JPS61258412A - 分子線エピタキシヤル成長法及びその装置 - Google Patents
分子線エピタキシヤル成長法及びその装置Info
- Publication number
- JPS61258412A JPS61258412A JP60100083A JP10008385A JPS61258412A JP S61258412 A JPS61258412 A JP S61258412A JP 60100083 A JP60100083 A JP 60100083A JP 10008385 A JP10008385 A JP 10008385A JP S61258412 A JPS61258412 A JP S61258412A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- substrate
- meltback
- molecular beam
- chamber
- beam epitaxial
- 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.)
- Pending
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10P—GENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10P14/00—Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars
- H10P14/20—Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars of semiconductor materials
- H10P14/22—Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars of semiconductor materials using physical deposition, e.g. vacuum deposition or sputtering
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10P—GENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10P14/00—Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars
- H10P14/20—Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars of semiconductor materials
- H10P14/36—Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars of semiconductor materials characterised by treatments done before the formation of the materials
- H10P14/3602—In-situ cleaning
Landscapes
- 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）
この発明は分子線エピタキシャル成長法及びその装置に
関する。
関する。
（従来の技術）
従来、分子線エピタキシャル成長法は、文献（「半導体
超格子の物理と応用」、日本物理学会編、（培風館）、
（昭和５９年１１月１０日発行）。
超格子の物理と応用」、日本物理学会編、（培風館）、
（昭和５９年１１月１０日発行）。
Ｐ、１０８〜１２９）に開示されているように、ｌｏ−
１’ 丁ｏｒｒを越す超高真空中で元素を加熱蒸発させ
て得られた原子又は分子を基板上に蒸発させて薄膜半導
体結晶をエピタキシャル成長させる方法である。この成
長に際し、各元素の蒸発量を制御することにより、成長
させる結晶の組成及び膜厚の制御が可能であり、例えば
、一原子層単位に近い微細な組成及び膜厚の制御が可能
である。従って１分子線エピタキシャル成長法は、電子
デバイスの製造において不可欠である急峻なＰ−Ｎ接合
の形成や、選択不純物のドーピング、その他に広く利用
されている。
１’ 丁ｏｒｒを越す超高真空中で元素を加熱蒸発させ
て得られた原子又は分子を基板上に蒸発させて薄膜半導
体結晶をエピタキシャル成長させる方法である。この成
長に際し、各元素の蒸発量を制御することにより、成長
させる結晶の組成及び膜厚の制御が可能であり、例えば
、一原子層単位に近い微細な組成及び膜厚の制御が可能
である。従って１分子線エピタキシャル成長法は、電子
デバイスの製造において不可欠である急峻なＰ−Ｎ接合
の形成や、選択不純物のドーピング、その他に広く利用
されている。
この分子線エピタキシャル（以下、単にＭＢＥと称する
場合もある）成長装置につき、第１図を参照して簡単に
説明する。ｌＯはＭＢＥ成長を行うためのＩＱ−１０以
上の超高真空にされるエピタキシャル成長室、１１は基
板１２を搭載するサセプタ（試料台）で、基板１２を加
熱用のヒータを具えかつ回転出来るように構成されてお
り、１３はシャッタ付き分子線源、１４は図中一段しか
示していないが、一般には数段からなる真空予備室、１
５はこの真空予備室１４とエピタキシャル成長室１０と
を真空破壊をきたさずに連絡するゲートバルブ、１Ｂは
作業台、１７．１８は真空排気系であり、これらの構成
は既知であるので、その詳細は省略する。
場合もある）成長装置につき、第１図を参照して簡単に
説明する。ｌＯはＭＢＥ成長を行うためのＩＱ−１０以
上の超高真空にされるエピタキシャル成長室、１１は基
板１２を搭載するサセプタ（試料台）で、基板１２を加
熱用のヒータを具えかつ回転出来るように構成されてお
り、１３はシャッタ付き分子線源、１４は図中一段しか
示していないが、一般には数段からなる真空予備室、１
５はこの真空予備室１４とエピタキシャル成長室１０と
を真空破壊をきたさずに連絡するゲートバルブ、１Ｂは
作業台、１７．１８は真空排気系であり、これらの構成
は既知であるので、その詳細は省略する。
ＭＢＥ成長法では、通常、成長基板１２の基板表面を化
学エツチングにより清浄化した後、この基板１２を数段
階の真空予備室１４を経てエピタキシャル成長室ｌＯ内
の試料台１１上に導入している。これはＭＢＥ成長にお
いて超高真空が必要なため、出来る限り成長室ｌＯ内の
真空度を低下させないようにするためである。成長基板
１２を結晶毎の最適成長温度に加熱した後、分子線源１
３のシャッタの開閉により半導体結晶の成長を制御する
。
学エツチングにより清浄化した後、この基板１２を数段
階の真空予備室１４を経てエピタキシャル成長室ｌＯ内
の試料台１１上に導入している。これはＭＢＥ成長にお
いて超高真空が必要なため、出来る限り成長室ｌＯ内の
真空度を低下させないようにするためである。成長基板
１２を結晶毎の最適成長温度に加熱した後、分子線源１
３のシャッタの開閉により半導体結晶の成長を制御する
。
（発明が解決しようとする問題点）
しかしながら、この従来構造のＭＢＥ成長装置では、基
板表面の清浄度は、基板導入前の化学エツチングと、基
板導入後の基板加熱で決定される。
板表面の清浄度は、基板導入前の化学エツチングと、基
板導入後の基板加熱で決定される。
しかし、高真空状態に至るまでの間に基板表面に種々の
微小な異物が付着し、多数の表面欠陥が発生するという
問題があった。
微小な異物が付着し、多数の表面欠陥が発生するという
問題があった。
この出願の目的は、このような表面欠陥の発生を低減す
るための分子線エピタキシャル成長法及びその装置を提
供することにある。
るための分子線エピタキシャル成長法及びその装置を提
供することにある。
（問題点を解決するための手段）
この目的の達成を図るため、この′発明の分子線エピタ
キシャル成長法によれば、基板表面の清浄を、液相成長
法で用いるメルトバックを利用して行う。
キシャル成長法によれば、基板表面の清浄を、液相成長
法で用いるメルトバックを利用して行う。
これがため、分子線エピタキシャル成長装置の真空子＠
室の前段に、この予備室と真空室を介しテ連絡出来るメ
ルトバー２り炉を設ける。
室の前段に、この予備室と真空室を介しテ連絡出来るメ
ルトバー２り炉を設ける。
（作用）
このように構成すれば、基板表面をメルトバックで清浄
化した後、清浄化された基板表面を保った状態で、基板
を真空室及び真空予備室を経て。
化した後、清浄化された基板表面を保った状態で、基板
を真空室及び真空予備室を経て。
エピタキシャル成長室へと自動的に搬送させることが出
来るので、基板表面の清浄度を上げることが可能となる
。
来るので、基板表面の清浄度を上げることが可能となる
。
（実施例）
以下、図面を参照して、この発明のＭＢＥ成長法及びＭ
ＢＥ成長装置の実施例を説明する。尚、図は、この発明
が理解出来る程度に概略的に示しであるにすぎない。
ＢＥ成長装置の実施例を説明する。尚、図は、この発明
が理解出来る程度に概略的に示しであるにすぎない。
第１図において、２０はメルトバック炉、２１はメルト
バック炉２０に化学エツチングされた後の半導体基板を
搬送するための真空室である。
バック炉２０に化学エツチングされた後の半導体基板を
搬送するための真空室である。
この真空室２１はゲートパルプ２２を介して真空予備室
と連絡されている。用意された基板は入口２３から真空
室２１内の作業台２４に載せる。真空排気系２５により
真空室を排気した後、基板をカーボンポート２Ｂに設置
する。
と連絡されている。用意された基板は入口２３から真空
室２１内の作業台２４に載せる。真空排気系２５により
真空室を排気した後、基板をカーボンポート２Ｂに設置
する。
次に、メルトバック炉２０内をＨ２雰囲気で置換した後
基板成分を含む未飽和メルトと共に電気炉２７に対応す
る位置にカーボンポート２６をブツシュロッド２８を用
いて挿入し、そこで、液相成長法で用いられるメルトバ
ックを行って基板表面の清浄化を行う。
基板成分を含む未飽和メルトと共に電気炉２７に対応す
る位置にカーボンポート２６をブツシュロッド２８を用
いて挿入し、そこで、液相成長法で用いられるメルトバ
ックを行って基板表面の清浄化を行う。
メルトバックを行った後、カーボンポート２６を電気炉
２７の位置から引き出し、室温に冷却させた後、Ｈ２雰
囲気を排気し、然る後、カーボンポートを真空室２１内
の作業台２４上に戻す。
２７の位置から引き出し、室温に冷却させた後、Ｈ２雰
囲気を排気し、然る後、カーボンポートを真空室２１内
の作業台２４上に戻す。
次に、メルトバックにより表面が清浄化された基板を、
カーボンポート２Ｂから分離した後。
カーボンポート２Ｂから分離した後。
ＮＢＥ成長用の試料台１１に設置し、然る後ゲートパル
プ２２を開き、ブツシュロッド２３を用いて、高真空予
備室１４に搬送する。ゲートバルブ２２を閉じた後、こ
の予備室１４を１０−ｊ〜１叶１０Ｔｏｒｒの高真空状
態に排気した後、基板加熱を行う、基板加熱後、ゲート
バルブ１５を開き、基Ｊｆ１２を具える試料台１１ｉ
ＭＢＥ成長室ｌＯに搬入し、これを所定位置に設置した
後１通常の分子線エピタキシャル成長を行ラ。
プ２２を開き、ブツシュロッド２３を用いて、高真空予
備室１４に搬送する。ゲートバルブ２２を閉じた後、こ
の予備室１４を１０−ｊ〜１叶１０Ｔｏｒｒの高真空状
態に排気した後、基板加熱を行う、基板加熱後、ゲート
バルブ１５を開き、基Ｊｆ１２を具える試料台１１ｉ
ＭＢＥ成長室ｌＯに搬入し、これを所定位置に設置した
後１通常の分子線エピタキシャル成長を行ラ。
上述したように、この発明は真空予備室の前段に真空破
壊を行わずに、メルトバック炉を備えていること、この
メルトバック炉で基板表面をメルトバックして清浄化す
る点に特徴を有するので、この点景外のその他の構成成
分に関しては設計に応じて任意適切に変形又は変更を行
い得ることは明らかである。
壊を行わずに、メルトバック炉を備えていること、この
メルトバック炉で基板表面をメルトバックして清浄化す
る点に特徴を有するので、この点景外のその他の構成成
分に関しては設計に応じて任意適切に変形又は変更を行
い得ることは明らかである。
（発明の効果）
上述した説明からも明らかなように、この発明の分子線
エピタキシャル成長法及びその装置によれば１分子線エ
ピタキシャル成長前に基板表面を、液相成長法で用いら
れるメルトバックによって清浄化出来るため１例えば基
板表面に付着した微小な異物を取り除くことが出来、こ
れに起因した基板表面欠陥の発生を低減出来る。
エピタキシャル成長法及びその装置によれば１分子線エ
ピタキシャル成長前に基板表面を、液相成長法で用いら
れるメルトバックによって清浄化出来るため１例えば基
板表面に付着した微小な異物を取り除くことが出来、こ
れに起因した基板表面欠陥の発生を低減出来る。
第１図はこの発明の分子線エピタキシャル成長波との一
実施例を示す概略構造図である。 ｌＯ・・・エピタキシャル成長室 １１・・・試料台、 １２・・・基板１３・
・・分子線源、 １４・・・真空予備室１５．２
２・・・ゲートバルブ、１８．２４・・・作業台１７、
１８．２５・・・真空排気系、２０・・・メルトバック
炉２１・・・真空室、２３・・・入口 ２Ｂ・・・カーボンポート、 ２７・・・電気炉２８．
２９・・・ブツシュロッド。
実施例を示す概略構造図である。 ｌＯ・・・エピタキシャル成長室 １１・・・試料台、 １２・・・基板１３・
・・分子線源、 １４・・・真空予備室１５．２
２・・・ゲートバルブ、１８．２４・・・作業台１７、
１８．２５・・・真空排気系、２０・・・メルトバック
炉２１・・・真空室、２３・・・入口 ２Ｂ・・・カーボンポート、 ２７・・・電気炉２８．
２９・・・ブツシュロッド。
Claims (2)
- （１）基板表面を清浄後、基板を真空予備室を経てエピ
タキシャル成長室に送り、該成長室内で前記基板上に薄
膜半導体結晶を分子線エピタキシャル法で成長させるに
当り、 前記基板表面の清浄を液相成長法で用いられるメルトバ
ックを利用して行うことを特徴とする分子線エピタキシ
ャル成長法。 - （２）真空予備室と、エピタキシャル成長室とを含む分
子線エピタキシャル成長装置において、高真空用予備室
の前段にメルトバック炉を具えた ことを特徴とする分子線エピタキシャル成長装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60100083A JPS61258412A (ja) | 1985-05-11 | 1985-05-11 | 分子線エピタキシヤル成長法及びその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60100083A JPS61258412A (ja) | 1985-05-11 | 1985-05-11 | 分子線エピタキシヤル成長法及びその装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61258412A true JPS61258412A (ja) | 1986-11-15 |
Family
ID=14264545
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60100083A Pending JPS61258412A (ja) | 1985-05-11 | 1985-05-11 | 分子線エピタキシヤル成長法及びその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61258412A (ja) |
-
1985
- 1985-05-11 JP JP60100083A patent/JPS61258412A/ja active Pending
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