JPS642437Y2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS642437Y2 JPS642437Y2 JP3198687U JP3198687U JPS642437Y2 JP S642437 Y2 JPS642437 Y2 JP S642437Y2 JP 3198687 U JP3198687 U JP 3198687U JP 3198687 U JP3198687 U JP 3198687U JP S642437 Y2 JPS642437 Y2 JP S642437Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- source unit
- evaporation source
- substrate
- electron gun
- sample
- Prior art date
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- Expired
Links
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- 230000008020 evaporation Effects 0.000 claims description 29
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 claims description 29
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 238000001451 molecular beam epitaxy Methods 0.000 claims description 11
- 230000005484 gravity Effects 0.000 claims description 9
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 6
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 6
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- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 4
- 238000000151 deposition Methods 0.000 claims description 2
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- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
- Physical Deposition Of Substances That Are Components Of Semiconductor Devices (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本考案は基板にエピタキシヤル層を成長させる
装置に関し、特に分子線エピタキシ装置に関する
ものである。
装置に関し、特に分子線エピタキシ装置に関する
ものである。
一般に、上述の分子線エピタキシ装置は、エピ
タキシヤル成長用試料を加熱し蒸発させるために
クヌーセン型セルや電子銃を備えた蒸発源ユニツ
トが、エピタキシヤル成長させる基板面に対向す
るように配置され、該蒸発源ユニツトによつて蒸
発された分子の上記基板への堆積を妨げないよう
に該蒸発源ユニツトの周囲を液体窒素冷却ジヤケ
ツト等で囲んだ構造を有している。
タキシヤル成長用試料を加熱し蒸発させるために
クヌーセン型セルや電子銃を備えた蒸発源ユニツ
トが、エピタキシヤル成長させる基板面に対向す
るように配置され、該蒸発源ユニツトによつて蒸
発された分子の上記基板への堆積を妨げないよう
に該蒸発源ユニツトの周囲を液体窒素冷却ジヤケ
ツト等で囲んだ構造を有している。
エピタキシヤル成長中、蒸発源ユニツトによつ
て蒸発噴出される試料の分子線は、約150mm離れ
て配置した基板面に堆積する。１回の成長で、数
種の試料を多いもので基板面に3μｍ程度を堆積
させる。また各々の堆積物質は生成した膜の特性
上の制約から、その純度は、厳しいもので
0.01ppm程度が要求される。この純度を保つ上で
最も大きな障害となつている点は、基板面以外に
堆積した試料がはがれてクヌーセン型セルや電子
銃の内部に落下し、試料７へ不純物となつて混入
することである。
て蒸発噴出される試料の分子線は、約150mm離れ
て配置した基板面に堆積する。１回の成長で、数
種の試料を多いもので基板面に3μｍ程度を堆積
させる。また各々の堆積物質は生成した膜の特性
上の制約から、その純度は、厳しいもので
0.01ppm程度が要求される。この純度を保つ上で
最も大きな障害となつている点は、基板面以外に
堆積した試料がはがれてクヌーセン型セルや電子
銃の内部に落下し、試料７へ不純物となつて混入
することである。
このため、従来、分子線エピタキシ装置では、
第２図に示すように、クヌーセン型セル３及び電
子銃４を含む蒸発源ユニツトを下部に配置し、そ
の直上に成長膜生成面を下方へ向けて基板１を配
置するものが一般に用いられており、この場合既
述のクヌーセン型セル３及び電子銃４内の試料７
への不純物混入は避け得なかつた。
第２図に示すように、クヌーセン型セル３及び電
子銃４を含む蒸発源ユニツトを下部に配置し、そ
の直上に成長膜生成面を下方へ向けて基板１を配
置するものが一般に用いられており、この場合既
述のクヌーセン型セル３及び電子銃４内の試料７
への不純物混入は避け得なかつた。
また、特殊なケースとして、この不純物混入を
避けるため第３図の如くクヌーセン型セル３及び
８を含む蒸発源ユニツトと基板１を互いに重力方
向に対し垂直に配置した装置がある。この場合、
クヌーセン型セル３及び８への試料７の仕込量が
極端に少なくなり、試料７を仕込むために真空系
を大気に開放する頻度が著しく増加し作業能率を
低下させる。しかも、蒸発させる際溶融する試料
はこれに増して仕込量に制限を受ける。そこで、
この形の配置ではクヌーセン型セルの噴出口に流
出防止用の特殊な蓋を設けたもの８もあるが、さ
したる効果は得られていない。また蒸発させる試
料によつては例えばSiの場合にはクヌーセン型セ
ルが使用できず電子ビーム加熱型蒸発源が必要に
なる。この場合試料は、すりばち状の水冷ハース
に載せる形となり、横方向に使用することは不可
能である。
避けるため第３図の如くクヌーセン型セル３及び
８を含む蒸発源ユニツトと基板１を互いに重力方
向に対し垂直に配置した装置がある。この場合、
クヌーセン型セル３及び８への試料７の仕込量が
極端に少なくなり、試料７を仕込むために真空系
を大気に開放する頻度が著しく増加し作業能率を
低下させる。しかも、蒸発させる際溶融する試料
はこれに増して仕込量に制限を受ける。そこで、
この形の配置ではクヌーセン型セルの噴出口に流
出防止用の特殊な蓋を設けたもの８もあるが、さ
したる効果は得られていない。また蒸発させる試
料によつては例えばSiの場合にはクヌーセン型セ
ルが使用できず電子ビーム加熱型蒸発源が必要に
なる。この場合試料は、すりばち状の水冷ハース
に載せる形となり、横方向に使用することは不可
能である。
なお、第２図及び第３図において、５が液体窒
素ジヤケツト、２は基板保持部品、６はシヤツタ
である。
素ジヤケツト、２は基板保持部品、６はシヤツタ
である。
そこで、本考案は上述した上下対向型と左右対
向型の上記欠点を補う蒸発源ユニツトと基板との
配置関係を達成するものである。
向型の上記欠点を補う蒸発源ユニツトと基板との
配置関係を達成するものである。
本考案によれば、エピタキシヤル成長用試料を
加熱し蒸発させるためにクヌーセン型セル及び電
子銃を備えた蒸発源ユニツトが、エピタキシヤル
成長させる基板面に対向するように配置され、該
蒸発源ユニツトによつて蒸発された分子の上記基
板への堆積を妨げないように前記蒸発源ユニツト
の周辺を液体窒素冷却ジヤケツト等で囲んだ構造
を有する分子線エピタキシ装置であつて、上記蒸
発源ユニツトと上記基板とを、前記蒸発源ユニツ
トが上記基板の斜め下方に位置するように互いの
対向関係をくずすことなく互いの対向方向を重力
の方向に対して30゜ないし50゜の角度に傾けて配置
し、且つ、上記電子銃と上記基板との対向方向と
重力方向との成す鋭角は、上記クヌーセン型セル
と上記基板との対向方向と重力方向との成す鋭角
よりも小さくなるように上記蒸発源ユニツト内に
配置したことを特徴とする分子線エピタキシ装置
が得られる。
加熱し蒸発させるためにクヌーセン型セル及び電
子銃を備えた蒸発源ユニツトが、エピタキシヤル
成長させる基板面に対向するように配置され、該
蒸発源ユニツトによつて蒸発された分子の上記基
板への堆積を妨げないように前記蒸発源ユニツト
の周辺を液体窒素冷却ジヤケツト等で囲んだ構造
を有する分子線エピタキシ装置であつて、上記蒸
発源ユニツトと上記基板とを、前記蒸発源ユニツ
トが上記基板の斜め下方に位置するように互いの
対向関係をくずすことなく互いの対向方向を重力
の方向に対して30゜ないし50゜の角度に傾けて配置
し、且つ、上記電子銃と上記基板との対向方向と
重力方向との成す鋭角は、上記クヌーセン型セル
と上記基板との対向方向と重力方向との成す鋭角
よりも小さくなるように上記蒸発源ユニツト内に
配置したことを特徴とする分子線エピタキシ装置
が得られる。
以下図面を参照して本考案の実施例を説明す
る。
る。
本考案の一実施例による分子線エピタキシ装置
は、第１図に示したように、クヌーセン型セル３
および電子銃４を含む蒸発源ユニツトと基板１と
を、該蒸発源ユニツトが基板１の斜め下方に位置
するように互いの対向関係をくずすことなく互い
の対向方向を重力の方向に対して45゜±15゜の角度
に傾けて配置し、且つ、上記電子銃は上記クヌー
セン型セルよりも下方に配置したことを特徴とす
る。このようにすることにより、 １ 基板１面以外の部分、すなわち基板保持部品
２、シヤツタ６、第１図に示された部分を取り
囲む真空槽（図示せず）等、からはがれた蒸発
物が直接クヌーセン型セル３および電子銃４内
に落下して試料７に不純物が混入することを有
効に防ぐことができる。
は、第１図に示したように、クヌーセン型セル３
および電子銃４を含む蒸発源ユニツトと基板１と
を、該蒸発源ユニツトが基板１の斜め下方に位置
するように互いの対向関係をくずすことなく互い
の対向方向を重力の方向に対して45゜±15゜の角度
に傾けて配置し、且つ、上記電子銃は上記クヌー
セン型セルよりも下方に配置したことを特徴とす
る。このようにすることにより、 １ 基板１面以外の部分、すなわち基板保持部品
２、シヤツタ６、第１図に示された部分を取り
囲む真空槽（図示せず）等、からはがれた蒸発
物が直接クヌーセン型セル３および電子銃４内
に落下して試料７に不純物が混入することを有
効に防ぐことができる。
２ 第３図に示されるとおり、電子銃４と基板１
との対向方向と重力方向との成す鋭角は、クヌ
ーセン型セル３と基板１との対向方向と重力方
向との成す角よりも小さくなるように蒸発源ユ
ニツト内に配置し、即ち、クヌーセン型セル３
よりも下方に電子銃４を配置することにより、
蒸発源ユニツトと基板１との対向方向が、重力
の方向に対して45゜の角度で傾斜させたとして
も、基板１と電子銃４との対向方向は、重力の
方向に対して、実質的に、45゜よりも緩く傾け
る（30゜）ことができるから、クヌーセン型セ
ル３および電子銃４への試料７の仕込量が45゜
の傾斜角で約７割が確保できる。
との対向方向と重力方向との成す鋭角は、クヌ
ーセン型セル３と基板１との対向方向と重力方
向との成す角よりも小さくなるように蒸発源ユ
ニツト内に配置し、即ち、クヌーセン型セル３
よりも下方に電子銃４を配置することにより、
蒸発源ユニツトと基板１との対向方向が、重力
の方向に対して45゜の角度で傾斜させたとして
も、基板１と電子銃４との対向方向は、重力の
方向に対して、実質的に、45゜よりも緩く傾け
る（30゜）ことができるから、クヌーセン型セ
ル３および電子銃４への試料７の仕込量が45゜
の傾斜角で約７割が確保できる。
３ 上述の傾斜角が70゜より大きくなると試料７
を加熱し蒸発させるために電子銃４を用いるこ
とができないが、上記傾斜角を70゜以下にする
と試料７の仕込量に多少の制限を受けるが試料
７を加熱し蒸発させるために電子銃４を用いる
ことができる。
を加熱し蒸発させるために電子銃４を用いるこ
とができないが、上記傾斜角を70゜以下にする
と試料７の仕込量に多少の制限を受けるが試料
７を加熱し蒸発させるために電子銃４を用いる
ことができる。
等の効果が得られる。
なお、第１図において、５が液体窒素冷却ジヤ
ケツトである。
ケツトである。
以上説明したように、本考案によれば、クヌー
セン型セルまたは電子銃内の試料への不純物の混
入を有効に防ぐことができ、かなり多量の試料を
仕込むことができ、しかも試料を加熱し蒸発させ
るために電子銃を用いることができる。
セン型セルまたは電子銃内の試料への不純物の混
入を有効に防ぐことができ、かなり多量の試料を
仕込むことができ、しかも試料を加熱し蒸発させ
るために電子銃を用いることができる。
第１図は本考案の一実施例による分子線エピタ
キシ装置の配置を示す断面図、第２図及び第３図
はそれぞれ従来の分子線エピタキシ装置の配置を
示す断面図である。 １……基板、２……基板保持部品、３……クヌ
ーセン型セル、４……電子銃、５……液体窒素ジ
ヤケツト、６……シヤツタ、７……試料、８……
流出防止フタ付クヌーセン型セル。
キシ装置の配置を示す断面図、第２図及び第３図
はそれぞれ従来の分子線エピタキシ装置の配置を
示す断面図である。 １……基板、２……基板保持部品、３……クヌ
ーセン型セル、４……電子銃、５……液体窒素ジ
ヤケツト、６……シヤツタ、７……試料、８……
流出防止フタ付クヌーセン型セル。
Claims (1)
- エピタキシヤル成長用試料を加熱し蒸発させる
ためにクヌーセン型セル及び電子銃を備えた蒸発
源ユニツトが、エピタキシヤル成長させる基板面
に対向するように配置され、該蒸発源ユニツトに
よつて蒸発された分子の上記基板への堆積を妨げ
ないように前記蒸発源ユニツトの周辺を液体窒素
冷却ジヤケツト等で囲んだ構造を有する分子線エ
ピタキシ装置であつて、上記蒸発源ユニツトと上
記基板とを、前記蒸発源ユニツトが上記基板の斜
め下方に位置するように互いの対向関係をくずす
ことなく互いの対向方向を重力の方向に対して
30゜ないし50゜の角度に傾けて配置し、且つ、上記
電子銃と上記基板との対向方向と重力方向との成
す鋭角は、上記クヌーセン型セルと上記基板との
対向方向と重力方向との成す鋭角よりも小さくな
るように上記蒸発源ユニツト内に配置したことを
特徴とする分子線エピタキシ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3198687U JPS642437Y2 (ja) | 1987-03-06 | 1987-03-06 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3198687U JPS642437Y2 (ja) | 1987-03-06 | 1987-03-06 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62147334U JPS62147334U (ja) | 1987-09-17 |
| JPS642437Y2 true JPS642437Y2 (ja) | 1989-01-20 |
Family
ID=30838233
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3198687U Expired JPS642437Y2 (ja) | 1987-03-06 | 1987-03-06 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS642437Y2 (ja) |
-
1987
- 1987-03-06 JP JP3198687U patent/JPS642437Y2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62147334U (ja) | 1987-09-17 |
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