JPS62235289A - 結晶成長装置 - Google Patents
結晶成長装置Info
- Publication number
- JPS62235289A JPS62235289A JP61078571A JP7857186A JPS62235289A JP S62235289 A JPS62235289 A JP S62235289A JP 61078571 A JP61078571 A JP 61078571A JP 7857186 A JP7857186 A JP 7857186A JP S62235289 A JPS62235289 A JP S62235289A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- crystal
- computer
- growth
- shutter
- camera
- 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
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- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
- Physical Deposition Of Substances That Are Components Of Semiconductor Devices (AREA)
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。
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、薄膜単結晶作製に用いることができる結晶成
長装置に関するものである。
長装置に関するものである。
従来の技術
近年、結晶成長装置は、高性能の半導体素子を作製する
上で、不可欠なものとなっている。特に、量子効果を利
用する素子では、単原子層の厚さも特性に大きな影響を
及ぼすため、その完全な制御が求められている。現在用
いられている結晶成長装置の１つは、分子線エピタキシ
ー法において、結晶の電子回折像の含号強度の振動より
、単原子層成長を行うものである。
上で、不可欠なものとなっている。特に、量子効果を利
用する素子では、単原子層の厚さも特性に大きな影響を
及ぼすため、その完全な制御が求められている。現在用
いられている結晶成長装置の１つは、分子線エピタキシ
ー法において、結晶の電子回折像の含号強度の振動より
、単原子層成長を行うものである。
以下図面を参照しながら、上述したような従来の結晶成
長装置について説明する。
長装置について説明する。
第２図は従来の結晶成長装置のシステム図を示すもので
ある。第２図において、１ｏは分子線エピタキシー（Ｍ
ＢＥ）チャンバー、１１はＲＨＥＥＤ電子銃、１２はＲ
ＨＥＥＤスクリーン、１３は光電子増倍管、１４は制御
用コンピュータ、１５は記録計、１６は結晶材料加熱用
るつぼ、１７はシャッタ、１８は結晶成長基板である。
ある。第２図において、１ｏは分子線エピタキシー（Ｍ
ＢＥ）チャンバー、１１はＲＨＥＥＤ電子銃、１２はＲ
ＨＥＥＤスクリーン、１３は光電子増倍管、１４は制御
用コンピュータ、１５は記録計、１６は結晶材料加熱用
るつぼ、１７はシャッタ、１８は結晶成長基板である。
以上のように構成された結晶成長装置について、以下そ
の動作を説明する。ただしＧ ａ Ａ ｓ成長を例にと
って説明する。
の動作を説明する。ただしＧ ａ Ａ ｓ成長を例にと
って説明する。
まずＡｓ分子線を照射しながら基板を加熱する。
そこでＧａるつぼのシャッタを開くと、ＲＨＥＥＤパタ
ーンの信号強度が振動を始める。この振動の周期がＧａ
Ａｓ＋１原子層に対応することから設計値の膜厚に対応
する時間だけ、コンピュータでシャッタを開閉し原子層
レベルの厳密な膜厚の平坦な結晶を得る。
ーンの信号強度が振動を始める。この振動の周期がＧａ
Ａｓ＋１原子層に対応することから設計値の膜厚に対応
する時間だけ、コンピュータでシャッタを開閉し原子層
レベルの厳密な膜厚の平坦な結晶を得る。
発明が解決しようとする問題点
しかしながら、上記のような構成ではＲＨＥＥＤ、振動
の極大点から、その原子層が平坦になったと決めている
が、その平坦性というのは相対的な値であり、本当に１
原子オーダーで平坦になっているかというかは不明であ
る。また、成長膜が厚くなるにつれ、ＲＨＥＥＤ振動が
減衰することから、成長が進むにつれ、平坦性が悪くな
っていると考えられ、厳密な原子レベルの制御はできな
いという欠点を有していた。
の極大点から、その原子層が平坦になったと決めている
が、その平坦性というのは相対的な値であり、本当に１
原子オーダーで平坦になっているかというかは不明であ
る。また、成長膜が厚くなるにつれ、ＲＨＥＥＤ振動が
減衰することから、成長が進むにつれ、平坦性が悪くな
っていると考えられ、厳密な原子レベルの制御はできな
いという欠点を有していた。
本発明は上記欠点に鑑み、原子レベルで成長を制御でき
る結晶成長装置を提供するものである。
る結晶成長装置を提供するものである。
問題点を解決するための手段
上記問題点を解決するために、本発明の結晶成長装置は
、Ｒｆ（ＥＥＤパターンを読みとるカメラ、その画像を
解析するコンピュータ、およびそのコンピュータで制御
される原料加熱用るつぼのシャッタから構成されている
。
、Ｒｆ（ＥＥＤパターンを読みとるカメラ、その画像を
解析するコンピュータ、およびそのコンピュータで制御
される原料加熱用るつぼのシャッタから構成されている
。
作 用
この構成によって成長は、より一層厳密に制御され作製
された単結晶膜の完全性は大きく改善されることとなる
。
された単結晶膜の完全性は大きく改善されることとなる
。
実施例
以下、本発明の実施例について、図面を参照しながら説
明する。
明する。
第１図は、本発明の実施例における結晶成長装置のシス
テム図を示すものである。第１図において、１は分子線
エピタキシー（ＭＢＥ）チャンバー、２はＲＨＥＥＤ電
子銃、３はＲＨＥＥＤスクリーン、４はテレビカメラ、
５は画像認識用コンピュータ、６はモニタテレビ、７は
結晶材料加熱用るつぼ、８はシャッタ、９は結晶成長基
板である。
テム図を示すものである。第１図において、１は分子線
エピタキシー（ＭＢＥ）チャンバー、２はＲＨＥＥＤ電
子銃、３はＲＨＥＥＤスクリーン、４はテレビカメラ、
５は画像認識用コンピュータ、６はモニタテレビ、７は
結晶材料加熱用るつぼ、８はシャッタ、９は結晶成長基
板である。
以上のように構成された結晶成長装置について、以下そ
の動作を説明する。ただし、本実施例ではＧ ａ Ａ
ｓ成長の場合について説明する。まずＡｓ分子線を照射
させながら、基板を成長温度まで加熱する。このときＲ
ＨＥＥＤのパターンをカメラで見るとＡｇ安定面特有の
パターンを示す。次にＡｓシャッタを閉じＧａ シャッ
タを開けると数秒で、ＲＨＥＥＤ パターンは、Ｇａ安
定面特有のパターンに変化する。このＡｓ安定面とＧａ
安定面の２つのパターンをコンピュータに記憶すせる。
の動作を説明する。ただし、本実施例ではＧ ａ Ａ
ｓ成長の場合について説明する。まずＡｓ分子線を照射
させながら、基板を成長温度まで加熱する。このときＲ
ＨＥＥＤのパターンをカメラで見るとＡｇ安定面特有の
パターンを示す。次にＡｓシャッタを閉じＧａ シャッ
タを開けると数秒で、ＲＨＥＥＤ パターンは、Ｇａ安
定面特有のパターンに変化する。このＡｓ安定面とＧａ
安定面の２つのパターンをコンピュータに記憶すせる。
実際の成長はまずＡｓシャッタを開ける。コンピュータ
でＧａＡｓのへ８安定面を認識して、Ａｓシャッタ閉じ
Ｇａ シャッタ開ける。Ｇａ安定面をコンピュータで認
識してＧａシャッタを閉じＡｓシャッタを開ける。Ａｓ
安定面゛を認識する。このサイクルを繰り返すことによ
って行う。
でＧａＡｓのへ８安定面を認識して、Ａｓシャッタ閉じ
Ｇａ シャッタ開ける。Ｇａ安定面をコンピュータで認
識してＧａシャッタを閉じＡｓシャッタを開ける。Ａｓ
安定面゛を認識する。このサイクルを繰り返すことによ
って行う。
この方法により成長したＧ ａ Ａ ｓ層の７オトルシ
ネツセンススペクトルの半値幅より、作製された膜の平
坦度は１原子層以下であることがわかった。
ネツセンススペクトルの半値幅より、作製された膜の平
坦度は１原子層以下であることがわかった。
以上のように、本実施例によれば、ＲＨＥＥＤパターン
のＧ ａ Ａ ｔｘのＧａ安定面とＡｓ安定面をコンピ
ュータで認識しシャッタを制御することにより何原子層
成長しても原子レベルで平坦な成長膜を作製することが
できる。
のＧ ａ Ａ ｔｘのＧａ安定面とＡｓ安定面をコンピ
ュータで認識しシャッタを制御することにより何原子層
成長しても原子レベルで平坦な成長膜を作製することが
できる。
なお、本実施例では、Ｇ ａ Ａ ｓ成長を例にとって
説明したが、結晶はＧ ａ Ａ ｓに限定されるもので
はなく、化合、物半導体なら何でもよい。例えば、Ａｌ
ｌＡｓ、ＩｎＳｂを用いることができる。また、２元結
晶だけでなく３元、４元結晶も同様に用いることができ
る。例えば、ＡＩ ＧａＡ ｓ 、 Ｉ ｎＧａＡｓ
Ｐを用いることができる。
説明したが、結晶はＧ ａ Ａ ｓに限定されるもので
はなく、化合、物半導体なら何でもよい。例えば、Ａｌ
ｌＡｓ、ＩｎＳｂを用いることができる。また、２元結
晶だけでなく３元、４元結晶も同様に用いることができ
る。例えば、ＡＩ ＧａＡ ｓ 、 Ｉ ｎＧａＡｓ
Ｐを用いることができる。
発明の効果
以上のように本発明は、ＲＨＥＥＤパターンを、コンピ
ュータで画像認識することにより、結晶の平坦性を改善
することができ、その実用的効果は大なるものがある。
ュータで画像認識することにより、結晶の平坦性を改善
することができ、その実用的効果は大なるものがある。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の一実施例における結晶成長装置のシス
テム図、第２図は従来の結晶成長装置のシステム図であ
る。 ４・・・・・・テレビカメラ、５・・・・・・画像認識
用コンピュータ、７・・・・・・結晶材料加熱用るつぼ
。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名１−
一−＾イ３Ｅ＋ヤシバ°− ”Ｉ？ＨＥＥＤ質）銃 ３−−− 、 スクソーン Ｃ−−七二グテＬヒ１ ７−−−量ｔ♂−ダ孝十力ａす４吊るっ＋Ｚ’δ−−−
シイツタ ？−−−摩を岳し帆、＆木灰 １０−−−ΔβＬ〜ノＣ− １１−−−ｇＨＣ−１ｌ−−−貌 ｒ４−−一詑Ｆ禮甲用コンじ一一タ ｆ５− 記剣４↑ ｆトーγ轟σ未十切Ｂ廊か小９フＩＳ゛。 ｆ７−−−シτッグ ｆδ−什ｆＢＡ女１灰
テム図、第２図は従来の結晶成長装置のシステム図であ
る。 ４・・・・・・テレビカメラ、５・・・・・・画像認識
用コンピュータ、７・・・・・・結晶材料加熱用るつぼ
。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名１−
一−＾イ３Ｅ＋ヤシバ°− ”Ｉ？ＨＥＥＤ質）銃 ３−−− 、 スクソーン Ｃ−−七二グテＬヒ１ ７−−−量ｔ♂−ダ孝十力ａす４吊るっ＋Ｚ’δ−−−
シイツタ ？−−−摩を岳し帆、＆木灰 １０−−−ΔβＬ〜ノＣ− １１−−−ｇＨＣ−１ｌ−−−貌 ｒ４−−一詑Ｆ禮甲用コンじ一一タ ｆ５− 記剣４↑ ｆトーγ轟σ未十切Ｂ廊か小９フＩＳ゛。 ｆ７−−−シτッグ ｆδ−什ｆＢＡ女１灰
Claims (1)
- 結晶成長中のＲＨＥＥＤパターンを読み取るカメラと、
前記カメラの画像を認識するコンピュータと、前記コン
ピュータで制御される原料加熱用るつぼに対するシャッ
タとを有することを特徴とする結晶成長装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61078571A JPS62235289A (ja) | 1986-04-04 | 1986-04-04 | 結晶成長装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61078571A JPS62235289A (ja) | 1986-04-04 | 1986-04-04 | 結晶成長装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62235289A true JPS62235289A (ja) | 1987-10-15 |
Family
ID=13665587
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61078571A Pending JPS62235289A (ja) | 1986-04-04 | 1986-04-04 | 結晶成長装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62235289A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02252690A (ja) * | 1989-03-27 | 1990-10-11 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 積層薄膜形成法 |
| JPH0446092A (ja) * | 1990-06-11 | 1992-02-17 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 結晶表面検査方法および結晶成長装置 |
-
1986
- 1986-04-04 JP JP61078571A patent/JPS62235289A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02252690A (ja) * | 1989-03-27 | 1990-10-11 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 積層薄膜形成法 |
| JPH0446092A (ja) * | 1990-06-11 | 1992-02-17 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 結晶表面検査方法および結晶成長装置 |
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