JPH0430419A

JPH0430419A - 材料保持機構

Info

Publication number: JPH0430419A
Application number: JP2136470A
Authority: JP
Inventors: Makoto Tamai; 玉井　誠
Original assignee: Jeol Ltd
Current assignee: Jeol Ltd
Priority date: 1990-05-25
Filing date: 1990-05-25
Publication date: 1992-02-03

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。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、分子線エピタキシィ装置からの材料をイオン
ビーム装置内にセットするのに適した材料保持機構に関
する。

（従来の技術）ＰＶＤ（Ｐｈ１ｓｉｃａｌ　　ＶａｐｏｒＤｅｐｏｓｉ
ｔｉｎ　　）の１つに分子線エピタキシィ　（Ｍｏ１ｅ
ｃｕｌａｒ　　ＢｅａｍＥｐｉｔａｘｙ）がある。該分
子線エピタキシィ（以後、ＭＢＥと称す）は、超高真空
中で、例えば、ＳｉＨ４を分子線として材料に当ててエ
ピタキシャル成長させるもので、膜厚及び組成制御が優
れている。

昨今、この様なＭＢＥを行う装置と、集束イオンビーム
により材料上の任意の位置にリソグラフ。

ミーリング及びデポジション等を行うことの出来る集束
イオンビーム装置を結合して、新機能素子や高性能素子
の開発を行うことが試みられつつある。

第４図は該両装置を結合した素子製作装置の概略図を示
したものである。図中１はＭＢＥ装置、２は仕切り弁、
３はホルダ交換室、４はステック、５は搬送棒、６はイ
オンビーム処理用ホルダ、７は仕切り弁、８は集束イオ
ンビーム装置の加工室、９はカセットで、前記ＭＢＥ装
置１でＭＢＥ処理された材料をホールドしたＭＢＥ用ホ
ルダ１０ａ。

１０ｂ、・・・・・・を収納している。尚、前記ステッ
ク４や搬送棒５は、直線移動及び軸の周りに回転できる
様に成している。又、前記ＭＢＥ装置１　ホルダ交換室
３．加工室８は夫々固有の排気装置（図示せず）により
排気されている。

この様に構成された素子製作装置において、先ず、ＭＢ
Ｅ装置１内において、ＭＢＥ処理を終えた材料がカセッ
ト９に収納される。次に、仕切り弁２を開けた状態で、
移動機構（図示せず）により該カセット９をホルダ交換
室３にセットする。

カセット９はカセットエレベータ−（図示せず）により
上下に移動でき、操作者はホルダ交換室３の側面に設け
られた観察窓（図示せず）から加工すべき材料をセット
したＭＢＥ処理用ホルダを前記ステック４により掴まえ
てきて、イオンビーム処理用ホルダ６にセットする。次
に、前記仕切り弁２を閉じ、且つ、仕切り弁７を開け、
操作者は搬送棒５により該イオンビーム処理用ホルダ６
を集束イオンビーム装置の加工室８の所定の位置に載せ
る。そして、該加工室８において、材料上の所定の箇所
にイオンビームかショットされる。

又、該加工室内８でイオンビームショットによる処理を
終えた材料は前記一連の工程の逆の一連の工程を行う事
により前記カセット９の所定の位置に戻される。

（発明が解決しようとする課題）さて、この様な素子製作装置において、ＭＢＥ処理にお
いては材料は数百度程度に加熱する必要から、材料をＭ
ＢＥ処理専用のホルダにホールドさせて、集束イオンビ
ーム処理では材料はサブミクロンオーダの精度で処理さ
れるので、該材料の処理面の平面度を良好に維持し、且
つ、ビーム軸に対し垂直に配置する必要から材料を集束
イオンビーム処理専用のホルダにホールドしなければな
らない。又、ＭＢＥ処理された材料の結晶表面を大気中
に晒すと、その表面上に良質の多層結晶を成長させるの
が難しくなる。即ち、大気に晒すことによって、結晶表
面が炭素等によって汚染されたり、あるいは酸化される
ために結晶界面の特性が悪くなる。その為に、両装置間
における材料の受は渡しは、真空中で行わざるを得ない
。

本発明は、ＭＢＥ処理された材料を大気に晒すことなく
、その処理面の平面度を良好に維持し、且つ、イオンビ
ーム軸に対し垂直に配置されるような材料保持機構を提
供することを目的とする。

（課題を解決するための手段）その為に本発明は、材料が嵌込み可能な溝面を有し、中
央部に少なくともイオンビーム通過用の穴が開けられた
分子線エピタキシィ処理用ホルダ、前記溝面に対応した
凸部が設けられたイオンビーム処理用ホルダ、前記分子
線エピタキシィ処理用ホルダにセットされた材料か該溝
面と前記凸部とにより挾まれる様に該分子線エピタキィ
処理用ホルダと該イオンビーム処理用ホルダとを重ねる
機構を備えた材料保持機構を成した。

（実施例）第１図（ａ）、（ｂ）は夫々本発明のＭＢＥ処理用ホル
ダ、イオンビーム処理用ホルダの一実施例を示したもの
である。

第１図（ａ）において、ＭＢＥ用ホルダは二段の面１３
，１４を有し、中央部は、イオンビームを通過させる為
、少なくとも材料上のイオンビーム処理領域より大きい
穴Ｈが開けられたドーナツ形状を成している。１５はタ
ブ、１６はワイヤーで対向して設けられ、溝面１４上に
材料が嵌め込まれ、該タブ１５とワイヤー１６で該材料
のエツジ部を止めることにより、材料がＭＢＥ処理用ホ
ルダにセットされる。そして、第４図に示すＭＢＥ装置
１内でＭＢＥ処理される。尚、Ｏは孔、Ｆは四部で互い
に対向し、前記タブ１５とワイヤー１６に対して、９０
°異なった位置に設けられている。

第１図（ｂ）において、１７はフレーム、１８はリッジ
、１９はピン、Ｇは孔で該ピンと孔は対向して設けられ
ている。２０ａ、２０ｂは切り込みで、夫々、前記ＭＢ
Ｅ処理用ホルダのワイヤー１６、タブ１５の逃げの役目
をするもので、互いに対向し、該ピン１９と孔Ｇに対し
、９００異なった位置に設けられている。２１ａ、２１
ｂはタブで夫々ネジＭ＋、’Ｆｖ１２により前記フレー
ム１７に取り付けられている。又、２２ａ、２２ｂは該
タブ２１ａ、２１ｂに設けられた孔である。

さて、ＭＢＥ処理を終えたＭＢＥ処理用ホルダは、第４
図で説明したように、カセット９に収納され（前記第１
図（ａ）の状態を裏返した状態で収納される）、仕切り
弁２を開いた状態で、移動機構（図示せず）により該カ
セットがホルダ交換室３にセットされる。そして、該カ
セット中で所定の所に位置したＭＢＥ用ホルダに設けら
れた孔０に、第４図におけるステック４の先端に設けら
れたビンＰ（第５図参照）を挿入して該ホルダをしっか
りと掴まえる。そして、該ステックを直線移動させ、該
ホルダをイオンビーム処理用ホルダの真上に位置させる
。そして、ＭＢＥ用ホルダを該イオンビーム処理用ホル
ダ上に重ね合わせる。

この重ね合わせの際に、ステック４の先端部か前記イオ
ンビーム処理用ホルダの孔Ｇに丁度入り込む。

第２図（ａ）はＭＢＥ処理用ホルダがイオンビーム処理
用ホルダに重ね合わされた状態を示した平面図で、ＭＢ
Ｅ処理用ホルダに設けられた凹部Ｆがイオンビーム処理
用ホルダに設けられたピン１９に嵌め込まれる事により
、ＭＢＥ処理用ホルダはイオンビーム処理用ホルダにセ
ットされる。

この際、フレーム１７に設けられた前記切り込み部２０
ａ、２０ｂに、ＭＢＥ用ホルダのタブ１５及びワイヤー
１６が位置している。

第２図（ｂ）は前記第２図（ａ）のに−Ｉ（断面図を示
したものである。該図に示す様に、材料１２の端部は、
光軸Ｚに対して垂直な平面に高精度に製作されているリ
ッジ１８に直接載置される。

更に、操作者は、前記ステック４の先端に設けられた爪
Ｔ（第５図参照）を前記タブ２１ａ、　　２１ｂに夫々
設けられた孔２２ａ、２２ｂに引っ掛け、該タブ２１ａ
、２１ｂをネジＭｌ、Ｍ２を軸として材料方向に回転さ
せることにより、該タブ２１ａ　　２１ｂの端部により
前記ＭＢＥ処理用ホルダをイオンビーム処理用ホルダに
しっかり固定する。

この状態にあるイオンビーム処理用ホルダを、第４図で
説明した様に、仕切り弁７を開いた状態で集束イオンビ
ーム装置の加工室８の所定位置に送るのであるが、前記
イオンビーム処理用ホルダの側面には雌ネジ（図示せず
）が切られており、搬送棒５の先端には雄ネジ（図示せ
ず）が切られているので、該搬送棒の雄ネジ部をホルダ
の雌ネジ部にねじ込み、この状態で該ホルダを該搬送棒
により移動させる。そして、穴Ｈを通してイオンビーム
を材料１２に照射し、加工室８において、イオンビーム
処理が行なわれる。

第３図は本発明のイオンビーム処理用ホルダの他の実施
例として示したもので、前記第１図（ｂ）と同一番号を
付したものは同一構成要素である。

該第３図に示すホルダには３個のリッジ２３，２４．２
５が設けられ、又、該リッジには、切り込み２６ａ、２
６ｂ、２７ａ、２７ｂ、２８ａ、２８ｂが設けられてい
る。

この様なホルダが用いられるのは、材料には各種火きさ
があり、ＭＢＥ処理用ホルダも各種対応した大きさに対
応した大きさのものが用意されている事から、何れの材
料をイオンビーム処理する場合でも、各材料をその大き
さに応じたリッジ上に載せる為である。

（効果）本発明によれば、ＭＢＥ処理を終えた材料をセットした
ＭＢＥ処理用ホルダを、真空中でイオンビーム処理用ホ
ルダにセット出来、且つ、前記ＭＢＥ処理用ホルダに設
けられた溝面とイオンビーム処理用ホルダに設けられた
光軸に対して垂直な平面に高精度に製作されたリッジ面
で材料の端部をしっかりと固定する事が出来る。従って
、材料の処理面を汚染したり、酸化させる事なく、且つ
、イオンビーム処理が高精度に行われる。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明の一実施例を説明するために
示したもの、第３図は本発明の他の実施例を示したもの
、第４図及び第５図は素子製作装置を説明する為に示し
たものである。１・・・ＭＢＥ装置、２・・・仕切り弁、３・・・ホル
ダ交換室、４・・・ステック、５・・・搬送棒、６・・
・イオンビ−ム処理用ホルダ、７・・・仕切り弁、８・
・・集束イオンビーム装置の加工室、９・・・カセット
、１０ａ。１０ｂ・・・ＭＢＥホルダ、１２・・・材料、１３．　
１４・・・面、１５・・・タブ、１６・・・ワイヤー、
１７・・・フレーム、１８・・・リッジ、１９・・・ビ
ン、２０ａ、２０ｂ　・・・切り込み、２１ａ、２１ｂ
−・・タブ、２２ａ。

Claims

【特許請求の範囲】

　材料が嵌込み可能な溝面を有し、中央部に少なくとも
イオンビーム通過用の穴が開けられた分子線エピタキシ
ィ処理用ホルダ、前記溝面に対応した凸部が設けられた
イオンビーム処理用ホルダ、前記分子線エピタキシィ処
理用ホルダにセットされた材料が該溝面と前記凸部とに
より挾まれる様に該分子線エピタキィ処理用ホルダと該
イオンビーム処理用ホルダとを重ねる機構を備えた材料
保持機構。