JPS6031095Y2 - 液相エピタキシャル成長炉 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は液相エピタキシャル成長炉に関し、詳しくは、
磁気バブルメモリ用ガーネット膜などのエピタキシャル
生長にとくに好適な、液相エピタキシャル成長炉に関す
る。

一般に液相エピタキシャル成長法においては、１２００
℃程度の高温でＩＯＲ間以上にわたって融液を均質化し
、しかる後に徐冷して９００℃前後の所望の温度に安定
させて膜を成長させる。

従来は通常第１図に示すような垂直炉を用いる。

第１図において、矢印１は蒸気の通路、２および５は熱
反射器、３は付着物、４は炉心管、６はるつぼ、７はる
つぼ台を、それぞれ表わす。

しかし、このような構造の炉を用いると、均質化の際、
融液を高温で長時間保つため、かなりの量の蒸発が起る
。

その結果、炉心管４の内壁の温度の低い部分に蒸発物が
付着する。

付着物３は、付着場所の温度や材質等の条件により、単
に付着堆積するものもあり、また反応生成物として晶出
するものもある。

これらの付着物３は、炉内の上昇気流や、機械的振動、
接触等により絶えするつぼ６内に落下する。

これらの落下物の中には、９００°Ｃ前後の膜成長温度
では容易に溶解しないものが含まれている。

その結果、これらの落下物は、基板に付着したり、バブ
ル膜中にとり込まれたりすることにより、重大な欠陥を
生ずるという問題があった。

そこで、本考案の目的はくるつぼより蒸発した物質がる
つぼ内に落下することを防止することにより、欠陥の少
ない液相成長膜を形成できるエピタキシャル成長炉を提
供することにある。

本考案では、上記目的を遠戚するために、次のような構
成とした。

すなわち、炉心管内に置かれたるつぼ内で液相エピタキ
シャル成長を行なうものにおいて、前記炉心管を、その
内部に前記るつぼを配置した内炉心管と、前記るつぼよ
り発生する蒸気を前記内炉心管外へ排出するための外炉
心管からなる二重構造とし、前記内炉心管には前記るつ
ぼより発生する蒸気を前記外炉心管へ導出するための蒸
気排出口を備えるとともに、前記蒸気排気口の上方に着
脱可能な蓋を設けたことを特徴とする液相エピタキシャ
ル成長炉が本願考案である。

以下、図面を参照して本考案の実施例を説明する。

第２図は本考案の一実施例を示し、高温で融液を均質化
する期間の蒸気の通路と、液相戒長時の基板の通路とを
分離した構造の成長炉を示したものである。

すなわち、蒸気物が付着しない程度に高温な内管１６の
部分に穴１５を設け、かつ穴１５の上部に白金等の蓋１
４をおくことにより、蒸気は矢印１１で示したように内
管１６と外管１７との間の通路を通って排気される。

したがって付着物１３は、この通路内に形成される。

一方、膜威長時には上記蓋１４をとりさり、従来通りの
方法で膜成長を行なう。

膜威長時の融液は９００℃前後と低いため、融液の蒸発
は少なく、また溶解しにくい反応生成物を内壁に生ずる
ことがない。

本構造の成長炉を用いて液相成長を行なった結果、欠陥
の少ない良質膜が得られるようになった。

第３図は、本考案の第２の実施例を示したものである。

すなわち多量の蒸発物を生ずる融液均質化の間、るつぼ
２５内に落下物が混入しないように蓋２４を設ける。

蓋２４の位置は、るつぼ２５上で蒸発物が付着しない程
度に温度の高いところとする。

また、白金や耐火物（Ａ１□０３など）などの円筒２３
を炉心管２６の開口部に設置する。

この円筒２３は、管壁に付着物２２が生じる領域をおお
う長さとすることが重要である。

均質化終了後、上記の円筒２３を除去し、必要に応じて
新たに耐火物を設置する。

また、Ｍ２４は炉心管２６の管壁に立て掛けるか、炉外
に取り出すかして従来通りの液相成長を行なう。

なお、矢印２１は蒸気の通路を示す。

第４図は、本考案の第３の実施例を示したものである。

これは、蒸気物が付着する領域に、付着物３２を溶解も
しくは反応させやすい材質の内管（例えばＳｉＯ２を多
量に含むアルミナ管（Ｈ，Ｂ。

管））３１を設置することを特徴としたものである。

本構造を用いると、付着した蒸発物がるつぼ中に落下す
ることはほとんどなく、通常の液相成長法によって、欠
陥の少ない良質膜を得ることができる。

第５図は本考案の他の実施例を示し、下部にもう一つの
排気口４０を設けたことが特徴であり、付着物４３は二
重炉の間隙下部に堆積するので、るつぼ４７内には絶対
に落下せず、実用上極めて有用である。

なお、第５図において、記号４１は蒸気の通路、４２は
熱反射板、４４はふた、４５は内炉心管、４６は外炉心
管、４８はるつぼ台、４９は育成時の蒸気排気口、４０
は均質化時の蒸気排気口をそれぞれ示す。

なお、育成時の蒸気排気口４９は、膜の育成時に発生す
る融液蒸気が熱反射板に付着することを防止するため、
該排気口より強制的に融液蒸気を排気するためのもので
ある。

第６図は本考案の他の実施例を示し、炉の中段部分に新
たに排気口を設け、外部に冷却トラップ５４を付設する
ことによって、付着物を炉の外部に導入するものである
。

第６図において、記号５１は蒸気の通路、５２は熱反射
板、５３は付着物、５４は冷却トラップ、５５はふた、
５６はるつぼ、５７はヒーター、５８は炉心管、５９は
育成時の蒸気排気口を、それぞれ示す。

本考案により、炉心管内壁に付着した物質が、るつぼ内
に落下することを防止することにより、欠陥の少ない液
相成長膜を形成できるエピタキシャル成長炉を得ること
ができる。

本考案によれば、るつぼより蒸発した物質が、るつぼ内
に落下することを防止することにより、欠陥の少ない液
相成長膜を形成できるエピタキシャル成長炉を提供でき
るという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、従来の成長炉の構造の一例を示す図、第２図
乃至第６図は、それぞれ本考案の異なる実施例を示す図
である。 １．１１，２１，４１：蒸気の通路、３，１３゜ ２２゜ ３２゜ ４３゜ ５３：付着物、 ６゜ ８゜ ２５゜ ４７゜ ５６：るつぼ、 １４゜ ２４゜ ４゜ ５５：ふた。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 炉心管内に置かれたるつぼ内で液相エピタキシャル成長
   を行なうものにおいて、前記炉心管を、その内部に前記
   るつぼを配置した内炉心管と、前記るつぼより発生する
   蒸気を前記内炉心管外へ排出するための外炉心管からな
   る二重構造とし、前記内炉心管により発生する蒸気を前
   記外炉心管へ導出するための蒸気排出口を備えるととも
   に、前記蒸気排気口の上方に着脱可能な蓋を設けたこと
   を特徴とする液相エピタキシャル成長炉。