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JPH03115191A - Molecular beam generator - Google Patents

Molecular beam generator

Info

Publication number
JPH03115191A
JPH03115191A JP25207889A JP25207889A JPH03115191A JP H03115191 A JPH03115191 A JP H03115191A JP 25207889 A JP25207889 A JP 25207889A JP 25207889 A JP25207889 A JP 25207889A JP H03115191 A JPH03115191 A JP H03115191A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
molecular beam
crucible
beam generator
aperture
side wall
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
Application number
JP25207889A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Moichi Izumi
和泉 茂一
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP25207889A priority Critical patent/JPH03115191A/en
Publication of JPH03115191A publication Critical patent/JPH03115191A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To provide the molecular beam generator which more surely prevents the generation of oval defects by providing a heater on the outer side of a side wall which is reduced in the thickness near the aperture of a crucible contg. a molecular beam source consisting of a group III metals. CONSTITUTION:The molecular beam source 8 is heated to evaporate in the crucible 21 by the heat generated from a heater wire 22 and is passed through the aperture 21a to arrive at a substrate 3. The part near the aperture 21a is wound with the heater wire 22 and is reduced in the thickness and is, therefore, heated to the temp. higher than in the other parts; in addition, the temp. difference from the bottom increases. The adhesion of the liquid drops of the molecular beam 8, such as Ga, near to the aperture 21a is, therefore, more surely prevented. The oval defects are thus decreased to a lower level than a conventional one.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] この発明は、分子線発生装置、例えば分子線エピタキシ
ャル成長装置などに用いられる分子線発生装置に関する
ものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Field of Application] The present invention relates to a molecular beam generating apparatus, for example, a molecular beam generating apparatus used in a molecular beam epitaxial growth apparatus.

[従来の技術] 第3図は従来の分子線エピタキシャル成長装置を示す構
成図である。
[Prior Art] FIG. 3 is a block diagram showing a conventional molecular beam epitaxial growth apparatus.

図において、符号(1)は内部が真空にされる成長室チ
ャンバー (2)は成長室チャンバー(1)内に設けら
れた液体窒素シュラウド、(3)は成長室チャンバー(
1)内に保持されている基板、(4)は基板(3)を加
熱するための基板加熱用ヒータである。
In the figure, symbol (1) is a growth chamber whose interior is evacuated (2) is a liquid nitrogen shroud provided in the growth chamber (1), and (3) is a growth chamber (
(1) is a substrate held in the interior; (4) is a heater for heating the substrate (3);

(5)は基板(3)に対向して設けられている第1の分
子線発生装置、(6)は第1の分子線発生装置(5)と
並んで基板(3)に対向して設けられている第2の分子
線発生装置である。
(5) is the first molecular beam generator provided facing the substrate (3), and (6) is the first molecular beam generator provided opposite the substrate (3) along with the first molecular beam generator (5). This is the second molecular beam generator.

上記のような分子線エピタキシャル成長装置においては
、基板加熱用ヒータ(4)により加熱したG a A 
s又はInP等の基板(3)に、第1及び第2の分子線
発生装置(5)、(6)により発生した分子線を照射す
ることにより、基板(3)上にエピタキシャル層を形成
する。
In the molecular beam epitaxial growth apparatus as described above, G a A heated by the substrate heating heater (4)
An epitaxial layer is formed on the substrate (3) by irradiating the substrate (3) of S or InP with molecular beams generated by the first and second molecular beam generators (5) and (6). .

ここで、第4図は第1の分子線発生装置(5)の拡大断
面図であり、図において(7)は開口部(7a)及びキ
ャップ部(7b)を有している円筒状の坩堝、(8)は
坩堝(7)内に収容されている例えばGa又はInなど
の■族の金属からなる分子線源(以下、−例としてGa
の場合について説明する。)、(9)は坩堝(7)の外
周部全体に均等に巻かれているヒータ線、(10)は坩
堝(7)の底部に接するように設けられている熱電対、
(11)は輻射防止板である。
Here, FIG. 4 is an enlarged sectional view of the first molecular beam generator (5), and in the figure (7) is a cylindrical crucible having an opening (7a) and a cap (7b). , (8) is a molecular beam source made of a group II metal such as Ga or In (hereinafter, for example Ga
The case will be explained below. ), (9) is a heater wire evenly wound around the entire outer circumference of the crucible (7), (10) is a thermocouple provided so as to be in contact with the bottom of the crucible (7),
(11) is a radiation prevention plate.

このような第1の分子線発生装置(5)においては、G
aの分子線が坩堝(7)から照射される際に、開口部(
7a)近傍に付着したGa液滴が飛び出して基板(3)
に付着することにより、またGa中に含まれている不純
物の影響などにより、基板(3)上にオーバルディフェ
クトが生じる。
In such a first molecular beam generator (5), G
When the molecular beam a is irradiated from the crucible (7), the opening (
7a) Ga droplets adhering to the vicinity fly out and touch the substrate (3)
Oval defects occur on the substrate (3) due to the adhesion to Ga and the influence of impurities contained in Ga.

オーバルディフェクト(oval defect)は、
MBE(Molecular Beam Epitax
y)法特有の成長にともなって発生する表面欠陥である
The oval defect is
MBE (Molecular Beam Epitax)
y) These are surface defects that occur due to growth specific to the method.

一方、第5図は第2の分子線発生装置(6)の拡大断面
図であり、第2の分子線発生装置(6)は、図のように
、坩堝(7)の外周部の開口部()a)近傍のみにヒー
タ線(9)が巻かれている(トップヒート形)、このた
め、特に開口部(7a)の近傍が加熱され、この部分に
Ga液滴が付着しにくくなるので、オーバルディフェク
トが低減されることになる。
On the other hand, FIG. 5 is an enlarged sectional view of the second molecular beam generator (6), and as shown in the figure, the second molecular beam generator (6) has an opening on the outer periphery of the crucible (7). ()a) The heater wire (9) is wound only in the vicinity (top heat type), so the vicinity of the opening (7a) is heated, making it difficult for Ga droplets to adhere to this area. , oval defects will be reduced.

[発明が解決しようとする課題] 上記のような従来装置においては、トップヒート形を採
用することにより、オーバルディフェクトをある程度は
低減できるものの、Ga液滴を十分に蒸発させられない
なめ、オーバルディフェクトの低減も十分なものではな
いという問題点があり、このような問題点を解決しなけ
ればならないという課題を有していた。
[Problems to be Solved by the Invention] In the conventional device as described above, by adopting a top heat type, oval defects can be reduced to some extent, but Ga droplets cannot be evaporated sufficiently, so oval defects occur. There is also a problem that the reduction in the amount of carbon is not sufficient, and there is a problem that such a problem must be solved.

この発明は、上記のような課題を解決するためになされ
たもので、オーバルディフェクトの発生をより確実に防
止することができる分子線発生装置を得ることを目的と
する。
The present invention was made to solve the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to obtain a molecular beam generator that can more reliably prevent the occurrence of oval defects.

[課題を解決するための手l:1] この発明に係る分子線発生装置は、坩堝の開口部近傍の
側壁の肉厚を、側壁の他の部分の肉厚よりも薄くし、こ
の肉厚が薄くなっている部分の外方に、加熱器を設けた
ものである。
[Measures to Solve the Problems: 1] In the molecular beam generator according to the present invention, the wall thickness of the side wall near the opening of the crucible is made thinner than the wall thickness of other parts of the side wall. A heater is installed outside the thinner part.

[作用] この発明においては、坩堝の開口部近傍の側壁の肉厚を
薄くするとともに、その部分の外方に加熱器を設けるこ
とにより、開口部近傍を効果的に加熱する。
[Function] In the present invention, the side wall near the opening of the crucible is made thinner, and a heater is provided outside that portion, thereby effectively heating the vicinity of the opening.

[実施例] 以下、この発明をその一実施例を示す図に基づいて説明
する。
[Example] Hereinafter, the present invention will be explained based on the drawings showing one example thereof.

第1図はこの発明の一実施例による分子線発生装置の要
部断面図であり、第4図及び第5図と同−又は相当部分
には同一符号を付し、その説明を省略する。
FIG. 1 is a sectional view of a main part of a molecular beam generator according to an embodiment of the present invention, and the same or equivalent parts as in FIGS. 4 and 5 are designated by the same reference numerals, and the explanation thereof will be omitted.

図において、符号(21)は輻射防止板(11)の内側
に設けられ分子線源(8)を収容している坩堝であり、
この坩堝(21)は開口部(21m)及びキャップ部(
211))を有しており、開口部(21a)の近傍の側
壁の肉厚が、側壁の他の部分の肉厚よりも薄くされてい
る。(22)は坩堝(21)の側壁の肉厚が薄くされた
部分の外周に巻かれている加熱器としてのヒータ線であ
る。
In the figure, the symbol (21) is a crucible that is provided inside the radiation prevention plate (11) and houses the molecular beam source (8).
This crucible (21) has an opening (21m) and a cap (
211)), and the wall thickness of the side wall near the opening (21a) is made thinner than the wall thickness of other portions of the side wall. A heater wire (22) is wound around the thinner side wall of the crucible (21).

上記のような分子線発生装置においては、分子線源(8
)は、ヒータ線(22)から生じる熱により、坩堝(2
1)内で加熱されて蒸発する。蒸発した分子線源(8)
は、開口部(21m)を通り、基板(3)に到達する。
In the above-mentioned molecular beam generator, a molecular beam source (8
) is heated in the crucible (2) by the heat generated from the heater wire (22).
1) It is heated inside and evaporates. Evaporated molecular beam source (8)
passes through the opening (21m) and reaches the substrate (3).

このとき、開口部(21a)の近傍は、ヒータ線(22
)が巻かれていることに加えて、肉厚が薄ぐされている
ため、他の部分よりも高温になり、かつ底部との温度差
が大きくなる。
At this time, the heater wire (22
) is rolled up, and the wall thickness is thinner, so it gets hotter than other parts, and the temperature difference with the bottom part becomes large.

このため、開口部(21a)の近傍へのGaなどの分子
線源(8)の液滴の付着は、より確実に防止される。こ
れにより、オーバルディフェクトも従来より低減される
ことになる。
Therefore, adhesion of droplets of the molecular beam source (8) such as Ga to the vicinity of the opening (21a) is more reliably prevented. As a result, oval defects are also reduced compared to the prior art.

次に、第2図(a)〜(c)は第1図の坩堝(21)の
!!遣方法の一例を工程順に示す概略の断面図である。
Next, FIGS. 2(a) to (c) show the crucible (21) shown in FIG. 1! ! FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing an example of a method of manufacturing the product in the order of steps.

上記のような坩堝(21)を製造する場合、まず第2図
(a)に示すような鋳型(23)を製造する。
When manufacturing the crucible (21) as described above, first a mold (23) as shown in FIG. 2(a) is manufactured.

次に、その鋳型(23)に、CVD法によって、PB 
N (pyrolytic boron n1trid
e)からなる坩堝材(24)を付着させる。このとき、
坩堝材(24)の外形は、第2図(b)に示すように、
鋳型(23)の外形に沿った形状になるので、坩堝材(
24)の側壁の外周部、特に肉厚を薄くしたい部分を、
研削して、第2図(c)のように、最終的な坩堝(21
)の形状にする。
Next, PB was added to the mold (23) by the CVD method.
N (pyrolytic boron n1trid
A crucible material (24) consisting of e) is attached. At this time,
The outer shape of the crucible material (24) is as shown in FIG. 2(b).
Since the shape follows the outer shape of the mold (23), the crucible material (
24) The outer periphery of the side wall, especially the part where you want to make the wall thinner,
After grinding, the final crucible (21
) shape.

また、坩堝(21)の側壁の薄い部分の肉厚は0.5z
z程度、側壁の他の部分の肉厚は0.9zz程度に加工
するのが好ましい。さらに、側壁の肉厚の薄い部分は、
開口部(21m)側の端部から全体の173〜172程
度の範囲まで設けるのが好ましい。
Also, the thickness of the thin part of the side wall of the crucible (21) is 0.5z
Preferably, the thickness of the other portions of the side wall is approximately 0.9zz. In addition, the thin wall thickness of the side wall
It is preferable to provide it in a range of about 173 to 172 overall from the end on the opening (21m) side.

また、上記実施例で坩堝材(24)として用いたPBN
は、熱伝導に対する異方性を有しており、周方向へ熱伝
導しにくくなっている。
In addition, PBN used as the crucible material (24) in the above example
has anisotropy with respect to heat conduction, making it difficult to conduct heat in the circumferential direction.

なお、坩堝(21)の形状、材質等は上記実施例に限定
されるものではない。
Note that the shape, material, etc. of the crucible (21) are not limited to those in the above embodiment.

また、上記実施例では加熱器としてヒータ線(22)を
示したが、分子線源(8)を蒸発させることができれば
、他の加熱器であってもよい。
Furthermore, although the heater wire (22) is shown as the heater in the above embodiment, any other heater may be used as long as it can evaporate the molecular beam source (8).

[発明の効果] 以上説明したように、この発明の分子線発生装置は、坩
堝の開口部近傍の側壁の肉厚を、側壁の他の部分の肉厚
よりも薄くし、この肉厚が薄くなっている部分の外方に
加熱器を設けたので、開口部近傍を効果的に加熱でき、
かつ底部との温度勾配を大きくでき、開口部近傍への分
子線源の液滴の付着をより確実に防止することができ、
これによりオーバルディフェクトの発生をより確実に防
止することができるという効果を奏する。
[Effects of the Invention] As explained above, in the molecular beam generator of the present invention, the wall thickness of the side wall near the opening of the crucible is made thinner than the wall thickness of other parts of the side wall. Since the heater is installed outside the opening, the area near the opening can be effectively heated.
In addition, it is possible to increase the temperature gradient with the bottom, and it is possible to more reliably prevent droplets of the molecular beam source from adhering to the vicinity of the opening.
This has the effect that the occurrence of oval defects can be more reliably prevented.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図はこの発明の一実施例による分子線発生装置の要
部断面図、第2図(a)〜(c)は第1図の坩堝の製造
方法の一例を工程順に示す概略の断面図、第3図は従来
の分子線エピタキシャル成長装置の一例を示す構成図、
第4図は第3図の第1の分子線発生装置の拡大断面図、
第5図は第3図の第2の分子線発生装置の拡大断面図で
ある。 図において、(8)は分子線源、(21)は坩堝、(2
1a)は開口部、(22)はヒータ線(加熱器)である
。 なお、各図中、同一符号は同−又は相当部分を示す。 21−坩堝 昂2図 冷3図 兜5図 手 続 補 正 書 事件の表示 特願平 252078号 発明の名称 分子線発生装置 り 補正をする昔 事件との関係  特許出願人 住 所     東京都千代田区丸の内二丁目2番3号
名 称  (601)三菱電機株式会社代表者 志岐守
FIG. 1 is a cross-sectional view of a main part of a molecular beam generator according to an embodiment of the present invention, and FIGS. 2(a) to (c) are schematic cross-sectional views showing an example of a method for manufacturing the crucible shown in FIG. 1 in the order of steps. , FIG. 3 is a block diagram showing an example of a conventional molecular beam epitaxial growth apparatus,
FIG. 4 is an enlarged sectional view of the first molecular beam generator shown in FIG. 3;
FIG. 5 is an enlarged sectional view of the second molecular beam generator shown in FIG. 3. In the figure, (8) is a molecular beam source, (21) is a crucible, and (2
1a) is an opening, and (22) is a heater wire (heater). In each figure, the same reference numerals indicate the same or corresponding parts. 21 - Indication of the Crucible Kō 2 Figure Cold 3 Helmet 5 Procedural Amendment Case Patent Application No. 252078 Name of the invention Relation to the old case in which the molecular beam generator was amended Patent Applicant Address 2 Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo Chome 2-3 Name (601) Mitsubishi Electric Corporation Representative Moriya Shiki

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 開口部近傍の側壁の肉厚が、側壁の他の部分の肉厚より
も薄くなっており、かつIII族の金属からなる分子線源
を収容する坩堝と、この坩堝の前記肉厚が薄くなつてい
る部分の外方に設けられている加熱器とを備えているこ
とを特徴とする分子線発生装置。
A crucible in which the wall thickness of the side wall near the opening is thinner than the wall thickness in other parts of the side wall and which houses a molecular beam source made of a group III metal; A molecular beam generator characterized in that it is equipped with a heater provided outside of a portion where the molecular beam is exposed.
JP25207889A 1989-09-29 1989-09-29 Molecular beam generator Pending JPH03115191A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP25207889A JPH03115191A (en) 1989-09-29 1989-09-29 Molecular beam generator

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Application Number Priority Date Filing Date Title
JP25207889A JPH03115191A (en) 1989-09-29 1989-09-29 Molecular beam generator

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ID=17232244

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JP25207889A Pending JPH03115191A (en) 1989-09-29 1989-09-29 Molecular beam generator

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