JPH0230455Y2

JPH0230455Y2 -

Info

Publication number: JPH0230455Y2
Application number: JP6753782U
Authority: JP
Priority date: 1982-05-11
Filing date: 1982-05-11
Publication date: 1990-08-16
Also published as: JPS58172462U

Description

【考案の詳細な説明】本考案は燐等の高蒸気圧で可燃性または有害な
物質を取り扱う真空蒸着において、蒸着室を油・
フリーの状態に保ちながら、これらの物質の安全
な取り扱いを可能にする排気装置に関するもので
ある。

従来、燐等の高蒸気圧の物質を含む超高真空蒸
着装置としては、排気速度が大きく、比較的高圧
（〜10^-4Torr）においても動作するとの理由によ
り油拡散ポンプを排気装置として有する超高真空
蒸着装置が用いられてきた。ところが、この超高
真空蒸着装置においては、油拡散ポンプからの油
の逆流があり、油・フリーの清浄な状態での蒸着
は困難であつた。

他方、油・フリーの状態で、且つ比較的高圧状
態でも動作可能な超高真空蒸着装置としては、荒
引き用ソープシヨン・ポンプ、イオン・ポンプ、
チタン・サブリメーシヨン・ポンプ、液体窒素ク
ライオ・パネルの他に、液体ヘリウム・クライ
オ・ポンプを排気装置として有する超高真空蒸着
装置が有効であることが、Journal of Applied
Physics52、2852（1981）において、H.Asshi、Y.
Kawamura、M.Ikeda及びH.Okamotoにより示
されている。しかし、上記装置においては、液体
ヘリウム・クライオ・ポンプにソープシヨン・ポ
ンプを真空バルブを介して直列に接続した排気装
置であるために、蒸着室を油・フリーの状態に保
つことは可能であるが、クライオ・ポンプまたは
ソープシヨン・ポンプのオーバー・ホールの際
に、これらの内壁に付着している燐等の高蒸気圧
物質が大気に触れ、それらを含む蒸気が発生する
等の困難が有り、これらの物質の安全な取り扱い
上問題があつた。

本考案はこれらの欠点を解決するために、加熱
ヒータを有するクライオ・ポンプ、ソープシヨ
ン・ポンプ、フオア・ライン・トラツプとロータ
リー・ポンプで排気装置を構成し、各加熱ヒータ
で加熱して高蒸気圧の物質を次々と転送し、最終
的にはロータリー・ポンプの油の中に取り込むこ
とにより、蒸着室を油・フリーの状態に保ちつつ
安全に取り扱うことを可能にしたもので、以下図
面について詳細に説明する。

図面は本考案を実施した超高真空蒸着装置の構
成図であり、１は蒸着室、２は荒引き用ソープシ
ヨン・ポンプ、３はイオンン・ポンプ、４は液体
窒素クライオ・パネル、５はチタン・サブリメー
シヨン・ポンプであり、チタン・サブリメーシヨ
ン・ポンプ５は液体窒素クライオ・パネル４の中
に内蔵されている。ここで、蒸着室１、ソープシ
ヨン・ポンプ２、イオン・ポンプ３、液体窒素ク
ライオ・パネル４の外壁には加熱ヒータが取り付
けられている。

また、６は加熱ヒータを有する液体ヘリウム・
クライオ・ポンプ、７は加熱ヒータを有するソー
プシヨン・ポンプ、８は加熱ヒータを有するフオ
ア・ライン・トラツプ、９はロータリー・ポン
プ、１０〜１６は真空バルブである。液体ヘリウ
ム・クライオ・ポンプ６は真空バルブ１２を介し
て蒸着室１と接続され、また、液体ヘリウム・ク
ライオ・ポンプ６には分岐した連通管１７を真空
バルブ１３を介して接続し、連通管１７の他端に
はそれぞれ真空バルブ１４，１５を介してソープ
シヨン・ポンプ７とフオア・ライン・トラツプ８
を接続して、液体ヘリウム・クライオ・ポンプ６
とソープシヨン・ポンプ７とフオア・ライン・ト
ラツプ８を真空バルブ１３，１４，１５を介して
相互に接続している。さらに、フオア・ライン・
トラツプ８には真空バルブ１６を介してロータリ
ー・ポンプ９を接続して本考案の排気装置を構成
している。

次に本装置の作用を説明する。真空蒸着終了
後、真空バルブ１２を開き、蒸着室１、イオン・
ポンプ３および液体窒素クライオ・パネル４の外
壁に取り付けられている加熱ヒータにより加熱す
ることにより、その内壁に付着している燐等の物
質をクライオ・ポンプ６に転送する。次に真空バ
ルブ１２を閉めて、クライオ・ポンプ６を停止さ
せ、加熱ヒータによりクライオポンプ６を加熱し
て、真空バルブ１３，１５，１６を開いて、短時
間（粘性流状態の間）フオア・ライン・トラツプ
８とロータリー・ポンプ９により排気し、続いて
真空バルブ１５を閉め、真空バルブ１４を開いて
ソープシヨン・ポンプ７に排気することにより、
クライオ・ポンプ６に取り込まれた当該物質をソ
ープシヨン・ポンプ７、フオア・ライン・トラツ
プ８、ロータリー・ポンプ９に転送する。次に、
真空バルブ１３を閉めた状態で加熱ヒータにより
ソープシヨン・ポンプ７を加熱し、短時間フオ
ア・ライン・トラツプ８とロータリー・ポンプ９
により排気し、続いて真空バルブ１６を閉めて、
フオア・ライン・トラツプ８だけで排気すること
により、ソープシヨン・ポンプ７の内部に取り込
まれた当該物質をフオア・ライン・トラツプ８と
ロータリー・ポンプ９に転送する。最後に、フオ
ア・ライン・トラツプ８に取り込まれた当該物質
は、真空バルブ１５を閉めた状態で加熱ヒータに
よりフオア・ライン・トラツプ８を加熱して、ロ
ータリー・ポンプ９により排気することによりロ
ータリー・ポンプ９の油の中に取り込まれる。

このようにして、蒸着室１への油の逆流のない
状態（油・フリーの状態）で、最終的には当該物
質はロータリー・ポンプ９の油の中に取り込ま
れ、また油の中に取り込まれた当該物質は大気と
接触することがないので、適当な期間毎に油の交
換を行う際にも問題が生ずることなく当該物質を
処理することができる。

次に、本考案の超高真空蒸着装置を用いた半導
体結晶の分子線エピタキシヤル成長の実験例を示
す。これは、インジウム（In）とリン（Ｐ）を分
子線源として成長したインジウム・リン（In Ｐ）
結晶成長の例で、本装置を用いて成長したInP結
晶はｎ形であり、室温でのキヤリア濃度は約２×
10¹⁶cm^-3、電子移動度は約3000cm²／V.secであり、
またフオトルミネセンス強度は同じキヤリア濃度
をもつ液相成長法で成長したInP結晶のものと同
じであり、電気的・光学的に高品質のものが得ら
れた。

クライオ・ポンプ６内の燐をソープシヨン７、
フオア・ライン・トラツプ８、ロータリー・ポン
プ９に転送する作業はおおむね１ケ月に１度（約
20回の使用に対して１度）行なえば充分であつ
た。また、クライオ・ポンプ６の内部には白燐の
付着はなく、オーバー・ホールの際にも蒸気の発
生は起らなかつた。ソープシヨン・ポンプ７、フ
オア・ライン・トラツプ８の内部にも白燐の付着
はなく、これら内部のモレキユラ・シーブの交換
の際にも蒸気の発生はなかつた。さらに、ロータ
リー・ポンプ９の油の交換の際にも蒸気の発生は
なく、安全に燐の処理を行うことができた。

以上説明したように本考案によれば、蒸気室を
油・フリーに保つた状態で、高蒸気圧物質を最終
的にはロータリー・ポンプの油の中に取り込んで
しまうことができるので、高品質の結晶を得るこ
とができ、且つ各排気装置のオーバー・ホールの
際にも有害蒸気の発生が起らず、安全にこれらの
物質を処理することができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案の排気装置を有する超高真空蒸着
装置の構成図である。１……蒸着室、２……荒引き用ソープシヨン・
ポンプ、３……イオン・ポンプ、４……液体窒素
クライオ・パネル、５……チタン・サブリメーシ
ヨン・ポンプ、６……加熱ヒータを有する液体ヘ
リウム・クライオ・ポンプ、７……加熱ヒータを
有するソープシヨン・ポンプ、８……加熱ヒータ
を有するフオア・ライン・トラツプ、９……ロー
タリー・ポンプ、１０〜１６……真空バルブ。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

蒸着室に真空バルブを介して加熱ヒータを有す
るクライオ・ポンプを接続すると共に、該クライ
オ・ポンプと加熱ヒータを有するソープシヨン・
ポンプと加熱ヒータを有するフオア・ライン・ト
ラツプとを真空バルブを介して相互に接続し、該
フオア・ライン・トラツプには真空バルブを介し
てロータリー・ポンプを接続したことを特徴とす
る超高真空蒸着装置の排気装置。