JPH02212725A - 基板表面温度の測定方法およびそれを利用した半導体薄膜の結晶成長法と成長装置 - Google Patents
基板表面温度の測定方法およびそれを利用した半導体薄膜の結晶成長法と成長装置Info
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- JPH02212725A JPH02212725A JP3283089A JP3283089A JPH02212725A JP H02212725 A JPH02212725 A JP H02212725A JP 3283089 A JP3283089 A JP 3283089A JP 3283089 A JP3283089 A JP 3283089A JP H02212725 A JPH02212725 A JP H02212725A
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Landscapes
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- Physical Deposition Of Substances That Are Components Of Semiconductor Devices (AREA)
- Radiation Pyrometers (AREA)
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (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］
本発明は半導体結晶成長中の基板温度を正確に測定する
ことのできる方法および装置に関するものである。
ことのできる方法および装置に関するものである。
［従来の技術］
半導体エピタキシャル成長技術において基板温度を決定
し、それにふされしい他の結晶成長条件を与えることは
良質の半導体エピタキシャル層を再現性良く得る上で不
可欠の条件である。ところが最近超薄膜半導体の成長技
術として重要性を増しつつある分子線エピタキシャル成
長法ｆＭＢＥ法）、有機金属気相成長法（ＭＯＣＶＤ法
）においては基板温度の正確な測定手段を欠いており、
それが再現性１歩留まりの低さの原因となっていた。こ
ねまで基板温度測定法として一般に用いられてきた方法
として、（１）熱電対法およびｆｉｊ）赤外線法の２種
類がある。それぞれについて以下に説明する。
し、それにふされしい他の結晶成長条件を与えることは
良質の半導体エピタキシャル層を再現性良く得る上で不
可欠の条件である。ところが最近超薄膜半導体の成長技
術として重要性を増しつつある分子線エピタキシャル成
長法ｆＭＢＥ法）、有機金属気相成長法（ＭＯＣＶＤ法
）においては基板温度の正確な測定手段を欠いており、
それが再現性１歩留まりの低さの原因となっていた。こ
ねまで基板温度測定法として一般に用いられてきた方法
として、（１）熱電対法およびｆｉｊ）赤外線法の２種
類がある。それぞれについて以下に説明する。
（ｉＪ熱熱電演
法５図にＭＢＥ法におりる従来の基板温度測定法の概略
図を示す。温度を測定すべき基板１８は基板を支持する
通常モリブデン製の基板ボルダ−１９に支持され、さら
にインジウム薄膜２０によって基板ホルダー１９に接着
されている。基板１８はヒータ２１によって加熱される
。基板の温度は熱電対２２を基板ボルダに接触させ、リ
ード線２３に接続された図示しない温度計によって測定
される。
図を示す。温度を測定すべき基板１８は基板を支持する
通常モリブデン製の基板ボルダ−１９に支持され、さら
にインジウム薄膜２０によって基板ホルダー１９に接着
されている。基板１８はヒータ２１によって加熱される
。基板の温度は熱電対２２を基板ボルダに接触させ、リ
ード線２３に接続された図示しない温度計によって測定
される。
第６図はＭＢＥ法における基板温度の測定法の他の従来
例を示す概略図である。第５図と同一箇所には同一符号
を付して説明は省略する。第６図においては基板ホルダ
ー１９は中空になっており、基板１８と基板ホルダー１
９を接着するインジウム薄膜２０は本例においては使用
されてはいない。第７図はＭＯＣＶＤ法における基板の
温度測定法の従来例を示す概略図である。同図において
、基板ホルダー２５上に基板結晶２４が支持され、基板
ホルダー２５には熱電対用小孔２６が開けられて、その
熱電対用小孔２６に熱電対２７か埋め込まれている。
例を示す概略図である。第５図と同一箇所には同一符号
を付して説明は省略する。第６図においては基板ホルダ
ー１９は中空になっており、基板１８と基板ホルダー１
９を接着するインジウム薄膜２０は本例においては使用
されてはいない。第７図はＭＯＣＶＤ法における基板の
温度測定法の従来例を示す概略図である。同図において
、基板ホルダー２５上に基板結晶２４が支持され、基板
ホルダー２５には熱電対用小孔２６が開けられて、その
熱電対用小孔２６に熱電対２７か埋め込まれている。
熱電対法における問題は、熱電対を測定しようとする基
板結晶そのものに接触させると基板結晶に損傷を与えて
しまうため正確な温度測定が不可能になる点にある。一
般には、第５図の構成では±１００℃の誤差、第６図の
構成では±２００℃の誤差、第７図の構成では±５０℃
の誤差があると言われている。
板結晶そのものに接触させると基板結晶に損傷を与えて
しまうため正確な温度測定が不可能になる点にある。一
般には、第５図の構成では±１００℃の誤差、第６図の
構成では±２００℃の誤差、第７図の構成では±５０℃
の誤差があると言われている。
ＭＢＥ法およびＭＯＣＶＤ法におけるＩＩＩ −Ｖ族化
合物半導体の成長では、基板温度が１０度変化すると結
晶成長表面における材料原子の吸着過程に変化が生じ、
最適の結晶成長の条件からずれてしまう。
合物半導体の成長では、基板温度が１０度変化すると結
晶成長表面における材料原子の吸着過程に変化が生じ、
最適の結晶成長の条件からずれてしまう。
（ｉｉ）赤外線法
この方法もきわめて一般的に使われる方法で、第８図は
その模式図を示す。基板結晶１８は中空の基板ホルダー
１９によって支持され、基板１８はヒータ２１によって
加熱される。基板１８から放射される赤外線２８は観測
窓２９を通過する。フィルタによって通過光の波長を選
択し、その強度を赤外線検出器３０で検出し、その強度
に対応した温度に換算する。この場合、基板からの赤外
線放射を黒体放射と仮定するが、問題となるのはその放
出能を適当な値に仮定しなけらばならない点と、光量は
絶対測定であるため、観測窓の汚れによって測定値が左
右される点である。これらの問題点のために、理想的な
条件のもとでも基板温度の測定精度は±５０℃と言われ
ており、この方法をもってしても十分な再現性は得られ
ていない。
その模式図を示す。基板結晶１８は中空の基板ホルダー
１９によって支持され、基板１８はヒータ２１によって
加熱される。基板１８から放射される赤外線２８は観測
窓２９を通過する。フィルタによって通過光の波長を選
択し、その強度を赤外線検出器３０で検出し、その強度
に対応した温度に換算する。この場合、基板からの赤外
線放射を黒体放射と仮定するが、問題となるのはその放
出能を適当な値に仮定しなけらばならない点と、光量は
絶対測定であるため、観測窓の汚れによって測定値が左
右される点である。これらの問題点のために、理想的な
条件のもとでも基板温度の測定精度は±５０℃と言われ
ており、この方法をもってしても十分な再現性は得られ
ていない。
これらの問題を解決する方法として基板ホルダーに２種
の金属を蒸着し、その共晶点を観測することによって一
点のみ温度を正確に決定しようとする試みが行われたが
、薄膜金属の共晶点は測定しにくく、よい方法になって
いない。他の方法として赤外線法において２色温度計が
考案された。この方法では２つの波長における光量の相
対値で温度を測定するため、観測窓の汚れには影響され
にくくなるが、２つの波長の一方は波長の長い赤外光と
なるため、一般に半導体基板に対して透明な光となって
しまう。このため、この方法によっても±５０℃の精度
を改善することは不可能であった。
の金属を蒸着し、その共晶点を観測することによって一
点のみ温度を正確に決定しようとする試みが行われたが
、薄膜金属の共晶点は測定しにくく、よい方法になって
いない。他の方法として赤外線法において２色温度計が
考案された。この方法では２つの波長における光量の相
対値で温度を測定するため、観測窓の汚れには影響され
にくくなるが、２つの波長の一方は波長の長い赤外光と
なるため、一般に半導体基板に対して透明な光となって
しまう。このため、この方法によっても±５０℃の精度
を改善することは不可能であった。
［発明が解決しようとする課題］
そこで、本発明の目的は、上述した問題点を解消し、基
板温度を精度よく測定することができ、これにより良質
のエピタキシャル層を成長させることのできる方法およ
び装置を提供することにある。
板温度を精度よく測定することができ、これにより良質
のエピタキシャル層を成長させることのできる方法およ
び装置を提供することにある。
［課題を解決するための手段］
このような目的を達成するために、本発明の第１の形態
は、基板表面に光を照射し、基板表面からの反射光強度
を測定して反射スペクトル・データを求め、反射スペク
トル・データと基板材料のバンドギャップの温度依存性
の既知のデータとを照合して、基板表面の温度を測定す
ることを特徴とする。
は、基板表面に光を照射し、基板表面からの反射光強度
を測定して反射スペクトル・データを求め、反射スペク
トル・データと基板材料のバンドギャップの温度依存性
の既知のデータとを照合して、基板表面の温度を測定す
ることを特徴とする。
本発明の第２の形態は、゛基板表面に光を照射すると同
時に変調光を基板表面に照射し、変調に同期した基板表
面からの反射光から反射率スペクトャップの温度依存性
の既知のデータとを照合して基板表面の温度を測定する
ことを特徴とする。
時に変調光を基板表面に照射し、変調に同期した基板表
面からの反射光から反射率スペクトャップの温度依存性
の既知のデータとを照合して基板表面の温度を測定する
ことを特徴とする。
本発明の第３の形態は、基板表面に光を照射する照射手
段と、基板表面から反射した反射光を受光する受光手段
と、受光手段によって受光された反射光のスペクトルデ
ータと基板のバンドギャップの温度依存性のデータとを
照合して、基板表面の温度を計算する照合計算手段とを
具備したことを特徴とする。
段と、基板表面から反射した反射光を受光する受光手段
と、受光手段によって受光された反射光のスペクトルデ
ータと基板のバンドギャップの温度依存性のデータとを
照合して、基板表面の温度を計算する照合計算手段とを
具備したことを特徴とする。
［作 用］
本発明によれば、外部から白色光、または波長可変な単
色光を基板結晶に照射し、その反射光を測定して反射ス
ペクトルを求め、この反射スペクトルに基いてバンドギ
ャップを推定し、既知の基板材料のバンドギャップの温
度依存性から基板温度を求めることができる。この方法
ではバンドギャップが温度に対して敏感に変化するため
精度の高い測定を行うことができる。例えばＧａＡｓに
ついてけバンドギャップは次式で与えられる。
色光を基板結晶に照射し、その反射光を測定して反射ス
ペクトルを求め、この反射スペクトルに基いてバンドギ
ャップを推定し、既知の基板材料のバンドギャップの温
度依存性から基板温度を求めることができる。この方法
ではバンドギャップが温度に対して敏感に変化するため
精度の高い測定を行うことができる。例えばＧａＡｓに
ついてけバンドギャップは次式で与えられる。
、ｇ（Ｔ、−，５，９−５，４１１５ｘ １０−’ｘ７
２Ｔ＋２０４ ここでＥｇはバンドギャップ、Ｔは基板の絶対温度であ
る。ｎ−ＧａＡｓの吸収端付近の反射スペクトルの一例
を第１図（＾）に示す。第１図（Ａ）において横軸は波
長λを表し、縦軸は反射率Ｒを表す。第１図（Ａ）は温
度を一定にした時に波長を変化させた時の反射率の変化
を表したものであり、反射スペクトルのピーク位置がバ
ンドギャップの目安とされる。測定されたスペクトルと
予め蓄積されたバンドギャップの温度依存性のデータを
比較して測定温度を求める。実際に熱電対を基板に押し
当てて測定した基板の温度とピークの位置に対応した温
度とを比較すると±５％の誤差範囲内で一致した。
２Ｔ＋２０４ ここでＥｇはバンドギャップ、Ｔは基板の絶対温度であ
る。ｎ−ＧａＡｓの吸収端付近の反射スペクトルの一例
を第１図（＾）に示す。第１図（Ａ）において横軸は波
長λを表し、縦軸は反射率Ｒを表す。第１図（Ａ）は温
度を一定にした時に波長を変化させた時の反射率の変化
を表したものであり、反射スペクトルのピーク位置がバ
ンドギャップの目安とされる。測定されたスペクトルと
予め蓄積されたバンドギャップの温度依存性のデータを
比較して測定温度を求める。実際に熱電対を基板に押し
当てて測定した基板の温度とピークの位置に対応した温
度とを比較すると±５％の誤差範囲内で一致した。
第１図（Ｂ）は１−ＧａＡｓの吸収端付近のフォトレフ
レフタンススベクトルの一例を示す。横軸は波長λであ
り、縦軸は反射率変化ΔＲ／Ｒを示す。ここでＲは変調
されない光を照射した時の反射率、ΔＢは変調光を照射
した時の反射率とＲとの差である。この場合は第１図（
Ｂ）はスペクトルの谷の位置がバンドギャップの目安と
され、第１図（Ａ）と同様にバンドギャップの温度依存
性とのデータと比較して測定温度を求める。実際に熱電
対を基板に押し当てて測定した基板の温度と谷の位置に
対応した温度とを比較すると５％の誤差範囲内で一致し
た。
レフタンススベクトルの一例を示す。横軸は波長λであ
り、縦軸は反射率変化ΔＲ／Ｒを示す。ここでＲは変調
されない光を照射した時の反射率、ΔＢは変調光を照射
した時の反射率とＲとの差である。この場合は第１図（
Ｂ）はスペクトルの谷の位置がバンドギャップの目安と
され、第１図（Ａ）と同様にバンドギャップの温度依存
性とのデータと比較して測定温度を求める。実際に熱電
対を基板に押し当てて測定した基板の温度と谷の位置に
対応した温度とを比較すると５％の誤差範囲内で一致し
た。
第１図（Ａ）および（Ｂ）の反射スペクトルおよびフォ
トレフレフタンススペクトルは同じＧａＡｓでも伝導形
によって多少の相違があり、ｎ−ＧａＡｓ、 ｐ−Ｇａ
Ａｓ、半絶縁性ＧａＡｓのそれぞれについて、第１図に
対応するスペクトルと熱電対との対応をとりで、一種の
検量線をつくり、これに基いて基板の温度決定を行うこ
とにより、測定精度をさらに上げることができる。
トレフレフタンススペクトルは同じＧａＡｓでも伝導形
によって多少の相違があり、ｎ−ＧａＡｓ、 ｐ−Ｇａ
Ａｓ、半絶縁性ＧａＡｓのそれぞれについて、第１図に
対応するスペクトルと熱電対との対応をとりで、一種の
検量線をつくり、これに基いて基板の温度決定を行うこ
とにより、測定精度をさらに上げることができる。
［実施例コ
以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する
。
。
実施例１
第２図は本発明の一実施例を示す模式図である。外部白
色光ランプ１から出射した白色光は集光レンズ２により
集光され、ハーフミラ−６で反射され集光レンズ４によ
り集光される。集光された光は観測窓５を通過して、基
板ポルター６によって支持された基板７を照射する。基
板７からの反射光は集光レンズ４．ハーフミラ−３およ
び集光レンズ８からなる光学系を通して分光器９に導か
れる。分光器９で分光された光は、例えばＣＣＤアレイ
のような光検出器１０によって各波長に対する反射率、
ずなわぢ反射スペクトルが瞬時に測定され、得られた反
射スペクトルは第１図（Ａ）に示したようになる。これ
から得らｊｌだバンドギャップをバンドギャップの温度
依存性データを格納したコンピュータ１１のデータと比
較して、基板温度を求める。このようにして得られた基
板の温度をデイスプレィ１２に表示する。
色光ランプ１から出射した白色光は集光レンズ２により
集光され、ハーフミラ−６で反射され集光レンズ４によ
り集光される。集光された光は観測窓５を通過して、基
板ポルター６によって支持された基板７を照射する。基
板７からの反射光は集光レンズ４．ハーフミラ−３およ
び集光レンズ８からなる光学系を通して分光器９に導か
れる。分光器９で分光された光は、例えばＣＣＤアレイ
のような光検出器１０によって各波長に対する反射率、
ずなわぢ反射スペクトルが瞬時に測定され、得られた反
射スペクトルは第１図（Ａ）に示したようになる。これ
から得らｊｌだバンドギャップをバンドギャップの温度
依存性データを格納したコンピュータ１１のデータと比
較して、基板温度を求める。このようにして得られた基
板の温度をデイスプレィ１２に表示する。
実施例２
第３図は本発明の他の実施例を示す模式図てあにより分
光さねて単色光のみか取り出される。ここで分光器は波
長の異なる単色光を連続して出力するように構成さねで
いる。時間と倶に波長の変化する単色光は集光レンズ２
により集光され、チョッパ１３によっ゛Ｃパルス化され
た後、ハーフミラ−３て反射さね、集光１ノンズ４によ
り集光される。集光された光は観測窓５を通過して、基
板ボルダ〜６に支持された基板７を照射する。基板７か
らの反射光は集光レンズ４．ハーフミラ−３および集光
レンズ８から構成される光学系を通し゛Ｃ光検出器１０
に導かれて、反射光が検出される。検出イ計８はチョッ
パ１３によって駆動されるロックイン増幅ｉ゛によ・て
増幅され、反射スペクトルの信号がコンピュータ１１に
導かれる。得られたバンドギャップはコンピュータ１１
に格納されたバ〉・ドギャップの温度依存性のデータと
比較され、得られた結果、すなわち基板温度がデイスプ
レィ１２に表示される。
光さねて単色光のみか取り出される。ここで分光器は波
長の異なる単色光を連続して出力するように構成さねで
いる。時間と倶に波長の変化する単色光は集光レンズ２
により集光され、チョッパ１３によっ゛Ｃパルス化され
た後、ハーフミラ−３て反射さね、集光１ノンズ４によ
り集光される。集光された光は観測窓５を通過して、基
板ボルダ〜６に支持された基板７を照射する。基板７か
らの反射光は集光レンズ４．ハーフミラ−３および集光
レンズ８から構成される光学系を通し゛Ｃ光検出器１０
に導かれて、反射光が検出される。検出イ計８はチョッ
パ１３によって駆動されるロックイン増幅ｉ゛によ・て
増幅され、反射スペクトルの信号がコンピュータ１１に
導かれる。得られたバンドギャップはコンピュータ１１
に格納されたバ〉・ドギャップの温度依存性のデータと
比較され、得られた結果、すなわち基板温度がデイスプ
レィ１２に表示される。
実施例１および実施例２は簡便で実用に耐える方法であ
るが、反射率そのものの測定を行うため、高い基板温度
（＞５００℃）での精度はやや劣化する。
るが、反射率そのものの測定を行うため、高い基板温度
（＞５００℃）での精度はやや劣化する。
亙凰■ユ
第４図は本発明のさらに他の実施例を示す模式外部白色
光ランプ１を出射した光は、分光器９により分光され゛
Ｃ時間と共に波長が変化する単色光が連続して取り出さ
れる。単色光は集光レンズ２により集光され、ハーフミ
ラ−３で反射され、集光レンズ４により集光される。集
光された光は観測窓５を通過して、基板ボルダ−６に支
持された基板７を照射する。単色光を基板７に照射する
と同時にＨｅ −Ｎ ｅ レーザ光源１５を出射しチョ
ッパ１３によ−）てパルス化されたレーザビーム１７は
集光レンズ１６により集光されて、基板７を照射する。
光ランプ１を出射した光は、分光器９により分光され゛
Ｃ時間と共に波長が変化する単色光が連続して取り出さ
れる。単色光は集光レンズ２により集光され、ハーフミ
ラ−３で反射され、集光レンズ４により集光される。集
光された光は観測窓５を通過して、基板ボルダ−６に支
持された基板７を照射する。単色光を基板７に照射する
と同時にＨｅ −Ｎ ｅ レーザ光源１５を出射しチョ
ッパ１３によ−）てパルス化されたレーザビーム１７は
集光レンズ１６により集光されて、基板７を照射する。
単色光はレーザビームにより変調されて、変調光は集光
レンズ４、ハーフミラ−３および集光レンズ８の光学系
を通して光検出器ｌＯに導かれ、単色光の基板からの反
射光のうぢ変調信号に同期した成分を取り出す。その結
果、得られる反射率スペクトルが求められ、そのスペク
トルは第１図（Ｂ）に示したようになる。反射率スベク
ｌ−ルはロックイン増幅器１４により増幅され、反射率
スペクトルの信号として、コンピュータ１１に導かれる
。反射率スベク］・ルをコンピュータ１１に格納された
バンドギャップの温度依存性のデータと照合して、得ら
れた結果、すなわち基板温度をデイスプレィ１２に表示
する。反射率スペクトルはレーザビームによって変調さ
れているためフォトレフレフタンスである。このため、
反射スペクトルの特異点の発見、弁別がきわめて容易と
なり、高い精度で禁止帯幅を決定することができ、従っ
て基板温度を正確に決定することができる。求められた
反射スペクトルにより決定された温度と基板結晶に熱電
対を押し当てて測定した温度を５００℃で一致させて検
量線をつくり、室温から８００℃までの任意の温度で両
者を比較したところ両者の相違は最大で３℃であった。
レンズ４、ハーフミラ−３および集光レンズ８の光学系
を通して光検出器ｌＯに導かれ、単色光の基板からの反
射光のうぢ変調信号に同期した成分を取り出す。その結
果、得られる反射率スペクトルが求められ、そのスペク
トルは第１図（Ｂ）に示したようになる。反射率スベク
ｌ−ルはロックイン増幅器１４により増幅され、反射率
スペクトルの信号として、コンピュータ１１に導かれる
。反射率スベク］・ルをコンピュータ１１に格納された
バンドギャップの温度依存性のデータと照合して、得ら
れた結果、すなわち基板温度をデイスプレィ１２に表示
する。反射率スペクトルはレーザビームによって変調さ
れているためフォトレフレフタンスである。このため、
反射スペクトルの特異点の発見、弁別がきわめて容易と
なり、高い精度で禁止帯幅を決定することができ、従っ
て基板温度を正確に決定することができる。求められた
反射スペクトルにより決定された温度と基板結晶に熱電
対を押し当てて測定した温度を５００℃で一致させて検
量線をつくり、室温から８００℃までの任意の温度で両
者を比較したところ両者の相違は最大で３℃であった。
木実層側においてはレーザビームを用いたが、変調を起
こさせ、測定に際して反射スペクトルに影響を与えない
ようにするには、基板結晶の禁止帯幅よりも大きなエネ
ルギを持ち、かつ禁止帯幅以下のエネルギ領域には白色
光または単色光の光強度の１７１０以下の強度しか有し
ない光を基板結晶に照射する必要がある。
こさせ、測定に際して反射スペクトルに影響を与えない
ようにするには、基板結晶の禁止帯幅よりも大きなエネ
ルギを持ち、かつ禁止帯幅以下のエネルギ領域には白色
光または単色光の光強度の１７１０以下の強度しか有し
ない光を基板結晶に照射する必要がある。
各実施例においては基板結晶表面に垂直な法線方向に観
測窓を有しているが、この法線と同一面内に位置し、法
線からの角度が等しく、互いに法線に対して反対側に位
置する２つの方向にそれぞれ少なくとも１個の観察窓を
設けてもよい。
測窓を有しているが、この法線と同一面内に位置し、法
線からの角度が等しく、互いに法線に対して反対側に位
置する２つの方向にそれぞれ少なくとも１個の観察窓を
設けてもよい。
［発明の効果］
以上説明したように、本発明によれば、基板結晶の温度
を他にいかなる影響も与えず、正確かつ迅速に測定する
ことが可能となる。これによって基板結晶の温度を正確
に制御することが可能となるので、良質の半導体エピタ
キシャル層の再現性がよくなり、歩留まりが改善される
。
を他にいかなる影響も与えず、正確かつ迅速に測定する
ことが可能となる。これによって基板結晶の温度を正確
に制御することが可能となるので、良質の半導体エピタ
キシャル層の再現性がよくなり、歩留まりが改善される
。
第１図は反Ωす光と波長との関係を示し、同図（Ａ）は
反射スペクトルの一例を示す特性図、同図（Ｂ）はフォ
トレフレフタンス・スペクトルの一例を示す特性図、 第２図〜第４図はそれぞれ本発明の基板温度測定法の実
施例を示す模式図、 第５図〜第８図はそれぞれ従来の基板温度測定法の例を
示す模式図である。 １・・・外部白色光ランプ、 ２・・・集光レンズ、 ３・・・ハーフミラ− ４・・・集光レンズ、 ５・・・観測窓、 ６・・・基板ホルダー ７・・・基板、 ８・・・集光レンズ、 ９・・・分光器、 １０・・・光検出器、 １１・・・コンピュータ、 １２・・・デイスプレィ、 １３・・・チョッパ、 １４・・・ローフイン増幅器、 １５・・・Ｈａ−Ｎａレーザ光源、 １６・・・集光レンズ、 １７・・・レーザビーム、 １８・・・基板、 Ｉ９・・・基板ホルダー ２０・・・インジウム薄膜、 ２１・・・ヒータ、 ２２・・・熱電対、 ２３・・・リード線、 ２４・・・基板結晶、 ２５・・・基板ホルダー ２６・・・熱電対用小孔、 ２７・・・熱電対、 ２８・・・赤外線、 ２９・・・観測窓、 ３０・・・赤外線検出器。
反射スペクトルの一例を示す特性図、同図（Ｂ）はフォ
トレフレフタンス・スペクトルの一例を示す特性図、 第２図〜第４図はそれぞれ本発明の基板温度測定法の実
施例を示す模式図、 第５図〜第８図はそれぞれ従来の基板温度測定法の例を
示す模式図である。 １・・・外部白色光ランプ、 ２・・・集光レンズ、 ３・・・ハーフミラ− ４・・・集光レンズ、 ５・・・観測窓、 ６・・・基板ホルダー ７・・・基板、 ８・・・集光レンズ、 ９・・・分光器、 １０・・・光検出器、 １１・・・コンピュータ、 １２・・・デイスプレィ、 １３・・・チョッパ、 １４・・・ローフイン増幅器、 １５・・・Ｈａ−Ｎａレーザ光源、 １６・・・集光レンズ、 １７・・・レーザビーム、 １８・・・基板、 Ｉ９・・・基板ホルダー ２０・・・インジウム薄膜、 ２１・・・ヒータ、 ２２・・・熱電対、 ２３・・・リード線、 ２４・・・基板結晶、 ２５・・・基板ホルダー ２６・・・熱電対用小孔、 ２７・・・熱電対、 ２８・・・赤外線、 ２９・・・観測窓、 ３０・・・赤外線検出器。
Claims (4)
- （１）基板表面に光を照射し、前記基板表面からの反射
光強度を測定して反射スペクトル・データを求め、該反
射スペクトル・データと、基板材料のバンドギャップの
温度依存性の既知のデータとを照合して、前記基板表面
の温度を測定することを特徴とする基板表面温度の測定
方法。 - （２）基板表面に光を照射すると同時に変調光を基板表
面に照射し、該変調に同期した前記基板表面からの反射
光から反射率スペクトルを求め、該反射率スペクトルと
、基板材料のバンドギャップの温度依存性の既知のデー
タとを照合して基板表面の温度を測定することを特徴と
する基板表面温度の測定方法。 - （３）請求項１または２に記載の基板表面温度の測定方
法を用いて基板表面の温度を測定しながら半導体薄膜の
結晶を成長させることを特徴とする半導体薄膜の結晶成
長法。 - （４）基板表面に光を照射する照射手段と、前記基板表
面から反射した反射光を受光する受光手段と、 該受光手段によって受光された反射光のスペクトルデー
タと基板材料の既知のバンドギャップの温度依存性のデ
ータとを照合して、前記基板表面の温度を計算する照合
計算手段と を具備したことを特徴とする結晶成長装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1032830A JP2554735B2 (ja) | 1989-02-14 | 1989-02-14 | 基板表面温度の測定方法およびそれを利用した半導体薄膜の結晶成長法と成長装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1032830A JP2554735B2 (ja) | 1989-02-14 | 1989-02-14 | 基板表面温度の測定方法およびそれを利用した半導体薄膜の結晶成長法と成長装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02212725A true JPH02212725A (ja) | 1990-08-23 |
| JP2554735B2 JP2554735B2 (ja) | 1996-11-13 |
Family
ID=12369745
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1032830A Expired - Fee Related JP2554735B2 (ja) | 1989-02-14 | 1989-02-14 | 基板表面温度の測定方法およびそれを利用した半導体薄膜の結晶成長法と成長装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2554735B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008208414A (ja) * | 2007-02-26 | 2008-09-11 | Nec Electronics Corp | 半導体装置の製造方法および半導体製造装置 |
| JP2013543651A (ja) * | 2010-09-14 | 2013-12-05 | アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド | デバイス歩留まり向上のための移送チャンバ計量 |
| WO2015081728A1 (zh) * | 2013-12-05 | 2015-06-11 | 北京智朗芯光科技有限公司 | 一种在线实时检测外延片温度的装置及方法 |
-
1989
- 1989-02-14 JP JP1032830A patent/JP2554735B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008208414A (ja) * | 2007-02-26 | 2008-09-11 | Nec Electronics Corp | 半導体装置の製造方法および半導体製造装置 |
| JP2013543651A (ja) * | 2010-09-14 | 2013-12-05 | アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド | デバイス歩留まり向上のための移送チャンバ計量 |
| US10103288B2 (en) | 2010-09-14 | 2018-10-16 | Applied Materials, Inc. | Transfer chamber metrology for improved device yield |
| WO2015081728A1 (zh) * | 2013-12-05 | 2015-06-11 | 北京智朗芯光科技有限公司 | 一种在线实时检测外延片温度的装置及方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2554735B2 (ja) | 1996-11-13 |
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|---|---|---|---|
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