［考案の構成］ 本考案は上述のように熱電対の先端をヒーターと回転す
るサセプタの隙間に挿入して維持する際に生じる接触の
問題を解消する目的でなされたものである。

最近、サセプタの内側に固定されるヒーターとして第３
図に示されるようなカーボンヒーター７が用いられてい
る。

カーボンヒーター７は円筒状をなし、その円筒面（発熱
部）に上、下端より、それぞれ他端に達しないスリット
８が交互に形成されたもので、通電径路は円筒面で波形
となる。

本考案はこのようにカーボンヒーターに形成されている
スリット８を巧に利用して、熱電対を支持しようとする
ものである。

以下、第１図に示す実施例および第２図に示す第１図支
持装置分解拡大図により本考案を説明する。

図示のように、成長室を形成するチャンバー１内で、回
転シャフト６の先端にバレル型サセプタ２をその開放部
を下側にして固定し、サセプタ２の横側外側面のウエハ
装着部を中央にして、サセプタ２の内側面と回転シャフ
ト６との間に、前述の円筒状のカーボンヒーター７が固
定される。

第２図に示すように、カーボンヒーター７の一つの上よ
り下へのスリット８において、中間両側に段部９を形成
する。この段部９により、上方は幅広部に、下方は幅狭
部の２段階の幅となる。

これに対して、10，11はそれぞれ前記段部９、およびス
リット８の底部12で保持される固定ブロックを示してい
る。固定ブロック10，11は一方の側に熱電対５の先端部
支持孔13を有し、その両側に対して中間を狭小部ｎ，
ｎ′としたもので、それぞれスリット８の幅広部、幅狭
部の幅および幅広部、幅狭部の厚みに対して丁度嵌め込
むことができる寸法、形状となっている。

まず、固定ブロック11の支持孔13をカーボンヒーター７
の外側となるようにして、スリット８の底部12に嵌め、
同様に固定ブロック10をスリット８の中間の段部９に嵌
め、下方より熱電対５の先端を下より両ブロックの支持
孔13に通して、熱電対５の先端を、サセプタ２の内周面
とカーボンヒーター７の間においてカーボンヒーター７
を介して支持する。熱電対５の固定は、その保護管がフ
ランジ容器14を貫通する部分を気密溶接15して行なって
いる。

このブロックの材質としてPBN（パイロリティック．ボ
ロン．ナイトライド）等の耐熱性絶縁材が用いられる。

なお熱電対５として、その外側を包む保護管としてモリ
ブデン製のシース熱電対を用いる。

［考案の効果］ 本考案は、バレル型サセプタを備える薄膜気相成長装置
において用いられるカーボンヒーターのスリットに段部
を作ることにより、固定ブロックを２個用いて上下方向
に固定して熱電対をカーボンヒーターに固定することが
でき、熱電対はカーボンヒーターおよびサセプタに直接
接触することなく固定されており、チャンバー内の急激
な圧力変動及び熱電対のたわみ等によって通電中のヒー
ターに接触する恐れは生じない熱電対の支持装置が得ら
れる。また、ヒーターとサセプタを接近することがで
き、効率よくサセプタを加熱できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の実施例を断面図で示し、第２図は第１
図に示す熱電対支持装置の分解拡大図を示す。 第３図はカーボンヒーターの一例を断面図で示す。 第４図は薄膜気相成長装置における従来の熱電対支持方
法を示す。 １…チャンバー、２…バレル型サセプタ、３…ヒータ
ー、４…ウエハ、５…熱電対、６…回転シャフト、７…
カーボンヒーター、８…スリット、９…スリットの段
部、10，11…固定ブロック、12…スリットの底部、13…
熱電対支持孔。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】薄膜気相成長装置の成長室のバレル型サセ
   プタの内側に配置される円筒状のカーボンヒーターの一
   つのスリットに段部を設けて上下に幅広部と幅狭部を形
   成し、前記幅広部と幅狭部に、それぞれ両端に対して中
   央部に狭小部を有し、前記それぞれの一端に支持孔を具
   える固定ブロックを嵌め込み、前記カーボンヒーターと
   前記バレル型サセプタの内側の間で前記カーボンヒータ
   ーのスリットより突出する前記固定ブロックの支持孔に
   下方より熱電対を挿入して支持することを特徴とする薄
   膜気相成長装置における熱電対支持装置。