JPH077329Y2 - 分子線エピタキシー装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 この考案は、ウエハの一部に、本来の製品とは一部違う
構造のエピタキシャル層をつくり込み、製品エピ構造で
は不可能な評価を、その部分に対しておこなうことがで
きるようなウエハ保持機構を設けた分子線エピタキシー
装置に関するものである。

従来の技術 製品のウエハのエピ構造を第４図に、エピ評価のための
ウエハのエピ構造を第５図に、それぞれ模型式に示す。
製品エピでは、第４図に示すように、サブストレート・
ウエハ（Ａ）上にバッファ層（Ｂ）を形成し、その上に
デバイス層（Ｃ）を形成し、さらに表面にゲートおよび
ドレインとしてのオーミック電極をつけるための高濃度
にＮ型不純物をドープしたコンタクト層（Ｄ）を成長さ
せている。このため、コンタクト層（Ｄ）の存在によっ
て、実際にデバイス特性を左右するデバイス層（Ｃ）を
直接評価できなくなっている。そこで、第５図に示すよ
うにデバイス層（Ｃ）まで成長させた評価ウエハを別に
作製し、前後の製品エピの品質を代表させていた。

考案が解決しようとする課題 従来は、上記のように、製品とは別に、評価ウエハを成
長していたため、以下の問題点があった。

（１）評価用のために、本来製品成長にあてるべき成長
作業を無駄にしており、生産性を下げ、コストを上げて
いた。

（２）評価の頻度を下げると、製品の変動がつかめなく
なるし、一方、評価と製品の成長を交互にやったとして
も、成長条件は変動しているものであり、同一成長作業
で評価しないかぎり、品質保証には限界がある。

この考案は、評価に邪魔となる上の層を成長していると
きには、ウエハの一部分、もしくはウエハを複数枚同時
に成長させる装置にあっては特定ウエハの全体又は一部
をカバーして、製品ウエハの成長と同時に、別構造のエ
ピをつくり込もうとするものである。

課題を解決するための手段 この目的を達成するために、この考案は、次のような構
成としている。すなわち、ウエハの特定一部分を成長中
におおうシャッターを成長中に遮蔽動可能に設けた分子
エピタキシー装置である。又複数枚のウエハを同時に成
長する装置であって特定のウエハの全体又はその特定一
部分を成長中におおうシャッターを成長中に遮蔽動可能
に設けた分子線エピタキシー装置である。

作用 シャッターを開いた状態で成長を開始し、サブストレー
ト・ウエハ（Ａ）のうえに、評価したい層まで（たとえ
ばバッファ層（Ｂ）成長後デバイス層（Ｃ）まで）成長
したところでウエハの特定一部分又は複数枚同時に成長
する装置にあっては特定ウエハの全体をシャッタでおお
って上層（たとえばコンタクト層（Ｄ））を成長させ
る。すると、シャッターのないところは、第４図に示す
製品ウエハの構造となり、シャッターにかくれたところ
は、第５図に示す評価ウエハとまったく同一の構造とな
る。

製品ウエハの一部あるいは、同時に成長したウエハを評
価できるのであるから、製品エピ・ウエハの特性を保証
する精度も上がり、別に、評価のための成長をする必要
もなくなる。

実施例 この考案の実施例を、図面を参照しながら説明する。

第１実施例 この考案の第１実施例装置を、第１図を参照しながら説
明する。第１実施例は、ウエハを１枚ずつ成長するウエ
ハ保持機構をもつ成長装置に関するもので、ウエハの一
部のエピ構造を変えるものである。ウエハ・ホルダー
（１）は、ウエハ（14）の面内の膜質のバラツキを少な
くするため、自身の回転導入機構（７）によって回転し
ている。シャッター（２）は、ホルダー（１）に回転軸
（８）を介して取りつけられ、ウエハ・ホルダー（１）
とともに回転している。回転軸（８）にはシャッター
（２）を開閉するためのレバー（９）が取付けてあり、
ウエハ・ホルダー（１）の回転角度が特定位置にある状
態でレバー（９）を、外部から導入したシャッター駆動
部（３）に付けたレバー（10）で押すことによって、開
閉させる。

シャッタ駆動部（３）は、超高真空と大気との間で動き
を伝える運動導入機（４）と、この運動導入機（４）を
作動させるアクチュエータ（５）と、アクチュエータ
（５）を作動させるコントローラ（６）とによって制御
される。

尚、シャッター（２）を閉じるときは、ウエハ・ホルダ
ー（１）の回転を停止させる。

上記の装置において、シャッター（２）をウエハ（14）
上から退出させた状態で成長を開始し、サブストレート
・ウエハ（Ａ）の上にバッファ層（Ｂ）、デバイス層
（Ｃ）まで成長したところで、コントローラ（６）から
シャッタ（14）の駆動信号を発生する。すると、ウエハ
・ホルダー（１）は所定の角度位置に回転動が停止し、
アクチュエータ（５）が作動して、シャッタ駆動部
（３）が図示左方に移動してレバー（10）がレバー
（９）を押して、回転軸（８）が反時計方向に回転し
て、シャッター（２）がウエハ（14）上に進入しその一
部を遮蔽する。この状態で、デバイス層（Ｃ）の上にコ
ンタクト層（Ｄ）を形成する。すると、シャッター
（２）で覆われた部分には、コンタクト層（Ｄ）が形成
されないので、第２図に示すように、一部にコンタクト
層（Ｄ）が形成されていないウエハが得られる。したが
って、露出しているデバイス層（Ｃ）に探針を当てて、
デバイス層（Ｃ）層の評価を行うことができる。

同様の機構を、ウエハホルダーの複数個所にとりつけれ
ば、多層の成長を行う場合評価したい層が複数ある場合
とか複数の場所で評価したい場所とかに対応可能であ
る。

第２実施例 この考案の第２実施例装置を、第３図を参照しながら説
明する。

第２実施例は、ウエハ（14）を複数枚のせたウエハ・ホ
ルダー（１）を回転させながら成長するウエハ保持機構
をもつ装置に関するもので、一部のウエハあるいは、ウ
エハの一部のエピ構造を変えるものである。

基板ホルダー保持機構（11）は基板ホルダー回転機構
（７）によって回転し、ウエハ・ホルダー（１）を保持
する。ウエハ・ホルダー（１）は複数のウエハ（14）を
表面を下側に露出して保持する。分子線は下方より照射
され（図示せず）ウエハ表面にエピタキシシャル成長が
なされる。

略台形状のシャッター（２）は、ホルダー保持機構（1
1）に回転軸（８）を介してとりつけられており、Ｌ字
形のレバー（12）の先端を外部から上下に駆動するリン
グ（13）で移動させることにより開閉させる。

なお、第１図と対応する部分には同一参照符号を付けた
ので、その説明を省略する。

この実施例では、図示するように、リング（13）がレバ
ー（12）の先端を押し下げて、シャッター（２）がウエ
ハ（14）上から退出した状態で、サブストレート・ウエ
ハ（Ａ）上にバッファ層（Ｂ）、デバイス層（Ｃ）を形
成したのち、アクチュエータ（５）および運動導入機
（４）を介してリング（13）を上昇させると、レバー
（12）が自重により回転軸（８）を中心にして回転し
て、シャッター（２）が一部のウエハ（14）上に進入し
て遮蔽するので、続いてコンタクト層（Ｄ）を形成すれ
ばよい。

考案の効果 以上のように、この考案はウエハホルダの直前にシャッ
ターを進退自在に配置したから、所望により、エピタキ
シャル成長の途中でウエハの一部あるいは複数枚のウエ
ハの一部をシャッターで遮蔽することができ、正規の成
長と同時に行ったウエハで評価が可能になるばかりでな
く、評価用ウエハを流す必要がないので、装置の稼働率
が向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の第１実施例装置を示す概略斜視図、 第２図は第１実施例装置を用いた作製した製品エピの構
造を示す一部切欠き模式斜視図、 第３図はこの考案の第２実施例装置を示す概略斜視図、 第４図は製品エピの構造を示す模式斜視図、 第５図は評価エピの構造を示す模式斜視図。 Ａ…サブストレート・ウエハ、Ｂ…バッファ層、Ｃ…デ
バイス層、Ｄ…コンタクト層、１…ウエハ・ホルダー、
２…シャッター、３…シャッター駆動部、４…大気−超
高真空運動導入機、５…アクチュエータ、６…コントロ
ーラ、７…基板ホルダー回転機構、８…シャッター支持
回転軸、９…シャッター開閉レバー、10…シャッター・
レバー駆動用レバー、11…基板ホルダー保持機構、12…
シャッター開閉レバー、13…シャッターレバー駆動用リ
ング、14…ウエハ。

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】ウエハの特定一部分を成長中におおうシャ
   ッターを成長中に遮蔽動可能に設けた分子線エピタキシ
   ー装置。
2. 【請求項２】多枚型の装置であって、一部の特定ウエハ
   の全部あるいは一部分を成長中におおうシャッターを成
   長中に遮蔽動可能に設けた分子線エピタキシー装置。