JPH0338237B2

JPH0338237B2 -

Info

Publication number: JPH0338237B2
Application number: JP59039973A
Authority: JP
Inventors: Yoshihiro Imamura; Masanori Shinohara; Tomonori Ito; Hiroaki Takeuchi
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 1984-03-01
Filing date: 1984-03-01
Publication date: 1991-06-10
Also published as: JPS60184677A

Description

【発明の詳細な説明】本発明の分野本発明は、基板上に、分子線エピタキシヤル成
長法によつて、薄膜を形成させる薄膜形成法、及
びそれに用いる基板保持・加熱装置に関する。

本発明の背景基板上に、分子線エピタキシヤル成長法によつ
て、薄膜を形成させる薄膜形成法として、従来、
次に述べる方法が提案されている。

すなわち、第１図及び第２図を伴なつて次に述
べるような、基板保持・加熱装置Ｕを用いてい
る。

この基板保持・加熱装置Ｕは、基板保持・加熱
体１を有する。

この基板保持・加熱体１は、環部３と、その一
方の開放端を閉塞している端板部４を有するケー
ス状体２を有する。

また、基板保持・加熱体１は、ケース状体２
に、その端板部４側において、環部３側とは反対
側に、ケース状体２内に連通して、延長している
中空の軸５を有する。この軸５は、回転駆動手段
（図示せず）に連結される。

さらに、ケース状体２内に配されたヒータ６を
有する。このヒータ６は、そのリード７が、軸５
内を通つて外部に延長し、そして、固定部（図示
せず）に固定されていることによつて、ケース状
体２内に配されている状態で、固定部に固定され
ている。

なおさらに、基板保持・加熱体１は、ケース状
体２内に配された熱電対のような感熱素子８を有
する。この感熱素子８は、そのリード９が、軸５
内を通つて外部に延長し、そして固定部（図示せ
ず）に固定されていることによつて、後述する基
板保持用板１０の背面に設けられた溝１１内に配
される状態に、ケース状体２内に配されている状
態で、固定部に固定されている。

また、基板保持・加熱装置Ｕは、上述した基板
保持・加熱体１上に、そのケース状体２の開放端
を閉塞するように着脱自在に取付けられる基板保
持用板１０を有する。実際上、この基板保持用板
１０は、基板保持・加熱体１のケース状体２の環
部３の内面に沿う外側面を有し、そして、側面
に、輻方向に外方に延長している取付用ピン１２
が設けられている。一方、基板保持・加熱体１の
ケース状体２の環部３に、基板保持用板１０の取
付用ピン１２を案内して受けるＬ字状溝１３が設
けられている。

しかして、基板保持用板１０が、その取付用ピ
ン１２と、基板保持・加熱体１の環部３のＬ次状
溝１３とを利用して、基板保持・加熱体１上に、
上述したように取付けられる。

以上が、基板上に分子線エピタキシヤル成長法
によつて、薄膜を形成させる従来の薄膜形成法に
用いている従来の基板保持・加熱装置Ｕの構成で
ある。

基板上に、分子線エピタキシヤル成長法よつ
て、薄膜を形成させる従来の薄膜形成法は、上述
した基板保持・加熱装置Ｕを用い、そして、先
ず、その基板保持用板１０を、それに、薄膜の形
成されるべき基板２０を、低融点金属でなる接着
剤を用いてその接着剤層２１を介して予め取付け
た状態で、ケース状体２に、その環部３の開放端
を閉塞するように取付ける。

しかして、真空チヤンバー内において、基板保
持・加熱体１のケース状体２内に配されているヒ
ータに通電させて、基板２０を、基板保持用板１
０、接着剤層２１を介して、熱伝導によつて加熱
させている状態で、且つ基板保持・加熱体１をそ
のケース状体２に配されているヒータ６を除い
て、軸５を介して回転させ、従つて、これに伴な
い基板保持用板１０及びそれに接着剤層２１を介
して取付けられている基板２０を回転させている
状態で、真空チヤンバー内で、薄膜になる材料を
蒸発させることによつて、基板２１上に薄膜を堆
積形成させる。

以上が、従来提案されている薄膜形成法であ
る。

このような従来の薄膜形成法の場合、基板２０
上に、その背面が接着剤層２１及び基板保持用板
１０によつて覆われている状態で、薄膜が形成さ
れるので、その薄膜の堆積形成時、基板２０の背
面から、基板２０を構成している材料が、外部に
飛散しないので、基板２０が損傷を受けない、と
いう特徴を有する。

また、上述した従来の薄膜形成法に用いている
基板保持・加熱装置Ｕによれば、それを用いて上
述したように基板２０上に薄膜を堆積形成させる
とき、いま述べたような特徴を有せしめることが
できる、という特徴を有する。

しかしながら、上述した従来の薄膜形成法の場
合、基板２０を接着剤を用いて基板保持用板１０
に取付けなければ工程を有するとともに、基板２
０をこのように接着剤を用いて基板保持用板に取
付けることによつて形成されている接着剤層２１
に、気泡が含まれたりしていることによつて、基
板２０が各部均一に加熱されず、このため、薄膜
を所期の良好な特性を有するものに形成するここ
とが困難である、という欠点を有していた。

また、上述した従来の薄膜形成法の場合、基板
２０上に薄膜を堆積形成して後、基板２０を基板
保持用板１０から分離取出して取出すために、接
着剤層２１を溶去させる工程を要するとともに、
基板２０をこのように基板保持用板１０から分離
して取出しても、基板保持用板１０上に接着剤層
２１の残渣物が残るので、爾後、その残渣物を基
板保持用板１０上から除去する工程を要する、と
いう欠点があつた。

さらに、上述した従来の薄膜形成法の場合、基
板２０上に、それが接着剤層２１を介して基板保
持用板１０上にそれが接着剤層２１を介して基板
保持用板１０上に取付けられている状態でなされ
るため、その接着剤層２１に基板２０を基板保持
用板１０に取付ける工程で含まれる気泡が、接着
剤層２１の材料を担持して真空チヤンバー内に飛
散し、このため、薄膜を所期の良好な特性を有す
るものに形成することができない、という欠点を
有していた。

また、このような欠点を回避させるためには、
基板２０に薄膜を形成させるに先立ち、ヒータ６
を用いて接着剤層２１を加熱し、それに含まれて
いる気泡を外部に放散させればよいが、その場
合、その気泡によつて、真空チヤンバーの内壁が
汚染し、このため、次に、新な基板２０上に新な
薄膜を形成するとき、その薄膜が接着剤層２１の
材料によつて汚染されたものとして形成され従つ
て、その新な薄膜を所期の良好な特性を有するも
のとして形成することができない、という欠点を
有していた。

また、上述した従来の薄膜形成法の場合、基板
２０上に、その温度を十分高い温度にして、薄膜
を堆積させる場合、接着剤層２１が溶解し、それ
によつて、基板２０の背面が溶解し、よつて、基
板２０の背面にあばた状の凹凸が形成されるの
で、基板２０を基板保持用板１０から分離して取
出して後、その基板２０の背面を平滑に研磨させ
る必要がある、などの欠点を有していた。

また、上述した従来の薄膜形成法に用いる基板
保持・加熱装置Ｕによれば、上述した欠点を伴な
わせるという、欠点を有していた。

本発明の目的よつて、本発明は、上述した欠点のない新規な
薄膜形成法、及びそれに用いる基板保持・加熱装
置を提供せんとするものである。

本発明の開示本願第１番目の発明による薄膜形成法は、環部
と、その一方の開放端を閉塞している端板部とを
有するケース状体と、該ケース状体に、その上記
端板部の上記環部側とは反対側において、遊端が
連結されて、上記環部側とは反対側に延長してい
る軸と、上記ケース状体内に配されたヒータとを
有する基板保持・加熱用体と、上記基板保持・加
熱用体上に、その上記ケース状体の開放端を閉塞
するように着脱自在に取付けられる、孔を有する
基板保持用板と、上記基板保持用板上に、薄膜の
形成されるべき基板を、基板保持・加熱用体のケ
ース状体を含んで、気密室が形成されるように、
直接的に保持させる保持具とを有する基板保持・
加熱用装置を用いる。

しかして、上記基板保持用板を、それに、薄膜
の形成されるべき基板を、上記保持具を用いて、
上記基板保持・加熱用体のケース状体を含んで気
密室が形成されるように、直接的に取付けた状態
で、上記ケース状体に、その上記環部の開放端を
閉塞するように取付け、次に、真空チヤンバー内
において、上記基板保持・加熱用体のケース状体
内に配されているヒータに通電させて、上記基板
を上記基板保持用板の孔を通じて直接的に加熱さ
せている状態で、薄膜になる材料を蒸発させるこ
とによつて、上記基板上に薄膜を堆積形成させ
る。

このため、本願第１番目の発明による薄膜形成
法によれば、第１図及び第２図を伴なつて上述し
た従来の薄膜形成法の伴なう欠点を有効に回避す
ることができる。

また、本願第２番目の発明による基板保持・加
熱装置は、環部と、その一方の開放端を閉塞して
いる端板部とを有するケース状体と、該ケース状
体に、その上記端板部の上記環部側とは反対側に
おいて、遊端が連結されて、上記環部側とは反対
側に延長している軸と、上記ケース状体内に配さ
れたヒータとを有する基板保持・加熱用体と、上
記基板保持・加熱用体上に、その上記ケース状体
の開放端を閉塞するように着脱自在に取付けられ
る、孔を有する基板保持用板と、上記基板保持用
板上に、薄膜の形成されるべき基板を、基板保
持・加熱用体のケース状体を含んで、気密室が形
成されるように、直接的に保持させる保持具とを
有する構成を有する。

このため、本願第２番目の発明による基板保
持・加熱装置は、それを用いた上述した本願第１
番目の発明による薄膜形成法によつて、第１図及
び第２図を伴なつて上述した欠点を伴なわせるこ
となしに、基板上に薄膜を堆積形成させることが
できる。

本発明による薄膜形成法、及びそれに用いる基板
保持・加熱装置の好適な実施例次に、本願第１番目の発明による薄膜形成法の
実施例を、本願第２番目の発明による基板保持・
加熱装置の実施例とともに述べよう。

本願第１番目の発明による薄膜形成法の実施例
においては、第３図及び第４図を伴なつて次に述
べるような、基板保持・加熱装置Ｕを用いてい
る。

第３図及び第４図において、第１図及び第２図
との対応部分には同一符号を付し詳細説明を省略
する。

第３図及び第４図に示されている本願第１番目
の発明による薄膜形成法の実施例に用いられる本
願第２番目の発明による基板保持・加熱装置の実
施例は、第１図及び第２図で上述した基板保持・
加熱装置Ｕの構成において、次の事項を除いて、
第１図及び第２図で上述した基板保持・加熱装置
Ｕと同様の構成を有する。

すなわち、基板保持用板１０が、その上に後述
するように基板２０が直接的に損傷された状態
で、その基板２０の背面を基板保持・加熱体１の
ケース状体２内に臨ませる孔３０を有している。

また、基板保持用板１０上に、基板２０を、基
板保持・加熱体１のケース状体２を含んで、気密
室３１が形成されるように、直接的に保持させる
保持具３２を有する。この保持具３２は、基板保
持用板１０の外側面に沿う内面を有する環部３３
と、その下端縁から、基板保持用板１０の裏面外
周部に圧接するよに延長している弾性舌片３４
と、環部３３の上端縁から、基板保持用板１０の
表面外周部に圧接するように延長している弾性舌
片３５とを有している。

さらに、基板保持・加熱体１の軸５のケース状
体２側の開放端が端板３６によつて閉塞されてい
る。この場合、端板３６は、それにヒータ６のリ
ード７と、感熱素子８のリード９とを気密に貫通
させており、ヒータ６及び感熱素子８とともに固
定部に固定されている。

以上が、本願第１番目の発明による薄膜形成法
に用いる本願第２番目の発明による基板保持・加
熱装置Ｕの一例構成である。

本願第１番目の発明による薄膜形成法の一例
は、上述した本願第２番目の発明による基板保
持・加熱装置Ｕの一例を用い、そして、先ず、そ
の基板保持用板１０を、それに、薄膜の形成され
るべき基板Ｏを、基板保持・加熱装置Ｕを構成し
ている保持具３２を用いて、基板保持・加熱体１
のケース状体２を含んで気密室３１が形成される
ように、直接的に取付けた状態で、ケース状体２
に、その環部３を閉塞するように取付ける。

しかして、真空チヤンバー（図示せず）内にお
いて、基板保持・加熱体１のケース状体２内に配
されているヒータに通電させて、基板２０を基板
保持用板１０の孔３０を通じて直接的に加熱させ
ている状態で、且つその加熱を各部均一ならしめ
るため、基板保持・加熱体１を、そのケース状体
２内に配されているヒータ６を除いて、ケース状
体５を介して回転させ、従つて、これに伴ない基
板保持用板１０及びそれに保持させている基板２
０を回転させている状態で、真空チヤンバー内
で、薄膜になる材料を蒸発させることによつて、
基板２０上に、薄膜を堆積形成させる。

以上が、本願第１番目の発明による薄膜形成法
の一例である。

このような本発明による薄膜形成法によれば、
基板２０上に、それを、第１図及び第２図を伴な
つて上述した従来の薄膜形成法の場合のように接
着剤を用いて基板保持用板１０に保持させた状態
で、薄膜を堆積形成させる、という方法ではない
ので、基板２０上に、それを接着剤を用いて基板
保持用板１０に保持させた状態で薄膜を堆積形成
される従来の薄膜形成法の前述した種々の欠点を
一挙に、しかも有効に回避させる、という特徴を
有することは明らかである。

なお、上述した本願第１番目の発明による薄膜
形成法の場合、基板２０うに薄膜を堆積形成する
とき、その基板２０の背面が、基板保持用板１０
の孔３１を通じて基板保持・加熱体１のケース状
体２内に臨んでいるため、基板２０からそれを構
成している材料の上記がケース状体２内に飛散す
るが、情報保持手段１０、ケース状体２及び端板
３６を含んで、小さな気密室３１が形成されてい
るので、基板２０からのそれを構成している上記
が直ちに飽和し乃至高い蒸気圧になるので、基板
２０は実質的に損傷を受けない。

また、上述した特徴を有する本願第１番目の発
明による薄膜形成法に用いる第３図及び第４図に
示されている基板保持・加熱装置Ｕによれば、上
述したところから明らかなように、第１図及び第
２図で前述した従来の基板保持・加熱装置の欠点
を伴なわないという、特徴を有することは明らか
である。

なお、上述に於いては、本願第１番目の発明に
よる薄膜形成法、及びそれに用いる基板保持・加
熱装置のそれぞれについて一例を示したに留ま
り、本発明の精神を脱することなしに、々の変
型、変更をなし得るであろう。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は、従来の薄膜形成法、及び
それに用いる基板保持・加熱装置を示す略線的正
面図及び断面図である。第３図及び第４図は、本
願第１番目の発明による薄膜形成法の一例、及び
それに用いる本願第２番目の発明による基板保
持・加熱装置の一例を示す略線的正面図及び断面
図である。Ｕ…基板保持・加熱装置、１…基板保持・加熱
体、２…ケース状体、３…環部、４…端板部、５
…軸、６…ヒータ、８…感熱素子、１０…基板保
持用板、１２…取付用ピン、１３…Ｌ字状溝、３
０…基板保持板１０に設けた孔、３１…気密室、
３２…保持具、３６…端板。

Claims

【特許請求の範囲】１環部と、その一方の開放端を閉塞している端
板部とを有するケース状体と、該ケース状体に、
その上記端板部の上記環部側とは反対側におい
て、遊端が連結されて、上記環部側とは反対側に
延長している軸と、上記ケース状体内に配された
ヒータとを有する基板保持・加熱用体と、上記基板保持・加熱用体上に、その上記ケース
状体の開放端を閉塞するように着脱自在に取付け
られる、孔を有する基板保持用板と、上記基板保持用板上に、薄膜の形成されるべき
基板を、基板保持・加熱用体のケース状体を含ん
で、気密室が形成されるように、直接的に保持さ
せる保持具とを有する基板保持・加熱用装置を用
い、上記基板保持用板を、それに、薄膜の形成され
るべき基板を、上記保持具を用いて、上記基板保
持・加熱用体のケース状体を含んで気密室が形成
されるように、直接的に取付けた状態で、上記ケ
ース状体に、その上記環部の開放端を閉塞するよ
うに取付け、真空チヤンバー内において、上記基板保持・加
熱用体のケース状体内に配されているヒータに通
電させて、上記基板を上記基板保持用板の孔を通
じて直接的に加熱させている状態で、薄膜になる
材料を蒸発させることによつて、上記基板上に薄
膜を堆積形成させることを特徴とする薄膜形成
法。２環部と、その一方の開放端を閉塞している端
板部とを有するケース状体と、該ケース状体に、
その上記端板部の上記環部側とは反対側におい
て、遊端が連結されて、上記環部側とは反対側に
延長している軸と、上記ケース状体内に配された
ヒータとを有する基板保持・加熱用体と、上記基板保持・加熱用体上に、その上記ケース
状体の開放端を閉塞するように着脱自在に取付け
られる、孔を有する基板保持用板と、上記基板保持用板上に、薄膜の形成されるべき
基板を、基板保持・加熱用体のケース状体を含ん
で、気密室が形成されるように、直接的に保持さ
せる保持具とを有することを特徴とする基板保
持・加熱用装置。