JPH10106958A - プラズマｃｖｄ装置 - Google Patents
プラズマｃｖｄ装置Info
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- JPH10106958A JPH10106958A JP25829596A JP25829596A JPH10106958A JP H10106958 A JPH10106958 A JP H10106958A JP 25829596 A JP25829596 A JP 25829596A JP 25829596 A JP25829596 A JP 25829596A JP H10106958 A JPH10106958 A JP H10106958A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 高成長速度、高品質膜作製というＭＯＣＶＤ
の特徴と、低環境コストというＭＢＥの特徴をともに実
現するプラズマＣＶＤ装置を提供する。 【解決手段】 成長チャンバー１には窒素プラズマソー
ス、Ｇａソースのトリメチルガリウム（ＴＭＧ）の供給
ライン、真空ポンプとバルブ、真空計などとともに、加
熱機構付の基板ホルダー７が設置されている。ここで、
プラズマ条件として、１Ｔｏｒｒ程度の窒素圧力で十分
なパワー（１ｋＷ以上）を供給することにより、熱プラ
ズマが形成される。金属化学種の光分解を補助するため
にＭｇＯなどの窓を通してＨｅなどの希ガス放電管を照
射することも有効である。
の特徴と、低環境コストというＭＢＥの特徴をともに実
現するプラズマＣＶＤ装置を提供する。 【解決手段】 成長チャンバー１には窒素プラズマソー
ス、Ｇａソースのトリメチルガリウム（ＴＭＧ）の供給
ライン、真空ポンプとバルブ、真空計などとともに、加
熱機構付の基板ホルダー７が設置されている。ここで、
プラズマ条件として、１Ｔｏｒｒ程度の窒素圧力で十分
なパワー（１ｋＷ以上）を供給することにより、熱プラ
ズマが形成される。金属化学種の光分解を補助するため
にＭｇＯなどの窓を通してＨｅなどの希ガス放電管を照
射することも有効である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、窒化物半導体の製
造装置としてのプラズマＣＶＤ装置に係り、それに関連
する電子デバイス、光デバイス、真空技術、表面処理、
表面コーティング技術に関するものである。
造装置としてのプラズマＣＶＤ装置に係り、それに関連
する電子デバイス、光デバイス、真空技術、表面処理、
表面コーティング技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、ＧａＮ系半導体を中心とする窒化
物半導体が、高効率発光素子、耐環境電子素子、半導体
パッシベーション膜として注目を集めている。実に幅広
いバンドギャップをもつIII −Ｖ窒化物と、その金属元
素は、可視の近紫外波長の領域における電気光学の応用
範囲を大いに広げた。これまで、ＧａＮ膜（ＧａＮ Ｆ
ｉｌｍ）を成長させるために、数多くの技術が開発され
てきたが、その中で有機金属気相成長法（ＭＯＣＶＤ）
の技術が支配的位置を占めている。
物半導体が、高効率発光素子、耐環境電子素子、半導体
パッシベーション膜として注目を集めている。実に幅広
いバンドギャップをもつIII −Ｖ窒化物と、その金属元
素は、可視の近紫外波長の領域における電気光学の応用
範囲を大いに広げた。これまで、ＧａＮ膜（ＧａＮ Ｆ
ｉｌｍ）を成長させるために、数多くの技術が開発され
てきたが、その中で有機金属気相成長法（ＭＯＣＶＤ）
の技術が支配的位置を占めている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、通常の
ＭＯＣＶＤ法では、トリエチルガリウム（ＴＭＧ）とＮ
Ｈ3 がソースとして用いられ、ＮＨ3 を熱的に解離する
ために、その基板は凡そ１０００℃まで加熱する必要が
ある。したがって、ＭＯＣＶＤ法の欠点は、利用できる
基板材料全てに対し、温度的に不適合な点である。そこ
で、ポストグロース・クーリング法（成長後冷却法：ｐ
ｏｓｔｇｒｏｕｔｈ ｃｏｏｌｉｎｇ）により、有効な
性質と欠点が窒化膜へ導かれた。
ＭＯＣＶＤ法では、トリエチルガリウム（ＴＭＧ）とＮ
Ｈ3 がソースとして用いられ、ＮＨ3 を熱的に解離する
ために、その基板は凡そ１０００℃まで加熱する必要が
ある。したがって、ＭＯＣＶＤ法の欠点は、利用できる
基板材料全てに対し、温度的に不適合な点である。そこ
で、ポストグロース・クーリング法（成長後冷却法：ｐ
ｏｓｔｇｒｏｕｔｈ ｃｏｏｌｉｎｇ）により、有効な
性質と欠点が窒化膜へ導かれた。
【０００４】更に加えて、高い成長温度のために、他の
好ましくない効果、例えばドーパント、グループIII の
金属の蒸着（ｄｅｓｏｒｐｔｉｏｎ）、拡散（ｄｉｆｆ
ｕｓｉｏｎ）、偏析（ｓｅｇｒｅｇａｔｉｏｎ）を誘発
する恐れがある。このように、適切な基板を選択すると
いうことが、その高温成長温度のためにますます難しく
なっている。また、ＮＨ3 は毒性を有するため、その処
理コストが高い。
好ましくない効果、例えばドーパント、グループIII の
金属の蒸着（ｄｅｓｏｒｐｔｉｏｎ）、拡散（ｄｉｆｆ
ｕｓｉｏｎ）、偏析（ｓｅｇｒｅｇａｔｉｏｎ）を誘発
する恐れがある。このように、適切な基板を選択すると
いうことが、その高温成長温度のためにますます難しく
なっている。また、ＮＨ3 は毒性を有するため、その処
理コストが高い。
【０００５】このように、これらの材料系は、従来ＭＯ
ＣＶＤ法により製造されてきたが、１０００℃程度の高
温プロセスであること、ＮＨ3 の毒性に対する処理コス
トの観点から改善が求められてきた。新しい製造法とし
て窒素プラズマを用いるＭＢＥ法が研究されてきたが、
成長速度が１時間当たり０．５μｍと小さく、その品質
も高効率の発光素子が作成できるレベルに至っていない
ため、製造装置としては大きな問題点を抱えている。
ＣＶＤ法により製造されてきたが、１０００℃程度の高
温プロセスであること、ＮＨ3 の毒性に対する処理コス
トの観点から改善が求められてきた。新しい製造法とし
て窒素プラズマを用いるＭＢＥ法が研究されてきたが、
成長速度が１時間当たり０．５μｍと小さく、その品質
も高効率の発光素子が作成できるレベルに至っていない
ため、製造装置としては大きな問題点を抱えている。
【０００６】本発明は、上記問題点を除去し、高成長速
度、高品質膜作製というＭＯＣＶＤの特徴と低環境コス
トというＭＢＥの特徴をともに実現するプラズマＣＶＤ
装置を提供することを目的とする。
度、高品質膜作製というＭＯＣＶＤの特徴と低環境コス
トというＭＢＥの特徴をともに実現するプラズマＣＶＤ
装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、 （１）プラズマＣＶＤ装置において、窒素の熱プラズマ
あるいはこの状態に近い窒素プラズマを用い、前記窒素
プラズマ形成時に発生する紫外光を利用して、金属ガス
ソースなどを分解するかあるいは表面でのマイグレイシ
ョンを高めることにより、結晶性の向上と成長温度を低
下させ、窒化物半導体を形成するようにしたものであ
る。
成するために、 （１）プラズマＣＶＤ装置において、窒素の熱プラズマ
あるいはこの状態に近い窒素プラズマを用い、前記窒素
プラズマ形成時に発生する紫外光を利用して、金属ガス
ソースなどを分解するかあるいは表面でのマイグレイシ
ョンを高めることにより、結晶性の向上と成長温度を低
下させ、窒化物半導体を形成するようにしたものであ
る。
【０００８】（２）プラズマＣＶＤ装置において、窒素
の熱プラズマあるいはこの状態に近い窒素プラズマを用
い、前記窒素プラズマ形成時に発生する紫外光と、極紫
外光発生の光源を併用し、金属ガスソースなどを分解す
るか、あるいは表面でのマイグレイションを高めること
により、結晶性の向上と成長温度を低下させ、窒化物半
導体を形成するようにしたものである。
の熱プラズマあるいはこの状態に近い窒素プラズマを用
い、前記窒素プラズマ形成時に発生する紫外光と、極紫
外光発生の光源を併用し、金属ガスソースなどを分解す
るか、あるいは表面でのマイグレイションを高めること
により、結晶性の向上と成長温度を低下させ、窒化物半
導体を形成するようにしたものである。
【０００９】（３）上記（１）又は（２）記載のプラズ
マＣＶＤ装置において、前記窒素プラズマはリモートプ
ラズマとして供給するようにしたものである。 （４）上記（１）又は（２）記載のプラズマＣＶＤ装置
において、前記窒素プラズマは、窒素ガスとともに、ヘ
リウムなどの希ガスを混ぜることにより、窒素プラズマ
の効率を高めるようにしたものである。
マＣＶＤ装置において、前記窒素プラズマはリモートプ
ラズマとして供給するようにしたものである。 （４）上記（１）又は（２）記載のプラズマＣＶＤ装置
において、前記窒素プラズマは、窒素ガスとともに、ヘ
リウムなどの希ガスを混ぜることにより、窒素プラズマ
の効率を高めるようにしたものである。
【００１０】（５）上記（１）又は（２）記載のプラズ
マＣＶＤ装置において、前記金属ガスソースは有機金属
ガス、水素化物、ハロゲン化物、金属元素のいずれかの
形態あるいはこれらの組み合わせである。上記のように
構成したので、 （Ａ）窒素の高温熱プラズマ、あるいはそれに近いプラ
ズマ状態を実現し、これを窒素源として用いることによ
り、成長に有効に働く窒素原子の生成を効率的に行って
高成長速度、高品質膜形成を図るとともに、環境コスト
の低減を図ることができる。また、窒素熱プラズマと金
属元素化学種との相互作用により、低温での金属化学種
の分解が可能になり、成長温度の低温化を可能にする。
マＣＶＤ装置において、前記金属ガスソースは有機金属
ガス、水素化物、ハロゲン化物、金属元素のいずれかの
形態あるいはこれらの組み合わせである。上記のように
構成したので、 （Ａ）窒素の高温熱プラズマ、あるいはそれに近いプラ
ズマ状態を実現し、これを窒素源として用いることによ
り、成長に有効に働く窒素原子の生成を効率的に行って
高成長速度、高品質膜形成を図るとともに、環境コスト
の低減を図ることができる。また、窒素熱プラズマと金
属元素化学種との相互作用により、低温での金属化学種
の分解が可能になり、成長温度の低温化を可能にする。
【００１１】（Ｂ）窒素の高温熱プラズマ、あるいはそ
れに近いプラズマ状態を実現し、これを窒素源として用
いることにより、プラズマ源から極紫外光が発生し、こ
れが金属源である有機金属ガス、水素化物、ハロゲン化
物の光分解と、金属原子の表面でのマイグレイションを
高めることにより、結晶性の向上と成長温度の低下が可
能になる。
れに近いプラズマ状態を実現し、これを窒素源として用
いることにより、プラズマ源から極紫外光が発生し、こ
れが金属源である有機金属ガス、水素化物、ハロゲン化
物の光分解と、金属原子の表面でのマイグレイションを
高めることにより、結晶性の向上と成長温度の低下が可
能になる。
【００１２】（Ｃ）リモートプラズマ構成をとるため、
各元素の供給の独立性があり、ＭＯＣＶＤなどのいわゆ
る、プリマチャ（ｐｒｅｍａｔｕｒｅ：時期が早い）反
応が無いため、結晶成長は各元素の供給速度、成長温
度、窒素プラズマと窒素の圧力で決定される。したがっ
て、結晶成長の制御性が非常によい。
各元素の供給の独立性があり、ＭＯＣＶＤなどのいわゆ
る、プリマチャ（ｐｒｅｍａｔｕｒｅ：時期が早い）反
応が無いため、結晶成長は各元素の供給速度、成長温
度、窒素プラズマと窒素の圧力で決定される。したがっ
て、結晶成長の制御性が非常によい。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して詳細に説明する。図１は本発明の実施
例を示すＧａＮ膜のプラズマＣＶＤ装置の構成図であ
る。この図において、１は成長チャンバー、２は拡散ポ
ンプ、３はロータリーポンプ、４，５，６はバルブ、７
は基板ホルダー、８は基板ホルダー７に設けられるヒー
タ、９は基板ホルダー７を操作するマニピュレータ、１
０はＲＦプラズマ発生装置、１１は石英管（ｑｕａｒｔ
ｚ ｔｕｂｅ）、１２はＲＦヒータ、１３は冷却水の入
口、１４は冷却水の出口、１５はＮ2 ソース、１６は発
生したＲＦプラズマ、１７はＴＭＧソース、１８は温度
バスである。２１は基板であり、例えば、ＧａＡｓ（１
００）基板である。
て図面を参照して詳細に説明する。図１は本発明の実施
例を示すＧａＮ膜のプラズマＣＶＤ装置の構成図であ
る。この図において、１は成長チャンバー、２は拡散ポ
ンプ、３はロータリーポンプ、４，５，６はバルブ、７
は基板ホルダー、８は基板ホルダー７に設けられるヒー
タ、９は基板ホルダー７を操作するマニピュレータ、１
０はＲＦプラズマ発生装置、１１は石英管（ｑｕａｒｔ
ｚ ｔｕｂｅ）、１２はＲＦヒータ、１３は冷却水の入
口、１４は冷却水の出口、１５はＮ2 ソース、１６は発
生したＲＦプラズマ、１７はＴＭＧソース、１８は温度
バスである。２１は基板であり、例えば、ＧａＡｓ（１
００）基板である。
【００１４】図に示すように、成長チャンバー１には窒
素プラズマソース、Ｇａソースのトリメチルガリウム
（ＴＭＧ）の供給ライン、真空ポンプとバルブ、真空計
などとともに、加熱機構付の基板ホルダー７が設置され
ている。ここで、最も重要な点はプラズマ条件であり、
１Ｔｏｒｒ程度の窒素圧力で十分なパワー（１ｋＷ以
上）を供給することにより、熱プラズマが形成される。
素プラズマソース、Ｇａソースのトリメチルガリウム
（ＴＭＧ）の供給ライン、真空ポンプとバルブ、真空計
などとともに、加熱機構付の基板ホルダー７が設置され
ている。ここで、最も重要な点はプラズマ条件であり、
１Ｔｏｒｒ程度の窒素圧力で十分なパワー（１ｋＷ以
上）を供給することにより、熱プラズマが形成される。
【００１５】金属化学種の光分解を補助するために、Ｍ
ｇＯなどの窓を通してＨｅなどの希ガス放電管を照射す
ることも有効である。上記のように構成したので、 （１）室温でのＧａＮ膜，ＣａＮＯ膜を形成することが
できる。 （２）新しい材料であるＧａＮＯ混晶化合物を生成する
ことができる。
ｇＯなどの窓を通してＨｅなどの希ガス放電管を照射す
ることも有効である。上記のように構成したので、 （１）室温でのＧａＮ膜，ＣａＮＯ膜を形成することが
できる。 （２）新しい材料であるＧａＮＯ混晶化合物を生成する
ことができる。
【００１６】（３）高成長速度（数１０ミクロン／時
間）が期待できる。 （４）混晶ＩｎＧａＮ、ＡｌＧａＮ、ＡｌＧａＩｎＮ等
の成長が可能である。 （５）シリコン、Ｍｇなどの不純物元素の添加も、Ｓｉ
やＭｇの有機金属化合物や水素化物、金属元素を用いる
ことによって可能となる。 〔具体例１〕ここでは、具体的に、熱プラズマＣＶＤ
（ｈｏｔ ｐｌａｓｍａ ｃｈｅｍｉｃａｌ ｖａｐｏ
ｒ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法を用い、ＧａＡｓ（１０
０）基板上におけるＧａＮ膜の室温での成長を行った。
間）が期待できる。 （４）混晶ＩｎＧａＮ、ＡｌＧａＮ、ＡｌＧａＩｎＮ等
の成長が可能である。 （５）シリコン、Ｍｇなどの不純物元素の添加も、Ｓｉ
やＭｇの有機金属化合物や水素化物、金属元素を用いる
ことによって可能となる。 〔具体例１〕ここでは、具体的に、熱プラズマＣＶＤ
（ｈｏｔ ｐｌａｓｍａ ｃｈｅｍｉｃａｌ ｖａｐｏ
ｒ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法を用い、ＧａＡｓ（１０
０）基板上におけるＧａＮ膜の室温での成長を行った。
【００１７】従来のＧａＮを用いたＭＯＣＶＤ法による
欠点を克服するために、新しい成長技術を開発した。す
なわち、熱プラズマＣＶＤ法（ｈｏｔ ｐｌａｓｍａ
ＣＶＤ）であり、ＧａＮ膜を室温で生成する新奇な方法
である。成長チャンバーにおける高温プラズマの窒素ソ
ースは、誘導的に結合した石英管１１において、３×１
０-2Ｔｏｒｒの窒素バックグラウンド圧力でＲＦパワー
を５ｋＷにまで高めて供給することによって生成され
る。このようにして、アバンダントアクティブ窒素原子
（ａｂｕｎｄａｎｔ ａｃｔｉｖｅ ｎｉｔｒｏｇｅｎ
ａｔｏｍｓ）が生成され、その結果、室温において、
４μｍ／ｈの高い成長率を得ることができる。
欠点を克服するために、新しい成長技術を開発した。す
なわち、熱プラズマＣＶＤ法（ｈｏｔ ｐｌａｓｍａ
ＣＶＤ）であり、ＧａＮ膜を室温で生成する新奇な方法
である。成長チャンバーにおける高温プラズマの窒素ソ
ースは、誘導的に結合した石英管１１において、３×１
０-2Ｔｏｒｒの窒素バックグラウンド圧力でＲＦパワー
を５ｋＷにまで高めて供給することによって生成され
る。このようにして、アバンダントアクティブ窒素原子
（ａｂｕｎｄａｎｔ ａｃｔｉｖｅ ｎｉｔｒｏｇｅｎ
ａｔｏｍｓ）が生成され、その結果、室温において、
４μｍ／ｈの高い成長率を得ることができる。
【００１８】更に、高温プラズマからの強い放射光（ｌ
ｉｇｈｔ ｅｍｉｓｓｉｏｎｓ）が基板２１上に照射さ
れ、成長の過程においてＴＭＧの解離を促進し、その結
果、ＧａＮ膜の室温における成長が実現される。ＧａＮ
を成長させる前に、ＧａＡｓ（１００）基板２１を、窒
素プラズマビームの放射を伴って、あるいは伴わずに、
６００℃まで加熱した。そして、室温にまで冷却した。
Ｎ2 とＴＭＧの部分圧力（ｐａｒｔｉａｌ ｐｒｅｓｓ
ｕｒｅ）はそれぞれ、３×１０-2ｔｏｒｒ、１×１０-1
ｔｏｒｒに設定した。ＧａＮ膜は、Ｘ線回折（ＸＲ
Ｄ）、反射高エネルギー電子回折（ＲＨＥＥＤ）及び光
ルミネッセンス分光学（ｐｈｏｔｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅ
ｎｃｅ ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ）を特徴とするもの
であった。
ｉｇｈｔ ｅｍｉｓｓｉｏｎｓ）が基板２１上に照射さ
れ、成長の過程においてＴＭＧの解離を促進し、その結
果、ＧａＮ膜の室温における成長が実現される。ＧａＮ
を成長させる前に、ＧａＡｓ（１００）基板２１を、窒
素プラズマビームの放射を伴って、あるいは伴わずに、
６００℃まで加熱した。そして、室温にまで冷却した。
Ｎ2 とＴＭＧの部分圧力（ｐａｒｔｉａｌ ｐｒｅｓｓ
ｕｒｅ）はそれぞれ、３×１０-2ｔｏｒｒ、１×１０-1
ｔｏｒｒに設定した。ＧａＮ膜は、Ｘ線回折（ＸＲ
Ｄ）、反射高エネルギー電子回折（ＲＨＥＥＤ）及び光
ルミネッセンス分光学（ｐｈｏｔｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅ
ｎｃｅ ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ）を特徴とするもの
であった。
【００１９】ＲＨＥＥＤとＸＲＤの結果により、ＧａＮ
膜の構造は、成長する前の表面処理に依存していること
が示された。すなわち、窒素プラズマビーム放射をせず
に得られる六方体構造（ｈｅｘａｇｏｎａｌ ｓｔｒｕ
ｃｔｕｒｅ）と、窒素プラズマビーム放射をして得られ
る立方体構造（ｃｕｂｉｃ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）であ
る。しかしながら、すべての資料は、ミラー様の構造
（ｍｉｒｒｏｒ−ｌｉｋｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）を示
し、室温において２．９９７ｅＶで中心に向けられた
（ｃｅｎｔｅｒｅｄ）、強力で幅の広い放射を示した。
膜の構造は、成長する前の表面処理に依存していること
が示された。すなわち、窒素プラズマビーム放射をせず
に得られる六方体構造（ｈｅｘａｇｏｎａｌ ｓｔｒｕ
ｃｔｕｒｅ）と、窒素プラズマビーム放射をして得られ
る立方体構造（ｃｕｂｉｃ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）であ
る。しかしながら、すべての資料は、ミラー様の構造
（ｍｉｒｒｏｒ−ｌｉｋｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）を示
し、室温において２．９９７ｅＶで中心に向けられた
（ｃｅｎｔｅｒｅｄ）、強力で幅の広い放射を示した。
【００２０】なお、本発明は上記実施例に限定されるも
のではなく、本発明の趣旨に基づいて種々の変形が可能
であり、これらを本発明の範囲から排除するものではな
い。
のではなく、本発明の趣旨に基づいて種々の変形が可能
であり、これらを本発明の範囲から排除するものではな
い。
【００２１】
【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に
よれば、以下に示すような効果を奏することができる。 （１）窒素の高温熱プラズマ、あるいはそれに近いプラ
ズマ状態を実現し、これを窒素源として用いることによ
り、成長に有効に働く窒素原子の生成を効率的に行って
高成長速度、高品質膜形成を図るとともに、環境コスト
の低減を図ることができる。また、窒素熱プラズマと金
属元素化学種との相互作用により、低温での金属化学種
の分解が可能になり、成長温度の低温化を可能にする。
よれば、以下に示すような効果を奏することができる。 （１）窒素の高温熱プラズマ、あるいはそれに近いプラ
ズマ状態を実現し、これを窒素源として用いることによ
り、成長に有効に働く窒素原子の生成を効率的に行って
高成長速度、高品質膜形成を図るとともに、環境コスト
の低減を図ることができる。また、窒素熱プラズマと金
属元素化学種との相互作用により、低温での金属化学種
の分解が可能になり、成長温度の低温化を可能にする。
【００２２】（２）窒素の高温熱プラズマ、あるいはそ
れに近いプラズマ状態を実現し、これを窒素源として用
いることにより、プラズマ源から極紫外光が発生し、こ
れが金属源である有機金属ガス、水素化物、ハロゲン化
物の光分解と、金属原子の表面でのマイグレイションを
高めることにより、結晶性の向上と成長温度の低下が可
能になる。
れに近いプラズマ状態を実現し、これを窒素源として用
いることにより、プラズマ源から極紫外光が発生し、こ
れが金属源である有機金属ガス、水素化物、ハロゲン化
物の光分解と、金属原子の表面でのマイグレイションを
高めることにより、結晶性の向上と成長温度の低下が可
能になる。
【００２３】（３）リモートプラズマ構成をとるため、
各元素の供給の独立性があり、ＭＯＣＶＤなどのいわゆ
る、プリマチャ（ｐｒｅｍａｔｕｒｅ：時期が早い）反
応が無いため、結晶成長は各元素の供給速度、成長温
度、窒素プラズマと窒素の圧力で決定される。したがっ
て、結晶成長の制御性が非常によい。
各元素の供給の独立性があり、ＭＯＣＶＤなどのいわゆ
る、プリマチャ（ｐｒｅｍａｔｕｒｅ：時期が早い）反
応が無いため、結晶成長は各元素の供給速度、成長温
度、窒素プラズマと窒素の圧力で決定される。したがっ
て、結晶成長の制御性が非常によい。
【図１】本発明の実施例を示すＧａＮ膜のプラズマＣＶ
Ｄ装置の構成図である。
Ｄ装置の構成図である。
１ 成長チャンバー ２ 拡散ポンプ ３ ロータリーポンプ ４，５，６ バルブ ７ 基板ホルダー ８ ヒータ ９ マニピュレータ １０ ＲＦプラズマ発生装置 １１ 石英管 １２ ＲＦヒータ １３ 冷却水の入口 １４ 冷却水の出口 １５ Ｎ2 ソース １６ 発生したＲＦプラズマ １７ ＴＭＧソース １８ 温度バス ２１ 基板〔ＧａＡｓ（１００）基板〕
Claims (5)
- 【請求項１】 窒素の熱プラズマあるいはこの状態に近
い窒素プラズマを用い、前記窒素プラズマ形成時に発生
する紫外光を利用して、金属ガスソースなどを分解する
かあるいは表面でのマイグレイションを高めることによ
り、結晶性の向上と成長温度を低下させ、窒化物半導体
を形成することを特徴とするプラズマＣＶＤ装置。 - 【請求項２】 窒素の熱プラズマあるいはこの状態に近
い窒素プラズマを用い、前記窒素プラズマ形成時に発生
する紫外光と、極紫外光発生の光源を併用し、金属ガス
ソースなどを分解するかあるいは表面でのマイグレイシ
ョンを高めることにより、結晶性の向上と成長温度を低
下させ、窒化物半導体を形成することを特徴とするプラ
ズマＣＶＤ装置。 - 【請求項３】 請求項１又は２記載のプラズマＣＶＤ装
置において、前記窒素プラズマはリモートプラズマとし
て供給することを特徴とするプラズマＣＶＤ装置。 - 【請求項４】 請求項１又は２記載のプラズマＣＶＤ装
置において、前記窒素プラズマは、窒素ガスとともに、
ヘリウムなどの希ガスを混ぜることにより、窒素プラズ
マの効率を高めることを特徴とするプラズマＣＶＤ装
置。 - 【請求項５】 請求項１又は２記載のプラズマＣＶＤ装
置において、前記金属ガスソースは有機金属ガス、水素
化物、ハロゲン化物、金属元素のいずれかの形態あるい
はこれらの組み合わせであることを特徴とするプラズマ
ＣＶＤ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25829596A JP3587946B2 (ja) | 1996-09-30 | 1996-09-30 | プラズマｃｖｄ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25829596A JP3587946B2 (ja) | 1996-09-30 | 1996-09-30 | プラズマｃｖｄ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10106958A true JPH10106958A (ja) | 1998-04-24 |
| JP3587946B2 JP3587946B2 (ja) | 2004-11-10 |
Family
ID=17318281
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
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1996
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