JPH0613322A - ヘテロ構造の作成装置 - Google Patents
ヘテロ構造の作成装置Info
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- JPH0613322A JPH0613322A JP16733892A JP16733892A JPH0613322A JP H0613322 A JPH0613322 A JP H0613322A JP 16733892 A JP16733892 A JP 16733892A JP 16733892 A JP16733892 A JP 16733892A JP H0613322 A JPH0613322 A JP H0613322A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 従来に較べて短時間でヘテロ構造を作成する
ことができ、かつ、基板およびヘテロ構造に加わるダメ
ージを低減することのできるヘテロ構造の作成装置を提
供する。 【構成】 真空チャンバ１の中央部には、基板２を保持
するホルダ３が配置されたホルダ収容室４が設けられて
いる。ホルダ収容室４の両側には、ゲートバルブ５、６
を介してガス供給室７、８が配設されており、これらの
ガス供給室７、８には、それぞれ原料ガス供給ノズル
９、１０、１１、１２が配設されている。ホルダ３に
は、基板２を加熱するためのヒータ１３が配設されてい
る。また、このホルダ３は駆動機構１４に接続されてお
り、図示矢印のように回転可能に構成されている。ホル
ダ収容室４、ガス供給室７、８には、それぞれ排気配管
１５、１６、１７が接続されている。
ことができ、かつ、基板およびヘテロ構造に加わるダメ
ージを低減することのできるヘテロ構造の作成装置を提
供する。 【構成】 真空チャンバ１の中央部には、基板２を保持
するホルダ３が配置されたホルダ収容室４が設けられて
いる。ホルダ収容室４の両側には、ゲートバルブ５、６
を介してガス供給室７、８が配設されており、これらの
ガス供給室７、８には、それぞれ原料ガス供給ノズル
９、１０、１１、１２が配設されている。ホルダ３に
は、基板２を加熱するためのヒータ１３が配設されてい
る。また、このホルダ３は駆動機構１４に接続されてお
り、図示矢印のように回転可能に構成されている。ホル
ダ収容室４、ガス供給室７、８には、それぞれ排気配管
１５、１６、１７が接続されている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体デバイスの製造
等に利用されるヘテロ構造の作成装置に関する。
等に利用されるヘテロ構造の作成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来から、基板上に数原子層分に相当す
る厚さ数ｎｍ程度の複数種の薄膜を交互に積層させるよ
うに形成し、急峻なヘテロ界面を有するヘテロ構造の超
格子を形成する試みがなされており、このような構造を
有する半導体デバイスが一部実用化されている。
る厚さ数ｎｍ程度の複数種の薄膜を交互に積層させるよ
うに形成し、急峻なヘテロ界面を有するヘテロ構造の超
格子を形成する試みがなされており、このような構造を
有する半導体デバイスが一部実用化されている。
【０００３】上記ヘテロ構造、例えばＧａＡｓ／ＡｌＡ
ｓのヘテロ構造を作成する場合、内部を気密に閉塞可能
に構成されたガス供給室内にＧａＡｓ基板を配置し、こ
の基板をヒータ等で所定温度に加熱しながらＡｓＨ
3 （アルシン）ガス、ＴＥＧ（トリエチルガリウム）ガ
ス、ＴＩＢＡ（トリイソブチルアルミニウム）ガス等を
順次供給して結晶を成長させる。
ｓのヘテロ構造を作成する場合、内部を気密に閉塞可能
に構成されたガス供給室内にＧａＡｓ基板を配置し、こ
の基板をヒータ等で所定温度に加熱しながらＡｓＨ
3 （アルシン）ガス、ＴＥＧ（トリエチルガリウム）ガ
ス、ＴＩＢＡ（トリイソブチルアルミニウム）ガス等を
順次供給して結晶を成長させる。
【０００４】また、本発明者等は、さらに性質の異なる
物質によるヘテロ構造、例えばＧａＡｓ／ＺｎＳｅ等の
ヘテロ構造を作成する研究を行っているが、このような
ＧａＡｓ／ＺｎＳｅのヘテロ構造等を作成する場合、使
用するガスが混じり合うことを防止しなければならな
い。このため、従来は、ＺｎＳｅ成長用のガス供給室と
ＧａＡｓ成長用のガス供給室とを別途に設け、まずＺｎ
Ｓｅ成長用のガス供給室内でＺｎＳｅを成長させ、この
後、基板をＺｎＳｅ成長用のガス供給室内から取り出
し、ＧａＡｓ成長用のガス供給室に移してＧａＡｓを成
長させ、しかる後、基板をＧａＡｓ成長用のガス供給室
から取り出し、再びＺｎＳｅ成長用のガス供給室内に移
してＺｎＳｅを成長させる工程を繰り返して行うことに
よりＧａＡｓ／ＺｎＳｅのヘテロ構造等を作成してい
る。
物質によるヘテロ構造、例えばＧａＡｓ／ＺｎＳｅ等の
ヘテロ構造を作成する研究を行っているが、このような
ＧａＡｓ／ＺｎＳｅのヘテロ構造等を作成する場合、使
用するガスが混じり合うことを防止しなければならな
い。このため、従来は、ＺｎＳｅ成長用のガス供給室と
ＧａＡｓ成長用のガス供給室とを別途に設け、まずＺｎ
Ｓｅ成長用のガス供給室内でＺｎＳｅを成長させ、この
後、基板をＺｎＳｅ成長用のガス供給室内から取り出
し、ＧａＡｓ成長用のガス供給室に移してＧａＡｓを成
長させ、しかる後、基板をＧａＡｓ成長用のガス供給室
から取り出し、再びＺｎＳｅ成長用のガス供給室内に移
してＺｎＳｅを成長させる工程を繰り返して行うことに
よりＧａＡｓ／ＺｎＳｅのヘテロ構造等を作成してい
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の方法では、各結晶の成長時に基板を数百℃程度
に加熱し、他のガス供給室に移し換える際に基板を常温
近傍まで冷却しなければならないため、基板およびヘテ
ロ構造に熱ストレスがかかり、基板およびヘテロ構造が
ダメージを受けるという問題と、このような基板の加
熱、冷却、および移し換え等に時間がかかり、超格子等
の製造に非常に長い時間がかかるという問題があった。
た従来の方法では、各結晶の成長時に基板を数百℃程度
に加熱し、他のガス供給室に移し換える際に基板を常温
近傍まで冷却しなければならないため、基板およびヘテ
ロ構造に熱ストレスがかかり、基板およびヘテロ構造が
ダメージを受けるという問題と、このような基板の加
熱、冷却、および移し換え等に時間がかかり、超格子等
の製造に非常に長い時間がかかるという問題があった。
【０００６】本発明は、かかる従来の事情に対処してな
されたもので、従来に較べて短時間でヘテロ構造を作成
することができ、かつ、基板およびヘテロ構造に加わる
ダメージを低減することのできるヘテロ構造の作成装置
を提供しようとするものである。
されたもので、従来に較べて短時間でヘテロ構造を作成
することができ、かつ、基板およびヘテロ構造に加わる
ダメージを低減することのできるヘテロ構造の作成装置
を提供しようとするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】すなわち、本発明のヘテ
ロ構造の作成装置は、基板を保持するホルダが配置さ
れ、内部を排気可能に構成されたホルダ収容室と、前記
ホルダ収容室の周囲に開閉機構を介して接続され、それ
ぞれ原料ガス供給機構を備えた複数のガス供給室と、前
記ホルダを回転させ、前記基板を所望の前記ガス供給室
の方向に向けて配置する駆動機構とを具備したことを特
徴とする。
ロ構造の作成装置は、基板を保持するホルダが配置さ
れ、内部を排気可能に構成されたホルダ収容室と、前記
ホルダ収容室の周囲に開閉機構を介して接続され、それ
ぞれ原料ガス供給機構を備えた複数のガス供給室と、前
記ホルダを回転させ、前記基板を所望の前記ガス供給室
の方向に向けて配置する駆動機構とを具備したことを特
徴とする。
【０００８】
【作用】上記構成の本発明のヘテロ構造の作成装置で
は、駆動機構によってホルダを回転させてガス供給室を
選択し、当該ガス供給室の開閉機構を選択的に開けるこ
とにより、基板を他のガス供給室に移し換えることな
く、ガスの混合を防止しながら異種の結晶を成長させる
ことができる。
は、駆動機構によってホルダを回転させてガス供給室を
選択し、当該ガス供給室の開閉機構を選択的に開けるこ
とにより、基板を他のガス供給室に移し換えることな
く、ガスの混合を防止しながら異種の結晶を成長させる
ことができる。
【０００９】したがって、基板の冷却、再加熱、移し換
え操作等を行う必要がなく、従来に較べて短時間でヘテ
ロ構造を作成することができる。また、冷却、再加熱等
を行わないため、基板に熱ストレスがかからず、従来に
較べて基板に加わるダメージを低減することができる。
え操作等を行う必要がなく、従来に較べて短時間でヘテ
ロ構造を作成することができる。また、冷却、再加熱等
を行わないため、基板に熱ストレスがかからず、従来に
較べて基板に加わるダメージを低減することができる。
【００１０】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。
する。
【００１１】図１は、本発明の一実施例のヘテロ構造の
作成装置の構成を示すものである。同図において、１は
内部を気密に閉塞可能に構成された真空チャンバを示し
ており、この真空チャンバ１の中央部には、基板２を保
持するホルダ３が配置されたホルダ収容室４が設けられ
ている。
作成装置の構成を示すものである。同図において、１は
内部を気密に閉塞可能に構成された真空チャンバを示し
ており、この真空チャンバ１の中央部には、基板２を保
持するホルダ３が配置されたホルダ収容室４が設けられ
ている。
【００１２】このホルダ収容室４の両側には、それぞれ
ゲートバルブ５、６を介してガス供給室７、８が配設さ
れており、これらのガス供給室７、８には、それぞれ原
料ガスを供給するための１または複数（本実施例ではそ
れぞれ２つずつ）の原料ガス供給ノズル９、１０、１
１、１２が配設されている。ホルダ収容室４内のホルダ
３には、基板２を加熱するためのヒータ１３が配設され
ている。また、このホルダ３は駆動モータ等からなる駆
動機構１４に接続されており、この駆動機構１４によっ
て図示矢印のように回転可能に構成されている。
ゲートバルブ５、６を介してガス供給室７、８が配設さ
れており、これらのガス供給室７、８には、それぞれ原
料ガスを供給するための１または複数（本実施例ではそ
れぞれ２つずつ）の原料ガス供給ノズル９、１０、１
１、１２が配設されている。ホルダ収容室４内のホルダ
３には、基板２を加熱するためのヒータ１３が配設され
ている。また、このホルダ３は駆動モータ等からなる駆
動機構１４に接続されており、この駆動機構１４によっ
て図示矢印のように回転可能に構成されている。
【００１３】また、これらのホルダ収容室４、ガス供給
室７、８には、それぞれ排気配管１５、１６、１７が接
続されており、図示しない真空ポンプによって内部を排
気可能に構成されている。さらに、図２に示すように、
ホルダ収容室４の側方には、基板２をホルダ収容室４内
に搬入・搬出する開口を形成するためのゲートバルブ１
８が配設されている。
室７、８には、それぞれ排気配管１５、１６、１７が接
続されており、図示しない真空ポンプによって内部を排
気可能に構成されている。さらに、図２に示すように、
ホルダ収容室４の側方には、基板２をホルダ収容室４内
に搬入・搬出する開口を形成するためのゲートバルブ１
８が配設されている。
【００１４】なお、ガスの拡散等のため、例えば、原料
ガス供給ノズル９、１０、１１、１２と基板２との間に
は５〜３０ｃｍ程度の間隔を設ける必要が有り、また、
ガス供給室７、８の内径も、基板２の径に対してある程
度大きく設定する必要がある。例えば、直径５ｃｍ程度
の基板２を用いる場合、ガス供給室７、８の内径は５０
〜１００ｃｍ程度とすることが好ましい。
ガス供給ノズル９、１０、１１、１２と基板２との間に
は５〜３０ｃｍ程度の間隔を設ける必要が有り、また、
ガス供給室７、８の内径も、基板２の径に対してある程
度大きく設定する必要がある。例えば、直径５ｃｍ程度
の基板２を用いる場合、ガス供給室７、８の内径は５０
〜１００ｃｍ程度とすることが好ましい。
【００１５】このため、基板２の大きさに応じて、ガス
供給室７、８を上記要求を満たすようなサイズとし、こ
れに対して、異種のガスの混合を防止するため、ホルダ
収容室４をできるだけ小さなサイズとすることが好まし
い。
供給室７、８を上記要求を満たすようなサイズとし、こ
れに対して、異種のガスの混合を防止するため、ホルダ
収容室４をできるだけ小さなサイズとすることが好まし
い。
【００１６】以下、ＧａＡｓ／ＺｎＳｅからなる超格子
を形成する場合を例として、上記構成の装置によるヘテ
ロ構造の作成手順について説明する。
を形成する場合を例として、上記構成の装置によるヘテ
ロ構造の作成手順について説明する。
【００１７】この場合、基板２として、ＧａＡｓ（００
１）基板を用いる。また、ヒータ１３による基板２の加
熱温度は２００乃至５５０℃程度である。
１）基板を用いる。また、ヒータ１３による基板２の加
熱温度は２００乃至５５０℃程度である。
【００１８】Ｇａの原料ガスとしてはTriethylgallium
（トリエチルガリウム、ＴＥＧ）、Ａｓの原料ガスとし
てはＡｓＨ3 （アルシン）、Ｚｎの原料ガスとしてはDi
ethylzinc （ジエチルジンク、ＤＥＺｎ）、Ｓｅの原料
ガスとしてはＨ2 Ｓｅを用いる。また、成長時のビーム
フラックスは、ＴＥＧの場合１０-6〜１０-5Torr、アル
シン、ＤＥＺｎ、Ｈ2 Ｓｅの場合１０-6〜１０-4Torrで
ある。
（トリエチルガリウム、ＴＥＧ）、Ａｓの原料ガスとし
てはＡｓＨ3 （アルシン）、Ｚｎの原料ガスとしてはDi
ethylzinc （ジエチルジンク、ＤＥＺｎ）、Ｓｅの原料
ガスとしてはＨ2 Ｓｅを用いる。また、成長時のビーム
フラックスは、ＴＥＧの場合１０-6〜１０-5Torr、アル
シン、ＤＥＺｎ、Ｈ2 Ｓｅの場合１０-6〜１０-4Torrで
ある。
【００１９】以下の結晶成長のプロセスの説明では、ガ
ス供給室７側からＴＥＧおよびアルシン、ガス供給室８
側からＤＥＺｎ、Ｈ2 Ｓｅを供給する場合について説明
するが、ガス供給室７、８のどちら側からこれらの原料
ガスを供給してもよい。また、排気配管１５、１６、１
７による排気は、継続的に実施する。
ス供給室７側からＴＥＧおよびアルシン、ガス供給室８
側からＤＥＺｎ、Ｈ2 Ｓｅを供給する場合について説明
するが、ガス供給室７、８のどちら側からこれらの原料
ガスを供給してもよい。また、排気配管１５、１６、１
７による排気は、継続的に実施する。
【００２０】まず、ゲートバルブ５を開け、ゲートバル
ブ６を閉じて、駆動機構１４により基板２をガス供給室
７側に向け、原料ガス供給ノズル９、１０からＴＥＧガ
スとアルシンガスを同時にまたは数秒（２秒程度）ずつ
交互に供給する。
ブ６を閉じて、駆動機構１４により基板２をガス供給室
７側に向け、原料ガス供給ノズル９、１０からＴＥＧガ
スとアルシンガスを同時にまたは数秒（２秒程度）ずつ
交互に供給する。
【００２１】次に、ゲートバルブ５を閉じてＴＥＧガス
とアルシンガスを遮断し、駆動機構１４によってホルダ
３を回転させ、基板２をガス供給室８側に向ける。
とアルシンガスを遮断し、駆動機構１４によってホルダ
３を回転させ、基板２をガス供給室８側に向ける。
【００２２】この後、ゲートバルブ６を開け、原料ガス
供給ノズル１１、１２からＤＥＺｎガスとＨ2 Ｓｅガス
を同時にまたは数秒（５秒程度）ずつ交互に供給する。
供給ノズル１１、１２からＤＥＺｎガスとＨ2 Ｓｅガス
を同時にまたは数秒（５秒程度）ずつ交互に供給する。
【００２３】しかる後、ゲートバルブ６を閉じ、ＤＥＺ
ｎガスとＨ2 Ｓｅガスを遮断して、ホルダ３を回転さ
せ、基板２をガス供給室７側に向け、以下、同様な工程
を繰り返してＧａＡｓとＺｎＳｅを交互に成長させる。
ｎガスとＨ2 Ｓｅガスを遮断して、ホルダ３を回転さ
せ、基板２をガス供給室７側に向け、以下、同様な工程
を繰り返してＧａＡｓとＺｎＳｅを交互に成長させる。
【００２４】このように、本実施例によれば、駆動機構
１４によってホルダ３を回転させてガス供給室７、８を
選択し、当該ガス供給室７、８のゲートバルブ５、６を
選択的に開けることにより、基板２を他に移し換えるこ
となく、ガスの混合を防止しながら異種の結晶を成長さ
せることができる。
１４によってホルダ３を回転させてガス供給室７、８を
選択し、当該ガス供給室７、８のゲートバルブ５、６を
選択的に開けることにより、基板２を他に移し換えるこ
となく、ガスの混合を防止しながら異種の結晶を成長さ
せることができる。
【００２５】したがって、基板２の移し換え操作を行う
必要がなく、また、移し換え操作に伴う基板２の冷却、
再加熱も行う必要がない。これにより、従来に較べて短
時間でヘテロ構造を作成することができ、また、従来に
較べて基板およびヘテロ構造に加わるダメージを低減す
ることができる。
必要がなく、また、移し換え操作に伴う基板２の冷却、
再加熱も行う必要がない。これにより、従来に較べて短
時間でヘテロ構造を作成することができ、また、従来に
較べて基板およびヘテロ構造に加わるダメージを低減す
ることができる。
【００２６】なお、上記実施例では、２つのガス供給室
７、８を具備した装置の場合について説明したが、使用
するガスの種類が多い場合は、例えば図３に示すよう
に、さらに、ホルダ収容室４の側方に、原料ガス供給ノ
ズル３０、３１を有するガス供給室３２を、ゲートバル
ブ３３を介して配設する等さらにガス供給室の数を増や
すこともできる。
７、８を具備した装置の場合について説明したが、使用
するガスの種類が多い場合は、例えば図３に示すよう
に、さらに、ホルダ収容室４の側方に、原料ガス供給ノ
ズル３０、３１を有するガス供給室３２を、ゲートバル
ブ３３を介して配設する等さらにガス供給室の数を増や
すこともできる。
【００２７】また、上記実施例では、本発明のヘテロ構
造の作成装置を用いて超格子を形成する場合について説
明したが、他のヘテロ構造も同様にして作成することが
できる。
造の作成装置を用いて超格子を形成する場合について説
明したが、他のヘテロ構造も同様にして作成することが
できる。
【００２８】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のヘテロ構
造の作成装置によれば、従来に較べて短時間でヘテロ構
造を作成することができ、かつ、基板およびヘテロ構造
に加わるダメージを低減することができる。
造の作成装置によれば、従来に較べて短時間でヘテロ構
造を作成することができ、かつ、基板およびヘテロ構造
に加わるダメージを低減することができる。
【図１】本発明の一実施例のヘテロ構造の作成装置の縦
断面構成を示す図。
断面構成を示す図。
【図２】図１のヘテロ構造の作成装置の横断面構成を示
す図。
す図。
【図３】他の実施例のヘテロ構造の作成装置の横断面構
成を示す図。
成を示す図。
１ 真空チャンバ ２ 基板 ３ ホルダ ４ ホルダ収容室 ５，６ ゲートバルブ ７，８ ガス供給室 ９，１０，１１，１２ 原料ガス供給ノズル １３ ヒータ １４ 駆動機構 １５，１６，１７ 排気配管
Claims (1)
- 【請求項１】 基板を保持するホルダが配置され、内部
を排気可能に構成されたホルダ収容室と、 前記ホルダ収容室の周囲に開閉機構を介して接続され、
それぞれ原料ガス供給機構を備えた複数のガス供給室
と、 前記ホルダを回転させ、前記基板を所望の前記ガス供給
室の方向に向けて配置する駆動機構とを具備したことを
特徴とするヘテロ構造の作成装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16733892A JPH0613322A (ja) | 1992-06-25 | 1992-06-25 | ヘテロ構造の作成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16733892A JPH0613322A (ja) | 1992-06-25 | 1992-06-25 | ヘテロ構造の作成装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0613322A true JPH0613322A (ja) | 1994-01-21 |
Family
ID=15847887
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16733892A Pending JPH0613322A (ja) | 1992-06-25 | 1992-06-25 | ヘテロ構造の作成装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0613322A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4848846A (en) * | 1986-02-15 | 1989-07-18 | Yamada Machinery Industrial Co., Ltd. | Portable power tool |
| US5614232A (en) * | 1992-05-07 | 1997-03-25 | Minnesota Mining And Manufacturing | Method of making an interengaging fastener member |
-
1992
- 1992-06-25 JP JP16733892A patent/JPH0613322A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4848846A (en) * | 1986-02-15 | 1989-07-18 | Yamada Machinery Industrial Co., Ltd. | Portable power tool |
| US5614232A (en) * | 1992-05-07 | 1997-03-25 | Minnesota Mining And Manufacturing | Method of making an interengaging fastener member |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20001205 |