JP2012517703A5 - - Google Patents

Description

本発明の第３の態様は，
（ａ）プラズマ発生器及び窒素源を用いて窒素プラズマを生成する工程と，
（ｂ）プラズマ導入口を介して窒素プラズマを反応室に導入する工程と，
（ｃ）窒素プラズマの通過用の１又はそれ以上の流路を有し，プラズマ導入口と基板との間に配置され，プラズマ導入口と基板との間で窒素プラズマが直線的に通過することを防止するバッフルに，窒素プラズマを通過させる工程と，
（ｄ）バッフルと基板との間の地点で，第III族金属を含む反応試薬を反応室に注入する工程と
を含むことにより基板に第III族金属窒化膜を蒸着させる，基板に第III族金属窒化膜を蒸着させる方法に関する。

Claims (43)

1. （ａ）窒素源から窒素プラズマを生成するプラズマ発生器と，
   （ｂ）基板に第III族金属窒化物を蒸着させるために，第III族金属を含む反応試薬を，前記窒素プラズマから生じる反応性窒素種と反応させる反応室と，
   （ｃ）前記プラズマ発生器から前記反応室への前記窒素プラズマの通過を促進するプラズマ導入口と，
   （ｄ）前記窒素プラズマの通過用の１又はそれ以上の流路を有し，前記プラズマ導入口と前記基板との間に配置され，封止部材の上方に配置される複数の分配部材を備え，前記各分配部材は開口部を画定し，隣接する前記分配部材及び前記封止部材から離間されているバッフルとを備え，
   前記バッフルが，前記プラズマ導入口と前記基板との間で前記窒素プラズマが直線的に通過することを防止する，基板に第III族金属窒化膜を蒸着させるための装置。
2. 前記分配部材によって画定される前記開口部が，前記封止部材に近づくにつれて徐々に小さくなる請求項１記載の装置。
3. 連続する前記分配部材及び前記封止部材が，少なくとも部分的に重なり合う請求項１又は２記載の装置。
4. 隣接する前記分配部材及び前記封止部材が，円周方向に配置された１又はそれ以上の連結部材によって連結される請求項１記載の装置。
5. 円周方向に配置された前記各連結部材が，真上及び真下に配置された前記連結部材から円周方向にずれている請求項４記載の装置。
6. 前記複数の分配部材はリングであり，前記封止部材は中実円板であり，前記リングは直径が徐々に減少し，最小の直径を有する前記リングが前記中実円板に隣接する請求項１記載の装置。
7. 前記リングは互いに略平行である請求項６記載の装置。
8. 前記平行なリングは，前記プラズマ導入口からの前記窒素プラズマのフローの方向に対して略直角な平面に配置されている請求項７記載の装置。
9. 前記平行なリング間の空間が，前記窒素プラズマの通過用の１又はそれ以上の前記流路を提供する請求項７記載の装置。
10. 前記バッフルが前記窒素プラズマを前記基板の表面に略均一に分配する請求項１記載の装置。
11. １又はそれ以上の前記分配部材が，前記窒素プラズマを略垂直な下向きの方向に向ける突起を備える請求項１記載の装置。
12. 前記バッフルは，望ましくない高エネルギーの反応性窒素プラズマ種を濾過して除去することにより，前記高エネルギーの反応性窒素プラズマ種が前記基板に接触するのを防止する請求項１記載の装置。
13. 前記プラズマ発生器がヘリコン高周波プラズマ発生器である請求項１記載の装置。
14. 前記ヘリコン高周波プラズマ発生器が，磁界の不存在下で作動する請求項１３記載の装置。
15. 前記反応室内の距離が可変である請求項１記載の装置。
16. 前記バッフルの前記封止部材と，前記第III族金属を含む前記反応試薬を注入する反応試薬注入器との間の距離が可変である請求項１５記載の装置。
17. 前記バッフルの前記封止部材と，前記第III族金属を含む前記反応試薬を注入する前記反応試薬注入器との間の距離が２cm〜１０cmである請求項１６記載の装置。
18. 前記第III族金属を含む前記反応試薬を注入する反応試薬注入器と前記基板との間の距離が可変である請求項１５記載の装置。
19. 前記第III族金属を含む前記反応試薬を注入する前記反応試薬注入器と前記基板との距離が２cm〜１０cmである請求項１８記載の装置。
20. 前記反応室内の距離を変えることによって，前記第III族金属窒化膜の成長速度及び／又は前記基板に接触可能な前記反応性窒素種の性質を制御する請求項１５記載の装置。
21. 前記バッフルが，前記バッフルを通過した前記窒素プラズマから反応種を捕捉して前記基板に向けるためのシュラウドに少なくとも部分的に包囲されている請求項１記載の装置。
22. 前記反応室が汚染物質を掃気する掃気ガスを更に含む請求項１記載の装置。
23. 前記掃気ガスが水素源を含む請求項２２記載の装置。
24. 前記掃気ガスがアンモニア及び／又は水素を含む請求項２３記載の装置。
25. 前記反応室は，得られた前記第III族金属窒化膜の黄色帯域の発光の強度を少なくとも部分的に抑制する界面活性剤を更に備える請求項１記載の装置。
26. 前記界面活性剤が，インジウム金属及び／又はトリアルキルインジウム界面活性剤である請求項２５記載の装置。
27. 前記トリアルキルインジウム界面活性剤のアルキル基が，それぞれＣ１−Ｃ６アルキル基のいずれかである請求項２６記載の装置。
28. 前記界面活性剤の量が，前記第III族金属を含む前記反応試薬の約１モルパーセント〜５モルパーセントである請求項２５記載の装置。
29. 前記第III族金属窒化膜が窒化ガリウム膜である請求項１記載の装置。
30. （ａ）封止部材と，
    該封止部材上に配置された複数の分配部材であってそれぞれが開口部を画定すると共に隣接する封止部材及び分配部材と間隔が設けられた分配部材と，
    （ｂ）隣接する前記分配部材間及び／又は前記分配部材と前記封止部材とを離間するように円周方向に配置されると共に，前記分配部材間及び／又は前記分配部材と前記封止部材との間に延長する，１又はそれ以上の連結部材と
    を備え，
    前記分配部材間及び前記分配部材と前記封止部材との間の空間が直線状に通過しないプラズマの流路を画定するプラズマバッフル。
31. 前記分配部材と前記封止部材が少なくとも部分的に重なり合う請求項３０記載のバッフル。
32. 前記各分配部材が，円周方向に配置される１又はそれ以上の前記連結部材によって隣接する分配部材に連結され，前記各分配部材が，連続する分配部材と少なくとも部分的に重なり合う請求項３０又は３１記載のバッフル。
33. 前記分配部材によって画定される前記開口部が，前記封止部材に近づくにつれて徐々に小さくなる請求項３２記載のバッフル。
34. 前記各分配部材と前記封止部材とが同心である請求項３２記載のバッフル。
35. 前記各連結部材が，真上及び真下に配置される前記連結部材から円周方向にずれている請求項３２記載のバッフル。
36. 前記分配部材はリングであり，前記封止部材は中実円板であり，前記リングは直径が徐々に減少し，最小の直径を有する前記リングが前記中実円板に隣接する請求項３２記載のバッフル。
37. １又はそれ以上の前記分配部材が，前記プラズマを略垂直な下向きの方向に向ける突起を備える請求項３２記載のバッフル。
38. （ａ）プラズマ発生器及び窒素源を用いて窒素プラズマを生成する工程と，
    （ｂ）プラズマ導入口を介して前記窒素プラズマを反応室に導入する工程と，
    （ｃ）前記窒素プラズマの通過用の１又はそれ以上の流路を有し，前記プラズマ導入口と基板との間に配置され，封止部材の上方に配置される複数の分配部材を備え，前記各分配部材は開口部を画定し，隣接する前記分配部材及び前記封止部材から離間されることにより，前記プラズマ導入口と前記基板との間で前記窒素プラズマが直線的に通過することを防止するバッフルに，前記窒素プラズマを通過させる工程と，
    （ｄ）前記バッフルと前記基板との間の地点で，第III族金属を含む反応試薬を反応室に注入する工程と
    を含むことにより前記基板に第III族金属窒化膜を蒸着させる，基板に第III族金属窒化膜を蒸着させる方法。
39. 前記バッフルの最下方と，前記第III族金属を含む反応試薬を注入する反応試薬注入器との間の距離を調整する工程を更に含む請求項３８記載の方法。
40. 前記第III族金属を含む反応試薬を注入する反応試薬注入器と前記基板との間の距離を調整する工程を更に含む請求項３８記載の方法。
41. 汚染物質を掃気するために，前記反応室に掃気ガスを導入する工程を更に含む請求項３８記載の方法。
42. 得られた前記第III族金属窒化膜の黄色帯域の発光の強度を少なくとも部分的に抑制するために，界面活性剤を前記反応室に導入する工程を更に含む請求項３８記載の方法。
43. 請求項１〜２９いずれか１項記載の装置を用いて実施される請求項３８記載の方法。