KR930010751B1 - 분자선 에피택시 장치 - Google Patents

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KR930010751B1
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molecular beam
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evaporators
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하루오 다나까
마사또 무시아게
유우지 이시다
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로옴 가부시끼가이샤
사또 겐이찌로
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Abstract

내용 없음.

Description

분자선 에피택시 장치
제1도는 본 발명을 구체화하는 MBE 장치의 전체구성을 나타내는 평면도.
제2도는 제1도의 Ⅱ-Ⅱ을 따른 단면도.
제3도는 기판이동 어셈블리를 나타내기 위한 제1도의 Ⅲ-Ⅲ을 따른 단면도.
제4도는 제1도의 MBE 장치에 사용되는 기판 홀더를 나타내는 평면도.
제5도는 제4도의 선 Ⅴ-Ⅴ를 따른 단면도.
제6도는 제1도의 MBE 장치에 결합된 첫번째 이동 트레이를 나타내는 평면도.
제7도는 제1도의 MBE 장치에 결합된 두번째 이동 트레이를 나타내는 평면도.
제8도는 제7도의 선 Ⅷ-Ⅷ을 따른 단면도.
제9도는 제1도의 선 Ⅸ-Ⅸ을 따른 단면도.
제10도는 제1도의 선 Ⅹ-Ⅹ을 따른 단면도.
제11도는 제3도에 나타낸 기판 이동 어셈블리의 지주를 나타내는 사시도.
제12도는 제1도의 MBE 장치내에서 해당홀더와 함께 기판의 흐름을 나타내는 사시도.
제13a도-제13c도는 세가지 다른 방향에서 본 바람직한 셔터 어셈블리를 나타내는 도면.
제14도는 종전 기술의 MBE 장치의 성장챔버를 나타내는 단면의 도식적 형태를 나타낸 도면.
제15도는 기판을 공급하는 장치를 가진 종전기술의 MBE를 나타내는 평면도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
2, 103 : 성장챔버 3 : 지지프레임
4, 104 : 도가니 5a, 5b, 5c, 105 : 증발기 또는 분자선 소스
6, 21 : 냉각덮개 7 : 셔터 어셈블리
7a : 회전축 7b : 셔터 플레이트
8, 9, 108, 109 : 밸브 10 : 준비챔버
11 : 로우딩 챔버 13 : 지지아암
17 : 구동피니언 18 : 작동기
20 : 히터 22, 26 : 지지구멍
23, 24 : 이동 트레이 28a : 직립지주
36 : 베이스플레이트 37 : 가열장치
38 : 선반 39 : 저항기
101 : 고진공밸브 107 : 셔터
본 발명은 분자선 에피택시 장치(molecular beam epitaxy apparatus) 특히, 개선된 분자선 에피택시 장치에 관한 것이다.
분자선 에피택시(흔히 ＂MBE＂로 줄여서 부른다)는 반도체 특히, Ⅲ-Ⅴ족 화합물의 반도체 제조에서 단결정 기판상에 박층을 에피택셜 성장 시키기 위한 방법으로 주목을 받고있다.
진공 디포지션법의 하나인 MBE에서는, Ga,Al,In 같은 Ⅲ족 원소 및 As,P와 같은 V족 원소가 예를들어 10-11Torr의 초고진공하에 분자 또는 원자성 형태(비소의 경우 As2또는 As4)로 방출되어 예를들어 GaAs, InP의 단결정 기판상에 디포지션 되어 예를들어 GaAs, ALGaAs, InP, InGaAsP의 에피택셜층을 형성한다.
MBE는 다음과 같은 여러가지 장점들을 가지고 있는 것으로 알려져 있다 :
(1) 초고진공을 사용하기 때문에, 기상의 불순물을 방출시킴으로서 각 기판의 성장면을 청결하게 항상 유지할 수 있기 때문에 제품품질을 향상시킬 수 있다.
(2) 초고진공 때문에 넓은 면적상에 균일층 또는 균일막을 디포지트 할 수 있다.
(3) 결정성장 속도를 아주 느리게 할 수 있어 정확하게 조절할 수 있기 때문에 막두께를 옹그스트롬 단위로 정확하게 제어할 수 있다.
(4) 분자선 소스를 단순히 증가시킴에 의해 많은 성분이 혼합된 결정의 박막을 쉽게 얻을 수 있다
(5) 결정 형성에 사용되는 분자선은 결정성장 동안에 표면 조건 또는 성장조건을 검출하는데도 사용될 수 있기때문에, 결정성장을 제어하기 위한 유용한 정보가 즉시 피드백 될 수 있다.
MBE 기술을 좀더 잘 이해하기 위하여 전형적인 종전의 MBE 장치를 나타내는 첨부된 도면중 제14도 및 제15도를 참조로 하여 하기에서 설명한다.
제14도에서 나타낸 바와같이, 종전의 MBE 장치는 침버를 초고진공으로 만들기 위한 고진공 펌프(101)에 연결되어 있는 성장챔버(102)를 포함하고 있다. 중앙 수직축(L)주위에서 조절가능하도록 회전하는 홀더 지지부(103)가 성장챔버(102)의 중심에 위치해있다. 홀더 지지부(103)는 여럿의 기판(B')의 로우딩된 기판홀더(H')를 받아들인다(제15도 참조). 홀더 지지부의 회전은 모든 기판(B')상의 균일한 결정디포지션이 되게 하기 위하여 필요하다. 홀더 지지부(103)에는 기판을 결정 성장에 적합한 온도로 가열하기 위한 히터(나타내지 않았음)가 설치되어 있다. 성장챔버(102)의 하부에는 다른 물질의 분자선을 발생하기 위한 성장챔버의 중심수직축서(L)주위에 환상의 배열로 위치된 여럿의(도면에는 편의상 두개만 나타내었음) 증발기 또는 분자선 소스 (105)가 설치되어 있다.
각 분자선 소스(105)는 기판 홀더로 부터 실질적으로 균일간격으로 위치해 있으며 기판홀더 중심으로 향하는 길이 방향의 축선(A)를 가지고 있다. 분자선 소스 (105)는 증발용 히터(도시되지 않음)로 가열되며 적합한 물질을 받아 들이기 위한 도가니(104)를 포함하고 있다. 분자서 소스(105)는 또한 분자선 소스가 다른 소스에 의해 열적으로 영향을 받는 것을 방지하기 위해 액체 질소가 주입되는 덮개 또는 차거운 트랩(106)을 포함한다. 분자선 방출은 분자선 소스(105)의 방출개구에 위치된 셔터(107)의 개폐로 제어된다.
예를들어 상기 장치로 GaAs 단결정기판상에 GaAs층을 디포지트 시키기 위하여는, Ga 및 Aa의 분자선 소스 2개가 가열되면서 동시에 기판(B')을 가진 기판홀더 (H')도 적합한 온도로 가열된 후, 관련셔터(107)가 선정된 기간동안 열린다.
동시에 추가의 원소인 Al인 증발되어 GaXAl1-X,As 층이 형성될 수도 있으며 여기서 X의 값은 Ga 및 Al사이의 증발된 양의 비율에 의해 결정된다. 또한 Si 또는 Sn을 동시에 증발시키면 n-타입 결정층이 형성되며 Be 또는 Mg를 동시에 증발시키면 p-타입 결정층이 형성된다.
제15도에 나타낸 것처럼, MBE 장치는 첫번째 게이트 밸브(108)를 통하여 성장챔버(102)에 연결된 준비 챔버(110)를 포함하고 있으며 이 준비 챔버(110)에는 준비챔버를 대기로 부터 밀폐 상태로 분리하기 위한 두번째 게이트 밸브(109)가 있다.
세 기판 셋트를 주입하기 위해서는 첫번째 게이트 밸브(108)가 닫히고 두번째 게이트 밸브(109)가 열리며, 기판 홀더(H')에 의해 지지된 기판(B')셋트가 열려진 두번째 밸브(109)를 통해 외부로 부터 준비챔버(110)로 공급된다.
따라서 두번째 게이트 밸브가 폐쇄되고 준비 챔버가 고징공으로 되고 그에 의해서 첫번째 게이트 밸브(108)가 개방되어 기판 셋트를 성정 챔버로 보내게 된다.
이렇게 하여 성장챔버(102)를 다시 초고징공으로 만드는데 필요한 시간은 크게 감소되며 장치의 생산성을 증가시킨다. 준비 챔버가 없으면 새기판 셋트의 공급시 진공 누설이 생겨 매번 스타트할때 부터 성장챔버를 재진공화 시켜야 되므로 장시간이 소요되게 된다.
그렇기 때문에 이전에 사용되었던 MBE는 실험용이나 연구용에 불과하였다. 제15도에 나타낸 장치는 상업적 규모로 MBE를 적용할 수 있는 방법을 제시(적어도 힌트는 준다)하고 있지만 이 장치도 여전히 다음과 같은 문제점을 지니고 있다. 제15도의 구성에 따르면, 모든 증발기(105)는 각각의 셔터(107)로 폐쇄될 수 있다.
따라서, 각각의 증발기(105)는 각각의 셔터(107)의 열리는 이동을 허락하도록 하는데 충분한 간격으로 적어도 서로 떨어져 있어야 한다. 그 밖에 각 셔터는 열려져 있을때 인접한 증발기의 방출개구 또는 인접한 셔터를 방해한다.
한편, 각 증발기(105)는 그것의 재충전 없이 에피택시장치의 작동시간당 관련 재료의 각 공급배치를 연장하도록 큰용량이나 볼륨을 갖어야 할 필요가 있다.
특히, V족 원소를 위한 증발기는 재료 소모가 많기 때문에 큰용량을 갖추어야할 필요가 있다. 그러나, 증발기의 확장이 필연적으로 관련 셔터의 확장과 대응되게 되어, 확장된 증발기의 인접한 증발기 사이의 큰 공간이 확장된 셔터의 열리는 이동을 허락하는데 필요하다.
이 때문에, 모든 증발기에 있어서의 종래의 구성장치에서는 성장챔버내의 설치영역 또는 공간이 한정되기 때문에 각각의 증발기, 특히 V족 원소 증발기의 용량을 크게해서 큰 제한을 한 것이다. 또한, 거기에서는 증발계수를 증가시켜서 큰 제한을 하여, 성장챔버의 한정된 설치영역 또는 공간에 설치되게 된다. 본 발명의 목적은 연장된 시간당 결정재료의 단일공급동안 작동할 수 있게한 MBE 장치를 제공하는 것이다. 본 발명의 다른 목적은 가능한한 분자선 소스를 결합할 수 있어서 여러조성의 결정층의 에피택시 성장을 가능하게 할 수 있게 한 MBE 장치를 제공하는 것이다. 본 발명의 또다른 목적은 고장 가능성을 감소시키는 MBE 장치를 제공하는 것이다. 본 발명의 또다른 목적은 유지보수가 용이한 MBE 장치를 제공하는 것이다. 본 발명에 따르면, V족 원소를 위한 증발기 및 부가물질을 위한 다른 증발기를 설치한 설치부분을 가지고, 초고진공을 될 수 있는 성장챔버, 기판홀더를 유지하기 위한 성장챔버에 배열된 홀더지지수단을 포함하는 분자선 에피택시 장치에 있어서, 증발기는 각각 홀더지지수단에 의해 유지되는 홀더의 중심을 향하고 있는 방출개구들을 가지며, 다른 증발기의 방출개구들은 폐쇄 수단에 의해 각각 폐쇄되면, V족 원소 증발기의 방출개구는 항상 열려져 있도록 개방되어 있는 것을 특징으로 하는 분자선 에피택시장치가 제공된다.
일반적으로, 고도의 기술은 증발기로 부터 증발된 물질이 성장챔버의 내부벽상에 그것의 일정한 디포지션에 의해 소모되고 그리고 그 밖에 각 기판(웨이퍼)상에 형성된 결정조성을 정확히 제어하는 것이 불가능하게 되기 때문에 셔터 어셈블리와 같은 폐쇄수단에 의해 증발기마다 방출개구를 폐쇄시키는 것이다.
그러나, 본 발명의 발명자는 일반적인 아이디어가 V족 원소 증발기에 관해서 적합하지 않다는 것을 발견하게 되어 V족 원소 증발기가 증발기의 용량을 가능한한 확대시켜 개방을 항상 유지해야 한다는 것을 제안한 것이다.
본 발명의 기술적인 가능성에 대하여 이하 상세하게 설명할 것이다. 본 발명의 다른목적, 특징 및 장점은 첨부도면을 참조해서 주어진 다음의 설명으로 부터 충분하게 이해될 것이다.
제1도를 보면, 본 발명에 따른 분자선 에피택시 장치는 성장챔버(2), 첫번째 게이트 밸브(8)에 의해 성장챔버에 연결된 기판준비 챔버(10) 및, 두번째 게이트 밸브 (9)에 의해 기판준비 챔버에 기판 로우딩 챔버(11)를 주로 포함하고 있다. 결정 성장은 기판홀더(H)에 의해 지지되는 여럿의 기판 또는 웨이퍼(B)와 동시에 관련된 성장챔버 (2)내에서 일어난다. 성장챔버는 성장챔버에 연결된 고성능 진공펌프(도시하지 않았음)에 의해 초고진공(예를들어 10-11Torr)으로 진공화된다.
본 발명에 다른 분자선 에피택시 장치는 오직 하나의 기판 홀더가 한 작동사이클 동안 성장 챔버(2)에 놓여 지지만 각각이 한 셋트의 기판(B)을 받아 들이는 여럿의 기판홀더(H)를 실제적으로 이용한다는 것을 알아야 한다.
이 실시예에 따르면, 성장챔버(2)는 제2도의 수직면에서 도시한 것처럼 원통형 상부부분(2a) 및 원추 또는 원뿔대 하부 부분(2b)를 가지고 수직의 용기를 포함한다. 성장챔버 외부의 천정(12)에 장착된 작동기(18)에 의해 상하로 움직일 수 있는 지지축 (19)에 의해 중앙으로 침투해 있는 천정(12)을 가지고 있다. 성장챔버(2)내부에 지지축(19)에 장착된 지지프레임(13)이 배치되어 있다. 지지 프레임은 그 하단부에 성장챔버의 정반대 방향에 위치되고 서로 평행한 한쌍의 수평의 지지아암(13)을 가지고 있다 (제1도참조). 기판홀더(H)는 지지아암(13)상에 놓여진다. 지지프레임은 또한 베어링 (14a)에 의해 지지축(9)주위로 회전가능하도록 장착된 상부 보스부분(14)을 가지고 있다. 보스부분(14)은 천정(12)에 장착된 외부모터(16)에 의해 회전되는 구동피니언 (17)과 맞물리는 기어(15)을 가지고 있다.
따라서, 지지프레임(3)은 기판홀더(H)와 함께 모든 기판(B)상에 균일한 결정성장이 되게 하기 위하여 모터(16)의 작동후 지지축(19) 주위로 회전되는 반면에 지지 프레임(3)은 작동기(18)가 활성화 된 후 지지축(19)과 함께 수직으로 움직일 수 있도록 되어 있다. 지지프레임(3)의 그러한 수직적 움직임을 하기에서 기술되는 바와같이 지지프레임(3)쪽으로 또는 지지프레임(3)을 부터 멀어지도록 기판홀더(H)의 이동이 가능하도록 하는데 필요하다. 지지축(19)은 그 하단부에 상부로 부터 기판(B)를 원하는 온도까지 가열하기 위한 히터(20)가 배치된 홀더 카바(19a)가 있다.
반면에, 액체질소가 공급되는 환상의 냉각덮개(21)가 성장 챔버의 원통형 부분 (2a)을 따라 성장챔버(2)내에 배치되어 있는데 이 냉각덮개(21)는 증발된 불순물이 쌓이는 냉각된 내부표면을 제공하는 역할을 한다. 성장챔버(2)의 원뿔대 하부부분 (2b)에는 기판홀더(H)의 중심으로 향하는 각각의 축선(a)(b)(c)을 가지고 있는 여러물질의 분자선 소스 또는 증발기(5a)(5b)(5c)를 갖추고 있다.
도시된 실시예에 따르면 V족 원소(예를들면 As)의 증발기는 기판홀더(H)바로 하부에 배치되어, 나머지 즉, 그 옆의 증발기(5b)(5c)는 중앙 증발기(5a)주위에 환상으로 배치되어 있다.
제2도에는 도면의 복잡함을 피하기 위하여 중앙증발기(5a)옆에 단지 두개의 증발기(5b)(5c)만 나타내었다.
그러나 실제적으로, 각 웨이퍼(B)에 형성되어지는 결정의 원하는 조성에 따라서 중앙 증발기(5a) 주위에 몇개(예를들어 5-7개)의 증발기라고 배치될 수 있다. 부호 표시의 편의를 위하여 별도의 구분이 필요한 경우를 제외하고 모든 증발기(5a)(5b) (5c)(기타)라는 도면부분 부호 ＂5＂로 모두 같이 나타내기로 한다.
각 증발기(5)는 적합한 결정물질을 위한 도가니(4)를 포함하고 있다. 도가니는 결정물질을 특정 온도까지 가열하기 위한 히터(도시되지 않았음)을 갖추고 있으며, 증발기를 다른 증발기와 열적으로 차단시키고 증기불순물로 인한 오염을 방지하기 위하여 액체 질소가 공급되는 원통형의 냉각덮개(6)로 짜여있다. 각 도가니(4)에 있는 결정 물질은 초고진공 하에 특정 온도로 가열되면 분자 또는 원자선 형태로 방출되어 결정성장을 위해 갈 기판(B)상에 디포지트된다.
그러한 결정 형성은 각 옆의 증발기(5b)(5c)에 설치된 셔터 어셈블리(7)를 작동함으로써 시작되고 중단된다. 셔터 어셈블리(7)는 성장챔버(2)속으로 돌출된 회전축 (7a) 및 회전축(7a)의 돌출단부에 장착된 셔터플레이트(7b)를 포함하는데 이 셔터 어셈블리의 특정형태는 이후 다시 설명된다.
이 단계에서는 회전축(7a)의 회전시 해당 증발기의 출구 구멍을 개폐할 수 있도록 셔터 플레이트(7b)가 움직일 수 있다고 말하여도 충분하다. 중앙의 증발기(5a)는 셔터 어셈블리를 갖추고 있지 않지만 결정 상장을 제어하는데 아무런 문제점도 야기되지 않으며 오히려 추후 설명되는 이유로 하여 사실 더 바람직하다.
제4도 및 제5도에 나타낸 바와같이, 몰리브덴 또는 몰리브덴 합금으로 만들어진 각 기판 홀더(H)는 여럿의 계단이 져있는 원형태의 지지구멍(22)을 가진 디스크 형태로 되어있다.
각 기판(B)은 상부로 부터 상기 계단이 져있는 원형태의 지지구멍(22)중의 해당되는 구멍으로 삽입되어진다. 각 계단이 져있는 원형태의 지지구멍(22)은 추후 설명되는 목적을 위해 여럿의(제4도의 경우는 3개)각은 각도의 간격으로 위치한 방사상의 도려낸 부분이 형성되어있다.
한 셋트(도시된 구체적 실시예는 7개)의 기판(B)이 로우딩 챔버(11)내부의 첫번째 이동 트레이(23)상에 놓여지고(제1도 참조), 그 다음 준비 챔버(10) 내부에 있는 두번째 이동 트레이(24)상에 지지된 해당 기판 홀더(H)로 이동된다. 기판홀더(H)에 의해 지지된 기판(B)셋트는 두번째 이동 트레이(24)의 전진운동에 의해 성장 챔버로 이동된다.
두번째 이동 트레이(24)가 움직여 들어갈 수 있는 준비챔버(10)는 원통형이며 실질적으로 지지 프레임(3)의 지지아암(13)의 레벨에 있는 성장챔버(2)로 부터 수평으로 뻗어있다(제2도 참조).
첫번째 이동 트레이(23)가 움직여 들어갈 수 있는 로우딩 챔버(11)도 역시 원통형이며 그것에 수직인 준비챔버(10)의 중간부분으로 부터 수평으로 뻗어있다(역시 제3도 참조).
제6도에 도시된 바와같이 첫번째 이동 트레이에는 각 기판홀더(H)의 그것과 대응관계에 있는 여럿의(이 구체적 실시예에서는 7개) 계단이 져있는 원 형태의 지지구멍 (26)이 형성되어 있는데 이 계단이 져있는 원형태의 지지구멍(26)은 준비챔버(10)쪽으로의 선정된 폭의 개구의 직선의 통로(27)에 의해 로우딩 챔버(11)의 축선상으로 서로 연결되어 있으며, 상기 통로 (27)의 목적은 추후 설명된다.
각 계단이 져있는 원형태의 지지구멍(26)에는 기판홀더(H)의 그것과 대응관계에 있는 여럿의(제6도에는 3개)같은 각도의 간격으로 위치된 도려낸 부분(26a)이 형성되어 있다.
첫번째 이동 트레이(23)는 제1도에서 실선으로 나타낸 후진된 위치와 기상선으로 나타낸 전진이동 위치사이에서 로우딩 챔버(11)의 축선상으로 움직일 수 있도록 되어있다. 기판이동 위치는 로우딩 챔버(11)의 축선이 준비챔버(10)의 축선과 교차하는 곳에 위치되어 있다.
첫번째 이동 트레이(23)의 그러한 움직임은 이동 트레이(23)에 연결된 방출봉 (25)을 가진 작동기(나타내지 않았음)에 의해 부여된다. 제3도에 나타낸 바와같이 로우딩 챔버(11)에는 후진된 위치로 이동된 첫번째 이동 트레이(23)바로 위에 위치된 통로용 개구(29)가 형성되어 있다. 통로용 개구(29)는 밀폐적으로 폐쇄될 수 있고 새로운 기판(B) 셋트를 공급하고 가공된 기판 셋트를 집어내는데 사용된다. 로우딩 챔버에는 또한 로우딩 챔버를 진공화 시키기 위한 진공펌프에 연결된 진공용 개구(30)가 형성되어 있다.
두번째 이동 트레이(24)는 제7도에서 도시되는 바와같이, 정반대로 대향되어 있는 한쌍의 호(24a) 및 정반대로 대향되어 있는 한쌍의 현(24b)에 의해 형성되는 비원형 형태를 가지고 있다.
한쌍의 현(24b)은 준비챔버(10)의 축선에 평형하며 두번째 이동 트레이의 폭 즉, 현(24b) 사이의 거리는 지지프레임(3)의 지지아암(13) 사이의 거리보다 작아서(제1도 참조) 두번째 이동 트레이는 전지되어 졌을때 지지아암(13) 사이에 위치될 수 있다.
두번째 이동 트레이(24)에는 제7도 및 제8도에서 도시된 것처럼 호(24a)를 따라 그 옆에 뻗어있는 한쌍의 계단이 져있는 수직의 벽 표면(34a)에 의해 형성되는 상부쪽을 나있는 요부(34)가 형성되어 있다.
요부(34)는 상부로 부터 각 기판홀더(H)를 고정 시키도록 받아들이는데 사용되며, 두번째 이동 트레이(24)에는 기판홀더(H)의 구멍(22)에 대응하는 여럿의(제7도에는 7개)원형의 통로구멍(33)이 형성되어 있다. 각 통로구멍(33)에는 기판홀더의 구멍에 대응하는 여럿의 (제7도에서는 3개) 방사상의 도려낸 부분(33a)이 형성되어 있다. 통로구멍(33)중 두개는 트레이의 현(24b)에 의해 차단된다는 것을 알아야 한다.
두번째 이동 트레이(24)는 제1도의 가상선으로 나타낸 전지된 위치와 실선으로 나타낸 후진된 이동위치사이에서 준비챔버(10)의 축선상으로 움직일 수 있도록 되어 있으며 두번째 이동 트레이(24)의 그러한 움직임은 두번째 이동 트레이에 연결된 슬라이드봉 또는 바아(32)를 포함하는 슬라이딩되는 피드어셈블리(31)에 의해 수행된다.
특히 제9도에서 더 잘 나타낸 바와같이, 슬라이드 봉(32)은 길이 방향의 안내부 (G)에 의해 미끌어지듯이 안내되며 외부구동 모터(31d)(제1도)의 방출축(31c)에 장착된 피니언(31b)와 물려진 랙(31a)을 이동시킨다. 그렇게 하여, 슬라이드봉(32)은 구동모터(31d)를 작동시켜서 앞뒤로 움직여진다. 준비챔버(10)를 고진공으로 진공화 시키기 위한 외부진공원에 연결된 진공화용 개구가 ＂41＂로 표시되어 있다.
첫번째 이동트레이(23)와 해당기판홀더(H) 사이의 각 기판셋트(B)의 이동은 제3, 11 및 12도에 나타낸 기판이동 어셈블리(28)에 의해 행해지며 이 기판 이동어셈블리(28)는 준비챔버(10)와 로우딩 챔버(11)의 각각의 축선이 교차하는 지점 즉, 전진된 위치의 첫번째 이동 트레이(23)가 후진 위치의 두번째 이동 트레이(24)가 겹치는 곳에 위치된다.
제3도로 부터 알 수 있는 바와같이, 첫번째 이동 트레이(23)는 두번째 이동 트레이(24)보다 약간 위에 위치된다. 기판 이동 어셈블리(28)는 외부 작동기(나타내지 않음)에 의해 상하로 움직이는 수직적으로 뻗어있는 지지봉(35)의 상부끝에 고정되어 있는 원형의 베이스 플레이트(36)를 포함한다. 베이스 플레이트(36)는 각 기판홀더(H)(제14도)의 계단이 져있는 형태의 지지구멍(22)에 대응하는 여럿의(제12도에서는 7개)직립지주(28a)를 가지고 있다.
제11도에서 더 잘 나타낸 바와같이, 각 직립 지주(28a)는 기판홀더(H)의 방사상의 도려낸 부분(22a)에 대응하는 여럿의 방사상으로 뻗어있는 멈춤쇠(28b)가 형성되어 있으며 이 멈춤쇠는 3개의 원주 부분에서 하부로부터 해당기판(B)을 물리게 하여 그것을 지지하는데 사용된다.
분명히, 도려낸 부분(22a)(제4도), (26a)(제6도), (33a)(제7도)은 제3도에 나타내 바와같이 첫번째 이동 트레이(23), 두번째 이동트레이(24) 및 기판홀더(H)가 수직적으로 겹칠때, 기판 이동 어셈블리(28)의 멈춤쇠(28b)의 통로로 이용된다.
보통기판 이동 어셈블리(28)의 베이스 플레이트(36)는 제3도의 가상선으로 표시된 것처럼 멈춤쇠(28b)가 두번째 이동 트레이(24) 밑에 위치되도록 낮은 위치로 된다.
그러나 도려낸 부분 때문에 베이스 플레이트(36)는 제3도의 실선으로 나타낸 것처럼 멈춤쇠(28b)가 첫번째 이동 트레이(23)위에 위치되도록 높혀진 위치로 될 수도 있다.
각 기판 셋트(B)는 다음과 같은 방법으로 첫번째 이동 트레이(23)로 부터 두번째 이동 트레이(24)상의 해당기판 홀더(H)로 이동될 수 있다.
즉, 새로 로우드된 기판(B)셋트를 가진 첫번째 이동트레이(23)는 전진된 위치(제1도의 가상선 위치)로 옮겨지는 반면에, 빈 기판홀더(H)를 가진 두번째 이동 트레이 (24)는 후진된 위치(제1도에서 실선위치)로 옮겨진다.
이때 기판 이동 어셈블리(28)의 베이스 플레이트(36)는 낮은위치(제3도에서 가상선 위치)를 취하며, 이어서 베이스 플레이트(36)가 상승되어 제3도의 실선으로 표시된 것처럼, 그에 상응하게 상승된 멈춤쇠(28b)에 의해 기판(B)이 올려져서 첫번째 이동 트레이(23)에서 떨어지는데 이 상태에서 첫번째 이동 트레이(23)는 후진된 위치 (제1도의 실선위치)로 움직인다.
첫번째 이동 트레이(23)의 그러한 후진 움직임은 기판 지지구멍(26)이 직선통로(27)에 의해 상호 연결되어 있기 때문에 로우딩 챔버(11)의 축선방향으로 직립지구 (28a)를 통과시킬 수 있다.
마지막으로 기판 이동 어셈블리(28)의 베이스 플레이트(36)가 낮혀진 위치로 된다.
기판홀더(H)의 도려낸 부분(22a)을 통하여 멈춤쇠(28b)가 통과하면, 멈춤쇠에 의해 지지되는 기판(B)은 기판 홀더의 각 원형태의 지지구멍(22)(제4도참조)으로 삽입되어 지지된다.
처리된 기판(B)의 셋트는 상기 언급된 작동을 반대로 하여 방출되기 위하여 해당 기판홀더(H)로 부터 첫번째 이동트레이(23)로 이동된다.
특히 로우딩된 기판홀더(H)가 지지되는 두번째 이동 트레이(24)는 후진된 위치로 옮겨지고, 멈춤쇠(28b)는 올려져서 처리된 기판(B)을 홀더로 부터 분리시켜 가장 높은 위치로 옮긴다.
그다음 첫번째 이동 트레이(23)가 전진되고 멈춤쇠(28b)가 낮혀져서 기판을 첫번째 이동트레이(23)의 각 지지구멍(26)속으로 놓는다.
세기판(B)의 셋트가 로우딩된 기판홀더(H)는 두번째 이동 트레이(24)의 전진 운동에 의해 성장챔버(2)로 주입된다.
제1도에서 예시된 구체적 실시예에 따르면 새기판(B)의 셋트를 가진 홀더(H)는 성장챔버(2)로 주입되기전에 사전 가열장치(37)에서 전처리된다.
제10도 및 12도에서 나타내 것처럼 사전가열장치(37)는 여럿의 수직적으로 정렬된 선반(38)을 가진 저장기(39)를 포함하고 있으며 각 선반(38)은 두번째 이동 트레이(24)의 움직이는 통로를 횡단하여 위치하는 한쌍의 선반 플에이트(38a)를 포함한다 (제12도 참조).
선반 플레이트 쌍 사이의 간격은 그 사이에서 두번째 이동 트레이(24)가 자유롭게 통할 수 있게 하면서, 하부로 부터 해당홀더(H)와 물리게 되도록 되어 있다.
저장기(39)는 외부작동기(나타내지 않았음)에 의해 상하로 움질일 수 있는 수직봉(37a)상에서 지지되어 있으며 탈기를 위해 각 기판(B)을 사전 가열하기 위한 히터가 ＂40＂으로 나타내어져 있다.
가열장치(37)에 각 기판홀더(H)를 저장하기 위하여 저장기(39)는 선택된 선반 (38)이 두번째 이동 트레이(24)의 움직이는 통로 약간 밑에 위치되도록 상하로 조정된다.
그다음 기판홀더(H)를 가진 두번째 이동트레이(24)는 저장기 위치로 전진하며 수직봉(37a)이 상승되어 그결과 기판홀더가 선택된 선반위로 이동된다.
특정선반(38)으로 부터 각 적층된 기판홀더(H)를 두번째 이동 트레이(24)상에 운반하기 위하여, 저장기(39)는 선반이 두번째 이동 트레이의 통로 약간 위로 위치되도록 수직방향으로 조절된다.
따라서, 두번째 이동 트레이(24)는 저장기로 전진되어 그 특정 선반의 밑이지만 그 다음의 낮은 선반보다는 위로 위치되며 그에 의해 저장기(39)가 낮추어져서 두번째 이동트레이상으로 기판 홀더를 이동시킨다.
그렇게 되어 저장기(39)로 부터 받아들여진 기판홀더(H)는 다음과 같은 방법으로 성장챔버(2)내에 있는 지지프레임(3)(제1도, 제2도 및 제12도)상으로 이동될 수 있다.
지지프레임(3)은 그 지지아암(13)이 그보다 약간 밑에 위치될때 두번째 이동 트레이(24)의 이동 통로에 평행하게 되도록 수직 및 회전방향의 위치로 조정된다.
따라서 로우딩된 기판홀더(H)를 가진 두번째 이동 트레이는 성장챔버(2)로 최대한으로 전진되며 이 상태에서 두번째 이동 트레이는 지지아암(13)사이에 배치된다.
마지막으로 지지프레임(3)이 회전없이 상승되어 기판홀더(H)가 두번째 이동트레이로 부터 들어 올려져서 그후 준비챔버(10)속으로 후진되어진다.
결정 성장이 성장챔버(2)내에서 완료된 후 처리된 기판(B)을 가진 기판홀더 (H)는 상기 작동을 거꾸로하여 지지프레임(3)으로 부터 두번째 이동 트레이로 이동된다.
상기와 같이 기술된 분자선 에피택시장치의 전체 작동은 제1도 및 제12도를 참고로 하여 더욱 자세히 설명될 것이다.
성장챔버(2)는 사전에 초고진공화 되어 결정 성장 준비가 되고 준비챔버(10)는 고진공으로 둔다.
이 상태에서, 첫번째 및 두번째 게이트 밸브가 진공누설을 방지하기 위하여 밀폐 상태로 폐쇄된다.
준비챔버(10)내에서 (사전 가열장치(37)로 부터 꺼집어낸)빈 기판홀더(H)를 지지하는 두번째 이동 트레이(24)는 기판 공급을 대기하는 후진된 위치를 취한다.
로우딩 챔버(11)내에서 첫번째 이동 트레이(23)도 기판공급 준비를 위한 후진 위치를 취한다.
상기 상태로 부터 시작하여 로우딩 챔버(11)의 통로용 개구(29)(제3도 참조)는 새로운 셋트의 기판(B)을 첫번째 이동 트레이(23)의 각 지지구멍(제6도 참조)으로 공급하기 위하여 개방되며 그 다음 통로용 개구가 닫히고 로우딩 챔버는 준비챔버(10)의 진공 레벨에 상응하는 진공 레벨로 진공화 된다.
두번째 게이트 밸브(9)는 개방되며 첫번째 이동 트레이(23)가 준비챔버(10)로 전진되어 두번째 이동 트레이(24)바로 위에 위치된다.
기판 이동 어셈블리는 상기 언급된 바와같이 기판홀더(H)의 각 지지구멍(22)(제4도)속으로 기판을 이동하기 위하여 작동된다.
첫번째 이동 트레이(23)는 로우딩 챔버(11)속으로 들어가서 후진된 위치로 되며 두번째 게이트 밸브(9)는 다시 폐쇄되며 다른 셋트의 기판을 로우딩 할 수 있게된다.
준비챔버(10)내에서, 로우드 된 기판홀더(H)를 지지하는 두번째 이동 트레이 (24)는 상기 언급된 바와같이 기판홀더를 저장기(39)(제10도 참조)의 선택된 선반 (38)상에 놓기 위하여 사전 가열장치(37)로 전진시킨다.
두번째 이동 트레이(24)는 저장기(39)에 있는 모든 기판홀더가 완전히 로우드 될때까지 가열장치(37)와 후진된 위치 사이에서 왕복운동을 반복한다.
기판(B)과 함께 기판홀더(H)는 고진공하에서 탈기를 하기 위해 가열된다.
상기 준비단계라 완료되면, 첫번째 게이트 밸브(9)가 개방되고 그후 가열장치 (37)로 부터 기판홀더(H)를 받아 들이는 두번째 이동 트레이(24)는 상기에서 언급된 바와같이 기판홀더를 지지프레임(3)상에 놓기 위하여 성장챔버(2)속으로 더 전진된다.
두번째 이동 트레이(24)는 그 다음 준비 챔버(10)로 들어가고 첫번째 게이트 밸브(8)가 다시 닫힌다.
성장챔버(2)내에서, 지지된 기판(B)과 함께 기판홀더(H)는 가열 및 고고진공 상태하에서 탈기되고, 그 다음 각 기판은 분자선 에피택시에 의해 결정성장이 된다.
그러한 결정 형상을 할 동안에 지지프레임(3)은 모든 기판에 대해 균일한 결정성장이 되게 하기 위해 수직축 주위로 회전한다.
필요한 결정성장이 완료되면, 첫번째 게이트 밸브(8)는 성장챔버(2)를 고진공이 된 준비챔버(10)와 통하도록 하기 위하여 다시 열린다.
지지프레임(3)은 기판 방출을 위하여 수직 및 회전 방향으로 조정되며 두번째 이동 트레이는 지지프레임(3)으로 부터 처리된 기판(B)의 셋트를 가진 홀더(H)를 받아들이기 위하여 최대로 전진되는데 이 사이클 동안에 두번째 게이트 밸브(9)는 폐쇄된다.
두번째 이동 트레이(24)는 최대로 후진된 위치로 되기 위하여 후진되고, 첫번째 게이트 밸브(8)는 닫히며 이때까지에는 로우딩 챔버(11)가 고진공으로 되며 그다음 두번째 게이트 밸브(9)가 개방되고, 첫번째 이동트레이는 상기 언급된 바와같이 기판이동 어셈블리(28)의 도움으로 기판홀더(H)로 부터 처리된 기판(B)의 셋트를 받아들이도록 전진된다.
처리된 기판(B)을 가진 첫번째 이동 트레이(23)는 후진되며 두번째 게이트 밸브(9)는 다시 닫힌다.
통로구멍(29)(제3도)은 다시 처리된 기판을 꺼집어 내기 위하여 다시 열린다.
필요하면, 첫번째 이동 트레이(23)는 처리된 기판을 꺼집어 낸직후 새기판 셋트를 받아 들일 수도 있다.
준비챔버(10)내에서, 빈 기판홀더(H)를 지지하는 두번째 이동 트레이(24)는 빈기판홀더를 가열장치(37)로 되돌려 보내기 위하여 즉시 전진될 수도 있다.
또 다르게로는 빈기판홀더를 가진 두번째 이동 트레이는 기판 홀더가 새기판 셋트로 로우드 될때까지 후진된 상태로 머물러 있을 수 있으며 그후 로우드된 기판홀더를 가열장치(37)에 저장하기 위하여 전진될 수도 있는데 이 또다른 방법은 에피택시 장치의 연속적인 작동이 되게해준다.
상기 작동방법은 단지 한예에 불과하다는 것을 알아야 하며 본 발명의 에피택시 장치는 다른 방법으로도 작동될 수 있다.
예를들면 각기판홀더(H)는 처리되지 않은 기판(B)셋트로 로우드된 직후 가열장치(37)에서 사전처리되지 않고 성장챔버(2)로 주입될 수 있다.
상기 어느 방법에서도 각 기판홀더(H)는 초고진공하의 성장챔버(2)의 고진공하의 준비챔버(10)사이에서만 움직인다.
즉, 기판홀더(H)는 에피택시 장치의 반복된 작동 동안에 대기 및/또는 주변 오염물과는 접촉하지 않게되어 가열 및 초고진공하의 성장챔버(2)내에서 탈기시켜 오염물을 제거하는 시간을 크게 감소시킨다.
이 때문에 본 발명에 따른 분자서 에피택시 장치의 생산성을 상업적 규모에서 실제적 사용을 허락할 만큼 개선되게된다.
기판 자체가 대기와 접촉하게 되는것은 어떠한 에피택시 장치에서도 사실상 불가피 하므로 본 발명의 요지는 가능한 오염물이 성장챔버속으로 유입되는 기회를 감소시키는 것이다.
제2도로 되돌아 가면, 측면 증발기(5b)(5c)와는 달리 중앙증발기(5a)에는 이미 언급된 바와같으며 셔터어셈블리가 없는데 이 이유를 설명하기 위하여 분자선 에피택시의 더 상세한 것을 인용한다.
어떤 결정 원소의 디포지트 속도는 기판의 성장전면상에 이미 디포지트된 다른 원소의 양에 의해 결정된다는 것은 분자선 에피택시에서 공지되어 있다.
이제 부수되는 입자에 대한 디포지트된 입자(분자)의 수의 비로 정의되는 ＂디포지션 계수＂(coefficient od deposition)의 개념을 사용하기로 한다.
예를들어 비소(As2또는 As4분자)같은 V족 원소를 GaAs기판의 성장 전면상에 디포지트 시킬때 As의 디포지션 계수는 성장 전면상에 디포지트된 GA 또는 Al의 존재하에서는 거의 1이지만 Ga 또는 Al이 없으면 거의 제로로 감소된다.
그렇게 하여 다른 원소들의 디포지션을 제어함으로써 V족 의 디포지션을 간접적으로 제어할 수 있게된다.
V족 원소는 다른 원소와 대조적인, 약 300℃의 비교적 저온에서 분자선을 방출하는 것도 공지되어 있는데 그렇게 하여 온도제어에 의해서 V족 원소의 분자선 방출을 개시하고 중단하기가 더 쉬워진다.
이러한 이유로 하여 V족 원소(특히 비고비소 As)를 중앙 증발기(5a)에서는 셔터 어셀블리가 없다.
중앙의 증발기로 부터의 분자선 방출은 그 온도를 조정함으로써 제어되는 반면에, 각 기판(B)의 성장면상에 As가 디포지션 되는 것은 각 측면 증발기(5b)(5c)의 셔터 어셈블리(7)를 제어함으로서 제어된다.
사실 V족 원소의 소모는 분자선 에피택시에서 가장 높기 때문에 그러한 원소의 큰 용량의 증발기는 그 물질의 단일 공급 배치당 계속적이고 반복적인 결정 성장을 제공하기 위하여 필요하다.
이 증발기에 증발기의 방출 개구를 카바할 만큼 큰 셔터 플레이트가 있으면, 다른 증발기는 큰셔터 플레이트의 개구 움직임이 되도록 V족 원소 증발기로 부터 비교적 멀리 위치되어야 한다. 그러나 성장 챔버의 한정된 장착 공간 때문에, 셔터 플레이트의 크기 즉 증발기의 크기도 제한이 된다.
따라서, 모든 증발기에 셔터 어셈블리가 있는 종래의 MBE 장치에서는, V족 원소의 증발기가 충분한 용량을 가질 수 없게 되어 물질을 자주 재투입 해주어야 된다. 중앙 증발기(5a)에 셔터 어셈블리가 없으면 성장 챔버(2)의 구조를 단순하게 할뿐만 아니라 As를 받아들이기 위한 도가니(4)의 용량(부피)을 증가시키는 데 유리하다. 이렇게 하여 운전 중단 및 유지보수 빈도를 줄이면서도, 물질공급의 단일작동으로 장기간동안 장치를 운전할 수 있다.
제2도에 나타낸 특정장치 배치에 따르면, V족 원소증발기(5a)는 성장챔버(2)의 원뿔대 하부부분(2b)의 중앙에 위치되며, 나머지 증발기는 중앙의 증발기 주위에 배치되는데 이 배치는 중앙 증발기 주위의 다른 증발기를 최대로 배치하게 해주면서도 중앙 도가니(4)의 용량을 증가시킬 수 있게 해준다. 셔터 어셈블리가 없기 때문에 중앙 증발기(5a)는 기판(B)쪽으로 돌출되어 있는 방출개구를 가지고 있는데 이 배치는 분산된 분자선(디포지트 되지 않은 물질)을 감소 시키는데 유리하며 따라서 물질 낭비를 방지하게 해준다.
반면에 중앙 증발기(5a)의 폐쇄될 수 없는 방출개구는 불순물이 낙하하여 그속에서 물질(V족 원소)와 혼합되게 할수도 있다. 그러나 상기 언급된 바와같이 V족 원소 증발기(5a)는 비교적 낮은 온도에서 작동되므로 혼합된 낙하물은 중앙증발기의 작동온도에서 증발되지 않는다.
제2도에서 도시된 바와같이, 각 셔터어셈블리(7)의 회전축(7a)는 해당 증발기 (5b(또는 5c))의 세로축선(b)(또는 c)에 접근하는 축선(Y)를 가지고 있다. 셔터 플레이트(7b)는 셔터 플레이트가 닫힌 위치가 될때 셔터 플레이트(7b)가 증발기의 방출개구에 실질적으로 평행하게 되도록 굽어진 아암(7c)에 의해 회전축(7a)에 연결된다.
이 배치에 의하면 셔터 어셈블리(7b)는 닫힌 위치에서 성장챔버(2)의 벽표면에 가장 가까이 위치되지만 가상선으로 나타낸 바와같이 개구의 움직임에 의해 벽 표면으로 부터 점점 멀어지게 된다.
반면에 셔터 플레이트(7b)의 피봇축선(Y)의 증발기의 길이방향 즉 축선에 평행하면, 셔트플레이트(7b)는 성장 챔버의 하부부분(2b)이 원추형이기 때문에 개구 움직임에 의해 성장챔버(2)의 벽 표면으로 접근한다. 그렇게 되어, 셔터 플레이트(7b)는 닫힌 위치가 될때 플레이트의 개구가 움직이도록 하기 위하여 해당 증발기의 방출기구로 부터 멀리 위치 되어져야 한다.
그 결과 닫힌 위치에 있는 셔터 플레이트(7b)는 분자선을 효과적으로 단절시킬 수없게 되어 한편으로는 성장챔버의 정확한 제어를 방해하여 또다른 면으로는 증발된 물질의 누설이 되게한다.
또한 닫힌 위치의 셔터 플레이트(7b)가 증발기의 방출개구옆에 위치되면, 챔버벽 표면과 접촉하여 결정성장에 나쁜 영향을 줄 수 있는 접촉 충격 때문에 원하지 않는 불순물을 생성하게된다.
따라서 해당 증발기 축선에 대하여 피봇축선(Y)을 비평행으로 배치하면 닫힌 위치의 셔터 플레이트(7b)가 불순물 생성에는 문제없이 증발기기의 방출개구에 최대로 가까이 위치할 수 있어서 결정성장의 정확한 제어를 가능하게 해준다는 데에 이점이 있다. 또한 상기 배치는 셔터 플레이트가 닫힌 위치가 될때 증기누설을 방지하는데도 효과적이다.
제13a도-제13c도에 나타내 바와같이, 셔터어셈블리의 굽어진 아암(7c)은 일반적으로 원형의 셔터 플레이트(7b)에 접하게 뻗어있으며(셔터 개구 움직임 방향에서 알 수 있는 것처럼)그 꼬리 가장자리에 연결된다.
제13b도는 셔터 플레이트의 평면도인 제13a도에서 화살표 M방향에서 본 도면이며, 제13c도는 제13a도에서 화살표 N방향에서 본 도면이다. 제13a도-제13c도의 바람직한 배치에 따르면, 셔터 플레이트(7b)의 모든 부분이 제13c도에서 가장 잘 나타난 바와같이 셔터개구 움직임이 시작된 직후 성장챔버(2)의 벽표면(또는 성장챔버의 원추형 바닥부분(2b)으로 부터 멀리 이동되므로 셔트플레이트(7b)는 해당 증발기의 방출 개구에 더 가까이 위치될 수 있다.
다시 제2도를 보면, 각 셔터어셈블리(7)의 회전축(7a)은 바람직하기로는 볼트(나내지 않았음)에 의해 연결되는 두개의 축선상으로 분리가능 부분(7a')(7a＂)를 포함하여야 하며, 회전축은 볼팅에 의해 연결하기 위한 환상의 플랜지(17a)(17b)가 각각 있는 두개의 축선상으로 분리가능한 부분을 가지는 관형의 하우징(16)에 싸여있다.
예를들어 청소를 하기위해 셔터 플레이트(7b)를 제거하기 위하여, 관형의 하우징(16)의 플랜지는 축선상으로 약간 분리된다. 이때에 두개의 축부분(7a')(7a＂)은 여전히 연결되어 있고 같이 하부쪽으로 당겨진다.
따라서, 드라이버 같은 적합한 공구가 분리된 플랜지(17a)(17b)사이의 작은 갭을 통하여 관형의 하우징(16)으로 주입되고 두개의 축부분(7a')(7a＂)을 연결하는 볼트 (나타내지 않았음)는 제거된다.
마지막으로상부 축부분(7a＂)과 함께 셔터 플레이트(7b)는 성장챔버(2)의 밀폐적으로 폐쇄될 수 있는 조망창(나타내지 않았음)을 통하여 또는(천정 플레이트(12)의 제거후)성장 챔버(2)의 상부 개구를 통하여꺼집어 내어진다. 셔터 플레이트(7b)의 재장착은 상기와 반대 순서로 행하여질 수 있다. 종전에는 셔터 플레이트의 제거 및 재장착에 필요한 모든 작동은 성장 챔버의 좁은 조망창을 통하여 작동자의 손을 삽입하는 것에 의해 행하여져야 하는데 이것은 아주 시간이 많이 소요되고 귀찮은 일이다.
반면에 제2도에 나타낸 바람직한 셔터 어셈블리(7)의 의하면, 셔터 제거 및 재장착을 위한 모든 작동이 환상의 플랜지(17a)(17b)의 위치에서 외부로 부터 행하여 질 수 있다.
본 발명은 상기 언급된 형태의 여러가지 방법으로 변형될 수 있는데 예를들면, 중앙 증발기(5a)에도 셔터어셈블리가 설치될 수 있으며 또한 각 셔터 어셈블리의 형태도 임의로 할 수 있다.
상기 변형은 본 발명의 본질로 부터 벗어나는 것이 아니며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 자명한 그러한 변형은 특허청구의 범위에서 벗어나는 것이 아니다.

Claims (8)

  1. 초고진공으로 되고, V족 원소를 위한 증발기(5a)뿐만 아니라, 부가재료를 위한 다른 증발기(5b,5c)를 갖춘 장착부분(2b)를 가지는 성장챔버(2) 및, 기판홀더(H)를 지지하기 위해 상기 성장챔버에 배치된 홀더지지장치(3)를 포함하며, 상기 증발기(5a, 5b,5c)는 각각 상기 홀더지지장치(3)에 의해 지지되는 기판홀더(H)의 중심쪽으로 향해있는 방출개구를 가지며, 상기 다른 증발기(5b,5c)의 방출 개구가 폐쇄장치(7)에 의해 각각 폐쇄되며, V족 원소의 증발기(5a)의 방출개구가 항상 폐쇄되지 않는것을 특징으로 하는 분자선에피택시 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 장착부분(2a)이 상기 성장 챔버(2)의 원뿔대 하부부분 (2b)인 것을 특징으로 하는 분자선 에피택시 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 V족 원소 증발기(5a)가 상기 홀더 지지 장치(3)이 직접 향하여 위치되고, 상기 다른 증발기(5b)(5c)가 환상의 배치형태로 V족 원소의 증발기 (5a)주위에 배치된 것을 특징으로하는 분자선 에피택시장치.
  4. 제2항에 있어서, 상기 V족 원소의 증발기(5a)의 상기 홀더 지지장치(3)로 바로 및에 위치되고, 상기 다른 증발기(5b,5c)가 환상 배치 형태로 V족의 증발기(5a)주위에 배치되는 것을 특징으로 하는 분자선에피택시장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 V족 원소의 증발기(5a)의 상기 방출 개구가 상기 홀더 지지장치(3)쪽으로 돌출될 것을 특징으로 하는 분자선 에피택시장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 다른 증발기(5b,5c)각각에 상기 홀더 지지장치(3)에 의해 지지되는 기판홀더(H)의 중심쪽을 향하고 있는 길이방향의 축(b,c)을 가지며, 상기 폐쇄장치(7) 각각이 상기 홀더 지지장치(3)쪽을 향하고 있는 상기 다른 증발기(5b,5c )중의 해당하는 하나의 길이방향의 축(b,c)으로 접근하는 회전축(Y)주위로 피봇 가능한 셔터 플레이트(7b)를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 분자선 에피택시장치.
  7. 제6항에 있어서, 상기 폐쇄장치(7)의 상기 회전축선(Y)의 아암(7c)에 의해 상기 셔터 플레이트(7b)에 연결되는 회전축(7a)에 의해 제공되고, 아암(7c)가 상기 셔터 플레이트(7b)에 탄젠트적으로 뻗어있는것을 특징으로 하는 분자선 에피택시장치.
  8. 제1항에 있어서, 폐쇄장치가(7)가 회전축(7a)주위로 피봇 가능한 셔터 플레이트(7b)를 가지는 셔터 어셈블리를 구비하며, 상기 회전축(7a)은 두개의 축선상으로 분리 가능한 부분을 역시 가지고 있는 하우징(16)에 수용된 두개의 축선상으로 분리가능한 부분(7a',7a＂)을 가진 것을 특징으로하는 분자선 에피택시장치.
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