JP2823746B2 - 分子線エピタキシャル成長装置用基板加熱機構 - Google Patents
分子線エピタキシャル成長装置用基板加熱機構Info
- Publication number
- JP2823746B2 JP2823746B2 JP19387492A JP19387492A JP2823746B2 JP 2823746 B2 JP2823746 B2 JP 2823746B2 JP 19387492 A JP19387492 A JP 19387492A JP 19387492 A JP19387492 A JP 19387492A JP 2823746 B2 JP2823746 B2 JP 2823746B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- substrate
- heater
- heating mechanism
- thermocouple
- temperature
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
- Physical Deposition Of Substances That Are Components Of Semiconductor Devices (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は分子線エピタキシャル
成長装置用基板加熱機構に関し、より詳しくは、分子線
エピタキシャル成長装置内で超高真空中で所定の基板に
膜成長を行うときに、基板の加熱温度を正確に制御でき
る基板加熱機構に関する。
成長装置用基板加熱機構に関し、より詳しくは、分子線
エピタキシャル成長装置内で超高真空中で所定の基板に
膜成長を行うときに、基板の加熱温度を正確に制御でき
る基板加熱機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種の分子線エピタキシャル成
長装置用基板加熱機構としては、図３に示すようなもの
がある。この基板加熱機構は、基板ホルダ１０２に取り
付けられた基板１１０から所定の距離だけ離間した位置
に、上記基板１１０に平行に面状の加熱ヒータ１０３を
備えている。この加熱ヒータ１０３はヒータ支持板１０
４によって支えられており、このヒータ支持板１０４の
裏側には、上記加熱ヒータ１０３が輻射した熱を基板１
１０側へ反射する熱反射板１０５が設けられている。ま
た、上記加熱ヒータ１０３(およびヒータ支持板１０４,
熱反射板１０５)の中央部を貫通した状態で、上記基板
１１０の温度を測定するための熱電対１０６が設けられ
ている。熱電対１０６の接合点１０６aは、基板１１０
側へ突出する状態となっている(ただし、熱電対１０６
と基板１１０とは離間している。)。なお、１０７は取
り付け支持棒、１０８はヒータ用リード線を示してい
る。
長装置用基板加熱機構としては、図３に示すようなもの
がある。この基板加熱機構は、基板ホルダ１０２に取り
付けられた基板１１０から所定の距離だけ離間した位置
に、上記基板１１０に平行に面状の加熱ヒータ１０３を
備えている。この加熱ヒータ１０３はヒータ支持板１０
４によって支えられており、このヒータ支持板１０４の
裏側には、上記加熱ヒータ１０３が輻射した熱を基板１
１０側へ反射する熱反射板１０５が設けられている。ま
た、上記加熱ヒータ１０３(およびヒータ支持板１０４,
熱反射板１０５)の中央部を貫通した状態で、上記基板
１１０の温度を測定するための熱電対１０６が設けられ
ている。熱電対１０６の接合点１０６aは、基板１１０
側へ突出する状態となっている(ただし、熱電対１０６
と基板１１０とは離間している。)。なお、１０７は取
り付け支持棒、１０８はヒータ用リード線を示してい
る。
【０００３】図４に示すように、膜成長時には、チャン
バ１２０内はバルブ１１９を通して超高真空に排気さ
れ、基板１１０は加熱ヒータ１０３によって加熱され
る。基板１１０の温度は熱電対１０６によって測定さ
れ、この測定結果に基づいて加熱ヒータ１０３の通電電
流が調節される。この状態で、分子線源１１３からＡs,
Ｇa,Ａl,Ｓi,Ｂeなどを含む分子が基板１１０(基板ホル
ダ１０２とともに回転している)に供給され、膜成長が
行なわれる。
バ１２０内はバルブ１１９を通して超高真空に排気さ
れ、基板１１０は加熱ヒータ１０３によって加熱され
る。基板１１０の温度は熱電対１０６によって測定さ
れ、この測定結果に基づいて加熱ヒータ１０３の通電電
流が調節される。この状態で、分子線源１１３からＡs,
Ｇa,Ａl,Ｓi,Ｂeなどを含む分子が基板１１０(基板ホル
ダ１０２とともに回転している)に供給され、膜成長が
行なわれる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記基板加
熱機構は、加熱ヒータ１０３の中央部に熱電対１０６が
設けられているため、基板１１０の中央部をあまり加熱
できず、基板温度の均一性が良くないという問題があ
る。
熱機構は、加熱ヒータ１０３の中央部に熱電対１０６が
設けられているため、基板１１０の中央部をあまり加熱
できず、基板温度の均一性が良くないという問題があ
る。
【０００５】また、上記基板加熱機構で、熱電対１０６
と基板１１０とを離間させている理由は、熱電対１０６
が回転している基板１１０と接触することによって摩
耗,断線するのを防ぐためである。しかし、何等の対策
も施さずに熱電対１０６と基板１１０とを離間させてい
るため、基板１１０の温度を正確に測定できないという
問題がある。応答性も悪い。特に、基板ホルダ１０２は
成長毎に出し入れされるため、基板１１０と熱電対１０
６との距離がまちまちとなり、正確な温度測定ができな
い。
と基板１１０とを離間させている理由は、熱電対１０６
が回転している基板１１０と接触することによって摩
耗,断線するのを防ぐためである。しかし、何等の対策
も施さずに熱電対１０６と基板１１０とを離間させてい
るため、基板１１０の温度を正確に測定できないという
問題がある。応答性も悪い。特に、基板ホルダ１０２は
成長毎に出し入れされるため、基板１１０と熱電対１０
６との距離がまちまちとなり、正確な温度測定ができな
い。
【０００６】ここで、図４に示すように、基板１１０の
温度を、覗き窓１１２を通して赤外線熱放射温度計(パ
イロメータ)１１１によって測定する手段がある。しか
し、膜成長を行うことによって覗き窓１１２の内面が短
期間で曇るため、正確な温度測定ができない。
温度を、覗き窓１１２を通して赤外線熱放射温度計(パ
イロメータ)１１１によって測定する手段がある。しか
し、膜成長を行うことによって覗き窓１１２の内面が短
期間で曇るため、正確な温度測定ができない。
【０００７】そこで、この発明の目的は、膜成長すべき
基板の温度を正確に測定でき、基板温度を均一性良く正
確に制御できる分子線エピタキシャル成長装置用基板加
熱機構を提供することにある。
基板の温度を正確に測定でき、基板温度を均一性良く正
確に制御できる分子線エピタキシャル成長装置用基板加
熱機構を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、この発明の分子線エピタキシャル成長装置用基板加
熱機構は、基板ホルダに取り付けられた基板から所定の
距離だけ離間した位置に、上記基板に平行に面状の加熱
ヒータを設けるとともに、この加熱ヒータに、上記基板
側へ突出するように熱電対を貫設して、上記熱電対によ
る温度測定結果に基づいて上記加熱ヒータの通電電流を
調節するようにした分子線エピタキシャル成長装置用基
板加熱機構において、上記基板と上記加熱ヒータとの間
に、上記基板から離間する一方、上記熱電対に接触する
状態で、熱伝導性を有する材料からなる均熱板を設けた
ことを特徴としている。
め、この発明の分子線エピタキシャル成長装置用基板加
熱機構は、基板ホルダに取り付けられた基板から所定の
距離だけ離間した位置に、上記基板に平行に面状の加熱
ヒータを設けるとともに、この加熱ヒータに、上記基板
側へ突出するように熱電対を貫設して、上記熱電対によ
る温度測定結果に基づいて上記加熱ヒータの通電電流を
調節するようにした分子線エピタキシャル成長装置用基
板加熱機構において、上記基板と上記加熱ヒータとの間
に、上記基板から離間する一方、上記熱電対に接触する
状態で、熱伝導性を有する材料からなる均熱板を設けた
ことを特徴としている。
【０００９】
【作用】加熱ヒータによって均熱板が加熱され、この均
熱板によって基板が加熱される。上記均熱板は、例えば
カーボン、ＰＢＮ(パイロリティック・ボロン・ナイト
ライド)、サファイアなど熱伝導性が良好な材料で構成
され、基板に対向する面内で均一な温度分布をとる。し
たがって、従来に比して、基板温度が均一になる。
熱板によって基板が加熱される。上記均熱板は、例えば
カーボン、ＰＢＮ(パイロリティック・ボロン・ナイト
ライド)、サファイアなど熱伝導性が良好な材料で構成
され、基板に対向する面内で均一な温度分布をとる。し
たがって、従来に比して、基板温度が均一になる。
【００１０】また、上記均熱板は上記基板と広面積で対
向しているので、基板温度を従来に比して応答性良く正
確に反映する。しかも、この均熱板と熱電対とは接触し
ているので、熱電対は均熱板の温度を正確に検知する。
したがって、基板温度が従来に比して正確に測定され
る。したがって、従来に比して、基板温度が正確に制御
される。
向しているので、基板温度を従来に比して応答性良く正
確に反映する。しかも、この均熱板と熱電対とは接触し
ているので、熱電対は均熱板の温度を正確に検知する。
したがって、基板温度が従来に比して正確に測定され
る。したがって、従来に比して、基板温度が正確に制御
される。
【００１１】
【実施例】以下、この発明の分子線エピタキシャル成長
装置用基板加熱機構を実施例により詳細に説明する。
装置用基板加熱機構を実施例により詳細に説明する。
【００１２】図１はこの発明の一実施例の基板加熱機構
(図示しないチャンバ内に設けられている)を示してい
る。この基板加熱機構は、基板ホルダ２に取り付けられ
た基板１０から所定の距離だけ離間した位置に、上記基
板１０に平行に面状の加熱ヒータ３を備えている。この
加熱ヒータ３はヒータ支持板４によって支えられてお
り、このヒータ支持板４の裏側には、上記加熱ヒータ３
が輻射した熱を基板１０側へ反射する熱反射板５が設け
られている。また、上記加熱ヒータ３(およびヒータ支
持板４,熱反射板５)の中央部を貫通した状態で、上記基
板１０の温度を測定するための熱電対６が設けられてい
る。熱電対６の接合点６aは、基板１０側へ突出する状
態となっている。基板１０と加熱ヒータ３との間に、基
板１０から離間する一方、熱電対６の接合点６aに接触
する状態で、均熱板１が設けられている(連結部材９に
よってヒータ支持板４に取り付けられている)。均熱板
１は、例えばカーボン、ＰＢＮ(パイロリティック・ボ
ロン・ナイトライド)、サファイアなど熱伝導性が良好
な材料で構成されている。なお、７は取り付け支持棒、
８はヒータ用リード線を示している。
(図示しないチャンバ内に設けられている)を示してい
る。この基板加熱機構は、基板ホルダ２に取り付けられ
た基板１０から所定の距離だけ離間した位置に、上記基
板１０に平行に面状の加熱ヒータ３を備えている。この
加熱ヒータ３はヒータ支持板４によって支えられてお
り、このヒータ支持板４の裏側には、上記加熱ヒータ３
が輻射した熱を基板１０側へ反射する熱反射板５が設け
られている。また、上記加熱ヒータ３(およびヒータ支
持板４,熱反射板５)の中央部を貫通した状態で、上記基
板１０の温度を測定するための熱電対６が設けられてい
る。熱電対６の接合点６aは、基板１０側へ突出する状
態となっている。基板１０と加熱ヒータ３との間に、基
板１０から離間する一方、熱電対６の接合点６aに接触
する状態で、均熱板１が設けられている(連結部材９に
よってヒータ支持板４に取り付けられている)。均熱板
１は、例えばカーボン、ＰＢＮ(パイロリティック・ボ
ロン・ナイトライド)、サファイアなど熱伝導性が良好
な材料で構成されている。なお、７は取り付け支持棒、
８はヒータ用リード線を示している。
【００１３】膜成長時には、この加熱機構を収容してい
るチャンバ内が、超高真空に排気される。そして、加熱
ヒータ３によって均熱板１が加熱され、この均熱板１に
よって基板１０が加熱される。均熱板１は、熱伝導性が
良好な材料からなるので、基板１０に対向する面内で均
一な温度分布をとる。したがって、従来に比して、基板
１０を均一に加熱することができる。
るチャンバ内が、超高真空に排気される。そして、加熱
ヒータ３によって均熱板１が加熱され、この均熱板１に
よって基板１０が加熱される。均熱板１は、熱伝導性が
良好な材料からなるので、基板１０に対向する面内で均
一な温度分布をとる。したがって、従来に比して、基板
１０を均一に加熱することができる。
【００１４】また、均熱板１は、基板１０と広面積で対
向しているので、基板温度を従来に比して応答性良く正
確に反映する。しかも、均熱板１と熱電対６とは接触し
ているので、熱電対６は均熱板１の温度を正確に検知す
る。したがって、基板１の温度を従来に比して正確に測
定することができる。この結果、加熱ヒータ３の通電電
流を正確に調節でき、従来に比して、基板温度を正確に
制御することができる。
向しているので、基板温度を従来に比して応答性良く正
確に反映する。しかも、均熱板１と熱電対６とは接触し
ているので、熱電対６は均熱板１の温度を正確に検知す
る。したがって、基板１の温度を従来に比して正確に測
定することができる。この結果、加熱ヒータ３の通電電
流を正確に調節でき、従来に比して、基板温度を正確に
制御することができる。
【００１５】なお、図２に示すように、上記熱電対６だ
けでなく、さらに別の熱電対６′を加熱ヒータ３に貫設
して、複数の熱電対６,６′に基づいて加熱ヒータ３の
通電電流を調節しても良い。この場合、基板温度をさら
に正確に制御することができる。
けでなく、さらに別の熱電対６′を加熱ヒータ３に貫設
して、複数の熱電対６,６′に基づいて加熱ヒータ３の
通電電流を調節しても良い。この場合、基板温度をさら
に正確に制御することができる。
【００１６】
【発明の効果】以上より明らかなように、この発明の分
子線エピタキシャル成長装置用基板加熱機構は、基板と
加熱ヒータとの間に、上記基板から離間する一方、上記
加熱ヒータに貫設された熱電対に接触する状態で、熱伝
導性を有する材料からなる均熱板を設けているので、従
来に比して上記基板温度を均一性良く加熱することがで
きる。また、均熱板は、基板と広面積で対向しているの
で、基板温度を従来に比して応答性良く正確に反映す
る。しかも、均熱板と熱電対とは接触しているので、熱
電対は均熱板の温度を正確に検知する。したがって、基
板の温度を従来に比して正確に測定することができる。
この結果、加熱ヒータの通電電流を正確に調節でき、従
来に比して、基板温度を正確に制御することができる。
子線エピタキシャル成長装置用基板加熱機構は、基板と
加熱ヒータとの間に、上記基板から離間する一方、上記
加熱ヒータに貫設された熱電対に接触する状態で、熱伝
導性を有する材料からなる均熱板を設けているので、従
来に比して上記基板温度を均一性良く加熱することがで
きる。また、均熱板は、基板と広面積で対向しているの
で、基板温度を従来に比して応答性良く正確に反映す
る。しかも、均熱板と熱電対とは接触しているので、熱
電対は均熱板の温度を正確に検知する。したがって、基
板の温度を従来に比して正確に測定することができる。
この結果、加熱ヒータの通電電流を正確に調節でき、従
来に比して、基板温度を正確に制御することができる。
【図１】 この発明の一実施例の分子線エピタキシャル
成長装置用基板加熱機構を示す図である。
成長装置用基板加熱機構を示す図である。
【図２】 上記基板加熱機構の変形例を示す図である。
【図３】 従来の基板加熱機構を示す図である。
【図４】 上記従来の基板加熱機構を有する分子線エピ
タキシャル成長装置を示す図である。
タキシャル成長装置を示す図である。
１ 均熱板 ２ 基板ホル
ダ ３ 加熱ヒータ ４ ヒータ支
持板 ５ 熱反射板 ６ 熱電対 ７ 取り付け支持棒 ８ ヒータ用
リード線 ９ 連結部材 １０ 基板
ダ ３ 加熱ヒータ ４ ヒータ支
持板 ５ 熱反射板 ６ 熱電対 ７ 取り付け支持棒 ８ ヒータ用
リード線 ９ 連結部材 １０ 基板
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平１−234391（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−153596（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−134924（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−242778（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−184677（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−305892（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−164793（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) C30B 23/08 C30B 23/06 H01L 21/203
Claims (1)
- 【請求項１】 基板ホルダに取り付けられた基板から所
定の距離だけ離間した位置に、上記基板に平行に面状の
加熱ヒータを設けるとともに、この加熱ヒータに、上記
基板側へ突出するように熱電対を貫設して、上記熱電対
による温度測定結果に基づいて上記加熱ヒータの通電電
流を調節するようにした分子線エピタキシャル成長装置
用基板加熱機構において、 上記基板と上記加熱ヒータとの間に、上記基板から離間
する一方、上記熱電対に接触する状態で、熱伝導性を有
する材料からなる均熱板を設けたことを特徴とする分子
線エピタキシャル成長装置用基板加熱機構。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19387492A JP2823746B2 (ja) | 1992-07-21 | 1992-07-21 | 分子線エピタキシャル成長装置用基板加熱機構 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19387492A JP2823746B2 (ja) | 1992-07-21 | 1992-07-21 | 分子線エピタキシャル成長装置用基板加熱機構 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0640796A JPH0640796A (ja) | 1994-02-15 |
| JP2823746B2 true JP2823746B2 (ja) | 1998-11-11 |
Family
ID=16315190
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19387492A Expired - Fee Related JP2823746B2 (ja) | 1992-07-21 | 1992-07-21 | 分子線エピタキシャル成長装置用基板加熱機構 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2823746B2 (ja) |
-
1992
- 1992-07-21 JP JP19387492A patent/JP2823746B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0640796A (ja) | 1994-02-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4854727A (en) | Emissivity calibration apparatus and method | |
| US6403925B1 (en) | System and method for thermal processing of a semiconductor substrate | |
| US5098198A (en) | Wafer heating and monitor module and method of operation | |
| US5716133A (en) | Shielded heat sensor for measuring temperature | |
| US6044203A (en) | Rapid thermal anneal system and method including improved temperature sensing and monitoring | |
| US5998767A (en) | Apparatus for processing a substrate wafer and method for operating same | |
| JPH06204143A (ja) | Ｃｖｄ装置 | |
| JP2617064B2 (ja) | 半導体ウェハー加熱装置およびその製造方法 | |
| JP2823746B2 (ja) | 分子線エピタキシャル成長装置用基板加熱機構 | |
| JPH09503049A (ja) | 高温熱電素子の較正 | |
| US4989991A (en) | Emissivity calibration apparatus and method | |
| Barrington et al. | Homogeneous substrate heating using a CO 2 laser with feedback, rastering, and temperature monitoring | |
| Hellman et al. | Molecular beam epitaxy of gallium arsenide using direct radiative substrate heating | |
| JPS62118519A (ja) | 半導体基板加熱装置 | |
| JP2982026B2 (ja) | 温度測定装置とこれを用いた被加熱体の温度測定装置 | |
| JP3604425B2 (ja) | 気相成長装置 | |
| Sitter et al. | Exact determination of the real substrate temperature and film thickness in vacuum epitaxial growth systems by visible laser interferometry | |
| KR100190357B1 (ko) | 웨이퍼가열 및 모니터링 시스템 및 작동방법 | |
| JP3600873B2 (ja) | 基板温度測定ユニット | |
| JPH11251249A (ja) | 半導体膜の形成方法 | |
| JPS60211947A (ja) | 瞬間アニ−ル装置 | |
| JPH05217930A (ja) | ウエハ加熱装置 | |
| CA2006762A1 (en) | Apparatus and method for processing one or more wafers of material | |
| JPS6142125A (ja) | Ｍｂｅ用基板およびその温度測定法 | |
| JPH05217912A (ja) | 気相成長装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |