JPS61242990A - Particle beam source for particle beam epitaxial apparatus - Google Patents

Particle beam source for particle beam epitaxial apparatus

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JPS61242990A
JPS61242990A JP8403985A JP8403985A JPS61242990A JP S61242990 A JPS61242990 A JP S61242990A JP 8403985 A JP8403985 A JP 8403985A JP 8403985 A JP8403985 A JP 8403985A JP S61242990 A JPS61242990 A JP S61242990A
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JP
Japan
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particle beam
tube
tantalum
raw material
thin tantalum
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Application number
JP8403985A
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Japanese (ja)
Inventor
Yukiaki Katayama
片山 幸昭
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Shimadzu Corp
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Shimadzu Corp
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Publication date
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Publication of JPS61242990A publication Critical patent/JPS61242990A/en
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Abstract

PURPOSE:To obtain sharp particle beam, by using a thin tantalum tube as the furnace to effect the thermal decomposition of gaseous raw material, passing electrical current along the thin tantalum tube to cause generation of heat in the tube, introducing a gaseous raw material from the base end of the tube, and ejecting particle beam through the tip. CONSTITUTION:In a particle beam source furnished with a furnace to heat and decompose gaseous raw material, a thin tantalum tube 2 is used as the furnace. The thin tantalum tube 2 is heated by passing an electric current through a circuit formed by the lead-through 14, the lead 10, the thin tantalum tube 2, the lead 16 and the lead-through 18. A gaseous raw material is supplied to the base end 6 of the thin tantalum tube from the gas transfer pipe 8, and particle beam is ejected from the tip end 4 of the thin tantalum tube.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は基板上に■−■族などの化合物半導体をエピタ
キシャル成長させる装置において、■族元素の粒子線を
発生させる粒子線源に関するものである。
[Detailed Description of the Invention] (Industrial Application Field) The present invention relates to a particle beam source that generates a particle beam of a group ■ element in an apparatus for epitaxially growing a compound semiconductor such as a group ■-■ group on a substrate. .

ここで、「粒子線」の語は、分子、原子、イオン又はラ
ジカルなどを含む意味で使用されており。
Here, the term "particle beam" is used to include molecules, atoms, ions, radicals, etc.

したがって、本発明における「粒子線エピタキシャル装
置」の語は、従来の所謂分子線エピタキシャル装置(M
BE)や新たに提案されている所謂粒子線エピタキシャ
ル装置(特願昭59−37660号、後述)の他、上記
の意味の粒子線を基板上に照射してエピタキシャル成長
させるその他の装置をも含む意味で使用されている。
Therefore, the term "particle beam epitaxial apparatus" in the present invention refers to the conventional so-called molecular beam epitaxial apparatus (M
BE) and the newly proposed so-called particle beam epitaxial device (Japanese Patent Application No. 59-37660, described below), as well as other devices that perform epitaxial growth by irradiating the above-mentioned particle beam onto a substrate. used in

本発明はそのような広い意味の粒子線エピタキシャル装
置に利用されるものである。
The present invention is applied to such a particle beam epitaxial device in a broad sense.

(従来の技術) 粒子線エピタキシャル装置において、■−■族化合物半
導体の結晶成長で■族元素の粒子線を発生させる粒子線
源としては、■族元素の水素化物(例えばA s H3
)を熱分解させるようにしたものがある。
(Prior Art) In a particle beam epitaxial apparatus, a particle beam source for generating a particle beam of a group ■ element during crystal growth of a group ■-■ compound semiconductor is a hydride of a group ■ element (for example, As H3).
) is thermally decomposed.

そのような従来の粒子線源では、螺旋状に形成された1
本の石英パイプを加熱し、その石英パイプにA s H
3などの原料ガスを導いて分解させるようにしている。
In such conventional particle beam sources, one particle formed in a spiral
Heat a quartz pipe and apply A s H to the quartz pipe.
3 and other raw material gases are introduced and decomposed.

また、ASH3の分解触媒として石英パイプ内にタンタ
ル線を通したものも提案されている(ジャーナル・オブ
・バキューム・サイエンス・テクノロジー(J 、 V
ac、 Sci。
Additionally, a tantalum wire passed through a quartz pipe has been proposed as a decomposition catalyst for ASH3 (Journal of Vacuum Science and Technology (J, V
ac, Sci.

Technol、 )第82巻第2号280〜284ペ
ージ(1984年)参照)。
Technol, Vol. 82, No. 2, pp. 280-284 (1984)).

(発明が解決しようとする問題点) 石英パイプを使用した従来の粒子線源では機械的に弱い
という問題がある。
(Problems to be Solved by the Invention) Conventional particle beam sources using quartz pipes have a problem of being mechanically weak.

また、石英パイプの素材であるSiO2中のSiが高温
で蒸発し、エピタキシャル成長膜の不純物となる問題も
ある。
There is also the problem that Si in SiO2, which is the material of the quartz pipe, evaporates at high temperatures and becomes an impurity in the epitaxially grown film.

さらに、原料ガスの熱分解効率が低いため粒子線源とし
て大型化せざるを得ない問題もある。
Furthermore, there is the problem that the particle beam source has to be made larger due to the low thermal decomposition efficiency of the raw material gas.

本発明は、小型で、機械的にも強く、熱分解効率が高く
、かつ、不純物の少ないV族元素粒子線を発生すること
のできる熱分解型粒子線源を実現することを目的とする
ものである。
The object of the present invention is to realize a pyrolysis type particle beam source that is small, mechanically strong, has high pyrolysis efficiency, and can generate a group V element particle beam with few impurities. It is.

(問題点を解決するための手段) 本発明の粒子線源は、実施例を示す第1図を参照して説
明すると、ガス状原料を加熱し分解させる加熱炉として
タンタル細管2を備え、このタンタル細管2自体に沿っ
て電流を流すことによりタンタル細管2を発熱させると
ともに、タンタル細管2の基端からガス状原料を導入し
、先端から粒子線を噴射させるようにしたものである。
(Means for Solving the Problems) The particle beam source of the present invention will be described with reference to FIG. 1 showing an embodiment. The tantalum tube 2 is made to generate heat by passing an electric current along the tantalum tube 2 itself, a gaseous raw material is introduced from the base end of the tantalum tube 2, and a particle beam is injected from the tip.

(作用) 電流が流され、所定温度になったタンタル細管2中をガ
ス状原料が通過すると、ガス状原料が熱分解する。この
とき、例えば、ガス状原料としてA s H3を流すと
、ASH3は加熱されたタンタル表面の触媒作用を受け
て効率よく分解し、原子Al11状態の粒子となる。タ
ンタル細管2の先端から噴射した粒子線はタンタル細管
2の先端部4の形状効果により広がり角の小さいシャー
プなビームとなる。
(Function) When the gaseous raw material passes through the tantalum thin tube 2 which has reached a predetermined temperature by applying an electric current, the gaseous raw material is thermally decomposed. At this time, for example, when A s H3 is flowed as a gaseous raw material, ASH3 is efficiently decomposed by the catalytic action of the heated tantalum surface and becomes particles in the atomic Al11 state. The particle beam ejected from the tip of the tantalum tube 2 becomes a sharp beam with a small divergence angle due to the shape effect of the tip 4 of the tantalum tube 2.

(実施例) 第1図は本発明の一実施例を表わす。(Example) FIG. 1 represents one embodiment of the invention.

2はタンタル細管であり、先端部4は粒子線を噴射する
ために開口し、基端部6は同じタンタル細管で形成され
たガス輸送パイプ8に接続されている。タンタル細管2
はガス状原料の分解効率を高めるために先端部4と基端
部6の間の中間部で螺旋状に形成されている。
Reference numeral 2 designates a tantalum thin tube, the distal end 4 of which is open for injecting a particle beam, and the base end 6 connected to a gas transport pipe 8 formed of the same tantalum thin tube. tantalum tube 2
is formed in a spiral shape at the intermediate portion between the distal end 4 and the proximal end 6 in order to improve the decomposition efficiency of the gaseous raw material.

10はタンタル製のリードで、フランジ12に設けられ
たリードスルー14と一体化されており、その先端部に
おいてタンタル細管2の先端部4を固定し支持している
。16もタンタル製のリードで、フランジ12に設けら
れたり一ドスルー18と一体化されており、その先端部
においてタンタル細管2の基端部6を固定し支持してい
る。
Reference numeral 10 denotes a lead made of tantalum, which is integrated with a lead through 14 provided on the flange 12, and fixes and supports the tip 4 of the tantalum thin tube 2 at its tip. The lead 16 is also made of tantalum, and is provided on the flange 12 or integrated with the lead through 18, and its distal end fixes and supports the proximal end 6 of the tantalum thin tube 2.

リード10,16はタンタル細管2を支持するとともに
、タンタル細管2を発熱させるためにタンタル細管2の
先端部4と基端部6の間に電流を流す役目も果すもので
ある。
The leads 10 and 16 support the tantalum tube 2 and also serve to flow a current between the tip 4 and the base 6 of the tantalum tube 2 in order to generate heat in the tantalum tube 2.

タンタル細管2の基端部6に接続されているガス輸送パ
イプ8の基端部はフランジェ2を貫通して固定され、そ
の基端にはミニフランジ2oが設けられ、フローコント
ローラ(図示路)を介して原料ガスボンベ(図示路)に
接続されるようになっている。28は熱電対で、タンタ
ル細管2の温度を測定するようになっている。
The base end of the gas transport pipe 8 connected to the base end 6 of the tantalum thin tube 2 is fixed through the flange 2, and a mini flange 2o is provided at the base end, and a flow controller (path shown) is connected to the base end of the gas transport pipe 8. It is connected to the raw material gas cylinder (the path shown) through the inlet. A thermocouple 28 measures the temperature of the tantalum tube 2.

フランジ12にはまた、加熱炉支持棒30゜32が取り
つけられ、加熱炉支持棒30,32の先端には加熱炉支
持台34が取りつけられている。
Furnace support rods 30 and 32 are also attached to the flange 12, and a furnace support stand 34 is attached to the tips of the furnace support rods 30 and 32.

タンタル細管2と加熱炉支持台34の間には複数のタン
タル薄板が相互に間隙をもって重ねられた構造の下部熱
シールド36が設けられ、また、タンタル細管2の側部
を取り囲むように複数のタンタル薄板が相互に間隙をも
って重ねられた構造の熱シールド38が設けられている
。タンタル細管2の先端側にもタンタル薄板にてなる熱
シールド40が設けられている。
A lower heat shield 36 is provided between the tantalum thin tube 2 and the heating furnace support 34, and the lower heat shield 36 has a structure in which a plurality of tantalum thin plates are stacked with gaps between each other. A heat shield 38 is provided having a structure in which thin plates are stacked one on top of the other with a gap between them. A heat shield 40 made of a thin tantalum plate is also provided on the tip side of the tantalum thin tube 2.

本実施例の粒子線源は、タンタル細管2が粒子線エピタ
キシャル装置の真空チェンバの内側になるように、フラ
ンジ12によって装着される。タンタル細管2を通電発
熱させるための電流は、真空チェンバ外からリードスル
ー14.18に供給され、リードスルー14、リード1
o、タンタル細管2.リード16、及びリードスルー1
8により形成される電流経路を流れる。供給される電流
量は、タンタル細管2の温度を熱電対28で測定しつつ
、そのタンタル細管2の温度が所定温度になるように制
御される。
The particle beam source of this embodiment is mounted by a flange 12 so that the tantalum thin tube 2 is inside the vacuum chamber of the particle beam epitaxial apparatus. The current for energizing the tantalum thin tube 2 and generating heat is supplied from outside the vacuum chamber to the lead throughs 14 and 18.
o, tantalum tubule 2. Lead 16 and lead through 1
The current flows through the current path formed by 8. The amount of current supplied is controlled such that the temperature of the tantalum tube 2 is measured by a thermocouple 28 so that the temperature of the tantalum tube 2 reaches a predetermined temperature.

前に引用した特願昭59−37660号で提案されてい
る粒子線エピタキシャル装置を第2図に示す。
FIG. 2 shows the particle beam epitaxial apparatus proposed in Japanese Patent Application No. 59-37660 cited above.

この粒子線エピタキシャル装置では、真空チェインバ6
2が、傾斜して設けられた液体窒素シュラウド64によ
り線源室66と成長室68に分離されている。
In this particle beam epitaxial apparatus, a vacuum chamber 6
2 is separated into a radiation source chamber 66 and a growth chamber 68 by an inclined liquid nitrogen shroud 64.

液体窒素シュラウド64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64には線源室66から成長室68へ
粒子線90a、90b・・・・・・を通すための素群7
0a、70b、70c・・・・・・や必要に応じてシャ
ッタ操作用の穴などが設けられている。
The liquid nitrogen shroud 64 is hollow inside and can be filled with a refrigerant such as liquid nitrogen, and includes a refrigerant inlet (not shown) and a gas exhaust port (not shown) for vaporized refrigerant. The liquid nitrogen shroud 64 has elementary groups 7 for passing particle beams 90a, 90b, . . . from the radiation source chamber 66 to the growth chamber 68.
0a, 70b, 70c, etc., and holes for shutter operation are provided as necessary.

線源室66には複数の粒子線源72,74゜76・・・
・・・、粒子線源72,74,76・・・・・・からの
粒子線82a、82b、82c・・・・・・を選択する
シャッタ78及び高真空ポンプにつながる排気口80と
が設けられており、その排気口80は各粒子線源72,
74.76・・・・・・からの粒子線82a。
The radiation source chamber 66 includes a plurality of particle radiation sources 72, 74° 76...
..., a shutter 78 for selecting particle beams 82a, 82b, 82c, ... from the particle beam sources 72, 74, 76, ... and an exhaust port 80 connected to a high vacuum pump. The exhaust port 80 is connected to each particle beam source 72,
Particle beam 82a from 74.76...

82b、82c・・・・・・の不用部分が液体窒素シュ
ラウド64又はシャッタ78で反射されてできる不用な
反射粒子線84.・・・・・・を有効に排出できるよう
に、液体窒素シュラウド64に傾斜して対向する位置に
設けられている。
82b, 82c, . . . are reflected by the liquid nitrogen shroud 64 or the shutter 78, resulting in an unnecessary reflected particle beam 84. . . . is provided at a position slanting and facing the liquid nitrogen shroud 64 so that it can effectively discharge the liquid nitrogen shroud 64.

成長室68には基板支持台(図示略)に固着さ ・れた
基板86と、線源室66の真空系とは独立した高真空ポ
ンプにつながる排気口88が設けられている。基板86
の表面には、液体窒素シュラウド64の素群70a、7
0b、70c・・・・・・を経て粒子線源72,74,
76・・・・・・から有用な粒子線90a、90c・・
・・・・が入射されるが、基板86の表面で反射されて
できる不用な粒子線92.・・・・・・が排気口88の
方向に反射されて有効に排出されるように、基板86の
固着角度が設定されている。
The growth chamber 68 is provided with a substrate 86 fixed to a substrate support (not shown) and an exhaust port 88 connected to a high vacuum pump independent of the vacuum system of the radiation source chamber 66. Board 86
On the surface of the liquid nitrogen shroud 64, elementary groups 70a, 7
0b, 70c... and then the particle beam sources 72, 74,
Useful particle beams 90a, 90c... from 76...
... is incident, but is reflected by the surface of the substrate 86, resulting in unnecessary particle beams 92. The fixing angle of the substrate 86 is set so that... is reflected toward the exhaust port 88 and effectively exhausted.

粒子線源72,74,76・・・・・・は発生する粒子
線強度が制御できる形成のものである。そのような粒子
線源としては、本発明の粒子線源の他、例えば1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
ン化線源のようなガス状原料を使用するもの 又はクヌ
ードセン・セルのような固体原料を使用するものなどで
ある。これらの粒子線源は、ヒータの通電量又はフロー
コントローラの流量を制御することにより粒子線発生量
を制御することができる。
The particle beam sources 72, 74, 76, . . . are configured such that the intensity of the generated particle beams can be controlled. As such a particle beam source, in addition to the particle beam source of the present invention, for example, a particle beam formed into a beam by a single particle beam generation aperture is ionized as it passes through an ionization chamber, is accelerated and focused by an electrode, and is ionized by a magnetic field. An electron ionization source that separates unnecessary ions and emits only useful ions as a particle beam, and a quadrupole mass filter that removes unnecessary ions from the particle beam that is ionized or radicalized in a photoionization chamber. These include those that use a gaseous raw material such as a photoionization source where only useful ion and radical particle beams are separated and emitted as a particle beam, or those that use a solid source such as a Knudsen cell. be. These particle beam sources can control the amount of particle beam generation by controlling the amount of electricity applied to the heater or the flow rate of the flow controller.

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。
The type and number of particle beam sources provided in such a particle beam epitaxial apparatus can be arbitrarily selected depending on the type of crystal to be grown.

ガス状原料を用いる場合、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。
When using a gaseous raw material, a turbo-molecular pump capable of continuous operation as a high-vacuum pump is most preferable.

この粒子線エピタキシャル装置の動作中は、線源室66
では、液体窒素シュラウド64の素群70a、70b、
70c・・・・・・を通過しない不用な粒子線はシャッ
タ78又は液体窒素シュラウド64で反射されて排気口
80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64に吸着されることに
より線源室66の高真空が維持される。成長室68では
素群70a、70b、70c・・・・・・を通過してき
た有用な粒子線90a、90c・旧・・により基板86
上でエピタキシャル成長が行なわれるが、粒子線9゜a
、90c・・・・・・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92.・・・・
・・となって排気口88へ排出されるが、液体窒素シュ
ラウド64に吸着されることにより、成長室68の高真
空が維持される。そして、成長室68では大群70a、
70b、70c・旧・・を経て入射される粒子線9’0
at90c・・・・・・の量が線源室66へ入射される
粒子線82a、82b、82c・・・・・・の量よりも
少なく、また、成長室68と線源室66とは六群70a
、70b* 70c・・・・・・でつながっているが、
この素群70a、70b、70C・・・・・・の径が液
体窒素シュラウド64の全面積に比べると極めて小さい
ので成長室68と線源室66の間で差動排気が行なわれ
て成長室68の方が高真空′となり、基板86の周辺が
例えば10−111Torrというような高真空に保た
れる。
During operation of this particle beam epitaxial apparatus, the source chamber 66
Now, the elementary groups 70a, 70b of the liquid nitrogen shroud 64,
Unnecessary particle beams that do not pass through the shutter 78 or the liquid nitrogen shroud 64 are discharged to the exhaust port 80, or the liquid nitrogen shroud 64 is cooled to the temperature of liquid nitrogen or other refrigerant. The high vacuum of the radiation source chamber 66 is maintained by being attracted to the radiation source chamber 66 . In the growth chamber 68, the substrate 86 is heated by useful particle beams 90a, 90c (old) that have passed through the elementary groups 70a, 70b, 70c, etc.
Epitaxial growth is performed on the particle beam at 9°a.
, 90c..., unnecessary particle beams not used for epitaxial growth are reflected particle beams 92.・・・・・・
... and is discharged to the exhaust port 88, but the high vacuum of the growth chamber 68 is maintained by being adsorbed by the liquid nitrogen shroud 64. Then, in the growth chamber 68, a large group 70a,
Particle beam 9'0 incident through 70b, 70c, old...
The amount of at90c... is smaller than the amount of particle beams 82a, 82b, 82c... entering the source chamber 66, and the growth chamber 68 and the source chamber 66 are Group 70a
, 70b* 70c... are connected,
Since the diameters of these elementary groups 70a, 70b, 70C, . 68 is a high vacuum', and the periphery of the substrate 86 is maintained at a high vacuum of, for example, 10-111 Torr.

(発明の効果) 本発明によれば以下のような効果を有する実用性の高い
ガス状原料の粒子線源を得ることができる。
(Effects of the Invention) According to the present invention, it is possible to obtain a highly practical particle beam source for gaseous raw materials having the following effects.

(1)分解効率が高い。(1) High decomposition efficiency.

第3図にタンタル細管2の温度とA s H3の熱分解
の割合の一例を示す。
FIG. 3 shows an example of the temperature of the tantalum tube 2 and the rate of thermal decomposition of A s H3.

A8HGは加熱されたタンタル表面の触媒作用を受けて
、低温で効率よく分解され、発生粒子線は殆んどが単原
子A s lの状態になる。
A8HG is efficiently decomposed at a low temperature by the catalytic action of the heated tantalum surface, and most of the generated particle beams are in the state of monoatomic A s l.

従来はV族元素の粒子線は多原子状態であってその強度
を検出する手軽な手段がなかったが、このように単原子
状態の粒子線が得られると原子吸光式検出器により粒子
線強度を検出することができるようになり、その検出値
をもとにして粒子線の発生強度を制御できるようになる
Previously, particle beams of group V elements were in a polyatomic state, and there was no easy means to detect their intensity.However, if a particle beam in a monoatomic state is obtained in this way, an atomic absorption detector can be used to measure the particle beam intensity. can now be detected, and the intensity of particle beam generation can be controlled based on the detected values.

(2)加熱炉の温度が低くてすみ、また加熱炉がタンタ
ルのみで形成されているので、異種材料の接合部での化
学反応が起こることもなく1粒子線に不純物が混入する
ことが少ない。さらに、タンタル細管自体に通電して加
熱するので、従来のように石英パイプを外側から加熱す
る場合に比べて必要部材が少なくてすみ、それだけ不良
ガスの発生源が少なくなる。
(2) The temperature of the heating furnace is low, and since the heating furnace is made only of tantalum, chemical reactions do not occur at the joints of different materials, and impurities are less likely to be mixed into the single particle beam. . Furthermore, since the tantalum thin tube itself is heated by electricity, fewer members are required than in the conventional case where a quartz pipe is heated from the outside, and the number of sources of bad gases is reduced accordingly.

(3)タンタル細管は先端部を細くすることが容易であ
り、噴射される粒子線の角度分布を小さくすることがで
きる。
(3) The tip of the tantalum tube can be easily made thinner, and the angular distribution of the ejected particle beam can be made smaller.

本実施例の粒子線源と1本の石英パイプを用いた従来の
粒子線源とで、A s H3ガス流量を等しくして両者
のピーク強度の角度分布を比較した結果を第4図に示す
Figure 4 shows the results of comparing the angular distribution of peak intensity between the particle beam source of this example and a conventional particle beam source using a single quartz pipe, with the same A s H3 gas flow rate. .

50は本実施例の場合、52は従来の場合である6本実
施例では細管の形状効果として粒子線のピーク強度分布
が鋭く、すなわちタンタル細管先端から粒子線が噴射す
るときの広がり角が小さくなっているのに対し、従来の
粒子線源ではノズル径が太くなるためノズル先端から粒
子線が噴射するときの広がり角が大きくなる。第2図に
示されたような粒子線エピタキシャル装置の場合には、
本実施例のように粒子線のピーク強度分布の小さい粒子
線源であれ↓f粒子線をより多く成長室へ導入すること
ができるので、原料の効率化を図り、排気系の負担を減
少させる上で好都合である。
50 is for this example, and 52 is for the conventional case. 6 In this example, the peak intensity distribution of the particle beam is sharp due to the shape effect of the thin tube, that is, the divergence angle when the particle beam is injected from the tip of the tantalum thin tube is small. In contrast, in conventional particle beam sources, the nozzle diameter is large, so the spread angle when the particle beam is ejected from the nozzle tip becomes large. In the case of a particle beam epitaxial device as shown in Fig. 2,
Even if the particle beam source has a small particle beam peak intensity distribution as in this example, more ↓f particle beams can be introduced into the growth chamber, increasing the efficiency of raw materials and reducing the burden on the exhaust system. It is convenient for the above.

(4)加熱炉としてタンタル管を使用したので、石英パ
イプを使用した従来のものに比べて機械的に強く、構造
も簡単にすることができる。
(4) Since a tantalum tube is used as the heating furnace, it is mechanically stronger and has a simpler structure than the conventional one using a quartz pipe.

(5)粒子線源の構成材料からの放出ガスが少ない。す
なわち、従来のように加熱炉に石英パイプを使用したも
のでは石英からSiが発生する可能性があるが、タンタ
ルの場合にはそのようなガスの発生は問題にならない。
(5) Less gas is released from the constituent materials of the particle beam source. That is, in a conventional heating furnace using a quartz pipe, Si may be generated from the quartz, but in the case of tantalum, such gas generation does not pose a problem.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明の一実施例を熱シールドを切り欠いて示
す正面図、第2図は本発明が適用される粒子線エピタキ
シャル装置の一例を示す概略断面図、第3図は同実施例
における加熱炉温度とAsH3の分解の割合との関係を
示す図、第4図は同実施例と従来例において先端から噴
射する粒子線の角度分布を示す図である。 2・・・・・・タンタル細管、 4・・・・・・タンタル細管の先端部、6・・・・・・
タンタル細管の基端部、8・・・・・・ガス輸送パイプ
、 10.16・・・・・・リード。
FIG. 1 is a front view showing an embodiment of the present invention with the heat shield cut away, FIG. 2 is a schematic sectional view showing an example of a particle beam epitaxial apparatus to which the present invention is applied, and FIG. 3 is the same embodiment. FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the heating furnace temperature and the decomposition rate of AsH3, and FIG. 4 is a diagram showing the angular distribution of the particle beam injected from the tip in the same embodiment and the conventional example. 2... Tantalum tube, 4... Tip of tantalum tube, 6...
Proximal end of tantalum tube, 8... Gas transport pipe, 10.16... Lead.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)ガス状原料を加熱し分解させる加熱炉を備えた粒
子線源において、 前記加熱炉としてタンタル細管を備え、このタンタル細
管に沿って電流を流すことによりこのタンタル細管を発
熱させるとともに、 このタンタル細管の基端からガス状原料を導入し、先端
から粒子線を噴射させるようにしたことを特徴とする粒
子線エピタキシャル装置の粒子線源。
(1) In a particle beam source equipped with a heating furnace for heating and decomposing a gaseous raw material, a tantalum tube is provided as the heating furnace, and an electric current is passed along the tantalum tube to cause the tantalum tube to generate heat; A particle beam source for a particle beam epitaxial device, characterized in that a gaseous raw material is introduced from the base end of a tantalum thin tube, and a particle beam is ejected from the tip.
JP8403985A 1985-04-18 1985-04-18 Particle beam source for particle beam epitaxial apparatus Pending JPS61242990A (en)

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