JPH05330979A - 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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- JPH05330979A JPH05330979A JP16348492A JP16348492A JPH05330979A JP H05330979 A JPH05330979 A JP H05330979A JP 16348492 A JP16348492 A JP 16348492A JP 16348492 A JP16348492 A JP 16348492A JP H05330979 A JPH05330979 A JP H05330979A
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- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 57
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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】複数の下地基板を同時に育成でき、かつ育成さ
れた単結晶膜の厚みを均一に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】一端がモータ１７に連結された水平な支持棒１
５には、複数枚の下地基板１４が垂直にかつ間隔を開け
て支持されている。モータ１７はリフタ１９によって上
下に昇降する。支持棒１５が降下すると、下地基板１４
の下側半分が坩堝１２内の原料溶液１３に浸漬され、こ
の位置でモータ１７を駆動することにより、下地基板１
４には単結晶膜が育成される。
れた単結晶膜の厚みを均一に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】一端がモータ１７に連結された水平な支持棒１
５には、複数枚の下地基板１４が垂直にかつ間隔を開け
て支持されている。モータ１７はリフタ１９によって上
下に昇降する。支持棒１５が降下すると、下地基板１４
の下側半分が坩堝１２内の原料溶液１３に浸漬され、こ
の位置でモータ１７を駆動することにより、下地基板１
４には単結晶膜が育成される。
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。最後に、溶液の上方で下地基板を約５００ｒｐｍの
回転数で回転させることによって、磁性ガーネット単結
晶膜上に付着している溶液を振り切るというものであ
る。上記下地基板は、支持棒の下端部に取り付けられた
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。最後に、溶液の上方で下地基板を約５００ｒｐｍの
回転数で回転させることによって、磁性ガーネット単結
晶膜上に付着している溶液を振り切るというものであ
る。上記下地基板は、支持棒の下端部に取り付けられた
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】しかしながら、上記の
方法では１回の育成で１枚の単結晶板しか製造できない
ので、量産性が悪いという欠点がある。そこで、量産性
を高めるため、図１に示すように、基板保持具１に複数
の下地基板２を平行に保持し、複数枚同時に単結晶膜を
育成できるようにする方法もある。なお、図１におい
て、３は坩堝、４は原料溶液、５は支持台、６は支持
棒、７は加熱炉である。
方法では１回の育成で１枚の単結晶板しか製造できない
ので、量産性が悪いという欠点がある。そこで、量産性
を高めるため、図１に示すように、基板保持具１に複数
の下地基板２を平行に保持し、複数枚同時に単結晶膜を
育成できるようにする方法もある。なお、図１におい
て、３は坩堝、４は原料溶液、５は支持台、６は支持
棒、７は加熱炉である。
【０００５】しかし、この方法では各下地基板が浸漬さ
れる溶液中の深さが異なるので、各下地基板の育成条件
が異なり、育成された単結晶膜の厚みが不均一になると
いう問題がある。単結晶膜の厚みが不均一であると、こ
れを静磁波素子に利用した場合に特性のばらつきが生
じ、実際上使用不能となる。そこで、本発明の目的は、
複数の下地基板を同時に育成でき、かつ育成された単結
晶膜の厚みを均一に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。
れる溶液中の深さが異なるので、各下地基板の育成条件
が異なり、育成された単結晶膜の厚みが不均一になると
いう問題がある。単結晶膜の厚みが不均一であると、こ
れを静磁波素子に利用した場合に特性のばらつきが生
じ、実際上使用不能となる。そこで、本発明の目的は、
複数の下地基板を同時に育成でき、かつ育成された単結
晶膜の厚みを均一に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。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、水平な支持棒に複数の下地基板の中心部
が着脱可能に挿通固定され、これら下地基板が互いに平
行にかつ垂直に支持されるとともに、上記下地基板が原
料溶液に浸漬する位置まで支持棒を上下に平行移動させ
る昇降手段と、上記支持棒を回転駆動させる駆動手段と
が設けられていることを特徴とする。
め、本発明は、水平な支持棒に複数の下地基板の中心部
が着脱可能に挿通固定され、これら下地基板が互いに平
行にかつ垂直に支持されるとともに、上記下地基板が原
料溶液に浸漬する位置まで支持棒を上下に平行移動させ
る昇降手段と、上記支持棒を回転駆動させる駆動手段と
が設けられていることを特徴とする。
【０００７】
【作用】水平な支持棒に固定された複数の下地基板は、
互いに平行でかつ溶液面に対して垂直に浸漬される。そ
のため、各下地基板の浸漬深さが同一となり、単結晶膜
の育成条件も同一となる。その結果、育成された単結晶
膜の厚みにばらつきが殆ど生じない。
互いに平行でかつ溶液面に対して垂直に浸漬される。そ
のため、各下地基板の浸漬深さが同一となり、単結晶膜
の育成条件も同一となる。その結果、育成された単結晶
膜の厚みにばらつきが殆ど生じない。
【０００８】
【実施例】図２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。電気炉１０の内側には、支持台１１
によって底面が支持された広口の箱型白金製坩堝１２が
配置され、この坩堝１２内には磁性ガーネット膜の原料
と溶剤とが充填され、溶液１３化されている。
の育成装置を示す。電気炉１０の内側には、支持台１１
によって底面が支持された広口の箱型白金製坩堝１２が
配置され、この坩堝１２内には磁性ガーネット膜の原料
と溶剤とが充填され、溶液１３化されている。
【０００９】複数枚のＧＧＧ基板よりなる円板状下地基
板１４は、水平に配置された白金製または白金合金製の
支持棒１５によって互いに間隔を開けて垂直に支持され
ている。支持棒１５は図３に示すように、ネジ軸の対称
な二側面１５ａを平坦にカットしたものであり、これに
対応して下地基板１４の中心部には支持棒１５の平坦面
１５ａに係合する２辺を有する矩形の挿通穴１４ａが形
成されている。そのため、下地基板１４は支持棒１５に
挿通した状態で回り止めされる。上記支持棒１５には複
数の白金製または白金合金製の固定治具１６が螺合して
おり、固定治具１６で下地基板１４の中心部両側面を圧
着保持することにより、下地基板１４は支持棒１５に固
定される。
板１４は、水平に配置された白金製または白金合金製の
支持棒１５によって互いに間隔を開けて垂直に支持され
ている。支持棒１５は図３に示すように、ネジ軸の対称
な二側面１５ａを平坦にカットしたものであり、これに
対応して下地基板１４の中心部には支持棒１５の平坦面
１５ａに係合する２辺を有する矩形の挿通穴１４ａが形
成されている。そのため、下地基板１４は支持棒１５に
挿通した状態で回り止めされる。上記支持棒１５には複
数の白金製または白金合金製の固定治具１６が螺合して
おり、固定治具１６で下地基板１４の中心部両側面を圧
着保持することにより、下地基板１４は支持棒１５に固
定される。
【００１０】上記支持棒１５の一端部は、炉外に配置さ
れたモータ（駆動手段）１７に結合されており、支持棒
１５は一定速度で一方向または正逆方向に回転駆動され
る。モータ１７を支える支持台１８はリフタ（昇降手
段）１９によって上下に平行移動する。なお、リフタ１
９の移動ストローク分に相当する長さの溝１０ａが電気
炉１０の側壁に形成されており、この溝１０ａに支持棒
１５が移動自在に挿通されている。
れたモータ（駆動手段）１７に結合されており、支持棒
１５は一定速度で一方向または正逆方向に回転駆動され
る。モータ１７を支える支持台１８はリフタ（昇降手
段）１９によって上下に平行移動する。なお、リフタ１
９の移動ストローク分に相当する長さの溝１０ａが電気
炉１０の側壁に形成されており、この溝１０ａに支持棒
１５が移動自在に挿通されている。
【００１１】ここで、上記構成の液相エピタキシャル成
長装置の動作の一例を説明する。まず、坩堝１２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、約９００℃前後に降温してガ
ーネットを過冷却状態とする。一方、下地基板１４を支
持した支持棒１５を坩堝１２の上方へ位置させ、溶液１
３の表面直上にて数分間保持し、下地基板１４の温度が
溶液温度とほぼ同一の温度になるよう予熱する（図２に
実線で示す）。下地基板１４を予熱した後、リフタ１９
によって支持棒１５を降下させ、下地基板１４の下半分
を溶液１３中に浸漬する（図２に二点鎖線で示す）。そ
して、モータ１７によって支持棒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数時間等温
育成する。このとき、溶液１３が下地基板１４に対して
図４の（ａ）に示す位置までかかるようにし、図４の
（ｂ）のように溶液１３が支持棒１５にかからないよう
にモータ１７の回転速度を調節する。支持棒１５に溶液
１３がかかると、支持棒１５にも結晶が成長し、下地基
板１４を支持棒１５から分離しにくくなるからである。
このように複数の下地基板１４は溶液１３に対して垂直
に浸漬されるので、各下地基板１４の浸漬深さが同一で
あり、単結晶膜の育成条件が同一となる。そのため、育
成された単結晶膜の膜厚が均一となる。単結晶膜の育成
後、リフタ１９によって支持棒１５を上昇させ、下地基
板１４を溶液１３上に引き上げる。そして、モータ１７
を高速度で回転させ、下地基板１４に付着した溶液を振
り切る。その後、図示しない装置によって支持棒１５お
よび下地基板１４を電気炉１０の外へ取り出して製造を
終了する。上記のような方法で育成された単結晶膜は、
図５に斜線で示す示すように下地基板１４の中心部を除
く部分に環状に形成される。
長装置の動作の一例を説明する。まず、坩堝１２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、約９００℃前後に降温してガ
ーネットを過冷却状態とする。一方、下地基板１４を支
持した支持棒１５を坩堝１２の上方へ位置させ、溶液１
３の表面直上にて数分間保持し、下地基板１４の温度が
溶液温度とほぼ同一の温度になるよう予熱する（図２に
実線で示す）。下地基板１４を予熱した後、リフタ１９
によって支持棒１５を降下させ、下地基板１４の下半分
を溶液１３中に浸漬する（図２に二点鎖線で示す）。そ
して、モータ１７によって支持棒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数時間等温
育成する。このとき、溶液１３が下地基板１４に対して
図４の（ａ）に示す位置までかかるようにし、図４の
（ｂ）のように溶液１３が支持棒１５にかからないよう
にモータ１７の回転速度を調節する。支持棒１５に溶液
１３がかかると、支持棒１５にも結晶が成長し、下地基
板１４を支持棒１５から分離しにくくなるからである。
このように複数の下地基板１４は溶液１３に対して垂直
に浸漬されるので、各下地基板１４の浸漬深さが同一で
あり、単結晶膜の育成条件が同一となる。そのため、育
成された単結晶膜の膜厚が均一となる。単結晶膜の育成
後、リフタ１９によって支持棒１５を上昇させ、下地基
板１４を溶液１３上に引き上げる。そして、モータ１７
を高速度で回転させ、下地基板１４に付着した溶液を振
り切る。その後、図示しない装置によって支持棒１５お
よび下地基板１４を電気炉１０の外へ取り出して製造を
終了する。上記のような方法で育成された単結晶膜は、
図５に斜線で示す示すように下地基板１４の中心部を除
く部分に環状に形成される。
【００１２】表１は、従来と本発明のエピタキシャル成
長装置によって７枚同時に形成したガーネット単結晶膜
の膜厚を示す。なお、育成条件は同じである。表１から
明らかなように、従来では膜厚のばらつきが１１μｍで
あったのに対し、本発明では０．５μｍとなり、膜厚の
均一度が格段に向上したことがわかる。
長装置によって７枚同時に形成したガーネット単結晶膜
の膜厚を示す。なお、育成条件は同じである。表１から
明らかなように、従来では膜厚のばらつきが１１μｍで
あったのに対し、本発明では０．５μｍとなり、膜厚の
均一度が格段に向上したことがわかる。
【００１３】
【表１】
【００１４】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、複数枚の下地基板を取り付
けた支持棒を片持ち支持構造としたが、両端支持構造と
してもよいことは勿論である。また、下地基板を浸漬す
る際に支持棒の自由端を坩堝またはその他の部材で支持
するようにしてもよい。両端支持構造の場合、下地基板
の枚数が多くなっても支持棒の撓みを防止できるので、
下地基板の溶液に対する浸漬位置のばらつきを解消でき
る。さらに、下地基板の下半分だけを溶液に浸漬し、下
地基板を回転させながら単結晶膜を育成したが、下地基
板全体を溶液中に浸漬しながら単結晶膜を育成するよう
にしてもよい。
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、複数枚の下地基板を取り付
けた支持棒を片持ち支持構造としたが、両端支持構造と
してもよいことは勿論である。また、下地基板を浸漬す
る際に支持棒の自由端を坩堝またはその他の部材で支持
するようにしてもよい。両端支持構造の場合、下地基板
の枚数が多くなっても支持棒の撓みを防止できるので、
下地基板の溶液に対する浸漬位置のばらつきを解消でき
る。さらに、下地基板の下半分だけを溶液に浸漬し、下
地基板を回転させながら単結晶膜を育成したが、下地基
板全体を溶液中に浸漬しながら単結晶膜を育成するよう
にしてもよい。
【００１５】
【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、水平な支持棒に複数の下地基板を垂直に支持す
るようにしたので、複数の下地基板を溶液の同一深さに
浸漬することができ、同一条件で単結晶膜を育成でき
る。そのため、育成された単結晶膜の膜厚の均一度が格
段に向上し、静磁波素子に利用した場合に特性のばらつ
きが少なく、良質の単結晶膜を量産できる。
よれば、水平な支持棒に複数の下地基板を垂直に支持す
るようにしたので、複数の下地基板を溶液の同一深さに
浸漬することができ、同一条件で単結晶膜を育成でき
る。そのため、育成された単結晶膜の膜厚の均一度が格
段に向上し、静磁波素子に利用した場合に特性のばらつ
きが少なく、良質の単結晶膜を量産できる。
【図１】従来の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。
縦断面図である。
【図２】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３】支持棒と下地基板との分解斜視図である。
【図４】下地基板の回転に伴う溶液のかかり具合を示す
側面図である。
側面図である。
【図５】下地基板に育成された単結晶膜を示す正面図で
ある。
ある。
１０ 電気炉 １２ 坩堝 １３ 溶液 １４ 下地基板 １５ 支持棒 １７ モータ（駆動手段） １９ リフタ（昇降手段）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (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 関島 雄徳 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】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、 水平な支持棒に複数の下地基板の中心部が着脱可能に挿
通固定され、これら下地基板が互いに平行にかつ垂直に
支持されるとともに、上記下地基板が原料溶液に浸漬す
る位置まで支持棒を上下に平行移動させる昇降手段と、
上記支持棒を回転駆動させる駆動手段とが設けられてい
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 |
|---|---|---|---|
| JP16348492A JPH05330979A (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 |
|---|---|---|---|
| JP16348492A JPH05330979A (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 |
|---|---|
| JPH05330979A true JPH05330979A (ja) | 1993-12-14 |
Family
ID=15774751
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16348492A Pending JPH05330979A (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) | JPH05330979A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6551908B2 (en) | 2000-10-02 | 2003-04-22 | Canon Kabushiki Kaisha | Method for producing semiconductor thin films on moving substrates |
| US6824609B2 (en) | 2001-08-28 | 2004-11-30 | Canon Kabushiki Kaisha | Liquid phase growth method and liquid phase growth apparatus |
| JP2006176382A (ja) * | 2004-12-24 | 2006-07-06 | Sharp Corp | 薄板製造装置および薄板製造方法 |
| US20110081779A1 (en) * | 2003-12-12 | 2011-04-07 | Lam Research Corporation | Method and Apparatus for Material Deposition |
-
1992
- 1992-05-29 JP JP16348492A patent/JPH05330979A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6551908B2 (en) | 2000-10-02 | 2003-04-22 | Canon Kabushiki Kaisha | Method for producing semiconductor thin films on moving substrates |
| US6951584B2 (en) | 2000-10-02 | 2005-10-04 | Canon Kabushiki Kaisha | Apparatus for producing semiconductor thin films on moving substrates |
| US6824609B2 (en) | 2001-08-28 | 2004-11-30 | Canon Kabushiki Kaisha | Liquid phase growth method and liquid phase growth apparatus |
| US20110081779A1 (en) * | 2003-12-12 | 2011-04-07 | Lam Research Corporation | Method and Apparatus for Material Deposition |
| US8490573B2 (en) * | 2003-12-12 | 2013-07-23 | Lam Research Corporation | Method and apparatus for material deposition |
| JP2006176382A (ja) * | 2004-12-24 | 2006-07-06 | Sharp Corp | 薄板製造装置および薄板製造方法 |
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