JP2551182B2

JP2551182B2 - 半導体製造装置

Info

Publication number: JP2551182B2
Application number: JP2015861A
Authority: JP
Inventors: 孝浩中東
Original assignee: Nissin Electric Co Ltd
Current assignee: Nissin Electric Co Ltd
Priority date: 1990-01-25
Filing date: 1990-01-25
Publication date: 1996-11-06
Anticipated expiration: 2011-11-06
Also published as: JPH03220718A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、反応室の面状発熱体上の基板上で導入され
たガスの化学反応を行わせ、基板上に薄膜を形成するCV
D,スパッタ等の半導体製造装置，とくに面状発熱体に関
する。

〔従来の技術〕

一般に、半導体製造装置は、第５図に示すように、反
応室（１）に面状発熱体（２）を設け、この発熱体
（２）上に基板（３）を載置し、基板（３）を発熱体
（２）により高温に加熱し、膜にしようとする材料のガ
ス（４）を反応室（１）に導入し、基板（３）上で分
解，還元，酸化，置換などの化学反応を行わせ、基板
（３）上に所望の薄膜を形成する。

なお、同図において、（５）はヒータ、（６）は電極
である。

そして、従来の前記面状発熱体（２）は、第６図ない
し第８図に示すように、焼結型の赤外線の透過が良くな
いセラミックスからなる円板状の熱板（７）の上面に、
渦巻状の溝（８）を形成し、その溝（８）に断面円形の
ヒータ（９）を埋設し、熱板（７）の上下面を熱板
（７）と同材質の押え板（10），（11）によりはさんで
構成し、上側の押え板（10）の上面にSUS,M₀等からなる
金属プレートを設け、そのプレート上に基板を載置して
いる。

なお、溝（８）の断面は一辺が約1mmの正方形で半径
方向の溝（８）の間隔は約1mm弱であり、ヒータ（９）
の直径は1mm弱である。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来の前記発熱体（２）の場合、溝（８）及びヒータ
（９）が渦巻状であるため、通電時ヒータ（９）が熱膨
張により伸張して拡大し、熱板（７）の上面部及び上側
の押え板（10）を破損する。

さらに、ヒータ（９）からの熱は、上側の押え板（1
0）及び金属プレートが赤外線を透過しないため、伝導
により基板（３）に到達し、基板（３）を急速加熱する
ことができない。

なお、上側の押え板などを石英により形成し、急速加
熱を可能にしたものもある。

本発明は、前記の点に留意し、熱板及び押え板の破損
を防止した半導体製造装置を提供することを目的とす
る。

〔課題を解決するための手段〕

前記課題を解決するために、本発明の半導体製造装置
は、反応室の面状発熱体上に基板を設け、前記基板上で
導入されたガスの化学反応を行わせ、前記基板上に薄膜
を形成するCVD,スパッタ等の半導体製造装置において、前記面状発熱体を、上面を複数個の扇形の区画に等分
割した円板状の熱板と、前記各区画毎に中心部側から周
縁部側へと，周縁部側から中心部側へと，同心円状に折
返して形成された溝と、前記溝に埋設された横方向に長
寸の断面矩形状のヒータと、前記熱板上に重合され赤外
線の透過の良好な石英からなる円板状の押え板とにより
構成したものである。

〔作用〕

前記のように構成された本発明の半導体製造装置は、
円板状の熱板の上面を複数個の扇形の区画に等分割し、
各区画毎に同心円状に折返した溝を形成し、その溝に横
方向に長寸の断面矩形状のヒータを埋設し、熱板に赤外
線の透過の良好な石英からなる円板状の押え板を重合し
たため、熱膨張によるヒータの円周方向の伸張が折返し
により相殺されて極めて小さく、熱板の上面部を破損し
なく、また、ヒータの断面が横方向に長くて扁平であ
り、上側の押え板を破損することもなく、均一に加熱で
きる。

とくに、円板状の熱板の上面が、複数個の扇形の区画
に等分割され、熱板の上面が３個以上に分割されている
ため、ヒータの円周方向の長さが２分割よりも短く、ヒ
ータの外側と内側との長さの差がごく僅かであり、ヒー
タの熱膨張による熱板の上面部の破損が皆無である。

さらに、上側の押え板が赤外線の透過の良好な石英か
らなるため、伝導でなく輻射によりサセプタを加熱で
き、急速加熱が可能であり、消費電力も大幅に削減でき
る。

〔実施例〕

１実施例について、第１図ないし第４図を参照して説
明する。

それらの図面において、（12）は面状発熱体（２）の
円板状の熱板であり、赤外線の透過の良好な溶解型の透
明な石英からなる。（13）は熱板（12）の上面を複数個
の扇形に等分割して形成された区画であり、図示は４分
割を示す。

（14）は各区画（13）毎に同心円状に折返して形成さ
れた，横方向に長寸の断面矩形状の溝であり、中心部側
から周縁部側へと，周縁部側から中心部側へと順次に形
成され、各区画（13）毎の溝（14）は中心部側又は周縁
部側で隣接の区画（13）の溝（14）に連通している。

（15）は溝（14）に埋設されたヒータであり、横方向
に長寸の断面矩形状であり、板体から打抜きにより形成
され、幅が４〜5mm,厚みが約1mmである。

（16）は熱板（12）の上面に重合された上側の押え板
であり、熱板（12）と同材質からなり、下面の一部が溝
（14）の上側に嵌合している。（17）は熱板（12）の下
面に重合された下側の押え板であり、熱板（12）と同材
質からなる。

（18）は面状発熱体（２）のハウジングであり、SUS3
04からなる。（19）は上側の押え板（16）上のサセプタ
であり、熱板（12）と同材質からなり、基板（３）が載
置される。

そして、前記のように、サセプタ（19）が赤外線の透
過の良好な石英からなる場合、ヒータ（15）からの熱が
上側の押え板（16）及びサセプタ（19）を透過し、輻射
熱として基板（３）に伝達されるため、基板（３）をよ
り急速に加熱することができる。

なお、サセプタ（19）にカーボンを用いる場合は、サ
セプタ（19）の上面での温度の均一性をより向上するこ
とができる。

また、反応室（１）の雰囲気にH₂,ハロゲンガス等が
ある場合は、サセプタ（19）として金属又はコーティン
グを行ったカーボンを用いてもよい。

〔発明の効果〕

本発明は、以上説明したように構成されているので、
以下に記載する効果を奏する。

熱板（12）の上面が複数個の扇形の区画（13）に等分
割され、各区画（13）毎に同心円状に折返した，横方向
に長寸の断面矩形状の溝（14）が形成され、その溝（1
4）に板体から打抜きにより形成され，横方向に長寸の
断面矩形状のヒータ（15）が埋設され、熱板（12）に赤
外線の透過の良好な石英からなる押え板（16）が重合さ
れているため、ヒータ（15）の円周方向の伸張が折返し
により相殺されて極めて小さく、熱板（12）の上面部，
即ち半径方向の溝（14）間の突部を破損することが防止
され、かつ、ヒータ（15）が扁平であるため、上側の押
え板（16）を破損することもなく、均一に加熱すること
ができる。

とくに、円板状の熱板（12）の上面が、複数個の扇形
の区画（13）に等分割され、熱板（12）の上面が３個以
上に分割されているため、ヒータ（15）の円周方向の長
さが２分割よりも短く、ヒータ（15）の外側と内側との
長さの差がごく僅かであり、ヒータ（15）の熱膨張によ
る熱板（12）の上面部の破損を皆無にすることができ
る。

その上、上側の押え板（16）が赤外線の透過の良好な
石英からなるため、ヒータ（15）が輻射によりサセプタ
（19）を加熱でき、急速加熱を可能とすることができ、
消費電力を大幅に削減することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第４図は本発明の半導体製造装置の１実施
例の要部を示し、第１図は面状発熱体の一部破断平面
図、第２図は第１図の破断正面図、第３図は第２図の一
部の拡大図、第４図は面状発熱体を組込んだ状態の一部
の切断正面図、第５図は反応室の概略正面図、第６図な
いし第８図は従来例を示し、第６図は面状発熱体の一部
破断平面図、第７図は第６図の破断正面図、第８図は第
７図の一部の拡大図である。（１）……反応室、（２）……面状発熱体、（３）……
基板、（12）……熱板、（13）……区画、（14）……
溝、（15）……ヒータ、（16）……押え板。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】反応室の面状発熱体上に基板を設け、前記
基板上で導入されたガスの化学反応を行わせ、前記基板
上に薄膜を形成するCVD,スパッタ等の半導体製造装置に
おいて、前記面状発熱体を、上面を複数個の扇形の区画に等分割
した円板状の熱板と、前記各区画毎に中心部側から周縁
部側へと，周縁部側から中心部側へと，同心円状に折返
して形成された，横方向に長寸の断面矩形状の溝と、板
体から打抜きにより形成され，前記溝に埋設された横方
向に長寸の断面矩形状のヒータと、前記熱板上に重合さ
れ赤外線の透過の良好な石英からなる円板状の押え板と
により構成した半導体製造装置。