JPS6297319A - 分子線結晶成長装置 - Google Patents
分子線結晶成長装置Info
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- JPS6297319A JPS6297319A JP23647685A JP23647685A JPS6297319A JP S6297319 A JPS6297319 A JP S6297319A JP 23647685 A JP23647685 A JP 23647685A JP 23647685 A JP23647685 A JP 23647685A JP S6297319 A JPS6297319 A JP S6297319A
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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】
〔概要〕
分子線結晶成長（ＭＢＥ）法を用いてデバイスの結晶材
料を作成する際、膜厚、結晶組成比等の制御のために結
晶成長中の同時観測が可能な構造の基板支持器を提起す
る。
料を作成する際、膜厚、結晶組成比等の制御のために結
晶成長中の同時観測が可能な構造の基板支持器を提起す
る。
本発明は分子線結晶成長装置に係り、特に結晶成長中の
同時観測により分子線結晶成長の精密制御を可能とした
基板支持器の構造に関する。
同時観測により分子線結晶成長の精密制御を可能とした
基板支持器の構造に関する。
ＭＢＥ法は、ヘテロ接合を容易に形成できる、高均一に
成長できる、薄膜多層構造（超格子構造）が容易に成長
できる、原子層オーダの膜厚制御が可能である等多くの
特徴をもっている。
成長できる、薄膜多層構造（超格子構造）が容易に成長
できる、原子層オーダの膜厚制御が可能である等多くの
特徴をもっている。
この特徴を生かして、ＭＢＥ法は高電子移動度トランジ
スタ（ＨＥＭＴ） 、ヘテロバイポーラトランジスタ（
ＨＢＴ）等の高速トランジスタ、単層、あるいは多重層
量子井戸（ＳＱＬｏｒ ＭＱＷ）、超格子アバランシェ
フォトダイオード（ＡＰＤ）等の光デバイス用材料作成
に多用されている。
スタ（ＨＥＭＴ） 、ヘテロバイポーラトランジスタ（
ＨＢＴ）等の高速トランジスタ、単層、あるいは多重層
量子井戸（ＳＱＬｏｒ ＭＱＷ）、超格子アバランシェ
フォトダイオード（ＡＰＤ）等の光デバイス用材料作成
に多用されている。
以上の諸デバイスを作成するため、精度よく膜厚を制御
する必要があり、そのため結晶成長中にモニタできる構
造の装置が望まれている。
する必要があり、そのため結晶成長中にモニタできる構
造の装置が望まれている。
ＭＢＥ法において、膜厚、結晶組成比等の制御のための
同時観測法としては分子ビーム強度をビームフラ・７ク
スモニタで評価する方法がある。
同時観測法としては分子ビーム強度をビームフラ・７ク
スモニタで評価する方法がある。
しかし、この方法では評価が間接的となり、結晶成長を
精度よく制御することはできない。
精度よく制御することはできない。
また、間接的な制御方法としては、結晶成長を行う前後
で、基板を装置より取り出してターリステップ等を用い
て厚さを測定する。この方法では事後観測になり、勿論
精密な制御は不可能である。
で、基板を装置より取り出してターリステップ等を用い
て厚さを測定する。この方法では事後観測になり、勿論
精密な制御は不可能である。
さらに、同時観測の方法として反射型電子線回折（ＲＨ
Ｉ！ＨＤ）法を用いた場合は反射回折信号の周期（１周
期が１原子層に相当）より原子層オーダの制御が可能で
ある。しかしこの方法では電子線を照射して反射回折信
号を同時観測するときに、結晶成長中に基板を固定しな
ければならない。いま第２図によりこの方法を説明する
。
Ｉ！ＨＤ）法を用いた場合は反射回折信号の周期（１周
期が１原子層に相当）より原子層オーダの制御が可能で
ある。しかしこの方法では電子線を照射して反射回折信
号を同時観測するときに、結晶成長中に基板を固定しな
ければならない。いま第２図によりこの方法を説明する
。
第２図は従来例による、ＲＨＥＢＤでモニタできる構造
のＭＢＥ装置の模式図である。
のＭＢＥ装置の模式図である。
図において、１はＭＢＥ装置の炉体、２は基板支持器の
回転部分、３は基板支持器のヒータ部分、４は結晶基板
、５．５′は分子線源セル〔ガリウム （Ｇａ）、砒素
（Ａｓ）） 、６は電子銃、７はスクリーンである。
回転部分、３は基板支持器のヒータ部分、４は結晶基板
、５．５′は分子線源セル〔ガリウム （Ｇａ）、砒素
（Ａｓ）） 、６は電子銃、７はスクリーンである。
この装置による結晶成長は、まず結晶基板４を所望の温
度（５５０〜７５０℃）に上げる。つぎに分子線源セル
５．５′の温度を上げて、各分子を放射させる。ＲＨＥ
ＥＤを用いて同時観測する場合、結晶基板４の回転を止
めて、結晶基板４の中心部分に電子銃６より電子ビーム
を放射して、この回折像をスクリーン７上に写す。この
スクリーン上の信号の強弱、振動周期（１周期が１原子
層に相当）によって成長速度を知ることができる。
度（５５０〜７５０℃）に上げる。つぎに分子線源セル
５．５′の温度を上げて、各分子を放射させる。ＲＨＥ
ＥＤを用いて同時観測する場合、結晶基板４の回転を止
めて、結晶基板４の中心部分に電子銃６より電子ビーム
を放射して、この回折像をスクリーン７上に写す。この
スクリーン上の信号の強弱、振動周期（１周期が１原子
層に相当）によって成長速度を知ることができる。
この場合は、前述のようにモニタ中は基板の回転を止め
るため、この基板をデバイス作成用基板として使用する
ことができない。
るため、この基板をデバイス作成用基板として使用する
ことができない。
従来例の装置による同時観測による結晶成長のモニタで
は、基板の回転を止める必要があり、結晶成長の精密制
御ができなかった。
は、基板の回転を止める必要があり、結晶成長の精密制
御ができなかった。
上記問題点の解決は、分子ビームの中心部に設置された
固定基板支持器（９）と、該固定基板支持器（９）の周
囲に配置され、かつ自転および該固定基板支持器（９）
の周囲を公転することができる回転基板支持器（１０）
、（１１）、（１２）とを有する基板支持器（８）を炉
体（１）内に設置し、結晶成長中に該固定基板支持器（
９）に載置された結晶基板を観測評価して、回転基板支
持器（１０）、（１１）、（１２）上に載置された結晶
基板上への結晶成長の制御を可能とした本発明による分
子線結晶成長装置により達成される。
固定基板支持器（９）と、該固定基板支持器（９）の周
囲に配置され、かつ自転および該固定基板支持器（９）
の周囲を公転することができる回転基板支持器（１０）
、（１１）、（１２）とを有する基板支持器（８）を炉
体（１）内に設置し、結晶成長中に該固定基板支持器（
９）に載置された結晶基板を観測評価して、回転基板支
持器（１０）、（１１）、（１２）上に載置された結晶
基板上への結晶成長の制御を可能とした本発明による分
子線結晶成長装置により達成される。
本発明は、基板支持器の中央部にモニタ基板用の固定し
た基板支持器と、その周囲に自転及び公転できる機構を
有する複数のデバイス基板用の回転基板支持器を設けた
ＭＢＥ装置により、結晶成長中にデバイス基板の回転を
止めることなくモニタ観測を可能とし、結晶成長の精密
制御ができるようにしたものである。
た基板支持器と、その周囲に自転及び公転できる機構を
有する複数のデバイス基板用の回転基板支持器を設けた
ＭＢＥ装置により、結晶成長中にデバイス基板の回転を
止めることなくモニタ観測を可能とし、結晶成長の精密
制御ができるようにしたものである。
第１図は本発明による、ＲＨＥＥＤでモニタできる構造
のＭＢＢ装置の模式図である。
のＭＢＢ装置の模式図である。
図は装置の要部を説明するために基板支持部を斜視図で
、装置全体は側断面図で示した。
、装置全体は側断面図で示した。
図において、１はＭＢＢ装置の炉体、２は基板支持器の
回転部分、４は結晶基板、５．５′は分子線源セル（Ｇ
ａ 、Ａｓ） 、６は電子銃、７はスクリーン、８は基
板支持器で、固定基板支持器９と回転基板支持器１０．
１１．１２を有する。
回転部分、４は結晶基板、５．５′は分子線源セル（Ｇ
ａ 、Ａｓ） 、６は電子銃、７はスクリーン、８は基
板支持器で、固定基板支持器９と回転基板支持器１０．
１１．１２を有する。
固定基板支持器９は固定され、その外周に切られた歯と
、回転基板支持器１ｏ、１１．１２の外周に切られた歯
は噛み合い、回転基板支持器１ｏ、１１．１２の外周に
切られた歯はそれぞれ基板支持器８の内周に切られた歯
と噛み合い、基板支持器８を回転することにより、回転
基板支持器１０．１１．１２が自転しながら固定基板支
持器９の回りを公転する、いわゆる遊星運動ができるよ
うになっている。
、回転基板支持器１ｏ、１１．１２の外周に切られた歯
は噛み合い、回転基板支持器１ｏ、１１．１２の外周に
切られた歯はそれぞれ基板支持器８の内周に切られた歯
と噛み合い、基板支持器８を回転することにより、回転
基板支持器１０．１１．１２が自転しながら固定基板支
持器９の回りを公転する、いわゆる遊星運動ができるよ
うになっている。
この例では１パッチ３枚成長可能な基板支持器８を有し
、固定基板支持器９の回りを３枚のデバイス用基板支持
器が遊星運動をしている。
、固定基板支持器９の回りを３枚のデバイス用基板支持
器が遊星運動をしている。
モニタ用の固定基板支持器９は固定されているため、結
晶成長中も同時観測測定が可能である。
晶成長中も同時観測測定が可能である。
固定基板支持器９に載置された基板に電子銃６より電子
ビームを放射することにより、反射電子線回折信号の振
動を観測できる。この振動周期より原子層オーダの成長
速度を制御できる。
ビームを放射することにより、反射電子線回折信号の振
動を観測できる。この振動周期より原子層オーダの成長
速度を制御できる。
この結果、膜厚、結晶組成比を成長を行いながら瞬時に
知ることができ、精密制御が可能となった。
知ることができ、精密制御が可能となった。
本発明の実施例では、評価法としてＲＨＥＥＤを用いた
が、エリプソメトリ等の光学的な評価法にも適用可能で
ある。
が、エリプソメトリ等の光学的な評価法にも適用可能で
ある。
以上詳細に説明したように本発明によれば、モニタ中で
もデバイス用基板は回転運動を連続しているため結晶成
長の均一性を維持できる。さらに従来例のようにモニタ
成長がなく、成長中に即時に観測データを成長制御系に
帰還できるため、高度に制御された、高スループツトの
結晶成長が可能となった。
もデバイス用基板は回転運動を連続しているため結晶成
長の均一性を維持できる。さらに従来例のようにモニタ
成長がなく、成長中に即時に観測データを成長制御系に
帰還できるため、高度に制御された、高スループツトの
結晶成長が可能となった。
第１図は本発明による、Ｒ）ＩＥＥＤでモニタできる構
造のＭＢＥ装置の模式図、 第２図は従来例による、ＲＨＥＥＤでモニタできる構造
のＭＢＩ’装置の模式図である。 図において、 １はＭＩＥ装置の炉体、 ２は基板支持器の回転部分、 ３は基板支持器のヒータ部分、 ４は結晶基板、 ５．５′は分子線源セル（Ｇａ ％ Ａｓ）６は電子銃
、 ７はスクリーン、 ８は基板支持器、 ９は固定基板支持器、 １０．１１．１２は回転基板支持器 である。 特許出頭人工、２技ｉ付院長等々力達 木ｇ：四〇師Ｅ策り 茅１ 圃
造のＭＢＥ装置の模式図、 第２図は従来例による、ＲＨＥＥＤでモニタできる構造
のＭＢＩ’装置の模式図である。 図において、 １はＭＩＥ装置の炉体、 ２は基板支持器の回転部分、 ３は基板支持器のヒータ部分、 ４は結晶基板、 ５．５′は分子線源セル（Ｇａ ％ Ａｓ）６は電子銃
、 ７はスクリーン、 ８は基板支持器、 ９は固定基板支持器、 １０．１１．１２は回転基板支持器 である。 特許出頭人工、２技ｉ付院長等々力達 木ｇ：四〇師Ｅ策り 茅１ 圃
Claims (1)
- 分子ビームの中心部に設置された固定基板支持器（９）
と、該固定基板支持器（９）の周囲に配置され、かつ自
転および該固定基板支持器（９）の周囲を公転すること
ができる回転基板支持器（１０）、（１１）、（１２）
とを有する基板支持器（８）を炉体（１）内に設置し、
結晶成長中に該固定基板支持器（９）に載置された結晶
基板を観測評価して、回転基板支持器（１０）、（１１
）、（１２）に載置された結晶基板上への結晶成長の制
御を可能としたことを特徴とする分子線結晶成長装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23647685A JPS6297319A (ja) | 1985-10-24 | 1985-10-24 | 分子線結晶成長装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23647685A JPS6297319A (ja) | 1985-10-24 | 1985-10-24 | 分子線結晶成長装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6297319A true JPS6297319A (ja) | 1987-05-06 |
| JPH022281B2 JPH022281B2 (ja) | 1990-01-17 |
Family
ID=17001302
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23647685A Granted JPS6297319A (ja) | 1985-10-24 | 1985-10-24 | 分子線結晶成長装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6297319A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008509354A (ja) * | 2004-08-04 | 2008-03-27 | グナイト・コーポレーション | ベアリングアッセンブリのためのシール |
-
1985
- 1985-10-24 JP JP23647685A patent/JPS6297319A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008509354A (ja) * | 2004-08-04 | 2008-03-27 | グナイト・コーポレーション | ベアリングアッセンブリのためのシール |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH022281B2 (ja) | 1990-01-17 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |