JPH0575828B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0575828B2 JPH0575828B2 JP1014693A JP1469389A JPH0575828B2 JP H0575828 B2 JPH0575828 B2 JP H0575828B2 JP 1014693 A JP1014693 A JP 1014693A JP 1469389 A JP1469389 A JP 1469389A JP H0575828 B2 JPH0575828 B2 JP H0575828B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electron beam
- thin film
- film formation
- intensity
- substrate
- 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 - Lifetime
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- Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
- Physical Vapour Deposition (AREA)
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（分子線エピタキシヤ
ル）法を採用した薄膜製造装置に関する。
ル）法を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、真空チヤンバ
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つて、基板表面にエピタキシ
ヤ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。
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つて、基板表面にエピタキシ
ヤ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つて回折
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ツト（一般にス
ペキユラビームと称す）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。
に電子線を照射し、その薄膜形成面によつて回折
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ツト（一般にス
ペキユラビームと称す）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Å四方程度であり、従来、成膜中に
膜全体に亘つて広範囲に結晶性をモニタすること
は不可能であつた。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。
は、高々数百Å四方程度であり、従来、成膜中に
膜全体に亘つて広範囲に結晶性をモニタすること
は不可能であつた。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、成膜過程での結晶成長を基板
全面に亘つて正常に進行させることが可能で、も
つて結晶性が良好な薄膜を得ることのできる薄膜
製造装置を提供することにある。
全面に亘つて正常に進行させることが可能で、も
つて結晶性が良好な薄膜を得ることのできる薄膜
製造装置を提供することにある。
＜課題を解決するための手段＞
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、真空チヤンバ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つて、
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（例えば偏向マグネツ
ト７）と、試料Ｓの薄膜形成面の電子線照射位置
の少なくとも２個所（例えばＡ，ＢおよびＣ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８ａ，８ｂおよび８ｃ、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あるときには、その位相のず
れを解消すべく、蒸発粒子の試料Ｓ表面への照射
条件を、成膜途中で変更する制御手段（例えば駆
動制御装置４ａ，５ａを備えたシヤツタ４，５お
よびそれらを制御するコンピユータ１１）を備え
たことを特徴としている。
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、真空チヤンバ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つて、
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（例えば偏向マグネツ
ト７）と、試料Ｓの薄膜形成面の電子線照射位置
の少なくとも２個所（例えばＡ，ＢおよびＣ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８ａ，８ｂおよび８ｃ、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あるときには、その位相のず
れを解消すべく、蒸発粒子の試料Ｓ表面への照射
条件を、成膜途中で変更する制御手段（例えば駆
動制御装置４ａ，５ａを備えたシヤツタ４，５お
よびそれらを制御するコンピユータ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つてもよい。
突エネルギ等を制御する手段であつてもよい。
＜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Ｃ点に
おける結晶性をモニタすることが可能になる。
薄膜形成面の異なる３個所、Ａ，ＢおよびＣ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における結晶成長を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、例えばシヤツタ５のみを所
定時間閉じて基板Ｓ表面の積層過程を変化させ、
次に例えばシヤツタ４のみを所定時間閉じて積層
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つて、基板
Ｓの各点Ａ，ＢおよびＣ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。
Ｂ，Ｃにおける結晶成長を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、例えばシヤツタ５のみを所
定時間閉じて基板Ｓ表面の積層過程を変化させ、
次に例えばシヤツタ４のみを所定時間閉じて積層
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つて、基板
Ｓの各点Ａ，ＢおよびＣ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。
する。
第１図は本発明実施例の成膜機能部の縦断面図
と、その制御系のブロツク図を併記した図、第２
図は、その成膜機能部の−矢視断面図であつ
て、MBE法による装置に本発明を適用した例を
示す。
と、その制御系のブロツク図を併記した図、第２
図は、その成膜機能部の−矢視断面図であつ
て、MBE法による装置に本発明を適用した例を
示す。
真空チヤンバ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。
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。
蒸発源２と板Ｓとの間には、駆動制御装置４ａ
を備えたシヤツタ４が配設されており、後述する
コンピユータ１１からの指令信号に基づいて駆動
制御装置４ａがシヤツタ４を駆動することによつ
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５ａを備え
たシヤツタ５が配設されている。
を備えたシヤツタ４が配設されており、後述する
コンピユータ１１からの指令信号に基づいて駆動
制御装置４ａがシヤツタ４を駆動することによつ
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５ａを備え
たシヤツタ５が配設されている。
一方、真空チヤンバ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には偏向マグネツト７が設けられている。偏向
マグネツト７は、コンピユータ１１からの指令信
号に応じて駆動するマグネツト電源７ａによつて
励磁され、この偏向マグネツト７によつて電子線
は、基板Ｓの薄膜形成面上の範囲内で、所定周
期、例えば、100ｍｓ周期で２次元的に走査する。
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には偏向マグネツト７が設けられている。偏向
マグネツト７は、コンピユータ１１からの指令信
号に応じて駆動するマグネツト電源７ａによつて
励磁され、この偏向マグネツト７によつて電子線
は、基板Ｓの薄膜形成面上の範囲内で、所定周
期、例えば、100ｍｓ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は反射電子ビー
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，８ｃ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，８
ｃは、回折反射電子ビームのスペキユラスポツト
のみを撮らえることができる程度の大きさでよ
い。
置で回折もしくは反射された回折は反射電子ビー
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，８ｃ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，８
ｃは、回折反射電子ビームのスペキユラスポツト
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アイ
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、各光フアイバ９ａ，９ｂ，９ｃによりそれ
ぞれ光電子増倍管１０ａ，１０ｂおよび１０ｃに
伝送される。
は、それぞれ、その各発光面に近接して光フアイ
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、各光フアイバ９ａ，９ｂ，９ｃによりそれ
ぞれ光電子増倍管１０ａ，１０ｂ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。その各出力はそれぞれＡ／Ｄ変換器１２ａ，
１２ｂまたは１２ｃを介してコンピユータ１１に
取り込まれる。
は、伝送さ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を介してコンピユータ１１に
取り込まれる。
コンピユータ１１は、上述したマグネツト電源
７ａの駆動制御の他に、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ヤツタ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に出力するように構成され
ている。
７ａの駆動制御の他に、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ヤツタ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に出力するように構成され
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つて、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、コンピユータ１１が例えば先にシヤツタ５
のみを所定時間閉じ、次にシヤツタ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，
Ｃすなわち基板Ｓのほぼ全面に亘つて、結晶を均
一に成長させることができる。
おける結晶成長の進行状態が異なつて、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、コンピユータ１１が例えば先にシヤツタ５
のみを所定時間閉じ、次にシヤツタ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，
Ｃすなわち基板Ｓのほぼ全面に亘つて、結晶を均
一に成長させることができる。
なお、基板Ｓに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。
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。
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
とによつ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
しくはこの加速等を制御するように構成すればよ
い。
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
とによつ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
しくはこの加速等を制御するように構成すればよ
い。
＜発明の効果＞
以上説明したように、本発明によれば、成膜過
程で薄膜形成面に電子線を照射するとともに走査
し、その薄膜形成面の複数の部位からの回折反射
電子ビームの強度を刻々と測定して、それらの測
定値に基づく各強度振動の位相にずれがあるとき
には、その位相のずれを解消ずべく、膜の積層条
件を成膜途中で変更するように構成したので、結
晶成長の信号状態を試料全面にわたつて均一にす
ることが可能となる結果、結晶性が良好な薄膜を
得ることができる。しかも、実用化する薄膜自体
を、成膜過程でモニタしつつ積層条件を制御する
ので、その歩留りがきわめて高くなる。
程で薄膜形成面に電子線を照射するとともに走査
し、その薄膜形成面の複数の部位からの回折反射
電子ビームの強度を刻々と測定して、それらの測
定値に基づく各強度振動の位相にずれがあるとき
には、その位相のずれを解消ずべく、膜の積層条
件を成膜途中で変更するように構成したので、結
晶成長の信号状態を試料全面にわたつて均一にす
ることが可能となる結果、結晶性が良好な薄膜を
得ることができる。しかも、実用化する薄膜自体
を、成膜過程でモニタしつつ積層条件を制御する
ので、その歩留りがきわめて高くなる。
第１図は本発明実施例の成膜機能部の縦断面図
と、その制御系のブロツク図を併記した図、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図は本発明の作用を説明するため
の図である。 １……真空チヤンバ、２，３……蒸発源、４，
５……シヤツタ、４ａ，４ｂ……シヤツタ４，５
の駆動制御装置、６……電子銃、７……偏向マグ
ネツト、８ａ，８ｂ，８ｃ……螢光ガラス、１０
ａ，１０ｂ，１０ｃ……光電子増倍管、１１……
コンピユータ。
と、その制御系のブロツク図を併記した図、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図は本発明の作用を説明するため
の図である。 １……真空チヤンバ、２，３……蒸発源、４，
５……シヤツタ、４ａ，４ｂ……シヤツタ４，５
の駆動制御装置、６……電子銃、７……偏向マグ
ネツト、８ａ，８ｂ，８ｃ……螢光ガラス、１０
ａ，１０ｂ，１０ｃ……光電子増倍管、１１……
コンピユータ。
Claims (1)
- １ 真空チヤンバ内で、成膜材料の蒸発粒子を試
料表面に照射することによつて、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あるとき
には、その位相のずれを解消すべく、上記蒸発粒
子の試料表面への照射条件を、成膜途中で変更す
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 JPH02197562A (ja) | 1990-08-06 |
| JPH0575828B2 true 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) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8952930B2 (en) | 2003-02-10 | 2015-02-10 | N-Trig Ltd. | Touch detection for a digitizer |
Family Cites Families (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
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8952930B2 (en) | 2003-02-10 | 2015-02-10 | N-Trig Ltd. | Touch detection for a digitizer |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02197562A (ja) | 1990-08-06 |
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