WO2008047900A1 - Appareil de pulvérisation formant un film et plaque de support pour cet appareil - Google Patents

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WO2008047900A1
WO2008047900A1 PCT/JP2007/070428 JP2007070428W WO2008047900A1 WO 2008047900 A1 WO2008047900 A1 WO 2008047900A1 JP 2007070428 W JP2007070428 W JP 2007070428W WO 2008047900 A1 WO2008047900 A1 WO 2008047900A1
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WO
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backing plate
target
deposition apparatus
sputtering
sputter deposition
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PCT/JP2007/070428
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English (en)
French (fr)
Inventor
Hisayuki Miki
Kenzo Hanawa
Yasumasa Sasaki
Original Assignee
Showa Denko K.K.
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Publication date
Application filed by Showa Denko K.K. filed Critical Showa Denko K.K.
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/34—Sputtering
    • C23C14/3407—Cathode assembly for sputtering apparatus, e.g. Target
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/06—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the coating material
    • C23C14/0617—AIII BV compounds, where A is Al, Ga, In or Tl and B is N, P, As, Sb or Bi

Definitions

  • the present invention relates to a sputter film forming apparatus and a sputtering plate for a sputter film forming apparatus that are used for manufacturing a light emitting diode (LED), a laser diode (LD), and an electronic device.
  • LED light emitting diode
  • LD laser diode
  • Group III nitride compound semiconductors have a direct transition type band gap of energy equivalent to the visible light to ultraviolet light region, and can emit light with high efficiency. Therefore, commercialization as LEDs and LDs has been achieved. Has been. Also, as an electronic device, it cannot be obtained with conventional III-V compound semiconductors! / Has the potential to obtain characteristics! /.
  • group III nitride compound semiconductors are manufactured by metal organic chemical vapor deposition (MOCVD).
  • MOCVD method uses trimethylgallium, trimethylaluminum, and ammonia as raw materials, transports the raw material vapor into the carrier gas and transports it to the substrate surface, and decomposes the raw material by reaction with the heated substrate to grow crystals. Is the method.
  • MOCVD method uses trimethylgallium, trimethylaluminum, and ammonia as raw materials, transports the raw material vapor into the carrier gas and transports it to the substrate surface, and decomposes the raw material by reaction with the heated substrate to grow crystals. Is the method.
  • disadvantages such as long film formation time and difficult control parameter operations.
  • Non-Patent Document 1 Non-Patent Document 2
  • Non-patent document 1 describes that Si (1) is obtained by high-frequency magnetron sputtering using N gas.
  • the device used has the target and the substrate facing each other.
  • Non-Patent Document 2 describes that a GaN film was formed with an apparatus in which a force sword and a target faced together! /, And a mesh was placed between the substrate and the target. Deposition conditions are in N gas
  • the pressure is 0.667 Pa
  • the substrate temperature is 84 to 600 ° C
  • the input power is 150 W
  • the distance between the substrate and the target is 80 mm! /.
  • Patent Documents 1 and 2 when a GaN film is stacked on a sapphire substrate, by introducing a buffer layer such as A1N, the problem of lattice mismatch between GaN and the sapphire layer is solved. It has been reported that the crystallinity of GaN is improved (Patent Documents 1 and 2). In addition, it has been reported that a buffer layer can be formed by using a high-frequency sputtering method, and crystals having the same composition can be grown on the buffer layer by the MOCVD method to achieve epitaxial growth (Patent Document 3). ).
  • the conventional backing plate is made on the assumption that Ga is used in a solid state, considering wettability with Ga in a liquid state! The wettability is bad!
  • the heat does not escape well from the Ga to the backing plate, the heat builds up, the Ga dissolves, or the cooling effect of the backing plate cooled by the coolant works well for the Ga.
  • Ga may not be able to cool down. In such a case, Ga suddenly changes to a liquid state, causing the film formation control to become unstable.
  • Ga when Ga is in a liquid state, Ga gathers as droplets due to surface tension and exposes the backing plate surface. As a result, the constituent elements of the backing plate surface are sputtered together. In fact, when sputtering was performed with the surface of the knocking plate exposed, analysis of the deposited film sometimes found that elements constituting the backing plate were mixed as impurities.
  • Patent Document 1 Japanese Patent No. 3026087
  • Patent Document 2 Japanese Patent Laid-Open No. 4 297023
  • Patent Document 3 Japanese Patent Publication No. 5-86646
  • Patent Document 4 Japanese Patent No. 3440873
  • Patent Document 5 Japanese Patent No. 3700492
  • Non-Patent Literature 1 Proceedings of the 21st Century Union Symposium, Vol. 2nd, p. 295 (2003)
  • Non-Patent Literature 2 Vacuum, Vol. 66, p. 233 (2002)
  • the present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a backing plate for a sputtering apparatus capable of stably holding Ga and a sputtering apparatus including the backing plate. With the goal.
  • the present invention employs the following configuration.
  • a backing plate that holds a target material containing Ga is provided, and at least the contact surface force S of the backing plate that comes into contact with the target material and the contact angle with Ga in the liquid state are 90 ° or less.
  • a sputtering film forming apparatus characterized in that it is made of an easily wettable material.
  • a backing plate for a sputter deposition apparatus characterized in that it is made of an easily wettable material.
  • the backing plate is coated with the easily wettable material, and The backing plate for a sputter deposition apparatus according to (8) or (9), wherein a contact surface is formed! /.
  • the contact surface of the backing plate is formed by the easily wettable material having a contact angle with the liquid Ga of 90 ° or less, even if the Ga is a liquid, the contact surface is formed. Force S to hold Ga stably without exposing the surface.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing an example of a backing plate according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing another example of a backing plate according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a process diagram for explaining a manufacturing process of a sputter target using the backing plate shown in FIG. 1.
  • FIG. 4 is a process diagram for explaining a manufacturing process of a sputtering target using the backing plate shown in FIG. 2.
  • FIG. 5 is a schematic view showing an example of a sputtering film forming apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 6A is a schematic cross-sectional view of the sputter target of Examples 1, 3, 5, and 7.
  • FIG. 6B is a schematic cross-sectional view of the sputter target of Comparative Examples 1 and 2.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing an example of the backing plate 1.
  • the backing plate 1 shown in FIG. 1 is composed of a backing plate body la made of an easily wettable material.
  • the backing plate body la is provided with a recess lb for holding the target material.
  • the inner surface lc of the recess is a contact surface with the target material.
  • the backing plate main body la is made of an easily wettable material, so that the contact surface force S, which is the inner surface lc of the recess lb, is made of an easily wettable material.
  • FIG. 2 shows another example of the backing plate.
  • the backing plate 11 shown in FIG. 2 includes a backing plate body 11a and a coating layer lib.
  • Buckin A concave portion 11 d for holding the target material is provided on the upper surface side 11 c of the main plate body 11 a.
  • the coating layer l ib is made of an easily wettable material and is a thin film having a thickness of about 0.1 mm to about 1 mm.
  • the coating layer l ib only needs to be formed on the entire surface inside the recess lid, but may be formed on the upper surface side 11 c around the recess lid.
  • the surface of the coating layer 1 lb formed on the inner surface of the recess serves as a contact surface with the target material.
  • the easily wettable material constituting the backing plate body l a in FIG. 1 or the coating layer l ib in FIG. 2 is a material having a contact angle with Ga in a liquid state of 90 ° or less.
  • wetability is a physical quantity uniquely determined between a liquid and a solid surface
  • “high wettability” refers to a phenomenon in which a liquid spreads on a solid surface.
  • Low is a phenomenon where the solid surface repels liquid.
  • the degree of “wetting” is generally defined by the contact angle ⁇ .
  • the contact angle ⁇ is an angle formed between the liquid surface and the solid surface when the solid or liquid surface is in contact with the liquid droplet and the side containing the liquid.
  • the smaller the contact angle between Ga and the easily wettable material the better, and it is desirable that it be 90 ° or less. More preferably, it is 60 ° or less, and a force of 30 ° or less is particularly desirable.
  • the easily wettable material examples include silicon, carbon, silicon nitride, aluminum oxide, and silicon oxide, and preferably silicon and carbon.
  • the backing plate itself as shown in Fig. 1, it is preferable to use a material that has sufficient rigidity to be formed.
  • the silicon here may be a single crystal or may be polycrystalline. Although it is desirable to use polycrystalline silicon from the viewpoint of price, it goes without saying that it is necessary to appropriately control impurities contained therein. Moreover, it is desirable to use a material having conductivity. This is the same whether the backing plate itself is made of silicon as shown in Fig. 1 or if the backing plate made of other materials is coated with silicon as shown in Fig. 2. It is. In the case of a coating material, it is realistic and desirable to use polysilicon.
  • the carbon used here is graphite carbon, which is desirable in terms of power, processability, and conductivity. Also in this case, it is necessary to appropriately control the contained impurities.
  • a material called diamond-like carbon hereinafter referred to as DLC
  • the coat can also be applied to a backing plate made of carbon.
  • the target material filled in the recesses lb and lid of the backing plates 1 and 11 of Fig. 1 or Fig. 2 may be Ga alone, but Ga may be mixed with other elements. Other elements that can be used as dopants for GaN, such as Mg, Si, and A1, can be used. Ga may be used as a liquid or a solid.
  • Ga and other elements on the target surface can be obtained even if sputtering proceeds. It is necessary to devise such that the area ratio does not change. For example, even if the surface of the target is scraped by sputtering, the mass of other elements has the same cross-sectional area in the depth direction of the target so that the area ratio between Ga and other elements does not change. As a shape, fix and mix. Also, a method of uniformly dispersing other particulate elements in the target can be used. Of course, you may use it in the state mixed uniformly as a mixture.
  • Si when Si is mixed with Ga, since compatibility between Ga and Si is low, Si may be used in a granular or powder form and uniformly dispersed in solid Ga. This can be made by mixing granular Si with liquid Ga and cooling and solidifying it. If you want to use Ga as a liquid, it is desirable to provide a Si target separately and perform simultaneous sputtering.
  • the above target material is made into the recess 1 of the backing plates 1 and 11 shown in FIG. 1 or FIG.
  • a sputter target used in the sputter deposition apparatus is configured.
  • FIGS. 3A to 3E are process diagrams for explaining a method of manufacturing the sputter target 26 using the backing plate 1 shown in FIG.
  • a massive base material 22a made of an easily wettable material is prepared.
  • the base material 22 is molded to form the recess lb. Grinding, press molding and the like can be used as a method for forming the recess lb. In this way, a backing plate 1 made of an easily wettable material is manufactured.
  • the backing plate 1 is fixed on the cooling plate 23 via the adhesive 24. Add a few grains of Ga in a beaker and warm to liquid Ga, then flow into the recess lb of backing plate 1 and cool to room temperature to solidify Ga. Finally, the sputter target 26 shown in FIG. 3 (e) is manufactured.
  • FIG. 4A to FIG. 4F are process diagrams for explaining a method of manufacturing the sputter target 27 using the backing plate 11 shown in FIG.
  • a massive base material 22b is prepared.
  • the recesses l id are formed.
  • “Shinsho I”, press molding or the like can be used as a method for forming the recesses l i d.
  • FIGS. 4 (d) to (f) are the same as the processes shown in FIGS. 3 (c) to 3 (e) to produce the sputter target 27 shown in FIG. 4 (f).
  • a generally known method can be used without any problem.
  • CVD chemical vapor deposition
  • vapor deposition vapor deposition
  • plating a generally known method
  • CVD sputtering, vapor deposition, and plating.
  • CVD is suitable as the coating method of the present invention because a relatively dense film can be formed on a large-sized object. Coating methods that require reaction at very high temperatures are not applicable as the body metal can melt.
  • the above-described backing plates 1 and 11 form a contact surface with an easily wettable material having a contact angle with liquid Ga of 90 ° or less, the contact surface is exposed even when Ga is liquid. Without being formed, Ga can be uniformly spread and held on the surface of the coating layer l ib formed on the inner surface lc of the recess lb or the inner surface of the recess l id which is a contact surface with Ga. Thereby, there is no possibility that the wettable material itself is sputtered.
  • the knocking plate 1 itself is made of an easily wettable material, even if the inner surface lc of the recess lb of the backing plate 1 is scratched due to impact or rubbing, it is easy. The wettability material is scraped and new! / The surface is only exposed, so there is no effect on the wettability with Ga. The recess that is the contact surface with Ga. Can hold. Note that many easily wettable materials have low thermal conductivity, and it is difficult to maintain Ga at a low temperature in a solid state. Therefore, the sputter target 26 of the example shown in FIGS. 3A to 3E is preferably used when liquid Ga is used as a target material! /.
  • the backing plate body 11a is made of copper, aluminum, iron or the like having excellent thermal conductivity. Since it can be made of metal or the like and only the surface can be coated with an easily wettable material, the target material can be efficiently cooled via the backing plate body 1 la. Therefore, the sputter target 27 in the example shown in FIGS. 4A to 4F is preferably used when there is a possibility that not only liquid Ga but also solid Ga may be used as a target material.
  • the recess lb which is a contact surface with Ga
  • the wettable material is used on the surface of the coating layer l ib formed on the inner surface lc or recess l id, the backing plate body la or the coating layer l ib surface is not exposed, and the target material liquid Ga is not exposed.
  • the backing plates 1 and 11 that are spread and held evenly without gaps can be easily manufactured.
  • the coating can be composed of multiple layers. For example, even if the material for the coating layer has an affinity for Ga, if the affinity for the backing plate material is poor, the coating layer may peel off. In such a case, a layer made of a material having affinity for both can be formed therebetween. For example, if a carbon coating is used on a Cu plate, a polysilicon coating can be placed between them.
  • FIG. 5 is a schematic view showing an example of a sputtering film forming apparatus using the above-described sputtering targets 26 and 27.
  • the sputter deposition apparatus 30 includes a chamber 31, sputter targets 26 and 27 installed in the channel 31, and a matching box 32 that applies power to the sputter targets 26 and 27. It has.
  • the substrate 33 is attached to the sputtering target 26, 27 so as to face the sputtering target 26, 27, and the substrate 33 is heated.
  • a pressure control means 36a, 36b, 36c comprising a power source 35 conductively connected to the matching box 32, a pump for controlling the pressure in the channel 31, and a chamber.
  • Gas supply means 37a and 37b for supplying gas into 31 are provided.
  • the sputter targets 26 and 27 are installed at predetermined positions in the chamber 31 of the sputter deposition apparatus 30.
  • the sputter targets 26 and 27 are cooled by the cooling plate 23.
  • the substrate 33 is carried into the chamber 31 and placed on top of the sputtering targets 26 and 27.
  • the chamber 31 is depressurized, and argon gas and nitrogen gas are introduced by the gas supply means 37a and 37b.
  • the substrate 33 is heated by a heater 34, and sputtering film formation is performed by turning on the power source 35 and controlling the matching box 32.
  • any material can be used as long as it can generally form a group III nitride compound semiconductor crystal.
  • the sputtering method can keep the substrate temperature low, it is possible to form a film on a substrate that decomposes at a high temperature without damaging the substrate.
  • a nitrogen raw material used in the present embodiment a generally known compound can be used without any problem.
  • ammonia and nitrogen are preferable because they are easy to handle and can be obtained at a relatively low cost.
  • Ammonia has a high decomposition efficiency, so it has the power to form a film at a high growth rate. It has high reactivity and toxicity, so it requires toxic abatement equipment and gas detectors, and the reactor material is chemically stable.
  • Various measures are required, such as the need to change to a higher one.
  • nitrogen does not provide a fast growth rate at the expense of simple equipment.
  • the method of introducing nitrogen into the apparatus after decomposing nitrogen by electric field or heat is inferior to the film formation speed using ammonia, but it can be used, and is the most suitable in view of the balance with the apparatus cost. Nitrogen source.
  • the substrate temperature during film formation is preferably from room temperature to 1200 ° C. Below that temperature, migration on the substrate surface is suppressed, and a Group III nitride compound semiconductor crystal with good crystallinity cannot be produced.
  • group III nitride compound semiconductor crystals decompose at temperatures above 1200 ° C. More desirably, it is 300 to 1000 ° C, and 500 to 800 ° C is most preferable.
  • the power applied to the sputtering target is preferably in the range of 0 ⁇ lW / cm 2 to 100 W / cm 2. it is most preferred that a more preferable device 1. 5W / cm 2 ⁇ 50W / cm 2 range in the range of Mashigu 1 W / cm 2 ⁇ 50W / cm 2.
  • a high-power reactive species can be generated, and this reactive species can be supplied to the substrate 33 with high kinetic energy, so that migration on the substrate is active. Thus, good crystals can be obtained. If too much power is introduced, the surface temperature of the sputter target 26, 27 will rise, resulting in a mixture of solid and liquid. Sputtering in such a state is undesirable because it generates dust and sparks.
  • the pressure in the chamber 31 is preferably 0.3 Pa or more. At pressures below this, sputtered metal with low nitrogen abundance adheres without becoming nitrides.
  • the upper limit of the pressure is not particularly defined, but it is needless to say that the pressure is low enough to generate plasma.
  • a mixed crystal is formed by sputtering
  • a mixture of metal materials (not necessarily forming an alloy! /) May be prepared as a target.
  • two targets with different material forces can be prepared and sputtered simultaneously.
  • a target of a mixed material is used to form a film having a fixed composition, and a plurality of targets are installed in the chamber 31 to form several kinds of films having different compositions.
  • a film having a desired composition can be formed by sputtering a target mixed with an element other than Ga. .
  • a target mixed with an element other than Ga. Mg, Zn, C, Si, Ge, Sn, etc. that are doped into the crystal for the purpose of controlling conductivity can also be mixed.
  • the amount to be mixed can be calculated in consideration of the composition of the target crystal, the doping amount, and the sputtering rate.
  • the mixed element may be a uniformly mixed mixture (alloy or compound) or a mixture containing a non-uniform composition.
  • the backing plates 1 and 11 of this embodiment are formed or coated using an easily wettable material, the liquid Ga spreads uniformly on the target surface without agglomeration in the target, The knocking plates 1 and 11 themselves are not sputtered, and the deposited Ga nitride compound can be made free of impurities resulting therefrom.
  • a Ga nitride compound semiconductor element By performing film formation using the backing plate of the present embodiment, a Ga nitride compound semiconductor element can also be produced.
  • a group III nitride compound is formed on a substrate by a sputtering method, and a functional semiconductor multilayer structure is stacked on the layer to form various semiconductors. It is configured as a body element.
  • This Ga nitride compound semiconductor element can be used for light-emitting elements, photoelectric conversion elements such as laser elements and light-receiving elements, and electronic devices such as HBT and HE MT.
  • Many of these Ga nitride compound semiconductor devices are known in various structures, and the device structure laminated on the Group III nitride compound semiconductor multilayer structure of the present invention includes those well-known device structures. There are no restrictions.
  • a polysilicon backing plate as shown in Fig. 1 was manufactured by molding a polysilicon base material.
  • the backing plate was washed by immersion in an organic solvent such as IPA, and then fixed to the cooling plate with an adhesive.
  • this sputter target was placed at a predetermined position in the chamber of the sputter deposition apparatus, and a sapphire substrate was placed on the top thereof.
  • a sputtering deposition apparatus heating the sapphire substrate to 500 ° C, put flushed with nitrogen gas at a flow rate of 15 sccm, and the pressure in the chamber between 1 ⁇ OPa (0. 6 X 10- 3 Torr), high frequency 50W
  • the substrate was cleaned with plasma.
  • the above backing plate was heated with a heater, and Ga was made into a liquid state.
  • a high frequency power of lW / cm 2 was applied to the Ga target, and a GaN single layer film was formed on the sapphire substrate.
  • the completed GaN monolayer was taken out and subjected to SIMS analysis.
  • the Si concentration in the GaN film was 5 ⁇ 10 16 atoms / C m 3 . It was found that this amount of Si, which is derived from the constituent material of the backing plate, is not an amount that adversely affects the film at the force-detected concentration!
  • Example 2 A Cu base material was molded and carbon 'coated by the CVD method, and a 200 ⁇ m thick carbon' coated Cu backing plate as shown in Fig. 2 was produced. Yes.
  • a GaN single layer film was formed on the sapphire substrate in the same manner as in Example 1 except that the sputtering target was cooled by the cooling plate and the solid state Ga was sputtered.
  • the completed single-layer GaN film was taken out and subjected to SIMS analysis. It was investigated whether Cu and C were detected as impurities, but they were below the SIMS detection level.
  • a SiO base material is molded to produce a SiO backing plate as shown in Fig. 1.
  • the backing plate was washed by immersion in an organic solvent such as IPA, and then fixed to the cooling plate with an adhesive.
  • the sputter target was manufactured by pouring the sample into the concave portion of the backing plate, cooling to room temperature 25 ° C set by the tarine room, and solidifying GaAl.
  • AlGaN single layer film was formed on the sapphire substrate in the same manner as in Example 1.
  • the completed monolayer film of AlGaN was taken out and subjected to SIMS analysis.
  • the Si concentration in the AlGaN film was 5 ⁇ 10 16 atoms / cm 3 . This Si is a force S that is derived from the SiO used as the backing plate material.
  • a Cu base material was molded and carbon 'coated by the CVD method, and a 200 ⁇ m thick carbon' coated Cu backing plate as shown in Fig. 2 was produced. Yes.
  • the backing plate was washed by dipping in an organic solvent such as a bag, and then fixed to the cooling plate with an adhesive. Put a few grains of Ga in a beaker and warm to 60 ° C to make it liquid After that, add a few grains of In to 1 kg of Ga at a ratio of 164 g of In, and pour it into the recess of the backing plate, cool to room temperature 25 ° C set in the clean room, and solidify Ga In. Thus, a sputter target was manufactured.
  • an InGaN single layer film was formed on the sapphire substrate in the same manner as in Example 1 except that the sputtering target was cooled by the cooling plate and the solid gain was sputtered.
  • the completed InGaN monolayer film was taken out and subjected to SIMS analysis. It was found that Cu and C were below the SIMS detection level, which was the force for examining whether impurities were detected as impurities.
  • a carbon base material was molded to produce a carbon backing plate as shown in FIG.
  • the backing plate was washed by immersion in an organic solvent such as IPA, and then fixed to the cooling plate with an adhesive.
  • the sputter target was manufactured by pouring into the recess of the substrate, cooling to room temperature 25 ° C set in a clean room, and solidifying GaMg.
  • GaN: Mg GaN doped with Mg
  • the completed monolayer film of GaN: Mg was taken out and subjected to SIMS analysis.
  • the force that investigated whether C was detected as an impurity was S, and the component force was below the SIMS detection level.
  • a Cu base material was molded and subjected to silicon coating by the CVD method to produce a 100 ⁇ m thick silicon 'coated Cu backing plate as shown in FIG.
  • the backing plate was washed by immersion in an organic solvent such as IPA, and then fixed to the cooling plate with an adhesive.
  • the sputter target was manufactured by pouring the obtained product into the concave portion of the backing plate, cooling to a room temperature set to 25 ° C set in a clean room, and solidifying GaSi.
  • GaN: Si GaN layer doped with Si on the sapphire substrate
  • the sputtering target was cooled by a cooling plate and GaSi in a solid state was sputtered. Formed.
  • the completed monolayer film of GaN: Si was taken out and subjected to SIMS analysis.
  • the Si concentration in the GaN: Si film was 5 ⁇ 10 18 atoms / cm 3 .
  • An appropriate value of Si added as a dopant was obtained.
  • a polysilicon backing plate was manufactured in the same manner as in Example 1.
  • the backing plate was washed by immersion in an organic solvent such as IPA, and then fixed to the cooling plate with an adhesive.
  • Example 2 a single layer film of AlGaN doped with Mg (hereinafter referred to as AlGaN: Mg) was formed on the sapphire substrate.
  • the completed single layer film of AlGaN: Mg was taken out and SIMS analysis was performed.
  • the Si concentration in the AlGaN: Mg film was 5 ⁇ 10 16 atoms / cm 3 .
  • the polysilicon element used as the knocking plate material was detected as an impurity, but it was found to be an amount that did not adversely affect the film!
  • a Cu base material was molded to produce a Cu backing plate.
  • the backing plate was washed by immersion in an organic solvent such as IPA, and then fixed to the cooling plate with an adhesive.
  • the added material was poured into the recess of the backing plate, cooled to room temperature 25 ° C set in a clean room, and solidified GalnSi to produce a sputter target.
  • InGaN a single-layer film of InGaN (hereinafter referred to as InGaN: Si) doped with Si on a sapphire substrate was used in the same manner as in Example 1 except that the sputtering target was cooled by a cooling plate and the solid state GalnSi was sputtered. Formed.
  • the completed InGaN: Si monolayer was taken out and subjected to S IMS analysis.
  • the detected element was Si, 5 ⁇ 10 17 atoms / cm 3 . An appropriate value of Si added as a dopant was obtained.
  • a Cu base material was molded and coated with silicon nitride by the CVD method to produce a 200 mm thick silicon nitride coated Cu backing plate as shown in Figure 2.
  • the backing plate was washed by immersion in an organic solvent such as IPA, and then fixed to the cooling plate with an adhesive.
  • Sputter targets are manufactured by adding several grains of Ga in a beaker, pouring them into a liquid by heating to 60 ° C and pouring them into the recesses of the backing plate, cooling them to a room temperature of 25 ° C set in a clean room, and solidifying them. did.
  • a GaN single layer film was formed on the sapphire substrate in the same manner as in Example 1 except that the sputtering target was cooled by the cooling plate and the solid state Ga was sputtered.
  • the completed single-layer GaN film was taken out and subjected to SIMS analysis. We investigated whether Cu and Si were detected as impurities, but found that they were below the SIMS detection level. (Comparative Example 1)
  • a Cu base material was molded to produce a Cu backing plate.
  • a GaN single layer film was formed on the sapphire substrate in the same manner as in Example 1.
  • the completed monolayer film of GaN was taken out and subjected to SIMS analysis.
  • the element detected mainly as an impurity was Cu, and its amount was 1 ⁇ 10 18 atoms / cm 3 .
  • Cu used as the material for the backing plate was contained in the film as an impurity. Since this amount affects the film characteristics, it has been found that the method used in Comparative Example 1 cannot be used in practice! /.
  • a Cu base plate was molded to produce a Cu backing plate.
  • a sputter target was manufactured in the same manner as in Example 1 except that the backing plate was washed by immersing in HC1.
  • a GaN single layer film was formed on the sapphire substrate in the same manner as in Example 1 except that the sputter target was cooled through a cooling plate and the solid state Ga was sputtered.
  • the completed single-layer GaN film was taken out and subjected to SIMS analysis.
  • the Cu concentration in the GaN film was l X 10 15 atoms / cm 3 .
  • Cu used as the backing plate material was detected as an impurity, but it was found that it was not in an amount that adversely affects the film.
  • the present invention relates to a Ga backing plate for a sputter deposition apparatus used for manufacturing a group III nitride compound semiconductor having good crystallinity, which is used for manufacturing a light emitting diode (LED), a laser diode (LD) and an electronic device.
  • a Ga backing plate and a film forming apparatus that can be suitably used to form a Group III nitride compound semiconductor multilayer structure having particularly good crystallinity on a sapphire substrate. It can be applied to.

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Description

明 細 書
スパッタ成膜装置およびスパッタ成膜装置用のバッキングプレート 技術分野
[0001] 本発明は、発光ダイオード（LED)、レーザダイオード（LD)および電子デバイス等 の作製に用いられるスパッタ成膜装置およびスパッタ成膜装置用バッキングプレート に関するものである。
本願 (ま、 2006年 10月 20曰 ίこ、 曰本 ίこ出願された特願 2006— 286243号及び 20 07年 9月 11日に、 日本に出願された特願 2007— 235282号に基づき優先権を主 張し、それらの内容をここに援用する。
背景技術
[0002] III族窒化物化合物半導体は、可視光から紫外光領域に相当するエネルギーの直 接遷移型のバンドギャップをもち高効率な発光が可能であるため、 LEDや LDとして の製品化が成されている。また、電子デバイスとしても従来の III— V族化合物半導体 では得られな!/、特性が得られるポテンシャルを持って!/、る。
[0003] 一般的に、 III族窒化物化合物半導体は有機金属化学気相成長（MOCVD)法に よって製造されている。 MOCVD法は、トリメチルガリウム、トリメチルアルミニウムおよ びアンモニアを原料とし、キャリアガスに原料の蒸気を含ませて基板表面に運搬し、 加熱された基板との反応により原料を分解して結晶を成長させる方法である。精密な 膜厚および組成制御を行うことができるというメリットを有する代わりに、成膜時間が長 くなることおよび制御パラメータの操作が困難であるというようなデメリットがある。
[0004] そのため、 III族窒化物化合物半導体をスパッタ法によって製造する研究も行われ ている。スパッタ法は、成膜速度を上げることができ、また制御パラメータの操作も簡 易であるので、素子の生産性に大いに効果を発するためである。 GaN膜をスパッタ 法により成膜し、平滑性の良い膜を形成できたとの報告もある（非特許文献 1および 非特許文献 2)。
[0005] 非特許文献 1には、 Nガスを用いた高周波マグネトロンスパッタリングによって Si (1
2
00)およびサファイア (Al O ) (0001)上に GaN膜を成膜したとの記載がある。成膜 条件としては、全ガス圧力は 2mTorr、投入電力は 100Wとし、基板温度を室温から 900°Cまで変化させている。論文に掲げられた図によれば、用いた装置はターゲット と基板を対向させている。
[0006] また、非特許文献 2では、力ソードとターゲットを向か!/、合わせ、基板とターゲットの 間にメッシュを入れた装置で GaNを成膜したとの記載がある。成膜条件は Nガス中
2 で圧力を 0. 67Paとし、基板温度は 84から 600°Cであり、投入電力は 150W、基板と ターゲット間の距離は 80mmとされて!/、る。
[0007] 更に、 GaNを用いた III族窒化物化合物半導体の積層構造体の製造において、 M OCVD法に加えてスパッタ法も合わせて行うことにより、精密な膜厚、組成制御ととも に、成膜スピードを上げかつ欠陥の無い平滑な成膜を行うというような生産性の向上 に大いに寄与する研究も行われ始めて!/、る。
[0008] 特許文献 1および 2において、サファイア基板上に GaN膜を積層する場合において 、 A1Nのようなバッファ層を導入することによって、 GaNとサファイア層との間の格子 不整合の問題を解消し、 GaNの結晶性を上げることが報告されている（特許文献 1 , 2)。また、高周波スパッタ法を用いバッファ層の成膜を行い、そのバッファ層上に同じ 組成の結晶を MOCVD法により成長させ、ェピタキシャル成長をさせることができる 旨の報告がされている（特許文献 3)。その成膜工程においてバッファ層のァニール 処理を導入するとェピタキシャル成長の特性を向上させられるとの報告がなされ (特 許文献 4)、更に、バッファ層を 400°C以上の温度で DCスパッタにより成膜するとェピ タキシャル成長の特性が向上させられるとの報告もなされている（特許文献 5)。
[0009] このように、 III族窒化物化合物半導体をスパッタ法により成膜する技術の重要性は 高まっており、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。 しかし、 Gaは常温で液体であるため、従来、 Gaをターゲットとして成膜するときには、 これを冷却して固体状態にして、スパッタ成膜をする必要があった。しかし、ターゲッ トの冷却が不十分であったり、投入するプラズマのパワーを上げたりした場合に、 Ga の状態が固体から突然液体に状態変化し、成膜をうまく制御できない場合があった。
[0010] 従来のバッキングプレートは、 Gaを固体状態で用いることを前提に作られているの で、液体状態となった Gaとの濡れ性を考慮して!/、な!/、。濡れ性が悪!/、材料がバツキ ングプレートの Gaと接触する面に使われている場合、熱が Gaからバッキングプレート にうまく逃げず、熱がこもり Gaを溶解させたり、冷却材によって冷やされたバッキング プレートの冷却効果が Gaにうまく伝わらず、 Gaを冷却することができな力 たりする 場合がある。そのような場合、 Gaが固体力 突然液体に状態変化し、成膜制御を不 安定にさせる。また、 Gaが液体状態のとき、 Gaは表面張力によって液滴となって寄り 集まり、バッキングプレートの面を露出させる。その結果、バッキングプレート面の構 成元素が一緒にスパッタされる弊害をもたらす。実際に、ノ ッキングプレート表面が露 出した状態でスパッタした場合、成膜したものを分析すると、バッキングプレートを構 成する元素が不純物として混入している場合があった。
[0011] 従って、 Gaが固体状態および液体状態のいずれの状態においても、 Gaとバッキン グプレートとの間の熱伝導を均一に行うことによって、成膜を安定して行なわせる必 要がある。また、 Gaが液体状態のときには、バッキングプレートのスパッタ面に液体状 態の Gaを均一に広げ、バッキングプレート表面が露出しない状態で成膜を行わせる ことによって、不純物を含まない Ga窒化物化合物半導体を形成させる必要がある。 特許文献 1：特許第 3026087号公報
特許文献 2：特開平 4 297023号公報
特許文献 3：特公平 5— 86646号公報
特許文献 4：特許第 3440873号公報
特許文献 5：特許第 3700492号公報
非特許文献 1 : 21世紀連合シンポジウム論文集、 Vol. 2nd、 p. 295 (2003) 非特許文献 2 :ノ キューム（Vacuum)、 Vol. 66、 p. 233 (2002)
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0012] 本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、 Gaを安定して保持することが 可能なスパッタ装置用のバッキングプレートおよびこのバッキングプレートを備えたス パッタ装置を提供することを目的とする。
課題を解決するための手段
[0013] 上記の目的を達成するために、本発明は、以下の構成を採用した。 (1) Gaを含むターゲット材料を保持するバッキングプレートを具備してなり、少な くとも前記バッキングプレートの前記ターゲット材料と接する接触面力 S、液体状態の G aとの接触角が 90° 以下となる易濡れ性材料で構成されていることを特徴とするスパ ッタ成膜装置。
(2) 前記易濡れ性材料が、シリコン、カーボン、窒化シリコン、酸化アルミニウム、 および酸化シリコンからなる群より選ばれる 1種の材料からなることを特徴とする（1)に 記載のスパッタ成膜装置。
(3) 前記接触面を含む前記バッキングプレート全体が、前記易濡れ性材料から 構成されてレ、ることを特徴とする（1)または（2)に記載のスパッタ成膜装置。
(4) 前記ターゲット材料として、液体状態の Gaが用いられることを特徴とする（3) に記載のスパッタ成膜装置。
(5) 前記バッキングプレートに、前記易濡れ性材料がコーティングされて前記接 触面が形成されていることを特徴とする（1)または（2)に記載のスパッタ成膜装置。
(6) 前記ターゲット材料として、固体状態または液体状態の Gaが用いられること を特徴とする（5)に記載のスパッタ成膜装置。
(7) 基板上に Gaを含む III族窒化物化合物半導体からなる層を成膜する際に用 いられることを特徴とする（1)〜（6)の!/、ずれかに記載のスパッタ成膜装置。
(8) Gaを含むターゲット材料を保持するスパッタ成膜装置用のバッキングプレー トであって、前記バッキングプレートの前記ターゲット材料と接する接触面力 液体状 態の Gaとの接触角が 90° 以下となる易濡れ性材料で構成されていることを特徴とす るスパッタ成膜装置用のバッキングプレート。
(9) 前記易濡れ性材料が、ポリシリコン、カーボンおよび石英からなる群より選ば れる 1種の材料からなることを特徴とする（8)に記載のスパッタ成膜装置用のバッキン グプレート。
(10) 前記接触面を含む前記バッキングプレート全体が、前記易濡れ性材料か ら構成されてレ、ることを特徴とする（8)または（9)に記載のスパッタ成膜装置用のバッ キングプレート。
(11) 前記バッキングプレートに、前記易濡れ性材料がコーティングされて前記 接触面が形成されて!/、ることを特徴とする（8)または（9)に記載のスパッタ成膜装置 用のバッキングプレート。
発明の効果
[0014] 上記の構成によれば、液体 Gaとの接触角が 90° 以下である易濡れ性材料によつ てバッキングプレートの接触面を形成するので、 Gaが液体の場合であっても接触面 を露出させることなく、 Gaを安定して保持すること力 Sできる。
図面の簡単な説明
[0015] [図 1]本発明の実施形態であるバッキングプレートの一例を示す断面模式図である。
[図 2]本発明の実施形態であるバッキングプレートの別の例を示す断面模式図である
〇
[図 3]図 1に示すバッキングプレートを用いたスパッタターゲットの製造工程を説明す る工程図である。
[図 4]図 2に示すバッキングプレートを用いたスパッタターゲットの製造工程を説明す る工程図である。
[図 5]本発明の実施形態であるスパッタ成膜装置の一例を示す模式図である。
[図 6A]実施例 1 , 3, 5および 7のスパッタターゲットの断面模式図である。
[図 6B]比較例 1および 2のスパッタターゲットの断面模式図である。
符号の説明
[0016] 1 · · ·バッキングプレート、
la…ノ ッキングプレート本体、
lb…凹部、
lc…凹部の内面、
11 · · ·バッキングプレート、
l l a- - .ノ ッキングプレー卜本体、
l ib…コーティング層、
l ie- - 'バッキングプレート上面側、
l i d…凹部、
22 a · · 'バッキングプレ一ト母材、 22b…バッキングプレート母材、
23···冷却プレート、
24···接着材、
25 '液体0&、
26···スパッタターゲット、
27···スパッタターゲット、
30···スパッタ装置、
32···マッチングボックス、
33···基板、
33b…取り付け手段、
34…ヒーター、
35…電源、
36a…圧力制御手段、
36b…圧力制御手段、
36c…圧力制御手段、
37a…ガス供給手段、
37b…ガス供給手段
発明を実施するための最良の形態
[0017] 以下、本発明を実施するための形態を説明する。図 1は、バッキングプレート 1の一 例を示す断面図である。図 1に示すバッキングプレート 1は、易濡れ性材料からなる バッキングプレート本体 laから構成されている。バッキングプレート本体 laには、ター ゲット材料を保持するための凹部 lbが設けられている。この凹部の内面 lcが、ター ゲット材料との接触面とされている。図 1に示すバッキングプレート 1では、バッキング プレート本体 laを易濡れ性材料で形成することによって、凹部 lbの内面 lcである接 触面力 S、易濡れ性材料で構成されることになる。
[0018] 図 2には、バッキングプレートの別の例を示す。図 2に示すバッキングプレート 11は 、バッキングプレート本体 11aと、コーティング層 libとから構成されている。バッキン グプレート本体 1 1 aには、その上面側 1 1 cにターゲット材料を保持するための凹部 1 1 dが設けられている。また、コーティング層 l ibは、易濡れ性材料からなるものであつ て、厚みが 0. l ^ m〜； 1mm程度の薄膜である。このコーティング層 l ibは凹部 l i d の内部の全面に形成されていれば良いが、凹部 l i dの周りの上面側 1 1 cに形成され ていても良い。図 2に示すバッキングプレート 1 1では、凹部内面に形成されたコーテ イング層 1 lbの表面がターゲット材料との接触面となる。
[0019] 図 1におけるバッキングプレート本体 l aまたは図 2におけるコーティング層 l ibを構 成する易濡れ性材料とは、液体状態の Gaとの接触角が 90° 以下となる材料である。
[0020] ここで、「濡れ性」は、液体と固体表面との間で一意に決まる物理量であり、「濡れ性 」が高いとは、液体が固体表面に広がる現象をいい、「濡れ性」が低いとは、固体表 面が液体をはじくような現象をいう。「濡れ性」の程度は、一般に接触角 Θで定義され る。接触角 Θとは、固体または液体表面と液滴とが接するときに、液面と固体面との なす角で液体を含む側の角をいう。 Θは Youngの式 γ sv= γ lvcos Θ + y siにより 、固気、気液および固液界面自由エネルギー（ γ sv、 γ 1ν、 γ si)と関連づけられる。
[0021] 接触角 Θ = 180° のときは、全く濡れ性が無い状態であり、 Θが小さくなれば、濡 れ性が高くなり、 Θ = 0° のとき、完全に濡れることをさす。本発明のバッキングプレ ート 1、 1 1では、 Gaと易濡れ性材料との接触角は基本的に小さければ小さいほど良 く、 90° 以下であることが望ましい。更に望ましくは、 60° 以下であり、 30° 以下で あること力 特に望ましい。
[0022] 次に、易濡れ性材料の具体例としては、たとえば、シリコン、カーボン、窒化シリコン 、酸化アルミニウム、および酸化シリコンを例示でき、好ましくはシリコン、カーボンを 例示できる。また、図 1のようにバッキングプレートそのものとして用いる場合には、成 形できる程度の剛性を有する材料を用いることが好ましレ、。
ここでいうシリコンとは、単結晶であっても構わないし、多結晶であっても良い。価格 の面から多結晶シリコンを用いることが望ましいが、含有される不純物を適切に制御 する必要があることは言うまでもない。また、導電性を持つ材料とすることが望ましい。 このことは、図 1のようにバッキングプレート自体をシリコンで形成する場合でも、図 2 のように他の材料で作製したバッキングプレートをシリコンでコートする場合でも同様 である。コート材料の場合は、ポリシリコンとすることが現実的であり、望ましい。
ここでいうカーボンとは、グラフアイトカーボンであること力 価格、加工性、導電性の 面から望ましい。この場合も、含有される不純物を適切に制御する必要がある。また、 コート用の材料としては、ダイヤモンドライクカーボン (以下、 DLC)と呼ばれる材料も 用いること力 Sできる。コートは、カーボンで作製したバッキングプレートに施すことも可 能である。
[0023] 図 1または図 2のバッキングプレート 1、 11の凹部 lb、 l idに充填されるターゲット材 料は、 Ga単独でもかまわないが、 Gaに他の元素を混合させたものでも良い。他の元 素としては、 Mg、 Siおよび A1など、 GaNのドーパントとして用いられるものを使用でき る。また、 Gaは液体として用いられてもよぐ固体として用いられても良い。
[0024] Gaに他の元素を混合して使用する場合で、ターゲットを液体状態で使用したいとき には、 Gaに他の元素を完全に溶融させて化合物や合金とすることが望まし!/、。
[0025] Gaに他の元素を完全に溶融させることができず、固体として Gaに他の元素を分散 させる必要がある場合には、スパッタが進行してもターゲット面における Gaと他の元 素の面積比が変化しないような工夫が必要である。例えば、スパッタによりターゲット 表面が削られても、 Gaと他の元素の面積比が変化しないように、他の元素の塊を、タ 一ゲットの深さ方向に対して同じ断面積を呈するような形状として、固定して混入する 。また、粒子状の他の元素をターゲット中に均一に分散させるなどの方法も取ることが できる。もちろん、混合物として均一に混ざった状態で使用しても良い。
[0026] たとえば、 Gaに Mg、 A1もしくは Inを混合する場合は、 Gaと Mg、 A1や Inとの相溶性 が高いので、 Gaに Mg、 A1もしくは Inを溶解させて用いる力、、あるいはそれを固化さ せたものを用いることができる。
[0027] また、 Gaに Siを混合する場合は、 Gaと Siとの相溶性が低いので、 Siを粒状または 粉状にして、固体状態の Gaに均一に分散させたものを用いればよい。これは、液体 状態の Gaに粒状の Siを混ぜて冷やし固めることによって作製すればよい。また、 Ga を液体で使用したいときは、 Siのターゲットを別途設けて、同時スパッタする、などの 方法を取ることが望ましい。
[0028] 上記のターゲット材料を、図 1あるいは図 2に示すバッキングプレート 1 , 11の凹部 1 b、 l idに充填することによって、スパッタ成膜装置に用いられるスパッタターゲットが 構成される。
[0029] 図 3 (a)〜図 3 (e)は、図 1に示すバッキングプレート 1を用いてスパッタターゲット 2 6を製造する方法を説明する工程図である。まず、図 3 (a)に示すように易濡れ性材 料からなる塊状の母材 22aを用意する。次に、図 3 (b)に示すように、その母材 22を 成形加工することによって、凹部 lbを形成する。凹部 lbの成形加工方法は、研削、 プレス成形等を利用できる。このようにして、易濡れ性材料からなるバッキングプレー ト 1を製造する。
次に、図 3 (c)に示すように、冷却プレート 23の上に接着材 24を介して、バッキング プレート 1を固定する。ビーカーに Ga粒を数粒いれ、暖めて液体 Gaにした後、バツキ ングプレート 1の凹部 lbに流しいれ、室温まで冷却して Gaを固体にする。最終的に、 図 3 (e)に示すスパッタターゲット 26を製造する。
[0030] 図 4 (a)〜図 4 (f)は、図 2に示すバッキングプレート 11を用いてスパッタターゲット 2 7を製造する方法を説明する工程図である。まず、図 4 (a)に示すように塊状の母材 2 2bを用意する。次に、図 4 (b)に示すように、その母材 22bを成形加工することによつ て、凹部 l i dを形成する。凹部 l i dの成形加工方法は、研肖 I」、プレス成形等を利用 できる。
図 4 (c)に示すように、コーティング材 l ibで凹部 l idおよび上面側 11cをコーティン グする。このようにして、易濡れ性材料でコーティングされたバッキングプレート 11を 製造する。図 4 (d)から（f)に示す工程は、図 3 (c)〜図 3 (e)に示す工程と同様にして 、図 4 (f)に示すスパッタターゲット 27を製造する。
[0031] コーティングの方法としては、一般的に知られたものを問題なく使用することができ る。例えば、 CVD、スパッタ、蒸着、メツキなどである。特に CVDは、比較的稠密な膜 を大きなサイズの物体にも成膜することが可能なので、本発明のコーティング方法と して適している。きわめて高温での反応を必要とするコーティング方法は、本体である 金属が融解する可能性があるので、適用できない。
[0032] 上記のバッキングプレート 1、 11は、液体 Gaとの接触角が 90° 以下である易濡れ 性材料によって、接触面を形成するので、 Gaが液体の場合であっても接触面を露出 させることなく、 Gaとの接触面である凹部 lbの内面 lcあるいは凹部 l id内面に形成 されたコーティング層 l ibの表面に、 Gaを隙間無く均一に広げて保持することができ る。これにより、易濡れ性材料自体をスパッタするおそれがない。
[0033] 図 1に示すように、ノ ッキングプレート 1自体を易濡れ性材料で構成した場合には、 衝撃や擦れなどによりバッキングプレート 1の凹部 lbの内面 lcに傷が付いても、易濡 れ性材料が削られ、新し!/、表面が露出するだけなので、 Gaとの濡れ性には影響が 無ぐ Gaとの接触面である凹部 lbの内面 lcに隙間無く均一に広げて保持できる。な お、易濡れ性材料の多くは熱伝導性が低ぐ Gaを低温にして固体状態に維持しにく い場合がある。そのため、図 3 (a)〜図 3 (e)に示す例のスパッタターゲット 26は、液 体 Gaをターゲット材料とする場合に用いるのが好まし!/、。
[0034] 一方、図 2に示すように、コーティング材料 l ibを易濡れ性材料としてバッキングプ レートにコートした場合は、バッキングプレート本体 11aを熱伝導性の優れた銅、アル ミ、鉄などの金属等で製造し、表面だけを易濡れ性材料でコーティングすることがで きるので、バッキングプレート本体 1 laを介してターゲット材料を効率よく冷却できる。 従って、図 4 (a)〜図 4 (f)に示す例のスパッタターゲット 27は、液体 Gaだけでなく固 体 Gaもターゲット材料とする可能性がある場合に用いるのが好ましい。
[0035] また，図 3 (a)〜図 3 (e)あるいは図 4 (a)〜図 4 (f)に示すスパッタターゲット 26, 27 の製造工程において、 Gaとの接触面である凹部 lbの内面 lcあるいは凹部 l id内面 に形成されたコーティング層 l ibの表面に易濡れ性材料を用いれば、バッキングプ レート本体 l aあるいはコーティング層 l ib表面を露出せず、ターゲット材料である液 体 Gaを隙間無く均一に広げて保持するバッキングプレート 1、 11も容易に製造するこ と力 Sできる。
[0036] コーティングは、複数の層で構成することができる。例えば、コーティング層とする材 料が Gaとの親和性があつたとしても、バッキングプレート材料との親和性が悪い場合 、コーティング層の剥がれが発生する可能性がある。このような場合、その間に両方と の親和性を持つ材料からなる層を形成することができる。例えば、 Cu製のプレートに カーボンコート使用とした場合、間にポリシリコン製の被膜を入れることができる。
[0037] 以下、上記のスパッタターゲット 26、 27を備えたスパッタ成膜装置について説明す [0038] 図 5は、上記のスパッタターゲット 26、 27を用いたスパッタ成膜装置の一例を示す 概略図である。このスパッタ成膜装置 30は、図 5に示すように、チャンバ 31と、チャン ノ 31内に設置されたスパッタターゲット 26、 27と、スパッタターゲット 26、 27に対して パワーを印加するマッチングボックス 32とを備えている。また、図 5に示すように、スパ ッタ成膜装置 30のチャンバ 31内には、基板 33をスパッタターゲット 26、 27に対向さ せて下向きに取り付けるための取り付け手段 33bと、基板 33を加熱するためのヒータ 一 34とが備えられており、マッチングボックス 32に導電接続される電源 35と、チャン ノ 31内の圧力を制御するポンプなどからなる圧力制御手段 36a、 36b、 36cと、チヤ ンバ 31内にガスを供給するガス供給手段 37a、 37bとが備えられている。
[0039] スパッタターゲット 26、 27はスパッタ成膜装置 30のチャンバ 31内の所定の位置に 設置する。 Gaを固体ターゲットとして使用する場合、スパッタターゲット 26、 27は、冷 却プレート 23により冷却される。基板 33をチャンバ 31内に搬入し、スパッタターゲット 26、 27の上部に設置する。チャンバ 31内は、減圧状態とされ、ガス供給手段 37a、 3 7bによりアルゴンガスおよび窒素ガスが流入される。基板 33はヒーター 34により加熱 され、スパッタ成膜は電源 35を入れてマッチングボックス 32を制御することにより行わ れる。
[0040] スパッタ法には、 RFスパッタと DCスパッタがある力 S、たとえば、リアタティブスパッタ を用いた場合には RFスパッタを用いな!/、と成膜レートをコントロールできな!/、と言わ れており、 RFスパッタを用いる力、、または、 DCスパッタでもパルス的にバイアスを与 えるノ ルス DCスパッタを用いることが望ましい。また、 RFスパッタを用いた場合には 、膜厚の均一性を向上させる方法として、マグネットの位置をターゲット内で移動させ ること力 S望ましい。具体的な運動の方法は装置により選択することができ、揺動させた り、回転運動させたりすることができる。
[0041] 以下、上記のスパッタ成膜装置 30を用いた Ga窒化物化合物半導体素子の製造方 法の一例を説明する。 Ga窒化物化合物半導体素子の製造に用いる基板 33としては 、一般に III族窒化物化合物半導体結晶を成膜できる基板であれば、どのような材料 も用いることが可能である。例えば、サファイア、 SiC、シリコン、酸化亜鉛、酸化マグ ネシゥム、酸化マンガン、酸化ジルコニウム、酸化マンガン亜鉛鉄、酸化マグネシウム アルミニウム、ホウ化ジルコニウム、酸化ガリウム、酸化インジウム、酸化リチウムガリウ ム、酸化リチウムアルミニウム、酸化ネオジゥムガリウム、酸化ランタンストロンチウムァ ノレミニゥムタンタル、酸化ストロンチウムチタン、酸化チタン、ハフニウム、タングステン およびモリブデンなどである。また、一般的にスパッタ法は基板の温度を低く抑えるこ とが可能なので、高温で分解してしまう性質を持つ基板上にも、基板にダメージを与 えることなく成膜が可能である。
[0042] 本実施形態に用いる窒素原料としては、一般に知られている化合物をなんら問題 なく用いること力できる。特に、アンモニアと窒素は取り扱いが楽で、比較的安価に入 手可能であるので望ましい。アンモニアは分解効率が良いので、早い成長速度で成 膜すること力できる力 反応性や毒性も高いので、毒性除害設備やガス検知器などを 必要とし、反応装置の材料を化学的に安定性の高いものに変更する必要があるなど 様々な対策が必要となる。
逆に、窒素は、装置が簡便で済む代わりに、早い成長速度は得られない。窒素を電 界ゃ熱などにより分解してから装置に導入する方法は、アンモニアを使用した成膜速 度には劣るが利用可能な程度であり、装置コストとの兼ね合いを考えると、最も好適 な窒素源である。
[0043] 成膜時の基板温度は、室温〜 1200°Cであることが望ましい。それ以下の温度では 、基板面でのマイグレーションが抑えられて、結晶性の良い III族窒化物化合物半導 体結晶ができない。一方、 1200°C以上の温度では III族窒化物化合物半導体結晶 が分解してしまう。さらに望ましくは 300〜； 1000°Cであり、 500〜800°Cが最も好適 である。
[0044] 本実施形態の製造方法では、スパッタ法で半導体層を成膜する際、スパッタターゲ ットに印加するパワーを 0· lW/cm2〜； 100W/cm2の範囲とすることが好ましぐ 1 W/cm2〜50W/cm2の範囲とすることがより好ましぐ 1. 5W/cm2〜50W/cm2 の範囲とすることが最も好ましい。スパッタターゲット 26, 27に印加するパワーを上記 範囲とすることにより、大きなパワーの反応種を生成し、また、この反応種を高い運動 エネルギーで基板 33へ供給できるので、基板上におけるマイグレーションが活発に なり、良好な結晶を得ることができる。あまりに大きいパワーを導入すると、スパッタタ 一ゲット 26, 27表面の温度が上昇し、固体と液体の混じった状態となる。このような 状態でスパッタを行うことは、ダストの発生やスパークの発生を招き、望ましくない。
[0045] チャンバ 31内の圧力は 0. 3Pa以上であることが望ましい。これ以下の圧力では、 窒素の存在量が少なぐスパッタされた金属が窒化物とならずに付着する。圧力の上 限は特に定めるものではなレ、が、プラズマを発生させることができる程度の低圧が必 要なことは言うまでもない。
[0046] スパッタ法を用いて、混晶を成膜したいときは、金属材料の混合物（必ずしも、合金 を形成して!/、なくても構わな!/、）をターゲットとして用意することもできるし、異なる材料 力もなる 2つのターゲットを用意して同時にスパッタする方法を取ることもできる。一般 に、決まった組成の膜を成膜したければ混合材料のターゲットを用い、組成の異なる 何種類かの膜を成膜したければ複数のターゲットをチャンバ 31内に設置する。
[0047] 成膜した!/、111族窒化物が単組成の GaNではな!/、場合、 Ga以外の元素を混ぜ込ん だターゲットをスパッタすることにより所望の組成の成膜を行うことができる。 Gaと混晶 を形成する A1や Inのほか、導電性を制御する目的で結晶中にドープする、 Mg、 Zn 、 C、 Si、 Ge、 Snなどを混合することもできる。混合する量は、 目的とする結晶の組成 、ドープ量およびスパッタレートを考慮し計算することができる。混合元素は、均一に 混合した混合物（合金や化合物）としても構わなレ、し、組成の不均一を含む混合物と しても良い。
[0048] 本実施形態のバッキングプレート 1 , 11は、易濡れ性材料を用いて成形もしくはコ 一ティングされるという構成なので、液体 Gaがターゲット内で凝集することなぐター ゲット面に均一に広がり、ノ ッキングプレート 1 , 11自体をスパッタさせることはなく、 成膜した Ga窒化物化合物には、それに起因する不純物を含まないようにすることが できる。
[0049] 本実施形態のバッキングプレートを用いて成膜を行うことにより、 Ga窒化物化合物 半導体素子をも作成できる。
[0050] 上記の Ga窒化物化合物半導体素子は、スパッタ法により、 III族窒化物化合物を基 板上に形成し、その層の上に機能性を持つ半導体積層構造を積層し、各種の半導 体素子として構成したものである。この Ga窒化物化合物半導体素子は、発光素子の ほか、レーザー素子および受光素子などの光電気変換素子、および HBTおよび HE MTなどの電子デバイスなどに用いることができる。これらの Ga窒化物化合物半導体 素子は各種構造のものが多数知られており、本発明の III族窒化物化合物半導体積 層構造体の上に積層する素子構造は、それら周知の素子構造を含めて何ら制限さ れなレ、。
[0051] 以下、本発明を実施例に基づいて具体的に説明する。しかし、本発明はこれらの 実施例にのみ限定されるものではない。
実施例
[0052] (実施例 1)
ポリシリコン製の母材を成形加工することにより、図 1に示すような、ポリシリコン製バ ッキングプレートを製造した。
次に、上記バッキングプレートを、 IPAなどの有機溶剤に浸して洗浄した後、接着 材により冷却プレートに固定した。ビーカーに Ga粒を数粒いれ、 60°Cに暖めて液体 にした後、上記バッキングプレートの凹部に流し入れ、クリーンルームの設定した室 温 25°Cまで冷却して Gaを固化することにより、スパッタターゲットを製造した。
さらに、図 5に示すように、このスパッタターゲットをスパッタ成膜装置のチャンバ内 の所定の位置に設置し、その上部にはサファイア基板を設置した。スパッタ成膜装置 内で、サファイア基板を 500°Cまで加熱し、窒素ガスを 15sccmの流量で流しいれ、 チャンバ内の圧力を 1 · OPa (0. 6 X 10— 3Torr)とし、 50Wの高周波プラズマで基板 洗浄を行った。次に、基板温度を 500°Cに保持し、アルゴンガスおよび窒素ガスをそ れぞれ 5sccmおよび 15sccmの流量で流入させた状態で、上記バッキングプレート をヒーターにより暖め、 Gaを液体状態にした後、 lW/cm2のパワーの高周波を Gaタ 一ゲットに印加し、サファイア基板上に GaNの単層膜を形成した。完成した GaNの単 層膜を取り出し、 SIMS分析を行った。 GaNの膜中の Si濃度は、 5 X 1016atoms/C m3であった。この Siは、バッキングプレートの構成材料に由来するものである力 検 出された濃度では、膜に悪影響を与える量ではな!/、ことが分かった。
(実施例 2) [0053] Cu製の母材を成形加工し、 CVD法によりカーボン 'コーティングを行い、図 2に示 すような、膜厚 200 μ mのカーボン 'コーティングされた Cu製バッキングプレートを製 λ&しプし。
次に、実施例 1と同様にして、スパッタターゲットを製造した。
さらに、冷却プレートによりスパッタターゲットを冷却し、固体状態の Gaをスパッタし たこと以外は実施例 1と同様にして、サファイア基板上に GaNの単層膜を形成した。 完成した GaNの単層膜を取り出し、 SIMS分析を行った。 Cuおよび Cが不純物とし て検出されるかどうか調べたが、 SIMSの検出レベル以下であった。
(実施例 3)
[0054] SiO製の母材を成形加工し、図 1に示すような SiO製バッキングプレートを製造し
2 2
た。
次に、上記バッキングプレートを、 IPAなどの有機溶剤に浸して洗浄した後、接着 剤により冷却プレートに固定した。ビーカーに Gaを数粒いれ、 60°Cに暖めて液体に した後、直径 lmm程度の A1線を 2〜3cmに切ったものを、 1kgの Gaにっき 8gの A1と なる割合で加え、溶融させたものを、上記バッキングプレートの凹部に流し入れ、タリ ーンルームの設定した室温 25°Cまで冷却し、 GaAlを固化することにより、スパッタタ 一ゲットを製造した。
さらに、実施例 1と同様にして、サファイア基板上に AlGaNの単層膜を形成した。 完成した AlGaNの単層膜を取り出し、 SIMS分析を行った。 AlGaNの膜中の Si濃 度は、 5 X 1016atoms/cm3であった。この Siは、バッキングプレート材料として用い た SiOに由来するものである力 S、検出された濃度では、膜に悪影響を与える量では
2
ないことが分かった。
(実施例 4)
[0055] Cu製の母材を成形加工し、 CVD法によりカーボン 'コーティングを行い、図 2に示 すような、膜厚 200 μ mのカーボン 'コーティングされた Cu製バッキングプレートを製 λ&しプし。
次に、上記バッキングプレートを、 ΙΡΑなどの有機溶剤に浸して洗浄した後、接着 剤により冷却プレートに固定した。ビーカーに Gaを数粒いれ、 60°Cに暖めて液体に した後、 Inを、 1kgの Gaにっき 164gの Inとなる割合で数粒加えたものを、上記バツキ ングプレートの凹部に流し入れ、クリーンルームの設定した室温 25°Cまで冷却し、 Ga Inを固化することにより、スパッタターゲットを製造した。
さらに、冷却プレートによりスパッタターゲットを冷却し、固体状態の Gainをスパッタ したこと以外は実施例 1と同様にして、サファイア基板上に InGaNの単層膜を形成し た。完成した InGaNの単層膜を取り出し、 SIMS分析を行った。 Cuおよび Cが不純 物として検出されるかどうか調べた力 SIMSの検出レベル以下であることが分かつ た。
(実施例 5)
[0056] カーボン製の母材を成形加工し、図 1に示すようなカーボン製バッキングプレートを 製造した。
次に、上記バッキングプレートを、 IPAなどの有機溶剤に浸して洗浄した後、接着 剤により冷却プレートに固定した。ビーカーに Gaを数粒いれ、 60°Cに暖めて液体に した後、直径 lcm程度の Mg塊を、 1kgの Gaにっき 800mgの Mgとなる割合でカロえ、 溶解させたものを、上記バッキングプレートの凹部に流し入れ、クリーンルームの設定 した室温 25°Cまで冷却し、 GaMgを固化することにより、スパッタターゲットを製造し た。
さらに、実施例 1と同様にして、サファイア基板上に Mgをドープした GaN (以下、 G aN : Mg)の単層膜を形成した。完成した GaN : Mgの単層膜を取り出し、 SIMS分析 を行った。 Cが不純物として検出されるかどうか調べた力 S、 SIMSの検出レベル以下 であることが分力、つた。
(実施例 6)
[0057] Cu製の母材を成形加工し、 CVD法によりシリコン 'コーティングを行い、図 2に示す ような、膜厚 100 μ mのシリコン 'コーティングされた Cu製バッキングプレートを製造し た。
次に、上記バッキングプレートを、 IPAなどの有機溶剤に浸して洗浄した後、接着 剤により冷却プレートに固定した。ビーカーに Gaを数粒いれ、 60°Cに暖めて液体に した後、直径 50 m程度の粒状 Siを、 1kgの Gaにっき 1260mgの Siとなる割合でカロ えたものを、上記バッキングプレートの凹部に流し入れ、クリーンルームの設定した室 温 25°Cまで冷却し、 GaSiを固化することにより、スパッタターゲットを製造した。 さらに、冷却プレートによりスパッタターゲットを冷却し、固体状態の GaSiをスパッタ したこと以外は実施例 1と同様にして、サファイア基板上に Siをドープした GaN (以下 、 GaN : Si)の単層膜を形成した。完成した GaN : Siの単層膜を取り出し、 SIMS分析 を行った。 GaN : Siの膜中の Si濃度は、 5 X 1018atoms/cm3であった。ドーパントと して添加した Siの適切な値が得られた。
(実施例 7)
[0058] 実施例 1と同様にして、ポリシリコン製バッキングプレートを製造した。
次に、上記バッキングプレートを、 IPAなどの有機溶剤に浸して洗浄した後、接着 剤により冷却プレートに固定した。ビーカーに Gaを数粒いれ、 60°Cに暖めて液体に した後、直径 lmm程度の A1線を 2〜3cmに切ったものを、加えたものに、さらに直径 lcm程度の Mg塊を、 1kgの Gaにっき 800mgの Mgとなる割合でカロえ、溶解させたも のを、上記バッキングプレートの凹部に流し入れ、クリーンルームの設定した室温 25 °Cまで冷却し、 GaAlMgを固化することにより、スパッタターゲットを製造した。
さらに、実施例 1と同様にして、サファイア基板上に Mgをドープした AlGaN (以下、 AlGaN : Mg)の単層膜を形成した。完成した AlGaN : Mgの単層膜を取り出し、 SIM S分析を行った。 AlGaN : Mgの膜中の Si濃度は、 5 X 1016atoms/cm3であった。 ノ ッキングプレート材料として用いたポリシリコンの元素が不純物として検出されたが 、膜に悪影響を与える量ではな!/、ことが分かった。
(実施例 8)
[0059] Cu製の母材を成形加工し、 Cu製バッキングプレートを製造した。
次に、上記バッキングプレートを、 IPAなどの有機溶剤に浸して洗浄した後、接着 剤により冷却プレートに固定した。ビーカーに Gaを数粒いれ、 60°Cに暖めて液体に した後、 Inを少量加え、溶解させたものに、直径 50 m程度の粒状 Siを、 1kgの Ga にっき 1260mgの Siとなる割合で加えたものを、上記バッキングプレートの凹部に流 し入れ、クリーンルームの設定した室温 25°Cまで冷却し、 GalnSiを固化することによ り、スパッタターゲットを製造した。 さらに、冷却プレートによりスパッタターゲットを冷却し、固体状態の GalnSiをスパッ タしたこと以外は実施例 1と同様にして、サファイア基板上に Siをドープした InGaN ( 以下、 InGaN : Si)の単層膜を形成した。完成した InGaN : Siの単層膜を取り出し、 S IMS分析を行った。検出された元素は Siであり、 5 X 1017atoms/cm3であった。ド 一パントとして添加した Siの適切な値が得られた。
(実施例 9)
Cu製の母材を成形加工し、 CVD法により窒化シリコンによるコーティングを行い、 図 2に示すような、膜厚 200〃 mの窒化シリコン 'コーティングされた Cu製バッキング プレートを製造した。
次に、上記バッキングプレートを、 IPAなどの有機溶剤に浸して洗浄した後、接着 剤により冷却プレートに固定した。ビーカーに Gaを数粒いれ、 60°Cに暖めて液体に したものを、上記バッキングプレートの凹部に流し入れ、クリーンルームの設定した室 温 25°Cまで冷却して固化することにより、スパッタターゲットを製造した。
さらに、冷却プレートによりスパッタターゲットを冷却し、固体状態の Gaをスパッタし たこと以外は実施例 1と同様にして、サファイア基板上に GaNの単層膜を形成した。 完成した GaNの単層膜を取り出し、 SIMS分析を行った。 Cuおよび Siが不純物とし て検出されるかどうか調べたが、 SIMSの検出レベル以下であることが分かった。 (比較例 1)
[0060] Cu製の母材を成形加工し、 Cu製バッキングプレートを製造した。
次に、実施例 1と同様にして、スパッタターゲットを製造した。
さらに、実施例 1と同様にして、サファイア基板上に GaNの単層膜を形成した。完成 した GaNの単層膜を取り出し、 SIMS分析を行った。主に、不純物として検出された 元素は Cuであり、その量は 1 X 1018atoms/cm3であった。バッキングプレートの材 料に用いた Cuが不純物として膜に含有されていた。この量は膜の特性に影響を与え るものであるので、比較例 1に用いた方法は実用には用いることができな!/、ことが分 かった。
(比較例 2)
[0061] Cu製の母材を成形加工し、 Cu製バッキングプレートを製造した。 次に、上記バッキングプレートを、 HC1に浸して洗浄したこと以外は施例 1と同様に して、スパッタターゲットを製造した。
さらに、冷却プレートを通してスパッタターゲットを冷却し、固体状態の Gaをスパッタ したこと以外は実施例 1と同様にして、サファイア基板上に GaNの単層膜を形成した 。完成した GaNの単層膜を取り出し、 SIMS分析を行った。 GaNの膜中の Cu濃度は l X 1015atoms/cm3であった。バッキングプレート材料として用いた Cuが不純物 として検出されたが、膜に悪影響を与える量ではなレ、ことが分かった。
以上の結果を表 1に示す。
[表 1]
Figure imgf000021_0001
なお、実施例：!〜 9では、図 6Aに示すように、 Gaを含むターゲット材料 40がスパッ タターゲットの凹部全面に均一に広がるのに対し、比較例 1では、図 6Bに示すように 、ターゲット材料 40が凝集して丸まり、スパッタターゲットの凹部内部でアイランド状に 分散することによって、バッキングプレート面を露出させたため、バッキングプレートを 構成する Cuが不純物として成膜される結果となった。実際、スパッタ成膜後のスパッ タターゲットを観察すると、 Gaが凝集し、バッキングプレート面を一部露出させていた 2回目の成膜では、スパークが発生し、成膜できないおそれがあることが分かった。 産業上の利用可能性
本発明は、発光ダイオード（LED)、レーザダイオード（LD)および電子デバイス等 の作製に用いられる、結晶性の良い III族窒化物化合物半導体の製造に用いられる 、スパッタ成膜装置の Ga用バッキングプレートおよび成膜装置に応用することができ 特に結晶性の良い III族窒化物化合物半導体積層構造体を、サファイア基板上に形 成させるために好適に用いることができる、 Ga用バッキングプレートおよび成膜装置 に応用することができる。

Claims

請求の範囲
[1] Gaを含むターゲット材料を保持するバッキングプレートを具備してなり、少なくとも 前記バッキングプレートの前記ターゲット材料と接する接触面力 液体状態の Gaとの 接触角が 90° 以下となる易濡れ性材料で構成されていることを特徴とするスパッタ 成膜装置。
[2] 前記易濡れ性材料が、シリコン、カーボン、窒化シリコン、酸化アルミニウム、および 酸化シリコンからなる群より選ばれる 1種の材料からなることを特徴とする請求項 1に 記載のスパッタ成膜装置。
[3] 前記接触面を含む前記バッキングプレート全体が、前記易濡れ性材料から構成さ れていることを特徴とする請求項 1または請求項 2に記載のスパッタ成膜装置。
[4] 前記ターゲット材料として、液体状態の Gaが用いられることを特徴とする請求項 3に 記載のスパッタ成膜装置。
[5] 前記バッキングプレートに、前記易濡れ性材料がコーティングされて前記接触面が 形成されていることを特徴とする請求項 1または請求項 2に記載のスパッタ成膜装置
[6] 前記ターゲット材料として、固体状態または液体状態の Gaが用いられることを特徴と する請求項 5に記載のスパッタ成膜装置。
[7] 基板上に Gaを含む III族窒化物化合物半導体からなる層を成膜する際に用いられ ることを特徴とする請求項 1〜請求項 6のいずれかに記載のスパッタ成膜装置。
[8] Gaを含むターゲット材料を保持するスパッタ成膜装置用のバッキングプレートであ つて、前記バッキングプレートの前記ターゲット材料と接する接触面力 液体状態の
Gaとの接触角が 90° 以下となる易濡れ性材料で構成されていることを特徴とするス ノ ッタ成膜装置用のバッキングプレート。
[9] 前記易濡れ性材料が、ポリシリコン、カーボンおよび石英からなる群より選ばれる 1 種の材料からなることを特徴とする請求項 8に記載のスパッタ成膜装置用のバッキン グプレート。
[10] 前記接触面を含む前記バッキングプレート全体が、前記易濡れ性材料から構成さ れていることを特徴とする請求項 8または請求項 9に記載のスパッタ成膜装置用のバ ッキングプレート。
[11] 前記バッキングプレートに、前記易濡れ性材料がコーティングされて前記接触面が 形成されていることを特徴とする請求項 8または請求項 9に記載のスパッタ成膜装置 用のバッキングプレート。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011136016A1 (ja) * 2010-04-30 2011-11-03 キヤノンアネルバ株式会社 エピタキシャル膜形成方法、真空処理装置、半導体発光素子の製造方法、半導体発光素子、照明装置

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009097078A (ja) * 2007-09-25 2009-05-07 Canon Anelva Corp ターゲット構造とターゲット保持装置
JP5272390B2 (ja) * 2007-11-29 2013-08-28 豊田合成株式会社 Ｉｉｉ族窒化物半導体の製造方法、ｉｉｉ族窒化物半導体発光素子の製造方法、及びｉｉｉ族窒化物半導体発光素子、並びにランプ
DE102009015737B4 (de) * 2009-03-31 2013-12-12 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Magnetron-Beschichtungsmodul sowie Magnetron-Beschichtungsverfahren
JP5648289B2 (ja) 2010-01-14 2015-01-07 豊田合成株式会社 スパッタリング装置および半導体発光素子の製造方法
JP4872014B1 (ja) * 2010-08-31 2012-02-08 Ｊｘ日鉱日石金属株式会社 積層構造体及びその製造方法
TWI408746B (zh) * 2011-01-19 2013-09-11 Lextar Electronics Corp 圖形化基板之製造方法
US9929310B2 (en) 2013-03-14 2018-03-27 Applied Materials, Inc. Oxygen controlled PVD aluminum nitride buffer for gallium nitride-based optoelectronic and electronic devices
US20160053365A1 (en) * 2014-08-20 2016-02-25 Honeywell International Inc. Encapsulated composite backing plate
JP7542794B2 (ja) 2020-01-22 2024-09-02 学校法人同志社 ターゲット容器、成膜方法、及び、ターゲット容器製造方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10287972A (ja) * 1997-04-16 1998-10-27 Komatsu Ltd スパッタリングターゲット用バッキングプレート及びスパッタリングターゲット
JPH11172424A (ja) * 1997-12-12 1999-06-29 Minolta Co Ltd ガリウム化合物の製造方法
JP2001059169A (ja) * 1999-08-24 2001-03-06 Mitsui Mining & Smelting Co Ltd スパッタリングターゲット材料の簡易接合可能なスパッタリング装置
JP2002241930A (ja) * 2001-02-19 2002-08-28 Hamamatsu Photonics Kk 窒化物薄膜作製方法
JP2005272894A (ja) * 2004-03-23 2005-10-06 Neomax Co Ltd 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

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60173829A (ja) 1984-02-14 1985-09-07 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 化合物半導体薄膜の成長方法
JP3026087B2 (ja) 1989-03-01 2000-03-27 豊田合成株式会社 窒化ガリウム系化合物半導体の気相成長方法
US5290393A (en) 1991-01-31 1994-03-01 Nichia Kagaku Kogyo K.K. Crystal growth method for gallium nitride-based compound semiconductor
JPH088217B2 (ja) 1991-01-31 1996-01-29 日亜化学工業株式会社 窒化ガリウム系化合物半導体の結晶成長方法
DE59406156D1 (de) * 1993-02-11 1998-07-16 Siemens Ag Verfahren zur Herstellung einer dreidimensionalen Schaltungsanordnung
JP3700492B2 (ja) 1999-09-21 2005-09-28 豊田合成株式会社 Ｉｉｉ族窒化物系化合物半導体素子
US6713789B1 (en) 1999-03-31 2004-03-30 Toyoda Gosei Co., Ltd. Group III nitride compound semiconductor device and method of producing the same
JP3440873B2 (ja) 1999-03-31 2003-08-25 豊田合成株式会社 Ｉｉｉ族窒化物系化合物半導体素子の製造方法
WO2002044444A1 (en) * 2000-11-30 2002-06-06 Kyma Technologies, Inc. Method and apparatus for producing miiin columns and miiin materials grown thereon
WO2002043466A2 (en) * 2000-11-30 2002-06-06 North Carolina State University Non-thermionic sputter material transport device, methods of use, and materials produced thereby
US20080282967A1 (en) * 2004-06-16 2008-11-20 Moshe Einav Crystal Growth Method and Apparatus
JP2009097078A (ja) * 2007-09-25 2009-05-07 Canon Anelva Corp ターゲット構造とターゲット保持装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10287972A (ja) * 1997-04-16 1998-10-27 Komatsu Ltd スパッタリングターゲット用バッキングプレート及びスパッタリングターゲット
JPH11172424A (ja) * 1997-12-12 1999-06-29 Minolta Co Ltd ガリウム化合物の製造方法
JP2001059169A (ja) * 1999-08-24 2001-03-06 Mitsui Mining & Smelting Co Ltd スパッタリングターゲット材料の簡易接合可能なスパッタリング装置
JP2002241930A (ja) * 2001-02-19 2002-08-28 Hamamatsu Photonics Kk 窒化物薄膜作製方法
JP2005272894A (ja) * 2004-03-23 2005-10-06 Neomax Co Ltd 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

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011136016A1 (ja) * 2010-04-30 2011-11-03 キヤノンアネルバ株式会社 エピタキシャル膜形成方法、真空処理装置、半導体発光素子の製造方法、半導体発光素子、照明装置
JP5444460B2 (ja) * 2010-04-30 2014-03-19 キヤノンアネルバ株式会社 エピタキシャル膜形成方法、真空処理装置、半導体発光素子の製造方法、半導体発光素子、照明装置
TWI449215B (zh) * 2010-04-30 2014-08-11 Canon Anelva Corp Epitaxial film forming method, vacuum processing apparatus, manufacturing method of semiconductor light emitting element, semiconductor light emitting element, lighting device
KR101484658B1 (ko) 2010-04-30 2015-01-21 캐논 아네르바 가부시키가이샤 에피텍셜 박막형성방법, 진공처리장치, 반도체 발광소자 제조방법, 반도체 발광소자, 및 조명장치
US9252322B2 (en) 2010-04-30 2016-02-02 Canon Anelva Corporation Epitaxial film forming method, vacuum processing apparatus, semiconductor light emitting element manufacturing method, semiconductor light emitting element, and illuminating device

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