成膜装置
【課題】サセプタからの熱逃げが抑制され、かつサセプタ支持部材の熱による破損を防止できる成膜装置を提供する。
【解決手段】
ヒーター２３によってサセプタ２１を加熱し、原料ガス導入部１３から真空槽１１内に原料ガスを導入し、サセプタ２１の板部２１ａの表面に配置された基板５１に薄膜を形成する成膜装置１０であって、サセプタ２１の筒部２１ｂの端部とサセプタ支持部材３１との間には、サセプタ２１とは別の材質である熱抵抗部材２２が配置されており、サセプタ２１の熱が熱抵抗部材２２で遮られてサセプタ支持部材３１に伝わりづらくなっている。
【解決手段】
ヒーター２３によってサセプタ２１を加熱し、原料ガス導入部１３から真空槽１１内に原料ガスを導入し、サセプタ２１の板部２１ａの表面に配置された基板５１に薄膜を形成する成膜装置１０であって、サセプタ２１の筒部２１ｂの端部とサセプタ支持部材３１との間には、サセプタ２１とは別の材質である熱抵抗部材２２が配置されており、サセプタ２１の熱が熱抵抗部材２２で遮られてサセプタ支持部材３１に伝わりづらくなっている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板を加熱しながら成膜する成膜装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、ＬＥＤは白熱電球に比べて消費電力が小さく、寿命が長いという特質を持ち、次世代照明として注目されている。ＬＥＤはサファイア基板上にｎ層と発光層とｐ層とからなる積層膜がエピタキシャル結晶成長により形成される。エピタキシャル成長にはＭＯＶＰＥ法（有機金属気相成長法）がよく用いられている。
【０００３】
図７はＭＯＶＰＥ法に用いられる従来の成膜装置１００の内部構成図である。
従来の成膜装置１００は、真空槽１１１と、真空槽１１１内を真空排気する真空排気部１１２と、真空槽１１１内に原料ガスを導入する原料ガス導入部１１３と、底部表面に基板１５１が載置される椀状のサセプタ１２１と、サセプタ１２１の内側に配置され、サセプタ１２１の底部裏面に対向されたヒーター１２３と、サセプタ１２１の底部側とは逆側の端部に設けられ、サセプタ１２１を支持するサセプタ支持部材１３１とを有している。
サセプタ１２１の材質はグラファイトであり、サセプタ支持部材１３１の材質は石英である。
【０００４】
この成膜装置１００を用いて薄膜を形成するには、まず複数枚の基板１５１を真空槽１１１内に搬入し、サセプタ１２１の底部表面に配置する。
真空排気部１１２により真空槽１１１内を真空排気して真空雰囲気を形成する。以後真空排気を継続して真空槽１１１内の真空雰囲気を維持する。
【０００５】
ヒーター１２３には加熱用電源１３３が電気的に接続されている。加熱用電源１３３からヒーター１２３に電力を供給して、ヒーター１２３を発熱させる。
ヒーター１２３からの熱輻射によりサセプタ１２１が加熱され、サセプタ１２１からの熱伝導により基板１５１が加熱される。
原料ガス導入部１１３から真空槽１１１内に原料ガスを導入すると、導入された原料ガスは基板１５１上で熱により化学反応して結晶化し、薄膜が形成される。
【０００６】
基板１５１を加熱する工程では、サセプタ１２１の底部表面を９００℃以上１３００℃以下に加熱する必要があるのだが、サセプタ１２１の外周側面からの熱輻射やサセプタ支持部材１３１への熱伝導により熱が逃げるため、サセプタ１２１の底部表面では外周に近いほど温度が下がりやすく、基板１５１が配置される範囲内を温度差１℃以内の均一な温度に維持することは困難であった。また、サセプタ１２１のうち底部部分と側面部分の温度差が５００℃以上になるとサセプタ１２１が破損するおそれがあった。
【０００７】
そこで、ヒーター１２３のうち側面部分に近い位置のヒーターの負荷を大きくして、サセプタ１２１の側面部分の温度を上げる方法が考えられるが、サセプタ支持部材１３１の材質は石英であり、９００℃以上のサセプタ１２１と接触するとサセプタ支持部材１３１が熱で破損するおそれがあった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１１−１８８１１号公報
【特許文献２】再公表特許２００８／０１６０４７号公報
【特許文献３】再公表特許２００７／０６６４７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は上記従来技術の不都合を解決するために創作されたものであり、その目的は、サセプタからの熱逃げが抑制され、かつサセプタ支持部材の熱による破損を防止できる成膜装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために本発明は、真空槽と、前記真空槽内を真空排気する真空排気部と、前記真空槽内に原料ガスを導入する原料ガス導入部と、前記真空槽内に配置され、表面に基板が配置される板部と、前記板部の前記表面とは逆の裏面で一端の開口が蓋された筒部とからなるサセプタと、前記筒部の内側に配置され、前記板部の前記裏面と前記筒部の内周面とにそれぞれ対向されたヒーターと、前記筒部の前記一端とは逆の他端に設けられ、前記サセプタを支持するサセプタ支持部材と、を有し、前記ヒーターによって前記サセプタを加熱し、前記原料ガス導入部から前記真空槽内に原料ガスを導入し、前記板部の前記表面に配置された基板に薄膜を形成する成膜装置であって、前記筒部の前記他端と前記サセプタ支持部材との間には、前記サセプタとは別の材質である熱抵抗部材が配置された成膜装置である。
本発明は成膜装置であって、前記熱抵抗部材の線膨張率は前記サセプタの線膨張率より小さく、前記熱抵抗部材の熱伝導率は前記サセプタの熱伝導率より小さい成膜装置である。
本発明は成膜装置であって、前記サセプタの材質はグラファイトであり、前記熱抵抗部材の材質はＳｉＣである成膜装置である。
本発明は成膜装置であって、前記板部のうち、前記基板が配置される範囲より外側には、前記基板が配置される範囲の厚みより厚みが薄い熱抵抗部分が環状に設けられた成膜装置である。
本発明は成膜装置であって、前記板部と前記筒部は分離可能に構成された成膜装置である。
本発明は成膜装置であって、前記板部は、９００℃以上１３００℃以下に加熱される成膜装置である。
【発明の効果】
【００１１】
サセプタからの熱逃げが抑制されるので、板部のうち基板が配置される範囲内を均一な温度に維持することができる。そのため、各基板に形成される薄膜の膜質差が小さくなり、歩留まりが向上する。
【００１２】
サセプタ支持部材に熱が伝わりにくくなるため、サセプタ支持部材の熱による破損を防止できる。サセプタ支持部材の熱破損をおそれずに筒部を加熱することができ、筒部と板部との温度差を小さくして、板部からの熱逃げを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の成膜装置の内部構成図
【図２】サセプタの板部の裏面の平面図
【図３】熱抵抗部分の断面形状の別例を説明をするための図
【図４】熱抵抗部分と接触部との位置関係の別例を説明するための図
【図５】サセプタの板部と筒部とが分離された状態を説明するための図
【図６】本発明の成膜装置の別例の内部構成図
【図７】従来の成膜装置の内部構成図
【発明を実施するための形態】
【００１４】
＜成膜装置の構造＞
本発明の成膜装置の構造を説明する。
図１は成膜装置１０の内部構成図である。
【００１５】
成膜装置１０は、真空槽１１と、真空槽１１内を真空排気する真空排気部１２と、真空槽１１内に原料ガスを導入する原料ガス導入部１３と、真空槽１１内に配置され、表面に基板５１が配置される板部２１ａと、板部２１ａの表面とは逆の裏面で一端の開口が蓋された筒部２１ｂとからなるサセプタ２１と、筒部２１ｂの内側に配置され、板部２１ａの裏面と筒部２１ｂの内周面とにそれぞれ対向されたヒーター２３と、筒部２１ｂの前記一端とは逆の他端に設けられ、サセプタ２１を支持するサセプタ支持部材３１とを有している。
【００１６】
原料ガス導入部１３はここでは、一面に複数の放出孔１３ｃが設けられた放出容器１３ａと、放出容器１３ａに接続され、放出容器１３ａ内に原料ガスを供給する原料ガス源１３ｂとを有している。
放出容器１３ａのうち、放出孔１３ｃが設けられた面は真空槽１１内に露出されており、原料ガス源１３ｂから放出容器１３ａ内に原料ガスを供給すると、供給された原料ガスは各放出孔１３ｃから真空槽１１内に放出されるようになっている。
【００１７】
サセプタ２１の材質はここでは表面がＳｉＣで覆われたグラファイトであり、９００℃以上１３００℃以下の温度に加熱されても損傷しないようになっている。なお、グラファイトの３５０℃以上４００℃以下の温度範囲での線膨張率は５．０×１０-6／Ｋであり、熱伝導率は１３０Ｗ／（ｍ・Ｋ）である。
【００１８】
図２は板部２１ａの裏面の平面図である。
板部２１ａはここでは円板形状であり、表面に複数枚の基板５１が配置される範囲が設けられた基板配置部４５を有している。
【００１９】
また、板部２１ａの裏面のうち基板配置部４５より外側の外周部分には後述する筒部２１ｂの長手方向の一端と環状に接触できる環状の接触部４６が設けられている。図１を参照し、接触部４６の厚みは基板配置部４５の厚みと同じか基板配置部４５の厚みより薄くされている。
【００２０】
板部２１ａは放出容器１３ａの放出孔１３ｃが設けられた面と対面する位置に配置され、板部２１ａの表面は放出孔１３ｃが設けられた面と対向されている。
筒部２１ｂはここでは内周直径が板部２１ａの直径より小さい円筒形状であり、中心軸線が板部２１ａの中心を通り板部２１ａの表面に対して直角な中心軸線と一致された状態で、長手方向の一端が板部２１ａの裏面の接触部４６に環状に接触されて取り付けられ、筒部２１ｂの一端の開口は板部２１ａの裏面で蓋されている。
【００２１】
サセプタ支持部材３１の材質はここでは石英であり、筒形状に形成されている。
筒部２１ｂのうち板部２１ａとは逆側の端部には後述する熱抵抗部材２２が固定され、サセプタ支持部材３１は、中心軸線が筒部２１ｂの中心軸線と一致された状態で、長手方向の一端が熱抵抗部材２２に固定されている。
【００２２】
サセプタ支持部材３１のうち熱抵抗部材２２とは逆側の端部は、真空槽１１の壁面に設けられた開口を通って真空槽１１の外側まで延ばされており、サセプタ支持部材３１の当該端部には、サセプタ支持部材３１を回転させる回転部３２が接続されている。
【００２３】
回転部３２はここではモーターであり、動力をサセプタ支持部材３１に伝達して、サセプタ支持部材３１をサセプタ支持部材３１の中心軸線を中心に回転できるように構成されている。
回転部３２によりサセプタ支持部材３１を回転させると、サセプタ２１と熱抵抗部材２２もサセプタ支持部材３１と一緒にサセプタ支持部材３１の中心軸線を中心に回転するようになっている。
【００２４】
真空槽１１の壁面の開口とサセプタ支持部材３１の外周側面との間の隙間には磁気シール３４が配置されて隙間は塞がれており、サセプタ支持部材３１を回転させても真空槽１１の気密性が維持されるようになっている。
【００２５】
ヒーター２３はここでは、円板形状の第一のヒーター２３ａと、内周直径が第一のヒーター２３ａの直径より大きいリング状の第二のヒーター２３ｂと、内周直径が第二のヒーター２３ｂの外周直径より大きい筒状の第三のヒーター２３ｃとを有している。第三のヒーター２３ｃの長手方向の長さは、筒部２１ｂの長手方向の長さより短くされている。
【００２６】
第一〜第三のヒーター２３ａ〜２３ｃは、それぞれの中心軸線が一致された状態で、筒部２１ｂの内側に配置され、第一、第二のヒーター２３ａ、２３ｂの表面は板部２１ａの裏面とそれぞれ対面され、第三のヒーター２３ｃの外周側面は筒部２１ｂの内周面と対面されている。
【００２７】
第一〜第三のヒーター２３ａ〜２３ｃは板部２１ａと筒部２１ｂとからそれぞれ離間されており、回転部３２によりサセプタ２１を回転させても、第一〜第三のヒーター２３ａ〜２３ｃは真空槽１１に対して静止するようになっている。
【００２８】
第一〜第三のヒーター２３ａ〜２３ｃには加熱用電源３３が電気的に接続されている。加熱用電源３３から第一〜第三のヒーター２３ａ〜２３ｃに電力を供給すると、第一〜第三のヒーター２３ａ〜２３ｃは発熱して輻射熱を放出するようになっている。板部２１ａの裏面と筒部２１ｂの内周面は放出された輻射熱を受けるとそれぞれ加熱される。
【００２９】
第一、第二のヒーター２３ａ、２３ｂと板部２１ａの裏面との間の間隔と、第三のヒーター２３ｃと筒部２１ｂの内周面との間の間隔はそれぞれ狭いほど、輻射熱による加熱効率が大きいため好ましい。
【００３０】
板部２１ａは中心からの距離に応じて異なる複数のヒーターで加熱されることにより、板部２１ａのうち基板配置部４５より外側の外周部分から熱が失われやすい場合でも、外周側のヒーター（ここでは第二のヒーター２３ｂ）の出力を増加させれば、基板配置部４５内を均一な温度に加熱できるようになっている。
【００３１】
板部２１ａが第一、第二のヒーター２３ａ、２３ｂにより加熱されるだけでなく、筒部２１ｂも第三のヒーター２３ｃにより加熱されることにより、板部２１ａと筒部２１ｂの温度差を小さくすることができ、板部２１ａから筒部２１ｂに移動する熱量を少なくできる。
【００３２】
筒部２１ｂのうち板部２１ａ側とは逆側の端部とサセプタ支持部材３１との間には、サセプタ２１とは別の材質である熱抵抗部材２２が配置されている。
熱抵抗部材２２の材質はここではＳｉＣ（炭化ケイ素）であり、１３００℃以上の高温に加熱されても損傷しないようになっている。なお、ＳｉＣの２５℃（室温）以上４００℃以下の温度範囲での線膨張率は４．０×１０-6／Ｋであり、熱伝導率は８４Ｗ／（ｍ・Ｋ）である。
【００３３】
熱抵抗部材２２の形状はここではリング状の板であり、表面はサセプタ２１の筒部２１ｂの一端に環状に接触して固定され、裏面はサセプタ支持部材３１の一端に環状に接触して固定されている。
【００３４】
熱抵抗部材２２と筒部２１ｂとの接触面積は、サセプタ支持部材３１と筒部２１ｂとの接触面積より大きく、ここではサセプタ支持部材３１と筒部２１ｂとは非接触にされている。
【００３５】
９００℃以上１３００℃以下の温度範囲での熱抵抗部材２２の線膨張率はサセプタ２１の線膨張率より小さくされており、熱抵抗部材２２が第三のヒーター２３ｃからの熱輻射や筒部２１ｂからの熱伝導により加熱されても、熱抵抗部材２２と筒部２１ｂとの間の固定部分や熱抵抗部材２２とサセプタ支持部材３１との間の固定部分が緩まないようになっている。
【００３６】
また、９００℃以上１３００℃以下の温度範囲での熱抵抗部材２２の熱伝導率はサセプタ２１の熱伝導率より小さくされており、筒部２１ｂの熱は熱抵抗部材２２に遮られてサセプタ支持部材３１に伝わりにくくなっている。そのため、第三のヒーター２３ｃにより筒部２１ｂが加熱されても、サセプタ支持部材３１が熱により損傷することが防止される。
【００３７】
また、サセプタ支持部材３１と第三のヒーター２３ｃとの間の距離は熱抵抗部材２２の厚みだけ余分に離間されており、第三のヒーター２３ｃの熱輻射がサセプタ支持部材３１に伝わりにくくなっている。
【００３８】
本実施例ではサセプタ２１の材質はグラファイトであり、熱抵抗部材２２の材質はＳｉＣであるが、９００℃以上１３００℃以下の温度範囲での線膨張率がサセプタ２１の線膨張率より小さく、９００℃以上１３００℃以下の温度範囲での熱伝導率がサセプタ２１の熱伝導率より小さければ、熱抵抗部材２２の材質はＳｉＣに限定されず、例えばＰＢＮ（熱分解窒化ホウ素）でもよい。できるだけ９００℃以上１３００℃以下の温度範囲での線膨張率の小さい材料が好ましい。
【００３９】
なお、熱抵抗部材２２の形状はリング状に限定されるものではない。各ヒーター２３ａ〜２３ｃとサセプタ支持部材３１との間を遮蔽する形状であれば、各ヒーター２３ａ〜２３ｃからの熱輻射によりサセプタ支持部材３１が加熱されることを防止できて好ましい。
【００４０】
本実施例では、サセプタ２１の板部２１ａのうち、基板配置部４５より外側には、基板配置部４５の厚みより厚みが薄い熱抵抗部分４１が環状に設けられている。
ここでは熱抵抗部分４１は、板部２１ａのうち、裏面側が窪む形状で設けられているが、表面側が窪む形状で設けられていてもよいし、表面側と裏面側の両方から窪む形状で設けられていてもよい。窪みの断面形状は、ここでは図１に示すように「コ」字形状（一辺が欠けた四角形状）であるが、図３に示すように「Ｕ」字形状（円弧形状）でもよい。
【００４１】
また、ここでは熱抵抗部分４１は接触部４６の内周より内側に設けられているが、図４に示すように熱抵抗部分４１の一部が接触部４６にされていてもよい。
基板配置部４５内から基板配置部４５より外側の外周部分に向かって径方向に移動する熱に対して、熱抵抗部分４１では基板配置部４５よりも厚みが薄いために熱のコンダクタンスが小さくなっており、熱の移動速度が低下するようになっている。
【００４２】
そのため、基板配置部４５内から熱が逃げにくく、基板配置部４５内はヒーター２３で加熱されることにより均一な温度に維持できるようになっている。
本実施例では、サセプタ２１の板部２１ａと筒部２１ｂは分離可能に構成されている。図５は板部２１ａと筒部２１ｂとが分離された状態の概略図である。板部２１ａの接触部４６は板部２１ａと筒部２１ｂとの間の切れ目になっている。
【００４３】
そのため、板部２１ａと筒部２１ｂとが一体に形成されて切れ目が存在しない場合に比べて、板部２１ａと筒部２１ｂとの接触面積が小さく、板部２１ａから筒部２１ｂに向かって移動する熱に対して熱のコンダクタンスが小さくなっており、板部２１ａのうち基板配置部４５より外側の外周部分から熱が逃げにくくなっている。
【００４４】
接触部４６が板部２１ａの裏面の外周まで延ばされている場合には、接触部４６の厚みが薄いほど板部２１ａの外周側面の面積が小さくなるため、板部２１ａの外周側面からの熱輻射が少なくなり、板部２１ａのうち基板配置部４５より外側の外周部分からはさらに熱が逃げにくくなって好ましい。
【００４５】
また後述する成膜工程により板部２１ａ表面に付着物が付着して汚れても、板部２１ａと筒部２１ｂは分離可能であり、成膜工程後に板部２１ａだけを真空槽１１の外側に搬出して洗浄したり、別の板部２１ａに交換することができるため、メンテナンスが容易である。
【００４６】
＜成膜装置を用いた成膜方法＞
上述の成膜装置１０を用いて基板５１に薄膜を形成する成膜方法を説明する。
真空槽１１内に基板５１を搬入し、サセプタ２１の板部２１ａのうち基板配置部４５表面に接触して、基板５１を配置する。本実施例では基板５１にサファイア基板を使用するが、本発明は基板５１の材質がサファイアの場合に限定されない。
【００４７】
真空排気部１２により真空槽１１内を真空排気して、真空雰囲気を形成する。以後、真空排気部１２による真空排気を継続して、真空槽１１内の真空雰囲気を維持する。
回転部３２によりサセプタ２１をサセプタ支持部材３１と熱抵抗部材２２と一緒に、サセプタ支持部材３１の中心軸線を中心に回転させる。すると、基板５１もサセプタ２１と一緒にサセプタ支持部材３１の中心軸線を中心に回転する。以後、回転部３２によるサセプタ２１の回転を継続する。
【００４８】
加熱用電源３３から第一〜第三のヒーター２３ａ〜２３ｃに電力を供給して、第一〜第三のヒーター２３ａ〜２３ｃを発熱させる。
サセプタ２１の板部２１ａの裏面と筒部２１ｂの内周面のうち第一〜第三のヒーター２３ａ〜２３ｃと対面する部分は、第一〜第三のヒーター２３ａ〜２３ｃからの輻射熱を受けて加熱される。サセプタ２１は回転部３２により回転されており、第一〜第三のヒーター２３ａ〜２３ｃの配置に関わらずサセプタ２１のうちサセプタ支持部材３１の中心軸線から同一距離の部分は均一な熱量で加熱される。
【００４９】
板部２１ａの内部では熱伝導により裏面から表面に向かって熱が伝わる。ここでは板部２１ａ表面が９００℃以上１３００℃以下になるように加熱する。基板５１は板部２１ａ表面に接触して配置されており、板部２１ａ表面からの熱伝導により基板５１が加熱される。
筒部２１ｂ内部でも熱伝導により内周面から外周面に向かって熱が伝わる。
【００５０】
板部２１ａの外周側面と筒部２１ｂの外周面は真空槽１１内に露出されており、板部２１ａの外周側面と筒部２１ｂの外周側面から熱輻射により熱が失われるものの、筒部２１ｂとサセプタ支持部材３１との間には熱抵抗部材２２が配置され、筒部２１ｂの熱は熱抵抗部材２２に遮られてサセプタ支持部材３１に逃げにくくなっている。そのため、筒部２１ｂの温度低下が熱抵抗部材２２を持たない従来の構成より抑制され、板部２１ａと筒部２１ｂとの温度差を従来の構成より小さくでき、板部２１ａから筒部２１ｂへの熱伝導による熱逃げを防止できる。
また、筒部２１ｂからの熱伝導によるサセプタ支持部材３１の加熱が抑制され、サセプタ支持部材３１が熱により損傷することを防止できる。
【００５１】
板部２１ａのうち基板配置部４５は熱抵抗部分４１で取り囲まれている。熱抵抗部分４１の厚みは基板配置部４５の厚みより薄く、板部２１ａのうち基板配置部４５より外側の外周部分の温度が熱輻射により下がっても、基板配置部４５内から外周部分には熱が逃げにくくなっている。そのため、基板配置部４５内は温度差１℃以内の均一な温度に維持され、各基板５１は均一な温度に加熱される。
【００５２】
原料ガス源１３ｂから放出容器１３ａ内に原料ガスを供給する。原料ガスには加熱された基板５１上で化学反応できるガスを使用し、ここではＴＭＧ（トリメチルガリウム）ガスとＮＨ3ガスを使用するが、本発明は原料ガスがＴＭＧガスとＮＨ3ガスの場合に限定されない。
【００５３】
供給された原料ガスは放出孔１３ｃから真空槽１１内に放出され、加熱された基板５１の表面に到達し、基板５１の熱により化学反応して結晶化し、基板５１の表面に薄膜が形成される。ここではＧａＮの薄膜が形成される。
【００５４】
回転部３２によりサセプタ２１を回転させており、板部２１ａ表面の中心から同一距離に配置された複数の基板５１には均一な量の原料ガスが到達して均一な膜厚の薄膜が形成される。
板部２１ａのうち基板配置部４５内は均一な温度に維持されており、各基板５１は均一な温度に加熱され、各基板５１に形成される薄膜の膜質差は小さくなる。
【００５５】
各基板５１の表面に所定の膜厚の薄膜を形成したのち、原料ガス源１３ｂからの原料ガスの放出を停止させる。加熱用電源３３から第一〜第三のヒーター２３ａ〜２３ｃへの電力の供給を停止する。回転部３２によるサセプタ２１の回転を停止する。
【００５６】
真空排気部１２による真空排気を停止し、真空槽１１内を大気に曝す。成膜済みの基板５１を真空槽１１の外側に搬出し、後工程に回す。
未成膜の基板５１を真空槽１１内に搬入し、上述の成膜工程を繰り返す。
【００５７】
なお、本発明は図６を参照し、サセプタ２１の板部２１ａに熱抵抗部分４１が設けられていない構成も含まれるが、板部２１ａに熱抵抗部分４１が設けられている構成の方が基板配置部４５内を均一な温度に維持し易いため好ましい。
【００５８】
また、サセプタ２１の板部２１ａと筒部２１ｂとが密着して固定され、又は一体成形されて分離できない構成も本発明に含まれるが、板部２１ａと筒部２１ｂとが互いに分離できる構成の方が、板部２１ａから筒部２１ｂへの熱逃げをより効果的に抑制でき、またメンテナンスが容易であるため好ましい。
【符号の説明】
【００５９】
１０……成膜装置
１１……真空槽
１２……真空排気部
１３……原料ガス導入部
２１……サセプタ
２１ａ……板部
２１ｂ……筒部
２２……熱抵抗部材
２３……ヒーター
３１……サセプタ支持部材
４１……熱抵抗部分
５１……基板
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板を加熱しながら成膜する成膜装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、ＬＥＤは白熱電球に比べて消費電力が小さく、寿命が長いという特質を持ち、次世代照明として注目されている。ＬＥＤはサファイア基板上にｎ層と発光層とｐ層とからなる積層膜がエピタキシャル結晶成長により形成される。エピタキシャル成長にはＭＯＶＰＥ法（有機金属気相成長法）がよく用いられている。
【０００３】
図７はＭＯＶＰＥ法に用いられる従来の成膜装置１００の内部構成図である。
従来の成膜装置１００は、真空槽１１１と、真空槽１１１内を真空排気する真空排気部１１２と、真空槽１１１内に原料ガスを導入する原料ガス導入部１１３と、底部表面に基板１５１が載置される椀状のサセプタ１２１と、サセプタ１２１の内側に配置され、サセプタ１２１の底部裏面に対向されたヒーター１２３と、サセプタ１２１の底部側とは逆側の端部に設けられ、サセプタ１２１を支持するサセプタ支持部材１３１とを有している。
サセプタ１２１の材質はグラファイトであり、サセプタ支持部材１３１の材質は石英である。
【０００４】
この成膜装置１００を用いて薄膜を形成するには、まず複数枚の基板１５１を真空槽１１１内に搬入し、サセプタ１２１の底部表面に配置する。
真空排気部１１２により真空槽１１１内を真空排気して真空雰囲気を形成する。以後真空排気を継続して真空槽１１１内の真空雰囲気を維持する。
【０００５】
ヒーター１２３には加熱用電源１３３が電気的に接続されている。加熱用電源１３３からヒーター１２３に電力を供給して、ヒーター１２３を発熱させる。
ヒーター１２３からの熱輻射によりサセプタ１２１が加熱され、サセプタ１２１からの熱伝導により基板１５１が加熱される。
原料ガス導入部１１３から真空槽１１１内に原料ガスを導入すると、導入された原料ガスは基板１５１上で熱により化学反応して結晶化し、薄膜が形成される。
【０００６】
基板１５１を加熱する工程では、サセプタ１２１の底部表面を９００℃以上１３００℃以下に加熱する必要があるのだが、サセプタ１２１の外周側面からの熱輻射やサセプタ支持部材１３１への熱伝導により熱が逃げるため、サセプタ１２１の底部表面では外周に近いほど温度が下がりやすく、基板１５１が配置される範囲内を温度差１℃以内の均一な温度に維持することは困難であった。また、サセプタ１２１のうち底部部分と側面部分の温度差が５００℃以上になるとサセプタ１２１が破損するおそれがあった。
【０００７】
そこで、ヒーター１２３のうち側面部分に近い位置のヒーターの負荷を大きくして、サセプタ１２１の側面部分の温度を上げる方法が考えられるが、サセプタ支持部材１３１の材質は石英であり、９００℃以上のサセプタ１２１と接触するとサセプタ支持部材１３１が熱で破損するおそれがあった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１１−１８８１１号公報
【特許文献２】再公表特許２００８／０１６０４７号公報
【特許文献３】再公表特許２００７／０６６４７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は上記従来技術の不都合を解決するために創作されたものであり、その目的は、サセプタからの熱逃げが抑制され、かつサセプタ支持部材の熱による破損を防止できる成膜装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために本発明は、真空槽と、前記真空槽内を真空排気する真空排気部と、前記真空槽内に原料ガスを導入する原料ガス導入部と、前記真空槽内に配置され、表面に基板が配置される板部と、前記板部の前記表面とは逆の裏面で一端の開口が蓋された筒部とからなるサセプタと、前記筒部の内側に配置され、前記板部の前記裏面と前記筒部の内周面とにそれぞれ対向されたヒーターと、前記筒部の前記一端とは逆の他端に設けられ、前記サセプタを支持するサセプタ支持部材と、を有し、前記ヒーターによって前記サセプタを加熱し、前記原料ガス導入部から前記真空槽内に原料ガスを導入し、前記板部の前記表面に配置された基板に薄膜を形成する成膜装置であって、前記筒部の前記他端と前記サセプタ支持部材との間には、前記サセプタとは別の材質である熱抵抗部材が配置された成膜装置である。
本発明は成膜装置であって、前記熱抵抗部材の線膨張率は前記サセプタの線膨張率より小さく、前記熱抵抗部材の熱伝導率は前記サセプタの熱伝導率より小さい成膜装置である。
本発明は成膜装置であって、前記サセプタの材質はグラファイトであり、前記熱抵抗部材の材質はＳｉＣである成膜装置である。
本発明は成膜装置であって、前記板部のうち、前記基板が配置される範囲より外側には、前記基板が配置される範囲の厚みより厚みが薄い熱抵抗部分が環状に設けられた成膜装置である。
本発明は成膜装置であって、前記板部と前記筒部は分離可能に構成された成膜装置である。
本発明は成膜装置であって、前記板部は、９００℃以上１３００℃以下に加熱される成膜装置である。
【発明の効果】
【００１１】
サセプタからの熱逃げが抑制されるので、板部のうち基板が配置される範囲内を均一な温度に維持することができる。そのため、各基板に形成される薄膜の膜質差が小さくなり、歩留まりが向上する。
【００１２】
サセプタ支持部材に熱が伝わりにくくなるため、サセプタ支持部材の熱による破損を防止できる。サセプタ支持部材の熱破損をおそれずに筒部を加熱することができ、筒部と板部との温度差を小さくして、板部からの熱逃げを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の成膜装置の内部構成図
【図２】サセプタの板部の裏面の平面図
【図３】熱抵抗部分の断面形状の別例を説明をするための図
【図４】熱抵抗部分と接触部との位置関係の別例を説明するための図
【図５】サセプタの板部と筒部とが分離された状態を説明するための図
【図６】本発明の成膜装置の別例の内部構成図
【図７】従来の成膜装置の内部構成図
【発明を実施するための形態】
【００１４】
＜成膜装置の構造＞
本発明の成膜装置の構造を説明する。
図１は成膜装置１０の内部構成図である。
【００１５】
成膜装置１０は、真空槽１１と、真空槽１１内を真空排気する真空排気部１２と、真空槽１１内に原料ガスを導入する原料ガス導入部１３と、真空槽１１内に配置され、表面に基板５１が配置される板部２１ａと、板部２１ａの表面とは逆の裏面で一端の開口が蓋された筒部２１ｂとからなるサセプタ２１と、筒部２１ｂの内側に配置され、板部２１ａの裏面と筒部２１ｂの内周面とにそれぞれ対向されたヒーター２３と、筒部２１ｂの前記一端とは逆の他端に設けられ、サセプタ２１を支持するサセプタ支持部材３１とを有している。
【００１６】
原料ガス導入部１３はここでは、一面に複数の放出孔１３ｃが設けられた放出容器１３ａと、放出容器１３ａに接続され、放出容器１３ａ内に原料ガスを供給する原料ガス源１３ｂとを有している。
放出容器１３ａのうち、放出孔１３ｃが設けられた面は真空槽１１内に露出されており、原料ガス源１３ｂから放出容器１３ａ内に原料ガスを供給すると、供給された原料ガスは各放出孔１３ｃから真空槽１１内に放出されるようになっている。
【００１７】
サセプタ２１の材質はここでは表面がＳｉＣで覆われたグラファイトであり、９００℃以上１３００℃以下の温度に加熱されても損傷しないようになっている。なお、グラファイトの３５０℃以上４００℃以下の温度範囲での線膨張率は５．０×１０-6／Ｋであり、熱伝導率は１３０Ｗ／（ｍ・Ｋ）である。
【００１８】
図２は板部２１ａの裏面の平面図である。
板部２１ａはここでは円板形状であり、表面に複数枚の基板５１が配置される範囲が設けられた基板配置部４５を有している。
【００１９】
また、板部２１ａの裏面のうち基板配置部４５より外側の外周部分には後述する筒部２１ｂの長手方向の一端と環状に接触できる環状の接触部４６が設けられている。図１を参照し、接触部４６の厚みは基板配置部４５の厚みと同じか基板配置部４５の厚みより薄くされている。
【００２０】
板部２１ａは放出容器１３ａの放出孔１３ｃが設けられた面と対面する位置に配置され、板部２１ａの表面は放出孔１３ｃが設けられた面と対向されている。
筒部２１ｂはここでは内周直径が板部２１ａの直径より小さい円筒形状であり、中心軸線が板部２１ａの中心を通り板部２１ａの表面に対して直角な中心軸線と一致された状態で、長手方向の一端が板部２１ａの裏面の接触部４６に環状に接触されて取り付けられ、筒部２１ｂの一端の開口は板部２１ａの裏面で蓋されている。
【００２１】
サセプタ支持部材３１の材質はここでは石英であり、筒形状に形成されている。
筒部２１ｂのうち板部２１ａとは逆側の端部には後述する熱抵抗部材２２が固定され、サセプタ支持部材３１は、中心軸線が筒部２１ｂの中心軸線と一致された状態で、長手方向の一端が熱抵抗部材２２に固定されている。
【００２２】
サセプタ支持部材３１のうち熱抵抗部材２２とは逆側の端部は、真空槽１１の壁面に設けられた開口を通って真空槽１１の外側まで延ばされており、サセプタ支持部材３１の当該端部には、サセプタ支持部材３１を回転させる回転部３２が接続されている。
【００２３】
回転部３２はここではモーターであり、動力をサセプタ支持部材３１に伝達して、サセプタ支持部材３１をサセプタ支持部材３１の中心軸線を中心に回転できるように構成されている。
回転部３２によりサセプタ支持部材３１を回転させると、サセプタ２１と熱抵抗部材２２もサセプタ支持部材３１と一緒にサセプタ支持部材３１の中心軸線を中心に回転するようになっている。
【００２４】
真空槽１１の壁面の開口とサセプタ支持部材３１の外周側面との間の隙間には磁気シール３４が配置されて隙間は塞がれており、サセプタ支持部材３１を回転させても真空槽１１の気密性が維持されるようになっている。
【００２５】
ヒーター２３はここでは、円板形状の第一のヒーター２３ａと、内周直径が第一のヒーター２３ａの直径より大きいリング状の第二のヒーター２３ｂと、内周直径が第二のヒーター２３ｂの外周直径より大きい筒状の第三のヒーター２３ｃとを有している。第三のヒーター２３ｃの長手方向の長さは、筒部２１ｂの長手方向の長さより短くされている。
【００２６】
第一〜第三のヒーター２３ａ〜２３ｃは、それぞれの中心軸線が一致された状態で、筒部２１ｂの内側に配置され、第一、第二のヒーター２３ａ、２３ｂの表面は板部２１ａの裏面とそれぞれ対面され、第三のヒーター２３ｃの外周側面は筒部２１ｂの内周面と対面されている。
【００２７】
第一〜第三のヒーター２３ａ〜２３ｃは板部２１ａと筒部２１ｂとからそれぞれ離間されており、回転部３２によりサセプタ２１を回転させても、第一〜第三のヒーター２３ａ〜２３ｃは真空槽１１に対して静止するようになっている。
【００２８】
第一〜第三のヒーター２３ａ〜２３ｃには加熱用電源３３が電気的に接続されている。加熱用電源３３から第一〜第三のヒーター２３ａ〜２３ｃに電力を供給すると、第一〜第三のヒーター２３ａ〜２３ｃは発熱して輻射熱を放出するようになっている。板部２１ａの裏面と筒部２１ｂの内周面は放出された輻射熱を受けるとそれぞれ加熱される。
【００２９】
第一、第二のヒーター２３ａ、２３ｂと板部２１ａの裏面との間の間隔と、第三のヒーター２３ｃと筒部２１ｂの内周面との間の間隔はそれぞれ狭いほど、輻射熱による加熱効率が大きいため好ましい。
【００３０】
板部２１ａは中心からの距離に応じて異なる複数のヒーターで加熱されることにより、板部２１ａのうち基板配置部４５より外側の外周部分から熱が失われやすい場合でも、外周側のヒーター（ここでは第二のヒーター２３ｂ）の出力を増加させれば、基板配置部４５内を均一な温度に加熱できるようになっている。
【００３１】
板部２１ａが第一、第二のヒーター２３ａ、２３ｂにより加熱されるだけでなく、筒部２１ｂも第三のヒーター２３ｃにより加熱されることにより、板部２１ａと筒部２１ｂの温度差を小さくすることができ、板部２１ａから筒部２１ｂに移動する熱量を少なくできる。
【００３２】
筒部２１ｂのうち板部２１ａ側とは逆側の端部とサセプタ支持部材３１との間には、サセプタ２１とは別の材質である熱抵抗部材２２が配置されている。
熱抵抗部材２２の材質はここではＳｉＣ（炭化ケイ素）であり、１３００℃以上の高温に加熱されても損傷しないようになっている。なお、ＳｉＣの２５℃（室温）以上４００℃以下の温度範囲での線膨張率は４．０×１０-6／Ｋであり、熱伝導率は８４Ｗ／（ｍ・Ｋ）である。
【００３３】
熱抵抗部材２２の形状はここではリング状の板であり、表面はサセプタ２１の筒部２１ｂの一端に環状に接触して固定され、裏面はサセプタ支持部材３１の一端に環状に接触して固定されている。
【００３４】
熱抵抗部材２２と筒部２１ｂとの接触面積は、サセプタ支持部材３１と筒部２１ｂとの接触面積より大きく、ここではサセプタ支持部材３１と筒部２１ｂとは非接触にされている。
【００３５】
９００℃以上１３００℃以下の温度範囲での熱抵抗部材２２の線膨張率はサセプタ２１の線膨張率より小さくされており、熱抵抗部材２２が第三のヒーター２３ｃからの熱輻射や筒部２１ｂからの熱伝導により加熱されても、熱抵抗部材２２と筒部２１ｂとの間の固定部分や熱抵抗部材２２とサセプタ支持部材３１との間の固定部分が緩まないようになっている。
【００３６】
また、９００℃以上１３００℃以下の温度範囲での熱抵抗部材２２の熱伝導率はサセプタ２１の熱伝導率より小さくされており、筒部２１ｂの熱は熱抵抗部材２２に遮られてサセプタ支持部材３１に伝わりにくくなっている。そのため、第三のヒーター２３ｃにより筒部２１ｂが加熱されても、サセプタ支持部材３１が熱により損傷することが防止される。
【００３７】
また、サセプタ支持部材３１と第三のヒーター２３ｃとの間の距離は熱抵抗部材２２の厚みだけ余分に離間されており、第三のヒーター２３ｃの熱輻射がサセプタ支持部材３１に伝わりにくくなっている。
【００３８】
本実施例ではサセプタ２１の材質はグラファイトであり、熱抵抗部材２２の材質はＳｉＣであるが、９００℃以上１３００℃以下の温度範囲での線膨張率がサセプタ２１の線膨張率より小さく、９００℃以上１３００℃以下の温度範囲での熱伝導率がサセプタ２１の熱伝導率より小さければ、熱抵抗部材２２の材質はＳｉＣに限定されず、例えばＰＢＮ（熱分解窒化ホウ素）でもよい。できるだけ９００℃以上１３００℃以下の温度範囲での線膨張率の小さい材料が好ましい。
【００３９】
なお、熱抵抗部材２２の形状はリング状に限定されるものではない。各ヒーター２３ａ〜２３ｃとサセプタ支持部材３１との間を遮蔽する形状であれば、各ヒーター２３ａ〜２３ｃからの熱輻射によりサセプタ支持部材３１が加熱されることを防止できて好ましい。
【００４０】
本実施例では、サセプタ２１の板部２１ａのうち、基板配置部４５より外側には、基板配置部４５の厚みより厚みが薄い熱抵抗部分４１が環状に設けられている。
ここでは熱抵抗部分４１は、板部２１ａのうち、裏面側が窪む形状で設けられているが、表面側が窪む形状で設けられていてもよいし、表面側と裏面側の両方から窪む形状で設けられていてもよい。窪みの断面形状は、ここでは図１に示すように「コ」字形状（一辺が欠けた四角形状）であるが、図３に示すように「Ｕ」字形状（円弧形状）でもよい。
【００４１】
また、ここでは熱抵抗部分４１は接触部４６の内周より内側に設けられているが、図４に示すように熱抵抗部分４１の一部が接触部４６にされていてもよい。
基板配置部４５内から基板配置部４５より外側の外周部分に向かって径方向に移動する熱に対して、熱抵抗部分４１では基板配置部４５よりも厚みが薄いために熱のコンダクタンスが小さくなっており、熱の移動速度が低下するようになっている。
【００４２】
そのため、基板配置部４５内から熱が逃げにくく、基板配置部４５内はヒーター２３で加熱されることにより均一な温度に維持できるようになっている。
本実施例では、サセプタ２１の板部２１ａと筒部２１ｂは分離可能に構成されている。図５は板部２１ａと筒部２１ｂとが分離された状態の概略図である。板部２１ａの接触部４６は板部２１ａと筒部２１ｂとの間の切れ目になっている。
【００４３】
そのため、板部２１ａと筒部２１ｂとが一体に形成されて切れ目が存在しない場合に比べて、板部２１ａと筒部２１ｂとの接触面積が小さく、板部２１ａから筒部２１ｂに向かって移動する熱に対して熱のコンダクタンスが小さくなっており、板部２１ａのうち基板配置部４５より外側の外周部分から熱が逃げにくくなっている。
【００４４】
接触部４６が板部２１ａの裏面の外周まで延ばされている場合には、接触部４６の厚みが薄いほど板部２１ａの外周側面の面積が小さくなるため、板部２１ａの外周側面からの熱輻射が少なくなり、板部２１ａのうち基板配置部４５より外側の外周部分からはさらに熱が逃げにくくなって好ましい。
【００４５】
また後述する成膜工程により板部２１ａ表面に付着物が付着して汚れても、板部２１ａと筒部２１ｂは分離可能であり、成膜工程後に板部２１ａだけを真空槽１１の外側に搬出して洗浄したり、別の板部２１ａに交換することができるため、メンテナンスが容易である。
【００４６】
＜成膜装置を用いた成膜方法＞
上述の成膜装置１０を用いて基板５１に薄膜を形成する成膜方法を説明する。
真空槽１１内に基板５１を搬入し、サセプタ２１の板部２１ａのうち基板配置部４５表面に接触して、基板５１を配置する。本実施例では基板５１にサファイア基板を使用するが、本発明は基板５１の材質がサファイアの場合に限定されない。
【００４７】
真空排気部１２により真空槽１１内を真空排気して、真空雰囲気を形成する。以後、真空排気部１２による真空排気を継続して、真空槽１１内の真空雰囲気を維持する。
回転部３２によりサセプタ２１をサセプタ支持部材３１と熱抵抗部材２２と一緒に、サセプタ支持部材３１の中心軸線を中心に回転させる。すると、基板５１もサセプタ２１と一緒にサセプタ支持部材３１の中心軸線を中心に回転する。以後、回転部３２によるサセプタ２１の回転を継続する。
【００４８】
加熱用電源３３から第一〜第三のヒーター２３ａ〜２３ｃに電力を供給して、第一〜第三のヒーター２３ａ〜２３ｃを発熱させる。
サセプタ２１の板部２１ａの裏面と筒部２１ｂの内周面のうち第一〜第三のヒーター２３ａ〜２３ｃと対面する部分は、第一〜第三のヒーター２３ａ〜２３ｃからの輻射熱を受けて加熱される。サセプタ２１は回転部３２により回転されており、第一〜第三のヒーター２３ａ〜２３ｃの配置に関わらずサセプタ２１のうちサセプタ支持部材３１の中心軸線から同一距離の部分は均一な熱量で加熱される。
【００４９】
板部２１ａの内部では熱伝導により裏面から表面に向かって熱が伝わる。ここでは板部２１ａ表面が９００℃以上１３００℃以下になるように加熱する。基板５１は板部２１ａ表面に接触して配置されており、板部２１ａ表面からの熱伝導により基板５１が加熱される。
筒部２１ｂ内部でも熱伝導により内周面から外周面に向かって熱が伝わる。
【００５０】
板部２１ａの外周側面と筒部２１ｂの外周面は真空槽１１内に露出されており、板部２１ａの外周側面と筒部２１ｂの外周側面から熱輻射により熱が失われるものの、筒部２１ｂとサセプタ支持部材３１との間には熱抵抗部材２２が配置され、筒部２１ｂの熱は熱抵抗部材２２に遮られてサセプタ支持部材３１に逃げにくくなっている。そのため、筒部２１ｂの温度低下が熱抵抗部材２２を持たない従来の構成より抑制され、板部２１ａと筒部２１ｂとの温度差を従来の構成より小さくでき、板部２１ａから筒部２１ｂへの熱伝導による熱逃げを防止できる。
また、筒部２１ｂからの熱伝導によるサセプタ支持部材３１の加熱が抑制され、サセプタ支持部材３１が熱により損傷することを防止できる。
【００５１】
板部２１ａのうち基板配置部４５は熱抵抗部分４１で取り囲まれている。熱抵抗部分４１の厚みは基板配置部４５の厚みより薄く、板部２１ａのうち基板配置部４５より外側の外周部分の温度が熱輻射により下がっても、基板配置部４５内から外周部分には熱が逃げにくくなっている。そのため、基板配置部４５内は温度差１℃以内の均一な温度に維持され、各基板５１は均一な温度に加熱される。
【００５２】
原料ガス源１３ｂから放出容器１３ａ内に原料ガスを供給する。原料ガスには加熱された基板５１上で化学反応できるガスを使用し、ここではＴＭＧ（トリメチルガリウム）ガスとＮＨ3ガスを使用するが、本発明は原料ガスがＴＭＧガスとＮＨ3ガスの場合に限定されない。
【００５３】
供給された原料ガスは放出孔１３ｃから真空槽１１内に放出され、加熱された基板５１の表面に到達し、基板５１の熱により化学反応して結晶化し、基板５１の表面に薄膜が形成される。ここではＧａＮの薄膜が形成される。
【００５４】
回転部３２によりサセプタ２１を回転させており、板部２１ａ表面の中心から同一距離に配置された複数の基板５１には均一な量の原料ガスが到達して均一な膜厚の薄膜が形成される。
板部２１ａのうち基板配置部４５内は均一な温度に維持されており、各基板５１は均一な温度に加熱され、各基板５１に形成される薄膜の膜質差は小さくなる。
【００５５】
各基板５１の表面に所定の膜厚の薄膜を形成したのち、原料ガス源１３ｂからの原料ガスの放出を停止させる。加熱用電源３３から第一〜第三のヒーター２３ａ〜２３ｃへの電力の供給を停止する。回転部３２によるサセプタ２１の回転を停止する。
【００５６】
真空排気部１２による真空排気を停止し、真空槽１１内を大気に曝す。成膜済みの基板５１を真空槽１１の外側に搬出し、後工程に回す。
未成膜の基板５１を真空槽１１内に搬入し、上述の成膜工程を繰り返す。
【００５７】
なお、本発明は図６を参照し、サセプタ２１の板部２１ａに熱抵抗部分４１が設けられていない構成も含まれるが、板部２１ａに熱抵抗部分４１が設けられている構成の方が基板配置部４５内を均一な温度に維持し易いため好ましい。
【００５８】
また、サセプタ２１の板部２１ａと筒部２１ｂとが密着して固定され、又は一体成形されて分離できない構成も本発明に含まれるが、板部２１ａと筒部２１ｂとが互いに分離できる構成の方が、板部２１ａから筒部２１ｂへの熱逃げをより効果的に抑制でき、またメンテナンスが容易であるため好ましい。
【符号の説明】
【００５９】
１０……成膜装置
１１……真空槽
１２……真空排気部
１３……原料ガス導入部
２１……サセプタ
２１ａ……板部
２１ｂ……筒部
２２……熱抵抗部材
２３……ヒーター
３１……サセプタ支持部材
４１……熱抵抗部分
５１……基板
【特許請求の範囲】
【請求項１】
真空槽と、
前記真空槽内を真空排気する真空排気部と、
前記真空槽内に原料ガスを導入する原料ガス導入部と、
前記真空槽内に配置され、表面に基板が配置される板部と、前記板部の前記表面とは逆の裏面で一端の開口が蓋された筒部とからなるサセプタと、
前記筒部の内側に配置され、前記板部の前記裏面と前記筒部の内周面とにそれぞれ対向されたヒーターと、
前記筒部の前記一端とは逆の他端に設けられ、前記サセプタを支持するサセプタ支持部材と、
を有し、
前記ヒーターによって前記サセプタを加熱し、前記原料ガス導入部から前記真空槽内に原料ガスを導入し、前記板部の前記表面に配置された基板に薄膜を形成する成膜装置であって、
前記筒部の前記他端と前記サセプタ支持部材との間には、前記サセプタとは別の材質である熱抵抗部材が配置された成膜装置。
【請求項２】
前記熱抵抗部材の線膨張率は前記サセプタの線膨張率より小さく、
前記熱抵抗部材の熱伝導率は前記サセプタの熱伝導率より小さい請求項１記載の成膜装置。
【請求項３】
前記サセプタの材質はグラファイトであり、前記熱抵抗部材の材質はＳｉＣである請求項１又は請求項２のいずれか１項記載の成膜装置。
【請求項４】
前記板部のうち、前記基板が配置される範囲より外側には、前記基板が配置される範囲の厚みより厚みが薄い熱抵抗部分が環状に設けられた請求項１乃至請求項３のいずれか１項記載の成膜装置。
【請求項５】
前記板部と前記筒部は分離可能に構成された請求項１乃至請求項４のいずれか１項記載の成膜装置。
【請求項６】
前記板部は、９００℃以上１３００℃以下に加熱される請求項１乃至請求項５のいずれか１項記載の成膜装置。
【請求項１】
真空槽と、
前記真空槽内を真空排気する真空排気部と、
前記真空槽内に原料ガスを導入する原料ガス導入部と、
前記真空槽内に配置され、表面に基板が配置される板部と、前記板部の前記表面とは逆の裏面で一端の開口が蓋された筒部とからなるサセプタと、
前記筒部の内側に配置され、前記板部の前記裏面と前記筒部の内周面とにそれぞれ対向されたヒーターと、
前記筒部の前記一端とは逆の他端に設けられ、前記サセプタを支持するサセプタ支持部材と、
を有し、
前記ヒーターによって前記サセプタを加熱し、前記原料ガス導入部から前記真空槽内に原料ガスを導入し、前記板部の前記表面に配置された基板に薄膜を形成する成膜装置であって、
前記筒部の前記他端と前記サセプタ支持部材との間には、前記サセプタとは別の材質である熱抵抗部材が配置された成膜装置。
【請求項２】
前記熱抵抗部材の線膨張率は前記サセプタの線膨張率より小さく、
前記熱抵抗部材の熱伝導率は前記サセプタの熱伝導率より小さい請求項１記載の成膜装置。
【請求項３】
前記サセプタの材質はグラファイトであり、前記熱抵抗部材の材質はＳｉＣである請求項１又は請求項２のいずれか１項記載の成膜装置。
【請求項４】
前記板部のうち、前記基板が配置される範囲より外側には、前記基板が配置される範囲の厚みより厚みが薄い熱抵抗部分が環状に設けられた請求項１乃至請求項３のいずれか１項記載の成膜装置。
【請求項５】
前記板部と前記筒部は分離可能に構成された請求項１乃至請求項４のいずれか１項記載の成膜装置。
【請求項６】
前記板部は、９００℃以上１３００℃以下に加熱される請求項１乃至請求項５のいずれか１項記載の成膜装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１３−９３４６１（Ｐ２０１３−９３４６１Ａ）
【公開日】平成２５年５月１６日（２０１３．５．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２３５１２６（Ｐ２０１１−２３５１２６）
【出願日】平成２３年１０月２６日（２０１１．１０．２６）
【出願人】（０００２３１４６４）株式会社アルバック (1,740)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月１６日（２０１３．５．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１０月２６日（２０１１．１０．２６）
【出願人】（０００２３１４６４）株式会社アルバック (1,740)
【Ｆターム（参考）】
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