JPH0113214B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0113214B2 JPH0113214B2 JP58160073A JP16007383A JPH0113214B2 JP H0113214 B2 JPH0113214 B2 JP H0113214B2 JP 58160073 A JP58160073 A JP 58160073A JP 16007383 A JP16007383 A JP 16007383A JP H0113214 B2 JPH0113214 B2 JP H0113214B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cylinder
- temperature
- wafer
- window
- quartz
- 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.)
- Expired
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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
Landscapes
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
- Physical Deposition Of Substances That Are Components Of Semiconductor Devices (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は超高真空のチヤンバ内にウエハを装填
し、このウエハには分子線の形でGa，Al，As等
の材料を入射して膜生長させる分子線エピタキシ
ヤル装置におけるウエハ温度制御装置に関する。
し、このウエハには分子線の形でGa，Al，As等
の材料を入射して膜生長させる分子線エピタキシ
ヤル装置におけるウエハ温度制御装置に関する。
分子線エピタキシヤル装置は、一般に原理的に
は第１図に示すようになつている。
は第１図に示すようになつている。
第１図において、１は内部が超高真空のチヤン
バ、２はこのチヤンバ１内に装填されたGaAsの
ウエハ、３はウエハ加熱用のヒータ、４はウエハ
２に分子線の形で入射されるGa，Al，As等の材
料供給源、５はヒータ線、６はシヤツタ、７は電
子銃、８は質量分析器、９はRHEEDスクリーン
である。第２図は上記チヤンバ１の一部破断斜視
図である。第２図において、９はシヤツタ６の操
作用ノブ、１０は液体窒素の容器、１１はチヤン
バ１のウエハ装填穴１２からチヤンバ１内に装填
されたウエハ２を分子線入射側に向けるなどの操
作用ノブである。このような分子線エピタキシヤ
ル装置は、ウエハ２上の膜生長の厚さを精度よく
制御できるものであるが、従来、このウエハ２は
第３図に示すように、モリブデンブロツク１３の
表面１４にインジウム等の張り付け用部材１５を
介して張り付けられた状態でチヤンバ１内に装填
される。一方、チヤンバ１内には、前記装填位置
にあるモリブデンブロツク１３を支持する部材１
６とヒータ３および感温素子としての熱電対１７
とが設けられる。したがつて、モリブデンブロツ
ク１３がチヤンバ１内の所定の位置に装填される
と、モリブデンブロツク１３の裏面１８側にはヒ
ータ３と熱電対１７とが配置されることになる。
この熱電対１７はヒータ３により加熱されるウエ
ハ２の温度を検知し、その検知出力を図示しない
温度制御回路に与えるものである。また、この温
度制御回路はこの検知出力に応答してヒータ３の
加熱動作を制御し、ウエハ２が常に550℃〜700℃
程度の所定の温度に保たれるようにする。
バ、２はこのチヤンバ１内に装填されたGaAsの
ウエハ、３はウエハ加熱用のヒータ、４はウエハ
２に分子線の形で入射されるGa，Al，As等の材
料供給源、５はヒータ線、６はシヤツタ、７は電
子銃、８は質量分析器、９はRHEEDスクリーン
である。第２図は上記チヤンバ１の一部破断斜視
図である。第２図において、９はシヤツタ６の操
作用ノブ、１０は液体窒素の容器、１１はチヤン
バ１のウエハ装填穴１２からチヤンバ１内に装填
されたウエハ２を分子線入射側に向けるなどの操
作用ノブである。このような分子線エピタキシヤ
ル装置は、ウエハ２上の膜生長の厚さを精度よく
制御できるものであるが、従来、このウエハ２は
第３図に示すように、モリブデンブロツク１３の
表面１４にインジウム等の張り付け用部材１５を
介して張り付けられた状態でチヤンバ１内に装填
される。一方、チヤンバ１内には、前記装填位置
にあるモリブデンブロツク１３を支持する部材１
６とヒータ３および感温素子としての熱電対１７
とが設けられる。したがつて、モリブデンブロツ
ク１３がチヤンバ１内の所定の位置に装填される
と、モリブデンブロツク１３の裏面１８側にはヒ
ータ３と熱電対１７とが配置されることになる。
この熱電対１７はヒータ３により加熱されるウエ
ハ２の温度を検知し、その検知出力を図示しない
温度制御回路に与えるものである。また、この温
度制御回路はこの検知出力に応答してヒータ３の
加熱動作を制御し、ウエハ２が常に550℃〜700℃
程度の所定の温度に保たれるようにする。
ところで、モリブデンブロツク１３の熱輻射率
は0.28であるのに対し、ウエハ２上に生長する
GaAs生長層のそれは0.7である。また、モリブデ
ンブロツク１３のウエハ２を除く表面にもGaAs
生長層が生成されてくる。したがつて、生長開始
時のウエハ温度は、モリブデンブロツク１３の該
表面１４にGaAs生長層が生成されてくるにした
がつて低下し、生長終了時のそれと比較して40℃
〜50℃あるいはそれ以上に低下してくる。しかる
に、熱電対１７は、モリブデンブロツク１３の裏
面に位置してモリブデンブロツク１３の局部的な
温度をウエハ温度としている。このため、実際の
ウエハ温度が大きく低下しているのにモリブデン
ブロツク１３の局部的な温度が一定であることに
よりウエハ温度も一定であるとしてウエハ温度を
制御するおそれがあつた。このような不安定な温
度制御では、ウエハ上に所定の諸特性を満足する
GaAs生長層を得ることをできないという難点が
あつた。また、モリブデンブロツクと熱電対との
互いの位置関係をどのモリブデンブロツクに対し
ても常に一定になるように装填することも困難で
あり、いずれにしても熱電対を用いるものでは安
定した温度制御を行うことに難点があつた。
は0.28であるのに対し、ウエハ２上に生長する
GaAs生長層のそれは0.7である。また、モリブデ
ンブロツク１３のウエハ２を除く表面にもGaAs
生長層が生成されてくる。したがつて、生長開始
時のウエハ温度は、モリブデンブロツク１３の該
表面１４にGaAs生長層が生成されてくるにした
がつて低下し、生長終了時のそれと比較して40℃
〜50℃あるいはそれ以上に低下してくる。しかる
に、熱電対１７は、モリブデンブロツク１３の裏
面に位置してモリブデンブロツク１３の局部的な
温度をウエハ温度としている。このため、実際の
ウエハ温度が大きく低下しているのにモリブデン
ブロツク１３の局部的な温度が一定であることに
よりウエハ温度も一定であるとしてウエハ温度を
制御するおそれがあつた。このような不安定な温
度制御では、ウエハ上に所定の諸特性を満足する
GaAs生長層を得ることをできないという難点が
あつた。また、モリブデンブロツクと熱電対との
互いの位置関係をどのモリブデンブロツクに対し
ても常に一定になるように装填することも困難で
あり、いずれにしても熱電対を用いるものでは安
定した温度制御を行うことに難点があつた。
本発明は、ウエハ温度を常に安定して制御でき
るようにすることを主たる目的とする。
るようにすることを主たる目的とする。
以下、本発明を図面に示す一実施例に基づいて
詳細に説明する。
詳細に説明する。
第４図はこの実施例の要部の断面図である。こ
の実施例は、第１図，第２図に示す分子線エピタ
キシヤル装置のチヤンバ１に、モリブデンに張り
付けられたウエハからの赤外線１９を通過させる
ための筒状の窓２０を有する。この窓２０には、
所定の筒長を有する筒体２１の一端側が取付けら
れる。この筒体２１の他端側に石英窓２２が形成
される。この他端側の筒長方向線上にウエハ温度
検知用の赤外線輻射温度計２３が配置される。筒
体２１の一部には、石英窓２２の汚れを防止する
石英板２４が、筒体内外を往復動（図上、上下方
向）可能に取付けられる。即ち、筒体２１の一部
がその径方向に膨出されて膨出部２５が形成さ
れ、石英板２４は支持軸２６により実線と鎖線と
の間を往復動可能とされるとともに、鎖線位置に
おいては膨出部２５内に収納されるようになつて
いる。なお、この実施例では膨出部２５は筒体２
１の一部を膨出してつくられているが、筒体２１
とは別構造にし、これを窓２０と筒体２１との間
に設けることもできる。このような別構造にした
場合には上記筒体２１はこの別構造も含む用語で
あると定義する。この実施例では、先ず石英板２
４を膨出部２５内の鎖線位置に退避させた状態で
赤外線１９を筒体２１内を通過させ、石英窓２２
を介して赤外線輻射温度計２３に入射させる。赤
外線輻射温度計２３で、入射された赤外線１９に
よる輻射温度を計測する。このときの計測温度を
T1℃とする。次に、石英板２４を実線位置にま
で可動させた状態で同様に輻射温度を計測する。
このときの計測温度をT2℃とする。この計測温
度の差をΔT℃とする。この温度差ΔT℃に対応
して、温度計２３の計測温度はT2℃であるが、
これがT1℃として読取られるように温度計２３
の補正用ボリユームを調整する。
の実施例は、第１図，第２図に示す分子線エピタ
キシヤル装置のチヤンバ１に、モリブデンに張り
付けられたウエハからの赤外線１９を通過させる
ための筒状の窓２０を有する。この窓２０には、
所定の筒長を有する筒体２１の一端側が取付けら
れる。この筒体２１の他端側に石英窓２２が形成
される。この他端側の筒長方向線上にウエハ温度
検知用の赤外線輻射温度計２３が配置される。筒
体２１の一部には、石英窓２２の汚れを防止する
石英板２４が、筒体内外を往復動（図上、上下方
向）可能に取付けられる。即ち、筒体２１の一部
がその径方向に膨出されて膨出部２５が形成さ
れ、石英板２４は支持軸２６により実線と鎖線と
の間を往復動可能とされるとともに、鎖線位置に
おいては膨出部２５内に収納されるようになつて
いる。なお、この実施例では膨出部２５は筒体２
１の一部を膨出してつくられているが、筒体２１
とは別構造にし、これを窓２０と筒体２１との間
に設けることもできる。このような別構造にした
場合には上記筒体２１はこの別構造も含む用語で
あると定義する。この実施例では、先ず石英板２
４を膨出部２５内の鎖線位置に退避させた状態で
赤外線１９を筒体２１内を通過させ、石英窓２２
を介して赤外線輻射温度計２３に入射させる。赤
外線輻射温度計２３で、入射された赤外線１９に
よる輻射温度を計測する。このときの計測温度を
T1℃とする。次に、石英板２４を実線位置にま
で可動させた状態で同様に輻射温度を計測する。
このときの計測温度をT2℃とする。この計測温
度の差をΔT℃とする。この温度差ΔT℃に対応
して、温度計２３の計測温度はT2℃であるが、
これがT1℃として読取られるように温度計２３
の補正用ボリユームを調整する。
ところが、石英板２４は、チヤンバ１内のAs
などにより汚れてくるので、前記計測温度T2℃
が変化してくる。ただし、石英窓２２は石英板２
４により汚れが防止されるので例えば数カ月程度
では測定値に影響を与える程にはほとんど汚れ
ず、したがつて前記計測温度T1℃はほぼ一定で
あるとみなしてよい。このため、計測温度の差が
ΔT℃からΔT′℃に変化するとき、この変化の差
から更に補正用ボリユームをこのΔT′℃に対応し
て調整する。したがつて、石英板２４が汚れてき
ても温度計２３の読取温度をウエハの温度に正確
に対応させることができる。ただし、基準となる
計測温度T1℃は、GaAsおよび石英窓２２の各熱
輻射率を考慮して計測されたものである。
などにより汚れてくるので、前記計測温度T2℃
が変化してくる。ただし、石英窓２２は石英板２
４により汚れが防止されるので例えば数カ月程度
では測定値に影響を与える程にはほとんど汚れ
ず、したがつて前記計測温度T1℃はほぼ一定で
あるとみなしてよい。このため、計測温度の差が
ΔT℃からΔT′℃に変化するとき、この変化の差
から更に補正用ボリユームをこのΔT′℃に対応し
て調整する。したがつて、石英板２４が汚れてき
ても温度計２３の読取温度をウエハの温度に正確
に対応させることができる。ただし、基準となる
計測温度T1℃は、GaAsおよび石英窓２２の各熱
輻射率を考慮して計測されたものである。
以上のように、本発明によれば、超高真空のチ
ヤンバに、モリブデンに張り付けられたウエハか
らの赤外線を通過させる窓を形成し、この窓に所
定の筒長を有する筒体の一端側を取付け、この筒
体の他端側に石英窓を形成するとともにこの他端
側の筒長方向線上にウエハ温度検知用の赤外線輻
射温度計を配置し、筒体の一部には、石英窓の汚
れを防止する石英板を筒体外と筒体内との間を往
復動可能に取付け、石英板が筒体内にあるときと
ないときとの間の赤外線輻射温度計の読取温度差
の変化を該読取温度の補正値としたので、熱電対
によるウエハ温度制御をすることがなくなり、ま
た石英窓の汚れを防止するために石英板を更に設
け、この石英板の汚れによる輻射温度の読取り誤
差は補正によりなくすことが可能となり、正確に
かつ安定したウエハ温度の制御を行い、ウエハ上
の生長膜の質の向上を図ることができる。
ヤンバに、モリブデンに張り付けられたウエハか
らの赤外線を通過させる窓を形成し、この窓に所
定の筒長を有する筒体の一端側を取付け、この筒
体の他端側に石英窓を形成するとともにこの他端
側の筒長方向線上にウエハ温度検知用の赤外線輻
射温度計を配置し、筒体の一部には、石英窓の汚
れを防止する石英板を筒体外と筒体内との間を往
復動可能に取付け、石英板が筒体内にあるときと
ないときとの間の赤外線輻射温度計の読取温度差
の変化を該読取温度の補正値としたので、熱電対
によるウエハ温度制御をすることがなくなり、ま
た石英窓の汚れを防止するために石英板を更に設
け、この石英板の汚れによる輻射温度の読取り誤
差は補正によりなくすことが可能となり、正確に
かつ安定したウエハ温度の制御を行い、ウエハ上
の生長膜の質の向上を図ることができる。
第１図は分子線エピタキシヤル装置の原理説明
に供する該装置の模式図、第２図はこの装置のチ
ヤンバの一部切欠き斜視図、第３図は従来例の断
面図、第４図は本発明の実施例の断面図である。 １……チヤンバ、１９……赤外線、２０……
窓、２１……筒体、２２……石英窓、２３……赤
外線輻射温度計、２４……石英板。
に供する該装置の模式図、第２図はこの装置のチ
ヤンバの一部切欠き斜視図、第３図は従来例の断
面図、第４図は本発明の実施例の断面図である。 １……チヤンバ、１９……赤外線、２０……
窓、２１……筒体、２２……石英窓、２３……赤
外線輻射温度計、２４……石英板。
Claims (1)
- １ 超高真空のチヤンバに、モリブデンに張り付
けられたウエハからの赤外線を通過させる窓を形
成し、この窓に所定の筒長を有する筒体の一端側
を取付け、この筒体の他端側に石英窓を形成する
とともにこの他端側の筒長方向線上にウエハ温度
検知用の赤外線輻射温度計を配置し、筒体の一部
には、前記石英窓の汚れを防止する石英板を筒体
外と筒体内との間を往復動可能に取付け、石英板
が筒体内にあるときとないときとの間の赤外線輻
射温度計の計測温度差の変化を該計測温度の補正
値とする、分子線エピタキシヤル装置のウエハ温
度制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58160073A JPS6050917A (ja) | 1983-08-30 | 1983-08-30 | 分子線エピタキシャル装置のウエハ温度制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58160073A JPS6050917A (ja) | 1983-08-30 | 1983-08-30 | 分子線エピタキシャル装置のウエハ温度制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6050917A JPS6050917A (ja) | 1985-03-22 |
| JPH0113214B2 true JPH0113214B2 (ja) | 1989-03-03 |
Family
ID=15707296
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58160073A Granted JPS6050917A (ja) | 1983-08-30 | 1983-08-30 | 分子線エピタキシャル装置のウエハ温度制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6050917A (ja) |
-
1983
- 1983-08-30 JP JP58160073A patent/JPS6050917A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6050917A (ja) | 1985-03-22 |
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