JPS6329743Y2 - - Google Patents
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- JPS6329743Y2 JPS6329743Y2 JP1984025915U JP2591584U JPS6329743Y2 JP S6329743 Y2 JPS6329743 Y2 JP S6329743Y2 JP 1984025915 U JP1984025915 U JP 1984025915U JP 2591584 U JP2591584 U JP 2591584U JP S6329743 Y2 JPS6329743 Y2 JP S6329743Y2
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- Japan
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- molecular beam
- chamber
- substrate
- beam source
- single crystal
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- Expired
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- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims description 27
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 23
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- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 5
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Landscapes
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
- Physical Deposition Of Substances That Are Components Of Semiconductor Devices (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
考案の技術分野
本考案は、単結晶基板に単結晶薄膜をエピタキ
シヤル成長させる場合に用いられる分子線エピタ
キシヤル成長（molecular beam epitaxy：
MBE）装置の改良に関する。
シヤル成長させる場合に用いられる分子線エピタ
キシヤル成長（molecular beam epitaxy：
MBE）装置の改良に関する。
従来技術と問題点
第１図はMBE装置の従来例を表す要部説明図
である。
である。
図に於いて、１は真空室、２は真空ポンプ（図
示せず）に接続される排気管、３は分子線源、４
はヒータ、５は液体窒素シユラウド、６は半導体
基板、７は基板ホルダ、８は基板加熱体をそれぞ
れ示している。
示せず）に接続される排気管、３は分子線源、４
はヒータ、５は液体窒素シユラウド、６は半導体
基板、７は基板ホルダ、８は基板加熱体をそれぞ
れ示している。
図示のMBE装置を動作させるには、真空室１
内を10-10〔Torr〕程度の高真空にして分子線源
３からの分子線を半導体基板６に当てることに依
り、その上に所要物質からなる単結晶薄膜を成長
させるようにしている。
内を10-10〔Torr〕程度の高真空にして分子線源
３からの分子線を半導体基板６に当てることに依
り、その上に所要物質からなる単結晶薄膜を成長
させるようにしている。
この場合、各分子線源３はかなり高い温度で加
熱され、例えば、ガリウム（Ga）或いはアルミ
ニウム（Ａ）の場合は1000〔℃〕程度、砒素
（As）の場合は数百〔℃〕程度の温度を選択す
る。また、半導体基板６も基板ホルダ７を介して
基板加熱体８に依り700〔℃〕程度に加熱される。
熱され、例えば、ガリウム（Ga）或いはアルミ
ニウム（Ａ）の場合は1000〔℃〕程度、砒素
（As）の場合は数百〔℃〕程度の温度を選択す
る。また、半導体基板６も基板ホルダ７を介して
基板加熱体８に依り700〔℃〕程度に加熱される。
このように、高温の雰囲気を用いる為、例えば
ヒータ４及び基板加熱体８から主として一酸化炭
素（CO）である不純物が所謂アウト・ガスとな
つて拡散され、その不純物がエピタキシヤル成長
の単結晶薄膜中に取り込まれて該単結晶薄膜の品
質を劣化させる。
ヒータ４及び基板加熱体８から主として一酸化炭
素（CO）である不純物が所謂アウト・ガスとな
つて拡散され、その不純物がエピタキシヤル成長
の単結晶薄膜中に取り込まれて該単結晶薄膜の品
質を劣化させる。
この不純物ガスの影響を低減する為、真空室１
内を充分に排気したり、或いは、分子線源３を液
体窒素のシユラウド５で囲み、該不純物ガスをそ
こに吸着させることが行われている。
内を充分に排気したり、或いは、分子線源３を液
体窒素のシユラウド５で囲み、該不純物ガスをそ
こに吸着させることが行われている。
然しながら、真空室１を充分に排気するにして
も、実験装置程度の規模であれば、然程大きな真
空ポンプでなくても、かなりの程度に排気できる
が、量産設備の程度になると大型のものが必要に
なるから経済的に大きな負担が掛ることになり、
また、液体窒素による低温を利用する方法も、ア
ウト・ガスの影響を完全に除去することはできな
いし、多量の液体窒素を消費するから、これも良
い方法とは言えない。
も、実験装置程度の規模であれば、然程大きな真
空ポンプでなくても、かなりの程度に排気できる
が、量産設備の程度になると大型のものが必要に
なるから経済的に大きな負担が掛ることになり、
また、液体窒素による低温を利用する方法も、ア
ウト・ガスの影響を完全に除去することはできな
いし、多量の液体窒素を消費するから、これも良
い方法とは言えない。
考案の目的
本考案は、極めて簡単な機構に依り、アウト・
ガスの影響を略完全に解消したMBE装置を提案
し、これに依り良質の単結晶薄膜をエピタキシヤ
ル成長させることを可能にする。
ガスの影響を略完全に解消したMBE装置を提案
し、これに依り良質の単結晶薄膜をエピタキシヤ
ル成長させることを可能にする。
考案の構成
本考案の分子線エピタキシヤル成長装置では、
分子線源を望む開口を有し且つ該分子線源を単結
晶基板と分離する離隔板と、前記単結晶基板を加
熱する基板加熱体を該単結晶基板と分離する隔離
板と、前記二つの隔離板で分割されることに依り
形成された三つの室にそれぞれ独立に形成された
排気管とを有してなる真空室を備えてなる構造を
採つている。
分子線源を望む開口を有し且つ該分子線源を単結
晶基板と分離する離隔板と、前記単結晶基板を加
熱する基板加熱体を該単結晶基板と分離する隔離
板と、前記二つの隔離板で分割されることに依り
形成された三つの室にそれぞれ独立に形成された
排気管とを有してなる真空室を備えてなる構造を
採つている。
従つて、前記二つの隔離板の間の室、即ち、単
結晶基板が配置され且つ分子線の通路になつてい
る部分は、汚染源である分子線源加熱用ヒータ及
び基板加熱体から分離されていて、しかも、その
部分は専用の排気管で排気され、また、前記分子
線源加熱用ヒータが配置されている室及び基板加
熱体が配置されている室のそれぞれも専用の排気
管で排気されるようになつているから、前記単結
晶基板が露出されている室には不純物ガスが存在
することは殆どなく、従つて、エピタキシヤル成
長させた単結晶薄膜中に不純物が取り込まれる虞
はない。
結晶基板が配置され且つ分子線の通路になつてい
る部分は、汚染源である分子線源加熱用ヒータ及
び基板加熱体から分離されていて、しかも、その
部分は専用の排気管で排気され、また、前記分子
線源加熱用ヒータが配置されている室及び基板加
熱体が配置されている室のそれぞれも専用の排気
管で排気されるようになつているから、前記単結
晶基板が露出されている室には不純物ガスが存在
することは殆どなく、従つて、エピタキシヤル成
長させた単結晶薄膜中に不純物が取り込まれる虞
はない。
考案の実施例
第２図は本考案一実施例の要部説明図である。
図に於いて、１０は分子線源室、１１は成長
室、１２は基板加熱室、１３は分子線源（セル）、
１４は分子線源加熱用ヒータ、１５は隔離板、１
５Ａは開口、１６は単結晶基板、１７は隔離板、
１８は基板ホルダ、１９は基板加熱体、２０は分
子線源室排気管、２１は成長室排気管、２２は基
板加熱室排気管をそれぞれ示している。尚、基板
ホルダ１８は回動自在になつていることは云うま
でもない。
室、１２は基板加熱室、１３は分子線源（セル）、
１４は分子線源加熱用ヒータ、１５は隔離板、１
５Ａは開口、１６は単結晶基板、１７は隔離板、
１８は基板ホルダ、１９は基板加熱体、２０は分
子線源室排気管、２１は成長室排気管、２２は基
板加熱室排気管をそれぞれ示している。尚、基板
ホルダ１８は回動自在になつていることは云うま
でもない。
図から判るように、本実施例では、真空室を隔
離板１５及び１７で分割することに依り、分子線
源室１０、成長室１１、基板加熱室１２を独立さ
せて形成し、分子線源室１０には分子線源１３及
び分子線源加熱用ヒータ１４を、成長室１１には
単結晶基板１６を、基板加熱室１２には基板加熱
体１９をそれぞれ配設した構造になつているか
ら、分子線源加熱用ヒータ１４或いは基板加熱体
１９から発生するCO，CO2など結晶の品質を劣
化させるガスはそれぞれ排気管２０或いは２２に
接続された真空ポンプ（図示せず）に依つて真空
室から排出され、成長室１１には到達しない。
離板１５及び１７で分割することに依り、分子線
源室１０、成長室１１、基板加熱室１２を独立さ
せて形成し、分子線源室１０には分子線源１３及
び分子線源加熱用ヒータ１４を、成長室１１には
単結晶基板１６を、基板加熱室１２には基板加熱
体１９をそれぞれ配設した構造になつているか
ら、分子線源加熱用ヒータ１４或いは基板加熱体
１９から発生するCO，CO2など結晶の品質を劣
化させるガスはそれぞれ排気管２０或いは２２に
接続された真空ポンプ（図示せず）に依つて真空
室から排出され、成長室１１には到達しない。
従つて、成長室１１は常に清浄に保たれ、良好
な品質の単結晶を成長させることができる。
な品質の単結晶を成長させることができる。
尚、本実施例に於いて、第１図に関して説明し
た液体窒素シユラウドを用いても良いが、実際の
上からは殆ど不要である。また、隔離板１５及び
１７は各室を気密に分断するものである必要はな
く、若干の隙間があつても差し支えないが、その
場合、排気管２０及び２２からの排気は、排気管
２１からの排気に比較して少し強力に行うほうが
好ましい。更にまた、単結晶基板の供給機構は、
基板加熱室に設置することが望ましい。
た液体窒素シユラウドを用いても良いが、実際の
上からは殆ど不要である。また、隔離板１５及び
１７は各室を気密に分断するものである必要はな
く、若干の隙間があつても差し支えないが、その
場合、排気管２０及び２２からの排気は、排気管
２１からの排気に比較して少し強力に行うほうが
好ましい。更にまた、単結晶基板の供給機構は、
基板加熱室に設置することが望ましい。
考案の効果
本考案の分子線エピタキシヤル成長装置は、分
子線源を望む開口を有し且つ該分子線源を単結晶
基板と分離する隔離板と、前記単結晶基板を加熱
する基板加熱体を該単結晶基板と分離する隔離板
と、前記二つの隔離板で分割されることに依り形
成された三つの室にそれぞれ独立に形成された排
気管とを有してなる真空室を備えてなる構造をと
つている。
子線源を望む開口を有し且つ該分子線源を単結晶
基板と分離する隔離板と、前記単結晶基板を加熱
する基板加熱体を該単結晶基板と分離する隔離板
と、前記二つの隔離板で分割されることに依り形
成された三つの室にそれぞれ独立に形成された排
気管とを有してなる真空室を備えてなる構造をと
つている。
従つて、単結晶基板が配置されている成長室は
二つの隔離板に依つて分子線源室及び基板加熱室
とは分離され、しかも、前記成長室、分子線源
室、基板加熱室はそれぞれ独立に排気管を備え、
真空ポンプで排気されるようになつているので、
分子線源を加熱するヒータや基板加熱体で発生す
る不純物ガスが前記成長室に侵入して前記単結晶
基板上にエピタキシヤル成長される単結晶薄膜中
に取り込まれる虞はない。
二つの隔離板に依つて分子線源室及び基板加熱室
とは分離され、しかも、前記成長室、分子線源
室、基板加熱室はそれぞれ独立に排気管を備え、
真空ポンプで排気されるようになつているので、
分子線源を加熱するヒータや基板加熱体で発生す
る不純物ガスが前記成長室に侵入して前記単結晶
基板上にエピタキシヤル成長される単結晶薄膜中
に取り込まれる虞はない。
このような効果が得られる真空室を作製するに
は、隔離板と排気管とが余分に必要となるだけで
あつて、極めて簡単な構造であるから、その実施
は容易である。
は、隔離板と排気管とが余分に必要となるだけで
あつて、極めて簡単な構造であるから、その実施
は容易である。
また、真空室は前記のように三つに分割されて
いるので、それぞれの室を排気する真空ポンプは
小さいもので済み、量産の為の大型設備であつて
も安価に実現することができる。
いるので、それぞれの室を排気する真空ポンプは
小さいもので済み、量産の為の大型設備であつて
も安価に実現することができる。
第１図は従来例の要部説明図、第２図は本考案
一実施例の要部説明図をそれぞれ表している。 図に於いて、１０は分子線源室、１１は成長
室、１２は基板加熱室、１３は分子線源、１４は
分子線源加熱用ヒータ、１５は隔離板、１５Ａは
開口、１６は単結晶基板、１７は隔離板、１８は
基板ホルダ、１９は基板加熱体、２０は分子線源
室排気管、２１は成長室排気管、２２は基板加熱
室排気管をそれぞれ示している。
一実施例の要部説明図をそれぞれ表している。 図に於いて、１０は分子線源室、１１は成長
室、１２は基板加熱室、１３は分子線源、１４は
分子線源加熱用ヒータ、１５は隔離板、１５Ａは
開口、１６は単結晶基板、１７は隔離板、１８は
基板ホルダ、１９は基板加熱体、２０は分子線源
室排気管、２１は成長室排気管、２２は基板加熱
室排気管をそれぞれ示している。
Claims (1)
- 分子線源を望む開口を有し且つ該分子線源を単
結晶基板と分離する隔離板と、前記単結晶基板を
加熱する基板加熱体を該単結晶基板と分離する隔
離板と、前記二つの隔離板で分割されることに依
り形成された三つの室にそれぞれ独立に形成され
た排気管とを有してなる真空室を備えてなること
を特徴とする分子線エピタキシヤル成長装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2591584U JPS60140774U (ja) | 1984-02-27 | 1984-02-27 | 分子線エピタキシヤル成長装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2591584U JPS60140774U (ja) | 1984-02-27 | 1984-02-27 | 分子線エピタキシヤル成長装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60140774U JPS60140774U (ja) | 1985-09-18 |
| JPS6329743Y2 true JPS6329743Y2 (ja) | 1988-08-09 |
Family
ID=30521433
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2591584U Granted JPS60140774U (ja) | 1984-02-27 | 1984-02-27 | 分子線エピタキシヤル成長装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60140774U (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0758687B2 (ja) * | 1986-01-13 | 1995-06-21 | 住友電気工業株式会社 | 超高真空用反応性ガス加熱導入装置 |
| JP2510340B2 (ja) * | 1990-08-01 | 1996-06-26 | 大同ほくさん株式会社 | Ｓｉ系結晶薄膜の製法 |
| JPH0811718B2 (ja) * | 1992-02-27 | 1996-02-07 | 大同ほくさん株式会社 | ガスソース分子線エピタキシー装置 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5537238B2 (ja) * | 1975-12-18 | 1980-09-26 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5740518Y2 (ja) * | 1978-08-31 | 1982-09-06 |
-
1984
- 1984-02-27 JP JP2591584U patent/JPS60140774U/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5537238B2 (ja) * | 1975-12-18 | 1980-09-26 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60140774U (ja) | 1985-09-18 |
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