JPH0431393A - 分子線蒸着装置 - Google Patents
分子線蒸着装置Info
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- JPH0431393A JPH0431393A JP13378590A JP13378590A JPH0431393A JP H0431393 A JPH0431393 A JP H0431393A JP 13378590 A JP13378590 A JP 13378590A JP 13378590 A JP13378590 A JP 13378590A JP H0431393 A JPH0431393 A JP H0431393A
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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
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、半導体デバイスＪＰ超電導素子等の電子部品
の薄膜製造に使用される分子線蒸着装置に関するもので
ある。
の薄膜製造に使用される分子線蒸着装置に関するもので
ある。
従来の分子線蒸着装置は、大気中より搬入し表面に薄膜
を形成させる基板の被処理面上の残留扱者水分が十分に
除去されていないため、成長膜の結晶性が損なわｎたり
電気的特性が劣化する現象が度々みられた。このような
問題を解決するものとして、例えば、特開昭６１−８３
６９９号公報では、基板からガスを放出させる手段とし
て成長室に搬入さｎる前に、基板導入室（被蒸着物をカ
セット毎セットするためのａｍ）を設け、その周りに設
置されたヒーターによって基板に吸着した水分子をカセ
ット毎蒸発させるようにしていた。
を形成させる基板の被処理面上の残留扱者水分が十分に
除去されていないため、成長膜の結晶性が損なわｎたり
電気的特性が劣化する現象が度々みられた。このような
問題を解決するものとして、例えば、特開昭６１−８３
６９９号公報では、基板からガスを放出させる手段とし
て成長室に搬入さｎる前に、基板導入室（被蒸着物をカ
セット毎セットするためのａｍ）を設け、その周りに設
置されたヒーターによって基板に吸着した水分子をカセ
ット毎蒸発させるようにしていた。
なお、水分を除去するものとしては、例えば、特開昭５
９−３９２９号公報が挙げられる。これはエブチングの
終点判定に際して一酸化炭素（ＣＯ）の濃度を検知して
判断をするうえで、水分が完全に除去されていないと判
定値に時間の誤差が生じてしまう場合があり、そのため
の解決法として水分を除去しようとしたものである。
９−３９２９号公報が挙げられる。これはエブチングの
終点判定に際して一酸化炭素（ＣＯ）の濃度を検知して
判断をするうえで、水分が完全に除去されていないと判
定値に時間の誤差が生じてしまう場合があり、そのため
の解決法として水分を除去しようとしたものである。
近年、分子線蒸発装置では、装置に１枚ずつ基板を搬入
・処理する枚葉式と呼ばれる方式が普及してきた。この
ような１枚ずつ基板を投入するタイプの分子線蒸発装置
においては、簡単な基板の加熱方式がなかった。また、
真空中にヒータ等の加熱源を設けると、ヒータ自体から
００やＣ０２ガスが放出され好ましくない。ところで、
分子線蒸着装置特有の問題として、基板を成長室蚤こ入
れる前に基板上の水分が完全に除去されていないと、次
の成長処理前の加熱により水分子が脱離して、成長室中
に放出され、分子線源の原料と反応したり、成膜中に再
脱離して基板表面に到達して反応したりするという不具
合が生じる。このため、成長膜に格子欠陥が発生したり
電気的特性が劣化して性能に悪影響を及ぼすという問題
があった。
・処理する枚葉式と呼ばれる方式が普及してきた。この
ような１枚ずつ基板を投入するタイプの分子線蒸発装置
においては、簡単な基板の加熱方式がなかった。また、
真空中にヒータ等の加熱源を設けると、ヒータ自体から
００やＣ０２ガスが放出され好ましくない。ところで、
分子線蒸着装置特有の問題として、基板を成長室蚤こ入
れる前に基板上の水分が完全に除去されていないと、次
の成長処理前の加熱により水分子が脱離して、成長室中
に放出され、分子線源の原料と反応したり、成膜中に再
脱離して基板表面に到達して反応したりするという不具
合が生じる。このため、成長膜に格子欠陥が発生したり
電気的特性が劣化して性能に悪影響を及ぼすという問題
があった。
本発明の目的は、成膜処理における格子欠陥をな（し、
半導体素子の性能を向上させることのできる分子線蒸着
装置を提供することにある。
半導体素子の性能を向上させることのできる分子線蒸着
装置を提供することにある。
超高真空に排気される成長室と、成長室にゲートバルブ
を介して連結される真空室と、真空室に設けたマイクロ
波発生手段とから構成され、被蒸着物を成長室に搬入す
る前にマイクロ波で被蒸着物の水分除去を行なえるよう
にしたものである。
を介して連結される真空室と、真空室に設けたマイクロ
波発生手段とから構成され、被蒸着物を成長室に搬入す
る前にマイクロ波で被蒸着物の水分除去を行なえるよう
にしたものである。
成長室の内部で基板等の被蒸着物上に薄膜を形成させる
前段階、すなわち、基板を成長室に入れる前の段階に、
真空室で基板に吸着した水分子を直接マイクロ波で励起
したり、マイクロ波による表皮電流で基板表面を加熱す
ることで基板表面の吸着水分子等を励起させ、より速や
かに水分を除去する。この際、真空中には加熱源が無い
ので、ＣＯやＣＯ２ガスの発生する量を軽微にすること
ができる。
前段階、すなわち、基板を成長室に入れる前の段階に、
真空室で基板に吸着した水分子を直接マイクロ波で励起
したり、マイクロ波による表皮電流で基板表面を加熱す
ることで基板表面の吸着水分子等を励起させ、より速や
かに水分を除去する。この際、真空中には加熱源が無い
ので、ＣＯやＣＯ２ガスの発生する量を軽微にすること
ができる。
これにより、不純物ガスの発生が軽微となるとともに、
成長室に入る前に基板上の水分が完全に除去されること
になり、成長膜の結晶性や電気的特性が改善される。
成長室に入る前に基板上の水分が完全に除去されること
になり、成長膜の結晶性や電気的特性が改善される。
以下、本発明の実施例を第１図により説明する。
第１図は本装置の構成を示す装置断面の模式図である。
第１図においてｌは成長室、２は蒸発装置、３ａ、３ｂ
はゲートバルブ、４および７はアーム、５はＡｓ分子線
源、８ａ、８ｂはマイクロ波発生装置、９はカセット上
下装置、ｌＯは大気アーム、ｎはカセット、 １３は基
板導入室、１４はステージ上下装置、拓は基板保持装置
、１６は基板加熱装置、１７はバッファ室、迅は基板予
備加熱室、ムは基板、ｎはＡｓ分子線源である。
はゲートバルブ、４および７はアーム、５はＡｓ分子線
源、８ａ、８ｂはマイクロ波発生装置、９はカセット上
下装置、ｌＯは大気アーム、ｎはカセット、 １３は基
板導入室、１４はステージ上下装置、拓は基板保持装置
、１６は基板加熱装置、１７はバッファ室、迅は基板予
備加熱室、ムは基板、ｎはＡｓ分子線源である。
カセット１１に入れられた基板乙は、カセット上下装置
９によって通切な位置に移動さｎ、大気アーム１０によ
ってマイクロ波発生装；ｌ ８ ａの下方に運ばれる。
９によって通切な位置に移動さｎ、大気アーム１０によ
ってマイクロ波発生装；ｌ ８ ａの下方に運ばれる。
二の後、基板受渡し台乙が上昇してアームｌＯより基板
ムを受は取り、下降する。その後、マイクロ波発生装！
ｔ ８ ａが下降し、基板導入室りを形成した後、排気
手Ｊ９（図示せず）によってバッファ室１７が排気され
る。次に、マイクロ波発生装置８ａによりマイクロ波が
基板４上の水分１を完全に除去する。すなわち、マイク
ロ波発生装置８ａからのマイクロ波は、基板ガに吸着さ
れた水分子を直接に励起したり、基板ｎを加熱して間接
的に水分子を励起して速やかに水分子を除去させる。
ムを受は取り、下降する。その後、マイクロ波発生装！
ｔ ８ ａが下降し、基板導入室りを形成した後、排気
手Ｊ９（図示せず）によってバッファ室１７が排気され
る。次に、マイクロ波発生装置８ａによりマイクロ波が
基板４上の水分１を完全に除去する。すなわち、マイク
ロ波発生装置８ａからのマイクロ波は、基板ガに吸着さ
れた水分子を直接に励起したり、基板ｎを加熱して間接
的に水分子を励起して速やかに水分子を除去させる。
基板２１からＡＩ＆ｉ脱した水分子は真空排気されてバ
ッファ室１７から排気される。次に、ステージ上正装！
１４が下降し、アーム７によりゲートバルブ３ａを介し
て基板保持装置正に運ばれる。この際、ステージ上下装
置 １４からアーム７に基板４を受は渡すとき、基板受
渡し台ｎが上昇して基・板ムをアーム７に受は渡す。
ッファ室１７から排気される。次に、ステージ上正装！
１４が下降し、アーム７によりゲートバルブ３ａを介し
て基板保持装置正に運ばれる。この際、ステージ上下装
置 １４からアーム７に基板４を受は渡すとき、基板受
渡し台ｎが上昇して基・板ムをアーム７に受は渡す。
基板加熱室比では、例えば、ｏ、 Ａｓ基板の場合、成
長室１での成膜の直前に、Ａ８分子線源により真空中Ａ
ｓ照射を行ない、ＧａＡ！％基板を７５０℃程度に加熱
して表面を約２００Ａ〜３００Ａの熱的なエツチングを
施し、欠陥層を除去する。なお、本実施例では、この基
板子備加熱室詔での基板加熱にもマイクロ波を用いたマ
イクロ波発生装置１８ｂにより行なっている。例えば、
２．４５ ＧＨｚで約２ｋｗのパワーを投入すると７５
０℃程度の温度が得られた。その後、アーム４によって
ゲートバルブ３ａを介して成長室ｌに搬入され、基板加
熱装置１６に装着される。成長室１内では、複数の蒸発
装置２によって基波Ａ上に所望の蒸着層が成長される。
長室１での成膜の直前に、Ａ８分子線源により真空中Ａ
ｓ照射を行ない、ＧａＡ！％基板を７５０℃程度に加熱
して表面を約２００Ａ〜３００Ａの熱的なエツチングを
施し、欠陥層を除去する。なお、本実施例では、この基
板子備加熱室詔での基板加熱にもマイクロ波を用いたマ
イクロ波発生装置１８ｂにより行なっている。例えば、
２．４５ ＧＨｚで約２ｋｗのパワーを投入すると７５
０℃程度の温度が得られた。その後、アーム４によって
ゲートバルブ３ａを介して成長室ｌに搬入され、基板加
熱装置１６に装着される。成長室１内では、複数の蒸発
装置２によって基波Ａ上に所望の蒸着層が成長される。
第２図は第１図の装置全体を上方から見た概略図である
。３Ｃはゲートバルブ、１９はＩＩ＆送手段、囚は搬出
室である。成長室ｌを出ると、再びアーム４によってゲ
ートバルブ３Ｃを介し、今度は別経路をたどって搬出室
加から基板力が損出される。
。３Ｃはゲートバルブ、１９はＩＩ＆送手段、囚は搬出
室である。成長室ｌを出ると、再びアーム４によってゲ
ートバルブ３Ｃを介し、今度は別経路をたどって搬出室
加から基板力が損出される。
以上、木−実施例によれば基板こが成長室ｌに搬入され
る前に、マイクロ波によって基板Ａに吸着している水分
を完全に除去できるので、成長室１内での水分子の飛散
や成長室ｌへの水分子の浸入がないので、成１！＃にお
ける格子欠陥をなくすことができ、半導体素子の性能を
向上させることができる。
る前に、マイクロ波によって基板Ａに吸着している水分
を完全に除去できるので、成長室１内での水分子の飛散
や成長室ｌへの水分子の浸入がないので、成１！＃にお
ける格子欠陥をなくすことができ、半導体素子の性能を
向上させることができる。
なお、本−実施例では、水分除去用のマイクロ波発生装
置８ａｋ３Ｊに設けて、真空室であるバッファ室１７と
基板子備加熱室坊とを別けて設けているが、予備加熱室
正のマイクロ波発生装置８ｂを共用し、水分除去工程を
行なわせるようにしても良い。この場合は、基板ｍの保
持を裏表換えられるようにする。
置８ａｋ３Ｊに設けて、真空室であるバッファ室１７と
基板子備加熱室坊とを別けて設けているが、予備加熱室
正のマイクロ波発生装置８ｂを共用し、水分除去工程を
行なわせるようにしても良い。この場合は、基板ｍの保
持を裏表換えられるようにする。
以上、本発明によれば、格子欠陥をなくし、その結果、
半導体素子の性能な飛躍的に向上することになる。
半導体素子の性能な飛躍的に向上することになる。
第１図は本発明の一実施例である分子線蒸着装置の縦断
面図、第２図は第１図の平面図である。 ｌ・・・・・・成長室、２・・・・・・蒸発装置、３ａ
、３ｂ・・・ゲートバルブ、８ａ・・・・・・マイクロ
波発成装置、１７０°−バッファ室 代理人 弁理士 小 川 勝 男
面図、第２図は第１図の平面図である。 ｌ・・・・・・成長室、２・・・・・・蒸発装置、３ａ
、３ｂ・・・ゲートバルブ、８ａ・・・・・・マイクロ
波発成装置、１７０°−バッファ室 代理人 弁理士 小 川 勝 男
Claims (1)
- １、超高真空に排気される成長室等複数の真空室をゲー
トバルブを介して連結し、前記成長室に連結される前記
真空室にマイクロ波発生手段を設け、前記被蒸着物を前
記成長室に搬入する前に、前記マイクロ波で前記被蒸着
物の水分除去を可能としたことを特徴とする分子線蒸着
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13378590A JPH0431393A (ja) | 1990-05-25 | 1990-05-25 | 分子線蒸着装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13378590A JPH0431393A (ja) | 1990-05-25 | 1990-05-25 | 分子線蒸着装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0431393A true JPH0431393A (ja) | 1992-02-03 |
Family
ID=15112948
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13378590A Pending JPH0431393A (ja) | 1990-05-25 | 1990-05-25 | 分子線蒸着装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0431393A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8180270B2 (en) | 2007-06-26 | 2012-05-15 | Ricoh Company, Ltd. | Image forming apparatus for controlling glossiness of an image |
| US8213848B2 (en) | 2008-04-01 | 2012-07-03 | Ricoh Company, Ltd. | Image forming apparatus including a fixing device configured to apply heat and method thereof |
| US8401452B2 (en) | 2009-09-15 | 2013-03-19 | Ricoh Company, Limited | Fixing device with gloss control unit and image forming apparatus |
-
1990
- 1990-05-25 JP JP13378590A patent/JPH0431393A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8180270B2 (en) | 2007-06-26 | 2012-05-15 | Ricoh Company, Ltd. | Image forming apparatus for controlling glossiness of an image |
| US8213848B2 (en) | 2008-04-01 | 2012-07-03 | Ricoh Company, Ltd. | Image forming apparatus including a fixing device configured to apply heat and method thereof |
| US8401452B2 (en) | 2009-09-15 | 2013-03-19 | Ricoh Company, Limited | Fixing device with gloss control unit and image forming apparatus |
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