JPH09118590A

JPH09118590A - 分子線エピタキシャル成長方法及びその装置

Info

Publication number: JPH09118590A
Application number: JP27777195A
Authority: JP
Inventors: Mineo Wajima; 峰生和島
Original assignee: Hitachi Cable Ltd
Current assignee: Hitachi Cable Ltd
Priority date: 1995-10-25
Filing date: 1995-10-25
Publication date: 1997-05-06

Abstract

(57)【要約】【課題】分子線源の温度を変えずに、分子線強度を迅速
に変化させることで、成長を中断することなく、組成の
異なるエピタキシャル成長層を連続形成する。【解決手段】分子線シャッタ１６を上下方向に回動する
少なくとも２枚の扉１７で構成し、扉１７を分子線照射
方向２４に開いていくことでシャッタ開度を変え、これ
により分子線強度が変えられるようにする。基板上のＡ
ｌＧａＡｓのエピタキシャル層組成を制御する場合、こ
の上下回動タイプの分子線シャッタ１６をＧａ分子線源
５の分子線シャッタに使用する。分子線シャッタ１６の
開度を制御してＧａ分子線源５の開口部２１の面積を１
／３にしてＧａ分子線の強度を弱め、Ａｌ_0.65Ｇａ_0.35
Ａｓを成長する。続けて分子線シャッタ１６の開度を瞬
時に全開してＧａ分子線の強度を強め、組成比の異なる
Ａｌ_0.38Ｇａ_0.62Ａｓ層を連続して成長する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は分子線エピタキシャ
ル成長方法及びその装置に係り、特に分子線の強度を変
化させる分子線シャッタ技術に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】III −Ｖ族化合物半導体のエピタキシャ
ル成長法の一つである分子線エピタキシャル（ＭＢＥ）
法は、III 族元素分子線源、Ｖ族元素分子線源、及び基
板の温度を個々に制御して結晶成長を行うため、三温度
法とも呼ばれる。この成長法では、基板表面に付着した
Ｖ族元素の上に更にＶ族元素が付着することはなく、基
板表面にIII 族元素が存在していることがＶ族元素付着
の条件となる。そこで、III 族元素分子線及びＶ族元素
分子線を照射するときに、基板温度をIII 族元素の蒸気
圧が十分に低くなる温度に設定して基板表面をIII 族元
素が付着しやすい状態にしておくことにより、III 族元
素の付着とＶ族元素の付着が交互に繰り返されて結晶成
長が進行する。このときの結晶成長速度は、III 族元素
の分子線源の温度により決定され、分子線源の前方に設
けられた分子線シャッタを開閉することにより、エピタ
キシャル成長層の膜厚がコントロールされる。

【０００３】ＭＢＥ装置の具体的構成を図４に示す。成
長室２にイオンポンプ１が接続され、イオンポンプ１を
主排気に用いて成長室２を超高真空に排気する。成長室
２内は液体窒素シュラウド３、４で内面全体がおおわ
れ、成長室２内の圧力上昇が抑制されるとともに壁面が
冷却される。成長室２の中に基板７と基板加熱ヒータ８
とが配置される。この基板７表面の向かい側に分子線シ
ャッタ６、分子線源５が複数個配置される。成長室２に
は、表面状態のモニタ用にＲＨＥＥＤ用電子銃９とＲＨ
ＥＥＤスクリーン１０とが装備される。さらに図示され
ていないが、基板７を大気側より導入するためのロード
ロック機構による搬入室が設けられる。

【０００４】図５は分子線源５と基板７との位置関係を
示す拡大図である。分子線源５は、固体元素例えば固体
Ｇａ１４を収納するクヌードセンセル１３、セル１３内
の固体Ｇａ１４を加熱・融解して所定圧に高めるセルヒ
ータ１２より構成される。分子線源５からのＧａ分子線
は、分子線源５の前方に設けられた１枚の扉６１から構
成された分子線シャッタ６の水平方向の開閉によりオン
／オフ制御され、オン時に基板ホルダ１５に保持された
基板７表面に照射される。

【０００５】ところで、このＭＢＥ装置は、エピタキシ
ャル成長層の形成ばかりでなく、基板の清浄化、すなわ
ち基板表面に形成された酸化膜の除去にも使われる。通
常、酸化膜を除去することをサーマルクリーニングと称
している。サーマルクリーニングではＶ族元素の脱離を
防ぐため、Ｐの分子線、またはＡｓの分子線を用いる。
特に基板がＩｎＰで、その上にＧａＩｎＡｓ、ＡｌＩｎ
ＡｓなどＡｓのみを含む半導体を成長する場合には、Ｐ
の分子線源を用いなくてもよいため、もっぱらＡｓ分子
線が用いられる。この場合、Ａｓの過剰圧中で基板温度
を５００℃前後に保つことにより、Ｐの脱離を防ぎなが
ら基板表面の酸化膜を除去することができる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従来のＭＢＥ装置で
は、３元素以上のエピタキシャル層組成を制御しようと
するとき、蒸気圧の低いIII 族元素の分子線の強度を制
御する必要がある。分子線強度は、後述する式(1) に示
すように分子線源の開口部の面積と分子線源の温度によ
って決まる。分子線源の前方に設けられた分子線シャッ
タは、その開閉により分子線源の開口部を開閉して分子
線をオン／オフさせるだけなので、通常、分子線源の温
度を変えることによって分子線強度を制御する。従っ
て、エピタキシャル層の組成比を変えるためには、一旦
成長を中断し、抵抗ヒータの加熱温度を変えるという面
倒な操作により所望の分子線強度が得られる分子線源の
温度に変更し、温度が安定してから再び成長をするとい
う方法が採られる。そのため、連続してエピタキシャル
成長ができず、純度の低下や成長時間が増加するという
問題がある。

【０００７】一方、Ｐの代りにＡｓを使用する上述した
ＩｎＰ基板のサーマルクリーニングでは、III 族安定面
が現れるまで加熱しないと清浄な表面が得られない。こ
のため清浄化後、表面に現れたＩｎがＡｓと反応してＩ
ｎＡｓ層（中間層）が形成される。ＩｎＡｓ層は基板の
ＩｎＰと格子定数が異なるため、臨界膜厚を超えると結
晶欠陥が発生し、その上の成長層の品質を大きく劣化さ
せる。臨界膜厚を越えない場合でも、デバイスの電気特
性に大きな悪影響を与える。従ってＩｎＡｓ層の形成量
をできるだけ少なくする必要がある。

【０００８】ＩｎＡｓ層を少なくするには、サーマルク
リーニング時に、エピタキシャル成長時よりも小さいＡ
ｓ分子線強度に設定するとよいことがわかっている。し
かし、Ａｓ分子線強度を小さくしてサーマルクリーニン
グを行なった後、続けてエピタキシャル層を形成しよう
とするとき、所望のＡｓ分子線強度に高めるためにＡｓ
分子線源の温度を変更し、温度の安定を待つ必要があ
る。このため従来は、エピタキシャル成長時のＡｓ分子
線強度でサーマルクリーニングを行なっていた。なお、
ＧａＡｓ基板のサーマルクリーニング時にもＡｓ分子線
を使用するが、ＡｓをＡｓで補償するため、ＩｎＰ基板
のときのような問題は生じない。

【０００９】本発明の目的は、上述した従来技術の問題
点を解消して、分子線強度を瞬時に変化させることがで
きる分子線エピタキシャル成長方法及び分子線エピタキ
シャル成長装置を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明の分子線エピタキ
シャル成長方法は、分子線源から基板上に分子線を照射
する分子線エピタキシャル成長方法において、分子線源
の開口部の基板に対する投影面積を変えて、分子線の強
度を変えるようにしたものである。

【００１１】本発明の分子線エピタキシャル成長装置
は、分子線源の開口部の前方に開閉自在に分子線シャッ
タを設け、該分子線シャッタを開閉して基板上に照射す
る分子線をオン／オフする分子線エピタキシャル成長装
置において、前記分子線シャッタが、分子線源の開口部
を遮蔽する少なくとも２枚の扉を備え、該扉の開度を制
御することにより、分子線源の開口部の基板に対する投
影面積を調整できるように構成されているものである。

【００１２】このような本発明の分子線エピタキシャル
成長装置において、扉が分子線照射方向に対して同方向
に開き、分子線源の開口部の中央から扉間の隙間が広が
るように構成したり、または、扉が分子線照射方向に対
して垂直方向に開き、分子線源の開口部の中央から扉間
の隙間が広がるように構成したりすることができる。こ
こで、扉が分子線照射方向に対して同方向に開くタイプ
の発明は、より具体的には、分子線シャッタを、分子線
照射方向に対して同方向に開く左右二枚の扉で構成し、
左右二枚の扉を閉じた時に中央で重ね合わされる扉の各
重合辺に、重合辺の両側から中央に向かう凹みを設け、
左右二枚の扉を開いていくとき、凹み同士で形成される
扉間の隙間の広がりにより扉に塞がれた分子線源の開口
部が中央から開いていくように構成したものである。

【００１３】また、扉が分子線照射方向に対して垂直方
向に開くタイプの発明は、より具体的には、分子線シャ
ッタを、分子線照射方向に対して垂直方向に開く左右二
枚の扉で構成し、左右二枚の扉を閉じた時に中央で重ね
合わされる扉の各重合辺に、重合辺の中央から偏椅した
位置に凹みを設け、左右二枚の扉を逆方向に開いていく
とき、一時的に凹み同士が重なって扉に塞がれた分子線
の開口部が中央で開くように構成したものである。

【００１４】さて、ＭＢＥ装置における分子線源からの
分子線強度は次式で与えられる。

【００１５】Ｆ={ｐＡＮ/(２πＭＲＴ) ^-1/2}(cos θ/ πｌ²) (1) ここで、ｐは分子線源内の蒸気圧、Ｔは分子線源の温
度、Ａは分子線源の開口部の面積、Ｎはアボガドロ数、
Ｍは分子量、Ｒは気体定数、ｌは分子線源からの距離、
θは分子線源とのなす角である。これより分子線強度は
分子線源の開口部面積Ａに比例し、温度Ｔの平方根に逆
比例することが分かる。

【００１６】したがって、本発明方法のように、分子線
源の開口部の基板に対する投影面積を変えて、分子線の
強度を変えるようにすると、分子線源の温度を変える場
合に比して、分子線強度を瞬時に変化させることができ
る。その結果、成長を中断することなく、基板上に形成
されるエピタキシャル層の組成比を変えることができ
る。また、中間層の形成量を低く抑えたサーマルクリー
ニング行なった後に、連続してエピタキシャル成長層を
形成することができる。

【００１７】また、本発明装置のように、分子線シャッ
タを少なくとも２枚の扉から構成し、扉の開度を制御す
ることにより分子線源の開口部の基板に対する投影面積
を調整できるように構成すると、１枚の扉で調整する場
合に比して、円滑に分子線強度を変化させることができ
る。

【００１８】また、扉が分子線照射方向に対して同方向
に開き、分子線源の開口部の中央から扉間の隙間が広が
るようにされていたり、扉が分子線照射方向に対して垂
直方向に開き、分子線源の開口部の中央から扉間の隙間
が広がるように構成されていることが、シャッタ開度を
変えても、基板に対する指向性を損なうことなく、常に
安定な照射を行なうことができる。

【００１９】

【本発明の実施の形態】第１の実施の形態本発明の第１の実施の形態を図面を用いて説明する。図
１は上下方向に回動するタイプの分子線シャッタの開度
変化を示す説明図であって、左側に斜視図、右側に平面
図を示す。図２は上下回動タイプの分子線シャッタ有す
る分子線源と基板の位置関係を示す断面図である。

【００２０】本実施の形態のＭＢＥ装置の主な構成は図
４及び図５に示す装置とほとんど変わらない。異なる点
は、図２に示すように、クヌードセンセルから構成され
る複数の分子線源のうち、１つの分子線源５の前方に設
けられた分子線シャッタ１６を二枚の扉１７から構成
し、両扉１７の開度を制御することにより、分子線源５
の開口部２１の基板７に対する投影面積を調整できるよ
うにした点である。

【００２１】具体的には、図１にも示すように、分子線
シャッタ１６を、分子線源５の開口部２１を覆う略半円
形の左右二枚の扉１７で構成する。左右二枚の扉１７
は、中央で重ね合わせて閉じ、分子線照射方向２４に対
して同方向に開くようになっている。左右二枚の扉１７
を分子線照射方向２４に開くようにするために、分子線
源５を囲む枠体２３を設け、その枠体２３の左右の上部
に取付部２６を設ける。この取付部２６にＴ字部材１８
の脚部を枢着し、Ｔ字部材１８の水平部を上下に揺動自
在とする。このＴ字部材１８の水平部の一端に扉１７を
取り付け、他端に操作棒２０を枢着して、操作棒２０を
上下動することにより、扉１７を上下に開閉できるよう
にする。

【００２２】左右二枚の扉１７を閉じた時に中央で重ね
合わされる扉１７の各重合辺に、重合辺の両側から中央
に向かう凹み２２を設ける。図示例の凹み２２は、直線
状に入れたが、弧状に入れてもよい。扉１７を分子線照
射方向２４と同方向に開いていくとき、凹み２２同士で
形成される扉１７間の隙間２５の広がりにより扉１７に
塞がれた開口部２１が中央から開いていくように構成す
る。このように扉１７の開度を変化させても、開口部２
１が中央から開いていくので、開口部２１の基板７に対
する投影面積の中心がずれず、常に均一な膜厚のエピタ
キシャル層を基板７上に成長できる。

【００２３】次に上述したような上下回動タイプの分子
線シャッタをIII 族元素の分子線シャッタに適用してＧ
ａＡｓ／ＧａＡｌＡｓ系レーザダイオード用エピタキシ
ャルウエハを製造する場合を説明する。

【００２４】このＧａＡｓ／ＧａＡｌＡｓ系レーザダイ
オード用エピタキシャルウエハを製造するための分子線
源５は、図４に示すように、Ａｓ分子線源５ｂ、Ａｌ分
子線源５ｃ、Ｇａ分子線源５ｄ、ｎ型ドーパント用Ｓｉ
分子線源５ｅ、ｐ型ドーパント用Ｂｅ分子線源５ｆの計
５種類用意してある。各分子線源５の前方に設けられる
分子線シャッタ６のうち、Ｇａ分子線シャッタｄ以外
（６ｂ、６ｃ、６ｅ、６ｆ）は、図５に示す従来と同じ
オン／オフ形シャッタで構成し、Ｇａ分子線シャッタ６
ｄには図１及び図２に示す開度制御形シャッタで構成し
た。

【００２５】さて、図４において、大気側から順次排気
されて搬送されてきたｎ型ＧａＡｓ基板７に、Ａｓ分子
線シャッタ６ｂを全開にしてＡｓ分子線源５ｂよりＡｓ
₄分子線を照射し、基板加熱ヒータ８に通電加熱して、
ＧａＡｓ基板７を２０℃／min の割合で加熱していっ
た。このとき基板の〔１１０〕方向から３０ＫｅＶに加
速した電子線をＲＨＥＥＤ用電子銃９より入射し、ＲＨ
ＥＥＤスクリーン１０上に映った基板表面のＲＨＥＥＤ
像を観察して２倍の周期構造が現れるまで加熱し、表面
酸化層を熱分解して蒸発させた。

【００２６】分子線源５の温度はＡｌ分子線源５ｃが
０．６１μｍ／hr、Ｇａ分子線源５ｄが１．０μｍ／hr
の成長速度が得られる温度に設定した。２倍の周期構造
が現れた温度から基板温度を４０℃下げ、ＳｉドープＧ
ａＡｓ層を５００nm成長するためＧａ分子線シャッタ６
ｄを、図１（ｃ）に示すように全開の状態で３０分間開
いた。同時にＳｉ分子線シャッタ６ｅも全開した。次に
図１（ｂ）に示すように、Ｇａ分子線シャッタ６ｄを開
口部２１に対して約１０度開いた状態まで閉じることに
より、開口部２１の面積は約１／３にした。同時にＡｌ
分子線シャッタ６ｃを開き、ｎ型Ａｌ_0.65Ｇａ_0.35Ａｓ
層を１２８分間成長し、２．０μｍ形成した。

【００２７】次にＧａ分子線シャッタ６ｄを再び全開
（図１（ｃ））にすると同時に、Ｓｉ分子線シャッタ６
ｅを閉じ、アンドープＡｌ_0.38Ｇａ_0.62Ａｓ層を３分４
５秒間成長し、０．１μｍ形成した。その後、再び、Ｇ
ａ分子線シャッタ６ｄを開口部２１に対して約１０度開
いた状態まで閉じることにより、開口部２１の面積は約
１／３にして、Ｂｅ分子線シャッタ６ｆを開くことでｐ
型Ａｌ_0.65Ｇａ_0.35Ａｓ層を１２８分間成長し、２．０
μｍ形成した。最後にＧａ分子線シャッタ６ｄを全開に
し、Ａｌ分子線シャッタ６ｃを閉じて、ｐ型ＧａＡｓ層
を３分間成長し、０．０５μｍ形成した。これらをまと
めたのが表１である。

【００２８】

【表１】

【００２９】上記実施の形態で製造したレーザダイオー
ド用エピタキシャルウエハでは、成長中断を繰り返して
成長層の組成を変えて製造した従来のものに比べて、発
光効率が約３０％向上した。特に信頼性試験の結果、成
長中断を行ったものに比べて劣化がほとんど観察されな
かった。

【００３０】第２の実施の形態第１の実施の形態では、上下回動するタイプの分子線シ
ャッタについて説明したが、ここでは、図３に示すよう
に、水平方向に回動するタイプの分子線シャッタについ
て説明する。

【００３１】分子線シャッタ３１は、分子線源の開口部
２１を覆う略半円形の左右二枚の扉３２で構成される。
左右二枚の扉３２は、中央で重ね合わせて閉じ、分子線
照射方向に対して直角方向に開くようになっている。左
右二枚の扉３２を分子線照射方向に対して直角方向に開
くようにするためには、図５における分子線シャッタ６
と同じ構造を採用すればよく、軸回転する操作棒６２に
扉６１を水平に取り付けたシャッタ６を、左右両側に設
けるようにすればよい。

【００３２】左右二枚の扉１７を閉じた時に中央で重ね
合わされる扉３２の各重合辺には、重合辺の中央から互
いに逆方向に偏椅した位置に半円状の凹み３３が設けら
れる。左右二枚の扉３２を互いに逆方向に開いていく途
中で、一時的に凹み３３同士が重なって隙間３４を形成
し、扉３２に塞がれた分子線源の開口部２１が中央部で
開くように構成される。この構成では一時的に中央部が
開いた後（図３（ｂ））、二枚の扉３２が重なってまた
閉じるが、その後二枚の扉３２は徐々にずれていき全開
する（図３（ｃ））。

【００３３】次に、上述したような水平に回動する分子
線シャッタを、Ｖ族元素の分子線シャッタに適用してＩ
ｎＰ／ＩｎＡｌＡｓ系ＨＥＭＴ用エピタキシャルウェハ
を製造する場合を、図３を用いて説明する。なお、第１
の実施の形態では、サーマルクリーニング用Ｖ族元素分
子線源と、エピタキシャル用Ｖ族元素分子線源とを別個
に用意したが、第２の実施の形態ではＶ族元素分子線源
が共用できるためＶ族元素分子線源は１個のみ用意する
だけでよい。

【００３４】さて、大気側から順次排気されて搬送され
てきたＩｎＰ基板に、図３（ｂ）に示すように、Ａｓ分
子線源のＡｓ分子線シャッタ３１の開口面積を１０％と
して、Ａｓ₄分子線を１×１０^-6torr照射し、基板加熱
ヒータに通電加熱して、ＩｎＰ基板を２０℃／min の割
合で加熱していった。このとき基板の〔１１０〕方向か
ら３０ｋｅＶに加速したＲＨＥＥＤ用電子銃より入射
し、基板表面のＲＨＥＥＤ像をＲＨＥＥＤスクリーンに
映して観察し、４倍の周期構造（Ｉｎ面）が現れるまで
加熱した。

【００３５】４倍の周期構造が現れたのち、４８０℃ま
で基板温度を下げ、図３（ｃ）に示すようにＡｓ分子線
シャッタ３１を１００％開くことでＡｓ₄分子線強度を
８×１０^-6torrとしてアンドープＩｎＡｌＡｓ層を５０
０nm、Ａｌ分子線シャッタを閉じ、Ｇａ分子線シャッタ
を開いてアンドープＩｎＧａＡｓ層を２００nm、Ａｌ分
子線シャッタを開き、Ｇａ分子線シャッタを閉じてアン
ドープＩｎＡｌＡｓ層を８nm、Ｓｉ分子線シャッタを開
いてＳｉドープのｎ型ＩｎＡｌＡｓ層（ｎ＝５×１０¹⁸
cm^-3）を３０nm成長して、ＨＥＭＴ構造を形成した。こ
れらをまとめたのが表２である。

【００３６】

【表２】

【００３７】その結果、ホール電子移動度は室温で１
１，５００cm²／vs、７７Ｋで３５，０００cm²／vsが
得られ、従来、サーマルクリーニング時とエピタキシャ
ル成長時のＡｓ圧をともに８×１０^-6torrで固定したと
きのそれぞれの値９，５００cm²／vs、２８，０００cm
²／vsに比して約２５％特性が向上した。

【００３８】Ａｓ分子線を照射しつつ行うサーマルクリ
ーニング時に、ＩｎＰ基板上に形成されるＩｎＡｓ層の
形成量を低減するために、分子線源温度を別々に設定し
て分子線強度を異ならせたサーマルクリーニング用Ａｓ
分子線源とエピタキシャル用Ａｓ分子線源とを別個に設
けることも可能であるが、第２の実施の形態によれば、
水平回動タイプの分子線シャッタ３１を、Ａｓ分子線源
の分子線シャッタに適用したので、サーマルクリーニン
グ用分子線源と、エピタキシャル成長用分子線源とを１
個のＡｓ分子線源で共用することができる。また、Ａｓ
分子線シャッタ３１の開度を変えるだけで、Ａｓ分子線
強度を変更できるので、瞬時にサーマルクリーニングか
らエピタキシャル成長に切替えることができる。

【００３９】他の実施の形態なお上記実施の形態では、III 族元素分子線源について
は分子線シャッタが上下回動して分子線源の開口部を調
整できるタイプを、Ｖ族元素分子線源については分子線
シャッタが水平に回動して分子線源の開口部面積を調整
できるタイプを用いたが、逆のタイプの分子線シャッタ
を用いても、分子線強度の制御はできる。

【００４０】ただし、III 族に水平回動タイプの分子線
シャッタを用いた場合には、前述したようにIII 族元素
の付着確率が１の基板温度領域で行うため、シャッタに
もIII 族元素が付着しやすく、シャッタに付着したIII
族元素によってシャッタ同士がくっ付いてしまうおそれ
がある。また、Ｖ族に上下回動タイプのシャッタを用い
た場合には、横方向から放出されたＶ族元素分子の回り
込みなどにより、制御性が低下するおそれがある。この
ため、上記実施の形態のように元素に適合するタイプの
分子線シャッタを用いることが好ましい。

【００４１】また、分子線シャッタを構成する扉は２枚
に限定されず、３枚以上とすることができる。また、同
時に２個以上の分子線シャッタを本発明の開度制御タイ
プのシャッタで構成するようにしてもよい。

【００４２】

【発明の効果】本発明方法によれば、分子線源の開口部
の基板に対する投影面積を変えて分子線の強度を変える
ようにしたので、温度を変える場合に比して、分子線の
強度を瞬時に変化させることができる。また成長を中断
することなく連続成長が可能となるので、結晶純度や清
浄度を高く維持できる。さらに温度の安定を待つ必要が
ないので、組成の異なるエピタキシャル成長への切替え
や、サーマルクリーニングからエピタキシャル成長への
切替えを瞬時に行うことができる。

【００４３】また、本発明装置によれば、分子線シャッ
タを少なくとも２枚の扉で構成するだけの簡単な構造
で、分子線源の開口部の基板に対する投影面積を調整で
きるので、分子線の強度を瞬時に変えることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態を説明するための上
下回動タイプの分子線シャッタの動きを示す説明図であ
って、（ａ）は全閉した状態図、（ｂ）は１／３開いた
状態図、（ｃ）は全開した状態図である。

【図２】第１の実施の形態の分子線シャッタの構造と、
分子線シャッタと基板との位置関係を説明する断面図で
ある。

【図３】第２の実施の形態を説明するための水平回動タ
イプの分子線シャッタの動きを示す平面図であって、
（ａ）は全閉した状態図、（ｂ）は１０％開いた状態
図、（ｃ）は１００％開いた状態図である。

【図４】本発明の実施の形態と従来例とに共通した分子
線エピタキシャル成長装置の断面図である。

【図５】従来例の分子線シャッタを有する分子線源と基
板との位置関係を示す説明図である。

【符号の説明】

５分子線源１６分子線シャッタ１７扉２１開口部２２凹み２４分子線照射方向２５隙間

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】分子線源から基板上に分子線を照射する分
子線エピタキシャル成長方法において、分子線源の開口
部の基板に対する投影面積を変えて、分子線の強度を変
えるようにした分子線エピタキシャル成長方法。
【請求項２】分子線源の開口部の前方に開閉自在に分子
線シャッタを設け、該分子線シャッタを開閉して基板上
に照射する分子線をオン／オフする分子線エピタキシャ
ル成長装置において、前記分子線シャッタが、分子線源
の開口部を遮蔽する少なくとも２枚の扉を備え、該扉の
開度を制御することにより、分子線源の開口部の基板に
対する投影面積を調整できるように構成されていること
を特徴とする分子線エピタキシャル成長装置。
【請求項３】上記扉が分子線照射方向に対して同方向に
開き、分子線源の開口部の中央から扉間の隙間が広がる
請求項２に記載の分子線エピタキシャル成長装置。
【請求項４】上記扉が分子線照射方向に対して垂直方向
に開き、分子線源の開口部の中央から扉間の隙間が広が
る請求項２に記載の分子線エピタキシャル成長装置。
【請求項５】分子線源の開口部の前方に開閉自在に分子
線シャッタを設け、該分子線シャッタを開閉して基板上
に照射する分子線をオン／オフする分子線エピタキシャ
ル成長装置において、分子線シャッタを、分子線照射方
向に対して同方向に開く左右二枚の扉で構成し、左右二
枚の扉を閉じた時に中央で重ね合わされる扉の各重合辺
に、重合辺の両側から中央に向かう凹みを設け、左右二
枚の扉を開いていくとき、凹み同士で形成される扉間の
隙間の広がりにより扉に塞がれた分子線源の開口部が中
央から開いていくように構成したこと特徴とする分子線
エピタキシャル成長装置。
【請求項６】分子線源の開口部の前方に開閉自在に分子
線シャッタを設け、該分子線シャッタを開閉して基板上
に照射する分子線をオン／オフする分子線エピタキシャ
ル成長装置において、分子線シャッタを、分子線照射方
向に対して垂直方向に開く左右二枚の扉で構成し、左右
二枚の扉を閉じた時に中央で重ね合わされる扉の各重合
辺に、重合辺の中央から偏椅した位置に凹みを設け、左
右二枚の扉を逆方向に開いていくとき、一時的に凹み同
士が重なって扉に塞がれた分子線の開口部が中央で開く
ように構成したこと特徴とする分子線エピタキシャル成
長装置。