JPH02243591A - Molecular beam crystal growth device - Google Patents
Molecular beam crystal growth deviceInfo
- Publication number
- JPH02243591A JPH02243591A JP6387689A JP6387689A JPH02243591A JP H02243591 A JPH02243591 A JP H02243591A JP 6387689 A JP6387689 A JP 6387689A JP 6387689 A JP6387689 A JP 6387689A JP H02243591 A JPH02243591 A JP H02243591A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- substrate
- block
- molecular beam
- substrate holder
- crystal growth
- 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
Links
- 239000013078 crystal Substances 0.000 title claims abstract description 56
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 85
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 15
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims description 13
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 claims description 5
- 239000012535 impurity Substances 0.000 abstract description 4
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 abstract description 3
- 229910001218 Gallium arsenide Inorganic materials 0.000 description 14
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 10
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 10
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 7
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 7
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 6
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 5
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 5
- 238000002109 crystal growth method Methods 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 4
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 4
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 3
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 3
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 2
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 2
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 description 2
- APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N indium atom Chemical compound [In] APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052785 arsenic Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 238000007872 degassing Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 229910052733 gallium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 description 1
- 230000031700 light absorption Effects 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 1
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 238000012827 research and development Methods 0.000 description 1
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 1
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 1
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 description 1
- GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N tantalum atom Chemical compound [Ta] GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Landscapes
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
- Physical Deposition Of Substances That Are Components Of Semiconductor Devices (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔概 要〕
分子線結晶成長（ＭＢＥ）装置、より詳しくは、該装置
の基板ホルダの改良に間し、
基板ホルダのブロック上への結晶堆積物（付着物）がな
いようにして、不純物ガスの吸着・放出を回避し、成長
結晶の品質低下を防止することを目的とし、
基板を保持する基板ホルダと、該基板を加熱するヒータ
とを備えた分子線結晶成長装置において、前記基板ホル
ダのブロックはその分子線セル側表面が鏡面であり、か
つそのヒータ側表面が粗面であるように構成する。[Detailed Description of the Invention] [Summary] During the improvement of a molecular beam crystal growth (MBE) apparatus, more specifically, the substrate holder of the apparatus, crystal deposits (depositions) on the blocks of the substrate holder have been detected. Molecular beam crystal growth is equipped with a substrate holder that holds the substrate and a heater that heats the substrate. In the apparatus, the block of the substrate holder is configured such that its molecular beam cell-side surface is a mirror surface, and its heater-side surface is a rough surface.
本発明は、分子線結晶成長（ＭＢＥ）装置、より詳しく
は、該装置の基板ホルダの改良に関する。TECHNICAL FIELD This invention relates to molecular beam crystal growth (MBE) equipment, and more particularly to improvements in substrate holders for such equipment.
半導体素子を製造する上での半導体結晶成長、特に、エ
ピタキシャル成長は基礎技術であり、各種の成長方法が
ある。その中で分子線結晶成長法はＧａＡｓなどの化合
物半導体層（膜）形成に利用されており、光ダイオード
、レーザなどの光素子やＧａＡｓ ＦＥＴ 、 ＧａＡ
ｓ ＨＥＭＴなどの半導体装置の製造に応用されている
。この分子線結晶成長法とは、超高真空中で、金属ソー
ス（例えば、Ｇａ、 Ａｓ、 Ａ Ｉ！ 。Semiconductor crystal growth, especially epitaxial growth, is a basic technology in manufacturing semiconductor devices, and there are various growth methods. Among these, the molecular beam crystal growth method is used to form compound semiconductor layers (films) such as GaAs, and is used for optical devices such as photodiodes and lasers, GaAs FETs, and GaAs.
s It is applied to the manufacture of semiconductor devices such as HEMT. This molecular beam crystal growth method uses a metal source (eg, Ga, As, AI!) in an ultra-high vacuum.
Ｉｎなどのそれぞれ）を加熱して蒸発させ、分子線とし
て加熱された基板上に照射（衝突）させて、結晶Ｎ（膜
）を形成する（結晶成長させる）技術である。最近では
、金属ソースの代わりに化合物ガスを用いたガスソース
の分子線結晶成長法も開発されている。This is a technique in which crystal N (film) is formed (crystal growth) by heating and evaporating In and the like, and irradiating (colliding) onto a heated substrate as a molecular beam. Recently, a gas source molecular beam crystal growth method using a compound gas instead of a metal source has also been developed.
近年、衛星放送などのマイクロ波関係にＧａＡｓのＨＥ
ＭＴ素子が使用されており、この素子を製造するのに多
くの場合に分子線結晶成長法が採用されている。さらに
、ＧａＡｓ ＦＥＴやＨＥ？ＩＴ素子を用いたコンピュ
ータの研究開発が進み、分子線結晶成長法も今や研究段
階から実用段階となり、分子線結晶成長装置には高効率
化（スループット向上）が求められている。In recent years, GaAs HE has been used for microwave-related applications such as satellite broadcasting.
MT devices are used, and molecular beam crystal growth is often employed to manufacture these devices. Furthermore, GaAs FET and HE? Research and development of computers using IT devices has progressed, and the molecular beam crystal growth method has now moved from the research stage to the practical stage, and molecular beam crystal growth apparatuses are required to have higher efficiency (improved throughput).
Ｃ従来の技術〕
分子線結晶成長装置は、第４図に示すように、超高真空
排気系につながった真空チャンバｌと、蒸発源セル２Ａ
、２Ｂ、２Ｃと、液体窒素で冷却されたシラウド３と、
基板４を保持する基板ホルダ５と、該基板４を加熱する
ヒータ６とからなる。C. Prior Art] As shown in Fig. 4, a molecular beam crystal growth apparatus consists of a vacuum chamber l connected to an ultra-high vacuum evacuation system, and an evaporation source cell 2A.
, 2B, 2C, and Shiroud 3 cooled with liquid nitrogen,
It consists of a substrate holder 5 that holds the substrate 4 and a heater 6 that heats the substrate 4.
そして、従来の基板ホルダ５は、第５Ａ図〜第５Ｅ図に
示すようなものであり、当初はモリブデン（Ｍｏ）など
の高融点材料の円板部２１のある金属ブロック２２ （
第５Ａ図）であって、基板４をインジウム（Ｚｎ）半田
（ソルダ）２３によって円板部２１に貼り付けていた。The conventional substrate holder 5 is as shown in FIGS. 5A to 5E, and was originally a metal block 22 (
5A), the substrate 4 was attached to the disk portion 21 with indium (Zn) solder 23.
このようにして基板を保持する基板ホルダは現在でも用
いられているが、結晶成長後に、基板裏面のラッピング
を行なわなくてはならず、その際に基板の破損などによ
る歩留り低下の恐れがある。また、基板ホルダの円板部
２１にインジウムが付着しているために、結晶成長毎に
基板ホルダの洗浄を行なう必要があり、非常に効率が悪
かった。Substrate holders that hold substrates in this manner are still in use today, but the backside of the substrate must be lapped after crystal growth, and there is a risk of a decrease in yield due to damage to the substrate during this process. Furthermore, since indium is attached to the disk portion 21 of the substrate holder, it is necessary to clean the substrate holder after each crystal growth, which is extremely inefficient.
このような欠点を克服しようとして提案されたソルダフ
リー基板ホルダとして第５Ｂ図〜第５Ｅ図に示すものが
知られている。第５Ｂ図のソルダフリー基板ホルダ５は
そのなかでも初期のものであって、ブロック２２０円板
部２１の周縁部分に複数の金属止め具２５および止めネ
ジ２６を備えている。金属止め具２５と止めネジ２６と
で基板４をホルダのブロック円板部２１上に固定するわ
けであるが、この場合には、基板４と円板部２１との間
に接触している区域としていない区域とがあるために、
基板４の温度分布が均一でない。そして、基板温度分布
を均一にするようにしたのが、第５Ｃ図に示すソルダフ
リー基板ホルダ５であり、ブロック円板部の代わりに熱
伝導率が低くかつ薄い板２８を用いさらに熱伝導率の低
いリング２９をも用いてホルダブロック３１と基板４と
を熱的に絶縁し、基板４をヒータ６からの直接輻射によ
って加熱する。板２８およびリング２９の材料にＰ Ｂ
Ｎ （Ｐｙｒｏｌｙｔｉｃ Ｂｏｒｏｎ Ｎ１ｔｒｉ
ｄｅ）やグラファイトを用いており、止めリング３０は
モリブデン（Ｍｏ）等の高融点金属を用いている。そし
て、リング２９には結晶成長時に化合物半導体などの結
晶が同時に付着することになり、リング２９を繰り返し
使用すると成長装置から取出したときにこの付着結晶が
酸素などを吸着し、次の結晶成長時に脱ガス（放出）さ
れて基板上の結晶成長層中に不純物として取り込まれる
。このために、得られる結晶の品質が低下することにな
る。As a solder-free substrate holder proposed to overcome these drawbacks, the one shown in FIGS. 5B to 5E is known. The solder-free substrate holder 5 shown in FIG. 5B is one of the earliest among them, and is equipped with a plurality of metal fasteners 25 and setscrews 26 on the peripheral edge of the block 220 and disk portion 21. The substrate 4 is fixed onto the block disk portion 21 of the holder using the metal fasteners 25 and set screws 26, but in this case, the contact area between the substrate 4 and the disk portion 21 is fixed. Because there are areas that are not
The temperature distribution of the substrate 4 is not uniform. The solder-free substrate holder 5 shown in FIG. 5C is designed to make the substrate temperature distribution uniform, and uses a thin plate 28 with low thermal conductivity in place of the block disk portion, which further increases the thermal conductivity. A low ring 29 is also used to thermally insulate the holder block 31 and the substrate 4, and the substrate 4 is heated by direct radiation from the heater 6. P B for the material of plate 28 and ring 29
N (Pyrolytic Boron N1tri
de) or graphite, and the retaining ring 30 is made of a high melting point metal such as molybdenum (Mo). Crystals such as compound semiconductors will adhere to the ring 29 at the same time during crystal growth, and if the ring 29 is used repeatedly, the attached crystals will adsorb oxygen etc. when the ring 29 is taken out from the growth apparatus, and during the next crystal growth. It is degassed (released) and incorporated into the crystal growth layer on the substrate as an impurity. This results in a decrease in the quality of the crystals obtained.
そこで、上述の基板温度分布の不均一および結晶品質の
低下を改善すべく提案されたソルダフリー基板ホルダ５
は、第５Ｄ図および第５Ｅ図に示すように、リング２９
（第５Ｃ図）の代わりに、上側挟持具３４Ａと下側挟
持具３４Ｂとからなる複数（例えば４個）の支持具３４
を備えている。これら支持具３４は止めリング３５を用
いて基板４と板２８とを挾持した状態で保持するように
なっており、ブロック３１に取付けられている。この場
合には、基板ホルダ５として基板４に接触しているのは
支持具３４であって、接触面積は非常に小さいため、ブ
ロック３１からの熱伝導は非常に小さく、かつ結晶付着
のリングがないために、結晶品質低下がかなり回避でき
る。また、ヒータ６および板２８からの脱ガスも基板４
の周囲隙間から抜けて排気されるので、この点からも結
晶品質低下防止に寄与している。なお、上側および下側
挟持具３４Ａ、３４Ｂは、例えば、タンタル（Ｔａ）で
製作されている。Therefore, a solder-free substrate holder 5 was proposed to improve the above-mentioned non-uniform substrate temperature distribution and deterioration of crystal quality.
As shown in FIGS. 5D and 5E, the ring 29
(FIG. 5C), a plurality of (for example, four) supports 34 consisting of an upper clamping tool 34A and a lower clamping tool 34B
It is equipped with These supports 34 are designed to hold the substrate 4 and the plate 28 in a sandwiched state using a retaining ring 35, and are attached to the block 31. In this case, it is the support 34 that is in contact with the substrate 4 as the substrate holder 5, and the contact area is very small, so the heat conduction from the block 31 is very small, and the ring of crystal attachment is Therefore, deterioration in crystal quality can be avoided to a large extent. Further, degassing from the heater 6 and the plate 28 is also caused by the substrate 4.
Since the gas is exhausted through the surrounding gap, this also contributes to preventing deterioration of crystal quality. Note that the upper and lower clamping tools 34A and 34B are made of tantalum (Ta), for example.
上述の改善された基板ホルダ５ （第５Ｄ図および第５
Ｅ図）であっても、基板ホルダを洗浄せずに再使用する
と、まず、結晶成長時にブロック３１の表面にも結晶が
付着し、基板着脱での大気中で付着結晶が酸素などの気
体を吸着する。そして、この吸着された気体が次回の結
晶成長時の基板加熱で放出されて、不純物として成長結
晶中に取り込まれて結晶品質の低下を招くことが依然と
しである。The above-mentioned improved substrate holder 5 (FIGS. 5D and 5)
Even if the substrate holder is reused without cleaning, crystals will adhere to the surface of the block 31 during crystal growth, and the adhered crystals will absorb gases such as oxygen in the atmosphere when attaching and removing the substrate. Adsorb. Then, this adsorbed gas is released when the substrate is heated during the next crystal growth, and is incorporated into the growing crystal as an impurity, resulting in a deterioration in crystal quality.
本発明の目的は、基板ホルダのブロック上への結晶堆積
物（付着物）がないようにして、不純物ガスの吸着・放
出を回避し、成長結晶の品質、低下を防止することであ
る。An object of the present invention is to prevent crystal deposits from forming on the blocks of a substrate holder, thereby avoiding adsorption and release of impurity gases, and preventing deterioration in the quality of grown crystals.
上述の目的が、基板を保持する基板ホルダと、該基板を
加熱するヒータとを備えた分子線結晶成長装置において
、前記基板ホルダのリング状ブロックはその分子線セル
側表面が鏡面であり、かつそのヒータ側表面が粗面であ
ることを特徴とする分子線結晶成長装置によって達成さ
れる。The above-mentioned object is a molecular beam crystal growth apparatus comprising a substrate holder for holding a substrate and a heater for heating the substrate, wherein the ring-shaped block of the substrate holder has a mirror surface on the molecular beam cell side, and This is achieved using a molecular beam crystal growth apparatus whose heater side surface is rough.
さらに、上述の目的が、基板を保持する基板ホルダと、
該基板を加熱するヒータとを備えた分子線結晶成長装置
において、前記基板ホルダーのリング状ブロックは、そ
の分子線セル側表面の材料が輻射係数の小さい材料であ
り、かつヒータ側表面の材料が吸収係数の大きい材料で
あることを特徴とする分子線結晶成長装置によっても達
成される。Furthermore, the above-mentioned object includes a substrate holder for holding a substrate;
In the molecular beam crystal growth apparatus equipped with a heater for heating the substrate, the ring-shaped block of the substrate holder has a material on the surface on the molecular beam cell side that has a small radiation coefficient, and a material on the surface on the heater side. This can also be achieved using a molecular beam crystal growth apparatus characterized by a material with a large absorption coefficient.
本発明によれば、上述したいずれの場合にも、基板ホル
ダのブロックの温度を基板温度よりも高く、付着した結
晶が再蒸発する温度にすることができ、結果としてブロ
ック表面上には付着物がない状態となる。したがって、
付着物（堆積物）に起因した結晶品質低下を回避するこ
とができる。According to the present invention, in any of the above cases, the temperature of the block of the substrate holder can be set higher than the substrate temperature to a temperature at which the attached crystals reevaporate, and as a result, there is no deposit on the block surface. It becomes a state where there is no. therefore,
Deterioration in crystal quality caused by deposits can be avoided.
まず、解決手段の前者の場合である基板ホルダはそのリ
ング状ブロックの表面を、ヒータ側で粗面にし、−万骨
子線（蒸発源）セル側で鏡面にしている。ブロックの材
料は通常ＭＯなどの高融点金属であるために、光の吸収
係数はかなり小さく、ブロックに当った光（輻射）はか
なり反射される。First, in the former case of the substrate holder, the surface of the ring-shaped block is roughened on the side of the heater and mirrored on the side of the evaporation source cell. Since the material of the block is usually a high melting point metal such as MO, the light absorption coefficient is quite small, and the light (radiation) that hits the block is reflected to a large extent.
そこで、ブロックのヒータ側表面が鏡面であると、反射
光はそのままヒータ方向に戻ってしまう。しかし、ヒー
タ側表面が粗面であると、第２図に示すように、ヒータ
から光（輻射）５１はブロック５２の粗面５３で反射さ
れた光が再度ブロック５２に当ってヒータ側へ反射され
る。このように輻射が２回ブロック５２に当るので、そ
れだけ吸収されるわけであり、ヒータからの熱輻射エネ
ルギーが同じであれば、鏡面の場合よりもブロックは高
温になる。そして、ブロックの分子線セル側は鏡面であ
るので、粗面であるよりも放射熱が小さくかつ結晶付着
物の付着面積も粗面よりも小さく吸着エネルギーも小さ
いので、ブロックの高温化および結晶の再蒸発に寄与し
ている。Therefore, if the heater-side surface of the block is a mirror surface, the reflected light will return directly to the heater. However, if the surface on the heater side is rough, the light (radiation) 51 from the heater is reflected by the rough surface 53 of the block 52, hits the block 52 again, and is reflected back toward the heater be done. Since the radiation hits the block 52 twice in this way, that much radiation is absorbed, and if the thermal radiation energy from the heater is the same, the block will be hotter than in the case of a mirror surface. Since the molecular beam cell side of the block is a mirror surface, the radiant heat is smaller than that of a rough surface, and the adhesion area of crystal deposits is also smaller than that of a rough surface, so the adsorption energy is also small, so it is possible to increase the temperature of the block and prevent crystals from forming. Contributes to re-evaporation.
解決手段の後者の場合である基板ホルダはそのリング状
ブロックを、分子線セル側表面に輻射係数の小さい材料
（例えば、高融点金属）を用いてかつヒータ側表面に吸
収係数の大きい材料（例えば、グラファイト）を用いて
構成する。このようにすると、ヒータからの輻射は吸収
係数の大きい材料より吸収されて熱エネルギーとなって
、輻射係数の小さい材料の表面から輻射で放出されるわ
けであり、結果としてブロック内部に熱エネルギーが溜
まりブロック温度が高くなる。In the latter case of the solution, the substrate holder is made of a ring-shaped block using a material with a small radiation coefficient (e.g., a high melting point metal) on the surface on the molecular beam cell side and a material with a large absorption coefficient (e.g., on the surface on the heater side). , graphite). In this way, the radiation from the heater is absorbed by the material with a large absorption coefficient and becomes thermal energy, and is emitted as radiation from the surface of the material with a small radiation coefficient, resulting in thermal energy inside the block. The temperature of the accumulating block increases.
以下、添付図面を参照して本発明の実施態様例によって
本発明の詳細な説明する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will now be described in detail by way of embodiments with reference to the accompanying drawings.
第１図は、基板を保持している本発明に係る基板ホルダ
の部分断面図であり、基板４を基板ホルダ５のリング状
ブロック５２に取り付ける挟持具３４Ａ、３４Ｂおよび
止めリング３５ （第Ｃ図）は従来の場合と同じように
しである。FIG. 1 is a partial cross-sectional view of a substrate holder according to the present invention holding a substrate, showing clamping tools 34A, 34B and a retaining ring 35 (FIG. C) for attaching a substrate 4 to a ring-shaped block 52 of a substrate holder 5. ) is the same as in the conventional case.
リング状ブロック５２を、例えば、ＭＯから作リ、その
ヒータ側表面５３を機械加工での切削仕上げで粗面に（
あるいは、やすり仕上げのヘアラインの粗面に）する（
第１図および第２図）、−方、分子線セル側表面５４を
鏡面に仕上げる。そして、第１図に示すように、両面ラ
ップ仕上げのＧａＡｓ基板４とＰＢＮ板（厚さ： ２０
０ Ｍ） ２８とを挾持具３４Ａ、３４Ｂで挾みかつ止
めリング３５を用いてＭｏブロック５２に取付ける。こ
れを、第４図に示すように、分子線結晶成長装置内にセ
ットする。この装置で、例えば、ＧａＡｓをエピタキシ
ャル成長させる場合に、ヒータ６の加熱によってＧａＡ
ｓ基板４を６５０℃に加熱すると、ブロック５２は８０
０℃の温度になる。成長速度を１趨／時としてＧａＡｓ
結晶成長を行なっても、ブロック５２の鏡面表面５４上
にはＧａＡｓの堆積（付着）はない。The ring-shaped block 52 is made from, for example, MO, and its heater-side surface 53 is roughened by machining.
Alternatively, on rough sanded hairline surfaces) (
1 and 2), - side, the molecular beam cell side surface 54 is finished to a mirror finish. Then, as shown in FIG. 1, a double-sided lapped GaAs substrate 4 and a PBN plate (thickness: 20
0 M) 28 with the clamping tools 34A and 34B and attach it to the Mo block 52 using the retaining ring 35. This is set in a molecular beam crystal growth apparatus as shown in FIG. With this apparatus, for example, when growing GaAs epitaxially, the GaAs is heated by the heater 6.
When the s-substrate 4 is heated to 650°C, the block 52 becomes 80°C.
The temperature reaches 0°C. GaAs with a growth rate of 1 trend/hour
Even with the crystal growth, no GaAs is deposited on the mirror surface 54 of the block 52.
上述のＭｏブロックに代えて、グラファイトでブロック
を作り、該ブロックの分子線セル側表面にスパッタリン
グなどでＭｏ （高融点金属）をコーティングし、必要
ならば、鏡面仕上げを施こしたブロックでもよい。Instead of the above-mentioned Mo block, a block may be made of graphite, and the surface of the block on the side of the molecular beam cell may be coated with Mo (high melting point metal) by sputtering or the like, and if necessary, a block may be given a mirror finish.
さらに、第１図でのＭｏブロック５２でのヒータ側表面
に、第３図に示すように、グラファイト層５６をコーテ
ィングすることもできる。この場合および上述のグラフ
ァイトブロックでは、ヒータに面するところが吸収係数
の大きい材料であって、分子線セルに面するところが輻
射係数の小さい材料である。この場合にも、ブロック５
２の分子線セル側表面５４は鏡面であるのが望ましい。Furthermore, the heater side surface of the Mo block 52 in FIG. 1 may be coated with a graphite layer 56 as shown in FIG. 3. In this case and the graphite block described above, the material facing the heater has a high absorption coefficient, and the material facing the molecular beam cell has a low radiation coefficient. In this case as well, block 5
It is desirable that the molecular beam cell side surface 54 of No. 2 is a mirror surface.
そして、上述のＧａＡｓ結晶成長の場合と同様に、両側
ラップ仕上げのＧａＡｓ基板４とＰＢＮ板（厚さ＝２０
０ ｔｎａ） ２８とを挾持具３４Ａ、３４Ｂとで挾
みかつ止めリング３５を用いてブロック５２に取付ける
。Then, as in the case of GaAs crystal growth described above, a GaAs substrate 4 and a PBN plate (thickness = 20
0 tna) 28 with the clamping tools 34A and 34B and attach it to the block 52 using the retaining ring 35.
これを第４図の分子線結晶成長装置内にセットして、Ｇ
ａＡｓエピタキシャル成長を行なう。ヒータ６による加
熱でＧａＡｓ基板４を６５０℃にすると、ブロック５２
は８１０℃の温度になる。この場合にも、ブロック５２
の鏡面表面５４上にはＧａＡｓの堆積（付着）はない。Set this in the molecular beam crystal growth apparatus shown in Fig. 4, and
Perform aAs epitaxial growth. When the GaAs substrate 4 is heated to 650° C. by the heater 6, the block 52
has a temperature of 810°C. In this case as well, block 52
There is no deposition of GaAs on the mirror surface 54 of.
上述した例での分子線結晶成長装置では金属ソースの分
子線（蒸発源）セルを用いているが、ガスソースの場合
であっても同じ結果が得られる。Although the molecular beam crystal growth apparatus in the above example uses a molecular beam (evaporation source) cell with a metal source, the same results can be obtained even with a gas source.
以上説明したように、本発明によれば、基板ホルダのブ
ロックの温度を高くして、該表面上には結晶が付着しな
いので、付着結晶に起因する結晶品質低下は生じない、
さらに、ブロックの洗浄および脱ガスを行なう必要がな
いので、ブロックの再使用が容易にでき、かつ高品質な
結晶成長の安定化に寄与する。As explained above, according to the present invention, the temperature of the block of the substrate holder is raised to prevent crystals from adhering to the surface thereof, so that there is no deterioration in crystal quality due to the adhering crystals.
Furthermore, since there is no need to clean or degas the block, the block can be easily reused and contributes to stabilizing high-quality crystal growth.
第１図は、本発明に係る基板ホルダおよび基板の部分断
面図であり、
第２図は、本発明に係る基板ホルダのブロックでのヒー
タ側表面の部分拡大断面であり、第３図は、本発明の別
の態様に係る基板ホルダおよび基板の部分断面図であり
、
第４図は、分子線結晶成長装置の概略断面図であり、
第５Ａ図〜第５Ｄ図は従来の基板ホルダおよび基板の断
面図であり、および
第５Ｅ図は、第５Ｄ図の基板ホルダおよび基板の平面図
である。
４・・・基板、 ５・・・基板ホルダ、６・
・・ヒータ、 ５２・・・ブロック、５３・・
化−夕側表面、５４・・・分子線セル側表面、５６・・
・グラファイト層。FIG. 1 is a partial cross-sectional view of a substrate holder and a substrate according to the present invention, FIG. 2 is a partial enlarged cross-section of the heater side surface of the block of the substrate holder according to the present invention, and FIG. FIG. 4 is a schematic cross-sectional view of a molecular beam crystal growth apparatus, and FIGS. 5A to 5D are a conventional substrate holder and substrate. and FIG. 5E is a top view of the substrate holder and substrate of FIG. 5D. 4... Board, 5... Board holder, 6...
...Heater, 52...Block, 53...
- Evening side surface, 54... Molecular beam cell side surface, 56...
・Graphite layer.
Claims (1)
ータとを備えた分子線結晶成長装置において、前記基板
ホルダのブロックはその分子線セル側表面が鏡面であり
、かつそのヒータ側表面が粗面であることを特徴とする
分子線結晶成長装置。 ２、基板を保持する基板ホルダと、該基板を加熱するヒ
ータとを備えた分子線結晶成長装置において、前記基板
ホルダのブロックは、その分子線セル側表面の材料が輻
射係数の小さい材料であり、かつヒータ側表面の材料が
吸収係数の大きい材料であることを特徴とする分子線結
晶成長装置。[Claims] 1. In a molecular beam crystal growth apparatus comprising a substrate holder that holds a substrate and a heater that heats the substrate, the block of the substrate holder has a mirror surface on its molecular beam cell side surface; A molecular beam crystal growth apparatus characterized in that the heater side surface thereof is rough. 2. In a molecular beam crystal growth apparatus equipped with a substrate holder that holds a substrate and a heater that heats the substrate, the block of the substrate holder is made of a material with a small radiation coefficient on its molecular beam cell side surface. , and the material of the heater side surface is a material with a large absorption coefficient.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6387689A JPH02243591A (en) | 1989-03-17 | 1989-03-17 | Molecular beam crystal growth device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6387689A JPH02243591A (en) | 1989-03-17 | 1989-03-17 | Molecular beam crystal growth device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02243591A true JPH02243591A (en) | 1990-09-27 |
Family
ID=13241936
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6387689A Pending JPH02243591A (en) | 1989-03-17 | 1989-03-17 | Molecular beam crystal growth device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02243591A (en) |
-
1989
- 1989-03-17 JP JP6387689A patent/JPH02243591A/en active Pending
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6210479B1 (en) | Product and process for forming a semiconductor structure on a host substrate | |
| JPH042552B2 (en) | ||
| US3884788A (en) | Substrate preparation for liquid phase epitaxy of mercury cadmium telluride | |
| US4514250A (en) | Method of substrate heating for deposition processes | |
| JPH02243591A (en) | Molecular beam crystal growth device | |
| JPS63140085A (en) | Film forming device | |
| JPH02248388A (en) | Molecular beam crystal growing device | |
| JP3139045B2 (en) | Molecular beam crystal growth equipment | |
| JPH04298020A (en) | Manufacture of silicon thin film crystal | |
| JPS63297293A (en) | Method for growing crystal | |
| JPH03271193A (en) | Substrate holder | |
| JPH022284B2 (en) | ||
| JPH0234916B2 (en) | BUNSHISENEPITAKISHARUKETSUSHOSEICHOHO | |
| JPH06132221A (en) | Substrate holder for molecular beam crystal growth | |
| JPS6358916A (en) | Molecular beam epitaxy equipment | |
| JP2872904B2 (en) | Gas source molecular beam epitaxy equipment | |
| JP2725069B2 (en) | Method for producing diamond crystal | |
| JPH03141634A (en) | Molecular-beam crystal growth apparatus | |
| JPH0474794A (en) | Substrate holder and method for mounting substrate | |
| JPH0867596A (en) | Molecular beam epitaxy apparatus | |
| JP3198971B2 (en) | Molecular beam epitaxy equipment | |
| JPH0319693B2 (en) | ||
| JPH0312391A (en) | Molecular-beam crystal growing device | |
| JPH0427198B2 (en) | ||
| JPS6081820A (en) | Wafer mounting device for molecular beam epitaxial equipment |