JPH0793267B2 - 薄膜製造装置 - Google Patents
薄膜製造装置Info
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- JPH0793267B2 JPH0793267B2 JP61217450A JP21745086A JPH0793267B2 JP H0793267 B2 JPH0793267 B2 JP H0793267B2 JP 61217450 A JP61217450 A JP 61217450A JP 21745086 A JP21745086 A JP 21745086A JP H0793267 B2 JPH0793267 B2 JP H0793267B2
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Landscapes
- Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、基板上に成長あるいは付着する半導体又は絶
縁体薄膜の膜厚を、その製造工程で、測定できる機構を
有する薄膜製造装置に関する。
縁体薄膜の膜厚を、その製造工程で、測定できる機構を
有する薄膜製造装置に関する。
従来の技術 薄い膜成長の例としては、通常は酸化ガスとキャリヤガ
スの雰囲気を、加熱された（500〜1200℃）炉の中で成
長させる方法がある。
スの雰囲気を、加熱された（500〜1200℃）炉の中で成
長させる方法がある。
常圧下で膜厚を成長する過程でその膜厚を測定するに
は、膜厚500Å以上の場合は、成長膜の境界面で反射し
た白色光による干渉色で、目視により膜厚を測ることが
できる。
は、膜厚500Å以上の場合は、成長膜の境界面で反射し
た白色光による干渉色で、目視により膜厚を測ることが
できる。
しかしこの方法は、基板上に成長する薄膜が500Å未満
の超薄膜等の薄い薄膜成長の制御データに利用するには
適さない。
の超薄膜等の薄い薄膜成長の制御データに利用するには
適さない。
しかも、薄い膜厚の測定のために、膜成長工程の中で試
料を逐次外部に取り出す事はできない。
料を逐次外部に取り出す事はできない。
均一な質の膜、および膜厚を制御するには、膜成長の雰
囲気を微少たりとも変動することができない。一般に膜
の厚みを測定するにはモニター用サンプル又はディテク
ターを膜形成工程で装置から取り出し、膜厚測定器で観
測し、現成長膜厚を測定している。
囲気を微少たりとも変動することができない。一般に膜
の厚みを測定するにはモニター用サンプル又はディテク
ターを膜形成工程で装置から取り出し、膜厚測定器で観
測し、現成長膜厚を測定している。
発明が解決しようとする問題点 しかし、この方法では、薄膜厚500Å以下では観測が困
難である。
難である。
本発明は、これら問題点を解決することを目的としてお
り、薄膜を形成する過程において膜厚を観測しつつ、膜
厚の制御を行うものである。
り、薄膜を形成する過程において膜厚を観測しつつ、膜
厚の制御を行うものである。
問題点を解決するための手段 本発明は、薄膜形成反応管と、前記薄膜形成反応管の中
に配置された試料ホルダーと、前記薄膜形成反応管に配
置され電磁波又は荷電粒子を前記試料ホルダーに載置さ
れた試料に照射する手段と、前記試料表面から放出され
たエキソ電子を収集する手段とを有する薄膜製造装置で
ある。
に配置された試料ホルダーと、前記薄膜形成反応管に配
置され電磁波又は荷電粒子を前記試料ホルダーに載置さ
れた試料に照射する手段と、前記試料表面から放出され
たエキソ電子を収集する手段とを有する薄膜製造装置で
ある。
作用 本発明によると、エキソ電子を利用した膜厚測定器を薄
膜形成反応管の後端部に設置し、膜形成過程の試料を後
端部まで移動させることにより、容易に測定することが
できる。
膜形成反応管の後端部に設置し、膜形成過程の試料を後
端部まで移動させることにより、容易に測定することが
できる。
実施例 一般に固体の表面、具体的には金属表面又は半導体表面
に紫外線,x線，γ線などの電磁波又は電子イオンなどの
荷電粒子（以下、電磁波等という）をあてることによ
り、金属表面又は半導体表面より、電磁波等により励起
された、金属表面又は半導体表面電子が、固体表面より
放出される。
に紫外線,x線，γ線などの電磁波又は電子イオンなどの
荷電粒子（以下、電磁波等という）をあてることによ
り、金属表面又は半導体表面より、電磁波等により励起
された、金属表面又は半導体表面電子が、固体表面より
放出される。
これがエキソ電子であり、この電流値を測定することに
よって表面の状態変化を観測することができる。
よって表面の状態変化を観測することができる。
エキソ電子は通常の熱電子放射とか光電子放射とは、異
なる機構で、固体から非定常的に放出される電子であ
り、特に固体の構造変化に依存する放射電子である。
なる機構で、固体から非定常的に放出される電子であ
り、特に固体の構造変化に依存する放射電子である。
本発明は、この現象を利用して、薄膜を形成している雰
囲気に影響することなく、その生成薄膜厚を観測するも
のである。一般に半導体薄膜の製造方法として、特に酸
化薄膜の場合は、拡散電気炉において、生成される。特
に500Å以下の薄膜を形成する場合は、キャリヤガスの
成分および温度制御に複雑な機構が必要であり薄膜の成
長過程で膜厚を測定しながら測定することが望ましい。
囲気に影響することなく、その生成薄膜厚を観測するも
のである。一般に半導体薄膜の製造方法として、特に酸
化薄膜の場合は、拡散電気炉において、生成される。特
に500Å以下の薄膜を形成する場合は、キャリヤガスの
成分および温度制御に複雑な機構が必要であり薄膜の成
長過程で膜厚を測定しながら測定することが望ましい。
第１図に本発明の構成の概要を示す。即ち、電気炉ヒー
タ部１に包まれた石英炉芯管（薄膜形成反応管）２内
に、試料７を試料ホルダー６上に設置する。キャリヤガ
ス５の流れる下流部に検知器３および電子計数装置４を
設定する。なお、試料ホルダー６は石英炉芯管内を前後
に移動可能である。本発明によると、試料は試料ホルダ
ーに乗せたまま酸化作用をさせる。ある程度酸化が進ん
でから、酸化雰囲気は変更せず、試料を検知器近くまで
移動させて測定することができる。
タ部１に包まれた石英炉芯管（薄膜形成反応管）２内
に、試料７を試料ホルダー６上に設置する。キャリヤガ
ス５の流れる下流部に検知器３および電子計数装置４を
設定する。なお、試料ホルダー６は石英炉芯管内を前後
に移動可能である。本発明によると、試料は試料ホルダ
ーに乗せたまま酸化作用をさせる。ある程度酸化が進ん
でから、酸化雰囲気は変更せず、試料を検知器近くまで
移動させて測定することができる。
膜厚の観測が終了すれば、再び酸化雰囲気にもどすこと
が出来る。この場合、検知器３は試料雰囲気の位置より
2m以上は隔離することができるので、試料雰囲気が1000
℃近くでも輻射熱をさけることが可能であり、検知器３
の構成材質を考慮して500〜800℃の熱にも耐える機構に
する必要性がある。しかし検知器の基本は、たとえば紫
外線光源などの電磁波又は荷電粒子などの照射手段と、
試料から放出されたエキソ電子を収集する手段、たとえ
ば電極材料だけなので、高温近傍に設ける事は可能であ
る。測定する時は、試料を検知器に近づける工夫をする
ことで、酸化炉の他の機構は動かすこともなく、雰囲気
を変更することもなくできる。
が出来る。この場合、検知器３は試料雰囲気の位置より
2m以上は隔離することができるので、試料雰囲気が1000
℃近くでも輻射熱をさけることが可能であり、検知器３
の構成材質を考慮して500〜800℃の熱にも耐える機構に
する必要性がある。しかし検知器の基本は、たとえば紫
外線光源などの電磁波又は荷電粒子などの照射手段と、
試料から放出されたエキソ電子を収集する手段、たとえ
ば電極材料だけなので、高温近傍に設ける事は可能であ
る。測定する時は、試料を検知器に近づける工夫をする
ことで、酸化炉の他の機構は動かすこともなく、雰囲気
を変更することもなくできる。
第２図に観測時の様子を示す。ここでは試料ホルダーを
移動させることで、測定を可能にする。さらに測定結果
によってはホルダーの移動をくりかえすことで、酸化膜
厚の制御も可能である。
移動させることで、測定を可能にする。さらに測定結果
によってはホルダーの移動をくりかえすことで、酸化膜
厚の制御も可能である。
第３図に本発明の機構を用いてシリコン酸化膜厚の測定
をした結果を示す。
をした結果を示す。
ここでは、酸化膜を形成する過程で酸化時間とエキソ電
子量を測定した結果を示している。
子量を測定した結果を示している。
但し、試料取出しによる温度補正は無視するものとす
る。
る。
第４図に金属表面（アルミニウム）及び半導体（シリコ
ン）酸化薄膜の変化に対するエキソ電子流量の観測例を
示す。
ン）酸化薄膜の変化に対するエキソ電子流量の観測例を
示す。
この結果を応用する事によって、酸化薄膜厚を電気的に
容易に観測することができる。
容易に観測することができる。
発明の効果 本発明によると半導体基板上に成長させる半導体酸化膜
を、成長させながら正確な観測が可能となる。
を、成長させながら正確な観測が可能となる。
第１図，第２図は本発明の薄膜製造装置の概要断面図、
第３図は実施例によるシリコン酸化時間とエキソエレク
トロン量の関係特性図、第４図は金属酸化膜及び半導体
酸化膜の膜厚とエキソ電子量の関係特性図である。 １……電気炉ヒータ部、２……石英炉芯管、３……検知
器、４……電子計数装置、５……キャリヤガス、６……
試料ホルダー、７……試料。
第３図は実施例によるシリコン酸化時間とエキソエレク
トロン量の関係特性図、第４図は金属酸化膜及び半導体
酸化膜の膜厚とエキソ電子量の関係特性図である。 １……電気炉ヒータ部、２……石英炉芯管、３……検知
器、４……電子計数装置、５……キャリヤガス、６……
試料ホルダー、７……試料。
Claims (1)
- 【請求項１】薄膜形成反応管と、前記薄膜形成反応管の
中に配置された試料ホルダーと、前記薄膜形成反応管に
配置され電磁波又は荷電粒子を前記試料ホルダーに載置
された試料に照射する手段と、前記試料表面から放出さ
れたエキソ電子を収集する手段とを有することを特徴と
する薄膜製造装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61217450A JPH0793267B2 (ja) | 1986-09-16 | 1986-09-16 | 薄膜製造装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61217450A JPH0793267B2 (ja) | 1986-09-16 | 1986-09-16 | 薄膜製造装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6372128A JPS6372128A (ja) | 1988-04-01 |
| JPH0793267B2 true JPH0793267B2 (ja) | 1995-10-09 |
Family
ID=16704426
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61217450A Expired - Lifetime JPH0793267B2 (ja) | 1986-09-16 | 1986-09-16 | 薄膜製造装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0793267B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0812851B2 (ja) * | 1988-11-01 | 1996-02-07 | 松下電子工業株式会社 | 洗浄装置及び洗浄度測定方法 |
| JPH0458446A (ja) * | 1990-06-25 | 1992-02-25 | Matsushita Electron Corp | イオン注入装置 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS54136385A (en) * | 1978-04-13 | 1979-10-23 | Agency Of Ind Science & Technol | Measuring apparatus of surface damage distribution |
| JPS59172367U (ja) * | 1983-05-06 | 1984-11-17 | 株式会社日立製作所 | 走査型エキソ電子検出装置 |
| JPS59172368U (ja) * | 1983-05-06 | 1984-11-17 | 株式会社日立製作所 | 表面物性計測装置 |
-
1986
- 1986-09-16 JP JP61217450A patent/JPH0793267B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6372128A (ja) | 1988-04-01 |
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