JPS6261315A - 分子線エピタキシ−装置 - Google Patents
分子線エピタキシ−装置Info
- Publication number
- JPS6261315A JPS6261315A JP20120185A JP20120185A JPS6261315A JP S6261315 A JPS6261315 A JP S6261315A JP 20120185 A JP20120185 A JP 20120185A JP 20120185 A JP20120185 A JP 20120185A JP S6261315 A JPS6261315 A JP S6261315A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- molecular beam
- sample holder
- beam source
- molecular
- gaas substrate
- 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
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C30—CRYSTAL GROWTH
- C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
- C30B23/00—Single-crystal growth by condensing evaporated or sublimed materials
- C30B23/02—Epitaxial-layer growth
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (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】
〈産業上の利用分野〉
本発明は超格子構造を作製するのに有効な分子線エピタ
キシー装置に関する。
キシー装置に関する。
〈従来の技術〉
分子線エピタキシー装置は、組成及び膜厚の高度な制御
性を有し、特に組成の異なる２種類の半導体のへテロ接
合の形成、極めて薄い半導体層や超格子構造の作製など
に最適であり、これを利用して高移動度トランジスタ（
ＨＥＭＴ）や量子井戸レーザといった従来にない新しい
デバイスが実現されてきている。
性を有し、特に組成の異なる２種類の半導体のへテロ接
合の形成、極めて薄い半導体層や超格子構造の作製など
に最適であり、これを利用して高移動度トランジスタ（
ＨＥＭＴ）や量子井戸レーザといった従来にない新しい
デバイスが実現されてきている。
この分子線エピタキシー装置の応用として、２種類以上
の材料を各層の厚さが数人ないし数百人という非常に薄
い膜で連続的に形成した超格子構造があり、これはその
構造の新規性から従来にない新しい物性を有する材料の
創出あるいは新しい機能を有するデバイスの作製といっ
た期待がもたれている。
の材料を各層の厚さが数人ないし数百人という非常に薄
い膜で連続的に形成した超格子構造があり、これはその
構造の新規性から従来にない新しい物性を有する材料の
創出あるいは新しい機能を有するデバイスの作製といっ
た期待がもたれている。
通常の液相成長法などでは、半導体へテロ接合の形成に
対しては格子定数の整合ということが極めて１要な問題
となるが、分子線エピタキシー法によって形成される超
格子構造においては、格子定数の不整合が数％程度あっ
ても比較的容易にエピタキシャル成長することが知られ
ており、これらについては歪超格子として多くの研究が
行なわれている。このような分子線エピタキシー法での
超格子構造が格子定数の不整合に対して許容度が大きい
ということは、超格子を形成する各層の材料の組成の設
定値に対するずれに関しても許容度が大きいと考えられ
る。
対しては格子定数の整合ということが極めて１要な問題
となるが、分子線エピタキシー法によって形成される超
格子構造においては、格子定数の不整合が数％程度あっ
ても比較的容易にエピタキシャル成長することが知られ
ており、これらについては歪超格子として多くの研究が
行なわれている。このような分子線エピタキシー法での
超格子構造が格子定数の不整合に対して許容度が大きい
ということは、超格子を形成する各層の材料の組成の設
定値に対するずれに関しても許容度が大きいと考えられ
る。
〈発明が解決しようとする問題点〉
従来の分子線エピタキシー装置では、超格子構造の作製
が、各材料の分子線源の前面に取り付けられたシャッタ
の開閉を繰り返すことにより行なわれる。しかし、この
方法では、数千人の厚さの超格子を形成するのに数百回
ものシャッタの開閉を繰り返す必要があり、超高真空を
必要とする分子線エピタキシー装置にとって真空リーク
の発生の原因になる可能性が高い。
が、各材料の分子線源の前面に取り付けられたシャッタ
の開閉を繰り返すことにより行なわれる。しかし、この
方法では、数千人の厚さの超格子を形成するのに数百回
ものシャッタの開閉を繰り返す必要があり、超高真空を
必要とする分子線エピタキシー装置にとって真空リーク
の発生の原因になる可能性が高い。
く問題点を解決する為の手段〉
本発明による分子線エピタキシー装置は、真空容器内で
基板を支持するサンプルホルダーを公転自在に支持する
サンプルホルダー支持手段を備えるとともに、上記サン
プルホルダーの公転軌道上に複数の分子線源から発する
分子線が収束する少なくとも２点の収束点があることを
特徴とする。
基板を支持するサンプルホルダーを公転自在に支持する
サンプルホルダー支持手段を備えるとともに、上記サン
プルホルダーの公転軌道上に複数の分子線源から発する
分子線が収束する少なくとも２点の収束点があることを
特徴とする。
〈実施例〉
図面は本実施例の分子線エピタキシー装置の模式的な断
面構造を示し、この分子線エピタキシー装置では、Ｇａ
Ａｓ−Ａｌ！ＧａＡｓ超格子を形成するべく分子線源が
配置されている。
面構造を示し、この分子線エピタキシー装置では、Ｇａ
Ａｓ−Ａｌ！ＧａＡｓ超格子を形成するべく分子線源が
配置されている。
真空容器１は、真空排気系（図示せず）により高真空に
保持されており、超格子の成長中にはこれに加えて液体
窒素シュラウド２に液体窒素を流し、成長雰囲気を清浄
に保っている。真空容器１の内部には、サンプルホルダ
ー取付治具３が軸４を中心に回転自在に支持される。こ
のサンプルホルダー取付治具３は、ＧａＡｓ基板５をイ
ンジウムにより貼り付けて支持するサンプルホルダー６
を支持し、サンプルホルダー取付治具３の回転によりサ
ンプルホルダー６は公転自在である。サンプルホルダー
取付治具３は、真空容器１の外部に設けられた駆動源（
図示せず）により軸４を介して回転駆動される。サンプ
ルホルダー取付治具３の裏側には基板加熱用ヒーター７
及び温度モニター用熱電対８が配置される。
保持されており、超格子の成長中にはこれに加えて液体
窒素シュラウド２に液体窒素を流し、成長雰囲気を清浄
に保っている。真空容器１の内部には、サンプルホルダ
ー取付治具３が軸４を中心に回転自在に支持される。こ
のサンプルホルダー取付治具３は、ＧａＡｓ基板５をイ
ンジウムにより貼り付けて支持するサンプルホルダー６
を支持し、サンプルホルダー取付治具３の回転によりサ
ンプルホルダー６は公転自在である。サンプルホルダー
取付治具３は、真空容器１の外部に設けられた駆動源（
図示せず）により軸４を介して回転駆動される。サンプ
ルホルダー取付治具３の裏側には基板加熱用ヒーター７
及び温度モニター用熱電対８が配置される。
サンプルホルダー取付治具３の前方には、ＱａＡｓＡ
Ｉ Ｇ ａ Ａ ｓ超格子を形成するためにＱ ａ Ａ
Ｓ成長用の分子線源群９とＡβＧ ａ Ａ ｓ成長用
の分子線源群ＩＯが配置される。分子線源群９は、ガリ
ウム分子線源１１と砒素分子線源１２からなる。
Ｉ Ｇ ａ Ａ ｓ超格子を形成するためにＱ ａ Ａ
Ｓ成長用の分子線源群９とＡβＧ ａ Ａ ｓ成長用
の分子線源群ＩＯが配置される。分子線源群９は、ガリ
ウム分子線源１１と砒素分子線源１２からなる。
また、分子線源群１０は、ガリウム分子線源１３゜アル
ミニウム分子線源１４及び砒素分子線源１５からなる。
ミニウム分子線源１４及び砒素分子線源１５からなる。
分子線源群９のガリウム分子線源１１と砒素分子線源１
２から発する分子線は、サンプルホルダー６の公転軌道
上の収束点１６に収束する。また、分子線源群１０のガ
リウム分子線源１３アルミニウム分子線源１４及び砒素
分子線源１５から発する分子線は、サンプルホルダー６
の公転軌道上の収束点１７に収束する。
２から発する分子線は、サンプルホルダー６の公転軌道
上の収束点１６に収束する。また、分子線源群１０のガ
リウム分子線源１３アルミニウム分子線源１４及び砒素
分子線源１５から発する分子線は、サンプルホルダー６
の公転軌道上の収束点１７に収束する。
サンプルホルダー取付治具３を回転駆動することにより
、サンプルホルダー６が公転し、サンプルホルダー６に
支持されたＧａＡｓ基板５がこの公転軌道上の収束点１
６にくる毎に分子線源群９からのガリウム分子線と砒素
分子線がＣａＡｓ基板５に照射され、また、Ｑａ、Ａ、
ｓ基板５が公転軌道上の収束点１７にくる毎に分子線源
群１０からのアルミニウム分子線、ガリウム分子線及び
砒素分子線がＧａＡｓ基板５に照射される。そして、サ
ンプルホルダー取付治具３を所定回数回転させることに
より、ＧａＡｓ基板５上にＧａＡｓ −Ａ Ｉ Ｇ ａ
Ａ ｓ超格子が形成される。この場合、ガリウム分子
線源１１から収束点１７へのガリウム分子線の漏れやガ
リウム分子線源１３やアルミニウム分子線源１４から収
束点１６へのガリウム分子線やアルミニウム分子線の漏
れが大きいと、設、計通りの超格子の作製が不可能にな
るが、各分子線の角度を適切に選定することにより、こ
の分子線の漏れは十分小さくすることができる。さらに
、分子線の漏れを遮蔽する仕切板１８を設けると、より
効果的である。
、サンプルホルダー６が公転し、サンプルホルダー６に
支持されたＧａＡｓ基板５がこの公転軌道上の収束点１
６にくる毎に分子線源群９からのガリウム分子線と砒素
分子線がＣａＡｓ基板５に照射され、また、Ｑａ、Ａ、
ｓ基板５が公転軌道上の収束点１７にくる毎に分子線源
群１０からのアルミニウム分子線、ガリウム分子線及び
砒素分子線がＧａＡｓ基板５に照射される。そして、サ
ンプルホルダー取付治具３を所定回数回転させることに
より、ＧａＡｓ基板５上にＧａＡｓ −Ａ Ｉ Ｇ ａ
Ａ ｓ超格子が形成される。この場合、ガリウム分子
線源１１から収束点１７へのガリウム分子線の漏れやガ
リウム分子線源１３やアルミニウム分子線源１４から収
束点１６へのガリウム分子線やアルミニウム分子線の漏
れが大きいと、設、計通りの超格子の作製が不可能にな
るが、各分子線の角度を適切に選定することにより、こ
の分子線の漏れは十分小さくすることができる。さらに
、分子線の漏れを遮蔽する仕切板１８を設けると、より
効果的である。
なお、サンプルホルダー取付治具３上に複数のサンプル
ホルダー６を取り付けることにより、複数のＣａＡｓ基
板５を支持させることができ、１回の処理で複数のウェ
ハーに超格子を形成することができる。また、図示され
ていないが各分子線源の前方には各分子線の照射をオン
オフするためのシャッタが設けられており、これを用い
て従来の分子線エピタキシー装置と同様の使用方法が可
能である。
ホルダー６を取り付けることにより、複数のＣａＡｓ基
板５を支持させることができ、１回の処理で複数のウェ
ハーに超格子を形成することができる。また、図示され
ていないが各分子線源の前方には各分子線の照射をオン
オフするためのシャッタが設けられており、これを用い
て従来の分子線エピタキシー装置と同様の使用方法が可
能である。
〈効果〉
以上説明したよ・うに、本発明においては、基板を支持
するサンプルホルダーを公転自在にするとともに、この
公転軌道上に複数の分子線源から発する分子線が収束す
る少なくとも２点の収束点を形成したので、種々の材料
からなる薄層を連続的に多層に積層した超格子構造を分
子線源のシャッタの開閉をほとんど用いることなく作製
することができ、分子線エピタキシー装置の真空リーク
の発生原因を除去することができる。また、複数のサン
プルホルダーを取り付けることができるので、複数の基
板に対して同時に超格子構造を作製することができる。
するサンプルホルダーを公転自在にするとともに、この
公転軌道上に複数の分子線源から発する分子線が収束す
る少なくとも２点の収束点を形成したので、種々の材料
からなる薄層を連続的に多層に積層した超格子構造を分
子線源のシャッタの開閉をほとんど用いることなく作製
することができ、分子線エピタキシー装置の真空リーク
の発生原因を除去することができる。また、複数のサン
プルホルダーを取り付けることができるので、複数の基
板に対して同時に超格子構造を作製することができる。
図面は本発明実施例の分子線エピタキシー装置の模式的
な構造を示す平面断面図である。 ■−・−真空容器 ３−サンプルホルダー取付治具 ４−軸 ５−−Ｇ ａ Ａ ｓ基板 ６−・−サンプルホルダー １１．１３−ｍ−ガリウム分子線源 １２．１５−砒素分子線源 １４・−アルミニウム分子線源 １６．１７一−収束点
な構造を示す平面断面図である。 ■−・−真空容器 ３−サンプルホルダー取付治具 ４−軸 ５−−Ｇ ａ Ａ ｓ基板 ６−・−サンプルホルダー １１．１３−ｍ−ガリウム分子線源 １２．１５−砒素分子線源 １４・−アルミニウム分子線源 １６．１７一−収束点
Claims (1)
- 真空容器内で基板を支持するサンプルホルダーを公転自
在に支持するサンプルホルダー支持手段を備えるととも
に、上記サンプルホルダーの公転軌道上に複数の分子線
源から発する分子線が収束する少なくとも２点の収束点
があることを特徴とする分子線エピタキシー装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20120185A JPS6261315A (ja) | 1985-09-11 | 1985-09-11 | 分子線エピタキシ−装置 |
| GB8621746A GB2181747B (en) | 1985-09-11 | 1986-09-10 | A molecular beam epitaxial growth apparatus |
| FR8612643A FR2587040A1 (fr) | 1985-09-11 | 1986-09-10 | Appareil de croissance epitaxiale par faisceaux moleculaires |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20120185A JPS6261315A (ja) | 1985-09-11 | 1985-09-11 | 分子線エピタキシ−装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6261315A true JPS6261315A (ja) | 1987-03-18 |
Family
ID=16437021
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20120185A Pending JPS6261315A (ja) | 1985-09-11 | 1985-09-11 | 分子線エピタキシ−装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6261315A (ja) |
| FR (1) | FR2587040A1 (ja) |
| GB (1) | GB2181747B (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102803580A (zh) * | 2009-06-18 | 2012-11-28 | 瑞必尔 | 用于制造半导体材料薄片的分子束外延装置 |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB8719794D0 (en) * | 1987-08-21 | 1987-09-30 | Scient Coatings Uk Ltd | Depositing surface layers on substrates |
| GB2211209A (en) * | 1987-10-16 | 1989-06-28 | Philips Electronic Associated | A method of forming a defect mixed oxide |
| DE68926577T2 (de) * | 1988-03-30 | 1996-10-02 | Rohm Co Ltd | Einrichtung zur Molekularstrahlepitaxie |
| WO2008054240A1 (fr) | 2006-10-31 | 2008-05-08 | 'nauchnoe I Tekhnologicheskoe Oborudovanie' Limited | Manipulateur de croissance pour chambre à vide destiné à la croissance d'hétérostructures semi-conductrices |
| WO2008054239A1 (fr) | 2006-10-31 | 2008-05-08 | 'nauchnoe I Tekhnologicheskoe Oborudovanie' Limited | Manipulateur de croissance pour chambre à vide destiné à la croissance d'hétérostructures semi-conductrices |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56107550A (en) * | 1980-01-30 | 1981-08-26 | Fujitsu Ltd | Molecular beam crystal growing process |
| JPS59170270A (ja) * | 1983-03-15 | 1984-09-26 | Toshiba Corp | 膜形成装置 |
| JPS60100422A (ja) * | 1983-11-07 | 1985-06-04 | Agency Of Ind Science & Technol | 単結晶薄膜周期構造を形成するためのｍｂｅ成長方法 |
| JPS61174371A (ja) * | 1985-01-28 | 1986-08-06 | Hitachi Ltd | 薄膜作成装置 |
| JPS61217571A (ja) * | 1985-03-25 | 1986-09-27 | Hitachi Ltd | 薄膜形成装置 |
| JPS61236111A (ja) * | 1985-04-12 | 1986-10-21 | Hitachi Ltd | 分子線結晶成長装置 |
| JPS61258411A (ja) * | 1985-05-13 | 1986-11-15 | Hitachi Ltd | 真空処理装置 |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3751310A (en) * | 1971-03-25 | 1973-08-07 | Bell Telephone Labor Inc | Germanium doped epitaxial films by the molecular beam method |
| US3915765A (en) * | 1973-06-25 | 1975-10-28 | Bell Telephone Labor Inc | MBE technique for fabricating semiconductor devices having low series resistance |
| JPS52113379A (en) * | 1976-03-19 | 1977-09-22 | Hitachi Ltd | Vacuum evaporation |
| JPS53110367A (en) * | 1977-03-09 | 1978-09-27 | Hitachi Ltd | Multi-layer film evaporation method |
| US4430183A (en) * | 1980-10-30 | 1984-02-07 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | Method of making coherent multilayer crystals |
| US4426237A (en) * | 1981-10-13 | 1984-01-17 | International Business Machines Corporation | Volatile metal oxide suppression in molecular beam epitaxy systems |
| JPS60145998A (ja) * | 1984-01-07 | 1985-08-01 | Agency Of Ind Science & Technol | Ｍｂｅ成長方法 |
| JPS60161393A (ja) * | 1984-01-27 | 1985-08-23 | Agency Of Ind Science & Technol | 単結晶薄膜周期構造を形成するための分子線エピタキシヤル成長装置 |
-
1985
- 1985-09-11 JP JP20120185A patent/JPS6261315A/ja active Pending
-
1986
- 1986-09-10 GB GB8621746A patent/GB2181747B/en not_active Expired
- 1986-09-10 FR FR8612643A patent/FR2587040A1/fr active Pending
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56107550A (en) * | 1980-01-30 | 1981-08-26 | Fujitsu Ltd | Molecular beam crystal growing process |
| JPS59170270A (ja) * | 1983-03-15 | 1984-09-26 | Toshiba Corp | 膜形成装置 |
| JPS60100422A (ja) * | 1983-11-07 | 1985-06-04 | Agency Of Ind Science & Technol | 単結晶薄膜周期構造を形成するためのｍｂｅ成長方法 |
| JPS61174371A (ja) * | 1985-01-28 | 1986-08-06 | Hitachi Ltd | 薄膜作成装置 |
| JPS61217571A (ja) * | 1985-03-25 | 1986-09-27 | Hitachi Ltd | 薄膜形成装置 |
| JPS61236111A (ja) * | 1985-04-12 | 1986-10-21 | Hitachi Ltd | 分子線結晶成長装置 |
| JPS61258411A (ja) * | 1985-05-13 | 1986-11-15 | Hitachi Ltd | 真空処理装置 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102803580A (zh) * | 2009-06-18 | 2012-11-28 | 瑞必尔 | 用于制造半导体材料薄片的分子束外延装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| GB8621746D0 (en) | 1986-10-15 |
| GB2181747B (en) | 1989-09-13 |
| FR2587040A1 (fr) | 1987-03-13 |
| GB2181747A (en) | 1987-04-29 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPS6261315A (ja) | 分子線エピタキシ−装置 | |
| JP2607239B2 (ja) | 分子線エピタキシヤル装置 | |
| JPS6246994A (ja) | 薄膜成長方法及びその装置 | |
| JPH0243720A (ja) | 分子線エピタキシャル成長方法 | |
| JPH01245512A (ja) | ３−ｖ族化合物半導体のエピタキシャル成長方法 | |
| Rosner et al. | Microstructure of thin layers of MBE-grown GaAs on Si substrates | |
| JPH033228A (ja) | 半導体製造装置及び半導体装置の製造方法 | |
| JPH01214017A (ja) | 分子線エピタキシアル成長方法及び装置 | |
| JPS62216222A (ja) | イオンド−ピング機構付気相成長装置 | |
| JPH01305894A (ja) | 薄膜結晶成長装置および成長方法 | |
| JPH09232237A (ja) | 結晶成長装置及びヘテロエピタキシャル成長方法 | |
| JPS63169718A (ja) | 半導体結晶成長方法及びそれを実施する装置 | |
| JPS63204712A (ja) | 分子線結晶成長装置 | |
| JPS61258412A (ja) | 分子線エピタキシヤル成長法及びその装置 | |
| JPS6052018A (ja) | 砒化ガリウム高抵抗パタ−ン形成方法 | |
| JPH02208287A (ja) | 結晶成長法およびその装置 | |
| JPH0613322A (ja) | ヘテロ構造の作成装置 | |
| JPH06236849A (ja) | 化合物半導体結晶の成長方法 | |
| JPH0758688B2 (ja) | 化合物半導体薄膜の形成方法 | |
| JPS62269310A (ja) | 分子線結晶成長方法 | |
| JPS6246993A (ja) | 薄膜結晶成長装置 | |
| JPS6473715A (en) | Molecular beam crystal growth method | |
| JPS63204718A (ja) | 有機金属気相成長装置 | |
| JPS63307191A (ja) | 分子線エピタキシャル装置 | |
| JPH033321A (ja) | ３―ｖ族化合物半導体気相成長法 |