FR2527007A1 - Appareil d'epitaxie par jets moleculaires - Google Patents

Abstract

L'INVENTION CONCERNE LES TECHNIQUES D'EPITAXIE. UN APPAREIL D'EPITAXIE PAR JETS MOLECULAIRES COMPREND NOTAMMENT UNE CHAMBRE DE CROISSANCE 100 CONTENANT UN PREMIER PANNEAU CRYOGENIQUE 3, UNE CHAMBRE DE DEGAZAGE 200, DES MOYENS 21, 22 PERMETTANT DE DEPLACER LE PANNEAU CRYOGENIQUE ENTRE LES DEUX CHAMBRES, UNE VANNE 300 DESTINEE A ISOLER OU A FAIRE COMMUNIQUER SELECTIVEMENT LES DEUX CHAMBRES, ET DES MOYENS 20 CONTENUS DANS LA CHAMBRE DE DEGAZAGE ET DESTINES A CHAUFFER LE PANNEAU CRYOGENIQUE LORSQU'IL SE TROUVE DANS CETTE CHAMBRE. LORSQU'UNE MATIERE A PRESSION DE VAPEUR ELEVEE S'EST CONDENSEE SUR LE PANNEAU CRYOGENIQUE DANS LA CHAMBRE DE CROISSANCE, ON FAIT PASSER LE PANNEAU DANS LA CHAMBRE DE DEGAZAGE POUR EVAPORER LA MATIERE CONDENSEE. APPLICATION A LA FABRICATION DE SEMICONDUCTEURS COMPOSES CONTENANT DU PHOSPHORE.

Description

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La présente invention concerne un appareil d'épi-

taxie par jets moléculaires comprenant au moins un four à effusion contenu dans une première chambre, et un premier

panneau cryogénique faisant partie de la première chambre.

La préparation de matières semiconductrices de qua- lité élevée, c'est-àdire de matières ayant un niveau élevé de perfection cristalline et des variations de composition désirées, est importante dans la technologie actuelle, et diverses techniques ont été développées pour préparer de

telles matières, en vue de l'utilisation dans des disposi-

tifs tels que les circuits intégrés, les photodétecteurs, les lasers à injection, les oscillateurs micro-ondes, etc. Par exemple, on a utilisé l'épitaxie en phase liquide, le

dépôt chimique en phase vapeur et l'épitaxie par jets molé-

culaires pour préparer des matières semiconductrices de qua-

lité propre à la réalisation de dispositifs.

La dernière technique citée rencontre un grand succès et a constitué un pas important dans les efforts couronnés de succès visant à faire croître des structures

multicouches en AI Ga 1 As, de haute qualité, avec x supé-

rieur ou égal à 0,0 et inférieur ou égal à 1,1, pour l'uti-

lisation dans des applications telles que l'optoélectronique et les dispositifs micro-ondes Certains chercheurs dans ce

domaine pensent que l'épitaxie par jets moléculaires devien-

dra la technologie de croissance cristalline préférée pour le

système de matières AI x Ga 1 x Asdes Groupesll I-V.

Cette opinion optimiste concernant le futur de

l'épitaxie par jets moléculaires repose sur plusieurs fac-

teurs et sur des progrès importants récents Par exemple, on a fait croître des tranches à double hétérostructure de grande étendue, soit environ 7,5 cm de diamètre, de Al Ca As très uniforme, et ces tranches ont donné des diodes laser ayant à la fois un très faible courant de seuil et de bonnes caractéristiques de durée de vie De plus, on a procédé au

développement de structures de contact ohmique et de structu-

res de barrière de Schottky, ainsi que de métallisations.

Certains types de dispositifs sont fabriqués le plus rapide-

ment à l'heure actuelle par épitaxie par jets moléculaires; voir par exemple l'article de A Y Cho et col, paru dans "Applied Physics Letters,' Vol 38, né 5, ler mars 1981, pages 330-382 Ces dispositifs comprennent des super-réseaux cristallins semiccnducteurs à mobilité élevée et à dopage par

modulation, pour les transistors à effet de champ, des super-

réseaux cristallins comprenant des couches de Ga As et Al As ultra-minces alternées d'autres structures ayant des couches ultra-minces, et des structures multicouches en AI Ga As qu'Gn a fait croître à des vitesses de croissance accélérées

d'environ 12 pm/H Tous ces facteurs et ces progrès suggè-

rent que l'épitaxie par jets moléculaires est très promnetteu-

se en tant que procédé à capacité de fabrication élevée, à rendement de fabrication élevé et très reproductible, pour la fabrication de structures multicouches en Al Ga As pour des dispositifs optoélectrcniques et micro-ondes, ainsi que des

circuits intégrés Des travaux couronnés de succès ont égale-

ment été effectués en ce qui concerne la croissance par épi-

taxie par jets moléculaires de dispositifs ayant des couches d'autres matières des Groupes I 1 I-V, comme Al Ga As Sb et

In Ga As.

Il est maintenant bien connu que des dispositifs constitués par des matières quaternaires des Groupes III-V,

comme In Ga As P, sont importants pour les systèmes de télécom-

munications par fibres optiques dans la gamme de longueurs d'onde comprise entre 1,0 et 1,65 pm, dans laquelle les fibres en verre à base de silice utilisées actuellement ont une faible atténuation et une faible dispersion Les matières In Ga As P, qu'on fait croître de façon caractéristique sur un substrat en In P, avec concordance des réseaux cristallins, sont utilisées à la fois comme sources de lumière, telles que

des lasers et des diodes électroluminescentes, et comme pho-

todétecteurs Ce système de matières peut également trouver

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des applications dans l'électronique micro-onde et l'optoélec-

-tronique intégrée Pour l'électronique micro-onde, les matières In Ga As P ont des valeurs de crête des vitesses de diffusion des électrons qui sont plus élevées que pour Ga As et Si, et elles ont également de meilleures caractéristiques de surface que Ga As De telles propriétés sont importantes et souhaitables aussi bien dans les transistors à effet de champ que dans les dispositifs à transfert d'électrons De

plus, une combinaison de dispositifs photoniques et de dis-

positifs électroniques fabriqués en In Ga As P sur le même substrat en In P pourrait bien être la réalisation ultime de

l'optoélectronique intégrée.

Cependant, à l'heure actuelle, ces systèmes de

matières quaternaires In Ga As P des Groupes III-V sont prépa-

rés presque exclusivement par épitaxie en phase liquide, du fait qu'on n'a pas encore fait croître avec succès ces

matières par épitaxie par jets moléculaires, à cause de plu-

sieurs difficultés associées à la croissance de composés contenant du phosphore Par exemple, le phosphore a une pression de vapeur très élevée et est fortement réactif avec

plusieurs métaux, comme le cuivre, qui sont couramment uti-

lisés en tant que joints d'étanchéité dans les appareils d'épitaxie par jets moléculaires Ces difficultés ainsi que

d'autres font que les systèmes d'épitaxie par jets molécu-

laires à ultra-vide habituels qu'on utilise pour la crois-

sance de Al Ga As et des autres matières mentionnées précé-

demment, sont impropres à l'utilisation avec In Ga As P, au

moins pour les raisons suivantes.

Par exemple, on fait le vide dans les systèmes

classiques d'épitaxie par jets moléculaires à l'aide de pom-

pes ioniques qui sont relativement inefficaces pour le pom-

page du phosphore Lorsque la pression de phosphore est supérieure à environ 1,3 m Pa pendant une durée prolongée, les pompes ioniques tendent à être surchargées et à cesser de pomper Les difficultés qui interviennent dans le pompage

2527007,

du phosphore deviennent encore plus grandes lorsqu'on fait croître des semiconducteurs composés contenant du phosphore, du fait que le coefficient d'adhérence du phosphore sur le

substrat ou sur la surface de la couche épitaxiale est rela-

tivement faible En fait, le coefficient d'adhérence du phosphore est encore inférieur au coefficient d'adhérence relativement faible de As Par conséquent, la pression de

phosphore dans la chambre de-croissance est de façon carac-

téristique très supérieure à la pression d'arsenic qui est couramment présente dans la chambre de croissance,

lorsqu'on fait croître, par exemple, Al Ga As Il est inévita-

ble que la pression élevée de phosphore surcharge la pompe ionique ou bien empêche la croissance de couches épitaxiales

à des vitesses de croissance élevées.

On peut utiliser des panneaux cryogéniques étendus pour condenser l'ambiance de phosphore, et ceci peut donc aider à maintenir la pression de l'ambiance de phosphore à une valeur faible pendant la croissance Cependant, cette

technique présente également des inconvénients Première-

ment, à la fin de la phase de croissance, et pendant le

réchauffement qui suit des panneaux cryogéniques, le phospho-

re s'évapore à nouveau et l'augmentation résultante de la pression de phosphore dans la chambre surcharge la pompe

ionique De plus, on ne peut pas éviter aisément ce problè-

me, du fait qu'on ne peut pas aisément remplacer les pompes ioniques par d'autres types de pompes dans les appareils d'épitaxie par jets moléculaires L'utilisation de pompes

ioniques est importante pour la croissance de couches épita-

xiales de haute qualité, du fait que, contrairement à d'autres pompes couramment utilisées, par exemple les pompes à diffusion à huile, la chambre à vide ne contient aucun contaminant consistant en hydrocarbure provenant des pompes

ioniques De plus, l'utilisation de pompes ioniques est sou-

haitable du fait que de telles pompes ont une fiabilité éle-

vée et ne nécessitent pratiquement aucune maintenance Secon-

dement, lorsque le phosphore se condense sur les parois de chambre froides, ou les panneaux cryogéniques, il est sous la forme de phosphore blanc Lorsque cette matière est exposée à l'air, elle a une très haute probabilité de s'enflammer et de former P 205 Ce composé est hygroscopique et absorbe alors l'eau et forme une substance gommeuse Cette substance gommeuse contient de l'acide phosphorique et a des effets

nuisibles sur le système d'épitaxie par jets moléculaires.

Par conséquent, si le phosphore n'est pas extrait de la cham-

bre avant que la chambre soit exposée à l'air, non seulement il contamine le système avec P 205 mais il crée également une

situation potentiellement dangereuse.

Conformément à l'invention, ces problèmes sont résolus avec l'appareil d'épitaxie par jets moléculaires, décrit précédemment, qui est caractérisé en ce qu'il comprend une seconde chambre, des moyens pour déplacer le panneau cryogénique entre les première et seconde chambres, une vanne capable d'isoler et de relier sélectivement les première et

seconde chambres, et des moyens situés dans la seconde cham-

bre pour chauffer le panneau cryogénique Dans le système de l'invention, on peut utiliser des pompes ioniques et des panneaux cryogéniques, au lieu de pompes à diffusion à huile,

ce qui assure un environnement à faible teneur en hydrocar-

bures dans la chambre de croissance Avec cet appareil, la chambre de croissance peut être exposée à l'air sans exposer

à l'air le panneau cryogénique recouvert de phosphore.

L'invention sera mieux comprise à la lecture de la

description qui va suivre d'un mode de réalisation et en se

référant aux dessins annexés sur lesquels: La figure 1 est une coupe d'un appareil d'épitaxie par jets moléculaires conforme à l'invention; La figure 2 est une coupe de la seconde chambre, ou chambre de dégazage, avec l'un des panneaux cryogéniques

dans la position de dégazage; -

La figure 3 est une coupe d'une partie de la pre-

2527007 x mière chambre, ou chambre de croissance, montrant un four dans la position de croissance-;

La figure 4 est une coupe d'une partie de la pre-

mière chambre, ou chambre de croissance, montrant un four dans la position de rechargement; et La figure 5 est une coupe de la première chambre

ou chambre de croissance, selon la ligne A-A de la figure 1.

On voit sur la figure I une coupe d'un mode de réalisation de l'appareil d'épitaxie par jets moléculaires conforme à l'invention Les éléments représentés ne sont pas nécessairement dessinés à l'échelle L'appareil comprend une première chambre, ou chambre de croissance, désignée de façon générale par la référence 100, et une seconde chambre, out chambre de dégazage, désignée de façon générale par la référence 200 la chambre de croissance comprend en outre un panneau cryogénique 1, un autre panneau cryogénique 3, un orifice d'accès 5 pour les fours à effusion, des fours à effusion 7, des obturateurs de jets moléculaires et des mécanismes de commande 9 une vanne il et un sas de source 13 Une pompe ionique 17 et une pompe ionique 19 communiquent avec la chambre de croissance 10 par l'intermédiaire de vannes respectives li et 15, d'une manière appropriée pour le pompage Le panneau cryogénique 3 repose sur des galets qui sont désignés de façon générale par la référence 21 et qui sont fixés à des moyens d'accouplement 22, eux-mêmes fixés aux parois de la chambre La chambre de croissance comporte également des moyens 14 destinés à placer un substrat dans la chambre de croissance, ainsi qu'à positionner et à maintenir

le substrat 25 dans 1 a position de croissance désirée.

La seconde chambre, ou chambre de dégazage, 200, comprend un élément chauffant rayonnant 20, un soufflet

extensible 23, des moyens 24 et des moyens 26 destinés à fai-

re circuler un fluide cryogénique vers le panneau cryogénique 3 et à partir de ce dernier, des moyens 28 destinés à étendre

et à rétracter le soufflet 22, une tige 30 et une pompe tur-

bomoléculaire 32 Une vanne 34 permet la communication entre la chambre 200 et la pompe 32 Les moyens 28 consistent en

n'importe quel dispositif commode, tel qu'un moteur, utilisa-

ble pour étendre ou rétracter le soufflet La tige 30 est accouplée au panneau cryogénique 3 et permet de déplacer aisément le panneau cryogénique 3, du fait qu'il repose sur des galets 21 On peut utiliser d'autres types de pompes à

vide capables de faire le vide dans l'élément à haute pres-

sion La chambre 100 et la chambre 200 sont séparées par une

vanne 300 qui, lorsqu'elle est ouverte, permet la communica-

tion, comme décrit ci-après, entre la chambre de croissance

et la chambre de dégazage.

Bien que le panneau cryogénique soit représenté dans une position dans laquelle il est principalement dans la chambre de croissance 100, cette position est sa position pour la croissance, et on peut le déplacer entre les chambres et 200, en utilisant par exemple les galets 21 et la tige , lorsqu'on désire dégazer le panneau cryogénique On pourrait également employer d'autres moyens De plus, dans un

but de clarté, on n'a représenté que deux cellules d'effu-

sion et deux obturateurs, mais il faut noter qu'il peut exis-

ter un plus grand nombre de fours et d'obturateurs, en fonc-

tion de la matière semiconductrice qu'on fait croître De plus, le panneau cryogénique 3 peut reposer sur des moyens

autres que les galets, qui permettent de déplacer ce panneau.

Les fours à effusion 7 sont accouplés à des tiges (non

représentées) qui assurent un support mécanique et qui per-

mettent d'extraire les fours à effusion de la chambre, pour les recharger La structure des vannes, des soufflets, des raccords nécessaires pour faire le vide, des pompes, etc, présents dans l'appareil est bien connue de l'homme de l'art

et ne nécessite pas de description détaillée.

Le panneau cryogénique 3 est représenté sur la

figure 2 dans la position de dégazage dans la chambre 200.

Pendant le dégazage du panneau cryogénique 3, la vanne 300

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entre la chambre 100 et la chambre 200 est fermée.

La figure 3 montre une coupe d'une partie de la chambre de croissance 100, avec le four à effusion 7 dans la position de croissance La même partie de la chambre de croissance 100 est représentée en coupe sur la figure 4, avec le four à effusion 7 retracté hors de la chambre 100, et dans

une position qui convient pour recharger ce four.

La figure 5 montre une coupe de la chambre 100 selon la ligne A-A de la figure 1 Comme on peut le voir, les galets 21 sont positionnés de façon que leurs surfaces soient parallèles à une tangente au panneau cryogénique 3, aux

points de contact entre les galets et le panneau cryogénique.

On va maintenant décrire brièvement un procédé commode pour l'utilisation de l'appareil représenté sur les figures 1-5 On charge les fours à effusion avec les matières

semiconductrices désirées, et on fait le vide dans les cham-

bres de croissance et de dégazage, jusqu'à la pression dési-

rée La vanne 300 est de façon caractéristique ouverte On chauffe ensuite les fours à effusion 7, par des moyens bien

connus (non représentés), jusqu'aux températures individuel-

les désirées, et on ouvre les obturateurs de jets moléculai-

res 9, grâce à quoi les jets provenant des fours peuvent

tomber sur le substrat 25 qui a été positionné dans la cham-

bre de croissance, à la position désirée Les panneaux cryogéniques 1 et 3, qui sont refroidis par un fluide cryogénique, comme par exemple de l'azote liquide, entourent

le substrat de façon pratiquement complète pendant la crois-

sance Par conséquent, tout phosphore qui n'adhère pas au substrat se condense essentiellement sur les panneaux cryogéniques Cette condensation, qu'on appelle de façon générale cryopompage, assure une faible pression ambiante de phosphore et permet d'obtenir un flux de phosphore élevé à la surface du substrat, ce qui permet d'obtenir une vitesse de croissance élevée Du fait que les panneaux cryogéniques entourent le substrat de façon pratiquement complète, il n'y

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a que peu de phosphore qui s'échappe du volume enfermé par les panneaux cryogéniques et qui se condense sur les parois de la chambre de croissance En outre, grâce aux structures

de panneaux cryogéniques, la pompe ionique 15 n'est pas sur-

chargée par une quantité excessive de phosphore. Lorsque la croissance des couches épitaxiales désirées a été achevée, on laisse réchauffer le panneau cryogénique 1, qui contient les fours de source chauffés, ou bien on chauffe effectivement ce panneau, par exemple en maintenant les fours à effusion à une température élevée, ou en faisant passer un liquide ou de l'air chaud à travers le panneau Le phosphore qui s'est condensé sur le panneau cryogénique 1 s'évapore à nouveau et se condense sur le

panneau cryogénique 3, qui demeure maintenu à une températu-

re basse Après ce processus, on déplace le panneau cryogé-

nique 3 pour l'amener entièrement dans la chambre de dégaza-

ge 200, à l'aide de la tige 30 et des galets 21, et on ferme

la vanne 300.

Le panneau cryogénique 3 se trouve maintenant dans la position de dégazage dans la chambre 200, comme le montre

la figure 2 Le panneau cryogénique 3 est chauffé par rayon-

nement jusqu'à une température d'environ 3001 C, au moyen des éléments chauffants 20 qui sont maintenant positionnés à

l'intérieur du panneau cryogénique De plus, on peut égale-

ment chauffer la paroi de la chambre de dégazage Jusqu'à

environ 300 C Une température d'environ 300 C est souhaita-

ble du fait que cette température provoque l'évaporation du

phosphore On peut utiliser d'autres températures pour enle-

ver d'autres éléments On choisira ces températures d'une manière bien connue Le phosphore condensé sur les parois du panneau cryogénique s'évapore et est extrait de la chambre au moyen de la pompe turbomoléculaire 32 Il est souhaitable

d'utiliser une pompe turbomoléculaire du fait que sa conta-

mination par les hydrocarbures est inférieure à-celle d'une pompe à diffusion à huile On peut également utiliser d'autres types de pompes qui conviennent pour l'évacuation du phosphore Une fois que le phosphore contenu dans le panneau cryogénique 3 a été dégazé, on peut ouvrir la vanne d'isolation 3 et refroidir à nouveau le panneau cryogénique 3 avec un fluide cryogénique, et l'introduire dans la chambre

de croissance 100 On peut alors isoler la pompe turbomolécu-

laire 32, c'est-à-dire fermer la vanne 34, si on le désire.

Le phosphore est ainsi enlevé proprement de la chambre de croissance et la pompe turbomoléculaire n'est utilisée que pendant la période de dégazage Le dégazage peut être peu fréquent et on minimise ainsi à la fois la possibilité

d'entrée dans la chambre de croissance de contaminants con-

sistant en hydrocarbures, et la quantité de ces contami-

nants. En outre, dans un mode de réalisation préféré, on

fait en sorte que le panneau cryogénique 3 s'ajuste étroite-

ment dans la vanne 30, c'est-à-dire que l'espacement est inférieur à environ 1 mm, et qfdils'étende en outre, comme le montre la figure 1, dans la chambre 200, en traversant

0 O la vanne, lorsque le panneau cryogénique 3 est dans la posi-

tion de croissance Ce mode de réalisation présente au moins

deux avantages importants par rapport à un mode de réalisa-

tion dans lequel le panneau cryogénique 3 est enfermé dans la chambre 1)0 Premièrement, l'ajustement serré entre le panneau cryogénique et l'ouverture de la vanne réduit le passage de matières entre la chambre de croissance et la

chambre de dégazage et minimise donc la contamination possi-

ble à partir de la chambre de dégazage Secondement, le

panneau cryogénique est refroidi par de l'azote liquide pen-

dant le processus de croissance et traverse la vanne, d'o il résulte que des matières quelconques, comme de l'eau ou tout autre gaz, résultant du dégazage à partir de la vanne

elle-même; se condensent immédiatement sur le panneau cryogé-

nique.

Bien que le système soit utilisé de façon spéciale-

ment avantageuse avec le phosphore, il possède des avantages par rapport aux systèmes d'épitaxie par jets moléculaires qui sont utilisés à l'heure actuelle, lorsqu'on l'emploie pour fabriquer des composés semiconducteurs ne contenant pas de phosphore Par exemple, après une période de croissance par épitaxie par jets moléculaires, le panneau cryogénique 3 est recouvert d'autres éléments, comme As, In, Ga, Al, etc, qui sont couramment utilisés dans le processus de croissance épitaxiale Par conséquent, l'aire effective des surfaces du panneau cryogénique augmente notablement, et lorsque de telles surfaces sont exposées à l'air, elles absorbent de

grandes quantités de H 20 et de N 2 ainsi que d'autres gaz.

Les gaz absorbés conduisent à des périodes de dégazage pro-

longées après la fermeture du système et l'établissement du

vide à l'intérieur Le niveau élevé résultant de gaz rési-

duels est désavantageux pour la croissance de matières de haute qualité par épitaxie par jets moléculaires, du fait que des impuretés nuisibles peuvent être incorporées dans

les matières Dans le système d'épitaxie par jets moléculai-

res classique, les panneaux cryogéniques sont de façon carac-

téristique exposés à l'air pendant la période de recharge de

la source Avec l'appareil de l'invention, le panneau cryogé-

nique 3 peut être retraité dans la chambre de dégazage 200, et la vanne d'isolation 300 peut être fermée pendant la

recharge de la source.

Dans le mode de réalisation décrit, le panneau cryogénique 1 est habituellement propre, comme indiqué ci-dessus, du fait que les flux des jets moléculaires ne sont pas dirigés vers ses surfaces Cet appareil assure donc un pompage rapide de la chambre de croissance, pour y faire le vide, ainsi qu'un niveau réduit de H 20 après l'ouverture pour

recharger les fours.

Après des périodes de croissance prolongées, les matières condensées commencent à se décoller du panneau

cryogénique A ce moment, il est souhaitable de nettoyer par-

tiellement ou complètement le panneau cryogénique 3 Un nettoyage partiel nécessite un grattage des matières qui se

décollent et un nettoyage complet nécessite divers nettoya-

ges avec des solvants chimiques Dans les deux cas, le panneau cryogénique 3 est exposé à l'air, et il est également exposé à divers produits chimiques dans le dernier cas Dans

le système classique, le dégazage se poursuit pendant de lon-

gues durées, en particulier lorsqu'on utilise le nettoyage chimique Ceci augmente le temps d'immobilisation du système et le risque d'un degré élevé de contamination des matières qu'on fait croître L'appareil conforme à l'invention permet

de pré-dégazer le panneau cryogénique nettoyé, à une tempé-

rature supérieure, d'envir-on 3001 C, dans la chambre de déga-

zage dans laquelle la pompe turbomoléculaire fait le vide.

Après le dégazage à température élevée, le panneau cryogéni-

que est suffisamment propre pour être introduit dans la chambre de croissance Ce procédé réduit donc la possibilité de contamination de la chambre de croissance On voit que ces deux avantages sont importants, même pour les systèmes

d'épitaxie par jets moléculaires qu'on n'utilise pas pour fai-

re croître des semiconducteurs composés contenant du phospho-

re.

Lorsqu'on fait croître des semiconducteurs compo-

sés contenant du phosphore, un flux de phosphore élevé est nécessaire pendant la croissance, à cause du coefficient d'adhérence relativement faible du phosphore Il en résulte que la charge de phosphore-dans le four à effusion s'épuise plus rapidement que les charges pour les autres éléments tels que Al, Ga, In, et même As, qui ne s'épuise pas non plus

aussi rapidement que le phosphore Le sas de recharge de sour-

ce représenté sur les figures 3 et 4 est bien adapté à une matière à pression de vapeur élevée, telle que le phosphore et l'arsenic Les figures 3 et 4 montrent respectivement les

positions de croissance et de recharge du four Dans la posi-

tion de recharge, le four est retraité au-delà de la vanne 11

et la vanne est fermée On ouvre ensuite le sas et on rechar-

ge le four, après l'ouverture On ferme ensuite le sas et la pompe 19 fait le vide dans le volume, jusqu'à une pression faible Enfin, on rouvre la vanne et on réintroduit le four dans la position de croissance L'utilisation du sas de recharge pour le phosphore et l'arsenic prolonge la durée

pendant laquelle la chambre de croissance est sous ultra-vide.

Ceci, associé à la structure de panneau cryogénique avec possibilité de retraitement, garantit un environnement de

croissance ultra-propre pour l'épitaxie par jets moléculai-

res. Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées à l'appareil décrit et représenté, sans sortir du cadre de l'invention Par exemple, du fait que le panneau cryogénique 3 ne nécessite qu'un dégazage peu fréquent, il est possible d'utiliser une pompe à diffusion

avec piégeage par le froid à la place de la pompe turbomolé-

culaire.

Claims (4)

REVENDICATIONS

1 Appareil d'épitaxie par jets moléculaires com-

prenant au moins un four à effusion ( 7) contenu dans une première chambre ( 100) et un premier panneau cryogénique ( 3) contenu dans la chambre, caractérisé en ce qu'il com- prend une seconde chambre ( 200), des moyens ( 21, 22) pour

déplacer le panneau cryogénique entre les première et secon-

de chambres, une vanne ( 300) capable d'isoler et de relier sélectivement les première et seconde chambres, et des moyens ( 20) placés dans la seconde chambre pour chauffer le

panneau cryogénique.

2 Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que la première chambre comprend en outre un second

panneau cryogénique ( 1).

3 Appareil selon l'une quelconque des revendica-

tions 1 ou 2, caractérisé en ce que la première chambre com-

prend en outre un sas de recharge de four qui comprend une troisième chambre, une vanne ( 11) qui fait communiquer la première chambre et la troisième chambre; et des moyens ( 13) destinés à déplacer l'un au moins des fours entre la

première chambre et la troisième chambre.

4 Appareil selon la revendication 3, caractérisé en ce que le premier panneau cryogénique s'étend jusque

dans la seconde chambre lorsque le second panneau cryogéni-

que est dans la premiere chambre.

Appareil selon la revendication 4, caractérisé en ce que les moyens destinés à déplacer le premier panneau

cryogénique conmprennent en outre des galets ( 21), et le pre-

mier panneau cryogénique est fixé à une tige et peut se

déplacer sur ces galets.