JP2688365B2 - 基板ホルダ - Google Patents
基板ホルダInfo
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- JP2688365B2 JP2688365B2 JP1052156A JP5215689A JP2688365B2 JP 2688365 B2 JP2688365 B2 JP 2688365B2 JP 1052156 A JP1052156 A JP 1052156A JP 5215689 A JP5215689 A JP 5215689A JP 2688365 B2 JP2688365 B2 JP 2688365B2
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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、温度変動の少ない基板ホルダに関するもの
である。
である。
（従来の技術） 分子線エピタキシ（MBE）法は１〜２原子層の膜厚を
制御できるので、レーザ、FETなど多くの素子の作製に
応用されている。有機金属分子線エピタキシ（MOMBE）
法は、MBE法の特長を維持しながら、MBE法では不可能で
あったInGaAsP膜の作製に用いられている。これらの方
法では超高真空容器の中で薄膜を形成する。膜質は、真
空度と基板温度によって大きく左右される。MBE装置に
おける基板の出し入れは、基板をインジウムで糊付けし
たモリブデンホルダを介して行われる。ホルダの材料に
モリブデンを用いる理由は、加熱時のガス放出量が少な
く、高真空を保つことができるからである。インジウム
は熱接触媒体である。
制御できるので、レーザ、FETなど多くの素子の作製に
応用されている。有機金属分子線エピタキシ（MOMBE）
法は、MBE法の特長を維持しながら、MBE法では不可能で
あったInGaAsP膜の作製に用いられている。これらの方
法では超高真空容器の中で薄膜を形成する。膜質は、真
空度と基板温度によって大きく左右される。MBE装置に
おける基板の出し入れは、基板をインジウムで糊付けし
たモリブデンホルダを介して行われる。ホルダの材料に
モリブデンを用いる理由は、加熱時のガス放出量が少な
く、高真空を保つことができるからである。インジウム
は熱接触媒体である。
基板の温度は、モリブデンホルダに接触させた熱電対
によって測定するか、または基板表面温度をパイロメー
タによって測定する。後者の方が基板温度を、より正確
に測定できるので、広く用いられている。多元系の膜に
おいては、ケミトロニクス、３巻、３ページに記載され
ているように、膜質ばかりでなく、組成も基板温度に非
常に敏感であるので、成長中は基板温度を数℃以内に保
つ必要がある。しかしながら、従来のホルダでは、膜成
長開始とともに基板温度が急激に減少するという欠点が
あった。この理由を以下に述べる。
によって測定するか、または基板表面温度をパイロメー
タによって測定する。後者の方が基板温度を、より正確
に測定できるので、広く用いられている。多元系の膜に
おいては、ケミトロニクス、３巻、３ページに記載され
ているように、膜質ばかりでなく、組成も基板温度に非
常に敏感であるので、成長中は基板温度を数℃以内に保
つ必要がある。しかしながら、従来のホルダでは、膜成
長開始とともに基板温度が急激に減少するという欠点が
あった。この理由を以下に述べる。
放射率は、パイロメータを用いる温度測定で常に考慮
される物理量であるが、上記基板温度の急激な減少にも
係わっていることが明らかになった。GaAs基板およびIn
P基板の放射率は、エレクトロニクスレター、16巻、73
ページによれば、ともに0.6である。一方、モリブデン
ホルダの放射率は0.1に近い。ホルダの大きさはMBE装置
によって決まり、２インチの基板用には、ひとまわり大
きい直径60mmのホルダが用いられる。したがって、基板
をホルダに張り付けた際に、ホルダの周辺部はモリブデ
ンの面が露出する。エピ成長を行うと、この周辺部でも
分子線が反応して、GaAsやInPが形成され付着する。こ
の付着したGaAsやInPによって、露出したホルダ周辺部
の放射率が変化する。この結果、多量の熱が放射される
ので、基板温度が低下する。この低下分は10〜20℃にも
及ぶ。したがって、MBEまたはMOMBEにおいて多元系薄膜
の組成を精密に制御することは非常に困難であった。
される物理量であるが、上記基板温度の急激な減少にも
係わっていることが明らかになった。GaAs基板およびIn
P基板の放射率は、エレクトロニクスレター、16巻、73
ページによれば、ともに0.6である。一方、モリブデン
ホルダの放射率は0.1に近い。ホルダの大きさはMBE装置
によって決まり、２インチの基板用には、ひとまわり大
きい直径60mmのホルダが用いられる。したがって、基板
をホルダに張り付けた際に、ホルダの周辺部はモリブデ
ンの面が露出する。エピ成長を行うと、この周辺部でも
分子線が反応して、GaAsやInPが形成され付着する。こ
の付着したGaAsやInPによって、露出したホルダ周辺部
の放射率が変化する。この結果、多量の熱が放射される
ので、基板温度が低下する。この低下分は10〜20℃にも
及ぶ。したがって、MBEまたはMOMBEにおいて多元系薄膜
の組成を精密に制御することは非常に困難であった。
（発明が解決しようとする課題） 本発明は、この温度変動の点を解決した基板ホルダを
提供することにある。
提供することにある。
本発明は、モリブデンホルダの基板が載置される面を
シリコンで覆ったことを最も大きな特徴とする。基板は
シリコンの上にインジウムで糊付けする。このような構
造であるから、エピ成長前後で放射率がほとんど変化し
ない。シリコンを用いる理由は、放射率が化合物半導
体材料の放射率に近い0.7であること、蒸気圧が非常
に低く、汚染源の原因にならないこと、加工が容易で
あること、８インチの大きさが入手できるので、複数
の基板が装着可能であること、安価であること、など
である。従来のホルダでは、このような中間材料は、全
く使用されていない。
シリコンで覆ったことを最も大きな特徴とする。基板は
シリコンの上にインジウムで糊付けする。このような構
造であるから、エピ成長前後で放射率がほとんど変化し
ない。シリコンを用いる理由は、放射率が化合物半導
体材料の放射率に近い0.7であること、蒸気圧が非常
に低く、汚染源の原因にならないこと、加工が容易で
あること、８インチの大きさが入手できるので、複数
の基板が装着可能であること、安価であること、など
である。従来のホルダでは、このような中間材料は、全
く使用されていない。
（実施例） 第１図は本発明の基板ホルダの一実施例を説明する断
面図であって、１はモリブデンホルダ、２はインジウ
ム、３はシリコンウエーハ、４はInP基板、５はヒー
タ、６は熱電対、７は真空容器、８はパイロメータ、９
はのぞき窓を示す。モリブデンホルダ１とシリコンウエ
ーハ３、およびシリコンエーハ３とInP基板４は、とも
にインジウム２で糊付けされている。基板はヒータ５で
加熱され、その温度は熱電対６でモニタされる。モリブ
デンホルダ１は回転できる構造となっており、熱電対６
はモリブデンホルダ１に接触していない。基板ホルダは
真空容器７内に置かれている。パイロメータ８は真空容
器７の外に置かれ、のぞき窓９を通してInP基板４の表
面の温度を測定する。
面図であって、１はモリブデンホルダ、２はインジウ
ム、３はシリコンウエーハ、４はInP基板、５はヒー
タ、６は熱電対、７は真空容器、８はパイロメータ、９
はのぞき窓を示す。モリブデンホルダ１とシリコンウエ
ーハ３、およびシリコンエーハ３とInP基板４は、とも
にインジウム２で糊付けされている。基板はヒータ５で
加熱され、その温度は熱電対６でモニタされる。モリブ
デンホルダ１は回転できる構造となっており、熱電対６
はモリブデンホルダ１に接触していない。基板ホルダは
真空容器７内に置かれている。パイロメータ８は真空容
器７の外に置かれ、のぞき窓９を通してInP基板４の表
面の温度を測定する。
第２図は、InP基板上にInPを成長させたときの成長開
始前後の時間変化を示す。膜成長にはMOMBE法を用い
た。ホルダの大きさは直径60mm、基板の大きさは20mm角
である。シリコンウエーハを装着した場合は、基板温度
の降下は２℃であるのに対して、装着しない場合は、２
図に破線で示すように、成長開始60分後には20℃も降下
した。
始前後の時間変化を示す。膜成長にはMOMBE法を用い
た。ホルダの大きさは直径60mm、基板の大きさは20mm角
である。シリコンウエーハを装着した場合は、基板温度
の降下は２℃であるのに対して、装着しない場合は、２
図に破線で示すように、成長開始60分後には20℃も降下
した。
第３図は、InP基板上にInGaAsを成長させた場合の深
さ方向の組成変動を示す。膜厚は1.2μｍである。この
実施例の方法を用いることにより、深さ方向に均一な組
成が得られた。従来の方法では、第３図に破線で示すよ
うに、表面に近くになるにつれてInリッチの組成となっ
た。この理由は、前者では基板温度が一定であるのに対
して、後者では温度が変動しているためである。
さ方向の組成変動を示す。膜厚は1.2μｍである。この
実施例の方法を用いることにより、深さ方向に均一な組
成が得られた。従来の方法では、第３図に破線で示すよ
うに、表面に近くになるにつれてInリッチの組成となっ
た。この理由は、前者では基板温度が一定であるのに対
して、後者では温度が変動しているためである。
（発明の効果） 以上説明したように、本発明の基板ホルダを用いれ
ば、エピ成長前後で温度変動がほとんどないので、多元
系の薄膜の組成を精密に制御できる。実施例ではInGaAs
のみを示したが、III−Ｖ化合物およびII−VI化合物半
導体薄膜全体に応用できる。
ば、エピ成長前後で温度変動がほとんどないので、多元
系の薄膜の組成を精密に制御できる。実施例ではInGaAs
のみを示したが、III−Ｖ化合物およびII−VI化合物半
導体薄膜全体に応用できる。
また、本発明の実施例の方法により内面の温度分布が
より均一となり、膜厚および組成の均一性が向上した。
従って、内面均一性が特に要求されるFETの製作に有利
である。
より均一となり、膜厚および組成の均一性が向上した。
従って、内面均一性が特に要求されるFETの製作に有利
である。
第１図は本発明の基板ホルダの一実施例を説明する断面
図、 第２図はInP基板上にInPを成長させたときの成長開始前
後の基板温度の時間変化を示す図、 第３図はInP基板上にInGaAsを成長させた場合のInXGa
1-XAs膜の深さ方向の組成変動を示す図である。 １…モリブデンホルダ、２…インジウム ３…シリコンウエーハ、４…InP基板 ５…ヒータ、６…熱電対 ７…真空容器、８…パイロメータ ９…のぞき窓
図、 第２図はInP基板上にInPを成長させたときの成長開始前
後の基板温度の時間変化を示す図、 第３図はInP基板上にInGaAsを成長させた場合のInXGa
1-XAs膜の深さ方向の組成変動を示す図である。 １…モリブデンホルダ、２…インジウム ３…シリコンウエーハ、４…InP基板 ５…ヒータ、６…熱電対 ７…真空容器、８…パイロメータ ９…のぞき窓
Claims (1)
- 【請求項１】InP及びGaAsからなる群から選択された化
合物半導体を基板として使用して、化合物半導体を成長
させる分子線若しくは有機金属分子線エピタキシャル装
置における前記基板を保持するための基板ホルダであっ
て、基板が載置される面がシリコンで覆われていること
を特徴とする基板ホルダ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1052156A JP2688365B2 (ja) | 1989-03-06 | 1989-03-06 | 基板ホルダ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1052156A JP2688365B2 (ja) | 1989-03-06 | 1989-03-06 | 基板ホルダ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02233585A JPH02233585A (ja) | 1990-09-17 |
| JP2688365B2 true JP2688365B2 (ja) | 1997-12-10 |
Family
ID=12906990
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1052156A Expired - Fee Related JP2688365B2 (ja) | 1989-03-06 | 1989-03-06 | 基板ホルダ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2688365B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06177038A (ja) * | 1992-12-09 | 1994-06-24 | Nec Corp | 分子線エピタキシー法による水銀カドミウムテルル薄膜の形成方法およびそれに用いる基板ホルダー |
| JPH0828328B2 (ja) * | 1992-12-24 | 1996-03-21 | 日本電気株式会社 | 基板温度制御方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6217120U (ja) * | 1985-07-17 | 1987-02-02 |
-
1989
- 1989-03-06 JP JP1052156A patent/JP2688365B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02233585A (ja) | 1990-09-17 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |