JPS62128113A - 分子線結晶成長装置 - Google Patents
分子線結晶成長装置Info
- Publication number
- JPS62128113A JPS62128113A JP26872985A JP26872985A JPS62128113A JP S62128113 A JPS62128113 A JP S62128113A JP 26872985 A JP26872985 A JP 26872985A JP 26872985 A JP26872985 A JP 26872985A JP S62128113 A JPS62128113 A JP S62128113A
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- Japan
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- chamber
- crystal growth
- arsenic
- substrate
- protective film
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- Pending
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- Formation Of Insulating Films (AREA)
- Physical Deposition Of Substances That Are Components Of Semiconductor Devices (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】
〔概要〕
ガリウム砒素（ＧａＡｓ）エピタキシャル成長に用いる
分子線結晶成長装置であって、結晶成長室と試料導出室
の間にゲートバルブで仕切られた砒素保護膜形成室を設
け、結晶成長室でＧａＡｓをエピタキシャル成長した基
板上に真空を破らずに、且つ設定温度の大幅な変動を要
することなく、砒素保護膜を形成できるようにして作業
効率の向上を図ると共に、エピタキシャル成長した基板
上が大気で汚染されることな（砒素保護膜が形成できる
ようにした装置。
分子線結晶成長装置であって、結晶成長室と試料導出室
の間にゲートバルブで仕切られた砒素保護膜形成室を設
け、結晶成長室でＧａＡｓをエピタキシャル成長した基
板上に真空を破らずに、且つ設定温度の大幅な変動を要
することなく、砒素保護膜を形成できるようにして作業
効率の向上を図ると共に、エピタキシャル成長した基板
上が大気で汚染されることな（砒素保護膜が形成できる
ようにした装置。
本発明は分子線結晶成長装置、特にＧａＡｓやＡ１１Ｇ
ａＡｓ等の砒素（Ａｓ）原子を含む化合物半導体結晶成
長装置に係り、エピタキシャル成長を行った基板上に真
空を破らずに砒素保護膜が形成できるようにした分子線
結晶成長装置に関する。
ａＡｓ等の砒素（Ａｓ）原子を含む化合物半導体結晶成
長装置に係り、エピタキシャル成長を行った基板上に真
空を破らずに砒素保護膜が形成できるようにした分子線
結晶成長装置に関する。
ＧａＡｓ等の化合物半導体結晶をエピタキシャル成長す
る場合に、その成長膜を低温でかつその組成を高精度に
制御して形成するために分子線結晶成長装置が用いられ
ている。
る場合に、その成長膜を低温でかつその組成を高精度に
制御して形成するために分子線結晶成長装置が用いられ
ている。
このようなＧａＡｓ等化合物半導体基板上に分子線結晶
成長装置を用いてＧａＡｓ等のＡｓを含む化合物半導体
結晶をエピタキシャル成長する場合、後の工程でそのエ
ピタキシャル成長層が大気中に曝されてその表面が酸化
したり、或いは大気中の水分等の吸着を防ぐために、そ
のエピタキシャル成長層の表面にＡｓよりなる保護膜を
薄く形成する工程がとられている。
成長装置を用いてＧａＡｓ等のＡｓを含む化合物半導体
結晶をエピタキシャル成長する場合、後の工程でそのエ
ピタキシャル成長層が大気中に曝されてその表面が酸化
したり、或いは大気中の水分等の吸着を防ぐために、そ
のエピタキシャル成長層の表面にＡｓよりなる保護膜を
薄く形成する工程がとられている。
このような砒素保護膜を形成する場合、エピタキシャル
成長を行った基板上に真空を破ることなく、基板の大幅
な温度設定の変更を行うことなく、連続的にＡｓの保護
膜が形成できるような分子線結晶成長装置が要望されて
いる。
成長を行った基板上に真空を破ることなく、基板の大幅
な温度設定の変更を行うことなく、連続的にＡｓの保護
膜が形成できるような分子線結晶成長装置が要望されて
いる。
第２図は従来の分子線結晶成長装置の模式図で、図示す
るように試料が導入され、大気と最も近い１０ ｔｏ
ｒｒの真空度に設定された試料導入室１と、この試料導
入室１とゲートバルブ（図示せず）で仕切られ、導入さ
れた試料を清浄な状態にしたり、或いは予備加熱する結
晶成長準備室２と、更に結晶成長準備室２とゲートバル
ブで仕切られ、１０”ｔｏｒｒの超高真空に設定されて
いる結晶成長室３と、結晶成長室３とゲー）／ＮＮジブ
仕切られ、真空度が１０ ｔｏｒｒの第１の試料導出
室４と、第１の試料導出室４とゲートバルブで仕切られ
、真空度が１０３ｔｏｒｒの第２の試料導出室５とから
なる。そして試料導入室ｌと第２の試料導出室５には試
料を搬送するためのトランスファーロッド６．７が設置
されている。
るように試料が導入され、大気と最も近い１０ ｔｏ
ｒｒの真空度に設定された試料導入室１と、この試料導
入室１とゲートバルブ（図示せず）で仕切られ、導入さ
れた試料を清浄な状態にしたり、或いは予備加熱する結
晶成長準備室２と、更に結晶成長準備室２とゲートバル
ブで仕切られ、１０”ｔｏｒｒの超高真空に設定されて
いる結晶成長室３と、結晶成長室３とゲー）／ＮＮジブ
仕切られ、真空度が１０ ｔｏｒｒの第１の試料導出
室４と、第１の試料導出室４とゲートバルブで仕切られ
、真空度が１０３ｔｏｒｒの第２の試料導出室５とから
なる。そして試料導入室ｌと第２の試料導出室５には試
料を搬送するためのトランスファーロッド６．７が設置
されている。
尚、結晶成長準備室２と第１の試料導出室４には結晶成
長室３へ、または結晶成長室３から試料を搬送するため
のトランスファーロッドが前記したトランスファーロッ
ド６．７とは別個に設けられているが、以後説明を簡単
にするために省略する。
長室３へ、または結晶成長室３から試料を搬送するため
のトランスファーロッドが前記したトランスファーロッ
ド６．７とは別個に設けられているが、以後説明を簡単
にするために省略する。
このような分子線結晶成長装置を用いてＧａＡｓの基板
の上にＧａＡｓのエピタキシャル成長層を形成する場合
、まず試料導入室１の扉を開いて基板ホルダーカセット
８にＧａＡｓの基板９を装着する。次いで試料導入室ｌ
の扉を閉じた後、この室内を１Ｏ−３ｔｏｒｒ程度の真
空度になるまで排気した後、試料導入室１と試料準備室
２との間のゲートバルブを開いてトランスファーロッド
５を用いて基板８が設置されている基板ホルダーカセッ
ト７を試料準備室２に導入する。更に試料準備室２より
別のトランスファーロッドを用いて基板ホルダーカセッ
ト７を結晶成長室３に導入し、この基板ホルダーカセッ
ト７をカセット設置台９に設置し、この室内を１０
程度の真空度になるまで排気する。
の上にＧａＡｓのエピタキシャル成長層を形成する場合
、まず試料導入室１の扉を開いて基板ホルダーカセット
８にＧａＡｓの基板９を装着する。次いで試料導入室ｌ
の扉を閉じた後、この室内を１Ｏ−３ｔｏｒｒ程度の真
空度になるまで排気した後、試料導入室１と試料準備室
２との間のゲートバルブを開いてトランスファーロッド
５を用いて基板８が設置されている基板ホルダーカセッ
ト７を試料準備室２に導入する。更に試料準備室２より
別のトランスファーロッドを用いて基板ホルダーカセッ
ト７を結晶成長室３に導入し、この基板ホルダーカセッ
ト７をカセット設置台９に設置し、この室内を１０
程度の真空度になるまで排気する。
次いでこのカセット設置台９に付設されているヒータ１
０と反射板１１を用いて基板８を５００〜６００℃の温
度になる迄加熱し、砒素分子線源１２、およびガリウム
分子線源１３よりＡｓとＧａの分子線を基板８上に照射
してＧａＡｓのエピタキシャル層を基板上に成長する。
０と反射板１１を用いて基板８を５００〜６００℃の温
度になる迄加熱し、砒素分子線源１２、およびガリウム
分子線源１３よりＡｓとＧａの分子線を基板８上に照射
してＧａＡｓのエピタキシャル層を基板上に成長する。
エピタキシャル層が形成された基板はゲートバルブを開
いた後、トランスファーロッドを用いて、１０ ｔｏ
ｒｒ程度の真空度に排気された第１の試料導出室４に搬
送された後、トランスファーロッド６を用いて第２の試
料導出室５に導出された後、第２の試料導出室５の扉を
開いて外部へ取り出される。
いた後、トランスファーロッドを用いて、１０ ｔｏ
ｒｒ程度の真空度に排気された第１の試料導出室４に搬
送された後、トランスファーロッド６を用いて第２の試
料導出室５に導出された後、第２の試料導出室５の扉を
開いて外部へ取り出される。
ところが、このようにＧａＡｓエピタキシャル層を形成
したＧａＡｓの基板は、その基板を大気中に取り出した
時に表面が大気によって酸化されたり、或いは表面に大
気の水分を吸着しないようにするため、そのエピタキシ
ャル層の表面にＡｓの保護膜を形成する工程がとられて
いる。
したＧａＡｓの基板は、その基板を大気中に取り出した
時に表面が大気によって酸化されたり、或いは表面に大
気の水分を吸着しないようにするため、そのエピタキシ
ャル層の表面にＡｓの保護膜を形成する工程がとられて
いる。
そのため、従来はＧａＡｓのエピタキシャル層成長後、
基板の加熱を止め、自然冷却した後にこのＧａＡｓエピ
タキシャル層が形成された基板の温度を２００℃以下に
設定してＡｓ分子線源を動作させてＡｓ膜を形成しなけ
れば成らず、このように設定温度を大幅に変更すると、
その変更された設定温度まで基板の温度が到達するのに
時間が長くかかり過ぎ、作業効率が低下する問題がある
。
基板の加熱を止め、自然冷却した後にこのＧａＡｓエピ
タキシャル層が形成された基板の温度を２００℃以下に
設定してＡｓ分子線源を動作させてＡｓ膜を形成しなけ
れば成らず、このように設定温度を大幅に変更すると、
その変更された設定温度まで基板の温度が到達するのに
時間が長くかかり過ぎ、作業効率が低下する問題がある
。
また結晶成長室の温度を砒素の保護膜形成時のように低
温に設定すると、再びＧａＡｓのエピタキシャル成長時
に於けるように高温に設定し直すのは困難である。
温に設定すると、再びＧａＡｓのエピタキシャル成長時
に於けるように高温に設定し直すのは困難である。
本発明は上記した欠点を除去し、砒素の保護膜形成時に
低温に温度設定する必要を無くし、真空を破らずにＡｓ
の保護膜が形成できるようにし、作業効率を高めること
のできる分子線結晶装置の提供を目的とする。
低温に温度設定する必要を無くし、真空を破らずにＡｓ
の保護膜が形成できるようにし、作業効率を高めること
のできる分子線結晶装置の提供を目的とする。
本発明の分子線結晶成長装置は、結晶成長室３と第１の
試料導出室４との間にゲートバルブを介して結晶成長室
３と接続され、かつ砒素分子線源２１を備えた砒素保護
膜形成室２２を設ける。
試料導出室４との間にゲートバルブを介して結晶成長室
３と接続され、かつ砒素分子線源２１を備えた砒素保護
膜形成室２２を設ける。
本発明の分子線結晶成長装置は、結晶成長室３と第１の
試料導出室４の間に結晶成長室３と接続し、結晶成長室
３と同様な超高真空の砒素保護膜形成室２２を設けるこ
とで、真空を破ることなく、また基板に大幅な温度設定
の変更を必要としないで、作業効率を高めた状態でエピ
タキシャル成長後のＧａＡｓの基板表面に砒素の保護膜
を形成できるようにする。
試料導出室４の間に結晶成長室３と接続し、結晶成長室
３と同様な超高真空の砒素保護膜形成室２２を設けるこ
とで、真空を破ることなく、また基板に大幅な温度設定
の変更を必要としないで、作業効率を高めた状態でエピ
タキシャル成長後のＧａＡｓの基板表面に砒素の保護膜
を形成できるようにする。
以下、図面を用いて本発明の一実施例につき詳細に説明
する。
する。
第１図は本発明の分子線結晶成長装置の模式図で、前記
説明した第２図と同等な部分には同一の符号を付す。
説明した第２図と同等な部分には同一の符号を付す。
本発明の装置が従来の装置と異なる点は、結晶成長室３
と第１の試料導出室４の間に結晶成長室３と連通し、ゲ
ートパルプ（図示せず）を介して接続され、かつ砒素分
子線源２１を有し、結晶成長室と同様な超高真空度の砒
素の保護膜形成室２２を設けた点にある。
と第１の試料導出室４の間に結晶成長室３と連通し、ゲ
ートパルプ（図示せず）を介して接続され、かつ砒素分
子線源２１を有し、結晶成長室と同様な超高真空度の砒
素の保護膜形成室２２を設けた点にある。
図示するように砒素保護膜形成室２２内には、砒素分子
線源２１の他に結晶成長室３より搬送され、エピタキシ
ャル成長後の基板が収容された基板ホルダーカセット８
を設置して所定の温度に冷却するために液体窒素等を用
いて冷却されているヒートシンク２３が設置されている
。
線源２１の他に結晶成長室３より搬送され、エピタキシ
ャル成長後の基板が収容された基板ホルダーカセット８
を設置して所定の温度に冷却するために液体窒素等を用
いて冷却されているヒートシンク２３が設置されている
。
更に砒素保護膜形成室２２と結晶成長室３との間、およ
び砒素保護膜形成室２２と第１の試料導出室４との間に
は図示しないがゲートパルプが設けられている。
び砒素保護膜形成室２２と第１の試料導出室４との間に
は図示しないがゲートパルプが設けられている。
このような分子線結晶成長装置を用いてエピタキシャル
成長した基板表面に砒素の保護膜を形成する場合につい
て説明する。
成長した基板表面に砒素の保護膜を形成する場合につい
て説明する。
結晶成長室３に於いて基板９の表面にＧａＡｓのエピタ
キシャル層を形成した後、ゲートバルブを開いてトラン
スファーロンドを用いて、基板ホルダーカセント８を結
晶成長室３と同様な超高真空の砒素保護膜形成室２２に
移動させ、保護膜形成室２２のヒートシンク２３上に設
置して、基板９の温度を２００℃以下になる迄調整し、
砒素分子線源２１より砒素分子を照射して基板９上にＡ
ｓの保護膜を形成する。
キシャル層を形成した後、ゲートバルブを開いてトラン
スファーロンドを用いて、基板ホルダーカセント８を結
晶成長室３と同様な超高真空の砒素保護膜形成室２２に
移動させ、保護膜形成室２２のヒートシンク２３上に設
置して、基板９の温度を２００℃以下になる迄調整し、
砒素分子線源２１より砒素分子を照射して基板９上にＡ
ｓの保護膜を形成する。
このようにすれば真空を破ることなく、がっ結晶成長室
３の設定温度を変化させることなく一貫してエピタキシ
ャル成長後の基板上にＡｓの保護膜が形成できるので、
高品位の半導体装置形成用のエピタキシャル成長基板が
得られる。
３の設定温度を変化させることなく一貫してエピタキシ
ャル成長後の基板上にＡｓの保護膜が形成できるので、
高品位の半導体装置形成用のエピタキシャル成長基板が
得られる。
また以上の実施例に於いては、ＧａＡｓ基板の上にＧａ
Ａｓのエピタキシャル層を形成する場合について述べた
が、その他半導体基板上にＡｓ原子を含む化合物半導体
結晶を形成する場合に於いても、本発明は通用できるの
は無給である。
Ａｓのエピタキシャル層を形成する場合について述べた
が、その他半導体基板上にＡｓ原子を含む化合物半導体
結晶を形成する場合に於いても、本発明は通用できるの
は無給である。
以上述べたように、本発明の分子線結晶装置によれば、
結晶成長室の温度設定を変化させるような煩雑な作業を
必要としないで、高品位のエピタキシャル結晶が得られ
る効果がある。
結晶成長室の温度設定を変化させるような煩雑な作業を
必要としないで、高品位のエピタキシャル結晶が得られ
る効果がある。
第１図は本発明の分子線結晶成長装置の模式図、第２図
は従来の分子線結晶成長装置の模式図である。 図に於いて、 １は試料導入室、２は結晶成長準備室、３は結晶成長室
、４は第１の試料導出室、６．７はトランスファーロン
ド、８は基板ホルダーカセット、９は基板、２１は砒素
分子線源、２２は砒素保護膜形成室、２３はヒートシン
クを示す。 不馴め今５線ご揚べ菅漫ｄ駄図 ＠ １ 図 従わ今琳ξ成賎長執１ａμ圀 第２図
は従来の分子線結晶成長装置の模式図である。 図に於いて、 １は試料導入室、２は結晶成長準備室、３は結晶成長室
、４は第１の試料導出室、６．７はトランスファーロン
ド、８は基板ホルダーカセット、９は基板、２１は砒素
分子線源、２２は砒素保護膜形成室、２３はヒートシン
クを示す。 不馴め今５線ご揚べ菅漫ｄ駄図 ＠ １ 図 従わ今琳ξ成賎長執１ａμ圀 第２図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 試料導入室（１）、結晶成長予備室（２）、結晶成長室
（３）、第１の試料導出室（４）、第２の試料導出室（
５）からなる分子線結晶成長装置に於いて、 前記結晶成長室（３）と第１の試料導出室（４）との間
にゲートバルブを介して接続され、かつ砒素分子線源（
２１）を備えた砒素保護膜形成室（２２）を設けたこと
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 |
|---|---|---|---|
| JP26872985A JPS62128113A (ja) | 1985-11-28 | 1985-11-28 | 分子線結晶成長装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26872985A JPS62128113A (ja) | 1985-11-28 | 1985-11-28 | 分子線結晶成長装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62128113A true JPS62128113A (ja) | 1987-06-10 |
Family
ID=17462535
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26872985A Pending JPS62128113A (ja) | 1985-11-28 | 1985-11-28 | 分子線結晶成長装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62128113A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006040943A (ja) * | 2004-07-22 | 2006-02-09 | Epiquest:Kk | 面発光レーザ作製用酸化装置 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59110111A (ja) * | 1982-12-16 | 1984-06-26 | Fujitsu Ltd | 半導体装置の製造方法 |
| JPS6015917A (ja) * | 1983-07-08 | 1985-01-26 | Hitachi Ltd | 分子線エピタキシ装置 |
-
1985
- 1985-11-28 JP JP26872985A patent/JPS62128113A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59110111A (ja) * | 1982-12-16 | 1984-06-26 | Fujitsu Ltd | 半導体装置の製造方法 |
| JPS6015917A (ja) * | 1983-07-08 | 1985-01-26 | Hitachi Ltd | 分子線エピタキシ装置 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006040943A (ja) * | 2004-07-22 | 2006-02-09 | Epiquest:Kk | 面発光レーザ作製用酸化装置 |
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