JPH01108199A - 分子線結晶成長装置 - Google Patents
分子線結晶成長装置Info
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- JPH01108199A JPH01108199A JP26549187A JP26549187A JPH01108199A JP H01108199 A JPH01108199 A JP H01108199A JP 26549187 A JP26549187 A JP 26549187A JP 26549187 A JP26549187 A JP 26549187A JP H01108199 A JPH01108199 A JP H01108199A
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- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (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。
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Description
【発明の詳細な説明】
［概要］
分子線結晶成長装置に係り、特に結晶成長室に付帯せる
ゲートパルプの可動部の部分の構成に関し、 超高真空度の維持を目的とし、 結晶成長室に付帯せるゲートパルプの結晶成長室側に、
該ゲートパルプに近接して冷却水配管と冷却扇とを存す
るガス吸着冷却部を設け、該ガス吸着冷却部を結晶成長
時にはゲートパルプが設けられた接続路から窪んだ部分
に位置させ、室壁の付着物を除去する時に窪んだ部分か
ら接続路内に移動するように構成する。
ゲートパルプの可動部の部分の構成に関し、 超高真空度の維持を目的とし、 結晶成長室に付帯せるゲートパルプの結晶成長室側に、
該ゲートパルプに近接して冷却水配管と冷却扇とを存す
るガス吸着冷却部を設け、該ガス吸着冷却部を結晶成長
時にはゲートパルプが設けられた接続路から窪んだ部分
に位置させ、室壁の付着物を除去する時に窪んだ部分か
ら接続路内に移動するように構成する。
［産業上の利用分野］
本発明は分子線結晶成長装置に係り、特に、結晶成長室
に付帯せる可動部の構成に関する。
に付帯せる可動部の構成に関する。
周知のように、半導体装置を製造する際、結晶基板に沿
って半導体膜を結晶成長するエピタキシー法が使用され
ており、これは半導体製造の最も基本的な技術となって
いる。
って半導体膜を結晶成長するエピタキシー法が使用され
ており、これは半導体製造の最も基本的な技術となって
いる。
このようなエピタキシー法において、最近、分子線結晶
成長（ＭＢＥ）法が知られており、その分子線エビクキ
−法は超高真空下（１０″’Ｔｏｒｒ以下）で蒸着する
方法で、清浄な結晶基板面が維持できるために、低温度
でのエピタキシャル成長が可能で、且つ、膜厚や不純物
分布を数１０人程度の単原子レベルで精密な制御ができ
るという特徴のあるものである。
成長（ＭＢＥ）法が知られており、その分子線エビクキ
−法は超高真空下（１０″’Ｔｏｒｒ以下）で蒸着する
方法で、清浄な結晶基板面が維持できるために、低温度
でのエピタキシャル成長が可能で、且つ、膜厚や不純物
分布を数１０人程度の単原子レベルで精密な制御ができ
るという特徴のあるものである。
更に、ＭＢＥ法は、各種元素あるいは化合物元素のへテ
ロ接合が容易に得られるという利点があり、ＧａＡｓ、
ＩｎＰなどの化合物半導体の結晶成長に利用されてい
る。
ロ接合が容易に得られるという利点があり、ＧａＡｓ、
ＩｎＰなどの化合物半導体の結晶成長に利用されてい
る。
このように利点のあるＭＢＥ法であるが、結晶成長装置
における結晶成長室内の超高真空維持については十分に
配慮しなければならない。
における結晶成長室内の超高真空維持については十分に
配慮しなければならない。
［従来の技術］
第２図は分子線結晶成長装置全体の要部概要図を示して
おり、ｌは結晶成長室、２はウェハー（被成長基板）を
保持した金属基板、３は分子線源。
おり、ｌは結晶成長室、２はウェハー（被成長基板）を
保持した金属基板、３は分子線源。
４は基板マニュピレータ、５．６４＊ゲートパルプ。
７は基板搬送器、８は基板準備−（ローデイ、ング室）
、９は真空排気装置に接続される真空排気口である。な
お−、化合物半導体層を結晶成長する場合など、一般に
は分子線源３は複数個設けられ、それは第２図に示す分
子線源３の位置において紙面に垂直に配置されている。
、９は真空排気装置に接続される真空排気口である。な
お−、化合物半導体層を結晶成長する場合など、一般に
は分子線源３は複数個設けられ、それは第２図に示す分
子線源３の位置において紙面に垂直に配置されている。
このような分子線結晶成長装置において、ウェハーを保
持したモリブデン（Ｍ、ｏ）などからなる金属基板２は
基板マニュピレータ４に把持されており、更に、この基
板マニュピレータ４に金属基板２を把持させるために、
基板マニュピレータを外部より操作し１８０°回転させ
て基板準備室８に対向させ、ゲートパルプ５を開けて基
板準備室より基板搬送器７によって金属基板２を装入し
、基板マニュピレータ４に把持させる。しかるのち、ゲ
ートパルプ５を閉め、再び基板マニュピレータを１８０
°回転させて第２図に示す分子線源３の対向位置に配置
する。
持したモリブデン（Ｍ、ｏ）などからなる金属基板２は
基板マニュピレータ４に把持されており、更に、この基
板マニュピレータ４に金属基板２を把持させるために、
基板マニュピレータを外部より操作し１８０°回転させ
て基板準備室８に対向させ、ゲートパルプ５を開けて基
板準備室より基板搬送器７によって金属基板２を装入し
、基板マニュピレータ４に把持させる。しかるのち、ゲ
ートパルプ５を閉め、再び基板マニュピレータを１８０
°回転させて第２図に示す分子線源３の対向位置に配置
する。
このとき、基板準備室８内も真空であり、上記金属基板
２の受は渡しは真空中でおこなわれるが、結晶成長室１
は１０”Ｔｏｒｒ程度の超高真空にして結晶成長をおこ
なうために、結晶成長室ｌと基板準備室８との間にゲー
トパルプ５が設けである。又、そのほか、結晶成長室１
に通じる接続路にはすべてゲートパルプが設けられ、例
えば、第２図に示すように真空排気口９にもゲートパル
プ６が設けられている。
２の受は渡しは真空中でおこなわれるが、結晶成長室１
は１０”Ｔｏｒｒ程度の超高真空にして結晶成長をおこ
なうために、結晶成長室ｌと基板準備室８との間にゲー
トパルプ５が設けである。又、そのほか、結晶成長室１
に通じる接続路にはすべてゲートパルプが設けられ、例
えば、第２図に示すように真空排気口９にもゲートパル
プ６が設けられている。
第３図はそのゲートパルプの断面図を示しており、ｌＯ
はシャッタ、１１はＯリング（バイトン製）。
はシャッタ、１１はＯリング（バイトン製）。
１２は操作棒、１３はベローズ（ステンレス製）、１４
は冷却水配管である。且つ、第３図はゲートパルプを閉
じた状態を図示しており、０リング１１を保持したシャ
ッタ１０を壁面に押圧してゲートパルプ左右の通路が遮
断されている。また、このゲートパルプを開けるために
は、操作棒１２を上方に引き上げる。
は冷却水配管である。且つ、第３図はゲートパルプを閉
じた状態を図示しており、０リング１１を保持したシャ
ッタ１０を壁面に押圧してゲートパルプ左右の通路が遮
断されている。また、このゲートパルプを開けるために
は、操作棒１２を上方に引き上げる。
なお、この第３図に示すゲートパルプは一例であり、他
の構造のゲートパルプも知られているが、気密封止は通
常Ｏリングが用いられている。
の構造のゲートパルプも知られているが、気密封止は通
常Ｏリングが用いられている。
かくして、このような結晶成長装置を用いてウェハーに
分子線結晶成長を行なう場合は、所望の分子線源３の遮
蔽板を除去し、加熱ヒータで溶融させた分子線源から分
子線を放射させて、ウェハー上に結晶成長（エピタキシ
ャル成長）させている。
分子線結晶成長を行なう場合は、所望の分子線源３の遮
蔽板を除去し、加熱ヒータで溶融させた分子線源から分
子線を放射させて、ウェハー上に結晶成長（エピタキシ
ャル成長）させている。
［発明が解決しようとする問題点］
ところで、上記した分子線結晶成長装置における結晶成
長室は極めて高真空とするために、室壁（ステンレス製
）の付着ガスを除去する必要があり〈結晶成長処理に先
立°つて予め結晶成長室全体を約２００℃に昇温しでベ
ーキングしており、そうすれば、壁面の付着ガスが除去
されて脱ガスされる。
長室は極めて高真空とするために、室壁（ステンレス製
）の付着ガスを除去する必要があり〈結晶成長処理に先
立°つて予め結晶成長室全体を約２００℃に昇温しでベ
ーキングしており、そうすれば、壁面の付着ガスが除去
されて脱ガスされる。
しかし、ゲートパルプの可動部分は精度を保つために、
また、可動部分は一般に０リングを使用するために、２
００℃′と云うベーキング温度に耐えられない問題があ
る。そのため、上記のように、冷却水配管１４で冷却す
る方法が採られている。
また、可動部分は一般に０リングを使用するために、２
００℃′と云うベーキング温度に耐えられない問題があ
る。そのため、上記のように、冷却水配管１４で冷却す
る方法が採られている。
ところが、そうすれば他方で、上記のベーキング脱ガス
時に結晶成長室の室壁に付着した不純物が加熱されてガ
ス化し、それがゲートパルプのような低温部分に固体と
なって吸着する。特に、Ａｓ（砒素）のような常温で固
体であり、２００℃程度で昇華して気体となる蒸気圧の
高い物質がゲートパルプのような低温部に吸着する。
時に結晶成長室の室壁に付着した不純物が加熱されてガ
ス化し、それがゲートパルプのような低温部分に固体と
なって吸着する。特に、Ａｓ（砒素）のような常温で固
体であり、２００℃程度で昇華して気体となる蒸気圧の
高い物質がゲートパルプのような低温部に吸着する。
そうすると、この吸着固体がゲートパルプの可動部分に
損傷を与えてリークが起こり、結晶成長室を超高真空に
維持できなくなる。このような排気問題が分子線結晶成
長装置の大きな課題である。
損傷を与えてリークが起こり、結晶成長室を超高真空に
維持できなくなる。このような排気問題が分子線結晶成
長装置の大きな課題である。
本発明はこ゛の問題点を解消させ、゛超高真空度維持を
目的とする分子線結晶成長装置を提案するものである。
目的とする分子線結晶成長装置を提案するものである。
［問題点を解決するための手段］
その目的は、結晶成長室の基板準備室および真空排気装
置への接続路のそれぞれに気密封止用の０リングをもつ
シャッタと、該シャッタを開閉する可動部と、冷却水を
流入する冷却水配管とを有するゲートパルプが設けられ
、 該ゲートパルプより結晶成長室側近傍の接続路に冷却水
を流入する冷却水配管と該冷却水配管に接続されてガス
を冷却し固体化して付着させる複数の冷却扇とを有する
ガス吸着冷却部が設けられてなり、 結晶成長の時は前記シャッタが閉じられて前記接続路よ
り窪んだ部分に前記ガス吸着冷却部が位置され、 結晶成長室内を加熱して室壁の付着物を除去する時に前
記シャッタが開かれて、前記ガス吸着冷却部を窪んだ部
分より前記接続路内に移動されるように構成した分子線
エピタキシャル成長装置によって解決される。
置への接続路のそれぞれに気密封止用の０リングをもつ
シャッタと、該シャッタを開閉する可動部と、冷却水を
流入する冷却水配管とを有するゲートパルプが設けられ
、 該ゲートパルプより結晶成長室側近傍の接続路に冷却水
を流入する冷却水配管と該冷却水配管に接続されてガス
を冷却し固体化して付着させる複数の冷却扇とを有する
ガス吸着冷却部が設けられてなり、 結晶成長の時は前記シャッタが閉じられて前記接続路よ
り窪んだ部分に前記ガス吸着冷却部が位置され、 結晶成長室内を加熱して室壁の付着物を除去する時に前
記シャッタが開かれて、前記ガス吸着冷却部を窪んだ部
分より前記接続路内に移動されるように構成した分子線
エピタキシャル成長装置によって解決される。
［作用］
即ち、本発明は、ゲートパルプの結晶成長室側にガス吸
着冷却部を設ける。そうすれば、ベーキング脱ガス時に
、ガス化した不純物ガスは低温部分に吸着する前に、ガ
ス吸着冷却部に吸着されて、ゲートパルプの可動部の損
傷が解消される。
着冷却部を設ける。そうすれば、ベーキング脱ガス時に
、ガス化した不純物ガスは低温部分に吸着する前に、ガ
ス吸着冷却部に吸着されて、ゲートパルプの可動部の損
傷が解消される。
［実施例］
以下２図面を参照して実施例によって詳細に説明する。
第１図（ａ）、 （ｂ）は本発明にかかるガス吸着冷却
部を設けたゲートパルプの概′−図を示しており、同図
（ａ）はべ一士ング脱ガス時の状態図り同一（ｂ）は結
晶成長処理時の状態図である。第１図において、第２図
と同一部位には同一記号がイ１けであるが、２０がガス
吸着冷却部であり、このガス吸着冷却部２０は冷却水配
管２１．冷却扇２２．ベローズ２３から構成されている
。
部を設けたゲートパルプの概′−図を示しており、同図
（ａ）はべ一士ング脱ガス時の状態図り同一（ｂ）は結
晶成長処理時の状態図である。第１図において、第２図
と同一部位には同一記号がイ１けであるが、２０がガス
吸着冷却部であり、このガス吸着冷却部２０は冷却水配
管２１．冷却扇２２．ベローズ２３から構成されている
。
かくして、第１図（ａ）に示すようにガス吸着冷却部を
接続路内に移動した状態にして、ガス吸着冷２００℃に
加熱ベーキングすると、結晶成長室の壁面に付着した不
純物がガス化し、それがガス吸着冷却部２０の冷却扇２
２および冷却、水配管２１で冷却され固体となって吸着
される。
接続路内に移動した状態にして、ガス吸着冷２００℃に
加熱ベーキングすると、結晶成長室の壁面に付着した不
純物がガス化し、それがガス吸着冷却部２０の冷却扇２
２および冷却、水配管２１で冷却され固体となって吸着
される。
次いで、結晶成長処理時にはベローズ２３を引き伸ばし
て、第１図（ｂ）に示すようにガス吸着冷却部を接続路
より窪んだ部分に移動した状態にして冷却−２２お、よ
び冷却水配管２１に固体化したガスをそのま門保持して
おく。なお、任の結晶成長処理時にガス吸着冷却部２０
に保持した吸着固体は、他の処理工程時にガス化させて
除去するものである０、どのように構成すればミガス吸
着冷却部２０．を越えてゲートパルプ５まで入り込んで
固体となって吸着されるものは極めて少なく、従って、
ゲートパルプの可動部−損傷が激減し、その結果、結晶
成長室を超゛高真空に維持することが容易になり、分子
線結晶成長゛装置のトラブルが十分の−に減少する。
て、第１図（ｂ）に示すようにガス吸着冷却部を接続路
より窪んだ部分に移動した状態にして冷却−２２お、よ
び冷却水配管２１に固体化したガスをそのま門保持して
おく。なお、任の結晶成長処理時にガス吸着冷却部２０
に保持した吸着固体は、他の処理工程時にガス化させて
除去するものである０、どのように構成すればミガス吸
着冷却部２０．を越えてゲートパルプ５まで入り込んで
固体となって吸着されるものは極めて少なく、従って、
ゲートパルプの可動部−損傷が激減し、その結果、結晶
成長室を超゛高真空に維持することが容易になり、分子
線結晶成長゛装置のトラブルが十分の−に減少する。
［発明の効果］
以上の説明から明らかなように、本発明にかかるガス吸
着冷却部を備えた分子線結晶成長装置によれば、トラブ
ルが減少して結晶成長のスループットが向上し、且つ、
成長層の品質が改善される大きな効果を得ることができ
る。
着冷却部を備えた分子線結晶成長装置によれば、トラブ
ルが減少して結晶成長のスループットが向上し、且つ、
成長層の品質が改善される大きな効果を得ることができ
る。
第１図（ａ）、 （ｂ）は本発明にかかるガス吸着冷却
部を設けたゲートパルプの概要図、 第２図は従来の分子線結晶成長装置の要部概要図、第８
図は従来のゲートパルプの断面図である。 図において、 １は結晶成長室、 ２は金属基板、３は分子線源、
４は基板マニユピレータ、５．６はゲートパ
ルプ、８は基板準備室、９は真空排気口、 ２０はガス吸着冷却部、 ２１は冷却水配管、２２は冷
却扇、 ２３はベローズを示している。 第１図
部を設けたゲートパルプの概要図、 第２図は従来の分子線結晶成長装置の要部概要図、第８
図は従来のゲートパルプの断面図である。 図において、 １は結晶成長室、 ２は金属基板、３は分子線源、
４は基板マニユピレータ、５．６はゲートパ
ルプ、８は基板準備室、９は真空排気口、 ２０はガス吸着冷却部、 ２１は冷却水配管、２２は冷
却扇、 ２３はベローズを示している。 第１図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 結晶成長室の基板準備室および真空排気装置への接続
路のそれぞれに気密封止用のＯリングをもつシャッタと
、該シャッタを開閉する可動部と、冷却水を流入する冷
却水配管とを有するゲートパルプが設けられ、 該ゲートパルプより結晶成長室側近傍の接続路に冷却水
を流入する冷却水配管と該冷却水配管に接続されてガス
を冷却し固体化して付着させる複数の冷却扇とを有する
ガス吸着冷却部が設けられてなり、 結晶成長の時は前記シャッタが閉じられて前記接続路よ
り窪んだ部分に前記ガス吸着冷却部が位置され、 結晶成長室内を加熱して室壁の付着物を除去する時に前
記シャッタが開かれて、前記ガス吸着冷却部を窪んだ部
分より前記接続路内に移動されるように構成されてなる
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 |
|---|---|---|---|
| JP26549187A JPH01108199A (ja) | 1987-10-22 | 1987-10-22 | 分子線結晶成長装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26549187A JPH01108199A (ja) | 1987-10-22 | 1987-10-22 | 分子線結晶成長装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01108199A true JPH01108199A (ja) | 1989-04-25 |
| JPH0353276B2 JPH0353276B2 (ja) | 1991-08-14 |
Family
ID=17417920
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26549187A Granted JPH01108199A (ja) | 1987-10-22 | 1987-10-22 | 分子線結晶成長装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01108199A (ja) |
-
1987
- 1987-10-22 JP JP26549187A patent/JPH01108199A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0353276B2 (ja) | 1991-08-14 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |