JPH01226795A - 分子線源セル - Google Patents
分子線源セルInfo
- Publication number
- JPH01226795A JPH01226795A JP5435588A JP5435588A JPH01226795A JP H01226795 A JPH01226795 A JP H01226795A JP 5435588 A JP5435588 A JP 5435588A JP 5435588 A JP5435588 A JP 5435588A JP H01226795 A JPH01226795 A JP H01226795A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heater
- molecular beam
- cylindrical
- source cell
- beam source
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 16
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 5
- 239000011888 foil Substances 0.000 abstract description 4
- 229910052582 BN Inorganic materials 0.000 abstract description 3
- PZNSFCLAULLKQX-UHFFFAOYSA-N Boron nitride Chemical compound N#B PZNSFCLAULLKQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 3
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 8
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 description 4
- GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N tantalum atom Chemical compound [Ta] GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N Gallium Chemical compound [Ga] GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 3
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052733 gallium Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 3
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 3
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 2
- 241000252233 Cyprinus carpio Species 0.000 description 1
- 235000012489 doughnuts Nutrition 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 238000007665 sagging Methods 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
- Liquid Deposition Of Substances Of Which Semiconductor Devices Are Composed (AREA)
- Physical Deposition Of Substances That Are Components Of Semiconductor Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔概 要〕
分子線エピタキシャル蒸着装置の分子線源セルに関し、
使用中におけるヒータと熱シールド板間の電気的ショー
トや断線を防止することをを目的とし、円筒状の熱シー
ルド板の内側同芯に設けた円筒状ヒータの加熱によって
該ヒータに内設された坩堝内の金属から発生する蒸発分
子を、分子線として試料表面に照射させる分子線源セル
であって、円筒状ヒータを二重構造の円筒状絶縁チュー
ブで内外面から挟持して構成する。
トや断線を防止することをを目的とし、円筒状の熱シー
ルド板の内側同芯に設けた円筒状ヒータの加熱によって
該ヒータに内設された坩堝内の金属から発生する蒸発分
子を、分子線として試料表面に照射させる分子線源セル
であって、円筒状ヒータを二重構造の円筒状絶縁チュー
ブで内外面から挟持して構成する。
本発明は半導体装置等における分子線エピタキシャル蒸
着装置に係り、特に使用中におけるヒータと熱シールド
板間の電気的ショートや断線を防止して生産性の向上を
図った分子線源セルに関する。
着装置に係り、特に使用中におけるヒータと熱シールド
板間の電気的ショートや断線を防止して生産性の向上を
図った分子線源セルに関する。
半導体デバイスプロセスでウェハ表面にエピタキシャル
層を形成する分子線エピタキシャル蒸着装置では、通常
１０”Ｔｏｒｒ程度の超高真空槽内でアルミニウム（Ａ
／ ）やガリウム（Ｇａ）等の金属元素を１２００℃
位に加熱して元素を蒸発させて予め加熱したウェハ表面
に蒸着させている。
層を形成する分子線エピタキシャル蒸着装置では、通常
１０”Ｔｏｒｒ程度の超高真空槽内でアルミニウム（Ａ
／ ）やガリウム（Ｇａ）等の金属元素を１２００℃
位に加熱して元素を蒸発させて予め加熱したウェハ表面
に蒸着させている。
第３図は分子線エピタキシャル蒸着装置の主要部概念図
であり、第４図は従来の分子線源セル部分を示す構成図
、第５図はヒータ部分の拡大図である。
であり、第４図は従来の分子線源セル部分を示す構成図
、第５図はヒータ部分の拡大図である。
第３図および第４図で、真空ポンプ１ａで１０”Ｔ。
ｒｒ程度まで減圧される真空チャンバ１０所定位置には
、破線で示す分子線源セル２が通常複数個（図では４個
）放射状に配設されており、該各分子線源セル２から矢
示Ａ方向に射出する分子線が集中する所定位置には、基
板ホルダ３で保持されヒータ４で１２００〜１３００℃
程度に加熱される例えば半導体ウェハ等の試料５が配設
されている。
、破線で示す分子線源セル２が通常複数個（図では４個
）放射状に配設されており、該各分子線源セル２から矢
示Ａ方向に射出する分子線が集中する所定位置には、基
板ホルダ３で保持されヒータ４で１２００〜１３００℃
程度に加熱される例えば半導体ウェハ等の試料５が配設
されている。
また上記分子線源セル２は、厚さ０．１〜０ 、２ｍｍ
程度のタンタル（Ｔａ）箔を１０層程度巻き付けた径４
０ｍｍ位で長さが８０〜９０ｍｍ程度の円筒状の熱シー
ルド板６と、その内側に窒化ボロン（ＰＢＮ）等で形成
したサポートリング７で絶縁固定されたタンタル（Ｔａ
）のリボンで形成された径３０〜３５ＩＩＩＩＩ＋程度
の円筒状ヒータ８および該ヒータ８の内側に保持される
窒化ボロン（ＰＢＮ）よりなる坩堝９で構成されており
、ステンレス等よりなる真空フランジ１０によって真空
チャンバ１の所定位置に装着されている。
程度のタンタル（Ｔａ）箔を１０層程度巻き付けた径４
０ｍｍ位で長さが８０〜９０ｍｍ程度の円筒状の熱シー
ルド板６と、その内側に窒化ボロン（ＰＢＮ）等で形成
したサポートリング７で絶縁固定されたタンタル（Ｔａ
）のリボンで形成された径３０〜３５ＩＩＩＩＩ＋程度
の円筒状ヒータ８および該ヒータ８の内側に保持される
窒化ボロン（ＰＢＮ）よりなる坩堝９で構成されており
、ステンレス等よりなる真空フランジ１０によって真空
チャンバ１の所定位置に装着されている。
なお図では、分子線源セル２が鉛直線Ｂに対して４５度
傾いて設置された状態を示している。
傾いて設置された状態を示している。
ここで上記坩堝９に固体状のアルミニウム（Ａ／）やガ
リウム（Ｇａ）等所要の金属元素１１を投入して真空チ
ャンバ１内を１０”Ｔｏｒｒ程度まで減圧し、図示して
いない外部制御装置から真空フランジ１０を介して所定
の電気的パワーをヒータ８に印加して該ヒータ８を約１
４００℃程度まで加熱する。
リウム（Ｇａ）等所要の金属元素１１を投入して真空チ
ャンバ１内を１０”Ｔｏｒｒ程度まで減圧し、図示して
いない外部制御装置から真空フランジ１０を介して所定
の電気的パワーをヒータ８に印加して該ヒータ８を約１
４００℃程度まで加熱する。
坩堝９がヒータ８の輻射熱で１２００℃程度まで加熱さ
れると、固体状の投入金属元素は溶解して液状となり更
に分子が蒸発して所定位置に設置された試料表面に蒸着
して所要のエピタキシャル層を形成している。
れると、固体状の投入金属元素は溶解して液状となり更
に分子が蒸発して所定位置に設置された試料表面に蒸着
して所要のエピタキシャル層を形成している。
ヒータ８の一例を拡大した第５図で、（Ａ）は使用前の
状態を示した斜視図であり、（Ｂ）は使用中の状態を分
り易くするために側面図で示したものである。
状態を示した斜視図であり、（Ｂ）は使用中の状態を分
り易くするために側面図で示したものである。
図（Ａ）で外径が３５ｍｍ位、長さが７０〜８０１ＩＩ
＋程度の円筒状のヒータ８は、厚さ０．１〜０．２ｍｍ
程度のタンタル（Ｔａ）箔を幅２〜３ｍｍ程度で波形に
形成した加熱体８ａの各波形頭部８８“を、厚さ１ｍｍ
程度のドーナツ状で窒化ボロン（ＰＢＮ）よりなる複数
個の保持リング８ｂの周上等間隔に同心状に設けた円弧
状のスリット８ｂ”にそれぞれ挿入して、形成している
。
＋程度の円筒状のヒータ８は、厚さ０．１〜０．２ｍｍ
程度のタンタル（Ｔａ）箔を幅２〜３ｍｍ程度で波形に
形成した加熱体８ａの各波形頭部８８“を、厚さ１ｍｍ
程度のドーナツ状で窒化ボロン（ＰＢＮ）よりなる複数
個の保持リング８ｂの周上等間隔に同心状に設けた円弧
状のスリット８ｂ”にそれぞれ挿入して、形成している
。
かかる構成になる従来のヒータ８を約１４００〜１５０
０℃位に加熱すると加熱体８ａは熱膨張するが特に図示
Ａ方向の伸びが著しい。
０℃位に加熱すると加熱体８ａは熱膨張するが特に図示
Ａ方向の伸びが著しい。
この際の熱膨張分は、図（Ｂ）の破線で示す如く各保持
リング８ｂの間で外側若しくは内側にたるむ形で伸びる
場合が多く、外側に突出する場合には外側同心状に近接
して配設している円筒状の熱シールド板６に内接して該
熱シールド板６と電気的にショートすることがある。
リング８ｂの間で外側若しくは内側にたるむ形で伸びる
場合が多く、外側に突出する場合には外側同心状に近接
して配設している円筒状の熱シールド板６に内接して該
熱シールド板６と電気的にショートすることがある。
従来の構成になる分子線源セルでは、使用中にヒータと
熱シールド板間が電気的にショートして分子線エピタキ
シャル蒸着装置がダウンすると云う問題があった。
熱シールド板間が電気的にショートして分子線エピタキ
シャル蒸着装置がダウンすると云う問題があった。
上記問題点は、円筒状の熱シールド板の内側回忌に設け
た円筒状ヒータの加熱によって該ヒータに内設された坩
堝内の金属から発生する蒸発分子を、分子線として試料
表面に照射させる分子線源セルであって、円筒状ヒータ
を二重構造の円筒状絶縁チューブで内外面から挟持して
なる分子線源セルによって解決される。
た円筒状ヒータの加熱によって該ヒータに内設された坩
堝内の金属から発生する蒸発分子を、分子線として試料
表面に照射させる分子線源セルであって、円筒状ヒータ
を二重構造の円筒状絶縁チューブで内外面から挟持して
なる分子線源セルによって解決される。
通常、分子線エピタキシャル蒸着装置は２〜３週間′ｍ
続して使用すると共に分子線源セル自体が極めて高価で
ある。従って使用中に熱シールド板とヒータが導通して
装置がダウンすることのないように、ヒータと熱シール
ド板を確実に絶縁保持することが必要である。
続して使用すると共に分子線源セル自体が極めて高価で
ある。従って使用中に熱シールド板とヒータが導通して
装置がダウンすることのないように、ヒータと熱シール
ド板を確実に絶縁保持することが必要である。
本発明になる分子線源セルでは、円筒状ヒータを二重構
造の円筒状絶縁チューブで内外面から挟持することによ
ってヒータ加熱体の熱シールド仮方向への熱膨張による
たるみをなくしている。
造の円筒状絶縁チューブで内外面から挟持することによ
ってヒータ加熱体の熱シールド仮方向への熱膨張による
たるみをなくしている。
従って、分子線エピタキシャル蒸着装置の使用中に熱シ
ールド板とヒータの間で両者が導通ずることがなく長期
間に亙る継続使用を可能としている。
ールド板とヒータの間で両者が導通ずることがなく長期
間に亙る継続使用を可能としている。
第１図は本発明になる分子線源セルの構造例を示す断面
図であり、第２図は他の実施例を示す斜視図である。
図であり、第２図は他の実施例を示す斜視図である。
第１図で、分子線源セル２０は、厚さ０．１〜０．２ｍ
ｍ程度のタンタル（Ｔａ）箔をｌＯ層程度巻き付けた第
４図同様の熱シールド板６と、その内側に窒化ポロン（
ＰＢＮ）で形成したサポートリング７で絶縁固定するヒ
ータ２１と、ヒータ２１の内側に保持される窒化ポロン
（ＰＢＮ）よりなる坩堝９で構成されており、ステンレ
スよりなる真空フランジ１０によって真空チャンバｌの
所定位置に装着されていることは第４図の場合と同様で
ある。
ｍ程度のタンタル（Ｔａ）箔をｌＯ層程度巻き付けた第
４図同様の熱シールド板６と、その内側に窒化ポロン（
ＰＢＮ）で形成したサポートリング７で絶縁固定するヒ
ータ２１と、ヒータ２１の内側に保持される窒化ポロン
（ＰＢＮ）よりなる坩堝９で構成されており、ステンレ
スよりなる真空フランジ１０によって真空チャンバｌの
所定位置に装着されていることは第４図の場合と同様で
ある。
更に上記ヒータ２１は、窒化ポロン（ＰＢＮ）よりなる
外管２１ａと内管２１ａ゛で構成する二重構造の絶縁チ
ューブの間に厚さ０．１１ＩＩＩｍ程度のタンタル（Ｔ
ａ）のリボン箔で形成された第４図同様の波形加熱体８
ａを挟持固定したものである。
外管２１ａと内管２１ａ゛で構成する二重構造の絶縁チ
ューブの間に厚さ０．１１ＩＩＩｍ程度のタンタル（Ｔ
ａ）のリボン箔で形成された第４図同様の波形加熱体８
ａを挟持固定したものである。
ここで上記坩堝９に固体状のアルミニウム（Ａ／）やガ
リウム（Ｇａ）等所要の金属元素を投入して真空チャン
バ１内を１０”Ｔｏｒｒ程度まで減圧し、図示していな
い外部制御装置から真空フランジ１０を介して所定の電
気的パワーをヒータ２１に印加して約１４００℃程度ま
で加熱し、坩堝内の金属元素から分子を蒸発させて所定
位置に設置された試料表面に蒸着させることは第４図の
場合と同様である。
リウム（Ｇａ）等所要の金属元素を投入して真空チャン
バ１内を１０”Ｔｏｒｒ程度まで減圧し、図示していな
い外部制御装置から真空フランジ１０を介して所定の電
気的パワーをヒータ２１に印加して約１４００℃程度ま
で加熱し、坩堝内の金属元素から分子を蒸発させて所定
位置に設置された試料表面に蒸着させることは第４図の
場合と同様である。
この場合、ヒータ２１の加熱体８ａの熱膨張分は絶縁チ
ューブの内管と外管の間で吸収されて熱シールド板６と
接触することがない。
ューブの内管と外管の間で吸収されて熱シールド板６と
接触することがない。
第２図は第１図における加熱体８ａの熱膨張分を特定の
領域で吸収させる他の実施例を示したもので、特に温度
分布を均一にする必要がある場合に有効である。
領域で吸収させる他の実施例を示したもので、特に温度
分布を均一にする必要がある場合に有効である。
図で、ヒータ２２の絶縁リング内管２２ａ°の表面周囲
長手方向に沿って、等間隔に加熱体８ａの各側辺が嵌合
する溝２２ａ ”を歯形形状に設けたものである。
長手方向に沿って、等間隔に加熱体８ａの各側辺が嵌合
する溝２２ａ ”を歯形形状に設けたものである。
この場合には、加熱体８ａの加熱時における熱膨張分は
該溝２２ａ”に沿って吸収されるため加熱体８ａの各側
辺間隔は常に一定であり、加熱時での温度分布の均一化
を可能としている。
該溝２２ａ”に沿って吸収されるため加熱体８ａの各側
辺間隔は常に一定であり、加熱時での温度分布の均一化
を可能としている。
上述の如く本発明を実施することにより、長期間の継続
使用に耐える分子線源セルを提供することができる。
使用に耐える分子線源セルを提供することができる。
第１図は本発明になる分子線源セルの構造例を示す断面
図、 第２図は他の実施例を示す斜視図、 第３図は分子線エピタキシャル蒸着装置の主要部概念図
、 第４図は従来の分子線源セル部分を示す構成図、第５図
はヒータ部分の拡大図、 である。図において、 １は真空チャンバ、 ６は熱シールド板、７はサポート
リング、８ａは加熱体、 ９は坩堝、 １０は真空フランジ、２０は分子
線源セル、 ２１．２２はヒータ、２１ａは外管、 ２１ａ“、２２ａ’は内管、２２ａ ”は溝、をそれぞ
れ表わす。 公ろイ架二ピタキジャル鮒の主瞬 第 ３ 口 声 ４ の
図、 第２図は他の実施例を示す斜視図、 第３図は分子線エピタキシャル蒸着装置の主要部概念図
、 第４図は従来の分子線源セル部分を示す構成図、第５図
はヒータ部分の拡大図、 である。図において、 １は真空チャンバ、 ６は熱シールド板、７はサポート
リング、８ａは加熱体、 ９は坩堝、 １０は真空フランジ、２０は分子
線源セル、 ２１．２２はヒータ、２１ａは外管、 ２１ａ“、２２ａ’は内管、２２ａ ”は溝、をそれぞ
れ表わす。 公ろイ架二ピタキジャル鮒の主瞬 第 ３ 口 声 ４ の
Claims (1)
- 円筒状の熱シールド板の内側同芯に設けた円筒状ヒー
タの加熱によって該ヒータに内設された坩堝内の金属か
ら発生する蒸発分子を、分子線として試料表面に照射さ
せる分子線源セルであって、円筒状ヒータを二重構造の
円筒状絶縁チューブで内外面から挟持してなることを特
徴とする分子線源セル。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5435588A JPH01226795A (ja) | 1988-03-08 | 1988-03-08 | 分子線源セル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5435588A JPH01226795A (ja) | 1988-03-08 | 1988-03-08 | 分子線源セル |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01226795A true JPH01226795A (ja) | 1989-09-11 |
Family
ID=12968326
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5435588A Pending JPH01226795A (ja) | 1988-03-08 | 1988-03-08 | 分子線源セル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01226795A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2021055123A (ja) * | 2019-09-27 | 2021-04-08 | キヤノントッキ株式会社 | 蒸発源装置、成膜装置、成膜方法および電子デバイスの製造方法 |
-
1988
- 1988-03-08 JP JP5435588A patent/JPH01226795A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2021055123A (ja) * | 2019-09-27 | 2021-04-08 | キヤノントッキ株式会社 | 蒸発源装置、成膜装置、成膜方法および電子デバイスの製造方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| NL2017558B1 (en) | A chemical vapour deposition apparatus and use thereof | |
| US8071920B2 (en) | Planar heater | |
| US5253266A (en) | MBE effusion source with asymmetrical heaters | |
| US20190246457A1 (en) | Infrared heater | |
| US7429717B2 (en) | Multizone heater for furnace | |
| JPH11354260A (ja) | 複層セラミックスヒータ | |
| US5157240A (en) | Deposition heaters | |
| JPH01226795A (ja) | 分子線源セル | |
| US20210045195A1 (en) | Infrared radiation device | |
| JP2000087223A (ja) | レーザ加熱装置 | |
| JPH01226792A (ja) | 分子線源セル | |
| JPS6327435Y2 (ja) | ||
| JPS59152619A (ja) | 分子線エピタキシ−用基板加熱装置と方法 | |
| JPH01110724A (ja) | 加熱炉 | |
| JPH01226793A (ja) | 分子線源セル | |
| JPH01226794A (ja) | 分子線源セル | |
| KR950006832B1 (ko) | 박막증착장치의 증착대상물 가열장치 | |
| JPH07249576A (ja) | 薄膜形成装置の基板加熱用ヒータ | |
| JPH04318923A (ja) | 加熱装置 | |
| KR20110044354A (ko) | 기판 처리 장치 | |
| JPH0627947Y2 (ja) | 薄膜気相成長装置における熱電対支持装置 | |
| JP2939279B2 (ja) | 面状加熱装置 | |
| JPH04335520A (ja) | 気相成長装置 | |
| JPH01192113A (ja) | 加熱炉 | |
| JPH0620965A (ja) | 真空中加熱用ホルダー及びｃｖｄ装置 |