JPS61132589A - 蒸着用ルツボ - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、分子線結晶成長（Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ　Ｂａ
ａｍＥ　ｐｉｔａｘｙ以下、ＭＢＥと言う）装置に係り
、特に、良好な質の成長結晶を得るに好適な構造を有す
る蒸着用ルツボ（分子線セル）に関する。

〔発明の背景〕

ＭＢＥにおいて１分子線セルの材質（純度）と構造は、
成長室の真空の質と共に、成長結晶の質を左右する。

真空蒸着において、表面欠陥（例えばオーパルプエフェ
クト等）のない膜成長のための条件は。

成長基板面から熔解している原料が直接見えない構造の
蒸着ボートを使うことにあり、ＭＢＥにおいても例外で
はない。ＭＢＥの蒸発源であるクヌードセンセル（Ｋセ
ルと呼称されている）は錐形（トランペット形）、又は
円筒形で、その出射端は完全に開放された形のソースを
入れるＰＢＮ（Ｐ　ｙｒｏｌｙｌ：ｉｃ　Ｂ　ｏｒｍ　
Ｎ　ｉシｒｉｄｅ）ルツボと該ルツボを加熱するための
主にＴａ（タンタル）から成る炉で構成されている。こ
の様に現在ＭＢＥに用いられているにセルの構造では、
基板から溶融した原料が直接見え良好な膜を作る条件は
全く満されていない。

なお、これまでのクヌードセンセルの代表的な例は、Ｔ
ｈｅ　Ｒｅｖｉｅｗ　ｏｆ　５ｃｉｅｎｔ、１ｆｉｃＩ
ｎｓｔ、ｒｕｍｅｎｔｓ　Ｖｏｌ、　３５．　Ｎ（１７
ｐ、９１３．　Ｃ，Ａ。

ＥＳｃｏｆｆｃｒｙ、　”　Ｉ　ｍｐｒｏｖｅｄ　Ｋｎ
ｕｄｓｅｎ　−Ｃｅ１ｌＶａｐｏｅｒ　５ｏｕｒｃｅ　
ｆｏｒ　Ｖａｃｕｕｍ　Ｄｅｐｏｓｉｔ、１ｏｎｓ”に
ある。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、従来のにセルの欠点を克服し基板面か
ら溶融したソースが見えない構造のルツボと該ルツボの
作製法、及び該ルツボを用いたにセルを提供することに
ある。

〔発明の概要〕

化合物半導体等のＭＢＥにおいて、分子線を発生させる
にセルに用いるルツボの材質は、低温から高温まで、分
子線原料金属との反応を生ぜず。

且つ、ガス吸着、発生の少ないＰＢＮが用いられている
。このＰＢＮルツボはカーボン等で作った型の表面に化
学気相成長（Ｃｈｅｍｉｃａｌ　ＶａｐｏｒＤｅｐｏｓ
ｉｔ、ｉｏｎ以下、ＣＶＤと言う。）法でＢＮ（Ｂ　ｏ
ｒｏｎ　Ｎ　１ｔｒｉｄｅ）を所定の厚さ堆積した後、
該カーボン型取り去ることによって作られるにの様にＣ
ＶＤ法によって作製されるため単純な形状のものの組合
せにより複雑な構造ものを作る必要がある。本発明の目
的とするルツボでは、ソースと基板を仕切る板は最低２
枚以上必要であり、安定で且つソースの詰め替えが簡単
に行える構造となっていることが肝要である。

本発明の蒸着用ルツボは次の如き構造を有する。

即ち、上部噴出口近傍の内壁に凸状突起を設けた円筒形
ルツボと、該円筒内径とほぼ等しい径を有し、その内部
にガス噴出用の孔が加工されており。

その外周上に、上記円筒形ルツボ内壁突起と勘合する切
込みを入れた遮蔽板の複数個とを有するものである。

〔発明の実施例〕

実施例１ 第１図（ａＬ　（ｂ）は各々に本発明のルツボの形状を
示す平面図と側断面図である。図中１は円筒形のＰＢＮ
製ルツルツボり、２は、数個の分子線噴出口４を設けた
遮蔽板である。ＰＢＮ製の円筒形ルツボには、ルツボの
開口端から任意の距離のところから始まって等間隔に、
円筒内面に突部を設げた６第１図に示す本実施例では１
円筒形の深さ方向に突部を３段設け、円周上には９０°
の角度で４ケ所作った。この円周上の突起の上下方向の
位置関係は、一番下の突起の位置に対して、下から２番
の突起の位置は１段目の突起の配置より：”４５度ずら
して４ケ形成してあり、第３段目は。

ｉ２段目の突起に対して４５°ずらして形成してある（
即ち第一段目の突起と同じ位置）。なおこの突部の数は
、４ケに限らず３ケあるいは、４ケ以上でもかまわない
。（但し２ケではそれなりの効果は奏するが、不安定に
なり易かった。）従って２ケ以上がより好ましい。又第
１段目の突部と第２段目以降の突部の位置関係も４５°
に限らないことはｌうまでもない。

第２図は、第１図に示す本実施例のルツボで採用した遮
蔽板２の形状を示す平面図である。該遮蔽板の直径は、
第１図のルツボｌの内径より、ガタが生じない程度に小
さくシ、該遮蔽板のルツボ１内への出し、入れが容易に
出来る様になっている。又該遮蔽板の円周上には、ルツ
ボｌの突起３に対応して切欠き５が入れである。この切
欠き５の大きさは、突起３より大きくしであるのは言う
までもない。又この遮蔽板には分子線噴出口４が設けら
れている。（本実施例には、対称形に４ケ形成）。

先に述べた突起付き円筒形ルツボへの該遮蔽板えば４５
°回転することにより該遮蔽板のそれより下への落下を
防止することが出来る。第２段目以降に取付る遮蔽板に
ついても同様のことを行なってゆけば第１図に示す構造
のルツボを組立ることが出来る。なお１円筒１に形成し
た突起３は、第１段目と本実施例では第２段目が４５°
ずらしであるため、第２図に示す遮蔽板２は、３枚共同
−形状のものを採用することが出来る。なお、本実施例
のルツボをＧ　ａ　Ａ　ｓ結晶成長のＧａソースのルツ
ボとして用いた結果その表面欠陥密度を５００ケ／ａｌ
とすることが出来た。

実施例２ 第３図は、第１段目突起の代りに、第１段目より下部の
ルツボの径６を、遮蔽板２の直径より小さくしたルツボ
の側断面形状を示したもので、第１段目の遮蔽板のルツ
ボ底部への落下を防止することが出来る。特に絞込んだ
部分の径を、突起間の距離３より小さくすれば、遮蔽板
の径を小さくでき、且つ切欠き部分も大きくすることが
出来、その取核いは更に容易となる。又ルツボ側面を介
しての突沸についても防ぐことが可能となった。

実施例３ 第４図は、ルツボ取扱い時の遮蔽板２の上下方ヨ１の移
動を防ぐために、１枚あ遮蔽板２の上下に、その間隔が
遮蔽板を挿入するに無理のない間隔を持った突起を設け
たルツボについて側断面図で示したものである。この様
なルツボ構造とすることにより、安定な構造の遮蔽板は
分子線ルツボとすることが出来る。

〔発明の効果〕

本発明の構造のルツボを用いることにより、真空蒸着、
あるいは１分子線結晶成長において、欠陥の少ない膜の
成長条件である、基板から溶融した蒸着ソースが見えな
い構造とすることができる。

実際成長した膜において、その表面欠陥密度を５００ケ
／ｄと従来のもの（〜５０００ケ／ｃ＋＋？）と比較し
、１桁少なくすることができ、効果を確認し得た。特に
本構造のルツボとすることにより、ＰＢＮの如きＥＶＤ
法によって形成される。その構造的加工性の悪い材料に
おいても良好なルツボ形状が実現出来た。又遮蔽板構造
は、クラッカセルのクラッカ部噴出の形状に最適な構造
として用いることが出来る。なお本尖施例ではＭＢＥに
ついて述べたが、通常の蒸着にも適用できることは言う
までもない。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）および（ｂ）は各々、内壁に突起を設け。 該突起に対応して小孔を設けた遮蔽板を組合せた］形の
ルツボの平面図、及び側断面図、第２図は。 遮蔽板の形状を示す平面図、第３図は、ソース物真収納
部の内径を、遮蔽板の直径より小さくしたルツボの形状
を示す側断面図、第４図は、遮蔽板の移動を防止するた
め、遮蔽板の上下に突起を設けた形状のルツボの側断面
図である。 １は円筒形ルツボ、２は遮蔽板、３は突起部。 ４は遮蔽板に設けたガス噴出小孔、５は遮蔽板をノＰツ
ボ内に納めるための切り欠き、６は最下部の゛遮蔽板の
脱落を防止するためにソース収納部分の内径を絞り込ん
だ部分を示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、上部噴出口近傍の内壁に凸状突起を設けた円筒形ル
   ツボと、該円筒内径とほぼ等しい径を有し、その内部に
   ガス噴出用の孔が加工されており、その外周上に、上記
   円筒形ルツボ内壁突起と勘合する切込みを入れた遮蔽板
   の複数個とを有する蒸着用ルツボ。 ２、前記遮蔽板において、近接した上下の遮蔽板のガス
   噴出用小孔の位置を相互にずらしたことを特徴とする特
   許請求の範囲１項記載の蒸着用ルツボ。 ３、ソース物質を入れる部分のルツボの内径を、前記遮
   蔽板の直径より小さくしたことを特徴とする特許請求の
   範囲第１項又は第２項記載の蒸着用ルツボ。