JPH01313388A - 分子線結晶成長装置 - Google Patents
分子線結晶成長装置Info
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- JPH01313388A JPH01313388A JP14360988A JP14360988A JPH01313388A JP H01313388 A JPH01313388 A JP H01313388A JP 14360988 A JP14360988 A JP 14360988A JP 14360988 A JP14360988 A JP 14360988A JP H01313388 A JPH01313388 A JP H01313388A
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Landscapes
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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】
（産業上の利用分野）
本発明は、化合物半導体単結晶の分子線結晶成長装置に
関する。
関する。
（従来の技術）
ＧａＡｓ、 ＡｌＧａＡｓなどの化合物半導体薄膜をＧ
ａＡｓ″５の半導体基板上にエピタキシャル成長させる
技術の１つに分子線結晶成長法（以下、ＭＢＥ法）があ
る。ＭＢＥ法は、ＩＯ″′。〜１０−■Ｔｏｒｒという
超高真空に維持する成長室内に液体窒素で冷却するシュ
ラウドを設け、マニピュレータによりその中央に半導体
基板をセットする。半導体基板に対向する位置に置かれ
た分子線セルから、結晶構成元素であるソース物質を蒸
発させ、適温に調節された半導体基板に分子線として照
射することによりエピタキシャル成長をさせる。ＭＩ３
Ｅ法は、構成元素の分子線を独立して制御できるので、
いろいろな組成の単結晶を容易にエピタキシャル成長さ
せることができ、各種半導体デバイスの製造に利用され
ている。しかし、ＭＢＥ法による高品質のエピタキシャ
ル成長を行うためには、炭化水素系ガス、酸素、水分、
−酸化炭素専が残留することのない、良質の超高真空が
必要となる。このため、ＭＢＥ装置は成長室の真空を常
時維持するために、成長室の前後に成長用基板導入準備
室及び成長済基板の搬出室をゲートバルブを介して配置
する。
ａＡｓ″５の半導体基板上にエピタキシャル成長させる
技術の１つに分子線結晶成長法（以下、ＭＢＥ法）があ
る。ＭＢＥ法は、ＩＯ″′。〜１０−■Ｔｏｒｒという
超高真空に維持する成長室内に液体窒素で冷却するシュ
ラウドを設け、マニピュレータによりその中央に半導体
基板をセットする。半導体基板に対向する位置に置かれ
た分子線セルから、結晶構成元素であるソース物質を蒸
発させ、適温に調節された半導体基板に分子線として照
射することによりエピタキシャル成長をさせる。ＭＩ３
Ｅ法は、構成元素の分子線を独立して制御できるので、
いろいろな組成の単結晶を容易にエピタキシャル成長さ
せることができ、各種半導体デバイスの製造に利用され
ている。しかし、ＭＢＥ法による高品質のエピタキシャ
ル成長を行うためには、炭化水素系ガス、酸素、水分、
−酸化炭素専が残留することのない、良質の超高真空が
必要となる。このため、ＭＢＥ装置は成長室の真空を常
時維持するために、成長室の前後に成長用基板導入準備
室及び成長済基板の搬出室をゲートバルブを介して配置
する。
なお、準備室には予備加熱装置を付設することにより、
外部より導入する半導体基板と基板ホルダーに膜管して
いる水分笠の有害成分を脱ガスする。
外部より導入する半導体基板と基板ホルダーに膜管して
いる水分笠の有害成分を脱ガスする。
（発明が解決しようとする課題）
」二記の装置では、各室を大気から真空排気するときに
、圧力変動が急なため、室内に沈降しているダストを舞
い上げて、成長室のマニピュレータやゲートバルブ専の
機器内に入り込み、故障の原因となっていた。また、成
長前の基板表面にダストが付着すると結晶欠陥の原因と
なる。特に、定常的に大気への開放を繰り返す導入室や
搬出室、並びに、ダスト量の多い成長室では、ダスト対
策が重要となる。
、圧力変動が急なため、室内に沈降しているダストを舞
い上げて、成長室のマニピュレータやゲートバルブ専の
機器内に入り込み、故障の原因となっていた。また、成
長前の基板表面にダストが付着すると結晶欠陥の原因と
なる。特に、定常的に大気への開放を繰り返す導入室や
搬出室、並びに、ダスト量の多い成長室では、ダスト対
策が重要となる。
本発明は、上記各室の真空排気に際し、ダストの飛散防
止を可能とした分子線結晶成長装置を提供しようとする
ものである。
止を可能とした分子線結晶成長装置を提供しようとする
ものである。
（課題を解決するための手段）
本発明は、半導体基板に分子線を照射してエピタキシャ
ル成長させる成長室を、該成長室を超高真空に保持する
ために、成長室の前段に成長用半導体基板の導入準備室
と、後段に成長済み半導体基板の搬出室とをゲートバル
ブで連結し、各室をそれぞれ低真空排気系と高真空排気
系に接続した分子線結晶成長装置において、低真空排気
系にコンダクタンスを制限する手段を設けたことを特徴
とする分子線結晶成長装置である。
ル成長させる成長室を、該成長室を超高真空に保持する
ために、成長室の前段に成長用半導体基板の導入準備室
と、後段に成長済み半導体基板の搬出室とをゲートバル
ブで連結し、各室をそれぞれ低真空排気系と高真空排気
系に接続した分子線結晶成長装置において、低真空排気
系にコンダクタンスを制限する手段を設けたことを特徴
とする分子線結晶成長装置である。
なお、コンダクタンスを制限する手段としては、コンダ
クタンスコントロールバルブや切り替えバルブを備えた
管径の異なる細い配管を用いて、ポンプの排気量を減少
させる。
クタンスコントロールバルブや切り替えバルブを備えた
管径の異なる細い配管を用いて、ポンプの排気量を減少
させる。
（作用）
分子線結晶成長装置は、成長室の超高真空を保持するた
めに、成長室の前後に成長用基板の導入室、加熱脱ガス
用の準備室並びに成長済み基板の搬出室を配置し、大気
からある真空度まで荒引きする低真空排気系及び目的の
真空度まで引く高真空排気系を上記の各室に接続する。
めに、成長室の前後に成長用基板の導入室、加熱脱ガス
用の準備室並びに成長済み基板の搬出室を配置し、大気
からある真空度まで荒引きする低真空排気系及び目的の
真空度まで引く高真空排気系を上記の各室に接続する。
この低真空排気系では、多量のガスが急激に排気される
ところから、室内に沈降しているダストを舞い上げ、成
長室のマニピュレータや真空排気ポンプに混入したり、
ゲートバルブのシール面に付着して、故障やリークの原
因となっていた。
ところから、室内に沈降しているダストを舞い上げ、成
長室のマニピュレータや真空排気ポンプに混入したり、
ゲートバルブのシール面に付着して、故障やリークの原
因となっていた。
本発明は、上記の各室と荒引き用低真空排気系との間に
設けたコンダクタンスコントロールバルブなどにより、
ガスの急激な排気を抑制し、ダストの飛散を防止するも
のである。
設けたコンダクタンスコントロールバルブなどにより、
ガスの急激な排気を抑制し、ダストの飛散を防止するも
のである。
（実施例）
第１図は、本発明の１実施例である分子線結晶成長装置
のフロー図である。この装置は、基板導入室１１加熱脱
ガス用準備室２、分子線源を備えた成長室３及び成長済
み基板取り出し用の搬出室４をゲートバルブ１１で連結
したもので、各室毎に排気用ゲートバルブ１２を介して
高真空排気系７．８，９．１０に接続する。また、高真
空排気系とは別に、１つの低真空排気系Ｉ４をコンダク
タンスコントロールバルブ１３を介し、その後分岐させ
て各室に接続する。準備室２には、予備加熱源５と接続
する加熱装置６が内蔵されており、基板やサセプタ表面
に吸着しているガスの脱着用として用いられる。また、
成長室３には、基板の着脱用のマニピュレータ（図示さ
れていない）が備えられている。 従来の装置には、コ
ンダクタンスコントロールバルブ１３がないので、大気
から低真空排気する間に多量のガスが急激に排気される
ことになり、室内に沈降しているダストを舞い上げる。
のフロー図である。この装置は、基板導入室１１加熱脱
ガス用準備室２、分子線源を備えた成長室３及び成長済
み基板取り出し用の搬出室４をゲートバルブ１１で連結
したもので、各室毎に排気用ゲートバルブ１２を介して
高真空排気系７．８，９．１０に接続する。また、高真
空排気系とは別に、１つの低真空排気系Ｉ４をコンダク
タンスコントロールバルブ１３を介し、その後分岐させ
て各室に接続する。準備室２には、予備加熱源５と接続
する加熱装置６が内蔵されており、基板やサセプタ表面
に吸着しているガスの脱着用として用いられる。また、
成長室３には、基板の着脱用のマニピュレータ（図示さ
れていない）が備えられている。 従来の装置には、コ
ンダクタンスコントロールバルブ１３がないので、大気
から低真空排気する間に多量のガスが急激に排気される
ことになり、室内に沈降しているダストを舞い上げる。
その結果、成長室のマニピュレータや排気系のゲートバ
ルブのシール面にダストが混入したり、付着して故障や
リークの原因となっていた。特に、基板導入室や搬出室
は、大気ＩＨＴ放状像状態真空排気する操作を頻繁に縁
り返すために、上記の危険に度々さらされる。また、成
長室には、成長の毎に発生する多量のダストが沈降して
いるため、数カ月に一度の補修時に上記のトラブルの発
生が心配される。
ルブのシール面にダストが混入したり、付着して故障や
リークの原因となっていた。特に、基板導入室や搬出室
は、大気ＩＨＴ放状像状態真空排気する操作を頻繁に縁
り返すために、上記の危険に度々さらされる。また、成
長室には、成長の毎に発生する多量のダストが沈降して
いるため、数カ月に一度の補修時に上記のトラブルの発
生が心配される。
上記の装置では、コンダクタンスコントロールバルブを
低真空排気系に設けて、低真空排気系のコンダクタンス
を制限することにより、ダストの飛散防止を可能とした
。その結果、ゲートバルブやマニピュレータのトラブル
を回避し、表面状態の良好なエピタキシャル結晶を得る
ことができるようになった。
低真空排気系に設けて、低真空排気系のコンダクタンス
を制限することにより、ダストの飛散防止を可能とした
。その結果、ゲートバルブやマニピュレータのトラブル
を回避し、表面状態の良好なエピタキシャル結晶を得る
ことができるようになった。
なお、上記の装置では、準備室は基板導入室から独立し
て真空排気系と接続しているが、導入室を経由して排気
するようにすることも可能である。また、各室料々に低
真空排気系を設けても良い。
て真空排気系と接続しているが、導入室を経由して排気
するようにすることも可能である。また、各室料々に低
真空排気系を設けても良い。
第２図は、本発明の別の実施例である、分子線結晶成長
装置のフロー図である。第１図の装置との相違点は、低
真空排気系１４に接続スるコンダクタンスコントロール
バルブの代わりに管径の異なる３本の配管を配置し、切
り替えバルブ１６で管径の細いものから太いものへと順
次切り替えることにより、大気から低真空まで排気する
ものである。この配管の管径と本数は、ダストの飛散の
状況に応じて適宜選択することができる。
装置のフロー図である。第１図の装置との相違点は、低
真空排気系１４に接続スるコンダクタンスコントロール
バルブの代わりに管径の異なる３本の配管を配置し、切
り替えバルブ１６で管径の細いものから太いものへと順
次切り替えることにより、大気から低真空まで排気する
ものである。この配管の管径と本数は、ダストの飛散の
状況に応じて適宜選択することができる。
（発明の効果）
本発明は、上記の構成を採用することにより、分子線結
晶成長装置におけるダストのトラブルが解消され、表面
状態の良好なエピタキシャル結晶を得ることができるよ
うになった。
晶成長装置におけるダストのトラブルが解消され、表面
状態の良好なエピタキシャル結晶を得ることができるよ
うになった。
第１図及び第２図は本発明の実施例である分子線結晶成
長装置のフロー図である。
長装置のフロー図である。
Claims (1)
- 半導体基板に分子線を照射してエピタキシャル成長させ
る成長室を、該成長室を超高真空に保持するために、成
長室の前段に成長用半導体基板の導入準備室と、後段に
成長済み半導体基板の搬出室とをゲートバルブで連結し
、各室をそれぞれ低真空排気系と高真空排気系に接続し
た分子線結晶成長装置において、低真空排気系にコンダ
クタンスを制限する手段を設けたことを特徴とする分子
線結晶成長装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14360988A JPH01313388A (ja) | 1988-06-13 | 1988-06-13 | 分子線結晶成長装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14360988A JPH01313388A (ja) | 1988-06-13 | 1988-06-13 | 分子線結晶成長装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01313388A true JPH01313388A (ja) | 1989-12-18 |
Family
ID=15342711
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14360988A Pending JPH01313388A (ja) | 1988-06-13 | 1988-06-13 | 分子線結晶成長装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01313388A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6037272A (en) * | 1996-08-08 | 2000-03-14 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Apparatus and method for low pressure chemical vapor deposition using multiple chambers and vacuum pumps |
-
1988
- 1988-06-13 JP JP14360988A patent/JPH01313388A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6037272A (en) * | 1996-08-08 | 2000-03-14 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Apparatus and method for low pressure chemical vapor deposition using multiple chambers and vacuum pumps |
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