JP2012219348A - スパッタリングターゲット - Google Patents
スパッタリングターゲット Download PDFInfo
- Publication number
- JP2012219348A JP2012219348A JP2011087856A JP2011087856A JP2012219348A JP 2012219348 A JP2012219348 A JP 2012219348A JP 2011087856 A JP2011087856 A JP 2011087856A JP 2011087856 A JP2011087856 A JP 2011087856A JP 2012219348 A JP2012219348 A JP 2012219348A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gan
- target
- thin film
- powder
- white
- 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.)
- Granted
Links
Images
Landscapes
- Physical Vapour Deposition (AREA)
- Physical Deposition Of Substances That Are Components Of Semiconductor Devices (AREA)
- Semiconductor Lasers (AREA)
Abstract
【解決手段】蛍光体用薄膜や通信素子用薄膜のGaN薄膜のスパッタ法による形成において、スパッタリングターゲットを、白色GaN原料粉末の焼結により得られ、酸素濃度が1.5%以下であり、Zn含有量が0.1%以下である白色GaN焼結体により構成する。
【選択図】図2
Description
このように、III族窒化物半導体、特に、GaNをスパッタ法により成膜する技術の重要性が高まっている。
このようなGaNターゲットの作製に用いられるGaN原料粉末の製造方法としては、例えば、特許文献1には、GaN粉末を加圧下で加熱して昇華させた後、冷却して結晶化することにより、GaN単結晶を育成する方法が記載されている。また、特許文献2には、ガリウム蒸気とアンモニアガスとを反応させて生成したGaN結晶核上で、ハロゲン化ガリウムとアンモニアガスとを反応させてGaN粉末を得る方法、さらに、特許文献3には、ジアルキルジチオカルバミン酸Gaを主成分とする化合物をアンモニアガス雰囲気中で焼成してGaN粉末を得る方法が記載されている。
また、特許文献3に記載されているような反応性スパッタ法は、反応の進行の程度によって反応物の生成量が変動し、GaNターゲットを用いる直接的な方法に比べて、成膜速度を安定させ難いという課題を有していた。
すなわち、本発明は、蛍光体や通信素子としての特性に優れたGaN薄膜を得るために、スパッタ法により、低コストで高純度かつ結晶性が良好なGaN薄膜が形成可能なスパッタリングターゲットを提供することを目的とするものである。
このようなターゲットを用いてGaN薄膜を形成することにより、成膜特性のゆらぎを防止することができ、輝度や寿命等の蛍光体特性、発振特性等の向上を図ることができる。
このように、ターゲット作製のためのGaN原料粉末が白色であれば、上記のような白色のターゲットが好適に得られる。
上記酸素濃度であれば、ターゲットの白色化を図ることができ、これを用いて形成したGaN薄膜の上記のような薄膜特性の向上を図ることが可能となる。
したがって、本発明に係るターゲットを用いてGaN薄膜を形成すれば、蛍光体用薄膜の輝度特性や通信素子用薄膜の発振特性等の向上を図ることができる。
本発明に係るスパッタリングターゲットは、白色GaN焼結体からなることを特徴とするものである。
ターゲットの表面及び内部が白色であるGaNターゲットを用いてスパッタ法でGaN薄膜を形成することにより、安定した成膜が可能となる。これにより、該GaN薄膜の成膜特性のゆらぎを防止することができ、輝度や寿命等の蛍光体特性、発振特性等の向上を図ることができる。
GaN粉末の焼結体の色は、原料であるGaN粉末の色に左右されやすいことから、GaN焼結体の原料であるGaN粉末が白色であれば、上記のような白色のターゲットが好適に得られる。
特開2001−49250号公報に、白色GaN粉末の製法として、Ga2O3又はGa2S3にZnOを添加した混合粉を管状炉内でアンモニアを流しながら1180℃以上で加熱する方法が開示されているが、この方法では0.1%を超えるZnが残るため、高純度のGaN粉末は得られない。
反応雰囲気を加圧状態とすることにより、Ga2O3の窒化反応が容易に進行し、3気圧以上であれば、反応温度を900℃以下とすることができ、一旦生成したGaNの分解を抑制することができる。
このターゲットを用いてスパッタ法により成膜したGaN薄膜は、従来の黄色のGaN粉末やZnを0.1%超含むGaN粉末から作製したターゲットを用いて成膜したGaN薄膜に比べて、蛍光体用薄膜における輝度特性や通信素子用薄膜における発振特性の向上が図られる。
酸素濃度が1.5%を超えると、酸素濃度が高くなるにつれてGaNは黄色みを帯びてくる。酸素濃度が1.5%以下であれば、GaNは白色である。
このことから、GaNターゲットを用いたスパッタ法により形成したGaN薄膜の成膜特性のゆらぎは、ターゲット中の酸素濃度に起因するものと示唆される。
したがって、GaNターゲットは、酸素濃度を低減させることにより白色化することができ、白色のGaN原料粉末を焼結してGaNターゲットを作製することにより、GaNスターゲットを用いてスパッタ法により成膜した薄膜特性の向上を図ることが可能となる。
なお、GaN粉末の焼結の際には、上述したように、通常、ホットプレス炉が用いられるが、このホットプレス炉での焼結においては、カーボン型を加熱し、炉内を還元雰囲気として行う。これにより、焼結体であるターゲットの酸素濃度は、GaN粉末の酸素濃度と同等程度に維持される。このため、ターゲットの酸素濃度を1.5%以下とするためには、GaN粉末の酸素濃度も1.5%以下であることが好ましい。
[実施例1]
図1に示すような加圧雰囲気炉1において、Ga2O3粉末2を炉内のヒータ3上にセットして800℃に加熱した。純アンモニアガス4を炉のガス入口5から4〜4.5気圧で流入してガス出口6から流出させ、Ga2O3粉末の上部を3時間流通させた。これにより、白色のGaN粉末が得られた。この粉末を燃焼赤外線吸収式酸素窒素分析装置にて分析したところ、酸素濃度が1.34%であることが確認された。
得られた白色GaN粉末を、ホットプレス炉にて、1000℃で30分間、150tで加圧して焼結し、直径164mm、厚さ5mmの白色のGaNターゲットを作製した。このターゲットについて、前記粉末と同様に分析したところ、酸素濃度が1.42%であった。
図2に、この蛍光体用薄膜と市販の黄色のGaN粉末から作製したターゲット(従来品)を用いてスパッタ法により形成した薄膜の輝度特性の比較を示す。図2に示す輝度特性は、フォトンエネルギーに対する発光強度の相対評価である。
図2に示したように、上記により作製した白色GaNターゲットを用いることにより、蛍光体用薄膜の輝度特性が向上することが認められた。
図1に示すような加圧雰囲気炉1において、Ga2O3粉末2を炉内のヒータ3上にセットして850℃に加熱した。純アンモニアガス4を炉のガス入口5から5〜5.5気圧で流入してガス出口6から流出させ、Ga2O3粉末の上部を4時間流通させた。これにより、白色のGaN粉末が得られた。この粉末を燃焼赤外線吸収式酸素窒素分析装置にて分析したところ、酸素濃度が1.06%であることが確認された。
得られた白色GaN粉末を、ホットプレス炉にて、1000℃で30分間、150tで加圧して焼結し、直径110mm、厚さ5mmの白色のGaNターゲットを作製した。このターゲットについて、前記粉末と同様に分析したところ、酸素濃度が1.12%であった。
図3に、この通信素子用薄膜と市販の黄色のGaN粉末から作製したターゲット(従来品)を用いてスパッタ法により形成した薄膜の発振特性の比較を示す。図3に示す発振特性は、連続発振時における電流に対する電圧の相対評価である。
図3に示したように、上記により作製した白色GaNターゲットを用いることにより、通信素子用薄膜の発振特性が向上することが認められた。
2 Ga2O3粉末
3 ヒータ
4 アンモニアガス
5 ガス入口
6 ガス出口
Claims (3)
- Zn含有量が0.1%以下である白色GaN焼結体からなることを特徴とするスパッタリングターゲット。
- 前記白色GaN焼結体は、白色のGaN粉末を焼結したものであることを特徴とする請求項1記載のスパッタリングターゲット。
- 酸素濃度が1.5%以下であることを特徴とする請求項1又は2に記載のスパッタリングターゲット。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011087856A JP5946248B2 (ja) | 2011-04-12 | 2011-04-12 | スパッタリングターゲットの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011087856A JP5946248B2 (ja) | 2011-04-12 | 2011-04-12 | スパッタリングターゲットの製造方法 |
Related Child Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2015122637A Division JP5957124B2 (ja) | 2015-06-18 | 2015-06-18 | 白色GaN粉末の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2012219348A true JP2012219348A (ja) | 2012-11-12 |
JP5946248B2 JP5946248B2 (ja) | 2016-07-06 |
Family
ID=47271195
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2011087856A Expired - Fee Related JP5946248B2 (ja) | 2011-04-12 | 2011-04-12 | スパッタリングターゲットの製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5946248B2 (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015004102A (ja) * | 2013-06-20 | 2015-01-08 | 東ソー株式会社 | 多結晶窒化ガリウムスパッタリングターゲット及びその製造方法 |
JP2015162606A (ja) * | 2014-02-27 | 2015-09-07 | 東ソー株式会社 | 窒化ガリウム膜ならびにその製造方法 |
JP2020075851A (ja) * | 2018-10-26 | 2020-05-21 | 東ソー株式会社 | 窒化ガリウム系焼結体及びその製造方法 |
JP2021181595A (ja) * | 2020-05-18 | 2021-11-25 | 東京エレクトロン株式会社 | 複合ターゲット、複合ターゲットの製造方法及び窒化物半導体膜の形成方法 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH02228470A (ja) * | 1989-03-02 | 1990-09-11 | Toshiba Corp | スパッタターゲット |
JP2000199060A (ja) * | 1998-12-28 | 2000-07-18 | Sony Corp | 電子サイクロトロン共鳴プラズマスパッタ装置及び薄膜の製造方法 |
JP2012144424A (ja) * | 2010-12-20 | 2012-08-02 | Tosoh Corp | 窒化ガリウム焼結体または窒化ガリウム成形体ならびにそれらの製造方法 |
-
2011
- 2011-04-12 JP JP2011087856A patent/JP5946248B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH02228470A (ja) * | 1989-03-02 | 1990-09-11 | Toshiba Corp | スパッタターゲット |
JP2000199060A (ja) * | 1998-12-28 | 2000-07-18 | Sony Corp | 電子サイクロトロン共鳴プラズマスパッタ装置及び薄膜の製造方法 |
JP2012144424A (ja) * | 2010-12-20 | 2012-08-02 | Tosoh Corp | 窒化ガリウム焼結体または窒化ガリウム成形体ならびにそれらの製造方法 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
JPN6014038969; JANIK,J.F. et al: '"Tuning aerosol-assisted vapor phase processing towards low oxygen GaN powders"' Physica Status Solidi. A. Applications and Materials Science Vol.203, No.6, 2006, p.1301-1306 * |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015004102A (ja) * | 2013-06-20 | 2015-01-08 | 東ソー株式会社 | 多結晶窒化ガリウムスパッタリングターゲット及びその製造方法 |
JP2015162606A (ja) * | 2014-02-27 | 2015-09-07 | 東ソー株式会社 | 窒化ガリウム膜ならびにその製造方法 |
JP2020075851A (ja) * | 2018-10-26 | 2020-05-21 | 東ソー株式会社 | 窒化ガリウム系焼結体及びその製造方法 |
JP7500941B2 (ja) | 2018-10-26 | 2024-06-18 | 東ソー株式会社 | 窒化ガリウム系焼結体及びその製造方法 |
JP2021181595A (ja) * | 2020-05-18 | 2021-11-25 | 東京エレクトロン株式会社 | 複合ターゲット、複合ターゲットの製造方法及び窒化物半導体膜の形成方法 |
JP7302791B2 (ja) | 2020-05-18 | 2023-07-04 | 東京エレクトロン株式会社 | 複合ターゲット、複合ターゲットの製造方法及び窒化物半導体膜の形成方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP5946248B2 (ja) | 2016-07-06 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Lim et al. | Effects of substrate temperature on the microstructure and photoluminescence properties of ZnO thin films prepared by atomic layer deposition | |
JP3644191B2 (ja) | 半導体素子 | |
TWI573291B (zh) | A method for manufacturing a nitride semiconductor device, a nitride semiconductor light emitting device, and a light emitting device | |
JP5787324B2 (ja) | 三塩化ガリウムガスの製造方法及び窒化物半導体結晶の製造方法 | |
JP5946248B2 (ja) | スパッタリングターゲットの製造方法 | |
JP2007320790A (ja) | 炭化珪素単結晶の製造方法、炭化珪素単結晶インゴット及び炭化珪素単結晶基板 | |
JP5957124B2 (ja) | 白色GaN粉末の製造方法 | |
JP4428105B2 (ja) | 化合物膜の製造方法および化合物半導体素子の製造方法 | |
Agyeman et al. | Strong ultraviolet and green emissions at room temperature from annealed ZnO thin films | |
Kumar et al. | GaN nanophosphors for white-light applications | |
JPH09251957A (ja) | 3−5族化合物半導体の製造方法 | |
JP2013173638A (ja) | 窒化アルミニウム結晶の製造方法 | |
JP4304981B2 (ja) | 発光素子及びその製造方法 | |
JP2009249202A (ja) | 窒化アルミニウム単結晶の製造方法 | |
CN1062917C (zh) | 铟镓氮单晶薄膜金属有机物气相外延生长技术 | |
Li et al. | Preparation and Cathodoluminescence of Mg‐Doped and Zn‐Doped GaN Powders | |
JP2014172797A (ja) | 窒化ガリウム(GaN)自立基板の製造方法及び製造装置 | |
JP2008211235A (ja) | 半導体素子 | |
JP3991815B2 (ja) | 酸化亜鉛結晶膜の育成方法 | |
JP4211201B2 (ja) | 半導体製造装置用摺動部材および半導体製造装置 | |
JP2014234336A (ja) | 多結晶窒化ガリウム粉末、成形物及びその製造方法 | |
KR100447686B1 (ko) | Ⅲ족 질화물막의 제조 방법 | |
US20230357011A1 (en) | Group-iii nitride semiconductor nanoparticles, core-shell-type particles, and method for manufacturing same | |
JP2009054791A (ja) | 発光素子用エピタキシャルウェハ及びその製造方法並びに発光素子 | |
JP2018140914A (ja) | 積層構造体及び発光ダイオード |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20140225 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20140905 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20140912 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20141110 |
|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20141201 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20150318 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20150618 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20150618 |
|
A911 | Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911 Effective date: 20150713 |
|
A912 | Re-examination (zenchi) completed and case transferred to appeal board |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A912 Effective date: 20150904 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20160411 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20160531 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5946248 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |