JPS643064Y2 - - Google Patents
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- JPS643064Y2 JPS643064Y2 JP14295281U JP14295281U JPS643064Y2 JP S643064 Y2 JPS643064 Y2 JP S643064Y2 JP 14295281 U JP14295281 U JP 14295281U JP 14295281 U JP14295281 U JP 14295281U JP S643064 Y2 JPS643064 Y2 JP S643064Y2
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Landscapes
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
- Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)
- Liquid Deposition Of Substances Of Which Semiconductor Devices Are Composed (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
〔概要〕
半導体単結晶インゴツトの特定の結晶軸を、例
えば切断装置の切断面に合致させる光学的装置で
あつて、インゴツト端面に平行光線を照射し、該
端面に予め準備された複数の劈開面からの反射光
が受光スクリーンに設けた基準線を照射するよう
にゴニオメータを操作することによつて、インゴ
ツトを所望の方位に合わせる。
えば切断装置の切断面に合致させる光学的装置で
あつて、インゴツト端面に平行光線を照射し、該
端面に予め準備された複数の劈開面からの反射光
が受光スクリーンに設けた基準線を照射するよう
にゴニオメータを操作することによつて、インゴ
ツトを所望の方位に合わせる。
ゴニオメータの操作を容易にするため本考案の
装置は、劈開面からの反射光が所定の頂角を有す
る円錐内面鏡によつて元の照射光と平行な方向に
再反射され、該再反射光が受光スクリーンを照射
するように構成されている。更に受光スクリーン
には、軸合わせが正しく行われた時に反射光が照
射すべき位置を示す基準線が設けられている。
装置は、劈開面からの反射光が所定の頂角を有す
る円錐内面鏡によつて元の照射光と平行な方向に
再反射され、該再反射光が受光スクリーンを照射
するように構成されている。更に受光スクリーン
には、軸合わせが正しく行われた時に反射光が照
射すべき位置を示す基準線が設けられている。
本考案は半導体、特に化合物半導体単結晶の結
晶軸を所望の方位に合わせる装置に関するもので
ある。
晶軸を所望の方位に合わせる装置に関するもので
ある。
水銀（Hg）を含む化合物半導体、例えばテル
ル化カドミウム水銀（Hg1-xCdxTe）は、そのエ
ネルギギヤツプが狭く、赤外線検知素子の材料と
して用いられる。
ル化カドミウム水銀（Hg1-xCdxTe）は、そのエ
ネルギギヤツプが狭く、赤外線検知素子の材料と
して用いられる。
このHg1-xCdxTeの結晶は、テルル化カドミウ
ム（CdTe）基板にHg1-xCdxTeをエピタキシヤ
ル成長させて形成されるが、成長した単結晶に結
晶欠陥が発生したり、多結晶が成長することを避
けるため、CdTe基板の結晶面を所定方位に精密
に合わせておくことが必要である。
ム（CdTe）基板にHg1-xCdxTeをエピタキシヤ
ル成長させて形成されるが、成長した単結晶に結
晶欠陥が発生したり、多結晶が成長することを避
けるため、CdTe基板の結晶面を所定方位に精密
に合わせておくことが必要である。
通常Ｘ線回折装置によつて結晶方位を測定し、
その結果に基づいて所定方位の基板を切り出すこ
とが行われているが、その場合、ワイヤソーのよ
うな切断装置にインゴツトを固着したままＸ線測
定することは不可能なので、試しに切断した面を
利用して間接的に結晶方位を測定する。
その結果に基づいて所定方位の基板を切り出すこ
とが行われているが、その場合、ワイヤソーのよ
うな切断装置にインゴツトを固着したままＸ線測
定することは不可能なので、試しに切断した面を
利用して間接的に結晶方位を測定する。
即ち、暫定的な基準面を持つ単結晶インゴツト
を切断装置の治具に固定して小片を切断し、該小
片のＸ線回折によつて暫定基準面と切断面のずれ
角度を測定する。その測定値に基づいて治具の角
度を調整し、所望の面方位を持つ基板を切り出す
のである。
を切断装置の治具に固定して小片を切断し、該小
片のＸ線回折によつて暫定基準面と切断面のずれ
角度を測定する。その測定値に基づいて治具の角
度を調整し、所望の面方位を持つ基板を切り出す
のである。
この方法では測定結果を元のインゴツトの方位
に還元する際に若干の誤差が生ずる。それを避け
るため、結晶切断装置にＸ線装置を組み込むので
は、切断装置が極度に高価なものになる。
に還元する際に若干の誤差が生ずる。それを避け
るため、結晶切断装置にＸ線装置を組み込むので
は、切断装置が極度に高価なものになる。
いづれにしてもＸ線回折は作業時間が長く、装
置が高価であるという問題が避けられない。ま
た、試しに切断することで試料結晶が無駄に消費
される。
置が高価であるという問題が避けられない。ま
た、試しに切断することで試料結晶が無駄に消費
される。
Ｘ線装置を用いることなく結晶方位を知る方法
は従来いくつか提案されている。その殆どは結晶
の晶癖面を利用するものであり、代表的なものに
エツチピツトの壁面が特定の結晶面であることを
利用して光学的に結晶方位のずれを測定する光像
法がある。
は従来いくつか提案されている。その殆どは結晶
の晶癖面を利用するものであり、代表的なものに
エツチピツトの壁面が特定の結晶面であることを
利用して光学的に結晶方位のずれを測定する光像
法がある。
光像法では試料表面を鏡面に仕上げた後、エツ
チピツトを発生させる処理が必要であり、エツチ
ピツトからの反射光の方位を印画紙などに固定し
て計測する方法では作業時間が冗長化する。
チピツトを発生させる処理が必要であり、エツチ
ピツトからの反射光の方位を印画紙などに固定し
て計測する方法では作業時間が冗長化する。
本考案の目的は光学的手段によつて、切断装置
に固定された試料を、直接的に軸合わせし得る装
置を提供することである。
に固定された試料を、直接的に軸合わせし得る装
置を提供することである。
上記目的を達成するため本考案の装置は、
被処理体である半導体単結晶の端面に平行光線
を照射する光源と、 前記半導体単結晶を保持し且つ少なくも２軸周
りに回転可能なゴニオメータと、 前記半導体単結晶の合わせようとする結晶軸と
劈開面との交角の２倍に等しい頂角を有し且つそ
の中心軸が前記照射光軸に一致する円錐内面反射
鏡と、 前記照射光の軸に垂直であり且つ前記照射光軸
との交点を中心として放射状に引かれた基準線を
有する投影スクリーンとを備えて成り、 前記円錐内面反射鏡は前記半導体単結晶の前記
端面に隣接して存在する、少なくも２個の互いに
平行でない劈開面からの反射光を再反射する位置
に設けられ、 更に前記投影スクリーンは前記円錐内面反射鏡
からの再反射光が照射される位置に設けられてい
る。
を照射する光源と、 前記半導体単結晶を保持し且つ少なくも２軸周
りに回転可能なゴニオメータと、 前記半導体単結晶の合わせようとする結晶軸と
劈開面との交角の２倍に等しい頂角を有し且つそ
の中心軸が前記照射光軸に一致する円錐内面反射
鏡と、 前記照射光の軸に垂直であり且つ前記照射光軸
との交点を中心として放射状に引かれた基準線を
有する投影スクリーンとを備えて成り、 前記円錐内面反射鏡は前記半導体単結晶の前記
端面に隣接して存在する、少なくも２個の互いに
平行でない劈開面からの反射光を再反射する位置
に設けられ、 更に前記投影スクリーンは前記円錐内面反射鏡
からの再反射光が照射される位置に設けられてい
る。
CdTeのようなせん亜鉛鉱型結晶の劈開面は
｛110｝であり、合わせようとする結晶軸方位を
〈111〉とすると、該結晶軸と劈開面との交角は
54.74゜である（劈開面と法線との間の角度は
35.26゜）。
｛110｝であり、合わせようとする結晶軸方位を
〈111〉とすると、該結晶軸と劈開面との交角は
54.74゜である（劈開面と法線との間の角度は
35.26゜）。
第２図の如く、劈開面５と反射鏡７が平行とい
う条件が成立すれば、入射光１は劈開面５と反射
鏡７で反射して元の針路に平行にスクリーン８を
照射する。
う条件が成立すれば、入射光１は劈開面５と反射
鏡７で反射して元の針路に平行にスクリーン８を
照射する。
第１図のように、劈開面５とこれに平行でない
他の劈開面５′に対して上記の条件が同時に成立
すれば、両劈開面に対し等しい位置関係にある結
晶軸と入射光の光軸は互いに平行になつている。
他の劈開面５′に対して上記の条件が同時に成立
すれば、両劈開面に対し等しい位置関係にある結
晶軸と入射光の光軸は互いに平行になつている。
合わせようとする結晶軸が〈111〉の場合、劈
開面である｛110｝は該軸の周りに６回対称に存
在するから、スクリーン８に60゜間隔の放射状基
準線を設けておき、試料を回転調整して、複数の
劈開面からの反射光の全てが対応する基準線を照
射するようにすれば、試料〈111〉軸と照射光の
光軸は平行になる。
開面である｛110｝は該軸の周りに６回対称に存
在するから、スクリーン８に60゜間隔の放射状基
準線を設けておき、試料を回転調整して、複数の
劈開面からの反射光の全てが対応する基準線を照
射するようにすれば、試料〈111〉軸と照射光の
光軸は平行になる。
第１図は試料の〈111〉軸を合わせる場合の本
考案実施例の構成を示す模式図であり、第２図お
よび第３図はその腰部を示す模式図である。
考案実施例の構成を示す模式図であり、第２図お
よび第３図はその腰部を示す模式図である。
図中の２は平行光線１の光源であるヘリウム−
ネオン（He−Ne）レーザであり、該レーザから
の出射光はビームエキスパンダ６によつて、より
太い平行光線束に拡大される。この平行光線束の
軸は第１図の中心線９に一致している。７は円錐
の内面に相当する反射面を持つ反射鏡であり、こ
の円錐の中心軸も中心線９に一致し、且つ円錐の
頂角は54.74゜の２倍となつている。
ネオン（He−Ne）レーザであり、該レーザから
の出射光はビームエキスパンダ６によつて、より
太い平行光線束に拡大される。この平行光線束の
軸は第１図の中心線９に一致している。７は円錐
の内面に相当する反射面を持つ反射鏡であり、こ
の円錐の中心軸も中心線９に一致し、且つ円錐の
頂角は54.74゜の２倍となつている。
試料であるCdTe単結晶インゴツト３は３本の
直交軸を持つゴニオメータ４に固着され、各軸回
りに回転調整できるようになつている。ゴニオメ
ータの回転軸は３本が通常であるが、スクリーン
８が基準線中心点１０の回りに面内回転可能に構
成されていれば２本でも軸合わせが可能である。
直交軸を持つゴニオメータ４に固着され、各軸回
りに回転調整できるようになつている。ゴニオメ
ータの回転軸は３本が通常であるが、スクリーン
８が基準線中心点１０の回りに面内回転可能に構
成されていれば２本でも軸合わせが可能である。
更に、ゴニオメータは中心線９に垂直な面内で
２方向に平行移動可能であることが望ましいが、
この機能もスクリーン側に設けるか、或いは作業
者の熟練でカバーすることが可能であり、必要条
件ではない。
２方向に平行移動可能であることが望ましいが、
この機能もスクリーン側に設けるか、或いは作業
者の熟練でカバーすることが可能であり、必要条
件ではない。
中心線９に垂直なスクリーン８には点１０を中
心に60゜間隔の基準線が放射状に描かれている。
これは既に述べたように｛110｝が〈111〉軸周り
に６回対称に存在することに対応する。
心に60゜間隔の基準線が放射状に描かれている。
これは既に述べたように｛110｝が〈111〉軸周り
に６回対称に存在することに対応する。
以上述べたような条件を満たす光源１、ゴニオ
メータ４、円錐内面鏡７、スクリーン８が第１図
に示されるような前後関係で配置され、光源、円
錐内面鏡およびスクリーンは夫々の中心軸或いは
中心点が中心線９に一致している。更に、ゴニオ
メータは、それに固着された試料が光源からの平
行光線に照射される高さに設けられる。
メータ４、円錐内面鏡７、スクリーン８が第１図
に示されるような前後関係で配置され、光源、円
錐内面鏡およびスクリーンは夫々の中心軸或いは
中心点が中心線９に一致している。更に、ゴニオ
メータは、それに固着された試料が光源からの平
行光線に照射される高さに設けられる。
このように構成される本考案の軸合わせ装置は
以下のように使用される。
以下のように使用される。
例えばCdTe単結晶の〈111〉軸に合わせよう
とする場合、円錐内面鏡７とスクリーン８は上に
述べた仕様のものを用いる。インゴツトが引き上
げ法で製造されたものであれば、円柱の中心軸は
〈111〉軸に概略一致しているから、中心軸に垂直
に切断して暫定的な端面を出す。
とする場合、円錐内面鏡７とスクリーン８は上に
述べた仕様のものを用いる。インゴツトが引き上
げ法で製造されたものであれば、円柱の中心軸は
〈111〉軸に概略一致しているから、中心軸に垂直
に切断して暫定的な端面を出す。
該端面にカミソリの刃のような鋭いナイフエツ
ジを当てて、第３図に示すように劈開面５，５′
及び５″を出すのであるが、最初の劈開面現出は
試行錯誤で行われる。しかしながら、この場合劈
開面は暫定端面１２の周囲に６個存在するので、
さほど苦労なしに劈開面を得ることができる。
ジを当てて、第３図に示すように劈開面５，５′
及び５″を出すのであるが、最初の劈開面現出は
試行錯誤で行われる。しかしながら、この場合劈
開面は暫定端面１２の周囲に６個存在するので、
さほど苦労なしに劈開面を得ることができる。
劈開面が１個見つかれば、後は60゜の間隔で存
在するから、簡単に出すことができる。劈開面は
120゜の間隔で３個出しておけば最も手際よく軸合
わせすることが出来る。
在するから、簡単に出すことができる。劈開面は
120゜の間隔で３個出しておけば最も手際よく軸合
わせすることが出来る。
上記の処理を施したインゴツトを、その中心軸
が中心線に略一致するようにゴニオメータに固着
し、He−Neレーザからの平行光線を照射する。
が中心線に略一致するようにゴニオメータに固着
し、He−Neレーザからの平行光線を照射する。
ゴニオメータの回転軸を廻し、先ず３個の劈開
面からの反射光がすべてスクリーンに投射される
ように粗調整する。次いでゴニオメータを精密に
調整操作し、個々の反射光に於いて第２図のよう
に再反射光と照射光が平行になるようにする。こ
れは実作業では、３個のスポツトが夫々対応する
基準線上に来るように合わせる操作となる。この
操作は目視によつて行われる。
面からの反射光がすべてスクリーンに投射される
ように粗調整する。次いでゴニオメータを精密に
調整操作し、個々の反射光に於いて第２図のよう
に再反射光と照射光が平行になるようにする。こ
れは実作業では、３個のスポツトが夫々対応する
基準線上に来るように合わせる操作となる。この
操作は目視によつて行われる。
この作業が完了すると平行光線の軸とインゴツ
トの〈111〉軸が一致した状態となつており、光
軸に垂直な面でインゴツトを切断すれば、正確な
（111）面を持つ基板結晶が得られる。
トの〈111〉軸が一致した状態となつており、光
軸に垂直な面でインゴツトを切断すれば、正確な
（111）面を持つ基板結晶が得られる。
以上の操作では劈開面を３個利用したが、本考
案のように再反射光を入射光に平行に合わせる場
合には、互いに平行でない２個の劈開面を用いる
だけでも、所望の結晶軸に合わせることが出来
る。
案のように再反射光を入射光に平行に合わせる場
合には、互いに平行でない２個の劈開面を用いる
だけでも、所望の結晶軸に合わせることが出来
る。
これは結晶切断のような場合には、合わせよう
とする結晶軸回りの回転に関しては自由であるこ
とに起因するもので、ゴニオメータの回転軸が２
本でも良いという点も同じ理由からである。
とする結晶軸回りの回転に関しては自由であるこ
とに起因するもので、ゴニオメータの回転軸が２
本でも良いという点も同じ理由からである。
しかし実作業に於いては、劈開面は３個、ゴニ
オメータは３軸である方が操作は容易である。な
お、第１図には２個の劈開面による軸合わせの状
態が示されており、１９は反射光によるスポツト
である。
オメータは３軸である方が操作は容易である。な
お、第１図には２個の劈開面による軸合わせの状
態が示されており、１９は反射光によるスポツト
である。
せん亜鉛鉱型の結晶を〈100〉軸に合わせる場
合は、劈開面が４回対称であるから90゜間隔の基
準線を持つスクリーンと、頂角が45゜×２の円錐
内面鏡を使用することになる。その他の結晶軸に
合わせる場合も、夫々に適した基準線、頂角があ
るので、それに合わせればよい。
合は、劈開面が４回対称であるから90゜間隔の基
準線を持つスクリーンと、頂角が45゜×２の円錐
内面鏡を使用することになる。その他の結晶軸に
合わせる場合も、夫々に適した基準線、頂角があ
るので、それに合わせればよい。
以上説明したように本考案の装置では反射光を
中心線に平行に合わせるので、ゴニオメータなど
に要求される仕様が簡素化される。更に、目視に
よつて軸合わせを行うことから、結晶軸合わせの
手間が大幅に節約される他、本考案の装置は結晶
切断装置などに容易に組み込むことも出来る。
中心線に平行に合わせるので、ゴニオメータなど
に要求される仕様が簡素化される。更に、目視に
よつて軸合わせを行うことから、結晶軸合わせの
手間が大幅に節約される他、本考案の装置は結晶
切断装置などに容易に組み込むことも出来る。
第１図は本考案の構成を示す模式図、第２図及
び第３図は本考案の要部を示す模式図であつて、 図に於いて、１は平行光線、２はレーザ、３は
インゴツト、４はゴニオメータ、５，５′，５″は
劈開面、６はビームエキスパンダ、７は円錐内面
鏡、８はスクリーン、９は中心線、１０は中心
点、１２は端面、１３〜１８は基準線、１９はス
ポツト、である。
び第３図は本考案の要部を示す模式図であつて、 図に於いて、１は平行光線、２はレーザ、３は
インゴツト、４はゴニオメータ、５，５′，５″は
劈開面、６はビームエキスパンダ、７は円錐内面
鏡、８はスクリーン、９は中心線、１０は中心
点、１２は端面、１３〜１８は基準線、１９はス
ポツト、である。
Claims (1)
- 【実用新案登録請求の範囲】 被処理体である半導体単結晶の端面に平行光線
を照射する光源と、 前記半導体単結晶を保持し且つ少なくも２軸周
りに回転可能なゴニオメータと、 前記半導体単結晶の合わせようとする結晶軸と
劈開面との交角の２倍に等しい頂角を有し且つそ
の中心軸が前記照射光軸に一致する円錐内面反射
鏡と、 前記照射光の軸に垂直であり且つ前記照射光軸
との交点を中心として放射状に引かれた基準線を
有するスクリーンとを備えて成り、 前記円錐内面反射鏡は前記半導体単結晶の前記
端面に隣接して存在する、少なくも２個の互いに
平行でない劈開面からの反射光を再反射する位置
に設けられ、 前記スクリーンは前記円錐内面反射鏡からの再
反射光が照射される位置に設けられていることを
特徴とする半導体単結晶軸合わせ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1981142952U JPS5846153U (ja) | 1981-09-25 | 1981-09-25 | 半導体単結晶軸合わせ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1981142952U JPS5846153U (ja) | 1981-09-25 | 1981-09-25 | 半導体単結晶軸合わせ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5846153U JPS5846153U (ja) | 1983-03-28 |
| JPS643064Y2 true JPS643064Y2 (ja) | 1989-01-26 |
Family
ID=29935963
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1981142952U Granted JPS5846153U (ja) | 1981-09-25 | 1981-09-25 | 半導体単結晶軸合わせ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5846153U (ja) |
-
1981
- 1981-09-25 JP JP1981142952U patent/JPS5846153U/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5846153U (ja) | 1983-03-28 |
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