DE2805247A1 - Vorrichtung zur herstellung von verbindungshalbleiter-duennschichten - Google Patents

Vorrichtung zur herstellung von verbindungshalbleiter-duennschichten

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DE2805247A1 DE19782805247 DE2805247A DE2805247A1 DE 2805247 A1 DE2805247 A1 DE 2805247A1 DE 19782805247 DE19782805247 DE 19782805247 DE 2805247 A DE2805247 A DE 2805247A DE 2805247 A1 DE2805247 A1 DE 2805247A1
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Description

Beschreibung
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung von Verbindungshalbleiter-Dünnschichten gemäß Oberbegriff des Hauptanspruches.
Zusätzlich zu Halbleitern, die aus Elementen wie Silicium oder Germanium bestehen, werden in letzter Zeit Verbindungshalbleiter, die aus zwei oder mehreren Elementen, beispielsweise die Verbindungshalbleiter der Gruppen II und VI oder der Gruppen III und V, in der Praxis als lichtemittierende Dioden, als Halbleiterlaser und dgl. eingesetzt. Bei Verbindungshalbleitern kann der Bandabstand durch Variieren der Verbindungselemente und durch Variieren der Zusammensetzung der Elemente nach Wunsch verändert werden. Beispielsweise kann die genannte lichtemittierende Diode so hergestellt werden, daß sie Licht von jeder beliebigen Wellenlänge im Bereich von dem roten Licht bis zu dem grünen Licht emittieren kann. Zusätzlich hat der Verbindungshalbleiter eine große Beweglichkeit der Elektroden und findet daher vielfach praktisch Anwendung in Ultrahochfrequenzeinrichtungen, Halbleiteroszillatoren für Mikrowellen, Laseroszillatoren und dgl.
Diese Verbindungshalbleiter werden bisher dadurch hergestellt, daß man sie auf einem Substrat unter Ausnutzung des epitaxialen Wachstums aufdampft (J. of Appl. Phys., 37, 1966, Nr. 12, S. 4586, 4587). Das bekannte Verfahren hat jedoch die folgenden Nachteile. Da die Verbindungselemente des Verbindungshalbleiters sich sowohl in den chemischen als auch in den thermodynamischen Eigenschaften voneinander unterscheiden, ist es kompliziert, ein Produkt mit der richtigen stöchiometrischen Zusammensetzung herzustellen. Beispielsweise haben bei einem III-V-Verbindungshalbleiter seine Bestandteile aus der Gruppe V, beispielsweise Phosphor (P) und Arsen (As), einen sehr hohen Dampfdruck, obwohl es sich hier um eine Substanz mit hohem Schmelzpunkt handelt. Um einen Halbleiter mit hoher Kristallqualität zu erzeugen, ist es daher notwendig, die Substanzen der Gruppe V, beispielsweise Phosphor und Arsen, in einer Atmosphäre mit verhältnismäßig hohem Druck zu verarbeiten, da sonst die Substanzen mit dem hohen Dampfdruck dazu neigen, bei Temperatur-
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erhöhungen zu entweichen. Da es sehr kompliziert ist, beim Aufdampfen die stöchiometrischen Zusammensetzungen einzuhalten, eignet sich das bekannte Verfahren nicht zur Massenproduktion, und die Verbindungshalbleiterelemente werden teuer.
Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß die Kristallqualität schlecht ist, so daß die Verbindungshalbleiter dazu neigen, sich entlang Kristallkorngrenzen zu spalten, so daß eine aufwendige Nachbehandlung erforderlich wird, um diesen Mangel wenigstens teilweise auszugleichen.
Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Herstellung von Verbindungshalbleiter-Dünnschichten anzugeben, mit der unter Umgehung der Mängel bekannter Verfahren Verbindungshalbleiter mit hoher Kristallqualität hergestellt werden können.
Dazu ist die erfindungsgemäße Vorrichtung in der in dem Hauptanspruch gegebenen Weise gekennzeichnet, während die Unteransprüche vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung charakterisieren. Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung werden die Verbindungselemente des Verbindungshalbleiters in einer Vielzahl von im wesentlichen geschlossenen Tiegeln bereitgestellt und separat verdampft, wobei jeder Tiegel wenigstens eine Injektionsdüse aufweist. Die Dampfdrücke in den einzelnen Tiegeln werden entsprechend der stöchiometrischen Zusammensetzung des zu erzeugenden Verbindungshalbleiters gesteuert, und es werden Dampfstrahlen durch die Injektionsdüsen in einen Hochvakuumbereich eingesprüht, um zusammenhängende Atomgruppen, sogenannte Agglomerate, zu erzeugen. Die auf diese Weise erzeugten Agglomerate werden zur Bildung von ionisierten Agglomeraten ionisiert, und die ionisierten Agglomerate werden durch eine Hochspannungseinrichtung beschleunigt, die jeweils für die ionisierten Agglomerate eines bestimmten Verbindungselementes separat steuerbar sind. Die ionisierten Agglomerate schlagen auf einem Substrat auf, um dort eine Verbindungshalbleiterschicht zu bilden, die die gewünschte stöchiometrische Zusammensetzung und eine hohe Kristallqualität hat. Die Herstellung des Verbindungshalbleiters mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist außerordentlich einfach, und es können Verbindungs-
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halbleiter mit genau der richtigen stöchiometrischen Zusammensetzung hergestellt werden. Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist eine Produktion mit hohem Wirkungsgrad und daher eine kostengünstige Herstellung von Verbindungshalbleiterbauelementen möglich, so daß sich die erfindungsgemäße Vorrichtung auch für die Massenproduktion eignet.
Äusführungsbeispiele der Erfindung werden nun anhand der beiliegenden Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 Eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zur Herstellung von Dünnschichten aus Halbleiterverbindungen V nach einem bevorzugten Äusführungsbeispiel der Erfindung? und
-Fig. 2 eine schematische Anordnung der wesentlichen Teile einer Vorrichtung zur Herstellung von Dünnschichten aus Halbleiterverbindungen nach einem weiteren Äusführungsbeispiel der Erfindung.
Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel· der Erfindung anhand von Fig. 1 beschrieben. Die Hauptteile der Vorrichtung, die in Fig. 1 gezeigt sind, liegen in einem Hochvakuum mit einem Druck
_ρ —4
von IO Torr oder weniger, vorzugsweise 1Ό Torr oder weniger.
Es ist ein Substrathalter 1 vorgesehen, der ein Substrat 2 trägt, auf dem die gewünschte Verbindungshalbleiter-Dünnschicht ausgebildet werden soll, und das aus leitfähigem Material besteht. Es sind zwei im wesentlichen geschlossene Tiegel 31, 32 vorgesehen, die jeweils eine Injektionsdüse 41 bzw. 42 mit kleinem Durchmesser aufweisen. Die Tiegel 31 und 32 sind mit den aufzudampfenden Schichtmaterialien A und B gefüllt, die die Elemente der Verbindung darstellen, aus denen der herzustellende Verbindungshalbleiter besteht. An den Tiegeln 31 und 32 sind Heizelemente 51 bzw. 52 vorgesehen, die in den Wänden der Tiegel angeordnet sind, so daß die Tiegel durch Widerstandsheizung beheizt werden können. An den Außenflächen der Wände der Tiegel 31 und 32 sind Thermoelemente 61 bzw. 62 angeordnet, so daß die Temperaturen der Tiegel gemessen werden können.
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In der Nähe der Injektionsdüsen 41 und 42 der Tiegel 31 und 32 sind Ionisationskammern 7 und 8 vorgesehen. In den Ionisationskammern 7 und 8 sind Glühdrähte 71 und 81 zum Emittieren von Thermionen, Beschleunigungselektroden 72 und 82 zur Beschleunigung der von den Glühdrähten 71 bzw. 81 abgegebenen Thermionen und Abschirmplatten 73 und 83 vorgesehen, um eine unerwünschte Streuung der erwähnten Thermionen zn verhindern.
Es sind Beschleunigungsspannungsquellen 11 und 12 vorgesehen* um den Substrathalter 1 gegenüber den Ionisationskammern 7 und 3 durch die variablen Ausgänge der Beschleunigungsspannungsquellen auf einem hohen negativen Potential zu halten,, so daß den positiv ionisierten Teilchen eine kinetische Energie erteilt wird, durch die sie in Richtung auf das Substrat 2 bewegt werden.
Die Stromversorgung der Glühdrähte 71 and 81 wirri von Heizstromquellen 13 und 14 geliefert, so daß die Glühdrähte Thermionen emittieren können,. Mit den Beschleunigungselektroden 72 und 82 sind Ionisationsstromquellen 15 bzw. 16 verbunden, um die Beschleunigung s elektroden auf einem hohen positiven Potential gegenüber den Gühdrähten 71 und 81 zu halten, so daß die von den Glühdrähten 71 und 81 emittierten Thermionen beschleunigt werden und Teilchen in den Ionisationskammern 7 bzw. 8 ionisieren. Heizstromquellen 17 und 18 sind vorgesehen, um die Heizelemente 51 und 52 der Tiegel 31 bzw. 3 2 mit Strom zu versorgen. Die Heizstromquellen 17 und 18 sind so ausgeführt, daß ihre Ausgangsleistung von Haus variiert werden kann.
Zur Steuerung der Temperaturen der Tiegel 31 und 32 in Abhängigkeit von den Ausgangssignalen der Thermoelemente 61 und 62 sind Temperatursteuereinrichtungen 19 und 20 vorgesehen. Die Temperaturen der Tiegel 31 und 32, die von den Thermoelementen 61 bzw. 62 gemessen werden, werden mit den in den Temperatursteuereinrichtungen 19 bzw. 20 eingestellten Temperaturen verglichen, und die Ausgangsleistungen der Heizstromquellen 17 und 18 werden in Abhängigkeit von den gemessenen Abweichungen gesteuert, um die Temperaturen der Tiegel 31 bzw. 3 2 zu steuern. Auf diese Weise werden die Dampfdrucke in den Tiegeln 31 und 32 auf den jeweiligen Sollwerten gehalten.
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Alle oben beschriebenen Teile mit Ausnahme der Beschleunigungsspannungsguellen 11, T2, der Heizstromquellen 13, 14, der Ionisation s Stromquellen 15,. 16, der Heizstromquellen 17, 18 und den TemperaturSteuerschaltungen 19, 20 sind in einem Vakuumhehälter (nicht dargestellt) enthalten. Der Vakuumbehälter wird durch ein Vakuumsystem (nicht gezeigt) evakuiert, um. die darin enthaltenen
_2
Teile unter einem Hochvakuum mit einem Druck von 10 Torr oder
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weniger, vorzugsweise 10 Torr oder wenxger, zu erhalten.
Dde in der oben beschriebenen Weise aufgebaute Vorrichtung wird wie folgt betrieben. Zunächst werden die Tiegel 31 und 32 mit den zu verdampfenden Schichtmaterialien A und B gefüllt, die die Bestandteile des gewünschten Verbindungshalbleiters bilden. Die Tiegel 31 und 32 können mit den Bestandteilen der Verbindungen in Form von Elementen oder in Form von Verbindungen beschickt werden. Wenn die Verbindungsbestandteile in Form von Verbindungen zugeführt werden, müssen die Verbindungen jedoch so ausgewählt sein, daß die Gase der Verbindungsbestandteile außer den erwähnten Verbindungsbestandteilen keinen nachteiligen Effekt auf andere Verbindungsbestandteile haben. Als Beispiele für die Schichtmaterialien A und B seien folgende Substanzen angegeben. Wenn ein III-V-Verbindungshalbleiter hergestellt werden soll, kann der Tiegel 31 mit Gallium (Ga) oder;Indium (In) gefüllt werden, während der Tiegel 32 mit Arsen (AsO oder Phosphor (P) beschickt wird.
Nach der Beschickung der Tiegel werden die Heizelemente 51 und 52 der Tiegel 31 und 32, die die Schichtmaterialien A bzw. B enthalten, durch die Heizstromquellen 17 bzw. 18 erregt, so daß die Tiegel 31 und 32 aufgeheizt werden, wodurch Dämpfe Am und Bm der Schichtmaterialien A bzw. B erzeugt werden.
Gleichzeitig steuern die Temperatursteuereinrichtungen 19 und 20 die Ausgangsleistungen der Heizstromquellen 17 und 18 ,um die Temperatur der Tiegel 31 bzw. 32 so zu regeln, daß die Drücke der Dämpfe Am und Bm in den Tiegeln 31 und 32 wenigstens das 100-fache der Drücke außerhalb der Tiegel 31 bzw. 32 übersteigen. Wenn beispielsweise die Tiegel 31 und 32 in einem Vakuumbereich mit einem
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Druck von 10 Torr oder weniger angeordnet sind, werden die Tem-
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peraturen der Tiegel 3:1 und 32 so eingestellt, daß die Dampf-
_2 drücke in den Tiegeln größer als wenigstens TO Torr sind.
Während die genannte Druckdifferenz zwischen der Außenseite und der Innenseite der Tiegel 31 und 32 aufrechterhalten wird, werden die Temperaturen der Tiegel 31 und 32 getrennt voneinander zusätzlich so gesteuert, daß die Drücke der Dämpfe Am und Bm der stöchiometrisehen Zusammensetzung des herzustellenden Verbindungshalbleiters entsprechen.
Die Dämpfe Am und Bm in den Tiegeln 31 und 32 werden dann in einen Vakuumbereich mit einem Druck von 1/100 oder weniger der Drücke innerhalb der Tiegel 31 und 32 durch die Injektionsdüsen 41 bzw. 42 ausgesprüht. In diesem Fall werden die Tiegel 31 und 32 von den Temperatursteuereinrichtungen 19 bzw. 20 separat so gesteuert, daß die Solltemperaturen der Tiegel aufrechterhalten werden. Daher kann das thermische Gleichgewicht in den Tiegeln 31 und 32 selbst dann aufrechterhalten werden, wenn die Dämpfe Am und Bm aus den Tiegeln abgesprüht werden.
Die Dämpfe Am und Bm, die auf diese Weise aus den Tiegeln 31 und 31 abgesprüht werden, werden durch die adiabatische Expansion unterkühlt, wenn sie aus den Injektionsdüsen austreten. Daher werden sie zu Atomgruppen, die jeweils aus etwa 100 bis 2000 Atomen bestehen, die durch Van-der-Waals-Anziehungskräfte lose miteinander verbunden sind, kondensiert. Mit anderen Worten werden Agglomerate Ac bzw. Bc gebildet.
Durch die kinetische Energie, die die Dämpfe Am und Bm beim Aussprühen aus den Tiegeln haben, treten die Agglomerate Ac und Bc in die Ionisationskammern 7 bzw. 8 ein, wo sie zu ionisierten Agglomeraten Ai und Bi gemacht werden, wenn wenigstens eines der Atome eines Agglomerats durch Elektronen ionisiert wird, die als Thermionen von den Glühdrähten 71 oder 81 abgegeben werden.
Die Beschleunigungsspannungsquellen 11 und 12 erteilen den ionisierten Agglomeraten Ai bzw. Bi eine kinetische Energie, um sie in Richtung auf das Substrat 2 zu bewegen und zu beschleunigen.
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So treff-en äie ionisierten Agglomerate Ai and Bi zusammen mit den neutralen Agglomeraten Ac und Bc, die nicht in den Ionisationskammern 7 and B ionisiert worden sind, sich jedoch aufgrund der ihnen beim Einsprühen in das Vakuum erteilten kinetischen Energie zu dem Substrat/2, bewegen, auf das .Substrat 2 auf und bilden eine Verbindung shai£>i-eiter-Dünnschichjt 21 mit hoher Eristallqualität-.
In .diesem Fall wird die kinetische Energie der ionisierten Agglomerate Ai und Bi und der neutralen Agglomerate Ac und Bc, die auf das Substrat 2 auftreffen, in Energie zum Abs-puttern der Oberfläche des Substrats 2j in Wärmeenergie/ in Ionenimplantationsenergie usw. umgesetzt. Ferner zeigen -die Agglomerate einen speziellen Oberflächenwanderungseffekt. Auf diese Weise wird eine Dünnschicht 21 mit hoher Kristallqualität und höher Haftung an dem Substrat .2 und Bindung zwischen den Atomen der Schicht -erzielt.
Die ionisierten Agglomerate Ai und Bi werden durch die Beschleuni- -gungsspannungsquellen 11 bzw. 12 separat beschleunigt. Die kinetischen Energien, die den ionisierten Agglömeraten Ai und Bi dadurch erteilt werden, werden daher separat und optimal dadurch gesteuert, daß die Ausgangsspannungen der Beschleunigungsspannungsquellen 11 bzw. 12 entsprechend eingestellt: werden.
Daher können die Bindungsbedingungen der ionisierten Agglomerate Ai und Bi in Bezug auf das Substrat 2 und die Bindungsbedingungen zwischen den Atomen auf dem Substrat 2 beliebig gesteuert werden. Ferner werden die Drucke der Dämpfe in den Tiegeln 31 und 32 gut kontrolliert, wie oben erwähnt wurde. Wegen dieser beiden Tatsachen kann die Zusammensetzung der hergestellten Verbindungshalbleiter-Dünnschicht 21 in guter Näherung gleich der stöchiometrischen Zusammensetzung gemacht werden.
Wie oben definiert wurde, ist ein ionisiertes Agglomerat ein Agglomerat, in dem wenigstens eines der darin enthaltenen Atome ionisiert ist. Folglich ist der e/m-Wert sehr klein. Folglich kann das Potential des Substrates 2 zu einem Minimum gemacht werden, selbst wenn das Substrat 2 aus einem isolierenden Material besteht, und daher kann eine kristalline Dünnschicht mit hohem Wirkungsgrad her-
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gestellt werden.
Aus der vorhergehenden Beschreibung ist ersichtlich, daß die Vorrichtung zur Herstellung von Dünnschichten aus Verbindungshalbleitern gemäß der Erfindung die folgenden Aspekte und Vorteile hat j
Die Verbindungsbestandteile des gewünschten Verbindungshalbleiters werden in mehreren geschlossenen Tiegeln separat eingeführt, die jeweils wenigstens eine Injektionsdüse haben. Die Verbindungsbestandteile werden separat aufgeheizt und .in Dampf umgesetzt, der dann aus der Injektionsdüse abgesprüht wird, um die Agglomerate zu bilden. Die Agglomerate werden zur Bildung von ionisierten Agglomeraten ionisiert, und den ionisierten Agglomeraten werden separat jeweils bestimmte kinetische Energien erteilt. Daher hat die erfindungsgemäße Vorrichtung d-en "Vorteil, daß Verbindungshalbleiter-Dünnschichten erzeugt werden Jcönnen, die aus Verbindungsbestandteilen oder Elementen mit verschiedenen physikalischen und thermodynamischen Eigenschaften bestehen, wobei zusätzlich eine hohe Kristallqualität erzielt wird.
Ferner kann durch die erfindungsgemäße Vorrichtung eine Dünnschicht mit hoher Qualität dadurch hergestellt werden, daß die Dampfdrucke innerhalb der Tiegel und die Beschleunigungsenergien der ionisierten Agglomerate separat gesteuert werden.
Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist es daher möglich, eine Verbindungshalbleiter-Dünnschicht mit hoher Kristallqualität zu erzeugen, die aus einer Kombination von Verbindungsbestandteilen oder Elementen besteht, die mit den herkömmlichen Vorrichtungen nicht zu einer qualitativ hochwertigen Dünnschicht verarbeitet werden können. Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist es daher möglich, neuartige Einrichtungen oder Bauelemente in der Mikrowellentechnik, "in der Photoelektronik und dergleichen Anwendungsgebieten zu schaffen.
In der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird die Dünnschicht unter Verwendung von ionisierten Agglomeraten und neutralen Agglomeraten gebildet. Daher wird durch die Sputterenergie und den Oberflä-
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BAD ORJQfNAL
chenwanderungseffekt, was beim Auftreffen der ionisierten Agglomerate und der neutralen Agglomerate auf das Substrat auftritt, ermöglicht, eine Verbindungshalbleiter-Dünnschicht mit hoher Kristallqualität auf einem gegebenen Substrat herzustellen.
Auch ist das mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung durchgeführte Verfahren zur Herstellung von Verbindungshalbleiter-Dünnschichten nicht kompliziert, so daß die Produkte billig hergestellt werden können.
Wenn eine Einkristallschicht durch epitaxiales Wachstum auf einem Substrat gezogen werden soll, ist es im allgemeinen wichtig, das Substrat auf. der sogenannten Epitaxialtemperatur oder auf einer höheren Temperatur zu halten. In diesem Zusammenhang sei erwähnt, daß bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung (Fig. 1) das Substrat 2 auf einer bestimmten Temperatur oder auf einer höheren Temperatur gehalten werden kann, weil, wenn die ionisierten Agglomerate Ai und Bi oder die neutralen Agglomerate Ac und Bc auf das Substrat 2 auftreffen, deren kinetische Energie in Wärmeenergie umgesetzt wird, so daß das Substrat 2 aufgeheizt wird. Wenn die genannte Wärmeenergie allein nicht ausreicht, um eine befriedigende Epitaxialtemperatur zu realisieren, kann eine Heizeinrichtung an dem Substrathalter 1 vorgesehen sein, wie in Fig. 2 gezeigt ist, um das Substrat 2 auf der Epitaxialtemperatur oder auf einer höheren Temperatur zu halten.
Im folgenden wird ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung anhand von Fig. 2 beschrieben. Ein Heizelement 22 (Fig. 2) ist innerhalb des Substrathalters 1 vorgesehen und so angeordnet, daß es von einer Stromquelle 23 aufgeheizt werden kann. Wenn es erforderlich ist, das Substrat 2 genau auf einer bestimmten Temperatur zu halten, ist ein Thermoelement 24 an dem Substrat 2 vorgesehen, um die Substrattemperatur zu messen. Der Meßwert der Substrattemperatur wird in eine Temperatursteuereinrichtung 26 eingegeben, die die Ausgangsleistung der Stromquelle 23 in Abhängigkeit von der Abweichung des Meßwertes von dem Sollwert steuert und damit die Temperatur des Substrates 2 auf dem Sollwert hält. Die erfindungsgemäße Vorrichtung nach dem Ausführungsbeispiel von Fig. 2 kann daher ein effektives, epitaxiales"Wachstum einer Verbindungs-
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halbleiter-Dünnschicht auf dem Substrat 2 erzielen.
In den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind zwei Tiegel vorgesehen, um eine Dünnschicht aus einer Halbleiterverbindung bestehend aus zwei Verbindungsbestandteilen oder zwei Verbindungselementen zu erzeugen. Die Zahl der Tiegel kann jedoch je nach der Zahl der Verbindungselemente oder Verbindungsbestandteile der zu erzeugenden Verbindungshalbleiter-Dünnschicht variiert werden. Beispielsweise können drei Tiegel zur Herstellung einer Dünnschicht aus einem Verbindungshalbleiter bestehend aus drei Verbindungselementen verwendet werden.
Wenn gleichzeitig der Verbindungshalbleiter mit Verunreinigungen dotiert werden soll, um den Leitfähigkeitstyp des Halbleiters festzulegen, kann einer der Tiegel mit der Dotierungssubstanz gefüllt sein. Die Dotierung kann dadurch ausgeführt werden, daß man die Dotierungssubstanz in der oben beschriebenen Weise behandelt, so daß neutrale Agglomerate und ionisierte Agglomerate gleichzeitig mit den anderen Verbindungselementen oder Verbindungsbestandteilen gebildet werden. Die Dotierung kann jedoch auch mit dem oben beschriebenen Verfahren durchgeführt werden, nachdem die Dünnschicht auf dem Substrat ausgebildet worden ist.
Bei den beschriebenen Ausführungsbexspielen werden die Tiegel durch Widerstandsheizung beheizt. Dieses Heizverfahren kann durch andere Heizverfahren ersetzt werden, beispielsweise durch das Elektronenbeschußverfahren. Auch die Thermoelemente zur Messung der Tiegeltemperaturen können durch optische Pyrometer ersetzt werden.

Claims (4)

klaus d. klrschner wolfgang grosse G -WiLHEL W -STP? 17 O-8 M'J·"JO-4EN P Futaba Denshi Kogyo Kabushiki Kaisha --·_--.-..- - -■·■■ Mobara-shi, Chiba-ken, Japan ^,-, ... ö. Ppbrnar 1978 Unser Zeichen: K 3009 K/DK Vorrichtung zur Herstellung von Verbindnngshalbleiter-Dunnschichten Patentansprüche
1.7 Vorrichtung zur Herstellung von Verbindungshalbleiter-Dünn- -schichten aus wenigstens zwei Elementen auf einem Substrat, wobei ein gemeinsamer Vakuumbehälter, eine Vielzahl von Tiegeln vorgesehen ist, die die zu verdampfenden Schichtmaterialien mit den Verbindungselementen des Verbindungshalbleiters enthalten und zum Verdampfen der Schichtmaterialien durch Aufheizung dienen und die ebenfalls in dem gemeinsamen Vakuumbehälter angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Tiegel (31, 32) im wesentlichen geschlossene Tiegel mit Injektionsdüsen (41, 42) sind, die gegenüberliegend zu dem Substrat (2} angeordnet sind, daß eine Vielzahl von Temperatursteuereinrichtungen (197 20) vorgesehen ist, um die Dampfdrücke in den Tiegeln (31, 32) separat zu steuern, so daß die aus den Injektionsdüsen der Tiegel (31, 32) ausgesprühten Dampfstrahlen Agglomerate bilden, daß zur Ionisierung der Agglomerate eine Vielzahl von Ionisationskammern (7, 8) vorge-.sehen ist, die in dem Vakuumbehälter angeordnet sind und in der Nähe der Injektionsdüsen (41, 42) der Tiegel (31, 32) liegen, und daß Beschleunigungsspannungsquellen (11, 12) zwischen dem Substrat (2) und den Ionisationskammern (7, 8) angeschlossen sind, um den ionisierten Agglomeraten eine kinetische Energie derart zu ertei-
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len, <laß die ionisierten Agglomerate auf der Oberfläche des Substrates (2) aufschlagen.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ionisationskammern (7, 8) separat in der Nähe der Injektionsdüsen (41, 42) der Tiegel (31 bzw. 32) angeordnet sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschleunigungsspannungsquellen (11, 121 separat angeschlossen sind, so daß die den ionisierten Ägglomeraten erteilten kinetischen Energien separat in -den Ionisationskammern (7, 8) steuerbar ist, die ebenfalls separat in der Nähe der Injektionsdüsen (41, 42) der Tiegel (31 bzw. 32) angeordnet sind.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die TemperaturSteuereinrichtungen (19, 20) in dem Vakuumbehälter angeordnet sind.
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DE2805247A 1977-02-12 1978-02-08 Vorrichtung zur Herstellung von Verbindungshalbleiter-Dünnschichten Expired DE2805247C2 (de)

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