JPH01239085A - ガスソースｍｂｅ装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔概　要〕 ガスソースＭＢＥ装置の原料ガス導入部の改良に関し、 原料ガスの導入量を正確に制御でき、被成長基板に形成
する成長膜の膜厚の精密な制御が可能なガスソースＭＢ
Ｅ装置の提供を目的とし、成長室内に設けた載物台に被
成長基板を載置し、原料ガス導入管のガス噴出口から噴
出する原料ガスを用いて前記被成長基板の表面に成長膜
を形成するガスソースＭＢＥ装置であって、前記原料ガ
ス導入管のガス噴出口と前記被成長基板の間にシャッタ
を配設し、該シャッタの前記原料ガス導入管側の空間の
室内圧を、前記成長室内圧よりも高真空にする手段を具
備するよう構成する。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、ガスソースＭＢＥ装置に係り、特に原料ガス
導入部の改良に関するものである。

従来のガスソースＭＢＥ装置はマスフローコントローラ
により原料ガスの流量を制御して導入し、処理終了後に
原料ガスの導入を停止しているが、マスフローコントロ
ーラと原料ガス導入管の先端のガス噴出口との間の残留
原料ガスがガス噴出口から徐々に噴出しており、膜厚の
精密な制御が困難である。

以上のような状況から原料ガスの導入量を正確に制御で
き、被成長基板の表面に形成する成長膜の膜厚の精密な
制御が可能なガスソースＭＢＥ装置が要望されている。

〔従来の技術〕

従来のガスソースＭＢＥ装置を第２図〜第３図により説
明する。

第２図はガスソースＭＢＥ装置の概略構造図であり、ヒ
ータ２ａを内蔵する載物台２に搭載されている被成長基
板３は成長室１の内部の中央部に配設されている。

室内圧が５　Ｘ　１０”５Ｔｏｒｒの成長室１はゲート
バルブ４によりロードロック室５と接続されている。

成長室１の室壁の内側には全周にわたってシュラウド６
が設けられており、室壁が加熱されるのを防止している
。

成長室１内に原料ガスを導入する原料ガス導入部は通常
２〜３個設けられており、いずれも被成長基板３の表面
に原料ガスが導入されるような方向に設けられている。

従来のガス導入部は第３図に示すように、原料ガス、例
えばトリメチル・ガリウム（ＴＭＧａ）とアルシン（Ａ
ｓＨｚ）はそれぞれマスフローコントローラ２７により
導入量が制御され、ヒータ２９により加熱される原料ガ
ス導入管２８を通ってガス噴出口２８ａから成長室１内
に導入され、被成長基板３の表面に成長膜が形成される
。

所定時間の原料ガスの導入が終わると、マスフローコン
トローラ２７により原料ガスの導入を停止し、シャッタ
３０をガス噴出口２８ａと被成長基板３の間に配設する
と、ガス噴出口２８ａからの原料ガスの導入はシャッタ
３０により遮られるが、マスフローコントローラ２７が
成長室１の外に設けられているので、このときマスフロ
ーコントローラ２７とガス噴出口２８ａとの間の原料ガ
ス導入管２８内に原料ガスが残留しており、ＴＭＧａの
ガス噴出口２８ａ付近の圧力は約２　Ｘ　１０−　”Ｔ
ｏｒｒと真空度が低いため、この残留ガスは徐々にガス
噴出口２８ａから噴出し、図における矢印の方向に流出
し、この残留ガスにより被成長基板３に成長膜が形成さ
れるので、膜厚の精密な制御を行うのが困難である。

〔発明が解決しようとする課題〕

以上説明の従来のガスソースＭＢＥ装置においては、所
定時間の原料ガスの導入を終わった時点でマスフローコ
ントローラにより原料ガスの導入を停止し、ガス噴出口
からの原料ガスの導入をシャッタにより遮断するが、こ
のときマスフローコントローラとガス噴出口との間の原
料ガス導入管内に原料ガスが残留し、この残留ガスのガ
ス噴出口付近の圧力が約２　Ｘ　１０””Ｔｏｒｒと真
空度が低いため、徐々にガス噴出口から噴出し、この残
留ガスにより被成長基板に成長膜が形成されるので、５
０〜６０人の膜厚の成長層の原子層レベルの膜厚の精密
な制御を行うのが困難になるという問題点があった。

本発明は以上のような状況から原料ガスの導入量を正確
に制御でき、被成長基板に形成する成長膜の膜厚の精密
な制御が可能なガスソースＭＢＥ装置の提供を目的とし
たものである。

〔課題を解決するための手段〕

上記問題点は、成長室内に設けた載物台に被成長基板を
載置し、原料ガス導入管のガス噴出口から噴出する原料
ガスを用いてこの被成長基板の表面に成長膜を成長する
ガスソースＭＢＥ装置であって、この原料ガス導入管と
被成長基板の間にシャッタを配設し、このシャッタの原
料ガス導入管側の空間の室内圧を成長室内圧よりも高真
空にする手段を具備する本発明によるガスソースＭＢＥ
装置によって解決される。

〔作用〕

即ち本発明においては成長室内に設けた載物台に被成長
基板を載置し、原料ガス導入管のガス噴出口から噴出す
る原料ガスを用いてこの被成長基板の表面に成長膜を形
成し、成長膜を成長した後にマスフローコントローラに
より原料ガスの導入を停止すると同時に、この原料ガス
導入管と被成長基板の間にシャッタを配設し、このシャ
ッタの原料ガス導入管側の空間の室内圧を成長室内圧よ
りも高真空にする手段により真空排気するから、原料ガ
スの供給を停止した後に原料ガス導入管内に残留した原
料ガスの残留ガスが徐々にガス噴出口から噴出しても真
空排気される。

従って、この残留ガスにより被成長基板に成長膜が形成
されることがなくなるので、被成長基板に成長する膜厚
の精密な制御を行うことが可能となる。

〔実施例〕

以下第１図〜第２図について本発明の一実施例を説明す
る。

第２図に示すガスソースＭＢＥ装置の概略構造は従来の
技術において説明したものと同じであるが、本発明と従
来技術との相違点は第１図に示す原料ガス導入部の構造
である。

第１図に示すように、本発明においては原料ガス導入部
に設けるシャッタ１０は図示のように周囲に円筒部を有
しており、マスフローコントローラ７でガス噴出口８ａ
からの原料ガスの導入を停止した時点では、シャッタ１
０はシュラウド６と略密着する位置に配設されている。

このシャッタ１０の原料ガス導入部側の空間は図示のよ
うに部分されており、原料ガス導入管８のガス噴出口８
ａを含む部分は真空ポンプ１１と接続されて真空排気さ
れ、この空間の室内圧がｌＸｌ０−６Ｔｏｒｒになり、
室内圧が５　Ｘ　１Ｏ−５Ｔｏｒｒの成長室１よりも高
真空になっている。

このような構造の原料ガス導入部においては、マスフロ
ーコントローラ７により原料ガスの専大が停止され、シ
ャッタ１０が第１図に示す位置に配設されると、マスフ
ローコントローラ７と原料ガス導入管８のガス噴出口８
ａとの間に残留した原料ガスが徐々にガス噴出口８ａか
ら噴出しても、第１図におけるシャッタ１０の左側の空
間が真空排気されているから、この残留ガスが成長室１
内に導入されることがなくなり、被成長基板３の表面に
形成される成長膜の原子層レベルの膜厚制御を行うこと
が可能となる。

〔発明の効果〕

以上の説明から明らかなように、本発明によれば極めて
簡単な原料ガス導入部の構造の改良により、原料ガスの
導入の制御を正確に行うことができ、被成長基板の表面
に形成する成長膜の膜厚の精密な制御を正確に行うこと
が可能となる等の利点があり、著しい経済的及び、信頼
性向上の効果が期待でき工業的には極めて有用なもので
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による一実施例の原料ガス導入部を示す
側断面図、 第２図はガスソースＭＢＥ装置の概略構造図、第３図は
従来の原料ガス虐人部を示す側断面図、である。 図において、 １は成長室、 ２は載物台、　　・ ２ａはヒータ、 ３は被成長基板、 ４はゲートバルブ、 ５はロードロック室、 ６はシュラウド、 ７はマスフローコントローラ ８は原料ガス導入管、 ８ａはガス噴出口、 ９はヒータ、 １０はシャッタ、 １１は真空ポンプ、 本発明による一実施例の原料ガス導入部を示す側断面１
第１図 ガスソースＭＢＥ装置の概略構造図 従来の原料ガス導入部を示す側断面図 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　成長室（１）内に設けた載物台（２）に被成長基板（
   ３）を載置し、原料ガス導入管（８）のガス噴出口（８
   ａ）から噴出する原料ガスを用いて前記被成長基板（３
   ）の表面に成長膜を形成するガスソースＭＢＥ装置であ
   って、前記原料ガス導入管（８）のガス噴出口（８ａ）
   と前記被成長基板（３）の間にシャッタ（１０）を配設
   し、該シャッタ（１０）の前記原料ガス導入管（８）側
   の空間の室内圧を、前記成長室（１）内圧よりも高真空
   にする手段（１１）を具備することを特徴とするガスソ
   ースＭＢＥ装置。