JPH03275593A - 分子線セル及び分子線セルのソース物質有無検知装置 - Google Patents
分子線セル及び分子線セルのソース物質有無検知装置Info
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- JPH03275593A JPH03275593A JP7432990A JP7432990A JPH03275593A JP H03275593 A JPH03275593 A JP H03275593A JP 7432990 A JP7432990 A JP 7432990A JP 7432990 A JP7432990 A JP 7432990A JP H03275593 A JPH03275593 A JP H03275593A
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Landscapes
- 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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野コ
本発明は化合物半導体等の薄膜結晶を成長させる分子線
結晶成長装置に用いられる分子線セル及び分子線セルの
ソース物質有無検知装置に関するものである。
結晶成長装置に用いられる分子線セル及び分子線セルの
ソース物質有無検知装置に関するものである。
［従来の技術］
ＧａＡｓ、ＡｊＧａＡｓなどの化合物半導体薄膜をＧａ
Ａｓ等の半導体基板上にエピタキシャル成長させる技術
の一つに分子線結晶成長法（以下ＭＢＥ法と略記する）
がある。ＭＢＥ法は１０−”Ｔｏｒｒの超高真空中に維
持された成長室内に液体窒素で冷却されたシュラウドを
設け、シュラウド中央部に設置されたマニピュレータに
よりウェハを保持し、ウェハに対向する位置に設置され
たエピタキシャル成長させようとする半導体結晶の構成
元素であるソース物質をるつぼ内に充填した分子線セル
を加熱してソース物質をウェハに照射し、結晶成長を行
う手法である。
Ａｓ等の半導体基板上にエピタキシャル成長させる技術
の一つに分子線結晶成長法（以下ＭＢＥ法と略記する）
がある。ＭＢＥ法は１０−”Ｔｏｒｒの超高真空中に維
持された成長室内に液体窒素で冷却されたシュラウドを
設け、シュラウド中央部に設置されたマニピュレータに
よりウェハを保持し、ウェハに対向する位置に設置され
たエピタキシャル成長させようとする半導体結晶の構成
元素であるソース物質をるつぼ内に充填した分子線セル
を加熱してソース物質をウェハに照射し、結晶成長を行
う手法である。
通常成長室は真空に保持されており、ウエノ＼はロード
ロックチャンバーを通して、成長室内に導入される。成
長室を大気開放するのは、ソース物質が枯渇したり、真
空中の機構が故障したときである。
ロックチャンバーを通して、成長室内に導入される。成
長室を大気開放するのは、ソース物質が枯渇したり、真
空中の機構が故障したときである。
［発明が解決しようとする課題］
従来、分子線結晶成長装置の分子線セルのるつぼ内に充
填されたソース物質が枯渇したことを検知する手段とし
て、装置の外部からるつぼ内がのぞき見ることができな
いような配置を有する場合は、分子線強度をイオンゲー
ジ等でモニターし、その強度が減少したことをもって枯
渇したと判断する方法が採られているが、分子線強度の
減少が始まった時にはすでに成長を行うだけの強度を得
ることが難しくなっているため、通常はソース物質が残
っているにもかかわらず、装置を停止して成長室を大気
開放してソース物質の補充あるいは交換を行わなければ
ならなかった。
填されたソース物質が枯渇したことを検知する手段とし
て、装置の外部からるつぼ内がのぞき見ることができな
いような配置を有する場合は、分子線強度をイオンゲー
ジ等でモニターし、その強度が減少したことをもって枯
渇したと判断する方法が採られているが、分子線強度の
減少が始まった時にはすでに成長を行うだけの強度を得
ることが難しくなっているため、通常はソース物質が残
っているにもかかわらず、装置を停止して成長室を大気
開放してソース物質の補充あるいは交換を行わなければ
ならなかった。
［発明の構成］
本発明はこのような問題を解決するため、ソース物質が
結晶成長に必要な最低の量になったことを検知し、その
時点でソース物質の交換、補充を行ない、ソース物質の
有効利用をはかろうとするものである。このため本発明
ではるつぼ内壁においてその深さ方向２カ所に導体が蒸
着されているるつぼおよび前記２カ所の導体間の導通の
有無を検知する手段を備え、前記導体間の導通の有無で
ソース物質の有無を検知できる分子線セルを提供するも
のであり、また前記導体間に検知器を接続してソース物
質の有無を検知する８２を提供するものである。
結晶成長に必要な最低の量になったことを検知し、その
時点でソース物質の交換、補充を行ない、ソース物質の
有効利用をはかろうとするものである。このため本発明
ではるつぼ内壁においてその深さ方向２カ所に導体が蒸
着されているるつぼおよび前記２カ所の導体間の導通の
有無を検知する手段を備え、前記導体間の導通の有無で
ソース物質の有無を検知できる分子線セルを提供するも
のであり、また前記導体間に検知器を接続してソース物
質の有無を検知する８２を提供するものである。
以下第１図、第２図に示す実施例により本発明を説明す
る。第１図は分子線セルのるつぼであり、第２図は前記
るつぼを装着した本発明の分子線セルを示す。
る。第１図は分子線セルのるつぼであり、第２図は前記
るつぼを装着した本発明の分子線セルを示す。
１は分子線セル、２はるつぼ、３はパイロリティックカ
ーボン、４はパイロリティックカーボン３につながって
いる検知器を示す。また、５は液体窒素シュラウドを示
し、６は分子線セルヒーター ７は熱電対である。
ーボン、４はパイロリティックカーボン３につながって
いる検知器を示す。また、５は液体窒素シュラウドを示
し、６は分子線セルヒーター ７は熱電対である。
図示のように、パイロリティックカーボン３はるつぼ２
の内壁の対向する２カ所において、その口をなすつば部
より、ソース物質の液面が蒸発し、最終的に成長に必要
な分子線強度を生じるるつぼの底方向の下限まで蒸着さ
れる。
の内壁の対向する２カ所において、その口をなすつば部
より、ソース物質の液面が蒸発し、最終的に成長に必要
な分子線強度を生じるるつぼの底方向の下限まで蒸着さ
れる。
上記のような構造を有する分子線セルにＧａのような通
常使用状態では加熱により融液になる金属原料を充填し
て使用する。るつぼ内壁のパイロリティックカーボンは
るつぼのつば部まで蒸着されており、この部分に導線端
をそれぞれ取り付け、装置外部の検知器に導体他端を接
続する。
常使用状態では加熱により融液になる金属原料を充填し
て使用する。るつぼ内壁のパイロリティックカーボンは
るつぼのつば部まで蒸着されており、この部分に導線端
をそれぞれ取り付け、装置外部の検知器に導体他端を接
続する。
このパイロリティックカーボンにつながっている検知器
は、Ｇａの蒸発によってパイロリティックカーボン間の
導通がなくなると、それまでの導通を失い、それを検知
して知らせる。従って検知器は電源を備え、ソース物質
が蒸発し、その液面がパイロリティックカーボンの下端
より下ったとき、導通が切れたことにより、これを警報
する形式のものでよく、この警報によりソース物質の補
充、あるいは交換を行う。
は、Ｇａの蒸発によってパイロリティックカーボン間の
導通がなくなると、それまでの導通を失い、それを検知
して知らせる。従って検知器は電源を備え、ソース物質
が蒸発し、その液面がパイロリティックカーボンの下端
より下ったとき、導通が切れたことにより、これを警報
する形式のものでよく、この警報によりソース物質の補
充、あるいは交換を行う。
いうまでもなく、本発明は加熱により溶解し、導？Ｉｆ
ｔ’ｌを打し、蒸発する材料にしか適用できない。
ｔ’ｌを打し、蒸発する材料にしか適用できない。
［拭験例］
本発明を施した分子線セルにＧａを充填し、ＱａＡｓお
よびＡｊＧａＡｓエピタキシャル成長を行い続けた。
よびＡｊＧａＡｓエピタキシャル成長を行い続けた。
Ｇａ１５０ｇ充填し、約３００ラン、ＧａＡｓのエビ厚
さ合計で約４００ｊｍ分成長したところで、検知器が導
通のなくなったことを警報した。
さ合計で約４００ｊｍ分成長したところで、検知器が導
通のなくなったことを警報した。
成長室を大気開放し、Ｇａの分子線セルを取り出したと
ころ、Ｇａはるつぼに蒸着されたパイロリティックカー
ボン下端付近まで減少しており、効率よく原料の交換を
行うことができた。
ころ、Ｇａはるつぼに蒸着されたパイロリティックカー
ボン下端付近まで減少しており、効率よく原料の交換を
行うことができた。
［発明の効果］
以上説明したように、本発明によれば、分子線結晶成長
装置において使用する加熱により溶解蒸発する導電性金
属材料を効率よく使用することができる。
装置において使用する加熱により溶解蒸発する導電性金
属材料を効率よく使用することができる。
第１図は本発明で用いられるるつぼの一例を示し、第２
図は前記るつぼを組込んだ本発明の実施例を示す。 １・・・分子線セル、２・・・るつぼ、３・・・パイロ
リティックカーボン、４・・・検知器、５・・・液体窒
素シュラウド、６・・・分子線セルヒーター ７・・・
熱電対。
図は前記るつぼを組込んだ本発明の実施例を示す。 １・・・分子線セル、２・・・るつぼ、３・・・パイロ
リティックカーボン、４・・・検知器、５・・・液体窒
素シュラウド、６・・・分子線セルヒーター ７・・・
熱電対。
Claims (3)
- （１）分子線結晶成長に用いる、加熱により溶解蒸発す
るソース物質をるつぼ内に充填して使用する分子線セル
であって、前記るつぼ内壁に、深さ方向に２ヵ所導体が
蒸着され、前記それぞれの導体に前記ソース物質の導通
有無を検出するための導線が接続されたことを特徴とす
る分子線セル。 - （２）請求項（１）においてるつぼ内壁に、深さ方向に
２ヵ所蒸着された導体はパイロリティックカーボンであ
り、前記パイロリティックカーボンの蒸着は必要な分子
線強度を生じる、るつぼの底部方向の下限まで施される
ことを特徴とする分子線セル。 - （３）請求項（１）の分子線セルのソース物質の導通有
無を検出する導体に検知器を接続したことを特徴とする
分子線セルのソース物質有無検知装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7432990A JPH03275593A (ja) | 1990-03-23 | 1990-03-23 | 分子線セル及び分子線セルのソース物質有無検知装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7432990A JPH03275593A (ja) | 1990-03-23 | 1990-03-23 | 分子線セル及び分子線セルのソース物質有無検知装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03275593A true JPH03275593A (ja) | 1991-12-06 |
Family
ID=13543970
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7432990A Pending JPH03275593A (ja) | 1990-03-23 | 1990-03-23 | 分子線セル及び分子線セルのソース物質有無検知装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03275593A (ja) |
-
1990
- 1990-03-23 JP JP7432990A patent/JPH03275593A/ja active Pending
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