JPH078755B2 - 分子線エピタキシ−装置 - Google Patents
分子線エピタキシ−装置Info
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- JPH078755B2 JPH078755B2 JP62133071A JP13307187A JPH078755B2 JP H078755 B2 JPH078755 B2 JP H078755B2 JP 62133071 A JP62133071 A JP 62133071A JP 13307187 A JP13307187 A JP 13307187A JP H078755 B2 JPH078755 B2 JP H078755B2
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- Japan
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- crucible
- molecular beam
- substrate
- beam epitaxy
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/26—Electron or ion microscopes; Electron or ion diffraction tubes
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
- H01J2237/20—Positioning, supporting, modifying or maintaining the physical state of objects being observed or treated
- H01J2237/206—Modifying objects while observing
- H01J2237/2067—Surface alteration
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- H01J2237/26—Electron or ion microscopes
- H01J2237/28—Scanning microscopes
- H01J2237/2809—Scanning microscopes characterised by the imaging problems involved
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
- Physical Deposition Of Substances That Are Components Of Semiconductor Devices (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、分子線源の蒸着物をルツボに入れて加熱し、
基板上にガスを蒸着させる分子線エピタキシー装置に関
する。
基板上にガスを蒸着させる分子線エピタキシー装置に関
する。
第６図は分子線エピタキシー装置の従来例を示す図であ
り、71は真空容器、72は真空ポンプ、73はルツボ、74は
ヒーター、75はノズル、76はシャッター、77は膜厚モニ
ター、78は基板を示す。
り、71は真空容器、72は真空ポンプ、73はルツボ、74は
ヒーター、75はノズル、76はシャッター、77は膜厚モニ
ター、78は基板を示す。
従来の分子線エピタキシー装置（MBE装置）は、第６図
に示すように例えばGaやAl等の蒸着物（分子線源）をル
ツボ73に収納し、このルツボ73をヒーター74により加熱
しガス化させている。従って、このルツボ73の上方にノ
ズル75を伸ばし、ノズル75の先端から試料である基板78
に分子線を照射し、蒸着させている。そのため、分子線
が衝突して蒸着、堆積する基板78は下向きに配置されて
いる。このような構成のもとで、蒸着物の温度及びシャ
ッター76の制御を行うことにより、基板78上に数＋Å〜
数百Å程度の繰り返し周期をもった所謂超格子を作製す
ることができるようになっている。
に示すように例えばGaやAl等の蒸着物（分子線源）をル
ツボ73に収納し、このルツボ73をヒーター74により加熱
しガス化させている。従って、このルツボ73の上方にノ
ズル75を伸ばし、ノズル75の先端から試料である基板78
に分子線を照射し、蒸着させている。そのため、分子線
が衝突して蒸着、堆積する基板78は下向きに配置されて
いる。このような構成のもとで、蒸着物の温度及びシャ
ッター76の制御を行うことにより、基板78上に数＋Å〜
数百Å程度の繰り返し周期をもった所謂超格子を作製す
ることができるようになっている。
しかしながら、上記のような従来の分子線エピタキシー
装置を電子顕微鏡に取り付けるためには、分子線の基板
78に対する入射方向を水平又は上方にする必要がある。
なぜならば、通常、下方には対物レンズがあるため、空
間的に制約されているからである。しかも、GaやAl等の
分子線源は、反応性が高いため、ヒーターにより直接加
熱するとヒーターが腐食するという問題がある。従っ
て、必ずルツボを使って分子線源を加熱する構成が採用
され、それに伴ってルツボの上方にノズルを配置する構
成が採用されている。このため、従来は電子顕微鏡に分
子線エピタキシー装置を取り付けることは構造上で問題
であった。
装置を電子顕微鏡に取り付けるためには、分子線の基板
78に対する入射方向を水平又は上方にする必要がある。
なぜならば、通常、下方には対物レンズがあるため、空
間的に制約されているからである。しかも、GaやAl等の
分子線源は、反応性が高いため、ヒーターにより直接加
熱するとヒーターが腐食するという問題がある。従っ
て、必ずルツボを使って分子線源を加熱する構成が採用
され、それに伴ってルツボの上方にノズルを配置する構
成が採用されている。このため、従来は電子顕微鏡に分
子線エピタキシー装置を取り付けることは構造上で問題
であった。
本発明は、上記の問題点を解決するものであって、基板
の上方からも蒸着を可能にした分子線エピタキシー装置
を提供することを目的とするものである。
の上方からも蒸着を可能にした分子線エピタキシー装置
を提供することを目的とするものである。
そのために本発明は、ルツボの中に蒸着物を収納し、該
蒸着物を加熱して発生したガスを基板上に照射し蒸着せ
しめるように構成した分子線エピタキシー装置におい
て、ルツボの上方に加熱手段付の反射板からなりガスの
蒸着方法を斜め下方へ変換させる方向変換手段を設ける
と共に、該斜め下方に基板を保持するための電子顕微鏡
の試料台を配置し、ルツボの加熱によって発生した蒸着
物のガスを電子顕微鏡の試料台の基板上に方向変換して
照射し蒸着せしめるように構成したことを特徴とするも
のである。
蒸着物を加熱して発生したガスを基板上に照射し蒸着せ
しめるように構成した分子線エピタキシー装置におい
て、ルツボの上方に加熱手段付の反射板からなりガスの
蒸着方法を斜め下方へ変換させる方向変換手段を設ける
と共に、該斜め下方に基板を保持するための電子顕微鏡
の試料台を配置し、ルツボの加熱によって発生した蒸着
物のガスを電子顕微鏡の試料台の基板上に方向変換して
照射し蒸着せしめるように構成したことを特徴とするも
のである。
本発明の分子線エピタキシー装置では、ルツボの上方に
加熱手段付の反射板からなりガスの蒸着方向を斜め下方
へ変換させる方向変換手段を設けると共に、該斜め下方
に基板を保持するための電子顕微鏡の試料台を配置し、
ルツボの加熱によって発生した蒸着物のガスを電子顕微
鏡の試料台の基板上に方向変換して照射し蒸着せしめる
ように構成したので、広い範囲の中から選択した物質に
対し、それを試料に付着させて成膜させる過程を電子顕
微鏡により原子レベルで観察することができる。
加熱手段付の反射板からなりガスの蒸着方向を斜め下方
へ変換させる方向変換手段を設けると共に、該斜め下方
に基板を保持するための電子顕微鏡の試料台を配置し、
ルツボの加熱によって発生した蒸着物のガスを電子顕微
鏡の試料台の基板上に方向変換して照射し蒸着せしめる
ように構成したので、広い範囲の中から選択した物質に
対し、それを試料に付着させて成膜させる過程を電子顕
微鏡により原子レベルで観察することができる。
以下、図面を参照しつつ実施例を説明する。
第１図は方向変換手段を備えた分子線エピタキシー装置
の１構成例を示す図、第２図は方向変換手段を備えた分
子線エピタキシー装置の他の構成例を示す図である。図
中、１は真空容器、２は真空ポンプ、３はルツボ、４、
６と10はヒーター、５と14はノズル、７と15はシャッタ
ー、８は基板、９は膜厚モニター、11と12は冷却板、13
は反射板を示す。
の１構成例を示す図、第２図は方向変換手段を備えた分
子線エピタキシー装置の他の構成例を示す図である。図
中、１は真空容器、２は真空ポンプ、３はルツボ、４、
６と10はヒーター、５と14はノズル、７と15はシャッタ
ー、８は基板、９は膜厚モニター、11と12は冷却板、13
は反射板を示す。
第１図に示す例は、従来の分子線エピタキシー装置と同
様に構成したルツボ３とヒーター４の上方に配置したノ
ズル５を曲がった形状にし、ルツボ３の上方から下方へ
蒸着物のガスを放出し試料である基板８に対して上方か
ら照射、蒸着可能に構成したものである。ノズル５は、
ルツボ３と同様に耐熱、耐腐食性の材料を使い、ヒータ
ー６によりルツボ３と同等又はそれ以上の温度に加熱す
る。従って、ヒーター４の加熱によってルツボ３の蒸着
物が蒸発し、ノズル５の壁面に滞留しても、ここでヒー
ター６により加熱されるため直ちに蒸発してノズル５の
先端から下方の基板８へ向けてガスが噴き出し照射され
る。
様に構成したルツボ３とヒーター４の上方に配置したノ
ズル５を曲がった形状にし、ルツボ３の上方から下方へ
蒸着物のガスを放出し試料である基板８に対して上方か
ら照射、蒸着可能に構成したものである。ノズル５は、
ルツボ３と同様に耐熱、耐腐食性の材料を使い、ヒータ
ー６によりルツボ３と同等又はそれ以上の温度に加熱す
る。従って、ヒーター４の加熱によってルツボ３の蒸着
物が蒸発し、ノズル５の壁面に滞留しても、ここでヒー
ター６により加熱されるため直ちに蒸発してノズル５の
先端から下方の基板８へ向けてガスが噴き出し照射され
る。
第２図に示す例は、従来の分子線エピタキシー装置と同
様に構成したルツボ３とヒーター４の上方に反射板13を
配置し、下方ヘ蒸着物を反射させるように構成したもの
であり、反射板13は、ルツボ３と同様に耐熱、耐腐食製
の材料を使用し、ヒーター11によりルツボ３と同等又は
それより高い温度に設定される。従って、ヒーター４に
より加熱されルツボ３で発生した蒸着物のガスは、一旦
反射板13に滞留するが、直ちに蒸発してノズル14に沿っ
て蒸着方向を変えて下方の基板８へ向けて照射される。
冷却板10、11は、ルツボ３や反射板13の加熱部分の近傍
を囲むように配置すると、加熱部分からのガスの放出を
低減せしめることができる。
様に構成したルツボ３とヒーター４の上方に反射板13を
配置し、下方ヘ蒸着物を反射させるように構成したもの
であり、反射板13は、ルツボ３と同様に耐熱、耐腐食製
の材料を使用し、ヒーター11によりルツボ３と同等又は
それより高い温度に設定される。従って、ヒーター４に
より加熱されルツボ３で発生した蒸着物のガスは、一旦
反射板13に滞留するが、直ちに蒸発してノズル14に沿っ
て蒸着方向を変えて下方の基板８へ向けて照射される。
冷却板10、11は、ルツボ３や反射板13の加熱部分の近傍
を囲むように配置すると、加熱部分からのガスの放出を
低減せしめることができる。
第３図は電子顕微鏡を組み合わせた本発明の分子線エピ
タキシー装置の１実施例を示す図、第４図は電子顕微鏡
を組み合わせた本発明の分子線エピタキシー装置の他の
実施例を示す図、第５図はルツボとノズルと反射板の配
置例を示す図である。図中、21、43と66はルツボ、22、
24、26、44、47、61、63と65はヒーター、23、27、46と
62は反射板、25、28、45、29と49はシャッター、48と64
はノヅル、30と50は磁極、31と52はコイル、32と51は基
板、41は真空ポンプ、42は膜厚モニターを示す。
タキシー装置の１実施例を示す図、第４図は電子顕微鏡
を組み合わせた本発明の分子線エピタキシー装置の他の
実施例を示す図、第５図はルツボとノズルと反射板の配
置例を示す図である。図中、21、43と66はルツボ、22、
24、26、44、47、61、63と65はヒーター、23、27、46と
62は反射板、25、28、45、29と49はシャッター、48と64
はノヅル、30と50は磁極、31と52はコイル、32と51は基
板、41は真空ポンプ、42は膜厚モニターを示す。
第３図に示す例は、電子顕微鏡に本発明の分子線エピタ
キシー装置を適用したものであり、ルツボ21により発生
した分子線は、反射板23と27により反射させて試料の基
板32に蒸着するようにしている。そして、反射板27は、
電子ビームの照射系上に位置するため、電子ビームを通
すように孔が設けられている。このように複数段に反射
板23、27やノズル25、28を設けることによって、第２図
に示す１段の構成よりも複数な経路を経ても蒸着物のガ
スを基板へ照射することができる。
キシー装置を適用したものであり、ルツボ21により発生
した分子線は、反射板23と27により反射させて試料の基
板32に蒸着するようにしている。そして、反射板27は、
電子ビームの照射系上に位置するため、電子ビームを通
すように孔が設けられている。このように複数段に反射
板23、27やノズル25、28を設けることによって、第２図
に示す１段の構成よりも複数な経路を経ても蒸着物のガ
スを基板へ照射することができる。
上記の各例では、膜厚モニターを基板の横に配置して基
板上での蒸着量をモニターし、また、１台の真空ポンプ
により排気するように構成したが、第４図に示す例は、
膜厚モニター42を基板51と異なる方向に配置し、反射板
46でそれぞれ異なる方向の膜厚モニター42と基板51に分
子線を反射させ、反射板との距離から基板51上での蒸着
量をモニターするものである。しかも、ノズルを真空の
オリフィスとし反射板やルツボ等の加熱部分を差動排気
するように構成している。そして、反射板46の斜め下
方、電子顕微鏡の対物レンズの上下磁極50の間に試料台
で試料（基板）51を保持し、ルツボ43の加熱によって発
生した蒸着物のガスを電子顕微鏡の試料台の基板51に方
向変換して照射し蒸着せしめるように構成している。
板上での蒸着量をモニターし、また、１台の真空ポンプ
により排気するように構成したが、第４図に示す例は、
膜厚モニター42を基板51と異なる方向に配置し、反射板
46でそれぞれ異なる方向の膜厚モニター42と基板51に分
子線を反射させ、反射板との距離から基板51上での蒸着
量をモニターするものである。しかも、ノズルを真空の
オリフィスとし反射板やルツボ等の加熱部分を差動排気
するように構成している。そして、反射板46の斜め下
方、電子顕微鏡の対物レンズの上下磁極50の間に試料台
で試料（基板）51を保持し、ルツボ43の加熱によって発
生した蒸着物のガスを電子顕微鏡の試料台の基板51に方
向変換して照射し蒸着せしめるように構成している。
第４図に示す実施例では、ノズルを反射板と基板との間
に配置したが、第５図に示すようにルツボ66と反射板62
の間にノズル64を配置すると反射板62に効率よくガスを
照射することができる。
に配置したが、第５図に示すようにルツボ66と反射板62
の間にノズル64を配置すると反射板62に効率よくガスを
照射することができる。
なお、本発明は、上記の実施例に限定されるものではな
く、種々の変形が可能である。例えば上記の実施例では
シャッターを試料の基板と反射板との間に配置したが、
ルツボと反射板との間に配置してもよい。また、ルツボ
の上方にノズルを配置するように構成したが、これらを
一体化したルツボを使用してもよい。
く、種々の変形が可能である。例えば上記の実施例では
シャッターを試料の基板と反射板との間に配置したが、
ルツボと反射板との間に配置してもよい。また、ルツボ
の上方にノズルを配置するように構成したが、これらを
一体化したルツボを使用してもよい。
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、従来
はできなかった上方から試料の基板への蒸着が可能にな
った。しかも、電子顕微鏡のような迷路状の経路の中、
例えば磁極片の間にある基板にも蒸着ができる。
はできなかった上方から試料の基板への蒸着が可能にな
った。しかも、電子顕微鏡のような迷路状の経路の中、
例えば磁極片の間にある基板にも蒸着ができる。
第１図は方向変換手段を備えた分子線エピタキシー装置
の１構成例を示す図、第２図は方向変換手段を備えた分
子線エピタキシー装置の他の構成例を示す図、第３図は
電子顕微鏡を組み合わせた本発明の分子線エピタキシー
装置の１実施例を示す図、第４図は電子顕微鏡を組み合
わせた本発明の分子線エピタキシー装置の他の実施例を
示す図、第５図はルツボとノズルと反射板の配置例を示
す図、第６図は分子線エピタキシー装置の従来例を示す
図である。 １……真空容器、２……真空ポンプ、３……ルツボ、
４、６と10……ヒーター、５と14……ノズル、７と15…
…シャッター、８……基板、９……膜厚モニター、11と
12……冷却板、13……反射板。
の１構成例を示す図、第２図は方向変換手段を備えた分
子線エピタキシー装置の他の構成例を示す図、第３図は
電子顕微鏡を組み合わせた本発明の分子線エピタキシー
装置の１実施例を示す図、第４図は電子顕微鏡を組み合
わせた本発明の分子線エピタキシー装置の他の実施例を
示す図、第５図はルツボとノズルと反射板の配置例を示
す図、第６図は分子線エピタキシー装置の従来例を示す
図である。 １……真空容器、２……真空ポンプ、３……ルツボ、
４、６と10……ヒーター、５と14……ノズル、７と15…
…シャッター、８……基板、９……膜厚モニター、11と
12……冷却板、13……反射板。
Claims (1)
- 【請求項１】ルツボの中に蒸着物を収納し、該蒸着物を
加熱して発生したガスを基板上に照射し蒸着せしめるよ
うに構成した分子線エピタキシー装置において、ルツボ
の上方に加熱手段付の反射板からなりガスの蒸着方向を
斜め下方へ変換させる方向変換手段を設けると共に、該
斜め下方に基板を保持するための電子顕微鏡の試料台を
配置し、ルツボの加熱によって発生した蒸着物のガスを
電子顕微鏡の試料台の基板上に方向変換して照射し蒸着
せしめるように構成したことを特徴とする分子線エピタ
キシー装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62133071A JPH078755B2 (ja) | 1987-05-28 | 1987-05-28 | 分子線エピタキシ−装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62133071A JPH078755B2 (ja) | 1987-05-28 | 1987-05-28 | 分子線エピタキシ−装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63297294A JPS63297294A (ja) | 1988-12-05 |
| JPH078755B2 true JPH078755B2 (ja) | 1995-02-01 |
Family
ID=15096165
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62133071A Expired - Fee Related JPH078755B2 (ja) | 1987-05-28 | 1987-05-28 | 分子線エピタキシ−装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH078755B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008247673A (ja) * | 2007-03-30 | 2008-10-16 | Rohm Co Ltd | 材料供給装置 |
| FR3080947B1 (fr) | 2018-05-02 | 2021-02-19 | Centre Nat Rech Scient | Microscope electronique en transmission equipe d'au moins une source de jet de matiere balistique |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS54162454A (en) * | 1978-06-14 | 1979-12-24 | Fujitsu Ltd | Molecular beam generating unit |
| JPS6150326A (ja) * | 1984-08-20 | 1986-03-12 | Fujitsu Ltd | 半導体結晶成長装置 |
| JPS61141697A (ja) * | 1984-12-14 | 1986-06-28 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 分子線結晶成長装置用分子線源 |
-
1987
- 1987-05-28 JP JP62133071A patent/JPH078755B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63297294A (ja) | 1988-12-05 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |