(57)【要約】【課題】ヒータの端部を固定端子に固定する固定部が弛むことない気相成長装置のヒータ固定構造、該ヒータ固定構造を備えた気相成長装置を提供する。【解決手段】本発明に係る気相成長装置のヒータ固定構造１は、固定端子３上に載置されたヒータ５の端部５ａを固定ボルト７で固定すると共に、固定ボルト７の頭部７ａが挿入された状態でヒータ５の端部５ａ上にロックベース１１を設置し、ロックベース１１の係止溝１１ｂと固定ボルト７の溝部７ｃとに亘るように凸条９ａを挿入した状態でロックキャップ９を設置し、ロックキャップ９が設置されたロックベース１１を凹部１３ｂに挿入すると共にヒータ５の端部５ａに係止するようにロックカバー１３を設置したことを特徴とするものである。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
気相成長装置におけるサセプタの下方に設置されるヒータの端部を、固定端子に固定するヒータ固定構造であって、
頭部に径方向に延びる溝部が形成されると共に、前記固定端子に載置された前記ヒータの端部を前記固定端子に固定する固定ボルトと、
該固定ボルトの溝部に挿入可能で、かつ前記頭部の直径より長い凸条を有するロックキャップと、
前記固定ボルトの頭部が挿入可能な開口部を有し、該開口部の周縁に前記凸条の端部が係止可能な複数の係止溝が周方向に連続して設けられたロックベースと、
該ロックベースが挿入されて係止される凹部を有すると共に前記ヒータの端部に係止して前記ロックベースの回転を阻止するロックカバーとを備え、
前記固定端子上に載置された前記ヒータの端部を前記固定ボルトで固定すると共に、該固定ボルトの頭部が挿入された状態で前記ヒータの端部上に前記ロックベースを設置し、該ロックベースの係止溝と前記固定ボルトの溝部とに亘るように前記凸条を挿入した状態で前記ロックキャップを設置し、該ロックキャップが設置された前記ロックベースを前記凹部に挿入すると共に前記ヒータの端部に係止するように前記ロックカバーを設置したことを特徴とする気相成長装置のヒータ固定構造。
【請求項２】
偏平円筒状のチャンバー内に円盤状のサセプタを回転可能に設けるとともに、該サセプタに複数の基板保持部材を設けた気相成長装置であって、
前記基板保持部材の下方に該基板保持部材に保持された基板を加熱するためのヒータを有し、該ヒータの端部が固定端子にヒータ固定構造によって固定されてなり、
該ヒータ固定構造が請求項１記載のヒータ固定構造であることを特徴とする気相成長装置。
【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気相原料を供給して基板上に薄膜を堆積させる気相成長装置のヒータ固定構造、該ヒータ固定構造を備えた気相成長装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体基板上に半導体薄膜を成長させる方法であるエピタキシャル成長法では、高温の反応炉内に原料ガスを供給し、熱分解と気相反応により薄膜を成長させる。このような、エピタキシャル成長法を実施するための装置である気相成長装置においては、半導体基板を加熱するヒータが設けられる。このようなヒータは、成膜時にサセプタ上に載置される半導体基板の面内温度を可能な限り均一に加熱できることが望まれる。
このようなヒータは、例えば特許文献１に示されるように、ヒータの端部を固定端子にボルト等によって固定されるのが一般的である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平３−８０５３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ヒータは温度上昇と低下を繰り返すため、ヒータの端部が熱膨張・熱収縮を繰り返し、ヒータの端部を固定端子に固定するボルトに対して応力が作用し、ボルトが弛むという問題があった。
ボルトが弛むことで、ヒータの端部と固定端子との接触状態に変化が生じ、均一な加熱ができなくなり、精密な成膜ができなくなるという問題にもつながる。
【０００５】
本発明はかかる課題を解決するためになされたものであり、ヒータの端部を固定端子に固定する固定部が弛むことのない気相成長装置のヒータ固定構造、該ヒータ固定構造を備えた気相成長装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
（１）本発明に係る気相成長装置のヒータ固定構造は、気相成長装置におけるサセプタの下方に設置されるヒータの端部を固定端子に固定するヒータ固定構造であって、
頭部に径方向に延びる溝部が形成されると共に、前記固定端子に載置された前記ヒータの端部を前記固定端子に固定する固定ボルトと、該固定ボルトの溝部に挿入可能で、かつ前記頭部の直径より長い凸条を有するロックキャップと、前記固定ボルトの頭部が挿入可能な開口部を有し、該開口部の周縁に前記凸条の端部が係止可能な複数の係止溝が周方向に連続して設けられたロックベースと、該ロックベースが挿入されて係止される凹部を有すると共に前記ヒータの端部に係止して前記ロックベースの回転を阻止するロックカバーとを備え、
前記固定端子上に載置された前記ヒータの端部を前記固定ボルトで固定すると共に、該固定ボルトの頭部が挿入された状態で前記ヒータの端部上に前記ロックベースを設置し、該ロックベースの係止溝と前記固定ボルトの溝部とに亘るように前記凸条を挿入した状態で前記ロックキャップを設置し、該ロックキャップが設置された前記ロックベースを前記凹部に挿入すると共に前記ヒータの端部に係止するように前記ロックカバーを設置したことを特徴とするものである。
【０００７】
（２）本発明に係る気相成長装置は、偏平円筒状のチャンバー内に円盤状のサセプタを回転可能に設けるとともに、該サセプタに複数の基板保持部材を設けた気相成長装置であって、
前記基板保持部材の下方に該基板保持部材に保持された基板を加熱するためのヒータを有し、該ヒータの端部が固定端子にヒータ固定構造によって固定されてなり、
該ヒータ固定構造が上記（１）のヒータ固定構造であることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明においては、固定端子上に載置されたヒータの端部を固定ボルトで固定すると共に、該固定ボルトの頭部が挿入された状態で前記ヒータの端部上にロックベースを設置し、該ロックベースの係止溝と前記固定ボルトの溝部とに亘るように凸条を挿入した状態でロックキャップを設置し、該ロックキャップが設置された前記ロックベースを凹部に挿入すると共に前記ヒータの端部に係止するようにロックカバーを設置したことにより、ロックキャップ、ロックベース及びロックカバーが協働して固定ボルトが回るのを防止するので、固定ボルトに応力が作用しても固定ボルトが弛むことがない。これによって、ヒータの端部と固定端子の接触状態の変化が防止され、安定した給電が可能になり、均一な加熱が実現できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の一実施の形態に係るヒータ固定構造を構成する部材の説明図である。
【図２】図１を斜め下方から見た状態を示す図である。
【図３】本発明の一実施の形態に係るヒータ固定構造によってヒータの端部を固定端子に固定する手順を説明する説明図である（その１）。
【図４】本発明の一実施の形態に係るヒータ固定構造によってヒータの端部を固定端子に固定する手順を説明する説明図である（その２）。
【図５】図４（ｅ）の矢視Ａ−Ａ断面図である。
【図６】本発明の一実施の形態に係るヒータ固定構造を構成する各部材の配置関係を説明する説明図である（その１）。
【図７】本発明の一実施の形態に係るヒータ固定構造を構成する各部材の配置関係を説明する説明図である（その２）。
【図８】図７を斜め下方から見た状態を示す図である。
【図９】本発明の一実施の形態に係るヒータ固定構造を構成する各部材の配置関係を説明する説明図である（その３）。
【図１０】本発明の一実施の形態に係るヒータ固定構造を備えた気相成長装置の概要を説明する説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
[実施の形態１]
本実施の形態の特徴はヒータ固定構造にあるが、これらの特徴部分を詳細に説明する前に、ヒータ固定構造が用いられる気相成長装置の一例についてその概要を図１０に基づいて説明する。
【００１１】
気相成長装置２１は、図１０に示すように、偏平円筒状のチャンバー２３内に円盤状のサセプタ２５を回転可能に設けるとともに、該サセプタ２５の外周部に複数の基板保持部材２７を回転可能に設け、この基板保持部材２７に基板３７が載置された自公転型のものである。
サセプタ２５は、チャンバー２３の底面部分を貫通した回転軸２９により支持されている。チャンバー２３の下部には複数のヒータ５が設けられており、ヒータ５の下方には複数の遮熱板３１が設けられている。また、チャンバー２３のサセプタ２５表面側中央部には、原料ガス導入部３３が設けられ、外周部には排気部３５が設けられている。
【００１２】
上記の気相成長装置２１で基板３７の上面に薄膜を気相成長させる際には、回転軸２９を所定速度で回転させてサセプタ２５を回転させ、このサセプタ２５の回転と連動して基板保持部材２７を自転させ、これによって基板３７を自公転させる。
【００１３】
一方、ヒータ５を作動させてサセプタ２５及び基板保持部材２７を介して基板３７を所定温度に加熱した状態で、原料ガス導入部３３から所定の原料ガスをチャンバー２３内のサセプタ２５上面側に導入し、外周の排気部３５から排出することにより、複数の基板３７の上面に所定の薄膜を均一に堆積させることができる。
【００１４】
次に、上記のような気相成長装置１のヒータ５を固定端子３（図５参照）に固定するヒータ固定構造について説明する。
まず、図１、２に基づいてヒータ固定構造を構成する部材について説明する。
本実施の形態のヒータ固定構造１（図５参照）は、固定端子３（図５参照）に載置されたヒータ５（図３参照）の端部５ａ（図５参照）を固定端子３に固定する固定ボルト７と、固定ボルト７の頭部７ａに設置されるロックキャップ９と、固定ボルト７の頭部７ａが挿入可能な開口部１１ａを有するロックベース１１と、ロックキャップ９が設置されたロックベース１１に被せると共にヒータ５の端部５ａに係止してロックベース１１の回転を阻止するロックカバー１３とを備えて構成されている。
各構成を詳細に説明する。
【００１５】
＜固定ボルト＞
固定ボルト７は、固定端子３に載置されたヒータ５の端部５ａを固定端子３に固定するものであり、雄ネジ部７ｂは固定端子３に設けられた雌ネジ部３ａ（図５参照）に螺入可能になっている。
固定ボルト７の頭部７ａには、プラス字状の溝部７ｃが形成されている。
なお、溝部７ｃはプラス字状のものに限らず、マイナス字状のものであってもよく、その形状は限定されない。
ただ、溝部７ｃは頭部７ａを径方向の端から端まで連通するように設けられる必要がある。
【００１６】
＜ロックキャップ＞
ロックキャップ９は、図１、図２に示すように、円盤状の部材であり、その下面側には固定ボルト７の溝部７ｃに挿入可能で、かつ頭部７ａの直径より長い凸条９ａを有している。
また、ロックキャップ９の上面側には上方に突出する円形の凸部９ｂが形成されている。
【００１７】
＜ロックベース＞
ロックベース１１は、固定ボルト７の頭部７ａが挿入可能な開口部１１ａを有する枠形状の部材であり、開口部１１ａの周縁にロックキャップ９の凸条９ａの端部が係止可能な複数の係止溝１１ｂが周方向に連続して設けられている。
この例では、係止溝１１ｂは１８°間隔で放射状に設けられている。なお、係止溝１１ｂの間隔は、１８°に限定されるものではなく、５°〜２０°の範囲であればよい。
ロックベース１１の外形は、本例では六角形に形成されている。もっとも、ロックベース１１の外形は六角形に限定されるものではなく、ロックカバー１３に形成された凹部１３ｂ（図２参照）に挿入されて係止できる形状であれば他の形状であってもよい。例えば、多角形や楕円などでもよい。
【００１８】
＜ロックカバー＞
ロックカバー１３は、図１、図２に示されるように、矩形の溝形状からなり、下面側にロックベース１１が挿入して係止できる凹部１３ｂが形成されている。また、中央部には、ロックキャップ９の凸部９ｂが挿入可能な円形の穴部１３ａが形成されている。
そして、両端に形成された溝壁部１３ｃがヒータ５の端部５ａに係止可能になっている。
【００１９】
上記のようなヒータ固定構造１によってヒータ５の端部５ａを固定端子３に固定する方法について図３〜図９に基づいて説明する。
まず、ヒータ５の端部５ａを固定端子３上にワッシャ１５ａ（図５参照）を介して載置し（図３（ａ）参照）、ヒータ５の端部５ａの上にロックベース１１を載置する（図３（ｂ）参照）。
【００２０】
次に、固定ボルト７をヒータ５の端部５ａに形成されたボルト挿通孔５ｂに挿通して、さらに固定端子３の雌ネジ部３ａに螺入することで、ヒータ５を固定する（図３（ｃ）参照）。この状態では、図６に示すように、固定ボルト７の頭部７ａがロックベース１１の開口内に収納された状態となる。
このとき、固定ボルト７の頭部７ａに形成された溝部７ｃと、ロックベース１１に形成された係止溝１１ｂとが連通するようにしておく。
なお、固定ボルト７でヒータ５の端部５ａを固定する際にも、固定ボルト７にワッシャ１５ｂを挿入して固定ボルト７の頭部７ａの下面と固定端子３の上面との間にワッシャ１５ｂを介在させるようにする（図５参照）。
【００２１】
次に、図７に示すように、ロックキャップ９を、その凸条９ａを固定ボルト７の溝部７ｃ及びロックベース１１の係止溝１１ｂに挿入にして、固定ボルト７の頭部７ａに被せるように設置する。ロックキャップ９を設置した状態が図４（ｄ）に示されている。
ロックキャップ９を設置した状態では、ロックキャップ９の凸条９ａは固定ボルト７の溝部７ｃ及びロックベース１１の係止溝１１ｂの両方に亘って設置され、固定ボルト７の頭部７ａとロックベース１１がロックキャップ９の凸条９ａを介して連結されることになる。
【００２２】
次に、ロックカバー１３をロックキャップ９が設置されたロックベース１１に被せるように設置する。このとき、図８に示すように、ロックキャップ９の上面に形成した凸部９ｂをロックカバー１３に形成した穴部１３ａに位置合わせすることで、ロックベース１１がロックカバー１３の下面に形成された凹部１３ｂに挿入される。このように、ロックキャップ９の上面に凸部９ｂを形成し、ロックカバー１３に形成した穴部１３ａに挿入するようにすることで、ロックカバー１３設置の際の位置合わせが容易になる。
ロックカバー１３を設置した状態では、図４（ｅ）及び図５に示すように、ロックカバー１３の両端の溝壁部１３ｃがヒータ５の端部５ａの側面に近接対向するように配置される。
【００２３】
上記のように構成された本実施の形態のヒータ固定構造１においては、ヒータ５の端部５ａが熱膨張、熱収縮をすることによって固定ボルト７に応力が作用して、固定ボルト７が弛む方向に回転力を受けたとしても、その回転力が、ロックキャップ９、ロックベース１１及びロックカバー１３に伝達され、ロックカバー１３の溝壁部１３ｃがヒータ５の端部５ａに当接することで、ロックカバー１３の回動が阻止される。
このように、本実施の形態のヒータ固定構造１によれば、固定ボルト７が弛むことがなく、その結果、安定的な給電が可能になる。
したがって、本実施の形態のヒータ固定構造１を気相成長装置に用いることで、常に均一な加熱が可能になり、精密な気相成長が実現できる。
【００２４】
なお、上記の説明では、ヒータ５の端部５ａの上にロックベース１１を載置した後で固定ボルト７によってヒータ５の端部５ａを固定するようにした例を示したが、固定ボルト７によってヒータ５の端部５ａを固定した後でロックベース１１をヒータ５の端部５ａの上に載置するようにしてもよい。この場合には、ロックベース１１の開口部１１ａを固定ボルト７の頭部７ａが挿通可能な大きさにすればよい。
【符号の説明】
【００２５】
１  ヒータ固定構造
３  固定端子
３ａ  雌ネジ部
５  ヒータ
５ａ  端部５ａ
５ｂ  ボルト挿通孔
７  固定ボルト
７ａ  頭部
７ｂ  雄ネジ部
７ｃ  溝部
９  ロックキャップ
９ａ  凸条
９ｂ  凸部
１１  ロックベース
１１ａ  開口部
１１ｂ  係止溝
１３  ロックカバー
１３ａ  穴部
１３ｂ  凹部
１３ｃ  溝壁部
１５ａ  ワッシャ
１５ｂ  ワッシャ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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