DE19646976A1 - Teil für eine Herstellungsvorrichtung für Halbleiter - Google Patents
Teil für eine Herstellungsvorrichtung für HalbleiterInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Teil für eine Herstellungs
vorrichtung für einen Verbindungshalbleiter der Gruppe III-V
und eine Herstellungsvorrichtung, die dieses verwendet.
Als Material für lichtemittierende Vorrichtungen bzw.
Bauelemente, z. B. für eine lichtemittierende Diode (nachste
hend mitunter als "LED" bezeichnet) im ultravioletten, blauen
oder grünen Farbbereich oder für eine Laserdiode im ultrovio
letten, blauen oder grünen Farbbereich, ist bisher ein Verbin
dungshalbleiter der Gruppe III-V, der durch die allgemeine
Formel InxGayAlzN (wobei gilt: x + y + z = 1, 0 x 1, 0 y
1, und 0 z 1) dargestellt wird, bekannt.
Beispiele für das Verfahren zur Herstellung des Verbin
dungshalbleiters der Gruppe III-V sind u. a. folgende Verfah
ren: Molekularstrahlepitaxie (nachstehend mitunter als "MBE"
bezeichnet), organometallische Dampfphasenepitaxie (nachste
hend mitunter als "MOVPE" bezeichnet), Hybriddampfphasenepita
xie (nachstehend mitunter als "HVPE" bezeichnet) und dgl. Von
diesen wird das MOVPE-Verfahren besonders bevorzugt, weil im
Vergleich zum MBE- und zum HVPE-Verfahren im allgemeinen eine
gleichmäßige Ausbildung von Schichten auf einer großen Fläche
durchgeführt werden kann.
Beim Dampfphasenbeschichtungsverfahren für Verbindungs
halbleiter wird ein Teil einer Herstellungsvorrichtung einer
Atmosphäre aus Rohgasen (z. B. Wasserstoff, organometallische
Verbindungen, Ammoniakgas usw.) ausgesetzt, die bei hoher Tem
peratur eine große Reaktionsfähigkeit haben. Deshalb muß das
Teil für die Herstellungsvorrichtung aus einem Material beste
hen, das eine hohe Beständigkeit gegen diese Rohgase hat und
wenig Verunreinigungen emittiert, um einen hochreinen Halblei
ter ziehen zu können.
Graphit wird häufig als Teil für eine Herstellungsvor
richtung für Halbleiter verwendet, die keine Verbindungshalb
leiter sind, und zwar wegen seiner Merkmale, z. B. Stabilität
bei hoher Temperatur, leichte Erwärmung aufgrund seiner hohen
Absorptionseffizienz in bezug auf hochfrequente elektromagne
tische Wellen oder Infrarotstrahlen oder durch Stromwärme auf
grund des Stromflusses durch das Graphit selbst, wobei wenig
Verunreinigungen und dgl. emittiert werden. Es ist jedoch be
kannt, daß Graphit besonders bei einer hohen Temperatur eine
hohe Reaktionsfähigkeit gegenüber Ammoniak hat und sich dra
stisch verschlechtert, wenn es einer Hochtemperatur-Ammoniak
atmosphäre ausgesetzt wird. Deshalb wird im allgemeinen so
Verfahren, daß Graphit verwendet wird, nachdem die Graphit
oberfläche mit einem chemisch stabilen Material (z. B. SiC
usw.) mit einer Dicke von etwa 100 µm beschichtet worden ist.
Es bestand jedoch ein Problem, nämlich daß das aufge
brachte Material, z. B. SiC, allmählich Risse bekommt oder daß
Nadellöcher entstehen, wenn es für eine lange Zeit einer Hoch
temperatur-Atmosphäre (nicht unter 1000°C) ausgesetzt wird
oder folgender Zyklus wiederholt wird: Aufheizen auf eine Tem
peratur von nicht unter 1000°C und Abkühlen auf Raumtempera
tur, auch wenn mit SiC beschichtetes Graphit als Material für
das Teil verwendet wird. Es bestand also ein Problem, nämlich
daß das aufgebrachte SiC für den gleitfähigen Bereich des Teils
nicht verwendet werden kann, da seine Oberfläche nicht glatt
ist.
Andererseits hat ein mit SiC-gesintertes Teil eine hohe Be
ständigkeit gegenüber Ammoniak, war jedoch mit einem Problem
behaftet, nämlich daß es nicht ohne weiteres zu einer kompli
zierten Form ausgebildet werden kann, da SiC ein außergewöhn
lich hartes Material ist.
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, ein Teil für eine
Herstellungsvorrichtung eines Verbindungshalbleiters der Grup
pe III-V bereitzustellen, das höchste chemische und mechani
sche Stabilität aufweist, so daß eine hochproduktive Herstel
lungsvorrichtung bereitgestellt wird, die für den Verbindungs
halbleiter geeignet ist.
Unter diesen Umständen haben die Erfinder der vorlie
genden Anmeldung das Teil intensiv untersucht. Im Ergebnis ist
festgestellt worden, daß ein Teil für eine hochproduktive Her
stellungsvorrichtung für einen Verbindungshalbleiter der Grup
pe III-V hergestellt werden kann unter Verwendung von SiC, das
hergestellt wird, indem ein Graphitgrundmaterial spezifisch
behandelt wird, oder eines Graphit-SiC-Verbundmaterials, wobei
mindestens ein Oberflächenschichtteil des Graphitgrundmateri
als als das Material in SiC umgewandelt wird. Somit wurde
die vorliegende Erfindung erreicht.
Das heißt, die Erfindung betrifft folgendes:
- (1) in einem Teil für eine Herstellungsvorrichtung für einen Verbindungshalbleiter der Gruppe III-V, der durch die allgemeine Formel InxGayAlzN (wobei gilt: x + y + z = 1, 0 x 1, 0 y 1, 0 z 1) dargestellt wird, weist die Verbesserung die Verwendung von SiC auf, wobei ein Graphitgrundmaterial in SiC umgewandelt wird.
- (2) in einem Teil für eine Herstellungsvorrichtung für einen Verbindungshalbleiter der Gruppe III-V, der durch die allgemeine Formel InxGayAlzN (wobei gilt: x + y + z = 1, 0 x 1, 0 y 1 und 0 z 1) dargestellt wird, weist die Verbesse rung die Verwendung eines Graphit-SiC-Verbundmaterials auf, wo bei mindestens ein Oberflächenschichtteil eines Graphitgrund materials in SiC umgewandelt wird.
- (3) das Teil für die Herstellungsvorrichtung des Ver bindungshalbleiter der Gruppe III-V gemäß (1) oder (2), wobei eine Oberflächenrauhigkeit eines Kontaktteils zwischen dem Teil für die Herstellungsvorrichtung des Verbindungshalblei ters der Gruppe III-V gemäß (1) oder (2) und dem anderen Teil nicht mehr als 20 µm beträgt.
- (4) das Teil für die Herstellungsvorrichtung eines Ver bindungshalbleiters der Gruppe III-V gemäß (2), wobei die Dic ke der Schicht, die in SiC umgewandelt wird, mindestens 500 µm von der Oberfläche beträgt.
- (5) eine Herstellungsvorrichtung eines Verbindungshalb leiters der Gruppe III-V, die gekennzeichnet ist dadurch, daß ein Teil für eine Herstellungsvorrichtung eines Verbindungs halbleiters der Gruppe III-V gemäß (1), (2), (3) oder (4) ver wendet wird.
Die Erfindung wird nachstehend mit Bezug auf die Zeichnung näher erläutert.
Fig. 1 ist eine schematische Darstellung, die einen Re
aktor zeigt, der in einem Vergleichsbeispiel 1 und in einem
Beispiel 1 verwendet wird.
Das Teil für die Herstellungsvorrichtung des Verbin
dungshalbleiters der Gruppe III-V gemäß der Erfindung ist aus
SiC, das hergestellt wird, indem ein Graphitgrundmaterial in
SiC umgewandelt wird, oder aus einem Graphit-SiC-Komplex, wo
bei mindestens ein Oberflächenschichtteil des Graphitgrundma
terials in SiC umgewandelt wird. Graphit hat eine gute Verar
beitbarkeit und kann mit hoher Genauigkeit verarbeitet werden,
und daher kann ein erfindungsgemäßes Teil, das eine kompli
zierte Form aufweist, hergestellt werden, indem vorher eine
Graphitgrundmasse zu einer geeigneten Form geformt wird.
Die SiC-Schicht löst sich im Vergleich zu dem Fall, wo
die Oberfläche mit SiC beschichtet ist, nicht leicht ab, und
eine Verarbeitung, z. B. Polieren und dgl., kann durchgeführt
werden. Insbesondere wenn eine Beschichtung mit SiC erfolgt,
treten Risse auf, oder SiC löst sich ab, wenn ein Aufheiz- und
Abkühlzyklus wiederholt wird. Dadurch tritt Prozeßgas in den
Riß und bewirkt dabei eine Qualitätsminderung, z. B. Erosion
des Grundmaterial und dgl. Das erfindungsgemäße Teil verur
sacht kaum ein solches Problem, und zwar durch Umwandlung in
SiC.
Als Verfahren zur Umwandlung von Graphit in SiC können
bekannte Techniken verwendet werden. Insbesondere ist ein Ver
fahren bekannt, bei dem ein Graphitsubstrat mit einem SiO-Gas
reagiert, um sich in SiC umzuwandeln (was als CVR-Verfahren
bekannt ist, japanisches Patent Kokoku Nr. 61-11 911, japani
sches Patent Kokai (offengelegt) Nr. 59-3 048), ein Verfahren,
bei dem ein Graphitsubstrat mit geschmolzenem Si imprägniert
wird, um sich in SiC umzuwandeln (japanisches Patent Kokai
(offengelegt) Nr. 1-242 408), ein Verfahren, bei dem die Ober
fläche eines Graphitgrundmaterials mit Si beschichtet wird und
das aufgebrachte Si dann bei einer Hochtemperaturbehandlung
mit Graphit reagiert (japanisches Patent Kokai (offengelegt)
Nr. 1-249 679), ein Verfahren, bei dem zunächst ein Gra
phitsubstrat mit SiO reagiert, um sich in SiC umzuwandeln und
dann mit geschmolzenem Si imprägniert wird, um sich in SiC um
zuwandeln (japanisches Patent Kokai (offengelegt) Nr. 6-219
835) und dgl.
Da alle Materialien, die in diesen Verfahren herge
stellt werden, ausgezeichnete chemische und mechanische Stabi
lität haben, können sie zweckmäßig als das Material für das
erfindungsgemäße Teil verwendet werden. In dem Verfahren, bei
dem Graphit mit geschmolzenem Si imprägniert wird, ist jedoch
mitunter die Qualität der in SiC umgewandelten Oberfläche
schlecht, und Graphit liegt in einem mikroskopischen Ausmaß
frei. In dem Verfahren, bei dem Graphit mit SiO-Gas reagiert,
ist es schwierig, die Umwandlung in SiC im Inneren des Grund
materials durchzuführen. Wenn durch eine mechanische Erschüt
terung Risse auftreten, liegt Graphit im Inneren mitunter
frei. In diesem Zusammenhang kann das Graphitteil im Inneren
gleichmäßig in SiC umgewandelt werden, und zwar mit dem Ver
fahren, bei dem ein Graphitgrundmaterial zunächst mit SiO rea
giert, um in SiC umgewandelt zu werden, und dann mit geschmol
zenem Si imprägniert wird, um sich in SiC umzuwandeln, und da
her kann dieses Verfahren zweckmäßig verwendet werden.
Eine Dicke der in SiC umgewandelten Schicht beträgt
Vorzugsweise mindestens 55 µm von der Oberfläche des Graphit
grundmaterials. Eine günstigere Dicke der in SiC umgewandelten
Schicht beträgt nicht unter 800 µm, bevorzugt
nicht unter 1000 µm. Wenn die Dicke der in SiC umgewandelten
Schicht kleiner ist als 500 µm, ist die Haftung zwischen der
in SiC umgewandelten Schicht und dem Graphitgrundmaterial
nicht ausreichend, und die mechanische Festigkeit ist mitunter
nicht ausreichend. In diesem Zusammenhang kann das Graphitteil
im Inneren gleichmäßig in SiC umgewandelt werden, und zwar mit
dem Verfahren, bei dem das Material imprägniert wird, wobei
Graphit oder der Graphit-Oberflächenschichtteil mit geschmol
zenem Si in SiC umgewandelt wird, und daher ist es besonders
bevorzugt.
Ein spezifisches Graphit-SiC-Verbundmaterial, bei dem
mindestens ein Oberflächenschichtteil aus Graphitgrundmaterial
in SiC umgewandelt wird, beinhaltet u. a. SOLSIX, SOLSIX-N, SOLSIX-G,
SOLSIX-GA und dgl. (Handelsname, hergestellt von Toyo Carbon
Co. Ltd.). Von diesen ist SOLSIX (Handelsname) ein Material,
bei dem der Oberflächenschichtteil aus Graphit mit einem
CVR-Verfahren im Inneren in SiC umgewandelt wird, und wird ferner
durch Imprägnierung mit geschmolzenem Si im Inneren in SiC um
gewandelt wird, und es kann zweckmäßig als das Material für
das erfindungsgemäße Teil verwendet werden.
Wenn das erfindungsgemäße Teil als das gleitfähige Teil
eines Getriebes, Lagers oder dgl. oder als Kugeln oder Kugel
lager verwendet wird, d. h. wenn ein Kontaktteil zwischen dem
Teil und dem anderen vorhanden ist, wird das Kontaktteil vor
zugsweise nach einer Oberflächenpolierung verwendet. Die Ober
flächenrauhigkeit (durchschnittliche Unebenheit) beträgt vor
zugsweise nicht über 20 µm, bevorzugt nicht
über 10 µm, mit größter Bevorzugung nicht über 8 µm. Wenn die
Oberflächenrauhigkeit des Kontaktteils größer ist als 20 µm,
ist die Reibung des Kontaktteils zu groß, und das Teil wird
mitunter beschädigt, und das wird nicht bevorzugt.
Das erfindungsgemäße Teil kann auch in einer Atmosphä
re, die auf etwa 1600°C aufgeheizt ist, stabil sein.
Die erfindungsgemäße Herstellungsvorrichtung für den
Verbindungshalbleiter der Gruppe III-V ist dadurch gekenn
zeichnet, daß das erfindungsgemäße Teil verwendet wird. Insbe
sondere wird es zweckmäßig verwendet für eine Haltevorrich
tung, die als "Aufnehmer" bezeichnet wird.
Bei der Herstellung des Halbleiters mit hoher Produkti
vität ist eine Dampfphasenverfahrenstechnik erforderlich, die
in der Lage ist, mehrere Wafer bzw. Scheiben gleichzeitig zu behandeln
und eine hohe Gleichmäßigkeit des Halbleiters innerhalb eine s
Wafers und zwischen Wafern zu erreichen. Zu diesem Zweck
wird die Scheibe im allgemeinen auf der Haltevorrichtung ange
ordnet, die als der Aufnehmer bezeichnet wird, und die Scheibe
führt aufgrund eines Vorgangs des Aufnehmers eine Dreh- oder
Dreh/Umlaufbewegung durch. Die Dreh- oder Dreh/Umlaufbewegung
wird so durchgeführt, daß die gute Gleichmäßigkeit der Einwir
kung eines Prozeßgases auf die Scheibe innerhalb einer Scheibe
und zwischen Scheiben erreicht wird. Der Begriff "Drehung" be
deutet, daß der Wafer sich um seine Achse dreht, der Begriff
"Umlauf" bedeutet, daß der Aufnehmer, auf dem mehrere Substra
te angeordnet sind, um seine Achse umläuft, und der Begriff
"Drehung/Umlauf" bedeutet, daß die Drehung des Wafers und das
Umlaufen des Aufnehmers gleichzeitig erfolgen.
Es muß ein Mechanismus (z. B. ein Getriebe usw.) zum
Übertragen der Umlaufbewegung des Aufnehmers angeordnet wer
den, um die Dreh- oder Dreh/Umlaufbewegung durchzuführen. Wenn
der Aufnehmer unter Verwendung des erfindungsgemäßen Teils
hergestellt wird, kann die Dreh- oder Dreh/Umlaufbewegung da
durch glatt durchgeführt werden, daß das Gleitteil poliert
worden ist, so daß die Oberflächenrauhigkeit so eingestellt
ist, daß sie innerhalb des oben genannten Bereichs liegt.
Die Gleiteigenschaften können ferner dadurch verbessert
werden, daß im Gleitteil Mechanismen angeordnet werden, z. B.
Kugellager, Rollenlager und dgl. In diesem Fall bestehen Ku
geln und Rollen des Lagers vorzugsweise aus dem erfindungsge
mäßen Teil.
Was die Form des Dreh/Umlaufaufnehmers betrifft, der
für die erfindungsgemäße Herstellungsvorrichtung für einen
Halbleiter verwendet werden kann, so können solche verwendet
werden, die für ein normales Dampfphasenverfahren bekannt
sind. Spezifische Beispiele sind u. a. solche, die hergestellt
werden, indem mehrere Substrate auf der Ebene angeordnet wer
den, solche, die hergestellt werden, indem ein Substrat auf
der Seite einer gleichseitigen Vieleckpyramide (im allgemeinen
als "tonnenartig" bezeichnet) angeordnet wird, und dgl. Ein
Unterschied zwischen den oben genannten beiden Arten von Auf
nehmern ist folgender. Die Drehachse ist im allgemeinen paral
lel zur Umlaufachse des ersteren, während die Umlaufachse und
die Drehachse einen großen Winkel im letzteren bilden. Der
Winkel zwischen der Drehachse und der Umlaufachse kann tat
sächlich innerhalb eines Bereiches von etwa 0° (die Drehachse
ist im allgemeinen parallel zur Umlaufachse) bis etwa 90° frei
eingestellt werden.
Wenn bei Verwendung des Herstellungsverfahrens des
Halbleiters ein Hochtemperaturverfahren angewendet wird, be
wirkt das Prozeßgas mitunter Konvektion in der Vorrichtung. In
diesem Fall wird es schwierig, die Prozeßgase schnell aus zu
tauschen oder umzuschalten, oder es entsteht mitunter ein Pro
blem, nämlich daß eine große Menge von Verunreinigungen im
Halbleiter aufgenommen wird. Wenn ein solches Problem ent
steht, wird die Konvektion mitunter durch Zuführen des Prozeß
gases aus dem unteren Teil verhindert, und zwar unter Verwen
dung eines Aufnehmers, bei dem die dem Prozeßgas ausgesetzte
Oberfläche des Wafers nach unten gewandt ist. Spezifische
Beispiele für das Verfahren der Erhöhung einer Strömungsmenge
des Prozeßgases sind u. a. ein Verfahren der Erhöhung einer
Zufuhr des Prozeßgases, ein Verfahren, das unter verringertem
Druck (nicht über 1 Atmosphäre) durchgeführt wird, und dgl. In
beiden Fällen kann die hochproduktive Vorrichtung unter Ver
wendung des erfindungsgemäßen Teils hergestellt werden.
Die folgenden Beispiele stellen ferner die Erfindung
ausführlich dar, sind jedoch nicht so zu verstehen, daß sie
den Erfindungsumfang einschränken.
GaN wurde unter Verwendung einer Herstellungsvorrich
tung für einen GaN-Halbleiter, der in Fig. 1 dargestellt ist,
gezogen. Als Material für einen Aufnehmer wurde eines verwen
det, das durch Beschichtung von Graphit mit SiC in einer Dicke
von 200 µm hergestellt worden ist.
Zunächst wurde ein Saphirsubstrat mit einem organischen
Lösungsmittel gewaschen und auf einem Aufnehmer angeordnet,
und dann wurde das Innere der Reaktorkammer der Herstellungs
vorrichtung durch Wasserstoffatmosphäre (1 Atmosphäre) er
setzt. Der Aufnehmer wurde auf 1100°C erwärmt, und das Innere
der Kammer wurde für 5 min mit einem Wasserstoffchloridgas ge
ätzt. Dann wurde die Temperatur des Aufnehmers auf 550°C her
abgesetzt, und Ammoniak, Wasserstoff und Trimethylgallium
[(CH₃)₃Ga, nachstehend mitunter als "TMG" bezeichnet] wurden in
einer Menge von 4 Normliter/min, 4 Normliter/min bzw. 0,15
Normkubikzentimeter/min zugeführt, um eine GaN-Pufferschicht
(300 Angström) auszubilden. Dann wurde die Temperatur des Auf
nehmers auf 1100°C erhöht, und Ammoniak, Wasserstoff und TMG
wurden in einer Menge von 4 Normliter/min, 4 Normliter/min
bzw. 1 Normkubikzentimeter/min zugeführt, um für 30 min GaN zu
ziehen. Das resultierende GaN hatte eine Spiegel fläche, und
seine Schichtdicke betrug etwa 2,5 µm.
"Normliter/min" und "Normkubikzentimeter/min" sind Ein
heiten der Gasmenge. "1 Normliter/min" bedeutet, daß ein Gas,
das im Normalzustand 1 l Volumen einnimmt, pro Minute strömt,
und "1000 Normkubikzentimeter/min" entspricht "1 Normli
ter/min".
Das oben beschriebene Ziehen von GaN wurde 20-mal wie
derholt. Im Ergebnis wurde bestätigt, daß im SiC-Teil der Sei
tenfläche des Aufnehmers Risse auftraten. Das Graphit im Inne
ren war an der Peripherie der Risse korrodiert. Bestätigt wur
de auch das Ablösen der aufgebrachten SiC-Schicht auf der un
teren Seite des Aufnehmers.
Eine Platte aus Graphit-SiC-Verbundmaterial mit einer
Dicke von 2 mm (Handelsname: SOLSIX, hergestellt von Toyo Car
bon Co., Ltd.) wurde ferner auf dem Aufnehmer eines Ver
gleichsbeispiels 1 angeordnet, und das Ziehen wurde ebenso
durchgeführt, wie im Vergleichsbeispiel 1 beschrieben.
Was die Platte betrifft, die aus dem Graphit-SiC-
Verbundmaterial besteht, so besteht das Teil, das 0,5 mm von
der Oberfläche entfernt ist, ausschließlich aus SiC. Was den
inneren Teil betrifft, so besteht 37% davon aus SiC, und der
Rest besteht aus Graphit. Auch wenn das Ziehen 20-mal wieder
holt wurde, wurden keine Veränderungen, z. B. Risse, Ablösen,
Korrosion oder dgl., in der Platte aus dem Graphit-SiC-
Verbundmaterial beobachtet. Bei jedem Ziehen in diesem Bei
spiel hatte die resultierende GaN-Schicht eine Spiegelfläche.
Unter Verwendung von SOLSIX (Handelsname, hergestellt
von Toyo Carbon Co. Ltd.) wurde ein rotierender/umlaufender
Aufnehmer hergestellt, der in der Lage ist, gleichzeitig meh
rere 2-Zoll- Wafer zu behandeln. Das Gleitteil wurde so po
liert, daß die Oberflächenrauhigkeit nicht über 8 µm lag. Die
ser Aufnehmer wurde in einer Atmosphäre angeordnet, in der die
Teildrücke von Ammoniak, Wasserstoff und TMG die gleichen wa
ren, wie die im Vergleichsbeispiel 1 bei 1100°C, und es wurde
eine Dreh/Umlaufbewegung durchgeführt. Im Ergebnis wurde eine
glatte Dreh/Umlaufbewegung des Substrats bestätigt.
Nachdem das Substrat, der Aufnehmer und der Reaktor un
ter Hinzufügung von Wasserstoffchlorid zum Wasserstoff als
Trägergas bei 1100°C unter einem Ziehdruck von 0,1 Atmosphäre
geätzt worden sind, wurde GaN (300 Angström) als Pufferschicht
bei 550°C und GaN (3 µm) bei 1050°C unter Verwendung von Ammo
niak, TMG und Wasserstoff als Trägergas gezogen. Im Ergebnis
konnte ein ausgezeichnetes Kristallwachstum mit ausgezeichne
ten Oberflächeneigenschaften erreicht werden. Eine Rocking
bzw. Schwenkkurve wurde mit Röntgenstrahlen gemessen. Im Er
gebnis ist festgestellt worden, daß der resultierende Kristall
eine ausgezeichnete Kristallisierbarkeit aufweist, d. h. die
Halbwertbreite beträgt etwa 5 min.
Das oben beschriebene Ziehen wurde 50-mal wiederholt,
doch der resultierende Kristall der GaN-Schicht war dem im
oben beschriebenen Fall sehr ähnlich, und eine Verschlechte
rung, z. B. Risse, Ablösen und dgl. wurden im Aufnehmer nicht
beobachtet. Die Dreh/Umlaufbewegung des Substrats war glatt.
Unter Verwendung von SOLSIX (Handelsname, hergestellt
von Toyo Carbon Co. Ltd.) wurde ein Aufnehmer hergestellt, der
die gleiche Form hat wie der im Vergleichsbeispiel 1 verwende
te. Unter Verwendung dieses Aufnehmers wurde GaN in einem Ver
fahren gezogen, das fast das gleiche ist wie das Verfahren im
Vergleichsbeispiel 1. Auf diesem GaN-Kristall wurden ferner
eine InGaN-Schicht, deren InN-Mischkristall-Verhältnis etwa 30
% beträgt, und eine GaAlN-Schicht, deren AlN-Mischkristall-
Verhältnis etwa 20% beträgt, gezogen, um eine sogenannte Su
pergitterstruktur herzustellen. Die für das Ziehen einer Su
pergitterstruktur verwendeten Materialien waren Trimethylindi
um, Triethylgallium, Triethylaluminium, Ammoniak und Ar als
In-, GA-, Al- bzw. N-Quelle und Trägergas. Die auf dem
GaN-Kristall gezogenen Schichten waren 50 bzw. 300 Angström dick.
An dieser Supergitterstruktur wurde ein Fotolumineszenzspek
trum gemessen, und eine überragende Blauemission wurde beob
achtet, aus der geschlossen wurde, daß die Supergitterstruktur
eine hohe Qualität hat.
Unter Verwendung des gleichen Aufnehmers wie in Bei
spiel 3 wurden über 100-mal undotierte n- und p-GaN-
Supergitterstrukturen auf dem GaN gezogen, und lichtemittie
rende Vorrichtungen aus einer Schichtung aus einer Supergit
terstruktur und einer p-Ladungsinjektionsschicht auf dem n-GaN
wurden hergestellt, und es wurden weder ein Ablösen noch Risse
in der Oberflächenschicht des Aufnehmers festgestellt.
Bei den auf diese Art erhaltenen Kristallen war keine Ver
schlechterung der Kristallinität vorhanden, von der angenommen
wird, daß sie von einer Verschlechterung des Aufnehmers stammt.
Unter Verwendung des erfindungsgemäßen Teils für eine
Dampfphasenbeschichtungsvorrichtung für Verbindungshalbleiter
der Gruppe III-V, die einer Atmosphäre, die bei hoher Temperatur
hochreaktiv ist, ausgesetzt wird, kann eine Beschichtungsvor
richtung mit ausgezeichneter Produktivität hergestellt werden,
die in der Lage ist, einen hochqualitativen Verbindungshalb
leiterkristall zu ziehen. Daher ist die Erfindung äußerst
nützlich und hat einen großen industriellen Wert.
Claims (5)
1. Teil für eine Herstellungsvorrichtung für einen Ver
bindungshalbleiter der Gruppe III-V, der durch die allgemeine
Formel InxGayAlzN (wobei gilt: x + y + z = 1, 0 x 1, 0 y
1 und 0 z 1) dargestellt wird, mit SiC, das durch Umwan
deln eines Graphitgrundmaterials in SiC erhalten wird.
2. Teil für eine Herstellungsvorrichtung für einen Ver
bindungshalbleiter der Gruppe III-V, der durch die allgemeine
Formel InxGayAlzN (wobei gilt: x + y + z = 1, 0 x 1, 0
y 1 und 0 z 1) dargestellt wird, mit einem Graphit-SiC-
Verbundmaterial, das durch Umwandeln mindestens eines Oberflä
chenschichtteils eines Graphitgrundmaterials in SiC erhal
ten wird.
3. Teil für eine Herstellungsvorrichtung für einen Ver
bindungshalbleiter der Gruppe III-V nach Anspruch 1 oder 2,
wobei die Oberflächenrauhigkeit eines Kontaktteils zwischen
dem Teil für die Herstellungsvorrichtung für den Verbindungs
halbleiter der Gruppe III-V nach Anspruch 1 oder 2 und dem an
deren Teil nicht über 20 µm beträgt.
4. Teil für eine Herstellungsvorrichtung für einen Ver
bindungshalbleiter der Gruppe III-V nach Anspruch 1 oder 2,
wobei eine Dicke der in SiC umgewandelten Schicht mindestens
500 µm von der Oberfläche beträgt.
5. Herstellungsvorrichtung für einen Verbindungshalb
leiter der Gruppe III-V, dadurch gekennzeichnete daß
der Teil für eine Herstellungsvorrichtung für einen Verbin
dungshalbleiter der Gruppe III-V nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4
verwendet wird.
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Owner name: SUMITOMO CHEMICAL CO. LTD., TOKIO/TOKYO, JP |
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