JPS63224214A - 分子線エピタキシ装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はｍ−ｖ族元素に代表される化合物半導体用の分
子線エピタキシ装置に係り、特に成長室の堆積物を排出
するに好適な装置の構成に関する。

〔従来の技術〕

分子線エピタキシ装置においては、「分子線エピタキシ
ー技術」　（高橋著：　１９８４年工業調査会発行）に
記載するように成長時の余剰分子が、シュラウドに堆積
する堆積物が問題であることは早くから議論されながら
、従来、研究、実験用の装置が多く、量的に許容し得る
ので、そのまま堆積させて使用しているのが現状である
。

〔発明が解決しようとする問題点〕

堆積物を処理する方法としては、結晶成長室を大気解放
して、直接取出す方法が簡便であるが。

１、堆積物に有害物質が含まれているので、大気中に飛
散することは好ましくない。

２、結晶成長室は超高真空容器であり、堆積物除去作業
のため長時間大気に曝すことは好ましくない。

３、堆積物を除去するために、機械的に剥離させると真
容内に、全く新しい材料表面が現われてくるために、真
空の質の変化が生じる恐れがある。

などの問題があり、上記方法は採用されていなかった。

本発明の目的は、上記の問題点を全て解決し、堆積物を
、減少あるいは除去せしめて、結晶成長室を再生しなが
ら、長期的に使用できる１分子線エピタキシ装置を得る
ことにある。

〔問題点を解決するための手段〕 本発明は、上記目的を達成するため、真空排気のための
主ポンプには連続排気が可能な、ターボ分子ポンプを使
用して、多量のガス負荷に耐えられる様に構成する。

結晶成長室のガス焼出しのためのヒータとは別に、シュ
ラウドにもヒータを設置し、ガス焼出し時に、シュラウ
ドも加熱できる様に構成する。

真空排気系はターボ分子ポンプの下流に、コールドトラ
ップを経由して、粗引ポンプに接続して構成する特徴を
有する。

〔作用〕

容器のベーキングを実施する時に、容器の温度以上にシ
ュラウド（液体窒素などの冷媒は入っていない状Ｓ）を
加熱する。

シュラウドの加熱により、シュラウドに付着した媒積物
は分解して、真空排気系に導かれる。

ここでポンプが連続排気可能なターボ分子ポンプである
ので、分子状態に分解された堆積物は、ターボ分子ポン
プの翼間を通過し、結晶成長室の堆積物は除去され再生
される。

尚ターボ分子ポンプの先に１例えば液体窒素を冷媒とす
るコールドトラップを設けであるので、分子状態に分解
された堆積物はこの冷却面に再堆積する。

〔実施例〕

以下本発明の一実施例を図によって説明する。

第１図は結晶成長室を示し、結晶成長室１には蒸発源（
例えばにセル）２，３．基板ホルダ４゜蒸発源シュラウ
ド６、基板シュラウド７などが配置されており、結晶成
長室を覆うベーキングカバー１１．ヒータ１２，１３が
設けられ更に、シュラウド６及び７に、ヒータ８，９．
１０が固着されている。

また、第２図に示すように、結晶成長室１は、ゲートバ
ルブ１５を介してターボ分子ポンプ１４゜コールドトラ
ップ１６．フォアライントラップ１８、粗引ポンプ１７
と接続されている。

結晶成長室１を真空引きしたままで、ヒータ１：２，１
３に通電して、結晶成長室１をガス焼出しに必要な温度
まで上昇させると共に、ヒータ８〜１０にも通電し、シ
ュラウド６あるいは７を加熱すると付着物は熱分解によ
り飛散し、最終的には他のガスと共に、排気系に流れて
行く。

ここで真空排気ポンプに、ターボ分子ポンプを使用して
いるために、ポンプ内に蓄め込まれることなく、ポンプ
から排出される。

ポンプから排出された段階で、ガスはほぼ粘性流となり
、流れの方向を有する様になる。

ここに、液体窒素などの冷媒により十分冷却されたトラ
ップを配置しであるので、堆積物は冷却面に再付着する
。

フォアライントラップ１８は、粗引ポンプ１７に油回転
ポンプを使用する時に、油逆拡散防ＩＦ−，用として良
く用いられる。

コールドトラップ１６は、飛散してきた堆積物をより効
果的に付着させるために、第３図の如く構成されている
。即ち吸入口１６ａが、冷媒容器１６ｂの近傍迄延びて
、ガスの流れの方向をコントロールし、冷媒１９によっ
て冷却された容器に固着して取付けられた、仕切板２０
によって、流れの方向を強制的に転換しながら出口１６
ｃに導かれる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、結晶成長室の主としてシュラウドに堆
積した付着物は、熱によって分解される。

また、吸着力の弱い付着物のみが分解飛散し、機械的手
段を用いないので、容器内の表面状態に急変がないので
、成長する膜質に与える影響が少ない、又、成長室を分
解する必要がないので、′ｔｃ空の質が安定していると
共に、毒物の飛散がない。

またコールドトラップは小型であり、これを例えばクリ
ーンベンチ内などにａｍしておけば、より安全に、付着
物の取出し、回収ができる。

コールドトラップは低真空で使用できるため、付着物の
付いたまま廃却しても安価であるなどの利点がある。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の一実施例を示し、第１図は結晶成長室の断
面図、第２図は真空排気系のブロック図、第３図はコー
ルドトラップの断面図を示す。 １・・・結晶成長室、２，３・・・蒸発源、４・・・基
板ホルダ、５・・・シャッタ、６，７・・・シュラウド
、８，９゜１０・・・ヒータ、１１・・・ベーキングカ
バー、１２゜１３・・・ヒータ、１４・・・ターボ分子
ポンプ、１５・・・ゲートバルブ、１６・・・コールド
トラップ、１７・・・罵　１　　図 Ｂ、ｑ、ｔｏ−一化−７ノノーーーへ一キシフ゛カバー
第　Ｚ　国 １−ｆ百昌ｊ友差室　　／４−７’−ボ今井°〉７゜１
５−−−ｒＪパル７’　　　／６−−コールドトラップ
０／７−　組」１心°ガ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、結晶成長室に、基板を加熱しながら保持できる基板
   ホルダと、これに対向し、少なくとも２つ以上の蒸着原
   料を基板に向けて発射するセルを備え、その周りが、液
   体窒素を導入できるシユラウドで覆われており、成長室
   の室外は、室に直接ヒータを巻きつけるかあるいは、ベ
   ーキングカバーで室を覆つて、ヒータによつて室が、真
   空のためのガス出しができる、分子線エピタキシ装層に
   おいて、 前記シユラウドに、ヒータを取付け、適宜、シユラウド
   を加熱することが可能であることを特徴とする分子線エ
   ピタキシ装置。 ２、特許請求の範囲第１項の分子線エピタキシ装置にお
   いて、結晶成長室の真空排気系中、粘性流域になる部分
   に、コールドトラップを設置した分子線エピタキシ装置
   。 ３、特許請求の範囲第２項の分子線エピタキシ装置にお
   いて、コールドトラップに導入されたガスは、冷却面に
   衝突しながら、流れの方向を少なくとも２回以上転換し
   て排気口に至る如くされたコールドトラップを有する分
   子線エピタキシ装置。