JPS61219790A - 粒子線エピタキシヤル装置 - Google Patents
粒子線エピタキシヤル装置Info
- Publication number
- JPS61219790A JPS61219790A JP6262285A JP6262285A JPS61219790A JP S61219790 A JPS61219790 A JP S61219790A JP 6262285 A JP6262285 A JP 6262285A JP 6262285 A JP6262285 A JP 6262285A JP S61219790 A JPS61219790 A JP S61219790A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- chamber
- substrate
- particle beam
- shutter
- light
- 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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- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
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、高真空下で原子、分子、イオン、ラジカルな
どの粒子線を基板に照射してエピタキシャル成長させる
粒子線エピタキシャル装置に関し。
どの粒子線を基板に照射してエピタキシャル成長させる
粒子線エピタキシャル装置に関し。
特に基板に光照射を行ないつつエピタキシャル成長を行
なわせるようにした粒子線エピタキシャル装置に関する
ものである。
なわせるようにした粒子線エピタキシャル装置に関する
ものである。
（従来の技術）
基板上にエピタキシャル成長を行なわせる場合、成長を
促すために光照射を行なうことがある。
促すために光照射を行なうことがある。
従来の光照射方法では、のどき窓を通して真空チェンバ
に光を導くものが多い。
に光を導くものが多い。
（発明が解決しようとする問題点）
そのような方法ではのぞき窓が汚れ易いこと、真空チェ
ンバ内での光の通路が長く、残留ガスの分解など不必要
な光の吸収や反応を伴なう欠点があり、また、空間的に
も大きくなりすぎる欠点がある。
ンバ内での光の通路が長く、残留ガスの分解など不必要
な光の吸収や反応を伴なう欠点があり、また、空間的に
も大きくなりすぎる欠点がある。
本発明は、真空チェンバが粒子線源の設けられた線源室
と、線源室よりも高真空で基板を収容し基板上にエピタ
キシャル成長が行なわれる成長室とに分離された粒子線
エピタキシャル装置において、基板上の必要な部分へ局
部的に光照射ができ、真空中での光透過面が汚れにくく
、できるだけコンパクトで、成長室の高真空を低下させ
ない光照射手段を備えた粒子線エピタキシャル装置を実
現することを目的とするものである。
と、線源室よりも高真空で基板を収容し基板上にエピタ
キシャル成長が行なわれる成長室とに分離された粒子線
エピタキシャル装置において、基板上の必要な部分へ局
部的に光照射ができ、真空中での光透過面が汚れにくく
、できるだけコンパクトで、成長室の高真空を低下させ
ない光照射手段を備えた粒子線エピタキシャル装置を実
現することを目的とするものである。
（問題点を解決するための手段）
本発明の粒子線エピタキシャル装置は、実施例を示す図
面を参照して示すと、線源室６と成長室８とを分離する
分離壁４に開口を設け、この開口に筒４０を設けるとと
もに、その筒４ｏ内にシャッタ４２を設け、真空チェン
バ２の外部に設けられた光源３６の光を導く光ファイバ
束３４を可変ベロー３８を介して線源室６に導入し、こ
の光ファイバ束３４の先端を、筒４０内位置と、シャッ
タ４２を開けて成長室８内へ侵入し基板２６に光照射で
きる位置との間で移動可能としたものである。
面を参照して示すと、線源室６と成長室８とを分離する
分離壁４に開口を設け、この開口に筒４０を設けるとと
もに、その筒４ｏ内にシャッタ４２を設け、真空チェン
バ２の外部に設けられた光源３６の光を導く光ファイバ
束３４を可変ベロー３８を介して線源室６に導入し、こ
の光ファイバ束３４の先端を、筒４０内位置と、シャッ
タ４２を開けて成長室８内へ侵入し基板２６に光照射で
きる位置との間で移動可能としたものである。
（作用）
エピタキシャル成長時は光ファイバ束３４が図で上方に
押し上げられ、光ファイバ束３４の先端がシャッタ４２
を開げて成長室８内へ入り、光源３６の光を導いて基板
２６に照射する。
押し上げられ、光ファイバ束３４の先端がシャッタ４２
を開げて成長室８内へ入り、光源３６の光を導いて基板
２６に照射する。
一方、光ファイバ束３４を使用しないときは、光ファイ
バ束３４の先端は筒４０の線源室６側へ収納され、かつ
、シャッタ４２も閉じられる。
バ束３４の先端は筒４０の線源室６側へ収納され、かつ
、シャッタ４２も閉じられる。
（実施例）
図は一実施例を表わす。
この粒子線エピタキシャル装置では、真空チェインバ２
が、傾斜して設けられた分離壁としての液体窒素シュラ
ウド４により線源室６と成長室８に分離されている。液
体窒素シュラウド４は内部が中空で液体窒素のような冷
媒を充填することができ、冷媒導入口（図示略）と気化
した冷媒のガス排気口（図示略）を備えている。液体窒
素シュラウド４には線源室６から成長室８へ粒子線３０
ａ、３０ｂ・・・・・・を通すための穴群１０ａ、１０
ｂ・・・・・・や後述の汚れ防止筒４０を設けるための
穴の他、必要に応じてシャッタ操作用の穴などが貫通し
て開けられている。
が、傾斜して設けられた分離壁としての液体窒素シュラ
ウド４により線源室６と成長室８に分離されている。液
体窒素シュラウド４は内部が中空で液体窒素のような冷
媒を充填することができ、冷媒導入口（図示略）と気化
した冷媒のガス排気口（図示略）を備えている。液体窒
素シュラウド４には線源室６から成長室８へ粒子線３０
ａ、３０ｂ・・・・・・を通すための穴群１０ａ、１０
ｂ・・・・・・や後述の汚れ防止筒４０を設けるための
穴の他、必要に応じてシャッタ操作用の穴などが貫通し
て開けられている。
線源室６には複数の粒子線源１２，１４・・・・・・、
粒子線を選択するシャッタ１８及び高真空ポンプにつな
がる排気口２０とが設けられており、その排気口２０は
各粒子線源１２，１４・・・・・・からの粒子線２２ａ
、２２ｂ・・・・・・の不用部分が液体窒素シュラウド
４又はシャッタ１８で反射されてできる不用な反射粒子
線２４を有効に排出できるように、液体窒素シュラウド
４に対して傾斜して対向する位置に設けられている。
粒子線を選択するシャッタ１８及び高真空ポンプにつな
がる排気口２０とが設けられており、その排気口２０は
各粒子線源１２，１４・・・・・・からの粒子線２２ａ
、２２ｂ・・・・・・の不用部分が液体窒素シュラウド
４又はシャッタ１８で反射されてできる不用な反射粒子
線２４を有効に排出できるように、液体窒素シュラウド
４に対して傾斜して対向する位置に設けられている。
成長室８には基板支持台（図示略）に固着された基板２
６と、線源室６の真空系とは独立した高真空ポンプにつ
ながる排気口２８が設けられている。基板２６の表面に
は、液体窒素シュラウド４の穴群１０ａ、１０ｂ・・・
・・・を経て粒子線源１２゜１４・・・・・・から有用
な粒子線３０ａ、３０ｂ・・・・・・が入射されるが、
基板２６の表面で反射されてできる不用な反射粒子線３
２が排気口２８の方向に反射されて有効に排出されるよ
うに基板２６の固着角度が設定されている。
６と、線源室６の真空系とは独立した高真空ポンプにつ
ながる排気口２８が設けられている。基板２６の表面に
は、液体窒素シュラウド４の穴群１０ａ、１０ｂ・・・
・・・を経て粒子線源１２゜１４・・・・・・から有用
な粒子線３０ａ、３０ｂ・・・・・・が入射されるが、
基板２６の表面で反射されてできる不用な反射粒子線３
２が排気口２８の方向に反射されて有効に排出されるよ
うに基板２６の固着角度が設定されている。
粒子線源としては、粒子線発生絞りでビーム状になった
粒子線がイオン化室を通るときにイオン化され、電極で
加速され収束され、磁場で不用なイオンが分離されて有
用なイオンのみが粒子線となって出射される電子イオン
化線源、光イオン化室でイオン化又はラジカル化された
粒子線のうち不用なイオンが四重極マスフィルタで分離
され、有用なイオン及びラジカルの粒子線のみが粒子線
となって出射される光イオン化線源、原料ガスを加熱分
解させる形式のもののようなガス状原料を使用するもの
、クヌードセンセルや固体原料をルツボに入れて加熱す
る形式のもののような固体原料を使用するものなどの他
、従来の分子線エピタキシャル装置で使用されているよ
うな粒子線源も使用することができる。ガス状原料を用
いる場合には高真空ポンプとして連続運転可能なターボ
分子ポンプが最も好ましい。
粒子線がイオン化室を通るときにイオン化され、電極で
加速され収束され、磁場で不用なイオンが分離されて有
用なイオンのみが粒子線となって出射される電子イオン
化線源、光イオン化室でイオン化又はラジカル化された
粒子線のうち不用なイオンが四重極マスフィルタで分離
され、有用なイオン及びラジカルの粒子線のみが粒子線
となって出射される光イオン化線源、原料ガスを加熱分
解させる形式のもののようなガス状原料を使用するもの
、クヌードセンセルや固体原料をルツボに入れて加熱す
る形式のもののような固体原料を使用するものなどの他
、従来の分子線エピタキシャル装置で使用されているよ
うな粒子線源も使用することができる。ガス状原料を用
いる場合には高真空ポンプとして連続運転可能なターボ
分子ポンプが最も好ましい。
このような粒子線エピタキシャル装置に設けられる粒子
線源の種類と数は、成長させる結晶の種類に応じて任意
に選ぶことができる。
線源の種類と数は、成長させる結晶の種類に応じて任意
に選ぶことができる。
４０は汚れ防止筒であり、成長室８と線源室６とを分離
する液体窒素シュラウド４の中央部の開口に設けられて
いる。汚れ防止筒４０には後述の光ファイバ束３４の先
端で押されることにより開くシャッタ４２が設けられて
いる。
する液体窒素シュラウド４の中央部の開口に設けられて
いる。汚れ防止筒４０には後述の光ファイバ束３４の先
端で押されることにより開くシャッタ４２が設けられて
いる。
３４は光ファイバ束であり、その基端部は光源３６の光
を受光するように光源３６に対向して設けられ、先端部
は線源室６側から真空チェンバ２内に導入され、光ファ
イバ束３４と真空チェンバとの間は可変ベロー３８によ
り封止されている。
を受光するように光源３６に対向して設けられ、先端部
は線源室６側から真空チェンバ２内に導入され、光ファ
イバ束３４と真空チェンバとの間は可変ベロー３８によ
り封止されている。
光ファイバ３４の不使用時はベロー３８が伸びた状態で
あり、光ファイバ３４の先端が汚れ防止筒４０内にあっ
てシャッタ４２よりも線源室６側に位置し、光ファイバ
３４の使用時はベロー３８が縮んだ状態であり、光ファ
イバ３４の先端がシャッタ４２を押し開いて成長室８側
に差し込まれ、基板２６に光照射できる位置にくるよう
に、光ファイバ３４の先端が位置決めされている。
あり、光ファイバ３４の先端が汚れ防止筒４０内にあっ
てシャッタ４２よりも線源室６側に位置し、光ファイバ
３４の使用時はベロー３８が縮んだ状態であり、光ファ
イバ３４の先端がシャッタ４２を押し開いて成長室８側
に差し込まれ、基板２６に光照射できる位置にくるよう
に、光ファイバ３４の先端が位置決めされている。
この粒子線エピタキシャル装置の動作中は、線源室６で
は、液体窒素シュラウド４の素群１０ａ。
は、液体窒素シュラウド４の素群１０ａ。
１０ｂ・・・・・・を通過しない不用な粒子線はシャッ
タ１８又は液体窒素シュラウド４で反射されて排気口２
０へ排出されるか、液体窒素その他の冷媒温度に冷却さ
れている液体窒素シュラウド４に吸着されることにより
線源室６の高真空が維持される。
タ１８又は液体窒素シュラウド４で反射されて排気口２
０へ排出されるか、液体窒素その他の冷媒温度に冷却さ
れている液体窒素シュラウド４に吸着されることにより
線源室６の高真空が維持される。
成長室８では穴群１０ａ、１０ｂ・・・・・・を通過し
てきた有用な粒子線３０ａ、３０ｂ・・・・・・により
基板２６上でエピタキシャル成長が行なわれるが、粒子
線３０ａ、３０ｂ・・・・・・のうちエピタキシャル成
長に使用されなかった不用な粒子線は反射粒子線３２と
なって排気口２８へ排出されるか、液体窒素シュラウド
４に吸着されることにより、成長室８の高真空が維持さ
れる。そして、成長室８では素群１０ａ、１０ｂ・・・
・・・を経て入射される粒子線３０ａ、３０ｂ・・・・
・・の量が線源室６へ入射される粒子線２２ａ、２２ｂ
・・・・・・の量よりも少なく、また、成長室８と線源
室６とは素群１０ａ、１０ｂ・・・・・・でつながって
いるが、これらの穴群の径が液体窒素シュラウド４の全
面積に比べると極めて小さいので成長室８と線源室６の
間で差動排気が行なわれて、成長室８の方が高真空とな
り、基板２６の周辺が例えば１０−１０Ｔｏｒｒという
ような高真空に保たれる。
てきた有用な粒子線３０ａ、３０ｂ・・・・・・により
基板２６上でエピタキシャル成長が行なわれるが、粒子
線３０ａ、３０ｂ・・・・・・のうちエピタキシャル成
長に使用されなかった不用な粒子線は反射粒子線３２と
なって排気口２８へ排出されるか、液体窒素シュラウド
４に吸着されることにより、成長室８の高真空が維持さ
れる。そして、成長室８では素群１０ａ、１０ｂ・・・
・・・を経て入射される粒子線３０ａ、３０ｂ・・・・
・・の量が線源室６へ入射される粒子線２２ａ、２２ｂ
・・・・・・の量よりも少なく、また、成長室８と線源
室６とは素群１０ａ、１０ｂ・・・・・・でつながって
いるが、これらの穴群の径が液体窒素シュラウド４の全
面積に比べると極めて小さいので成長室８と線源室６の
間で差動排気が行なわれて、成長室８の方が高真空とな
り、基板２６の周辺が例えば１０−１０Ｔｏｒｒという
ような高真空に保たれる。
この粒子線エピタキシャル装置でエピタキシャル成長を
行なうには、線源室６及び成長室８を真空排気し、液体
窒素シュラウド４に冷媒を充填して基板支持台を通じて
基板２６を所定温度に加熱する。しかる後、粒子線源１
２．１４・・・・・・から粒子線を飛ばし、シャッタ１
８で所望の穴群１０ａ。
行なうには、線源室６及び成長室８を真空排気し、液体
窒素シュラウド４に冷媒を充填して基板支持台を通じて
基板２６を所定温度に加熱する。しかる後、粒子線源１
２．１４・・・・・・から粒子線を飛ばし、シャッタ１
８で所望の穴群１０ａ。
１０ｂ・・・・・・を開けて所望の種類の粒子線３０ａ
。
。
３０ｂ・・・・・・のみを基板２６の表面へ入射させる
。
。
このとき１粒子線源１２，１４・・・・・・から噴射さ
れたガス分子３０ａ、３０ｂ・・・・・・は加熱された
基板２６上で熱分解されエピタキシャル成長が行なわれ
るが、必要に応じて光源３６の光を光ファイバ束３４を
通して成長室８に導き、基板２６上に照射してエピタキ
シャル成長を促進することができる。
れたガス分子３０ａ、３０ｂ・・・・・・は加熱された
基板２６上で熱分解されエピタキシャル成長が行なわれ
るが、必要に応じて光源３６の光を光ファイバ束３４を
通して成長室８に導き、基板２６上に照射してエピタキ
シャル成長を促進することができる。
その粒子線２６ａ、２６ｂ・・・・・・による成長が所
定貴行なわれると、次にシャッタ１８を操作して開ける
べき素群１０ａ、１０ｂ・・・・・・を変更して次の粒
子線３０ａ、３０ｂ・・・・・・を選択し、再び成長を
行なわせる、という操作を繰り返して化合物結晶層を成
長させる６ 基板２６への光照射を行なわないときは、光ファイバ束
３４の先端は図のように汚れ防止筒４０内に収納され、
汚れ防止筒４０とシャッタ４２で囲まれることにより、
光ファイバ３４の先端面の汚染が防止される。
定貴行なわれると、次にシャッタ１８を操作して開ける
べき素群１０ａ、１０ｂ・・・・・・を変更して次の粒
子線３０ａ、３０ｂ・・・・・・を選択し、再び成長を
行なわせる、という操作を繰り返して化合物結晶層を成
長させる６ 基板２６への光照射を行なわないときは、光ファイバ束
３４の先端は図のように汚れ防止筒４０内に収納され、
汚れ防止筒４０とシャッタ４２で囲まれることにより、
光ファイバ３４の先端面の汚染が防止される。
（発明の効果）
本発明によれば、エピタキシャル成長中の基板上への光
照射が可能になり、粒子線エピタキシャル装置で光ＣＶ
Ｄと同様の利点を発揮することができる。
照射が可能になり、粒子線エピタキシャル装置で光ＣＶ
Ｄと同様の利点を発揮することができる。
真空チェンバ外の光源を基板へ導くための光ファイバ束
の先端は不使用時には汚れ防止筒とシャッタとで囲まれ
るので、汚れにくい利点がある。
の先端は不使用時には汚れ防止筒とシャッタとで囲まれ
るので、汚れにくい利点がある。
また、光ファイバ束は線源室側から真空チェンバに導入
されているので、成長室の高真空を低下させない利点も
ある。
されているので、成長室の高真空を低下させない利点も
ある。
図は本発明の一実施例を示す概略断面図である。
２・・・・・・真空チェンバ、
４・・・・・・液体窒素シュラウド、
６・・・線源室。
８・・・・・・成長室、
３４・・・・・・光ファイバ束、
３６・・・・・・光源、
３８・・・・・・可変ベロー。
４０・・・・・・汚れ防止筒、
４２・・・・・・シャッタ。
Claims (1)
- （１）真空チェンバが粒子線源の設けられた線源室と、
この線源室よりも高真空で基板を収容し基板上にエピタ
キシャル成長が行なわれる成長室とに分離された粒子線
エピタキシャル装置において、前記線源室と成長室とを
分離する分離壁に設けられた開口に、シャッタを有する
筒を設けるとともに、前記真空チェンバ外に設けられた
光源の光を導く光ファイバ束を可変ベローを介して線源
室に導入し、この光ファイバ束の先端を前記筒内位置と
前記シャッタを開けて前記成長室内へ挿入し前記基板に
光照射できる位置との間で移動可能としたことを特徴と
する粒子線エピタキシャル装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6262285A JPS61219790A (ja) | 1985-03-26 | 1985-03-26 | 粒子線エピタキシヤル装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6262285A JPS61219790A (ja) | 1985-03-26 | 1985-03-26 | 粒子線エピタキシヤル装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61219790A true JPS61219790A (ja) | 1986-09-30 |
Family
ID=13205599
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6262285A Pending JPS61219790A (ja) | 1985-03-26 | 1985-03-26 | 粒子線エピタキシヤル装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61219790A (ja) |
-
1985
- 1985-03-26 JP JP6262285A patent/JPS61219790A/ja active Pending
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