JPH097947A - Molecular beam cell - Google Patents
Molecular beam cellInfo
- Publication number
- JPH097947A JPH097947A JP15483095A JP15483095A JPH097947A JP H097947 A JPH097947 A JP H097947A JP 15483095 A JP15483095 A JP 15483095A JP 15483095 A JP15483095 A JP 15483095A JP H097947 A JPH097947 A JP H097947A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- crucible
- molecular beam
- wall surface
- outer peripheral
- peripheral wall
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Landscapes
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
- Physical Deposition Of Substances That Are Components Of Semiconductor Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 ルツボ内で原料が消費されても分子線の蒸発
量を一定に保持出来る分子線セルを提供する。
【構成】 分子線セル22は、ルツボ10の外周壁面の
うち加熱源が設けられていない側の外周壁面部分を熱的
良導体16で被覆してある。
(57) [Abstract] [Purpose] To provide a molecular beam cell capable of keeping the evaporation amount of the molecular beam constant even if the raw material is consumed in the crucible. [Structure] In the molecular beam cell 22, the outer peripheral wall surface of the crucible 10 on the side where the heating source is not provided is covered with a good thermal conductor 16.
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は、分子線セルに関する
ものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a molecular beam cell.
【0002】[0002]
【従来の技術】分子線エピタキシー法は、超高真空内に
設置させている基板上に、分子線セルから発生する蒸気
を分子線の形でルツボの開口部から取り出して、エピタ
キシャル層を形成する方法である。このため、分子線セ
ルのルツボ中には、原料(結晶構成元素)が収納されて
おり、ルツボの外周に設けられた加熱源を加熱すること
により、原料が加熱される。加熱された原料は、分子線
の蒸気の形で分子線セルから直進させることができる。
このため、基板上にエピタキシャル層を形成するとき
は、成膜を構成する結晶構成元素を各分子線セルの供給
源とすることによって、膜の構成元素比(組成比)を任
意に選定することが出来る。したがって、物性の優れた
エピタキシャル層を形成するためには、分子線セルから
の分子線の蒸発量を精度良くコントロール(制御)する
必要がある。また、分子線セルからの分子線の蒸発量
は、原料の温度により左右されるため、優れた物性を有
する半導体結晶を得るためには原料の温度変化を極力小
さくする必要がある。このような目的で開発された分子
線セルとして図2の構造を有する分子線セルがある(P
rogress Crystal Growth Ch
aract,1978,Vol.2,pp.15〜3
2,Pergmon Press Ltd.参照)。2. Description of the Related Art In the molecular beam epitaxy method, vapor generated from a molecular beam cell is taken out from a crucible opening in the form of a molecular beam on a substrate placed in an ultrahigh vacuum to form an epitaxial layer. Is the way. For this reason, the raw material (crystal constituent element) is contained in the crucible of the molecular beam cell, and the raw material is heated by heating the heating source provided on the outer periphery of the crucible. The heated raw material can be passed straight from the molecular beam cell in the form of molecular beam vapor.
Therefore, when forming an epitaxial layer on a substrate, the constituent elements (composition ratio) of the film can be arbitrarily selected by using the crystal constituent elements that make up the film as the supply source of each molecular beam cell. Can be done. Therefore, in order to form an epitaxial layer having excellent physical properties, it is necessary to accurately control the evaporation amount of the molecular beam from the molecular beam cell. Further, the evaporation amount of the molecular beam from the molecular beam cell depends on the temperature of the raw material, and therefore it is necessary to minimize the temperature change of the raw material in order to obtain a semiconductor crystal having excellent physical properties. As a molecular beam cell developed for such a purpose, there is a molecular beam cell having the structure shown in FIG. 2 (P
Rogless Crystal Growth Ch
aract, 1978, Vol. 2, pp. 15-3
2, Pergmon Press Ltd. reference).
【0003】図2は、従来の分子線セルの構造を説明す
るための部分断面図である。FIG. 2 is a partial cross-sectional view for explaining the structure of a conventional molecular beam cell.
【0004】この分子線セル39は、円筒状のルツボ3
0とその外周壁面の全体を覆うように設けた加熱源(ヒ
ータ)32とリフレクター34とシャッター36とによ
って主として構成されている。この分子線セル39は、
ルツボ30の外周壁面全体を加熱源32で被覆している
ので、原料温度を均一にし、かつ分子線の蒸発量をコン
トロールすることができる。The molecular beam cell 39 has a cylindrical crucible 3
0, and a heating source (heater) 32, a reflector 34, and a shutter 36, which are provided so as to cover the entire outer peripheral wall surface thereof. This molecular beam cell 39 is
Since the entire outer peripheral wall surface of the crucible 30 is covered with the heating source 32, it is possible to make the raw material temperature uniform and control the evaporation amount of the molecular beam.
【0005】しかし、ルツボの外周壁面全体に加熱源を
設けた従来の分子線セルでは、基板上にエピタキシャル
層(エピ層ともいう。)を成膜するとき、エピ層の結晶
組成分布を改善しかつ成長速度を高めるために、原料3
8が蒸気となって噴出するルツボ30の開口部を開放さ
せてある。このため、ルツボの開口部近傍の温度が、ル
ツボ30の円筒内の中心部温度に比べ低くなる。このよ
うな状態のもとで、ルツボ30中に原料38を供給して
ルツボ30を加熱した場合、原料38から分子線が発生
してルツボ30の開口部にも飛来する。この分子線は加
熱源32から熱を得ているが、開口部の温度は、ルツボ
30の中心部よりも低いので、分子線の熱は急速に奪わ
れ、その結果、原料が再凝縮するという問題がある。こ
の再凝縮した原料がルツボの開口部近傍の内壁面に付着
する。However, in the conventional molecular beam cell in which the heating source is provided on the entire outer peripheral wall surface of the crucible, when the epitaxial layer (also referred to as an epi layer) is formed on the substrate, the crystal composition distribution of the epi layer is improved. And in order to increase the growth rate, raw material 3
The opening portion of the crucible 30 from which 8 is vaporized and jetted is opened. Therefore, the temperature in the vicinity of the opening of the crucible is lower than the temperature of the center of the crucible 30 inside the cylinder. When the raw material 38 is supplied into the crucible 30 and the crucible 30 is heated under such a state, molecular beams are generated from the raw material 38 and fly to the opening of the crucible 30. Although this molecular beam obtains heat from the heating source 32, since the temperature of the opening is lower than that of the central part of the crucible 30, the heat of the molecular beam is rapidly removed, and as a result, the raw material is recondensed. There's a problem. This re-condensed raw material adheres to the inner wall surface near the opening of the crucible.
【0006】この現象は、特に、ガリウム(Ga)のよ
うに、融点が低く、しかも蒸気圧も低い原料を蒸発させ
た場合には、より顕著に現れる。このとき再凝縮した原
料を液滴ともいう。ルツボ30の開口部内壁に液滴(原
料)が付着すると、この液滴は、加熱源32からの温度
が加わって液滴自体の熱量がより活性な状態になってい
るため、真空容器中に蒸発させた他の原料と化合物を形
成し易くなる。化合物となった原料は、本来の化合物に
なる前の原料よりも一般に蒸気圧が高くなるので、より
低い温度で再蒸発する。この再蒸発した化合物が基板の
表面に到達して、基板の表面に付着した場合、化合物の
影響を受けて成膜時の結晶が異常成長して膜に欠陥が発
生する。したがって、所望の物性を有する結晶が得られ
ない。This phenomenon becomes more remarkable especially when a raw material such as gallium (Ga) having a low melting point and a low vapor pressure is evaporated. The raw material recondensed at this time is also called a droplet. When a droplet (raw material) adheres to the inner wall of the opening of the crucible 30, the temperature of the droplet is applied to the droplet and the heat quantity of the droplet itself becomes more active. It becomes easy to form a compound with other vaporized raw materials. Since the raw material that has become a compound generally has a higher vapor pressure than the raw material that has not become the original compound, it re-evaporates at a lower temperature. When this re-evaporated compound reaches the surface of the substrate and adheres to the surface of the substrate, crystals are abnormally grown at the time of film formation due to the influence of the compound and defects occur in the film. Therefore, crystals having desired physical properties cannot be obtained.
【0007】上述した問題点を解決するために開発され
た分子線セルとして図3に示す構造の分子線セルがあ
る。A molecular beam cell having a structure shown in FIG. 3 is a molecular beam cell developed to solve the above-mentioned problems.
【0008】図3は、加熱源を局所的に設けた従来の分
子線セルの部分断面図である。FIG. 3 is a partial sectional view of a conventional molecular beam cell in which a heating source is locally provided.
【0009】この種の分子線セルとして、例えば文献I
(アドバイスエレクトロニクスシリーズ、分子線エピタ
キシー、倍風館発行、1994年、p18、「Kセルの
構造」参照)に開示されたものがある。As a molecular beam cell of this kind, for example, reference I
(Advice Electronics Series, Molecular Beam Epitaxy, published by Baifukan, 1994, p18, see “Structure of K cell”).
【0010】この分子線セル40は、ルツボ30と加熱
源(ヒータ)32とリフレクター34とシャッター36
とによって構成されている。また、ルツボ30中に成膜
用の各種原料38が供給されている。この分子線セル4
0の特徴としては、ルツボ30の開口部に原料38が付
着するのを防止するため、ルツボ30の開口部付近に局
所的に加熱源32を設けている点である。リフレクター
34は、ルツボ30の外周壁面を取り囲むように設けて
あり、ルツボ30および原料38を保温し、また外部か
らの温度の影響を遮断する役割をしている。The molecular beam cell 40 includes a crucible 30, a heating source (heater) 32, a reflector 34, and a shutter 36.
And is constituted by. Further, various raw materials 38 for film formation are supplied into the crucible 30. This molecular beam cell 4
The feature of 0 is that the heating source 32 is locally provided near the opening of the crucible 30 in order to prevent the raw material 38 from adhering to the opening of the crucible 30. The reflector 34 is provided so as to surround the outer peripheral wall surface of the crucible 30, and serves to keep the temperature of the crucible 30 and the raw material 38 warm and to block the influence of temperature from the outside.
【0011】また、シャッター36は、ルツボ30の開
口部側の上部に取付けられており、このシャッター38
によりルツボ30の開口部を開閉できる機構になってい
る。すなわち、目的とする結晶構成元素を分子線として
取り出すときは、シャッター36を開にし、取り出さな
いときはシャッター36を閉にする。The shutter 36 is attached to the upper part of the crucible 30 on the opening side, and the shutter 38 is provided.
Thus, the opening of the crucible 30 can be opened and closed. That is, the shutter 36 is opened when the desired crystal constituent element is taken out as a molecular beam, and the shutter 36 is closed when not taken out.
【0012】[0012]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、液滴を
防止した従来の分子線セルは、ルツボ30の開口部近傍
に局所的に加熱源32を設けているので、加熱源32を
有するルツボ30の開口部と加熱源から離れたルツボ部
分との間では熱放射によって温度勾配が生じてしまう。
すなわち、ルツボ30の加熱源32から離れたルツボ部
分の温度は、加熱源32から離れれば離れるほど、熱放
射によりルツボ30の開口部近傍の温度に比べて低くな
る。このため、ルツボ30中に原料が供給された場合、
原料が消費されて少なくなればなるほど、原料温度が低
下するという問題がある。このため、基板に到達する分
子線の蒸発量が短期間に刻々変化するので、基板表面に
所望の組成を有する結晶構造のエピ層を形成することが
困難であった。However, in the conventional molecular beam cell in which droplets are prevented, since the heating source 32 is locally provided in the vicinity of the opening of the crucible 30, the crucible 30 having the heating source 32 is provided. Thermal radiation causes a temperature gradient between the opening and the crucible portion away from the heating source.
That is, the temperature of the crucible portion of the crucible 30 farther from the heating source 32 becomes lower as the distance from the heating source 32 becomes higher than the temperature near the opening of the crucible 30 due to heat radiation. Therefore, when the raw material is supplied into the crucible 30,
There is a problem that the raw material temperature decreases as the raw material is consumed and reduced. Therefore, the evaporation amount of the molecular beam reaching the substrate changes every moment in a short period of time, which makes it difficult to form an epilayer having a crystal structure having a desired composition on the substrate surface.
【0013】そこで、ルツボ内で原料が消費されても分
子線の蒸発量を一定に保持出来る分子線セルが望まれて
いた。Therefore, there has been a demand for a molecular beam cell capable of keeping the evaporation amount of the molecular beam constant even if the raw material is consumed in the crucible.
【0014】[0014]
【課題を解決するための手段】このため、この発明の分
子線セル40によれば、ルツボと、このルツボの開口部
近傍の外周壁面の一部を覆うように設けた加熱源と、リ
フレクターを具えた分子セルにおいて、ルツボの外周壁
面のうち加熱源が設けられていない側の外周壁面部分を
熱的良導体で被覆してなることを特徴とする。なお、こ
の熱的良導体を高融点金属箔としても良いし、または高
融点金属を含む燒結膜としても良い。Therefore, according to the molecular beam cell 40 of the present invention, the crucible, the heating source provided so as to cover a part of the outer peripheral wall surface near the opening of the crucible, and the reflector. In the provided molecular cell, the outer peripheral wall surface of the crucible on the side where the heating source is not provided is covered with a good thermal conductor. The thermally good conductor may be a high melting point metal foil or a sintered film containing a high melting point metal.
【0015】[0015]
【作用】この発明の分子線セルによれば、ルツボの開口
部側の外周壁面領域に加熱源を設けてあり、開口部とは
反対側のルツボの他端側の外周壁面領域に、この加熱源
に隣接させてまたは加熱源とは離間させて熱的良導体を
設けてある。従って、この分子線では、加熱源が設けら
れているルツボの外周壁面領域以外の外周壁面領域を熱
的良導体で被覆してある。このように熱的良導体を設け
ることにより、加熱源で加熱された熱は熱伝導の良い熱
的良導体を伝達して加熱源が設けられているルツボの外
周壁面領域以外のルツボの外周壁面領域を暖めるので、
外周壁面領域の加熱源側の温度とルツボの底面側の温度
との温度勾配は小さくなる。このため、分子線セルのル
ツボ内に原料を供給した場合、原料供給部分に対向する
ルツボの外周壁面領域も熱的良導体で被覆されているの
で、開口部近傍の温度は熱的良導体に被覆された外周壁
面領域の温度より高くなるが、熱的良導体に被覆された
外周壁面領域の温度は均一となる。このため、加熱源か
ら離れたところにあるルツボ内の原料の温度を均一に保
持することが出来る。その結果、ルツボ内に供給された
原料が消費されても原料の温度が低下することはなくな
るので、ルツボの開口部から発生する分子線の蒸発量を
常時均一にコントロールすることが出来る。According to the molecular beam cell of the present invention, the heating source is provided in the outer peripheral wall surface area of the crucible on the opening side, and the heating source is formed on the outer peripheral wall surface area on the other end side of the crucible opposite to the opening. A good thermal conductor is provided adjacent to the source or separate from the heating source. Therefore, in this molecular beam, the outer peripheral wall surface area other than the outer peripheral wall surface area of the crucible in which the heating source is provided is covered with a good thermal conductor. By providing a good thermal conductor in this way, the heat heated by the heating source is transmitted through the good thermal conductor with good heat conduction, and the outer peripheral wall surface region of the crucible other than the outer peripheral wall surface region of the crucible in which the heating source is provided is transferred. Because it warms
The temperature gradient between the temperature on the heating source side of the outer peripheral wall surface region and the temperature on the bottom face side of the crucible becomes small. Therefore, when the raw material is supplied into the crucible of the molecular beam cell, the outer peripheral wall surface region of the crucible facing the raw material supply portion is also covered with the good thermal conductor, so that the temperature near the opening is covered with the good thermal conductor. Although it becomes higher than the temperature of the outer peripheral wall surface area, the temperature of the outer peripheral wall surface area covered with the good thermal conductor becomes uniform. Therefore, the temperature of the raw material in the crucible located away from the heating source can be kept uniform. As a result, even if the raw material supplied into the crucible is consumed, the temperature of the raw material does not decrease, so that the evaporation amount of the molecular beam generated from the opening of the crucible can be controlled uniformly at all times.
【0016】[0016]
【実施例】以下、図面を参照して、この発明の分子線セ
ルの実施例につき説明する。なお、図1は、この発明が
理解できる程度に各構成成分の形状、大きさ及び配置関
係を概略的に示してあるにすぎない。Embodiments of the molecular beam cell of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 merely schematically shows the shape, size and arrangement of each component so that the present invention can be understood.
【0017】図1は、この発明の分子線セルの実施例を
説明するための一部切欠斜視図である。FIG. 1 is a partially cutaway perspective view for explaining an embodiment of the molecular beam cell of the present invention.
【0018】この実施例の分子線セル22は、ルツボ1
0、加熱源(ヒータ)12、リフレクター14、熱的良
導体16およびシャッター18によって構成されてい
る。ルツボ10は、一端が開放端であって開口部11が
形成されていて、他端側は閉端となって、全体的に円筒
状の形態を有している。このルツボ10中の底部には原
料20が収納されている。この実施例の分子線セル22
は、熱的良導体16を設けてある以外、従来の図3で説
明したセルとほぼ同様な構成になっている。この実施例
では、熱的良導体16を、ルツボ10の開口部11の近
傍の外周壁面領域から離れた部分に設け、ルツボ10の
外周壁面領域をこの熱的良導体16で被覆してある。The molecular beam cell 22 of this embodiment is a crucible 1
0, a heating source (heater) 12, a reflector 14, a good thermal conductor 16 and a shutter 18. The crucible 10 has an open end at one end and an opening 11 formed at the other end and a closed end at the other end, and has a generally cylindrical shape. A raw material 20 is stored in the bottom of the crucible 10. Molecular beam cell 22 of this embodiment
Has a structure similar to that of the conventional cell described with reference to FIG. 3 except that a good thermal conductor 16 is provided. In this embodiment, the good thermal conductor 16 is provided in a portion of the crucible 10 in the vicinity of the opening 11 away from the outer peripheral wall surface region, and the outer peripheral wall surface region of the crucible 10 is covered with the good thermal conductor 16.
【0019】この熱的良導体16は、少なくとも、原料
20の周囲を取り巻くように、ルツボ10の外周壁面領
域に連続する1つの帯状層(または膜)として、また
は、複数の互いに離間した帯状層(または膜)として設
けるのが良い。図1に示す実施例では、連続する1つの
帯状層として設けた例を示してある。尚、複数の帯状層
として設ける場合には、ルツボの中心軸すなわち管軸に
沿う方向に互いに離間させて設けても良いし、あるいは
管軸を中心とする円周方向に沿って互いに離間させて設
けても良い。あるいは、また、上述した場合とは異な
り、ルツボ10の外周壁面上に熱的良導体16を複数の
島状の領域として設けても良い。この実施例では、ルツ
ボ10の材料を例えば超高真空中で良く脱ガス処理され
たPBN(pylolytic born nitri
de)とする。尚、PBNの代わりに、石英、モリブデ
ンまたはタンタルなどの材料を用いても良い。The good thermal conductor 16 surrounds at least the periphery of the raw material 20 as one strip-shaped layer (or film) continuous to the outer peripheral wall surface region of the crucible 10 or as a plurality of strip-shaped layers (spaced apart from each other). Or as a film). In the embodiment shown in FIG. 1, an example in which it is provided as one continuous strip-shaped layer is shown. When provided as a plurality of belt-shaped layers, they may be provided separately from each other in the direction along the central axis of the crucible, that is, the tube axis, or may be provided apart from each other along the circumferential direction centered on the tube axis. It may be provided. Alternatively, unlike the case described above, the good thermal conductor 16 may be provided as a plurality of island-shaped regions on the outer peripheral wall surface of the crucible 10. In this embodiment, the material of the crucible 10 is, for example, well degassed in ultra-high vacuum, PBN (pyrolytic born nitri).
de). Note that a material such as quartz, molybdenum, or tantalum may be used instead of PBN.
【0020】また、この実施例では、ルツボ10の開口
部11の近傍の外周壁面に設けた加熱源12の材料とし
て、例えばタングステン(W)またはカーボン(グラフ
ァイト、SiCが表面にコーティングされたものを含
む。)を用いる。Further, in this embodiment, as the material of the heating source 12 provided on the outer peripheral wall surface in the vicinity of the opening 11 of the crucible 10, for example, tungsten (W) or carbon (graphite, SiC whose surface is coated) is used. Including.) Is used.
【0021】また、ルツボ10の外周壁面領域に熱的良
導体16を被覆する方法としては、以下のようにするの
が良い。The method of coating the outer peripheral wall surface region of the crucible 10 with the good thermal conductor 16 is preferably as follows.
【0022】第1の方法としては、熱的良導体16とし
て高融点金属箔を用いる。この高融点金属箔を例えばス
テンレス、タンタル、モリブデンまたはカーボンなどと
する。これらの高融点金属箔を用いてルツボ10の外周
壁面を被覆する。このとき、高融点金属箔とルツボの外
周壁面とは空隙部分ができないようにできるだけ密着さ
せてルツボ10の外周壁面領域を被覆するのが良い。As a first method, a high melting point metal foil is used as the good thermal conductor 16. This high melting point metal foil is made of, for example, stainless steel, tantalum, molybdenum, carbon, or the like. The outer peripheral wall surface of the crucible 10 is covered with these high melting point metal foils. At this time, it is preferable that the high melting point metal foil and the outer peripheral wall surface of the crucible be in close contact with each other as much as possible so that no void portion is formed to cover the outer peripheral wall surface area of the crucible 10.
【0023】第2の方法としては、熱的良導体16とし
て例えばカーボン粉末を用いてこのカーボン粉末を好適
な溶媒に溶かし、カーボンを含むペーストを用意する。
このペーストを加熱源12以外のルツボ10の外周壁面
に塗布する。その後、所定の加熱温度にしてペーストを
ルツボ10の外周壁面に焼きつける(焼成する)。この
実施例では、焼付けられたカーボン膜を燒結膜と称す
る。In the second method, for example, carbon powder is used as the good thermal conductor 16 and the carbon powder is dissolved in a suitable solvent to prepare a paste containing carbon.
This paste is applied to the outer peripheral wall surface of the crucible 10 other than the heating source 12. Then, the paste is baked (baked) on the outer peripheral wall surface of the crucible 10 at a predetermined heating temperature. In this example, the baked carbon film is referred to as a sintered film.
【0024】この実施例では、熱的良導体16でルツボ
10の外周壁面を覆う領域は、少なくとも原料が供給さ
れる部分よりも広く覆うのが良い。In this embodiment, it is preferable that the region where the good thermal conductor 16 covers the outer peripheral wall surface of the crucible 10 is wider than at least the portion to which the raw material is supplied.
【0025】また、ルツボ10の外側にはリフレクター
14が設けてある。尚、リフレクタ14の材料として
は、例えばモリブデン箔またはモリブデン板、タンタル
箔およびステンレス板などを用いる。このリフレクター
14は、既に説明したように、ルツボ10および原料2
0を保温し、また、外部温度の影響を遮断する役割をし
ている。A reflector 14 is provided outside the crucible 10. As the material of the reflector 14, for example, molybdenum foil or molybdenum plate, tantalum foil, stainless plate, or the like is used. As described above, the reflector 14 includes the crucible 10 and the raw material 2.
It keeps the temperature 0 and also acts to block the influence of external temperature.
【0026】上述したことから理解できるように、従来
は加熱源をルツボの開口部近傍に局所的に設けているた
め、加熱源から離れた外周壁面領域で、加熱源側の温度
とルツボの底面側の温度との間に温度勾配を生じていた
が、この実施例では、熱的良導体16により、加熱源1
2以外のルツボ10の外周壁面を被覆してあるので、加
熱源以外のルツボ部分(該ルツボの加熱源から離れた部
分)にも熱伝導により熱が効率良く伝達され、加熱源か
ら離れた外周壁面領域の温度は、熱的良導体で被覆され
ている分、従来に比べて温度勾配を小さくできる。この
ため、ルツボ中に原料を供給した場合、原料から発生す
る分子線の蒸発量の変化も小さくなり、優れた結晶構造
を有するエピタキシャル層を形成することが出来る。ま
た、この実施例では、従来の分子線セルと同様に加熱源
をルツボの開口部近傍に局所的に設けているので、蒸気
圧の低い原料(例えばガリウム(Ga))を蒸発させた
場合でも、原料がルツボの開口部内壁に液滴となって付
着することはなくなる。As can be understood from the above, since the heating source is conventionally provided locally near the opening of the crucible, the temperature on the heating source side and the bottom surface of the crucible are located in the outer peripheral wall surface area away from the heating source. Although a temperature gradient is generated between the heating source 1 and the side temperature, in this embodiment, the heat source 1 is provided by the good thermal conductor 16.
Since the outer peripheral wall surfaces of the crucibles 10 other than 2 are covered, heat is efficiently transferred to the crucible portion other than the heating source (the portion of the crucible remote from the heating source) by heat conduction, and the outer periphery away from the heating source. Since the temperature of the wall surface region is covered with a good thermal conductor, the temperature gradient can be made smaller than in the conventional case. Therefore, when the raw material is supplied into the crucible, the change in the evaporation amount of the molecular beam generated from the raw material is reduced, and an epitaxial layer having an excellent crystal structure can be formed. Further, in this embodiment, since the heating source is locally provided in the vicinity of the opening of the crucible as in the conventional molecular beam cell, even when the raw material having a low vapor pressure (for example, gallium (Ga)) is vaporized. Therefore, the raw material does not adhere to the inner wall of the opening of the crucible in the form of droplets.
【0027】[0027]
【発明の効果】上述した説明から明らかなように、この
発明の分子線セルによれば、ルツボの外周壁面のうち加
熱源が設けられていない側の外周壁面部分を熱的良導体
により被覆してある。このため、ルツボ中の原料が消費
されても分子線の蒸発量は従来に比べてその変化量が小
さくなるので、安定した分子線の蒸発量が得られる。し
たがって、成膜時の結晶組成の制御が容易になるため、
優れた成膜が可能になる。As is apparent from the above description, according to the molecular beam cell of the present invention, the outer peripheral wall surface of the crucible on the side where the heating source is not provided is covered with a good thermal conductor. is there. For this reason, even if the raw material in the crucible is consumed, the amount of change in the evaporation amount of the molecular beam is smaller than in the conventional case, so that a stable evaporation amount of the molecular beam can be obtained. Therefore, it becomes easier to control the crystal composition during film formation,
Excellent film formation becomes possible.
【0028】また、この発明の分子線セルには、従来と
同様にルツボの開口部近傍に局所的に加熱源を設けてあ
るので、ルツボの開口部の内壁に液滴が付着することは
ない。このため、液滴が他の物質と化合して化合物を作
り、この化合物が成膜中に混入して膜欠陥が発生するこ
とがなくなるので、優れた物性を有する半導体結晶膜
(エピ層)が得られる。Further, in the molecular beam cell of the present invention, since the heating source is locally provided in the vicinity of the opening of the crucible as in the conventional case, the liquid droplet does not adhere to the inner wall of the opening of the crucible. . Therefore, the droplets combine with other substances to form a compound, and the compound is prevented from being mixed during the film formation to cause a film defect, so that a semiconductor crystal film (epi layer) having excellent physical properties can be obtained. can get.
【図1】実施例を示す分子線セルの構造を概略的に示す
一部切欠斜視図である。FIG. 1 is a partially cutaway perspective view schematically showing the structure of a molecular beam cell showing an example.
【図2】従来の分子線セルの構造を概略的に示す一部切
欠斜視図である。FIG. 2 is a partially cutaway perspective view schematically showing the structure of a conventional molecular beam cell.
【図3】従来の分子線セルの構造(局所的に加熱源を設
けた)を概略的に示す一部切欠斜視図である。FIG. 3 is a partially cutaway perspective view schematically showing the structure of a conventional molecular beam cell (where a heating source is locally provided).
10:ルツボ 11:開口部 12:加熱源(ヒータ) 14:リフレクター 16:熱的良導体 18:シャッター 20:原料 22:分子線セル 10: crucible 11: opening 12: heating source (heater) 14: reflector 16: good thermal conductor 18: shutter 20: raw material 22: molecular beam cell
Claims (3)
壁面の一部を覆うように設けた加熱源と、リフレクター
とを具えた分子線セルにおいて、 前記ルツボの外周壁面のうち、前記加熱源が設けられて
いない側の外周壁面部分を熱的良導体で被覆してなるこ
とを特徴とする分子線セル。1. A molecular beam cell comprising a crucible, a heating source provided so as to cover a part of the outer peripheral wall surface in the vicinity of the opening of the crucible, and a reflector, wherein the heating of the outer peripheral wall surface of the crucible is performed. A molecular beam cell, characterized in that the outer peripheral wall surface on the side where the source is not provided is coated with a good thermal conductor.
する分子線セル。2. The molecular beam cell according to claim 1, wherein the thermally good conductor is a refractory metal foil.
とを特徴とする分子線セル。3. The molecular beam cell according to claim 1, wherein the thermally good conductor is a sintered film containing a refractory metal.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15483095A JPH097947A (en) | 1995-06-21 | 1995-06-21 | Molecular beam cell |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15483095A JPH097947A (en) | 1995-06-21 | 1995-06-21 | Molecular beam cell |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH097947A true JPH097947A (en) | 1997-01-10 |
Family
ID=15592817
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15483095A Withdrawn JPH097947A (en) | 1995-06-21 | 1995-06-21 | Molecular beam cell |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH097947A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6551405B1 (en) | 2000-09-22 | 2003-04-22 | The Board Of Trustees Of The University Of Arkansas | Tool and method for in situ vapor phase deposition source material reloading and maintenance |
-
1995
- 1995-06-21 JP JP15483095A patent/JPH097947A/en not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6551405B1 (en) | 2000-09-22 | 2003-04-22 | The Board Of Trustees Of The University Of Arkansas | Tool and method for in situ vapor phase deposition source material reloading and maintenance |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6786969B2 (en) | Method and apparatus for producing single crystal, substrate for growing single crystal and method for heating single crystal | |
| JP5174137B2 (en) | Single crucible | |
| JP4121555B2 (en) | Apparatus and method for epitaxial growth of objects by CVD | |
| KR100951493B1 (en) | A morecular beam epitaxy effusion cell for use in vacuum thin film deposition and a method therefor | |
| US6770136B2 (en) | Device having a foil-lined crucible for the sublimation growth of an SiC single crystal | |
| US6162300A (en) | Effusion cell | |
| JPH11116399A (en) | Coating method of tantalum carbide and single crystal manufacturing apparatus manufactured by using this method | |
| JP2000264795A (en) | Apparatus for producing silicon carbide single crystal and method for producing silicon carbide single crystal | |
| JPH05139882A (en) | Molecular beam source | |
| US20040200416A1 (en) | Effusion cell with improved temperature control of the crucible | |
| US5985026A (en) | Seed crystal for producing monocrystals and method for producing SiC monocrystals or monocrystalline SiC layers | |
| JPH097947A (en) | Molecular beam cell | |
| JP2004211110A (en) | Crucible for vapor deposition, vapor deposition apparatus and vapor deposition method | |
| US11761113B2 (en) | SiC single crystal manufacturing apparatus | |
| US4869776A (en) | Method for the growth of a compound semiconductor crystal | |
| EP0692556A1 (en) | K cell type vapor source and shutter | |
| JP2526036B2 (en) | Shutter structure of molecular beam epitaxy equipment | |
| JP2004152698A (en) | Crucible for vapor deposition of sublimable material and vapor deposition method using the crucible | |
| JPH05319981A (en) | Cell for molecular beam epitaxy | |
| JPH04348022A (en) | Cell for molecular beam epitaxy | |
| JPH04274316A (en) | Cell for molecular beam epitaxy | |
| JPH0619569Y2 (en) | Molecular beam cell PBN crucible | |
| JP3323522B2 (en) | Molecular beam cell | |
| JP2003222472A (en) | Crucible | |
| JPS60112690A (en) | Evaporation source cell for molecular beam crystal growth equipment |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20020903 |