JPS6350012A - Substrate holder mechanism for molecular epitaxy equipment - Google Patents

Substrate holder mechanism for molecular epitaxy equipment

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Publication number
JPS6350012A
JPS6350012A JP19479986A JP19479986A JPS6350012A JP S6350012 A JPS6350012 A JP S6350012A JP 19479986 A JP19479986 A JP 19479986A JP 19479986 A JP19479986 A JP 19479986A JP S6350012 A JPS6350012 A JP S6350012A
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JP
Japan
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substrate
substrate holder
holder
heat
peripheral edge
Prior art date
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Application number
JP19479986A
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Japanese (ja)
Inventor
Osamu Makabe
真壁 修
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Nissin Electric Co Ltd
Original Assignee
Nissin Electric Co Ltd
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Publication date
Application filed by Nissin Electric Co Ltd filed Critical Nissin Electric Co Ltd
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  • Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
  • Physical Deposition Of Substances That Are Components Of Semiconductor Devices (AREA)

Abstract

PURPOSE:To uniformize temperature distribution over the surface of a semiconductor substrate without using in, by providing a radiation intercepting ring for pressing the peripheral edge of the substrate received in a substrate receiving seat, the ring having an inner diameter substantially equal to that of the substrate receiving seat. CONSTITUTION:A ring-shaped substrate holder 3 having an L-shaped cross section supports a semiconductor substrate 1 at the peripheral edge of the bottom face thereof. Since the holder 3 has a wide aperture, the substrate 1 is heated directly by radioactive heat from a heater 4. A radiation intercepting ring 5 is provided to press the peripheral edge of the opposite side of the substrate 1. The radiation intercepting ring 5 has an inner diameter substantially equal to that of the substrate receiving seat 11 of the holder 3. In this manner, the peripheral edge of the substrate is shielded from the heat radiation by the interception of the receiving seat 11 and, therefore, no heat is lost from the peripheral edge of the substrate. Thus, temperature can be distributed substantially uniformly over the whole surface of the substrate 1.

Description

【発明の詳細な説明】 (7′)技術分野 この発明は分子線エピタキシー装置の基板ホルダ機構に
関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (7') Technical Field The present invention relates to a substrate holder mechanism for a molecular beam epitaxy apparatus.

分子線エピタキシーMo1ecular Beam E
pitaxyは、半導体基板の上にエピタキシャル層を
成長させる技術のひとつである。
Molecular beam epitaxy Molecular Beam E
Pitaxy is one of the techniques for growing an epitaxial layer on a semiconductor substrate.

分子線結晶成長室と、これに続く試料準備室、或は分析
室などを結合した装置を用いる。基板(ウェハ)はホル
ダに取付けられた状態で装置内を搬送される。またその
状態で、エピタキシャル成長が行なわれる。
An apparatus is used that combines a molecular beam crystal growth chamber with a subsequent sample preparation room or analysis room. The substrate (wafer) is transported within the apparatus while attached to the holder. Further, in this state, epitaxial growth is performed.

分子線結晶成長室は、10” Torr程度の超高真空
に維持される。ホルダに固定された基板は、分子線結晶
成長室の中央にあるマニピュレータに取付けられる。こ
こに設けられたヒータにより、背面から基板は加熱され
る。
The molecular beam crystal growth chamber is maintained at an ultra-high vacuum of approximately 10" Torr. The substrate fixed to the holder is attached to a manipulator in the center of the molecular beam crystal growth chamber. A heater installed here allows The substrate is heated from the back side.

分子線結晶成長室の斜下方には、複数個の分子線源セル
が設けられている。分子線源セルの中には、るつぼ、ヒ
ータ、熱遮蔽板、熱電対などがある。るつぼの中に原料
を入れ、融液とし、これを蒸発させる。超高真空である
から、平均自由行程が長く、分子線となって直線的に飛
ぶ。これが基板の表面に当たり、エピタキシャル成長層
を形成する。
A plurality of molecular beam source cells are provided diagonally below the molecular beam crystal growth chamber. The molecular beam source cell includes a crucible, a heater, a heat shield, a thermocouple, etc. Raw materials are placed in a crucible to form a melt, which is then evaporated. Because it is in an ultra-high vacuum, the mean free path is long, and it becomes a molecular beam and travels in a straight line. This hits the surface of the substrate and forms an epitaxially grown layer.

本発明は、このようなMBE装置に於て、基板を保持す
る基板ホルダの機構の改良に関する。
The present invention relates to an improvement in the mechanism of a substrate holder that holds a substrate in such an MBE apparatus.

(イ)従来技術(I) 第3図、第4図は従来の基板ホルダの構造を示す平面図
、縦断面図である。
(A) Prior Art (I) FIGS. 3 and 4 are a plan view and a vertical sectional view showing the structure of a conventional substrate holder.

平板部とこれに続く円胴部を有する基板ホルダ13の」
二に、低融点金属6によって、基板1を貼り付けたもの
である。
A substrate holder 13 having a flat plate portion and a cylindrical portion following the flat plate portion.
Second, the substrate 1 is attached using a low melting point metal 6.

基板ホルダ13は、円胴部の構造により、マニピュレー
タに固定されるが、これは図示を略する。
The substrate holder 13 is fixed to the manipulator by the structure of the cylindrical portion, but this is not shown.

分子線結晶成長室に於て、マニピュレータに七ットされ
た場合、第4図のようになり、背面にはヒータ4があっ
て、基板を加熱している。
In the molecular beam crystal growth chamber, when the substrate is turned on by a manipulator, the result is as shown in FIG. 4, and there is a heater 4 on the back side to heat the substrate.

加熱温度は、基板の材料、分子線源の種類により変わる
。基板がGaAsである場合、例えば600″C〜70
0°Cに加熱する。
The heating temperature varies depending on the material of the substrate and the type of molecular beam source. If the substrate is GaAs, for example, 600″C~70
Heat to 0°C.

低融点金属6というのは例えばIn(156℃)である
The low melting point metal 6 is, for example, In (156° C.).

ホルダ13の平板部の全面に基板1を貼り付けることが
できる。
The substrate 1 can be attached to the entire surface of the flat plate portion of the holder 13.

従来のMBEでは、殆どこのようなホルダ構造が用いら
れてきた。基板に機械的な衝撃が加えられることがない
ので、薄くて脆い基板を保持するのに適している。また
、ヒータの熱が、基板ホルダ3をいったん加熱し、この
熱が基板に伝わるわけであるから、基板を均一に加熱で
きる。
Most conventional MBEs have used this type of holder structure. Since no mechanical impact is applied to the substrate, it is suitable for holding thin and fragile substrates. Moreover, since the heat of the heater once heats the substrate holder 3 and this heat is transmitted to the substrate, the substrate can be heated uniformly.

さらに、表面は全て露出しており、全面に分子線が当た
るから、基板の全面に分子線エピタキシャル成長層を形
成する事ができる。
Furthermore, since the entire surface is exposed and the molecular beam hits the entire surface, a molecular beam epitaxial growth layer can be formed over the entire surface of the substrate.

ところが、この構造には次のような問題があった。However, this structure had the following problems.

まず、Inによって、基板を一様にホルダに貼りつけな
ければならないが、これが難しい。Inは融けて、流動
的になっており、ホルダ上に基板を置くだけで、Inは
拡がるが、時に、空胴が残ることもある。厚みが一様で
ない事もある。
First, the substrate must be uniformly attached to the holder using In, but this is difficult. In melts and becomes fluid, and just by placing the substrate on the holder, the In spreads out, but sometimes a cavity may remain. The thickness may not be uniform.

そうすると、基板上の温度分布に乱れが生じる。This causes disturbance in the temperature distribution on the substrate.

つまり、加熱ムラが生じる。In other words, uneven heating occurs.

さらに、エピタキシャル成長が終った後、MBE装置か
ら基板ホルダを取り出し、基板ホルダから、基板を剥さ
なければならない。
Furthermore, after the epitaxial growth is finished, the substrate holder must be taken out from the MBE apparatus and the substrate must be peeled off from the substrate holder.

基板ホルダを加熱しておき、Inを融かす。ホルダ面に
対して平行に基板を押す。すると基板がホルダ面を滑る
。ホルダの端から基板が外れる。こうして、基板を剥離
できる。
The substrate holder is heated to melt the In. Push the board parallel to the holder surface. The board then slides on the holder surface. The board comes off from the edge of the holder. In this way, the substrate can be peeled off.

次いで、裏面に付着しているInを除去し、裏面を清浄
にする。
Next, In adhering to the back surface is removed to clean the back surface.

このように、Inを使うホルダ構造は、貼着、剥離など
の工程が、面倒である、という欠点があった。
As described above, the holder structure using In has the drawback that processes such as adhesion and peeling are troublesome.

もうひとつの欠点が明らかになってきた。Another shortcoming has become apparent.

Inを使うホルダ構造を用いて、分子線結晶成長を行な
うと、不純物としてCOが発生する、という事が分った
。これは、QMAS で分析して分った事である。
It has been found that when molecular beam crystal growth is performed using a holder structure using In, CO is generated as an impurity. This was discovered through QMAS analysis.

COは、Inに不純物として含まれており、超高真空下
で加熱すると、Inの中から外部へ出てくるものと考え
られる。
CO is contained in In as an impurity, and it is thought that when it is heated under an ultra-high vacuum, it comes out from inside the In.

因果関係が明確になったわけではないが、COの発生は
、Inに原因があるらしい。
Although the causal relationship is not clear, it appears that In is responsible for the generation of CO.

COが発生すると、これがエピタキシャル表面に付き、
結晶構造を乱す原因になる。
When CO is generated, it attaches to the epitaxial surface,
It causes the crystal structure to be disturbed.

このような難点があるので、Inを使わない、In無し
のホルダ構造が求められている。
Because of these difficulties, there is a demand for a holder structure that does not use In.

(つ)従来技術の) 第5図、第6図はInを使わない従来例のホルダ構造を
示す平面図、縦断面図である。
(1) Prior Art) FIGS. 5 and 6 are a plan view and a vertical sectional view showing a conventional holder structure that does not use In.

このホルダ3は、平板状ではなく、リング状である。中
央に大きい開口を有する。リング状のホルダ3は断面が
L字型になっており、基板1をL字型の段部に置いて、
ストッパ2によって、基板1の表面を押えている。
This holder 3 is not flat but ring-shaped. It has a large opening in the center. The ring-shaped holder 3 has an L-shaped cross section, and the substrate 1 is placed on the L-shaped step.
A stopper 2 holds down the surface of the substrate 1.

ヒータ4は、基板1の裏面を、直接に輻射熱によって加
熱する。
The heater 4 directly heats the back surface of the substrate 1 using radiant heat.

このようにすると、基板1は数yttm程度の幅の周縁
部に於て、ホルダ3とストッパ2によって保持される事
になる。
In this way, the substrate 1 is held by the holder 3 and the stopper 2 at the peripheral edge having a width of about several yttm.

基板1は、GaAsである事もあり、Siである事もあ
る。いずれにしても赤外線をよく通し吸収が少いので、
輻射熱によって加熱しにくい。
The substrate 1 may be GaAs or Si. In any case, it passes infrared rays well and absorbs little, so
Difficult to heat up due to radiant heat.

そこで、基板の裏にTiN fzと赤外線吸収の大きい
物質をコーティングする事もある。
Therefore, the back side of the substrate is sometimes coated with TiN fz and a substance with high infrared absorption.

このような構造は、Inを使わないから、貼着、剥離、
CO放出の問題などがない。
This kind of structure does not use In, so it is easy to attach, peel,
There are no problems with CO emissions.

しかし、基板面内に於ける温度分布が不均一である、と
いう難点が明らかになった。
However, it has become clear that the temperature distribution within the substrate surface is non-uniform.

基板の周縁部の幅が約1cmの部分で温度が低くなる。The temperature is lower at the peripheral edge of the substrate with a width of about 1 cm.

基板上の中央部などと比べて、周縁部の温度は約10℃
程度低い。
The temperature at the periphery is about 10°C compared to the center of the board.
To a lesser extent.

基板は例えば600℃〜700℃に加熱した状態で、分
子線結晶成長を行なう。面内温度分布が10℃もバラつ
くと、エピタキシャル成長層の品質が悪くなる。
Molecular beam crystal growth is performed while the substrate is heated to, for example, 600° C. to 700° C. If the in-plane temperature distribution varies by as much as 10°C, the quality of the epitaxially grown layer will deteriorate.

第7図は基板内の温度分布を示すグラフである。FIG. 7 is a graph showing the temperature distribution within the substrate.

そうすると、基板の周縁約1砿の領域は、電子デバイス
を作るためには使えないという事になる。
In this case, an area of about 1 mm around the periphery of the substrate cannot be used for making electronic devices.

基板がたとえ3インチウェハ(約7.6eIn直径)で
あったとしても、直径で2σの領域が無駄になるという
のでは、極めて歩留まりの悪いことである。
Even if the substrate is a 3-inch wafer (approximately 7.6 eIn diameter), the yield will be extremely poor if an area of 2σ in diameter is wasted.

温度分布の面内不均一が生ずるのは、基板ホルダ3の段
部が基板1の裏面の周縁を保持しているからである。こ
の段部がヒータからの輻射熱を遮るために、基板の周縁
の温度が上りにくい。
The in-plane non-uniform temperature distribution occurs because the stepped portion of the substrate holder 3 holds the periphery of the back surface of the substrate 1. Since this stepped portion blocks radiant heat from the heater, the temperature at the periphery of the substrate does not rise easily.

このホルダの下方段部のことを、基板受座と呼ぶことに
する。
The lower stepped portion of this holder will be referred to as a substrate seat.

基板受座に、基板が保持されている部分は僅か放間の幅
に過ぎない。しかし、温度の低い部分は、幅が1硼程度
にもなる。
The portion of the substrate holder where the substrate is held is only slightly wide. However, the width of the low-temperature part is about one cell.

このように、周縁部で低温になる原因は次のように考え
られる。
The reason why the temperature becomes low at the periphery is thought to be as follows.

基板受座11があるので、ヒータからの輻射熱が、基板
周縁部に於て遮られる。
Since the board seat 11 is provided, radiant heat from the heater is blocked at the peripheral edge of the board.

基板の周縁部の放間の部分には、基板の中間部の熱が熱
伝導によって伝わる。さらに、ホルダ30基板受座11
からの熱伝導もある。
Heat from the intermediate portion of the substrate is transmitted to the open space at the periphery of the substrate by thermal conduction. Furthermore, the holder 30 board seat 11
There is also heat conduction from the

このような熱伝導があるが、周縁部の温度は、なお中間
部に比べて低い。
Although there is such heat conduction, the temperature at the periphery is still lower than that at the middle.

00  目    的 Inを使わず、しかも、基板の温度分布が面内に於て均
一であるようにした基板ホルダ構造を提供する事が本発
明の目的である。
00 Purpose It is an object of the present invention to provide a substrate holder structure that does not use In and allows the temperature distribution of the substrate to be uniform within the plane.

(6)構 成 第5図、第6図の基板ホルダに於て、基板の周縁の温度
が、中間部に比べて低いのは、基板受座11によりヒー
タ4からの輻射が遮られるからである。
(6) Structure In the substrate holder shown in FIGS. 5 and 6, the temperature at the periphery of the substrate is lower than that at the middle part because the radiation from the heater 4 is blocked by the substrate seat 11. be.

しかし、基板受座は高温であるから、受座からの熱が基
板周縁に伝わるはずである。この熱によってもなお、周
縁部の温度が低いというのは、周縁部の表面からの輻射
があるからである。
However, since the board seat is at a high temperature, the heat from the board should be transferred to the periphery of the board. Even with this heat, the temperature at the periphery is still low because there is radiation from the surface of the periphery.

基板1は高温であるから、表面から熱を輻射している。Since the substrate 1 is at a high temperature, heat is radiated from the surface.

ヒータからの熱の吸収と、表面からの熱輻射による放出
とがつりあっている時に基板の温度が一定になる。
The temperature of the substrate becomes constant when the absorption of heat from the heater and the release of heat from the surface by heat radiation are balanced.

基板は、中間部も周縁部も同じように表面が露呈してい
る。
The surface of the substrate is exposed in the same way at both the intermediate and peripheral portions.

ところが、基板は表面に於て、周縁部のみが基板ホルダ
の基板受座によって遮られている。このため、周縁部で
は熱吸収が少なくなり、当然熱の輻射も少なくなる。こ
のため周縁部が中間部に比べて低温になるわけである。
However, only the peripheral edge of the surface of the substrate is blocked by the substrate seat of the substrate holder. Therefore, less heat is absorbed in the peripheral portion, and naturally less heat is radiated. For this reason, the temperature at the periphery is lower than that at the middle.

そこで、周縁部での熱の輻射を抑制すれば良いと、本発
明者は考えた。周縁部で熱の輻射が行われないとすれば
、周縁部での熱の散逸は、熱伝導だけになる。熱伝導に
よる熱の移動は遅いので、結局、殆んど周縁部で熱は失
われないという事になる。
Therefore, the inventor thought that it would be sufficient to suppress the radiation of heat at the peripheral portion. If there is no radiation of heat at the periphery, the only heat dissipation at the periphery is conduction. Since heat transfer through thermal conduction is slow, almost no heat is lost at the periphery.

そうすれば、熱の収支がつりあい、周縁部の温度が、他
に比べて低くはならず、面内での温度分布が均一になる
If this is done, the balance of heat will be balanced, the temperature at the periphery will not be lower than the other parts, and the temperature distribution within the plane will be uniform.

図面によって説明する。This will be explained using drawings.

第1図は本発明の分子線エピタキシー装置の基板ホルダ
機構の構成を示す平面図、第2図は縦断面図である。
FIG. 1 is a plan view showing the structure of a substrate holder mechanism of a molecular beam epitaxy apparatus according to the present invention, and FIG. 2 is a longitudinal sectional view.

半導体基板1は、GaAs、 InP、  あるいはS
iなどのウェハである。リング状であって、断面がL字
型の基板ホルダ3が、基板1の裏面の周縁を支持してい
る。
The semiconductor substrate 1 is made of GaAs, InP, or S.
It is a wafer such as i. A ring-shaped substrate holder 3 having an L-shaped cross section supports the periphery of the back surface of the substrate 1.

周縁に当る部分の基板受座11が、基板周縁を支持する
幅は1〜2 min程度である。
The width of the portion of the substrate seat 11 that corresponds to the periphery of the substrate supporting the periphery of the substrate is about 1 to 2 min.

基板ホルダ3の厚みは、例えば3πM〜4πmである。The thickness of the substrate holder 3 is, for example, 3πM to 4πm.

直径は、基板のサイズによる。材質は高温に耐えて、ア
ウトガスがでない。という条件かう、MOかTaである
The diameter depends on the size of the substrate. The material can withstand high temperatures and does not outgas. The condition is MO or Ta.

基板ホルダ3は広い開口を持っているから基板1は、ヒ
ータ4からの輻射熱により直接に加熱される。
Since the substrate holder 3 has a wide opening, the substrate 1 is directly heated by the radiant heat from the heater 4.

前述のように、基板は赤外線をあまり吸収しないので、
基板の裏面にTiNなと吸収を高めるものを蒸着するこ
ともある。
As mentioned above, the substrate does not absorb much infrared rays, so
A substance that increases absorption, such as TiN, is sometimes deposited on the back side of the substrate.

ヒータ4の構造は任意である。The structure of the heater 4 is arbitrary.

従来から基板加熱用のヒータは、ヒータ線を放射状に中
心から外へ、外から中心へと蛇行させたものが多かった
。この他に蚊取線香を2本組合わせたような、二重渦巻
き型のヒータもある。
Conventionally, many heaters for heating a substrate have heater wires meandering radially from the center to the outside and from the outside to the center. There is also a double spiral heater, which looks like a combination of two mosquito coils.

基板の全ての部位に対して、等しい熱を輻射しなければ
ならない。ヒータは固定されているが、基板ホルダは回
転するので、回転方向には熱量が平均化される。
Equal heat must be radiated to all parts of the board. Although the heater is fixed, the substrate holder rotates, so the amount of heat is averaged in the rotation direction.

半径方向にも熱酸分布を平均化させなければならないの
で、さまざまなヒータ線の分布が考案されている。
Since the thermal acid distribution must also be averaged in the radial direction, various heater wire distributions have been devised.

本発明はどのような形状のヒータを持つものに対しても
適用できる。
The present invention can be applied to heaters of any shape.

本発明の新規な点は、基板の反対側の周縁を押えるため
に、円環状の輻射遮断リング5を設けており、このリン
グの内径Δを、基板受座の内径Σと、はぼ同一にした、
という事である。
The novelty of the present invention is that an annular radiation blocking ring 5 is provided to press the opposite periphery of the board, and the inner diameter Δ of this ring is made almost the same as the inner diameter Σ of the board seat. did,
That's what it means.

輻射遮断リング5と、基板ホルダ3とは、竪に穴を穿っ
ておき、針金21を通して、針金の両端を捩ることによ
って固定する。
The radiation blocking ring 5 and the substrate holder 3 are fixed by making a vertical hole, passing a wire 21 through the hole, and twisting both ends of the wire.

700℃程度の高温になるので、螺穴と螺子による結合
は、焼付いてしまって、抜けなくなることが多い。たと
え抜けても再度の使用に耐えない。
Due to the high temperature of about 700°C, the connection between the screw hole and the screw often seizes and cannot be removed. Even if it comes out, it cannot withstand being used again.

そこで、針金21でリング5と基板ホルダ3とを固着す
るのである。
Therefore, the ring 5 and the substrate holder 3 are fixed together using the wire 21.

第2図に於ては、ホルダの基板受座11がヒータ4に近
く、輻射遮断リング5がヒータ4から遠い配置が示され
ている。
In FIG. 2, the substrate seat 11 of the holder is shown close to the heater 4, and the radiation blocking ring 5 is located far from the heater 4.

これは逆であってもよい。This may be the other way around.

つまり、ホルダ3を反転したような配置であってもよい
。リング5がヒータに近く、基板受座11がヒータに遠
いような配置である。
That is, the arrangement may be such that the holder 3 is inverted. The arrangement is such that the ring 5 is close to the heater and the substrate seat 11 is far from the heater.

n>作 用 本発明と、第5図、第6図の従来技術とを比較すると、
基板をリングで押えているのか、3つの小さいストッパ
2で押えているのかの相違があるにすぎない。
n> Effect Comparing the present invention with the prior art shown in FIGS. 5 and 6,
The only difference is whether the board is held down by a ring or by three small stoppers 2.

輻射によって基板周縁から熱が失われるが、これを防ぐ
ために、本発明に於ては輻射遮断リング5を用いる。
Heat is lost from the periphery of the substrate due to radiation, and in order to prevent this, a radiation blocking ring 5 is used in the present invention.

輻射遮断リング5の内径Δと、基板ホルダ3の基板受座
11の内径Σとがほぼ等しい、という条件について説明
する。
The condition that the inner diameter Δ of the radiation blocking ring 5 and the inner diameter Σ of the substrate seat 11 of the substrate holder 3 are approximately equal will be explained.

基板の裏面の周縁は、基板受座11のために、ヒータか
らの輻射が遮られる。この部分は熱の収入が少ないわけ
である。
The peripheral edge of the back surface of the substrate is blocked from radiation from the heater by the substrate seat 11. This area has low heat income.

輻射による熱の支出を抑制すれば、基板周縁部の温度低
下を抑えることができる。そこで本発明に於ては周縁部
に輻射防止のためのリング5を設けているのである。
By suppressing heat dissipation due to radiation, it is possible to suppress the temperature drop at the peripheral edge of the substrate. Therefore, in the present invention, a ring 5 for preventing radiation is provided at the peripheral edge.

Δ−Σという条件は、基板受座に遮られて熱輻射を受け
ない基板周縁部からは、熱輻射による熱損失を起こさせ
ない、という事である。
The condition Δ-Σ means that heat loss due to thermal radiation will not occur from the peripheral edge of the substrate, which is blocked by the substrate seat and does not receive thermal radiation.

このようにすれば、周縁部の放熱による温度低下を防ぐ
ことができるから、基板の全面にわたって、温度分布が
ほぼ一様になる。
In this way, it is possible to prevent the temperature from decreasing due to heat dissipation at the periphery, so that the temperature distribution becomes substantially uniform over the entire surface of the substrate.

実際、このようにして、実験してみると、周縁部と中間
部に於ける温度の差は1〜3℃程度に縮まった。
In fact, when conducting experiments in this manner, the difference in temperature between the peripheral portion and the middle portion was reduced to about 1 to 3°C.

次に、IA−Σ1の限界について述べる。基板周縁から
の輻射熱の収支をいずれも0にするのが目的であるから
、厳密にA−Σでなければならないという事ではない。
Next, the limitations of IA-Σ1 will be described. Since the purpose is to reduce the balance of radiant heat from the periphery of the substrate to zero, it does not have to be strictly A-Σ.

基板の直径をWとする。Let W be the diameter of the substrate.

WとΣの差は、既に述べたように2〜4 yttm程度
である。
As already mentioned, the difference between W and Σ is about 2 to 4 yttm.

Aは、WとΣの中間の値程度より小さければ、輻射遮断
の効果がある。
If A is smaller than a value between W and Σ, there is a radiation blocking effect.

Aの下限は、エピタキシャル成長不可能な領域の面積が
、どの程度まで許されるか、という事で決まる。輻射と
は関係のない事で決まる。
The lower limit of A is determined by the extent to which the area of the region where epitaxial growth is not possible is allowed. It is determined by something unrelated to radiation.

エピタキシャル成長できる領域は広い方が良い。The wider the region that can be epitaxially grown, the better.

そこで、ΔとΣの差の限界は、 の程度と評価できる。Therefore, the limit of the difference between Δ and Σ is It can be evaluated as a degree of

(ト)効 果 基板の中間部と周縁部の加熱温度の差が極めて小さくな
る。このため、エピタキシャル成長の条件が、基板の全
面に於て均一になる。従って、均一性の高いエピタキシ
ャル成長膜を形成する事ができる。
(G) Effect: The difference in heating temperature between the middle part and the peripheral part of the substrate becomes extremely small. Therefore, the conditions for epitaxial growth are uniform over the entire surface of the substrate. Therefore, it is possible to form an epitaxially grown film with high uniformity.

基板の表面の周縁が覆われるから、この部分はエピタキ
シャル成長膜が形成されない。従って、この部分は、素
子を作るために用いる事ができず無駄になる。しかし、
これは周縁の1〜2闘の幅の部分で、催かをものである
Since the periphery of the surface of the substrate is covered, no epitaxial growth film is formed on this portion. Therefore, this part cannot be used to make an element and is wasted. but,
This is about the width of one or two fights on the periphery, and is something to behold.

Inを使わないから、貼付け、剥離などの工程が不要で
あるし、COガスが出るというような事もない。高純度
のエピタキシャル層を成長させる事ができる。
Since In is not used, there is no need for processes such as pasting and peeling, and no CO gas is emitted. High purity epitaxial layers can be grown.

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

第1図は本発明の基板ホルダ機構を示す平面図。 第2図は同じものの縦断面図。 第3図は従来例に係る基板ホルダの平面図。 第4図は第3図と同じものの縦断面図。 第5図は他の従来例の基板ホルダの平面図。 第6図は第5図の縦断面図。 第7図は第5図、第6図の例の基板上の温度分布図。 1・・・・・・・・・・・・基   板2曲曲曲ス ト
 ッ パ 3・・・・・・・−・・・・基板ホルダ4・・・・・・
・・・・・・ヒータ 5・・・・・・・・・・・・輻射遮断リング6・・・・
・・・・・・・・低融点金属11・・・・・・・・・・
・・基板受座発明者  真壁 修
FIG. 1 is a plan view showing the substrate holder mechanism of the present invention. Figure 2 is a longitudinal sectional view of the same thing. FIG. 3 is a plan view of a conventional substrate holder. FIG. 4 is a longitudinal sectional view of the same thing as FIG. 3. FIG. 5 is a plan view of another conventional substrate holder. FIG. 6 is a longitudinal sectional view of FIG. 5. FIG. 7 is a temperature distribution diagram on the substrate in the example of FIGS. 5 and 6. 1・・・・・・・・・・・・Board 2 songs stopper 3・・・・・・・・・・・・・・・Board holder 4・・・・・・
... Heater 5 ... Radiation blocking ring 6 ...
・・・・・・・・・Low melting point metal 11・・・・・・・・・・
...Osamu Makabe, inventor of circuit board seat

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)分子線結晶成長を行なうために、半導体基板を支
持する基板ホルダ機構であつて、基板直径Wより小さい
内径Σを有し基板の片面の周縁を保持する基板受座11
を有し断面がL字型である円環状の基板ホルダ3と、基
板ホルダ3の基板受座11に嵌込んだ基板1の周縁を保
持し、基板ホルダ3に固着されるべき輻射遮断リングと
よりなり、輻射遮断リング5の内径Λと、基板受座11
の内径Σとがほぼ同一であることを特徴とする分子線エ
ピタキシー装置の基板ホルダ機構。
(1) In order to perform molecular beam crystal growth, a substrate holder mechanism that supports a semiconductor substrate includes a substrate seat 11 that has an inner diameter Σ smaller than the substrate diameter W and holds the peripheral edge of one side of the substrate.
an annular substrate holder 3 having an L-shaped cross section; a radiation blocking ring that holds the periphery of the substrate 1 fitted in the substrate seat 11 of the substrate holder 3 and is to be fixed to the substrate holder 3; The inner diameter Λ of the radiation blocking ring 5 and the board seat 11 are
A substrate holder mechanism for a molecular beam epitaxy apparatus, characterized in that the inner diameters Σ of the substrates are substantially the same.
(2)輻射遮断リング5と基板ホルダ3とを針金によつ
て結合する事を特徴とする特許請求の範囲第(1)項記
載の分子線エピタキシー装置の基板ホルダ機構。
(2) A substrate holder mechanism for a molecular beam epitaxy apparatus according to claim (1), characterized in that the radiation blocking ring 5 and the substrate holder 3 are connected by a wire.
(3)基板受座11の内径Σと、輻射遮断リング5の内
径Λとの差の絶対値と、基板外径W、基板受座内径Σと
の間に ▲数式、化学式、表等があります▼ の関係が成立つことを特徴とする特許請求の範囲第(1
)項記載の分子線エピタキシー装置の基板ホルダ機構。
(3) There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc. between the absolute value of the difference between the inner diameter Σ of the board seat 11 and the inner diameter Λ of the radiation blocking ring 5, and the outer diameter W of the board and the inner diameter Σ of the board seat. Claim No. 1 (1) characterized in that the relationship ▼ holds true.
Substrate holder mechanism of the molecular beam epitaxy apparatus described in ).
(4)基板ホルダ3、輻射遮断リング5がTa又はMo
によつて製作されている事を特徴とする特許請求の範囲
第(1)項記載の分子線エピタキシー装置の基板ホルダ
機構。
(4) The substrate holder 3 and the radiation blocking ring 5 are made of Ta or Mo.
A substrate holder mechanism for a molecular beam epitaxy apparatus according to claim 1, characterized in that it is manufactured by.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6983923B2 (en) 2000-06-22 2006-01-10 Omron Corporation Flow control valve

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60176222A (en) * 1983-11-10 1985-09-10 テキサス インスツルメンツ インコ−ポレイテツド Molecular beam epitaxie system

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