JPH0360114A - 分子線エピタキシー装置 - Google Patents
分子線エピタキシー装置Info
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- JPH0360114A JPH0360114A JP19614189A JP19614189A JPH0360114A JP H0360114 A JPH0360114 A JP H0360114A JP 19614189 A JP19614189 A JP 19614189A JP 19614189 A JP19614189 A JP 19614189A JP H0360114 A JPH0360114 A JP H0360114A
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- crucible
- molecular beam
- beam epitaxy
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- pyrolytic
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- Pending
Links
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Landscapes
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (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
本発明は分子線エピタキシー装置に関するものである。
従来の分子線エピタキシー（以下ＭＢＥと略す）装置に
おいて、蒸発源を蒸発せしめる分子線セルは、第２図に
示すような構造が用いられていた。図において、ｌはタ
ンタル製の熱シールド板、２はタンタルヒーター線、３
はパイロリティックボロンナイトライド製るつぼ、４は
被蒸発源（例えばガリウム）、６は熱電対である。この
分子線セルでは、ヒーター線２によりるつぼ３を加熱し
、蒸発源４を蒸発せしめる場合、るつぼ開口部近傍は構
造上池のるつぼ部分より低温になってしまう。特にこの
分子線セルを用い、■−ｖ族半導体用ＭＢＥで一般的に
用いられるＧａを蒸発させた場合、ＧａおよびＧａの酸
化物等は、るつぼの開口部が低温であるため、図中５に
示すように、この付近に付着してしまう。そしてこの付
着物は■−Ｖ族ＭＢＥに特有のオーバルディフェクトと
呼ばれる成長結晶の表面欠陥の生成原因になるとされる
。ＭＢＥを今後ＬＳＩ用基板製造装置として用いるため
には、この表面欠陥をなくすことが不可欠である。した
がって、第２図の従来例において、るっぽ３の外周に均
等に巻いていたタンタルヒーター線２を、第３図に示す
ようにるつぼ３の開口部近傍のみに巻いていた分子線セ
ルが用いられる場合もある。この分子線セルによれば確
かにるつぼ３の開口部近傍を蒸発源４の周辺よりも高温
にすることが可能となり、従ってるつぼ３の開口部への
付着物は減少し実際にオーバルディフェクトの密度は、
第２図の従来例に比べ１７１０以下に減少する。 〔発明が解決しようとする課題〕 しかしながら、第３図の構造においてはるっぽ３の開口
部のみを局所的に加熱し、かつ蒸発源４は第２図の従来
例の蒸発源と同等の温度まで加熱せしめることが必要と
なり、従って、ヒーター線２には、単位長さ当りに対し
第２図の構造に比べ過大な電力による加熱が必要となる
。従って、第３図の構造では局所加熱部からのガス放出
が多くなり、結晶中の不純物が多くなる傾向が新たな問
題として生じ、また分子線セルの耐久性に関しても劣る
という欠点がある。 本発明の目的はこのような問題点を解消し、耐久性に富
み、かつ低表面欠陥密度、高純度な結晶が得られる分子
線セルを有するＭＢＥ装置を提供することにある。 〔課題を解決するための手段〕 上記目的を達成するため、本発明は、蒸発源を収納する
分子線源るつぼを含み、該蒸発源を加熱蒸発させる分子
線セルを有する分子線エピタキシー装置において、該る
つぼ外壁面に熱吸収率の高い材料を被覆した分子線セル
を具備するものである。 本発明においては、前記るつぼ被覆材料を前記るつぼ開
口部周辺のみに被覆したもの、また、前記被覆材料にパ
イロリティックグラファイトを用いた分子線セルを具備
するものである。 ［実施例］ 第１図は本発明の詳細な説明するための模式断面図であ
る。図中、第２図と同一構成部分には同一番号を付して
説明する。すなわち、本発明においてもタンタル製の熱
シールド板１に囲まれた空間内にパイロリティックボロ
ンナイトライド製るつぼ３が設置され、その周囲に均一
にヒーター線２を配置した構成は第２図に示す分子線セ
ルと同じである。図中、４は被蒸発源、６は熱電対を示
している。本実施例では通常ＭＢＥ用るつぼに用いられ
る前記パイロリティックボロンナイトライド製るつぼ３
の外壁の開口部周辺にパイロリティックグラファイト７
を付加したものである。パイロリティックグラファイト
７は、パイロリティックボロンナイトライドに比較して
ヒーター線２より放射される赤外線からの熱吸収率が高
い。したがって、本実施例では耐久性に富む従来例第２
図のヒーター形状を用いつつ、従来例第３図と同様にる
つぼの開口部を蒸発源４周辺よりも高温にすることがで
き、それにより、るつぼ開口部周辺のＧａ、 Ｇａ酸化
物等の付着物を減少させることができる。パイロリティ
ックグラファイトは、通常パイロリティックボロンナイ
トライドを用いてるつぼを形成する場合と同様の熱分解
法により、るつぼ外壁に部分的に堆積することができる
。本実施例においては、０． ｉｎｍ厚のパイロリティ
ックグラファイトを、るつぼ開口部近傍のるつぼ外壁の
１／３の面積部分において堆積させた。 実際、本分子線セルを用い、ＧａＡｓの成長を長期間に
渡り行ったところ、オーバルディフェクトの低減効果は
顕著に得られつつ、セルの耐久性は第２図の従来例と同
等に得られ、かつ高純度の結晶を再現性よく得ることが
できた。 また他の実施例として、パイロリティックグラファイト
をるつぼ開口部周辺のみではなく、るつぼ外壁全面に堆
積した分子線セルを試作した。この場合、先に述べた第
１図の実施例のようなオーバルディフェクト低減の効果
は得られなかった。 しかしながら、グラファイトコートにより、るつぼの加
熱効率が向上し、セル加熱に用する電力は大幅に低減さ
れた。これにより成長結晶の高純度化が図れると共に、
ＭＢＥ装置の運用費を低減できる利点を有することが確
かめられた。 ［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば、ＭＢＥ法によるＧ
ａＡｓ威長における表面欠陥の問題を大幅に改善しつつ
、耐久性に富む分子線セルを得ることが可能となり、Ｍ
ＢＥ装置の半導体基板製造装置としての性能を大幅に向
上させることができる。
おいて、蒸発源を蒸発せしめる分子線セルは、第２図に
示すような構造が用いられていた。図において、ｌはタ
ンタル製の熱シールド板、２はタンタルヒーター線、３
はパイロリティックボロンナイトライド製るつぼ、４は
被蒸発源（例えばガリウム）、６は熱電対である。この
分子線セルでは、ヒーター線２によりるつぼ３を加熱し
、蒸発源４を蒸発せしめる場合、るつぼ開口部近傍は構
造上池のるつぼ部分より低温になってしまう。特にこの
分子線セルを用い、■−ｖ族半導体用ＭＢＥで一般的に
用いられるＧａを蒸発させた場合、ＧａおよびＧａの酸
化物等は、るつぼの開口部が低温であるため、図中５に
示すように、この付近に付着してしまう。そしてこの付
着物は■−Ｖ族ＭＢＥに特有のオーバルディフェクトと
呼ばれる成長結晶の表面欠陥の生成原因になるとされる
。ＭＢＥを今後ＬＳＩ用基板製造装置として用いるため
には、この表面欠陥をなくすことが不可欠である。した
がって、第２図の従来例において、るっぽ３の外周に均
等に巻いていたタンタルヒーター線２を、第３図に示す
ようにるつぼ３の開口部近傍のみに巻いていた分子線セ
ルが用いられる場合もある。この分子線セルによれば確
かにるつぼ３の開口部近傍を蒸発源４の周辺よりも高温
にすることが可能となり、従ってるつぼ３の開口部への
付着物は減少し実際にオーバルディフェクトの密度は、
第２図の従来例に比べ１７１０以下に減少する。 〔発明が解決しようとする課題〕 しかしながら、第３図の構造においてはるっぽ３の開口
部のみを局所的に加熱し、かつ蒸発源４は第２図の従来
例の蒸発源と同等の温度まで加熱せしめることが必要と
なり、従って、ヒーター線２には、単位長さ当りに対し
第２図の構造に比べ過大な電力による加熱が必要となる
。従って、第３図の構造では局所加熱部からのガス放出
が多くなり、結晶中の不純物が多くなる傾向が新たな問
題として生じ、また分子線セルの耐久性に関しても劣る
という欠点がある。 本発明の目的はこのような問題点を解消し、耐久性に富
み、かつ低表面欠陥密度、高純度な結晶が得られる分子
線セルを有するＭＢＥ装置を提供することにある。 〔課題を解決するための手段〕 上記目的を達成するため、本発明は、蒸発源を収納する
分子線源るつぼを含み、該蒸発源を加熱蒸発させる分子
線セルを有する分子線エピタキシー装置において、該る
つぼ外壁面に熱吸収率の高い材料を被覆した分子線セル
を具備するものである。 本発明においては、前記るつぼ被覆材料を前記るつぼ開
口部周辺のみに被覆したもの、また、前記被覆材料にパ
イロリティックグラファイトを用いた分子線セルを具備
するものである。 ［実施例］ 第１図は本発明の詳細な説明するための模式断面図であ
る。図中、第２図と同一構成部分には同一番号を付して
説明する。すなわち、本発明においてもタンタル製の熱
シールド板１に囲まれた空間内にパイロリティックボロ
ンナイトライド製るつぼ３が設置され、その周囲に均一
にヒーター線２を配置した構成は第２図に示す分子線セ
ルと同じである。図中、４は被蒸発源、６は熱電対を示
している。本実施例では通常ＭＢＥ用るつぼに用いられ
る前記パイロリティックボロンナイトライド製るつぼ３
の外壁の開口部周辺にパイロリティックグラファイト７
を付加したものである。パイロリティックグラファイト
７は、パイロリティックボロンナイトライドに比較して
ヒーター線２より放射される赤外線からの熱吸収率が高
い。したがって、本実施例では耐久性に富む従来例第２
図のヒーター形状を用いつつ、従来例第３図と同様にる
つぼの開口部を蒸発源４周辺よりも高温にすることがで
き、それにより、るつぼ開口部周辺のＧａ、 Ｇａ酸化
物等の付着物を減少させることができる。パイロリティ
ックグラファイトは、通常パイロリティックボロンナイ
トライドを用いてるつぼを形成する場合と同様の熱分解
法により、るつぼ外壁に部分的に堆積することができる
。本実施例においては、０． ｉｎｍ厚のパイロリティ
ックグラファイトを、るつぼ開口部近傍のるつぼ外壁の
１／３の面積部分において堆積させた。 実際、本分子線セルを用い、ＧａＡｓの成長を長期間に
渡り行ったところ、オーバルディフェクトの低減効果は
顕著に得られつつ、セルの耐久性は第２図の従来例と同
等に得られ、かつ高純度の結晶を再現性よく得ることが
できた。 また他の実施例として、パイロリティックグラファイト
をるつぼ開口部周辺のみではなく、るつぼ外壁全面に堆
積した分子線セルを試作した。この場合、先に述べた第
１図の実施例のようなオーバルディフェクト低減の効果
は得られなかった。 しかしながら、グラファイトコートにより、るつぼの加
熱効率が向上し、セル加熱に用する電力は大幅に低減さ
れた。これにより成長結晶の高純度化が図れると共に、
ＭＢＥ装置の運用費を低減できる利点を有することが確
かめられた。 ［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば、ＭＢＥ法によるＧ
ａＡｓ威長における表面欠陥の問題を大幅に改善しつつ
、耐久性に富む分子線セルを得ることが可能となり、Ｍ
ＢＥ装置の半導体基板製造装置としての性能を大幅に向
上させることができる。
第１図は本発明実施例の説明図、第２図、第３図はそれ
ぞれ従来例の説明図である。 １・・・熱シールド板 ２・・・ヒーター線４・・
・被蒸発源
ぞれ従来例の説明図である。 １・・・熱シールド板 ２・・・ヒーター線４・・
・被蒸発源
Claims (3)
- （１）蒸発源を収納する分子線源るつぼを含み、該蒸発
源を加熱蒸発させる分子線セルを有する分子線エピタキ
シー装置において、該るつぼ外壁面に熱吸収率の高い材
料を被覆した分子線セルを具備することを特徴とする分
子線エピタキシー装置。 - （２）前記るつぼ被覆材料が、前記るつぼ開口部周辺の
みに被覆されてなる分子線セルを具備することを特徴と
する請求項（１）に記載の分子線エピタキシー装置。 - （３）前記被覆材料がパイロリテイックグラフアイトで
ある分子線セルを具備することを特徴とする請求項（１
）に記載の分子線エピタキシー装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19614189A JPH0360114A (ja) | 1989-07-28 | 1989-07-28 | 分子線エピタキシー装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19614189A JPH0360114A (ja) | 1989-07-28 | 1989-07-28 | 分子線エピタキシー装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0360114A true JPH0360114A (ja) | 1991-03-15 |
Family
ID=16352912
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19614189A Pending JPH0360114A (ja) | 1989-07-28 | 1989-07-28 | 分子線エピタキシー装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0360114A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0759416A2 (en) * | 1995-08-22 | 1997-02-26 | Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. | Vessel of pyrolytic boron nitride |
| EP0842913A1 (en) * | 1996-11-18 | 1998-05-20 | Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. | Pyrolytic boron nitride container and manufacture thereof |
| JP2006111961A (ja) * | 2004-09-17 | 2006-04-27 | Nippon Seiki Co Ltd | 蒸着源装置 |
-
1989
- 1989-07-28 JP JP19614189A patent/JPH0360114A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0759416A2 (en) * | 1995-08-22 | 1997-02-26 | Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. | Vessel of pyrolytic boron nitride |
| EP0759416A3 (en) * | 1995-08-22 | 1997-06-04 | Shinetsu Chemical Co | Pyrolytic boron nitride tank |
| EP0842913A1 (en) * | 1996-11-18 | 1998-05-20 | Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. | Pyrolytic boron nitride container and manufacture thereof |
| JP2006111961A (ja) * | 2004-09-17 | 2006-04-27 | Nippon Seiki Co Ltd | 蒸着源装置 |
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