JPH02197562A - 薄膜製造装置 - Google Patents
薄膜製造装置Info
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- JPH02197562A JPH02197562A JP1469389A JP1469389A JPH02197562A JP H02197562 A JPH02197562 A JP H02197562A JP 1469389 A JP1469389 A JP 1469389A JP 1469389 A JP1469389 A JP 1469389A JP H02197562 A JPH02197562 A JP H02197562A
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- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 claims abstract description 26
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- Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
- Physical Vapour Deposition (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、例えばＭＢＥ（分子線エビクキシャル）法を
採用した薄膜製造装置に関する。
採用した薄膜製造装置に関する。
〈従来の技術〉
ＭＢＥ法による薄膜製造装置は、真空チャンバ内で成膜
材料の分子線を例えば基板等の試料表面に照射すること
によって、基板表面にエピタキシャル成長により薄膜を
得るよう構成されており、この種の装置においては、従
来、ＲＨＥＥＤ （反射高速電子線回折）法により、成
膜中に膜の結晶性をモニタすることがなされている。
材料の分子線を例えば基板等の試料表面に照射すること
によって、基板表面にエピタキシャル成長により薄膜を
得るよう構成されており、この種の装置においては、従
来、ＲＨＥＥＤ （反射高速電子線回折）法により、成
膜中に膜の結晶性をモニタすることがなされている。
このＲＨＥＥＤ法は、成膜中に基板の薄膜形成面に電子
線を照射し、その薄膜形成面によって回折もしくは反射
される回折反射電子ビームを螢光スクリーンで撮らえ、
そのスクリーンに現れるビームパターンのうち最も明る
いスポット（一般にスペキュラビームと称す）の光強度
の周期的な変化を観察する方法で、この強度変化、すな
わちＲＨＥＥＤ振動を観察することにより、成膜中の膜
の結晶性の良否をモニタできる。
線を照射し、その薄膜形成面によって回折もしくは反射
される回折反射電子ビームを螢光スクリーンで撮らえ、
そのスクリーンに現れるビームパターンのうち最も明る
いスポット（一般にスペキュラビームと称す）の光強度
の周期的な変化を観察する方法で、この強度変化、すな
わちＲＨＥＥＤ振動を観察することにより、成膜中の膜
の結晶性の良否をモニタできる。
〈発明が解決しようとする課題〉
ところで、ＲＨＥＥＤ法により観察可能な領域は、高々
数百穴四方程度であり、従来、成膜中に膜全体に亘って
広範囲に結晶性をモニタすることは不可能であった。ま
た、従来の薄膜製造装置によると、ＲＨＥＥＤ振動を利
用して、積極的に膜の結晶性を制御することはなされて
いない。
数百穴四方程度であり、従来、成膜中に膜全体に亘って
広範囲に結晶性をモニタすることは不可能であった。ま
た、従来の薄膜製造装置によると、ＲＨＥＥＤ振動を利
用して、積極的に膜の結晶性を制御することはなされて
いない。
本発明の目的は、成膜中に膜の広範囲に亘って結晶性を
モニタでき、しかも、そのモニタ結果に基づいて結晶成
長を基板全体に亘って正常に進行させることのできる、
薄膜製造装置を提供することにある。
モニタでき、しかも、そのモニタ結果に基づいて結晶成
長を基板全体に亘って正常に進行させることのできる、
薄膜製造装置を提供することにある。
く課題を解決するため０手段〉
上記の目的を達成するための構成を、実施例に対応する
第１図、第２図を参照しつつ説明すると、本発明は、真
空チャンバ１内で、成膜材料の蒸発粒子を試料Ｓ表面に
照射することによって、その試料Ｓ表面に薄膜を形成す
る装置において、成膜時に、試料Ｓの薄膜形成面に所定
の方向から電子線を照射する電子線源（電子銃）６と、
その電子線の薄膜形成面への照射位置を変更すべく、電
子線を走査する走査手段（例えば偏向マグネット７）と
、試料Ｓの薄膜形・成膜の電子線照射位置の少なくとも
２個所（例えばＡ、 Ｂおよび０点）の回折反射電子ビ
ームの強度を、それぞれ個別に刻々と測定するビーム強
度測定手段（例えば螢光ガラス８ ａ ＋ ８ ｂおよ
び８Ｃ１ならびに光電子増倍管９ａ。
第１図、第２図を参照しつつ説明すると、本発明は、真
空チャンバ１内で、成膜材料の蒸発粒子を試料Ｓ表面に
照射することによって、その試料Ｓ表面に薄膜を形成す
る装置において、成膜時に、試料Ｓの薄膜形成面に所定
の方向から電子線を照射する電子線源（電子銃）６と、
その電子線の薄膜形成面への照射位置を変更すべく、電
子線を走査する走査手段（例えば偏向マグネット７）と
、試料Ｓの薄膜形・成膜の電子線照射位置の少なくとも
２個所（例えばＡ、 Ｂおよび０点）の回折反射電子ビ
ームの強度を、それぞれ個別に刻々と測定するビーム強
度測定手段（例えば螢光ガラス８ ａ ＋ ８ ｂおよ
び８Ｃ１ならびに光電子増倍管９ａ。
９ｂおよび９ｃ）と、その各測定値に基づいて、それぞ
れの強度の振動を求め、その各振動の位相にずれが生じ
ないよう、蒸発粒子の試料Ｓ表面への照射条件を制御す
る制御手段（例えば駆動制御装置４ａ、５ａを備えたシ
ャッタ４．５およびそれらを制御するコンピュータ１１
）を備えたことを特徴としている。
れの強度の振動を求め、その各振動の位相にずれが生じ
ないよう、蒸発粒子の試料Ｓ表面への照射条件を制御す
る制御手段（例えば駆動制御装置４ａ、５ａを備えたシ
ャッタ４．５およびそれらを制御するコンピュータ１１
）を備えたことを特徴としている。
ここで、制御手段は、蒸発粒子の試料Ｓへの衝突エネル
ギ等を制御する手段であってもよい。
ギ等を制御する手段であってもよい。
く作用〉
電子線を走査することにより、例えば基板Ｓの薄膜形成
面の異なる３個所、Ａ、Ｂおよび０点における結晶性を
モニタすることが可能になる。
面の異なる３個所、Ａ、Ｂおよび０点における結晶性を
モニタすることが可能になる。
ここで、成膜中に、例えば基板Ｓの各点Ａ、Ｂ。
Ｃにおける結晶成長の進行状態がそれぞれ異なると、例
えば第３図に示すように、Ａ、ＢおよびＣの各回折反射
電子ビームの強度振動の位相にずれが生じる。このよう
な位相のずれが生じたときには、制御手段が、例えばシ
ャッタ５のみを所定時間開じて基板Ｓ表面の積層過程を
変化させ、次に例えばシャッタ４のみを所定時間開じて
積層過程を変化させる等の制御を行い、このような制御
を各振動の位相がそれぞれ互いに一致するまで試行錯誤
的に繰り返して行うことによって、基板Ｓの各点Ａ、Ｂ
および０点それぞれの結晶成長の進行状態を均一にする
ことができる。
えば第３図に示すように、Ａ、ＢおよびＣの各回折反射
電子ビームの強度振動の位相にずれが生じる。このよう
な位相のずれが生じたときには、制御手段が、例えばシ
ャッタ５のみを所定時間開じて基板Ｓ表面の積層過程を
変化させ、次に例えばシャッタ４のみを所定時間開じて
積層過程を変化させる等の制御を行い、このような制御
を各振動の位相がそれぞれ互いに一致するまで試行錯誤
的に繰り返して行うことによって、基板Ｓの各点Ａ、Ｂ
および０点それぞれの結晶成長の進行状態を均一にする
ことができる。
〈実施例〉
本発明の実施例を、以下、図面に基づいて説明する。
第１図は本発明実施例の成膜機能部の縦断面図と、その
制御系のブロック図を併記した図、第２図は、その成膜
機能部の■−■矢視断面図であって、ＭＢＥ法による装
置に本発明を適用した例を示す。
制御系のブロック図を併記した図、第２図は、その成膜
機能部の■−■矢視断面図であって、ＭＢＥ法による装
置に本発明を適用した例を示す。
真空チャンバ１内に、成膜材料の分子線を発生する二つ
の蒸発源２および３が配設されており、この各蒸発源２
．３からの分子線はともに同一の基板Ｓ表面に到達する
よう構成されている。
の蒸発源２および３が配設されており、この各蒸発源２
．３からの分子線はともに同一の基板Ｓ表面に到達する
よう構成されている。
蒸発源２と基板Ｓとの間には、駆動制御装置４ａを備え
たシャッタ４が配設されており、後述するコンピュータ
１１からの指令信号に基づいて駆動制御装置４ａがシャ
ッタ４を駆動することによって、蒸発源２からの分子線
の基板Ｓへの進行の断続を制御することができる。また
、同様に、蒸発源３と基板Ｓとの間に、駆動制御装置５
ａを備えたシャッタ５が配設されている。
たシャッタ４が配設されており、後述するコンピュータ
１１からの指令信号に基づいて駆動制御装置４ａがシャ
ッタ４を駆動することによって、蒸発源２からの分子線
の基板Ｓへの進行の断続を制御することができる。また
、同様に、蒸発源３と基板Ｓとの間に、駆動制御装置５
ａを備えたシャッタ５が配設されている。
一方、真空チャンバ１の側方には、基板Ｓの薄膜形成面
に所定の方向から電子線を照射することのできる電子銃
６が配設されている。この電子銃６には偏向マグネット
７が設けられている。偏向マグネット７は、コンピュー
タ１１からの指令信号に応じて駆動するマグネット電源
７ａによって励磁され、この偏向マグネット７によって
電子線は、基板Ｓの薄膜形成面上の範囲内で、所定周期
、例えば１００ｍ５周期で２次元的に走査する。
に所定の方向から電子線を照射することのできる電子銃
６が配設されている。この電子銃６には偏向マグネット
７が設けられている。偏向マグネット７は、コンピュー
タ１１からの指令信号に応じて駆動するマグネット電源
７ａによって励磁され、この偏向マグネット７によって
電子線は、基板Ｓの薄膜形成面上の範囲内で、所定周期
、例えば１００ｍ５周期で２次元的に走査する。
基板Ｓの薄膜形成面の３点Ａ、ＢまたはＣの位置で回折
もしくは反射された回折反射電子ビームの進行方向には
、それぞれ螢光剤が塗布された螢光ガラス８ａ、８ｂお
よび８ｃが配設されている。
もしくは反射された回折反射電子ビームの進行方向には
、それぞれ螢光剤が塗布された螢光ガラス８ａ、８ｂお
よび８ｃが配設されている。
この各螢光ガラス８ａ、８ｂ、Ｂｃは、それぞれ電子ビ
ームの入射によりその強度に応じた光を発生する。なお
、各螢光ガラス８ａ、８ｂ、８ｃは、回折反射電子ビー
ムのスペキュラスポットのみを撮らえることができる程
度の大きさでよい。
ームの入射によりその強度に応じた光を発生する。なお
、各螢光ガラス８ａ、８ｂ、８ｃは、回折反射電子ビー
ムのスペキュラスポットのみを撮らえることができる程
度の大きさでよい。
各螢光ガラス８ａ、８ｂおよび８ｃの後方には、それぞ
れ、その各発光面に近接して光ファイバ９ａ。
れ、その各発光面に近接して光ファイバ９ａ。
９ｂおよび９ｃが設けられており、各螢光ガラス８ａ、
８ｂおよび８ｃにおいて発生した光は、各光ファイバ９
ａ、９ｂ、９ｃによりそれぞれ光電子増倍管１０ａ、１
０ｂおよび１０ｃに伝送される。
８ｂおよび８ｃにおいて発生した光は、各光ファイバ９
ａ、９ｂ、９ｃによりそれぞれ光電子増倍管１０ａ、１
０ｂおよび１０ｃに伝送される。
各光電子増倍管１０ａ、１０ｂおよび１０ｃは、伝送さ
れた光を電気的信号に変換して出力する。
れた光を電気的信号に変換して出力する。
その各出力はそれぞれＡ／Ｄ変換器１２ａ、１２ｂまた
は１２ｃを介してコンピュータ１１に取り込まれる。
は１２ｃを介してコンピュータ１１に取り込まれる。
コンピュータ１１は、上述したマグネ・ント電源７ａの
駆動制御の他に、各光電子増倍管１０ａ。
駆動制御の他に、各光電子増倍管１０ａ。
１０ｂおよび１０ｃからの電気信号により回折反射電子
ビームの強度の振動を演算し、その演算による各振動の
位相がずれないように各シャッタ４および５の開閉に関
する制御信号をその各駆動制御装置４ａおよび５ａに出
力するよう構成されている。
ビームの強度の振動を演算し、その演算による各振動の
位相がずれないように各シャッタ４および５の開閉に関
する制御信号をその各駆動制御装置４ａおよび５ａに出
力するよう構成されている。
ここで、成膜中に、基板Ｓの各点Ａ、Ｂ、Ｃにおける結
晶成長の進行状態が異なって、例えば第３図に示すよう
に、Ａ、ＢおよびＣの各回折反射電子ビームの強度振動
の位相にずれが生じたときには、コンピュータ１１が例
えば先にシャッタ５のみを所定時間閉じ、次にシャッタ
４のみを所定時間閉じて、基板Ｓ表面の積層過程を制御
する。
晶成長の進行状態が異なって、例えば第３図に示すよう
に、Ａ、ＢおよびＣの各回折反射電子ビームの強度振動
の位相にずれが生じたときには、コンピュータ１１が例
えば先にシャッタ５のみを所定時間閉じ、次にシャッタ
４のみを所定時間閉じて、基板Ｓ表面の積層過程を制御
する。
このような制御は、各点Ａ、Ｂ、Ｃそれぞれの強度振動
の位相が互いに一致するまで試行錯誤的に繰り返される
。その結果、基板Ｓの各点Ａ、Ｂ。
の位相が互いに一致するまで試行錯誤的に繰り返される
。その結果、基板Ｓの各点Ａ、Ｂ。
Ｃすなわち基板Ｓのほぼ全面に亘って、結晶を均一に成
長させることができる。
長させることができる。
なお、基板Ｓの薄膜形成面のモニタ個所をさらに多くす
れば、結晶成長をより精密に制御できることは言うまで
もない。
れば、結晶成長をより精密に制御できることは言うまで
もない。
以上は、ＭＢＥ法による薄膜製造装置に本発明を適用し
た例について説明したが、本発明はこれに限られること
なく、例えば蒸発粒子をイオン化し、そのイオンを加速
して基板表面に照射することによって薄膜を形成する装
置等にも適用可能である。なお、この場合、蒸発粒子の
イオン化率もしくはその加速等を制御するよう構成すれ
ばよい。
た例について説明したが、本発明はこれに限られること
なく、例えば蒸発粒子をイオン化し、そのイオンを加速
して基板表面に照射することによって薄膜を形成する装
置等にも適用可能である。なお、この場合、蒸発粒子の
イオン化率もしくはその加速等を制御するよう構成すれ
ばよい。
〈発明の効果〉
以上説明したように、本発明によれば、成膜時に、その
薄膜形成面に所定の方向から電子線を走査し、薄膜形成
面の少なくとも２個所の回折反射電子ビームの強度をそ
れぞれ個別に刻々と測定し、その測定結果の各強度振動
の位相がずれないよう、蒸発粒子の試料表面への照射条
件を制御するので、成膜中に膜の広範囲に亘って結晶成
長をモニタでき、しかもモニタ結果に基づいて試料全面
に亘って結晶を均一に成長させることができる。その結
果、常に、良質の薄膜を得ることが可能になる。
薄膜形成面に所定の方向から電子線を走査し、薄膜形成
面の少なくとも２個所の回折反射電子ビームの強度をそ
れぞれ個別に刻々と測定し、その測定結果の各強度振動
の位相がずれないよう、蒸発粒子の試料表面への照射条
件を制御するので、成膜中に膜の広範囲に亘って結晶成
長をモニタでき、しかもモニタ結果に基づいて試料全面
に亘って結晶を均一に成長させることができる。その結
果、常に、良質の薄膜を得ることが可能になる。
第１図は本発明実施例の成膜機能部の縦断面図と、その
制御系のブロック図を併記した図、第２図は、その実施
例の成膜機能部の■−■矢視断面図である。 第３図は本発明の詳細な説明するための図である。 １・・・真空チャンバ ２．３・・・蒸発源 ４．５・・・シャッタ ４ ａ ＋ ４ ｂ・・・シャッタ４．５の駆動制御装
置６・・・電子銃 ７・・・偏向マグネット ８ ａ ＋ Ｂ ｂ 、８ ｃ・・・螢光ガラス１０ａ
、１０ｂ、１０ｃ ・−−光電子増倍管１１・・・コン
ピュータ 第２図 ５ｃ 第３図
制御系のブロック図を併記した図、第２図は、その実施
例の成膜機能部の■−■矢視断面図である。 第３図は本発明の詳細な説明するための図である。 １・・・真空チャンバ ２．３・・・蒸発源 ４．５・・・シャッタ ４ ａ ＋ ４ ｂ・・・シャッタ４．５の駆動制御装
置６・・・電子銃 ７・・・偏向マグネット ８ ａ ＋ Ｂ ｂ 、８ ｃ・・・螢光ガラス１０ａ
、１０ｂ、１０ｃ ・−−光電子増倍管１１・・・コン
ピュータ 第２図 ５ｃ 第３図
Claims (1)
- 真空チャンバ内で、成膜材料の蒸発粒子を試料表面に
照射することによって、その試料表面に薄膜を形成する
装置において、成膜時に、試料の薄膜形成面に所定の方
向から電子線を照射する電子線源と、その電子線の上記
薄膜形成面への照射位置を変更すべく、電子線を走査す
る走査手段と、上記薄膜形成面の上記電子線照射位置の
少なくとも２個所の回折反射電子ビームの強度を、それ
ぞれ個別に刻々と測定するビーム強度測定手段と、その
各測定値に基づいて、それぞれの強度の振動を求め、そ
の各振動の位相にずれが生じないよう、上記蒸発粒子の
試料表面への照射条件を制御する制御手段を備えたこと
を特徴とする、薄膜製造装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1469389A JPH02197562A (ja) | 1989-01-24 | 1989-01-24 | 薄膜製造装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1469389A JPH02197562A (ja) | 1989-01-24 | 1989-01-24 | 薄膜製造装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02197562A true JPH02197562A (ja) | 1990-08-06 |
| JPH0575828B2 JPH0575828B2 (ja) | 1993-10-21 |
Family
ID=11868270
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1469389A Granted JPH02197562A (ja) | 1989-01-24 | 1989-01-24 | 薄膜製造装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02197562A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100538292C (zh) | 2003-02-10 | 2009-09-09 | N-特莱格有限公司 | 数字化器的触摸检测 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5984144A (ja) * | 1982-11-08 | 1984-05-15 | Ulvac Corp | 不均質光学膜形成装置における膜特性監視装置 |
-
1989
- 1989-01-24 JP JP1469389A patent/JPH02197562A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5984144A (ja) * | 1982-11-08 | 1984-05-15 | Ulvac Corp | 不均質光学膜形成装置における膜特性監視装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0575828B2 (ja) | 1993-10-21 |
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