JP2608132B2 - Crystal growth monitoring device - Google Patents

Crystal growth monitoring device

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JP2608132B2
JP2608132B2 JP7177189A JP7177189A JP2608132B2 JP 2608132 B2 JP2608132 B2 JP 2608132B2 JP 7177189 A JP7177189 A JP 7177189A JP 7177189 A JP7177189 A JP 7177189A JP 2608132 B2 JP2608132 B2 JP 2608132B2
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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は分子線エピタキシャル成長法、および気相エ
ピタキシャル成長法等による薄膜半導体結晶の成長にお
いて、成長プロセスを成長そのものに影響を与えずに監
視する装置に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application Field] The present invention relates to an apparatus for monitoring a growth process without affecting the growth itself in the growth of a thin film semiconductor crystal by a molecular beam epitaxial growth method, a vapor phase epitaxial growth method, or the like. It is about.

[従来の技術] 超高真空容器中で加熱された基板結晶上に材料原分子
を供給して、基板上にエピタキシャル薄膜を成長させる
分子線エピタキシャル(MBE)成長、あるいは成長させ
ようとする結晶の構成元素を含む塩化物,有機化合物,
水素化物等を加熱された基板結晶上に導入し、それらの
化合物の熱分解あるいは化学反応によって、基板結晶上
にエピタキシャル成長を行う気相エピタキシャル(VP
E)成長は、GaAsをはじめとするIII−V族化合物半導体
やSiのエピタキシャル成長技術として広く用いられてい
る。これらの方法は原子層の厚さのレベルでの成長層厚
の制御が原理的には可能であるが、成長厚を測定し成長
速度にフィードバックをかけるために、成長層の状態や
成長層の厚さを監視することが必要である。監視の方法
としては、従来、反射電子線法および光学的測定法の2
つの方法が用いられていた。
[Prior art] Molecular beam epitaxy (MBE), in which material molecules are supplied on a substrate crystal heated in an ultra-high vacuum vessel and an epitaxial thin film is grown on the substrate, or a crystal to be grown is grown. Chloride containing constituent elements, organic compounds,
Vapor phase epitaxy (VP) in which hydrides and the like are introduced onto a heated substrate crystal and epitaxially grown on the substrate crystal by thermal decomposition or chemical reaction of those compounds
E) Growth is widely used as an epitaxial growth technique for III-V compound semiconductors such as GaAs and Si. Although these methods can control the growth layer thickness at the atomic layer thickness level in principle, in order to measure the growth thickness and feed back the growth rate, the state of the growth layer and the growth layer It is necessary to monitor the thickness. Conventionally, there are two monitoring methods, a reflected electron beam method and an optical measurement method.
Two methods were used.

1)反射電子線法 分子線エピタキシャル法では、従来から高エネルギー
電子線の反射信号を測定する方法(RHEED法)が用いら
れてきた(J.H.Neave,B.A.Joyce,P.J.Dobson,and N.Nor
ton,Applied Physics.A31,1(1983))。
1) Reflection Electron Beam Method In the molecular beam epitaxy method, a method of measuring a reflection signal of a high energy electron beam (RHEED method) has been conventionally used (JHNeave, BA Joyce, PJDobson, and N. Nor).
ton, Applied Physics. A31, 1 (1983)).

第5図を参照して反射電子線法による監視の概要を説
明する。観察窓2を有する超高真空容器1内に設けられ
た基板ホルダ3に基板結晶4が固定される。材料蒸発源
5および6を蒸発させた成長させる結晶材料の分子また
は原子のビーム5A,6Aが基板4上に到着し、結晶が成長
する。成長中の結晶表面に電子銃7から電子ビーム8を
照射し、反射電子ビーム9を蛍光スクリーン10で受け、
反射電子線の回折像を観察窓2を通して観測する。
An outline of monitoring by the reflected electron beam method will be described with reference to FIG. A substrate crystal 4 is fixed to a substrate holder 3 provided in an ultrahigh vacuum vessel 1 having an observation window 2. Molecular or atomic beams 5A and 6A of the crystal material to be grown by evaporating the material evaporation sources 5 and 6 arrive on the substrate 4, and the crystal grows. The growing crystal surface is irradiated with an electron beam 8 from an electron gun 7 and receives a reflected electron beam 9 on a fluorescent screen 10.
The diffraction image of the reflected electron beam is observed through the observation window 2.

図示するように電子ビームは浅い角度で基板表面に入
射して反射するため、反射電子線の回折像、反射強度に
よってその表面の成長プロセスをきわめて詳細に観察す
ることができる。
As shown in the figure, the electron beam is incident on the substrate surface at a shallow angle and is reflected, so that the growth process on the surface can be observed in very detail by the diffraction image and reflection intensity of the reflected electron beam.

第6図は反射電子線の強度を成長中に観察した一例で
ある。成長開始(t=0)後、強度は振動を始めるが、
この振動の一周期(T0)は一原子層の成長に対応するこ
とが明らかになっており、成長プロセスを詳細に観察す
る上できわめて有力な手法になっている。
FIG. 6 is an example in which the intensity of the reflected electron beam was observed during growth. After the growth starts (t = 0), the intensity starts oscillating,
It has been clarified that one cycle of this oscillation (T 0 ) corresponds to the growth of one atomic layer, which is an extremely effective method for observing the growth process in detail.

ところがこの方法には下記の2つの大きな問題があっ
た。1つは電子線を用いるため超高真空内にしか適用で
きないことである。このため、この方法は分子線エピタ
キシ法以外の気相法、プラズマCVD法等に用いることは
不可能であった。他の1つは、通常上記反射電子線法で
は10kV以上の高エネルギー電子を用いるため、測定中の
表面に影響を与えてしまうことである。このため実際の
成長表面状態の理解は推測の域を出なかった。
However, this method has the following two major problems. One is that since it uses an electron beam, it can be applied only in an ultra-high vacuum. Therefore, this method cannot be used for a gas phase method other than the molecular beam epitaxy method, a plasma CVD method, or the like. Another is that the reflected electron beam method usually uses high-energy electrons of 10 kV or more, which affects the surface being measured. For this reason, understanding of the actual growth surface state was beyond speculation.

2)光学的測定法 最近これらの問題点を解決する方法として光学的なモ
ニタ法が開発された。その概略はD.E.Aspens,J.P.Harbi
son,A.A.Studna,and L.T.Florez;J.Vac.Sci.Technol.A6
(3)(1988)1327.に記述されている。この方法によ
れば、装置の外部から導入される光の基板表面での反射
光を測定することにより、成長プロセスを克明に観察す
ることができる。
2) Optical measurement method Recently, an optical monitoring method has been developed as a method for solving these problems. The outline is DEAspens, JPHarbi
son, AAStudna, and LTFlorez; J.Vac.Sci.Technol.A6
(3) (1988) 1327. According to this method, the growth process can be carefully observed by measuring the reflected light on the substrate surface of the light introduced from outside the device.

第7図に測定装置の概要を示す。外部光源11(キセノ
ンランプ)からの光12は反射鏡13、集光用反射鏡14、お
よびこれらによる反射に際して生ずる偏光を消光するた
めのデポーラライザ15を経た後、観測窓2を通って基板
4上の結晶成長表面に入射する。成長表面からの反射光
16は回転する偏光子17によって互いに直交する2つの偏
光となり、集光用反射鏡18および反射鏡19を経て0.1m分
光器20に入射し、それぞれ単色化されて光検出器21に入
り、電気信号として出力される。光検出器21の出力は、
偏光子17の回転と同期する位相判別増幅器22に入力さ
れ、反射光16のうち異なった偏光成分の強度の差が増幅
され、レコーダ23によって記録される。成長しつつある
結晶表面における反射によって生ずる偏光は、結晶の成
長状態によって変化する。GaAsの成長を例にとると、Ga
(またはAs)の一原子面が形成された時に偏光は最大と
なり、その上にAs(またはGa)分子が堆積すると偏光が
減少し、最小値を経た後、As(またはGa)原子面が形成
されると再び偏光は最大となる。従って直交する偏光成
分を取り出し、その差を測定することにより基板結晶表
面における成長プロセスを直接観察できる。この方法に
よって反射電子線法の欠点はすべて解決されると考えら
れた。
FIG. 7 shows an outline of the measuring apparatus. Light 12 from an external light source 11 (xenon lamp) passes through a reflecting mirror 13, a condensing reflecting mirror 14, and a depolarizer 15 for extinguishing polarized light generated upon reflection by these, and then passes through the observation window 2 and onto the substrate 4. Incident on the crystal growth surface. Light reflected from growth surface
16 is converted into two polarized light beams orthogonal to each other by the rotating polarizer 17, enters the 0.1 m spectroscope 20 via the condensing reflecting mirror 18 and the reflecting mirror 19, is monochromatized and enters the photodetector 21, Output as a signal. The output of the photodetector 21 is
The difference is input to a phase discriminating amplifier 22 synchronized with the rotation of the polarizer 17, and the difference between the intensities of different polarization components of the reflected light 16 is amplified and recorded by the recorder 23. The polarization caused by the reflection at the growing crystal surface changes depending on the growth state of the crystal. Taking GaAs growth as an example, Ga
The polarization is maximized when an atomic plane (or As) is formed, and the polarization decreases when As (or Ga) molecules are deposited on it, and after the minimum value, the As (or Ga) atomic plane is formed Then, the polarization becomes maximum again. Therefore, by taking out orthogonal polarization components and measuring the difference, the growth process on the substrate crystal surface can be directly observed. It was thought that this method would solve all the disadvantages of the backscattered electron beam method.

[発明が解決しようとする課題] しかしながら、上述した光学的測定法にも多くの問題
点があることが判明した。その主なものを挙げると、
(i)測定を容易にするため、検光子の回転、または他
の変調法により偏波面の変調を行う形式を取っている。
ところが、観察窓2の歪に基く複屈折、ビームスプリッ
タ,光源,モノクロメータに残留する偏光性のために、
偏波面を変調すると、結晶面に由来する偏光以外に、観
察窓や光学系に由来する偏光が混入して、大きな測定誤
差が生じてしまう。この効果を極小化するために、観察
窓の取り付け法,光学系の調整に特別な注意を必要と
し、かつ付加的な光学コンポーネントが必要となる。
(ii)このために光学系が複雑になり、かつ大型化して
しまう。従って原理的には可能であっても実際問題とし
て分子線エピタキシャル成長装置や、気相エピタキシャ
ル成長装置のような、限られたスペースと環境のもとで
行わざるを得ない成長には、直接適用が不可能である。
(iii)この方法の構成は、上記のように精密な光学系
を必要とする他に光検出器出力は位相判別増幅器による
増幅が必要であり、このため系の価格はきわめて高価と
なる。(iv)この方式では時間的に異なるタイミングで
出てくる位相判別増幅器の出力の差分をとるため、外部
からの撹乱を受けやすい。
[Problems to be Solved by the Invention] However, it has been found that the above-described optical measurement method has many problems. The main ones are:
(I) In order to facilitate the measurement, a form is adopted in which the polarization plane is modulated by rotating the analyzer or by another modulation method.
However, due to the birefringence based on the distortion of the observation window 2 and the polarization remaining in the beam splitter, light source and monochromator,
When the polarization plane is modulated, in addition to the polarization derived from the crystal plane, the polarization derived from the observation window or the optical system is mixed, resulting in a large measurement error. To minimize this effect, special attention must be paid to the mounting method of the observation window and the adjustment of the optical system, and additional optical components are required.
(Ii) This complicates the optical system and increases its size. Therefore, even if it is possible in principle, it cannot be directly applied to a growth that must be performed in a limited space and environment, such as a molecular beam epitaxial growth apparatus or a vapor phase epitaxial growth apparatus. It is possible.
(Iii) The configuration of this method requires a precise optical system as described above and also requires that the output of the photodetector be amplified by a phase discriminating amplifier, which makes the system extremely expensive. (Iv) In this method, the difference between the outputs of the phase discriminating amplifiers that appear at different timings is calculated, so that the system is easily affected by external disturbance.

以上のような理由から、上述した光学的測定方法はき
わめてすぐれた方法ながら実際問題として現在稼動中の
装置に直接利用することは不可能であった。
For the above reasons, the above-mentioned optical measurement method is a very good method, but it is practically impossible to directly apply it to a currently operating apparatus.

本発明は以上述べた従来法の問題点を解決し、安定で
簡便かつどのような成長法にも適用できる成長プロセス
のモニタ装置を提供することを目的とする。
An object of the present invention is to solve the problems of the conventional method described above, and to provide a monitoring device for a growth process that is stable, simple, and applicable to any growth method.

[課題を解決するための手段] 本発明は真空容器中に置かれた基板結晶上にエピタキ
シャル成長させる結晶の成長状態を監視する装置におい
て、真空容器に設けた窓から結晶の成長表面に非偏光の
光を照射するための光源系と、結晶表面からの反射光を
単色化するための分光手段と、単色光を2つの異なる偏
光成分に分離する偏光手段と、それぞれ2つの偏光の一
方および他方を検出して電気信号を出力する2つの光検
出手段と、2つの光検出手段の出力信号の差信号を出力
する増幅手段とを具えたことを特徴とする。
Means for Solving the Problems The present invention relates to an apparatus for monitoring the growth state of a crystal to be epitaxially grown on a substrate crystal placed in a vacuum vessel. A light source system for irradiating light, a spectral unit for monochromaticizing the reflected light from the crystal surface, a polarizing unit for separating the monochromatic light into two different polarization components, and one and the other of the two polarized lights, respectively. It is characterized by comprising two light detecting means for detecting and outputting an electric signal, and amplifying means for outputting a difference signal between output signals of the two light detecting means.

[作 用] 本発明においては、偏光子の回転や変調器による偏波
面の回転は全く行わず、系全体は完全に静的である。こ
のようにすると観察窓の複屈折や光学部品の残留偏光が
あってもそれらの和は常に一定であり、測定結果に何の
影響も与えない。このために光学系がきわめて単純化で
き、また他の外部の光に対しても変化をうけにくくな
る。さらにロションブリズムによって2つの偏波を分
け、それぞれ独立の光検出器によって検出して、その差
を出力として用いるために、位相判別増幅器を必要とせ
ず、簡単な小型直流増幅器一段の使用のみで十分なS/N
が得られる。このような特徴のために、本発明による測
定系では、(i)系全体が小型化し、現在稼動中の分子
線エピタキシャル成長装置,気相エピタキシャル成長装
置,プラズマCVD装置等にきわめて簡便に取り付け、利
用が可能である。(ii)電気的な検出系においても必要
なものは2つの光検出器(フォトダイオード)と小型直
流増幅器のみなので、系全体がきわめて安価である。
(iii)偏波面の変調や、偏光子の回転を伴わないた
め、安定である。また2つの光検出器(フォトダイオー
ド)を反極性に接続しているため、外部のノイズ光は容
易にキャンセルされ、外部光のじょう乱に対してもきわ
めて安定な系となる。
[Operation] In the present invention, the rotation of the polarizer and the rotation of the polarization plane by the modulator are not performed at all, and the whole system is completely static. In this way, the sum of the birefringence of the observation window and the residual polarization of the optical component is always constant and does not affect the measurement result. For this reason, the optical system can be extremely simplified, and is hardly affected by other external light. Furthermore, since the two polarized waves are separated by the Lochon rhythm and detected by independent photodetectors, and the difference is used as an output, there is no need for a phase discrimination amplifier, and only one simple small DC amplifier is used. Is enough S / N
Is obtained. Due to such features, the measuring system according to the present invention (i) can be mounted on a molecular beam epitaxial growth apparatus, a vapor phase epitaxial growth apparatus, a plasma CVD apparatus, etc., which is very easy to use, because the whole system is reduced in size. It is possible. (Ii) Since only two photodetectors (photodiodes) and a small DC amplifier are necessary in an electrical detection system, the entire system is extremely inexpensive.
(Iii) It is stable because it does not involve modulation of the polarization plane or rotation of the polarizer. In addition, since the two photodetectors (photodiodes) are connected in opposite polarities, external noise light is easily canceled, and the system becomes extremely stable against disturbance of external light.

[実施例] 以下に図面を参照して本発明の実施例を説明する。Embodiment An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

第1図に分子線エピタキシャル成長に適用した本発明
の一実施例を示す。第1図において、24は光源(本実施
例では20Wハロゲンランプを使用した)、26は基板から
の反射光を分離するためのハーフミラー、27は集光レン
ズ(本実施例では、f=200mm,口径50mmを用いた)、28
は絞りである。光源24から出た光25は、ハーフミラー2
6、集光レンズ27および絞り28を経て、観察窓2を通っ
て成長しつつある結晶表面に導かれる。結晶表面からの
反射光をハーフミラー29で受け、接眼レンズ30でハーフ
ミラー29を観察することによって、光が基板表面の適当
な位置にあたっているかどうかを確かめ、光路を調整す
る。
FIG. 1 shows an embodiment of the present invention applied to molecular beam epitaxial growth. In FIG. 1, reference numeral 24 denotes a light source (in this embodiment, a 20 W halogen lamp is used); 26, a half mirror for separating reflected light from a substrate; 27, a condenser lens (in this embodiment, f = 200 mm). , 50 mm diameter), 28
Is an aperture. The light 25 emitted from the light source 24 is reflected by the half mirror 2
6. The light is guided to the growing crystal surface through the observation window 2 through the condenser lens 27 and the stop 28. The reflected light from the crystal surface is received by the half mirror 29, and by observing the half mirror 29 with the eyepiece 30, it is checked whether the light has reached an appropriate position on the substrate surface, and the optical path is adjusted.

一方、結晶表面からの反射光31はハーフミラー26によ
って反射されて分光器32(本実施例では15cmグレーティ
ング分光器を用いた)に入り、単色光化される。この単
色光は集光レンズ33を通ってロションプリズム34に導か
れ、直交する2つの偏波面を持った光に分離される。そ
れらの光はそれぞれ特性の似通ったPINフォトダイオー
ド35および36に導かれる。フォトダイオード35および36
は逆極性にシリーズに接続され、その差出力が直流増幅
器37で増幅され、レコーダ23で記録される。このように
して、成長しつつある結晶表面の状態に対応した偏光の
変化を観察することができる。この系は偏光プリズムの
回転や、変調は全く行っていない。このため系全体は静
的であり、きわめて安定な測定が可能である。
On the other hand, the reflected light 31 from the crystal surface is reflected by the half mirror 26, enters the spectroscope 32 (in this embodiment, a 15 cm grating spectroscope is used), and is converted into monochromatic light. This monochromatic light is guided to the Rochon prism 34 through the condenser lens 33, and is separated into light having two orthogonal polarization planes. The light is guided to PIN photodiodes 35 and 36 having similar characteristics. Photodiodes 35 and 36
Are connected in series with opposite polarities, and the difference output is amplified by the DC amplifier 37 and recorded by the recorder 23. In this way, a change in polarization corresponding to the state of the growing crystal surface can be observed. This system does not rotate or modulate the polarizing prism at all. For this reason, the whole system is static and extremely stable measurement is possible.

第2図に成長しつつあるGaAsの結晶表面の本装置によ
る観察結果を示す。図において、横軸は成長時間,縦軸
は直流増幅器37の出力であって、これは直交する偏光成
分の強度差に対応する。直流増幅器37の出力は減衰振動
を示し、この振動の一周期は第6図に示したRHEED強度
の周期と同様に結晶の一原子層の成長に相当している。
FIG. 2 shows the results of observation of the growing GaAs crystal surface by the present apparatus. In the figure, the horizontal axis is the growth time and the vertical axis is the output of the DC amplifier 37, which corresponds to the intensity difference between the orthogonal polarization components. The output of the DC amplifier 37 shows a damped oscillation, and one cycle of this oscillation corresponds to the growth of one atomic layer of the crystal, similar to the cycle of the RHEED intensity shown in FIG.

第3図に本発明の他の実施例を示す。本実施例では分
光器を用いずバンドパスフィルタ38(この場合はλp;80
0nm Δλ;50nmを使用)によって単色光を得ている。そ
の他の構成は集光レンズとして凹レンズ39を用いる以
外、第1図に示した実施例と全く同じである。この方式
により装置はきわめて小さくなり、S/Nも大幅に上昇し
た。
FIG. 3 shows another embodiment of the present invention. In this embodiment, the bandpass filter 38 (λ p ; 80 in this case) is used without using the spectroscope.
0 nm Δλ; using 50 nm) to obtain monochromatic light. The other configuration is exactly the same as that of the embodiment shown in FIG. 1, except that a concave lens 39 is used as a condenser lens. With this method, the equipment became extremely small, and the S / N was greatly increased.

第4図に本発明のさらに他の実施例を示す。本実施例
は基板結晶表面への入射光をバンドパスフィルタ38によ
って単色化した場合の例である。第3図に示した装置に
比べフィルタの位置が入射光側にきている点のみが違っ
ている。バンドパスフィルタ38にかえ、分光器を入射光
側に設けることも可能である。
FIG. 4 shows still another embodiment of the present invention. This embodiment is an example in which the incident light on the substrate crystal surface is made monochromatic by the band-pass filter 38. The difference from the device shown in FIG. 3 is that the filter is located on the incident light side. Instead of the bandpass filter 38, it is also possible to provide a spectroscope on the incident light side.

第3図または第4図に示した装置によっても、第2図
に示したような観察結果を得ることができる。
Observation results as shown in FIG. 2 can also be obtained by the apparatus shown in FIG. 3 or FIG.

以上の実施例は、MBE法への適用例であるが、本発明
装置が他の気相成長装置へ適用可能なことは明らかであ
る。
The above embodiment is an example of application to the MBE method, but it is clear that the apparatus of the present invention can be applied to other vapor phase growth apparatuses.

[発明の効果] 以上述べたように、本発明においては偏光子の回転や
変調器による偏波面の変調を行わないため、観察窓の歪
による複屈折や分光器、レンズ,ミラー,偏光子毎に存
在する残留偏光の影響は全系にわたって、かつ全測定時
間にわたって一定である。このため従来技術において残
留偏光の悪影響を除去するために導入された光学系はす
べて取り除くことができる。さらに重要なことは外部光
ノイズに対するS/Nが上昇するなど著しい安定性の改善
が得られる。さらに基板結晶表面への光照射エネルギは
きわめて小さいため、表面の厳密な研究に適用して有効
である。
[Effects of the Invention] As described above, in the present invention, since the rotation of the polarizer and the modulation of the polarization plane by the modulator are not performed, the birefringence due to the distortion of the observation window, the spectroscope, the lens, the mirror, and the polarizer Is constant throughout the system and over the entire measurement time. For this reason, all the optical systems introduced in the prior art to eliminate the adverse effect of the residual polarization can be eliminated. More importantly, significant stability improvements are obtained, such as an increase in S / N against external optical noise. Further, since the light irradiation energy on the substrate crystal surface is extremely small, it is effective when applied to a strict study of the surface.

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

第1図は本発明の一実施例のブロック図、 第2図は第1図に示した装置によるGaAS結晶成長面の偏
光の観測図、 第3図および第4図はそれぞれ本発明の他の実施例のブ
ロック図、 第5図は従来の結晶成長監視装置の概要図、 第6図は従来装置によって観測されたRHEED振動を示す
図、 第7図は従来の光学的結晶成長監視装置のブロック図で
ある。 1……真空容器、 2……観察窓、 3……基板ホルダ、 4……基板結晶、 5,6……蒸発源、 7……電子銃、 10……蛍光スクリーン、 11……光源、 15……デポーラライザ、 17……偏光子、 20……分光器、 21……光検出器、 22……位相判別増幅器、 23……レコーダ、 24……光源、 26……ハーフミラー、 28……絞り、 30……接眼鏡、 32……分光器、 34……ロションプリズム、 35,36……フォトダイオード、 37……直流増幅器、 38……バンドパスフィルタ。
FIG. 1 is a block diagram of one embodiment of the present invention, FIG. 2 is an observation diagram of polarization of a GaAS crystal growth surface by the apparatus shown in FIG. 1, and FIGS. FIG. 5 is a schematic diagram of a conventional crystal growth monitoring device, FIG. 6 is a diagram showing RHEED oscillation observed by the conventional device, and FIG. 7 is a block diagram of a conventional optical crystal growth monitoring device. FIG. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Vacuum container, 2 ... Observation window, 3 ... Substrate holder, 4 ... Substrate crystal, 5, 6 ... Evaporation source, 7 ... Electron gun, 10 ... Fluorescent screen, 11 ... Light source, 15 …… Depolarizer, 17 …… Polarizer, 20 …… Spectroscope, 21 …… Photodetector, 22 …… Phase discrimination amplifier, 23 …… Recorder, 24 …… Light source, 26 …… Half mirror, 28 …… Aperture , 30 ... eyepiece, 32 ... spectroscope, 34 ... Roshon prism, 35,36 ... photodiode, 37 ... DC amplifier, 38 ... bandpass filter.

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】真空容器中に置かれた基板結晶上にエピタ
キシャル成長させる結晶の成長状態を監視する装置にお
いて、 前記真空容器に設けた窓から前記結晶の成長表面に非偏
向の光を照射するための光源系と、 前記結晶表面からの反射光を単色化するための分光手段
と、 該単色光を2つの異なる偏光成分に分離する偏光手段
と、 それぞれ前記2つの偏光の一方および他方を検出して電
気信号を出力する2つの光検出手段と、 該2つの光検出手段の出力信号の差信号を出力する増幅
手段とを具えたことを特徴とする結晶成長監視装置。
1. An apparatus for monitoring a growth state of a crystal to be epitaxially grown on a substrate crystal placed in a vacuum container, wherein a non-deflected light is applied to a growth surface of the crystal from a window provided in the vacuum container. A light source system, a spectroscopic unit for monochromaticizing the reflected light from the crystal surface, a polarizing unit for separating the monochromatic light into two different polarization components, and detecting one and the other of the two polarized lights, respectively. A crystal growth monitoring device, comprising: two light detection means for outputting an electric signal by means of a light source; and amplifying means for outputting a difference signal between output signals of the two light detection means.
【請求項2】前記非偏光の照射光が白色光であることを
特徴とする請求項1に記載の結晶成長監視装置。
2. The crystal growth monitoring device according to claim 1, wherein the non-polarized irradiation light is white light.
【請求項3】前記非偏光の照射光が単色光であることを
特徴とする請求項1に記載の結晶成長監視装置。
3. The crystal growth monitoring device according to claim 1, wherein the non-polarized irradiation light is monochromatic light.
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