JPH05330978A - 液相エピタキシャル成長装置 - Google Patents
液相エピタキシャル成長装置Info
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- JPH05330978A JPH05330978A JP16348392A JP16348392A JPH05330978A JP H05330978 A JPH05330978 A JP H05330978A JP 16348392 A JP16348392 A JP 16348392A JP 16348392 A JP16348392 A JP 16348392A JP H05330978 A JPH05330978 A JP H05330978A
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Landscapes
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
- Liquid Deposition Of Substances Of Which Semiconductor Devices Are Composed (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】下地基板に無理な応力を与えずに、高い回収率
で良質の単結晶膜を得ることができる液相エピタキシャ
ル成長装置を提供すること。 【構成】基板保持具に、支持棒に連結される連結部と、
下地基板の外周部下面を支持する環状の支持部と、連結
部と支持部との間を連結する複数の脚部とを設け、上記
脚部には上方より下地基板の外周部上面を押圧する上下
動自在な押圧具と、押圧具を下方へ押し下げる押圧ネジ
とが取り付けられている。下地基板は外周部から内方へ
の応力を受けずに保持される。
で良質の単結晶膜を得ることができる液相エピタキシャ
ル成長装置を提供すること。 【構成】基板保持具に、支持棒に連結される連結部と、
下地基板の外周部下面を支持する環状の支持部と、連結
部と支持部との間を連結する複数の脚部とを設け、上記
脚部には上方より下地基板の外周部上面を押圧する上下
動自在な押圧具と、押圧具を下方へ押し下げる押圧ネジ
とが取り付けられている。下地基板は外周部から内方へ
の応力を受けずに保持される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は下地基板の表面に単結晶
膜を育成する液相エピタキシャル成長装置に関するもの
である。
膜を育成する液相エピタキシャル成長装置に関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】従来、遅延線フィルター，発振器，非線
形デバイスなどの静磁波（ＭＳＷ）デバイス、およびフ
ァラデー回転効果を利用した光アイソレータ，サーキュ
レータまたはスイッチなどの磁気光学素子等に磁性ガー
ネット単結晶が広く用いられている。この磁性ガーネッ
ト単結晶の主な製造方法として、液相エピタキシャル成
長法（ＬＰＥ法）が知られている。
形デバイスなどの静磁波（ＭＳＷ）デバイス、およびフ
ァラデー回転効果を利用した光アイソレータ，サーキュ
レータまたはスイッチなどの磁気光学素子等に磁性ガー
ネット単結晶が広く用いられている。この磁性ガーネッ
ト単結晶の主な製造方法として、液相エピタキシャル成
長法（ＬＰＥ法）が知られている。
【０００３】この液相エピタキシャル成長法は、縦型加
熱炉内に所定条件に保持された白金製坩堝に、ガーネッ
トを構成する元素の酸化物および溶剤としてＰｂＯとＢ
2 Ｏ3 とを充填し、約１２００℃で均質化を行い溶液化
する。この溶液を液相線（Liquidus) と固相線 (Solidu
s)の間の温度、即ち約９００℃前後の一定温度に保持し
てガーネットを過飽和状態にした後、この溶液中に下地
基板であるＧｄ3 Ｇａ 5 Ｏ12（ＧＧＧ）基板を浸漬し、
一定位置で回転させながら所定時間成長を行うことによ
り、下地基板の表面に磁性ガーネット単結晶膜を育成す
る。上記下地基板は、支持棒の下端部に取り付けられた
貴金属製の基板保持具によって水平状態に保持されてい
る。
熱炉内に所定条件に保持された白金製坩堝に、ガーネッ
トを構成する元素の酸化物および溶剤としてＰｂＯとＢ
2 Ｏ3 とを充填し、約１２００℃で均質化を行い溶液化
する。この溶液を液相線（Liquidus) と固相線 (Solidu
s)の間の温度、即ち約９００℃前後の一定温度に保持し
てガーネットを過飽和状態にした後、この溶液中に下地
基板であるＧｄ3 Ｇａ 5 Ｏ12（ＧＧＧ）基板を浸漬し、
一定位置で回転させながら所定時間成長を行うことによ
り、下地基板の表面に磁性ガーネット単結晶膜を育成す
る。上記下地基板は、支持棒の下端部に取り付けられた
貴金属製の基板保持具によって水平状態に保持されてい
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来の場合、基板保持
具に下地基板を水平に保持するに当たって、基板の外周
部分の数箇所を内外方向の弾性を有する基板保持具の脚
部によって挟み込む方法が採られている。このような基
板保持具では、脚部が弾性を有するために、粘度の高い
溶液中において育成している間に下地基板が偏心し、膜
厚の均一な良質の単結晶膜が得られない欠点があった。
また、磁性ガーネット単結晶膜の育成が終了した後、下
地基板を溶液から高速度で回転して引き上げ、単結晶膜
上の付着溶液を遠心力により振り切るのであるが、その
際、下地基板の高速回転により脚部が外方へ撓んで下地
基板が基板保持具から外れてしまい、育成基板の回収率
が低下するという問題があった。さらに、脚部の締付力
により下地基板に対して周辺部から横方向の応力がかか
るため、磁性ガーネット単結晶膜の育成後、下地基板を
基板保持具から取り外す際に下地基板の外周部分の欠け
や下地基板の割れが生じやすいという問題があった。そ
こで、本発明の目的は、下地基板に無理な応力を与えず
に、高い回収率で良質の単結晶膜を得ることができる液
相エピタキシャル成長装置を提供することにある。
具に下地基板を水平に保持するに当たって、基板の外周
部分の数箇所を内外方向の弾性を有する基板保持具の脚
部によって挟み込む方法が採られている。このような基
板保持具では、脚部が弾性を有するために、粘度の高い
溶液中において育成している間に下地基板が偏心し、膜
厚の均一な良質の単結晶膜が得られない欠点があった。
また、磁性ガーネット単結晶膜の育成が終了した後、下
地基板を溶液から高速度で回転して引き上げ、単結晶膜
上の付着溶液を遠心力により振り切るのであるが、その
際、下地基板の高速回転により脚部が外方へ撓んで下地
基板が基板保持具から外れてしまい、育成基板の回収率
が低下するという問題があった。さらに、脚部の締付力
により下地基板に対して周辺部から横方向の応力がかか
るため、磁性ガーネット単結晶膜の育成後、下地基板を
基板保持具から取り外す際に下地基板の外周部分の欠け
や下地基板の割れが生じやすいという問題があった。そ
こで、本発明の目的は、下地基板に無理な応力を与えず
に、高い回収率で良質の単結晶膜を得ることができる液
相エピタキシャル成長装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の基板保持具は、支持棒に連結される連結部
と、下地基板の外周部下面を支持する環状の支持部と、
連結部と支持部との間を連結する複数の脚部とを備え、
上記脚部には下地基板の外周部上面を押圧する押圧具が
取り付けられていることを特徴とする。
め、本発明の基板保持具は、支持棒に連結される連結部
と、下地基板の外周部下面を支持する環状の支持部と、
連結部と支持部との間を連結する複数の脚部とを備え、
上記脚部には下地基板の外周部上面を押圧する押圧具が
取り付けられていることを特徴とする。
【０００６】
【作用】下地基板を基板保持具にセットするには、まず
下地基板を基板保持具の環状の支持部に載置し、ついで
下地基板の外周部上面を脚部に取り付けられた押圧具に
よって押圧し、支持部との間で押え付けて固定する。こ
れにより、内外方向の弾性によって下地基板を保持する
従来方法に比べて、下地基板の外周部に内側への応力が
かからず、育成中の下地基板の偏心による単結晶の膜厚
の不均一性や、下地基板の外周部の欠けや割れの恐れが
なくなる。さらに、上方から押圧具によって下地基板を
押え付けて固定するので、育成後の高速回転による溶液
振り切り時にも、下地基板が外れたり、回転方向にずれ
ることがない。基板保持具から下地基板を取り外す際に
は、押圧具の押圧力を解除すれば、下地基板を支持部か
ら無理な応力を掛けずに簡単に取り外すことができる。
下地基板を基板保持具の環状の支持部に載置し、ついで
下地基板の外周部上面を脚部に取り付けられた押圧具に
よって押圧し、支持部との間で押え付けて固定する。こ
れにより、内外方向の弾性によって下地基板を保持する
従来方法に比べて、下地基板の外周部に内側への応力が
かからず、育成中の下地基板の偏心による単結晶の膜厚
の不均一性や、下地基板の外周部の欠けや割れの恐れが
なくなる。さらに、上方から押圧具によって下地基板を
押え付けて固定するので、育成後の高速回転による溶液
振り切り時にも、下地基板が外れたり、回転方向にずれ
ることがない。基板保持具から下地基板を取り外す際に
は、押圧具の押圧力を解除すれば、下地基板を支持部か
ら無理な応力を掛けずに簡単に取り外すことができる。
【０００７】
【実施例】図１は本発明の一例である磁性ガーネット膜
の育成装置を示す。アルミナ製の縦型円筒形炉心管１の
内側には、支持台２によって底面が支持された白金製坩
堝３が配置され、この坩堝３内には磁性ガーネット膜の
原料と溶剤とが充填されている。炉心管１の外側には
上，中，下の３段の抵抗加熱ヒータ４，５，６が設けら
れており、坩堝３は中ヒータ５の内側に配置されてい
る。炉心管１内の坩堝３は上記ヒータ４〜６の輻射熱に
より加熱され、ガーネット原料および溶剤が溶解されて
溶液７となるとともに、炉心管１内の雰囲気が所定温度
に保持されている。
の育成装置を示す。アルミナ製の縦型円筒形炉心管１の
内側には、支持台２によって底面が支持された白金製坩
堝３が配置され、この坩堝３内には磁性ガーネット膜の
原料と溶剤とが充填されている。炉心管１の外側には
上，中，下の３段の抵抗加熱ヒータ４，５，６が設けら
れており、坩堝３は中ヒータ５の内側に配置されてい
る。炉心管１内の坩堝３は上記ヒータ４〜６の輻射熱に
より加熱され、ガーネット原料および溶剤が溶解されて
溶液７となるとともに、炉心管１内の雰囲気が所定温度
に保持されている。
【０００８】ＧＧＧ基板よりなる円板状の下地基板８
は、図２に示す白金製または白金合金製の基板保持具９
によって水平に保持されている。基板保持具９の上端部
にはアルミナ製支持棒１５に連結された連結部１０が設
けられ、下端部には環状の支持部１１が設けられてい
る。連結部１０と支持部１１は３本の脚部１２によって
連結されており、脚部１２は両端が支持されることにな
るので、内外方向の剛性を備えている。各脚部１２の内
面にはガイド部１２ａが設けられており、これらガイド
部１２ａに角棒状の押圧具１３がそれぞれ上下動自在に
挿通されている。また、脚部１２の頂部には押圧ネジ１
４が下方に向かって螺合しており、押圧ネジ１４の下端
で押圧具１３の頂面を押圧可能となっている。なお、上
記ガイド部１２ａ、押圧具１３および押圧ネジ１４も白
金または白金合金等の耐熱性貴金属で形成されている。
は、図２に示す白金製または白金合金製の基板保持具９
によって水平に保持されている。基板保持具９の上端部
にはアルミナ製支持棒１５に連結された連結部１０が設
けられ、下端部には環状の支持部１１が設けられてい
る。連結部１０と支持部１１は３本の脚部１２によって
連結されており、脚部１２は両端が支持されることにな
るので、内外方向の剛性を備えている。各脚部１２の内
面にはガイド部１２ａが設けられており、これらガイド
部１２ａに角棒状の押圧具１３がそれぞれ上下動自在に
挿通されている。また、脚部１２の頂部には押圧ネジ１
４が下方に向かって螺合しており、押圧ネジ１４の下端
で押圧具１３の頂面を押圧可能となっている。なお、上
記ガイド部１２ａ、押圧具１３および押圧ネジ１４も白
金または白金合金等の耐熱性貴金属で形成されている。
【０００９】上記支持棒１５は図示しない駆動手段によ
って回転駆動され、かつ上下方向にも昇降可能である。
炉心管１の上端には、炉内への冷気の侵入を抑制する石
英ガラス製のシャッタ１６が載置されており、このシャ
ッタ１６の中心部に上記支持棒１５が挿通されている。
って回転駆動され、かつ上下方向にも昇降可能である。
炉心管１の上端には、炉内への冷気の侵入を抑制する石
英ガラス製のシャッタ１６が載置されており、このシャ
ッタ１６の中心部に上記支持棒１５が挿通されている。
【００１０】上記基板保持具９に下地基板８を保持する
場合には、まず押圧ネジ１４を緩めて押圧具１３への押
圧力を解除するとともに、各押圧具１３を上方へ持ち上
げる。ここで、押圧具１３の下面と支持部１１との間に
隙間ができるので、脚部１２の間から下地基板８を斜め
方向に挿入して支持部１１上に載置する。次に、押圧具
１３をガイド部１２ａに沿って下方へ摺動させ、下地基
板８の外周部上面に載置する。その後、押圧ネジ１４を
締め付け、押圧具１３を押し下げて下地基板８の外周部
を押圧具１３と支持部１１とで挟持する。なお、支持部
１１の内径寸法は下地基板８の外径より僅かに大きく設
定されているので、下地基板８には外周部から内向きへ
の応力は全く掛からない。上記のように下地基板８を保
持した状態で、基板保持具９を１００ｒｐｍで３０秒お
きに正逆に回転させても、下地基板８に回転方向のずれ
が起こらなかった。
場合には、まず押圧ネジ１４を緩めて押圧具１３への押
圧力を解除するとともに、各押圧具１３を上方へ持ち上
げる。ここで、押圧具１３の下面と支持部１１との間に
隙間ができるので、脚部１２の間から下地基板８を斜め
方向に挿入して支持部１１上に載置する。次に、押圧具
１３をガイド部１２ａに沿って下方へ摺動させ、下地基
板８の外周部上面に載置する。その後、押圧ネジ１４を
締め付け、押圧具１３を押し下げて下地基板８の外周部
を押圧具１３と支持部１１とで挟持する。なお、支持部
１１の内径寸法は下地基板８の外径より僅かに大きく設
定されているので、下地基板８には外周部から内向きへ
の応力は全く掛からない。上記のように下地基板８を保
持した状態で、基板保持具９を１００ｒｐｍで３０秒お
きに正逆に回転させても、下地基板８に回転方向のずれ
が起こらなかった。
【００１１】次に、上記構成の液相エピタキシャル成長
装置の動作を説明する。まず、坩堝３の中でガーネット
原料と溶剤とを混合し、１２００℃で加熱溶解して２時
間保持した後、８９０℃に降温して過冷却状態とする。
一方、支持棒１５を降下させて下地基板８を保持した基
板保持具９を溶液７中に浸漬する。そして、支持棒１５
を一方向あるいは正逆に回転させて磁性ガーネット単結
晶膜を育成する。この時、基板保持具９の脚部１２には
溶液７による粘性抵抗が作用するが、脚部１２は両端支
持構造であるため十分な剛性を有し、従来の基板保持具
に見られた下地基板８の偏心を防止できる。
装置の動作を説明する。まず、坩堝３の中でガーネット
原料と溶剤とを混合し、１２００℃で加熱溶解して２時
間保持した後、８９０℃に降温して過冷却状態とする。
一方、支持棒１５を降下させて下地基板８を保持した基
板保持具９を溶液７中に浸漬する。そして、支持棒１５
を一方向あるいは正逆に回転させて磁性ガーネット単結
晶膜を育成する。この時、基板保持具９の脚部１２には
溶液７による粘性抵抗が作用するが、脚部１２は両端支
持構造であるため十分な剛性を有し、従来の基板保持具
に見られた下地基板８の偏心を防止できる。
【００１２】単結晶膜の育成が終了した後、下地基板８
を溶液７から高速度で回転させながら引き上げ、単結晶
膜上の付着溶液を遠心力により振り切る。その際、基板
保持具９の脚部１２には高速回転により遠心力が作用す
るが、脚部１２は剛性を有するので、下地基板８が基板
保持具９から外れたり、脱落することがない。また、下
地基板８も押圧具１３によってしっかりと支持部１１に
押し付け固定されているので、回転方向のずれもない。
付着溶液の振り切りを終了した後、支持棒１５をさらに
引き上げ、所定位置で基板保持具９から下地基板８を分
離する。この時、押圧ネジ１４を緩めて押圧具１３を上
方へ移動させれば、下地基板８に無理な荷重を掛けずに
簡単に取り出すことができる。したがって、下地基板８
に欠けや割れが発生しない。
を溶液７から高速度で回転させながら引き上げ、単結晶
膜上の付着溶液を遠心力により振り切る。その際、基板
保持具９の脚部１２には高速回転により遠心力が作用す
るが、脚部１２は剛性を有するので、下地基板８が基板
保持具９から外れたり、脱落することがない。また、下
地基板８も押圧具１３によってしっかりと支持部１１に
押し付け固定されているので、回転方向のずれもない。
付着溶液の振り切りを終了した後、支持棒１５をさらに
引き上げ、所定位置で基板保持具９から下地基板８を分
離する。この時、押圧ネジ１４を緩めて押圧具１３を上
方へ移動させれば、下地基板８に無理な荷重を掛けずに
簡単に取り出すことができる。したがって、下地基板８
に欠けや割れが発生しない。
【００１３】なお、上記実施例では磁性ガーネット単結
晶について説明したが、本発明はこれのみに限定される
ものではなく、例えば光学デバイス用単結晶であるニオ
ブ酸リチウムの液相エピタキシャル成長にも本発明を適
用することができる。また、押圧具１３として脚部１２
のガイド部１２ａにそって移動自在な棒状部材を設けた
が、これに限定されるものではなく、例えば押圧具１３
を省略し、押圧ネジ１４で押圧具を兼用してもよい。ま
た、押圧具１３を押圧ネジ１４の締め付け力で下地基板
８の外周部を押圧するものに限らず、各押圧具１３にス
プリングを設け、スプリングのばね力で下地基板８を押
圧してもよい。
晶について説明したが、本発明はこれのみに限定される
ものではなく、例えば光学デバイス用単結晶であるニオ
ブ酸リチウムの液相エピタキシャル成長にも本発明を適
用することができる。また、押圧具１３として脚部１２
のガイド部１２ａにそって移動自在な棒状部材を設けた
が、これに限定されるものではなく、例えば押圧具１３
を省略し、押圧ネジ１４で押圧具を兼用してもよい。ま
た、押圧具１３を押圧ネジ１４の締め付け力で下地基板
８の外周部を押圧するものに限らず、各押圧具１３にス
プリングを設け、スプリングのばね力で下地基板８を押
圧してもよい。
【００１４】
【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明に
よれば、基板保持方法を従来のような脚部による外周か
らの挟み込み方式から、基板支持用の支持部に下地基板
を載置し、上方から押圧具によって押し付け固定する方
式へ変更したので、下地基板に無理な応力を与えずに確
実に保持できる。その結果、育成時の偏心、育成後の高
速回転による下地基板の外れ、下地基板の外周部の欠け
や割れといった不具合を解消でき、良質の単結晶膜を安
定して製造することが可能となる。
よれば、基板保持方法を従来のような脚部による外周か
らの挟み込み方式から、基板支持用の支持部に下地基板
を載置し、上方から押圧具によって押し付け固定する方
式へ変更したので、下地基板に無理な応力を与えずに確
実に保持できる。その結果、育成時の偏心、育成後の高
速回転による下地基板の外れ、下地基板の外周部の欠け
や割れといった不具合を解消でき、良質の単結晶膜を安
定して製造することが可能となる。
【図１】本発明にかかる液相エピタキシャル成長装置の
浸漬前の縦断面図である。
浸漬前の縦断面図である。
【図２】保持具の斜視図である。
１ 炉心管 ３ 坩堝 ８ 下地基板 ９ 基板保持具 １０ 連結部 １１ 支持部 １２ 脚部 １３ 押圧具 １４ 押圧ネジ １５ 支持棒
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 青田 充弘 京都府長岡京市天神２丁目26番10号 株式 会社村田製作所内 (72)発明者 熊取谷 誠人 京都府長岡京市天神２丁目26番10号 株式 会社村田製作所内 (72)発明者 鷹木 洋 京都府長岡京市天神２丁目26番10号 株式 会社村田製作所内
Claims (1)
- 【請求項１】支持棒の下端部に基板保持具を取り付け、
この基板保持具に水平に保持された下地基板を単結晶原
料が溶解されている坩堝内に浸漬し、一定位置で回転さ
せながら所定時間成長を行うことにより、下地基板の表
面に単結晶膜を育成する液相エピタキシャル成長装置に
おいて、 上記基板保持具は、支持棒に連結される連結部と、下地
基板の外周部下面を支持する環状の支持部と、連結部と
支持部との間を連結する複数の脚部とを備え、上記脚部
には下地基板の外周部上面を押圧する押圧具が取り付け
られていることを特徴とする液相エピタキシャル成長装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16348392A JPH05330978A (ja) | 1992-05-29 | 1992-05-29 | 液相エピタキシャル成長装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16348392A JPH05330978A (ja) | 1992-05-29 | 1992-05-29 | 液相エピタキシャル成長装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05330978A true JPH05330978A (ja) | 1993-12-14 |
Family
ID=15774735
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16348392A Pending JPH05330978A (ja) | 1992-05-29 | 1992-05-29 | 液相エピタキシャル成長装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05330978A (ja) |
-
1992
- 1992-05-29 JP JP16348392A patent/JPH05330978A/ja active Pending
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