JPS60261128A - 分子線結晶成長装置 - Google Patents
分子線結晶成長装置Info
- Publication number
- JPS60261128A JPS60261128A JP11710784A JP11710784A JPS60261128A JP S60261128 A JPS60261128 A JP S60261128A JP 11710784 A JP11710784 A JP 11710784A JP 11710784 A JP11710784 A JP 11710784A JP S60261128 A JPS60261128 A JP S60261128A
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- JP
- Japan
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- vessel
- vacuum tank
- crystal growth
- valve
- opened
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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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〕
本発明は分子線結晶成長装置、特に余剰となった結晶成
長材料を容易に回収することが可能な分子線結晶成長装
置に関する。
長材料を容易に回収することが可能な分子線結晶成長装
置に関する。
分子線結晶成長方法（Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｂｅａｍ
ｇｐｉｔ−ａｘｙ；Ｍ Ｂ Ｅと略称される）は、１０
″−”Ｔｏｒｒ程度の高真空中で坩堝から蒸発させた成
分元素をビーム状にして基板に向け、エピタキシャル成
長を行なう方法である。
ｇｐｉｔ−ａｘｙ；Ｍ Ｂ Ｅと略称される）は、１０
″−”Ｔｏｒｒ程度の高真空中で坩堝から蒸発させた成
分元素をビーム状にして基板に向け、エピタキシャル成
長を行なう方法である。
ＭＢＥ法では基板に到達する各元素の分子数は、蒸発系
の幾何学的形状と蒸発源温間とによって一義的に決定さ
れる。従って結晶の成長速度、混晶の糾成比或いは不純
物ドープ量などを正確に制御することができ、超格子構
造など最も精密な結晶成長に適用される。
の幾何学的形状と蒸発源温間とによって一義的に決定さ
れる。従って結晶の成長速度、混晶の糾成比或いは不純
物ドープ量などを正確に制御することができ、超格子構
造など最も精密な結晶成長に適用される。
現在ＭＢＥ法によって成長が行なわれる結晶は砒化ガリ
ウム（ＧａＡｓ ）をはじめとして多種多様であるが、
結晶成長の際に余剰となった材料の回収がＭＢＥ法の量
的拡大に伴なって重畳となっている。
ウム（ＧａＡｓ ）をはじめとして多種多様であるが、
結晶成長の際に余剰となった材料の回収がＭＢＥ法の量
的拡大に伴なって重畳となっている。
ＭＢＥ法においては先に述べた如く、結晶の成分元素を
坩堝から蒸発させビーム状にして基板に向ける。
坩堝から蒸発させビーム状にして基板に向ける。
例えばＱａＡｓ のＭＢＥ成長においては、１０−１１
’ｌ’ｏｒｒ程度の真空槽内に仮に真空ゲージで測定ず
れば１０＝ Ｔｏｒｒ程度の値が示されるビームを形成
する。
’ｌ’ｏｒｒ程度の真空槽内に仮に真空ゲージで測定ず
れば１０＝ Ｔｏｒｒ程度の値が示されるビームを形成
する。
このビームの一部は基板に捕えられて結晶を形成するが
、残りは真空槽内に拡散して、前記例では１０〜１０
Ｔｏｒｒ程度の雰囲気を形成するが、この蒸気が低温の
真空槽内壁や槽内の部品等に接触すれば、固化してその
面上に付着する。
、残りは真空槽内に拡散して、前記例では１０〜１０
Ｔｏｒｒ程度の雰囲気を形成するが、この蒸気が低温の
真空槽内壁や槽内の部品等に接触すれば、固化してその
面上に付着する。
前記の真空槽内部処付着した結晶成長材料は、これが相
当量に達したときに装置を分解して、削り落し、洗浄な
どの方法によって現在除去している。
当量に達したときに装置を分解して、削り落し、洗浄な
どの方法によって現在除去している。
ＭＢＥ法を利用する半導体結晶等ではその組成元素或い
は不純物として、例えば前記Ａ８等の安全、衛生上充分
な注意を必要とする物質が種々含まねておシ、現在の処
理方法では微粒子の飛散等があやで非常に危険である。
は不純物として、例えば前記Ａ８等の安全、衛生上充分
な注意を必要とする物質が種々含まねておシ、現在の処
理方法では微粒子の飛散等があやで非常に危険である。
また真空槽等を分解して大気にさらすことによって空気
の吸着等を生じ、特に高真空度が必要である本装置では
成長の再開が可能となるまでの時間の損失が大きく、従
来は通常３〜４日を費している。
の吸着等を生じ、特に高真空度が必要である本装置では
成長の再開が可能となるまでの時間の損失が大きく、従
来は通常３〜４日を費している。
〔発明が解決しようとする問題点３
以上説明した如〈従来の分子線結晶成長装置では、真空
槽内への結晶成長材料の付着を防止し、或いはこれを容
易に除去する手段を備えず、装置の分解清掃に依存して
いる。
槽内への結晶成長材料の付着を防止し、或いはこれを容
易に除去する手段を備えず、装置の分解清掃に依存して
いる。
このために安全衛生上の危険と作業時間の損失が大きく
、量的規模の拡大によってこれらの問題点けその重要性
を急速に増大している。
、量的規模の拡大によってこれらの問題点けその重要性
を急速に増大している。
前記問題点は、結晶成長を行なう第１の真空槽にゲート
パルプを介して接続、された第２の真空槽を備え、該第
２の真空槽内圧交換が可能な回収容器が収容され、かつ
該回収容器を冷却する手段が設けられて、該第１の真空
槽内の余剰の結晶成長材料を該容器に付着させて回収す
る本発明による分子線結晶成長装置により解決される。
パルプを介して接続、された第２の真空槽を備え、該第
２の真空槽内圧交換が可能な回収容器が収容され、かつ
該回収容器を冷却する手段が設けられて、該第１の真空
槽内の余剰の結晶成長材料を該容器に付着させて回収す
る本発明による分子線結晶成長装置により解決される。
本発明の分子線結晶成長装置には、成長室でおる第１の
真空槽にゲートパルプを介して第２の真空槽が接続され
、該第２の真空槽内に例えば液体窒素で冷却する冷却手
段が設けられて、交換可能々回収容器を冷却する。
真空槽にゲートパルプを介して第２の真空槽が接続され
、該第２の真空槽内に例えば液体窒素で冷却する冷却手
段が設けられて、交換可能々回収容器を冷却する。
本装置で分子線ビームを発生させているときには、前記
ゲートパルプを開いて成長室内の蒸気を第２の真空槽内
に導き、冷却された回収容器に付着させて回収する。
ゲートパルプを開いて成長室内の蒸気を第２の真空槽内
に導き、冷却された回収容器に付着させて回収する。
また随時、分子線ビームを発生していない状態で成長室
内の温度を上昇させて、内壁及び内部の部品上に゛結晶
成長の際に付着した結晶成長材料を再度気化し、前記と
同様に回収を行々う。
内の温度を上昇させて、内壁及び内部の部品上に゛結晶
成長の際に付着した結晶成長材料を再度気化し、前記と
同様に回収を行々う。
この様にして余剰の結晶成長材料を回収容器に回収し、
この回収容器ごと装置外に取出すことによって、安全衛
生上の危険性を々＜シ、かつ作業時間の損失を大幅に減
少することができる。
この回収容器ごと装置外に取出すことによって、安全衛
生上の危険性を々＜シ、かつ作業時間の損失を大幅に減
少することができる。
以下本発明を実施例によって具体的に説明する。
図面は本発明の実施例の特徴とする部分を示す模式図で
ある。図において、１は結晶成長を行なう第１の真空槽
、２は回収を行なう第２の真空槽、３け回収容器交換の
ための第３の真空槽、４及び５けゲートパルプ、６，７
及び８ｔ／′ｉ分子線源で、例えばそわぞねに砒素（Ａ
８’）、ガリウム（Ｇａ）及びシリコン（Ｓｊ）を収容
する。また９はヒーター、１０けホルダー、１１は結晶
成長を行なう基板を示す。
ある。図において、１は結晶成長を行なう第１の真空槽
、２は回収を行なう第２の真空槽、３け回収容器交換の
ための第３の真空槽、４及び５けゲートパルプ、６，７
及び８ｔ／′ｉ分子線源で、例えばそわぞねに砒素（Ａ
８’）、ガリウム（Ｇａ）及びシリコン（Ｓｊ）を収容
する。また９はヒーター、１０けホルダー、１１は結晶
成長を行なう基板を示す。
第２の真空槽２内では、１２は冷却装置、１３け回収容
器であり、第３の真空槽３でｄ、１４は扉、１５はトラ
ンスファーロッドである。回収容器１３は吸着能力をで
きるだけ高めるように例えば多数のｔを立てて表面積を
できるだけ大きくする。
器であり、第３の真空槽３でｄ、１４は扉、１５はトラ
ンスファーロッドである。回収容器１３は吸着能力をで
きるだけ高めるように例えば多数のｔを立てて表面積を
できるだけ大きくする。
本装置を用いて例えばＳｉをドープしたＱ ａ Ａ ８
結晶を成長する場合に、ゲートパルプ４を開き、かつ冷
却装置１２には液体窒素を通じて回収容器１３を冷却す
る。回収容器１３にＡ８． Ｑａ及びｓｌの余剰原子が
ビーム及び拡散によって到達して、固化し付着する。
結晶を成長する場合に、ゲートパルプ４を開き、かつ冷
却装置１２には液体窒素を通じて回収容器１３を冷却す
る。回収容器１３にＡ８． Ｑａ及びｓｌの余剰原子が
ビーム及び拡散によって到達して、固化し付着する。
数回の成長処理を行ない回収容器１３に結晶成長材料が
充分に収容されたならば、ゲートパルプ１４を閉じた状
態でゲートパルプ５を開き、トランスファーロッド１５
によって回収容器１３を第３の真空槽３に移してゲート
パルプ５を閉じる。次いで第３の真空槽３を大気圧にし
て扉１４を開き、回収容器１３を取出す。新しい回収容
器１３は逆の手順で第２の真空槽２内に装着することが
できる。
充分に収容されたならば、ゲートパルプ１４を閉じた状
態でゲートパルプ５を開き、トランスファーロッド１５
によって回収容器１３を第３の真空槽３に移してゲート
パルプ５を閉じる。次いで第３の真空槽３を大気圧にし
て扉１４を開き、回収容器１３を取出す。新しい回収容
器１３は逆の手順で第２の真空槽２内に装着することが
できる。
また結晶成長を更に繰返した時点で、第１の真空槽１の
内部に付着した余剰結晶成長材料を除去するには、第１
の真空槽１内を例えば温度２００〜３００℃程度に加熱
して、この加熱で圧力が高まった結晶成長材料の蒸気を
、前記と同様に回収容器１３に回収する。
内部に付着した余剰結晶成長材料を除去するには、第１
の真空槽１内を例えば温度２００〜３００℃程度に加熱
して、この加熱で圧力が高まった結晶成長材料の蒸気を
、前記と同様に回収容器１３に回収する。
この方法による付着した材料の回収は蒸気圧の高い材料
、例えばＡｓ 、燐（Ｐ）等について特に効果がある。
、例えばＡｓ 、燐（Ｐ）等について特に効果がある。
以上説明した如く本発明によれば、例えばＡｓ等を含む
余剰の結晶成長材料を、容易にかつ飛μさせることなく
回収することができて、安全性が大幅に向上する。
余剰の結晶成長材料を、容易にかつ飛μさせることなく
回収することができて、安全性が大幅に向上する。
また成長室及び回収室を大気にさらすこと々く処理する
ことができて、作業時間の損失が大幅に減少する。
ことができて、作業時間の損失が大幅に減少する。
この結果、分子線結晶成長方法を工業的に実施して、優
良々半導体装置等の骨量を推進する効果が得らｔする。
良々半導体装置等の骨量を推進する効果が得らｔする。
図面は本発明の実施例を示す模式図である。
図において、１，２及び３は真璧槽、４及び５けゲート
バルブ、６，７及び８は分子線源、９けヒーター、１０
はホルダー、１１は基板、１２は冷却装置、１３は回収
容器、１４は扉、１５はトランスファロッドを示す。
バルブ、６，７及び８は分子線源、９けヒーター、１０
はホルダー、１１は基板、１２は冷却装置、１３は回収
容器、１４は扉、１５はトランスファロッドを示す。
Claims (1)
- 結晶成長を行彦う第１の真空槽にゲートパルプを介して
接続された第２の真空槽を備え、該第２の真空槽内に交
換が可能な回収容器が収容され、かつ該回収容器を冷却
する手段が設けられて、該第１の真空槽内の余剰の結晶
成長材料全該容器に付着させて回収することを特徴とす
る分子線結晶成長装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11710784A JPS60261128A (ja) | 1984-06-07 | 1984-06-07 | 分子線結晶成長装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11710784A JPS60261128A (ja) | 1984-06-07 | 1984-06-07 | 分子線結晶成長装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60261128A true JPS60261128A (ja) | 1985-12-24 |
Family
ID=14703575
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11710784A Pending JPS60261128A (ja) | 1984-06-07 | 1984-06-07 | 分子線結晶成長装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60261128A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4824518A (en) * | 1985-03-29 | 1989-04-25 | Sharp Kabushiki Kaisha | Method for the production of semiconductor devices |
-
1984
- 1984-06-07 JP JP11710784A patent/JPS60261128A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4824518A (en) * | 1985-03-29 | 1989-04-25 | Sharp Kabushiki Kaisha | Method for the production of semiconductor devices |
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