JPH0375293A - 分子線エピタキシー用セル - Google Patents
分子線エピタキシー用セルInfo
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- JPH0375293A JPH0375293A JP21172089A JP21172089A JPH0375293A JP H0375293 A JPH0375293 A JP H0375293A JP 21172089 A JP21172089 A JP 21172089A JP 21172089 A JP21172089 A JP 21172089A JP H0375293 A JPH0375293 A JP H0375293A
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- Japan
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- crucible
- cell
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- crystal
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- Pending
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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
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野Ｊ
この発明は半導体デバイスに用いられる■−ｖ族化合物
半導体の結晶成長方法に関し、特に結晶成長に用いられ
る分子線エピタキシー用セルに関するものである。
半導体の結晶成長方法に関し、特に結晶成長に用いられ
る分子線エピタキシー用セルに関するものである。
従来、分子線エピタキシー法による結晶成長番こオイて
は、原料の供給はＰＢＮ （Ｐｙｒｏｌｉｔｉｃ Ｂｏ
ｒｏｎＮｉｔｒｉｄｅ ）などで作られたそれぞれのる
つぼ中に、例えばＧａあるいはＡ／などの■族元素とＡ
ｓなどのＶ族元素を入れ、それぞれのるつぼを適当な温
度に制御し、各成分元素（蒸発源）の比率を一定に保ち
、蒸発させることにより基板上に所定の結晶をエピタキ
シャル成長させることが一般に行なわれている。
は、原料の供給はＰＢＮ （Ｐｙｒｏｌｉｔｉｃ Ｂｏ
ｒｏｎＮｉｔｒｉｄｅ ）などで作られたそれぞれのる
つぼ中に、例えばＧａあるいはＡ／などの■族元素とＡ
ｓなどのＶ族元素を入れ、それぞれのるつぼを適当な温
度に制御し、各成分元素（蒸発源）の比率を一定に保ち
、蒸発させることにより基板上に所定の結晶をエピタキ
シャル成長させることが一般に行なわれている。
以下、従来の分子線エピタキシー法におけるＧａＡｓの
結晶成長に用いられるＧａ用セルを例に説明する。
結晶成長に用いられるＧａ用セルを例に説明する。
第２図は従来のＧａ用セルの概略構成を示す断面図を示
す。図において（１）は放熱防止用筒で、その中にＰＢ
Ｎなどで作られたるつぼ（２）を設置し、るつぼ（２）
の中に材料源（蒸発源）であるＧａ（３３を入れておく
。（４）はヒーター、（１５）は熱電対、（６）はシャ
ッターである。次に動作について説明する。るつぼ（２
）は加熱用のヒーター（４）で加熱され、熱電対（旬に
より温度を検出し、所定の温度に調節される。他のセル
であるＡｓやドーパント類も同様に所定の条件に設定し
、成長すべき基板その他の条件を設定した後、シャッタ
ー（６）を開けるとＧａ（３）は蒸発する。
す。図において（１）は放熱防止用筒で、その中にＰＢ
Ｎなどで作られたるつぼ（２）を設置し、るつぼ（２）
の中に材料源（蒸発源）であるＧａ（３３を入れておく
。（４）はヒーター、（１５）は熱電対、（６）はシャ
ッターである。次に動作について説明する。るつぼ（２
）は加熱用のヒーター（４）で加熱され、熱電対（旬に
より温度を検出し、所定の温度に調節される。他のセル
であるＡｓやドーパント類も同様に所定の条件に設定し
、成長すべき基板その他の条件を設定した後、シャッタ
ー（６）を開けるとＧａ（３）は蒸発する。
その他のセルも同様にしてシャッター（６）を開く事に
より所望のＧａＡｓの結晶が基板上に成長する。
より所望のＧａＡｓの結晶が基板上に成長する。
従来の分子線工どタキシー用セルは以上のように構成さ
れているので、上記の様な方法で結晶成長させる時、る
つぼに入れた材料源Ｇａは成長を重ねてゆくに従って減
少してゆく。すなわら、成長を重ねてゆくに従ってＧａ
の液面が低くなり、蒸発点がるつぼの下方に下がってゆ
く。この液面の変化により、るつぼの開口部より蒸発し
てゆ（Ｇａの蒸気の広がりが変化する。このために成長
を行なわない時に蒸発を防止する為にはシャッターの大
きさ、形状あるいはるつぼとシャッターとの間隔を工夫
する等の手段が必要となる。又Ｇａ蒸気の広がり、蒸発
量の変化は成長速度や結晶組成に変化を与え、再現性良
く良質の結晶を得る事が難かしかった。
れているので、上記の様な方法で結晶成長させる時、る
つぼに入れた材料源Ｇａは成長を重ねてゆくに従って減
少してゆく。すなわら、成長を重ねてゆくに従ってＧａ
の液面が低くなり、蒸発点がるつぼの下方に下がってゆ
く。この液面の変化により、るつぼの開口部より蒸発し
てゆ（Ｇａの蒸気の広がりが変化する。このために成長
を行なわない時に蒸発を防止する為にはシャッターの大
きさ、形状あるいはるつぼとシャッターとの間隔を工夫
する等の手段が必要となる。又Ｇａ蒸気の広がり、蒸発
量の変化は成長速度や結晶組成に変化を与え、再現性良
く良質の結晶を得る事が難かしかった。
この発明はこれらの問題点を解消するためになされたも
ので、るつぼの一部に中空のドーナツ状の仕切板を設け
ることにより材料源Ｇａの蒸発の広がりの変化をおさえ
、成長速度、あるいは結晶組成の変化を少なくして良質
の結晶を形成できる分子線エピタキシー用セルを得る事
を目的とする。
ので、るつぼの一部に中空のドーナツ状の仕切板を設け
ることにより材料源Ｇａの蒸発の広がりの変化をおさえ
、成長速度、あるいは結晶組成の変化を少なくして良質
の結晶を形成できる分子線エピタキシー用セルを得る事
を目的とする。
この発明に係る分子線エピタキシー用セルは、るつぼ中
に材料源を収容し、るつぼを加熱して蒸発させ、基板上
に所望の化合物半導体の結晶成長を行う分子線エピタキ
シー用セルにおいて、るつぼの一部に中空のドーナツ状
の仕切板を設けることを特徴としたものである。
に材料源を収容し、るつぼを加熱して蒸発させ、基板上
に所望の化合物半導体の結晶成長を行う分子線エピタキ
シー用セルにおいて、るつぼの一部に中空のドーナツ状
の仕切板を設けることを特徴としたものである。
〔作用）
この発明においてはるつぼの一部に中空のドーナツ状の
仕切板を設けたことにより、成長を重ねるに従って材料
源が減少し液面に変化が生じても蒸発物の広がりはドー
ナツ状の仕切板の開口部によって制御されるので成長す
べき基板方向への材料源の蒸発物の広がりの変化を少な
くすることが出来、シャッターの大きさやるつぼとシャ
ッターの間隔を調整する事が容易になる。又、蒸発面積
を一定にする事により、例えばＭＩＧａＡｓや１ ｎＧ
ａＡｓ等の多元化合物半導体等の成長に対しても各成分
の組成を一定に制御することがたやすく行なう事が出来
る。
仕切板を設けたことにより、成長を重ねるに従って材料
源が減少し液面に変化が生じても蒸発物の広がりはドー
ナツ状の仕切板の開口部によって制御されるので成長す
べき基板方向への材料源の蒸発物の広がりの変化を少な
くすることが出来、シャッターの大きさやるつぼとシャ
ッターの間隔を調整する事が容易になる。又、蒸発面積
を一定にする事により、例えばＭＩＧａＡｓや１ ｎＧ
ａＡｓ等の多元化合物半導体等の成長に対しても各成分
の組成を一定に制御することがたやすく行なう事が出来
る。
以下、この発明の一実施例を図によって説明する。
第１図は結晶成長に用いられる分子線エピタキシー用セ
ルの概略構成を示す断簡図である。
ルの概略構成を示す断簡図である。
図において（１）〜（６１は第２図の従来例に示したも
のと同等であるので説明を省略する。
のと同等であるので説明を省略する。
なお、ここでは例えば■−ｖ族化合物半導体であるＧａ
Ａｓの結晶を作る場合のＧａ用セルｌζついて説明する
。放熱防止用筒（１）の中にＰＢＮなどで作られたるつ
ぼ（２）を設置する。るつぼ（２）の甲には材料源のＧ
ａ（３）を入れておき、るつぼ（２）の一部には中空の
ドーナツ状の仕切板（υが設置される。
Ａｓの結晶を作る場合のＧａ用セルｌζついて説明する
。放熱防止用筒（１）の中にＰＢＮなどで作られたるつ
ぼ（２）を設置する。るつぼ（２）の甲には材料源のＧ
ａ（３）を入れておき、るつぼ（２）の一部には中空の
ドーナツ状の仕切板（υが設置される。
次に動作について説明する。
るつぼ（２）の加熱はヒーター（４）で行ない、熱電対
（５Ｊで温度を検出し、所定の温度に調節される。他の
材料源であるＡｓその他のセルも同様に温度調節され成
長すべき基板を所定の温度Ｃζ設定し、その他の条件が
整った後、各セルのシャッター（６）を開き、成長が開
始される。この場合においてるつぼ（２）に設置される
中空のドーナツ状の仕切板（７）の設定位置やドーナツ
状の穴（開口部）の大きさはるつぼ（２）の大きさや、
形状により適当に選択する必要があるが、おおむね、仕
切板（７）の位置はるつぼ（２）の開口部より１７３程
度下方に設置し、仕切板（７）のドーナツ状の穴の大き
さはるっば（２）の直径の１／２〜ｌ／３程度の直径が
適当である。それ以上穴の直径が大きいと仕切板（７）
の効果が少なくなり、小さすぎると基板方向への材料源
の蒸発が＃さえられ、大面積の基板上への成長が不可能
となる。
（５Ｊで温度を検出し、所定の温度に調節される。他の
材料源であるＡｓその他のセルも同様に温度調節され成
長すべき基板を所定の温度Ｃζ設定し、その他の条件が
整った後、各セルのシャッター（６）を開き、成長が開
始される。この場合においてるつぼ（２）に設置される
中空のドーナツ状の仕切板（７）の設定位置やドーナツ
状の穴（開口部）の大きさはるつぼ（２）の大きさや、
形状により適当に選択する必要があるが、おおむね、仕
切板（７）の位置はるつぼ（２）の開口部より１７３程
度下方に設置し、仕切板（７）のドーナツ状の穴の大き
さはるっば（２）の直径の１／２〜ｌ／３程度の直径が
適当である。それ以上穴の直径が大きいと仕切板（７）
の効果が少なくなり、小さすぎると基板方向への材料源
の蒸発が＃さえられ、大面積の基板上への成長が不可能
となる。
（発明の効果〕
以上説明した様にこの発明は、るつぼ中に材料暉を収容
し、るつぼを加熱して蒸発物を蒸発させ、基板上に所望
の化合物半導体の結晶成長を行う分子線エピタキシー用
セルにおいて、るつぼの一部に中空のドーナツ状の仕切
板を設け、成長を重ねることにより材料源の減少による
液面の変化にょる蒸発物の広がりの変化、蒸発量の変化
をおさえる事が出来るので一定量の蒸発となり、成長速
度の安定化、成長膜組成の安定化がはかれる効果が得ら
れる。
し、るつぼを加熱して蒸発物を蒸発させ、基板上に所望
の化合物半導体の結晶成長を行う分子線エピタキシー用
セルにおいて、るつぼの一部に中空のドーナツ状の仕切
板を設け、成長を重ねることにより材料源の減少による
液面の変化にょる蒸発物の広がりの変化、蒸発量の変化
をおさえる事が出来るので一定量の蒸発となり、成長速
度の安定化、成長膜組成の安定化がはかれる効果が得ら
れる。
＠１図はこの発明に係る分子線エピタキシー用セルの一
実施例を示すＧａ用セルの概略構成を示す断面図、第２
図は従来のＧａ用セルの概略構成を示す断面図である。 図において（１）は放熱防止用筒、（２−はるつぼ、（
３）はＧａ、 （４）はヒーター、（５）は熱電対、（
６）はシャッター、（７）は仕切板である。 なお、各図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。
実施例を示すＧａ用セルの概略構成を示す断面図、第２
図は従来のＧａ用セルの概略構成を示す断面図である。 図において（１）は放熱防止用筒、（２−はるつぼ、（
３）はＧａ、 （４）はヒーター、（５）は熱電対、（
６）はシャッター、（７）は仕切板である。 なお、各図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。
Claims (1)
- るつぼ中に材料源を収容し、上記るつぼを加熱して上
記材料源を蒸発させ、基板上に所望の化合物半導体の結
晶を形成するための分子線エピタキシー用のセルにおい
て、上記るつぼの一部に中空のドーナツ状の仕切板を設
けた事を特徴とする分子線エピタキシー用セル。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21172089A JPH0375293A (ja) | 1989-08-17 | 1989-08-17 | 分子線エピタキシー用セル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21172089A JPH0375293A (ja) | 1989-08-17 | 1989-08-17 | 分子線エピタキシー用セル |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0375293A true JPH0375293A (ja) | 1991-03-29 |
Family
ID=16610488
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21172089A Pending JPH0375293A (ja) | 1989-08-17 | 1989-08-17 | 分子線エピタキシー用セル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0375293A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012214835A (ja) * | 2011-03-31 | 2012-11-08 | Hitachi High-Technologies Corp | 蒸着装置 |
-
1989
- 1989-08-17 JP JP21172089A patent/JPH0375293A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012214835A (ja) * | 2011-03-31 | 2012-11-08 | Hitachi High-Technologies Corp | 蒸着装置 |
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