专利名称：气相生长装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及半导体膜的气相生长装置，更具体地说，本发明涉及具有放置基板的基座、对该基板进行加热的加热器、原料气体导入部、以及反应气体排出部的半导体膜的气相生长装置。
背景技术：
近年，氮化镓系化合物半导体作为发光二极管、激光二极管等的元件，以照明领域为中心需要急速地增加。作为氮化镓系化合物半导体的制造方法，人们知道有下述的方法，其中，将比如，三甲基镓、三甲基铟、或三甲基铝等的有机金属气体用作III族金属源，将氨用作氮源，在预先设定在反应室的内部的蓝宝石等的基板上对氮化镓系化合物的半导体膜进行气相生长处理，形成膜(在下面称为“MOCVD法”)。
另外，作为用于制造上述氮化镓系化合物半导体的装置，具有沿水平方向放置基板的基座、对该基板进行加热的加热器、原料气体导入部、反应气体排出部、以及支承基座的基座旋转轴的卧式或立式的气相生长装置等是已知的。在这样的气相生长装置中，形成下述的结构，其中，基板放置于基座上，通过加热器对其进行加热，然后，向基板的表面，从水平方向或垂直方向供给具有上述原料的2种以上的气体，由此，在基板上对半导体膜进行气相生长处理，形成膜。
在氮化镓系化合物半导体的制造中，由于将基板加热到1000℃以上的高温，并且将腐蚀性的上述原料气体供向基板的表面，故不但加热到高温的基板、基座，而且加热器本身均要求具有耐热性和耐腐蚀性。在过去，人们开发了可适合于在高温的腐蚀性气氛下的各种加热器，或采用它的气相生长装置。比如，在JP特开平5-206100号文献中，公开了采用由石英管保护的加热器的半导体制造装置。在JP特开平8-17745号文献中，公开有由高纯度热分解石墨覆盖的加热器、由碳化硅覆盖的加热器。在JP特开平11-233244号文献中，公开有在3层铝板中的一侧组装加热器，在另侧组装增强件的CVD装置用热板。另外，在JP特开2003-133225号文献中，公开有形成于由氮化物陶瓷或碳化物陶瓷形成的板状体的一个面上或内部的加热器。
发明内容
但是，即使为由上述那样的耐热性耐腐蚀性材料覆盖的加热器，仍具有下述的不利情况，即，在室温和1100～1200℃的反复使用中，因发热部的组成材料和耐热性耐腐蚀性材料的热膨胀率的不同，产生加热器的变形、开裂，覆盖耐热性耐腐蚀性材料的效果减少的不好状况。另外，不但有这样的状况，而且由于根据1100～1200℃、氨浓度在10～50％气氛下的使用，在较短期间，这些材料性能退化，加热器的使用寿命到期，必须频繁地更换加热器。
另外，人们还考虑设置按照与加热器间隔开的方式，使加热器的热射线透过的石英板，将耐腐蚀性气体与加热器隔绝开的方式。但是，由于发生在上述这样的高温下产生石英的塑性变形，在反复进行加热、冷却中，塑性变形逐渐增加，比如，下垂、与反应室内的其它的部件接触，此外，产生装置破损等的问题，故必须在较短时间内更换石英板。在特别是在多块基板上可同时实现气相生长的结构的大型的装置中，必须采用与装置的规模相对应的大型的石英板，而且具有石英的塑性变形的问题增加的倾向。
于是，本发明要解决的课题在于提供一种气相生长装置，其中，即使在采用氮化镓系化合物半导体这样的在高温下腐蚀性高的气体进行气相生长反应的情况下，仍不对半导体膜的品质造成不利影响，可形成长期稳定的膜。
本发明人为解决这些课题进行了深入的研究，其结果是发现，在加热器和基板之间，与加热器间隔开空间设置石英板等的光透过性陶瓷板，该石英板通过支承部件保持或增强，将腐蚀性气体与加热器隔开，由此，可防止加热器受到高温的腐蚀性高的气体的影响，这样便形成了本发明的气相生长装置。
即，本发明涉及一种气相生长装置，其特征在于该气相生长装置包括用于放置基板的基座；对该基板进行加热的加热器；原料气体导入部，该原料气体导入部将原料气体供给该基板；反应气体排出部，在该加热器和基板的放置位置之间，具有通过支承部件保持或增强的光透过性陶瓷板。
由于本发明的气相生长装置按照不直接通过耐热性耐腐蚀性材料覆盖加热器的方式构成，故没有在过去人们指出的，发热部的组成材料和耐热性耐腐蚀性材料的热膨胀率不同的问题，另外，由于将软化点较低的石英等的光透过性陶瓷板通过支承部件保持或增强，以设置于加热器和基板之间的方式构成，故即使在高温下，仍可几乎忽略陶瓷板的塑性变形，可大幅度地减少陶瓷板的更换频率。于是，在本发明的气相生长装置中，即使在采用氮化镓系化合物半导体这样的高温下腐蚀性高的气体，进行气相生长反应的情况下，仍可抑制加热器的断线等情况，可实现伴随时间的变化小的再现性良好的气相生成。
图1为表示本发明气相生长装置的一个实例的垂直剖视图；图2为表示本发明的图1以外的气相生长装置的一个实例的垂直剖视图；图3(a)～(d)为表示通过支承部件，保持环状的光透过性陶瓷板的外周端或中心孔的周端的部分的实例的放大剖视图；图4(a)～(c)为表示通过支承部件，保持环状或圆板状的光透过性陶瓷板的中心部的部分的实例的放大剖视图；图5(a)，(b)为表示光透过性陶瓷板的实例的结构图；图6(a)～(d)为表示从下方保持或增强光透过性陶瓷板的支承部件的实例的结构图；图7(a)～(d)为表示从下方保持或增强光透过性陶瓷板的图6以外的支承部件的实例的结构图。
具体实施例方式
本发明适合用于下述气相生长装置，其包括用于放置基板的基座、对该基板进行加热的加热器、将原料气体供给该基板的原料气体导入部、以及反应气体排出部。另外，还可适用于从水平方向供给包括原料的气体的方式、由上方向供给该气体的方式、由下方向供给气体的方式中的任一种的气相生长装置。此外，从热对流的影响小的方面来说，最好采用在向高温的基板喷上原料气体的MOCVD法中，基板的成膜面朝下，从基板的下方向供给原料的方法。
另外，在本发明的气相生长装置中，原料气体的种类等没有特别的限定。但是，特别是在气相生长温度必须要求1000℃以上的高温的氮化镓系化合物半导体膜的形成、另外在多块基板上形成氮化镓系化合物半导体膜的场合，可抑制加热器的断线等，可实现长期稳定的气相生长，在此方面，可充分地发挥本发明的效果。
下面根据图1～图7，对本发明的气相生长装置进行具体描述，但是，本发明并不限于这些实施例。
另外，图1，图2为表示本发明的气相生长装置的一个实例的垂直剖视图。图3(a)～(d)为表示在本发明的气相生长装置中，通过支承部件保持环状的光透过性陶瓷板的外周端或中心孔的周端的部分的实例的放大剖视图。图4(a)～(c)为在本发明的气相生长装置中，通过支承部件保持环状或圆板状的光透过性陶瓷板的中心部的部分的实例的放大剖视图。图5(a)，(b)为表示本发明的气相生长装置的光透过性陶瓷板的实例的结构图。图6(a)～(d)，图7(a)～(d)为表示在本发明的气相生长装置中，从下方保持或增强光透过性陶瓷板的支承部件的实例的结构图。
本发明的气相生长装置像图1，图2所示的那样，包括用于放置基板1的基座2；对该基板1进行加热的加热器3；将原料气体供给该基板1的原料气体导入部4；以及反应气体排出部5；在上述加热器3和该基板1的放置位置之间具有光透过性陶瓷板7，该光透过性陶瓷板7通过图3，图4的放大剖视图所示的那样的外周端支承部件6A、中心部支承部件6B中的至少任一者保持或增强，最好通过图3(b)、(d)，图4(a)、(b)所示的那样的支承部件6C保持或增强。另外，像图1所示的那样，可适当地设置使基座2公转用的齿轮部8(在基座的外缘和与其接触的对面设置相互啮合的齿轮的部分)、隔热板9、气体导向部件10等。基座2像图1、图2所示的那样，可为放置多个基板1的结构。此外，像图2所示的那样，也可代替图1的齿轮部8而设置基座旋转轴11。在本发明中，光透过性陶瓷板7按照与基板1、基座2、或加热器3间隔开的方式设置。还有，光透过性陶瓷板7按照形成从原料气体导入部4导入的原料气体，或它们反应而形成的反应气体未到达加热器3的表面这样的结构的方式设置。在过去的气相生长装置中，由于没有光透过性陶瓷板7，故从比如公转的基座2的外周部的间隙、自转的基板1的外周部的间隙等，原料气体、反应气体侵入而到达加热器3处。再有，本发明的外周端支承部件6A主要起从侧面支承光透过性陶瓷板7的作用，中心部支承部件6B主要起通过中心部，支承光透过性陶瓷板7的作用，支承部件6C主要起对光透过性陶瓷板7进行增强，并且从下方对其支承的作用。
在本发明的气相生长装置中，光透过性陶瓷板7通常像图5的结构图所示的那样，呈环状或圆板状，但是，并不限于此，外周或内周的形状也可为四边形、五边形、六边形、八边形、多边形等。在光透过性陶瓷板7呈环状的场合，通常外周端12的一部分或全部比如，像图3所示的那样，通过外周端支承部件6A、或外周端支承部件6A与支承部件6C保持，中心孔的周端13的一部分或全部比如，像图4(b)、(c)所示的那样，通过中心部支承部件6B、或中心部支承部件6B与支承部件6C保持。另外，在没有孔的圆板状的场合，通常，外周端12的一部分或全部比如，像图3所示的那样，通过外周端支承部件6A，或外周端支承部件6A与支承部件6C保持，中心部的一部分或全部比如，像图4(a)所示的那样，通过中心部支承部件6B与支承部件6C保持。另外，对于通过支承部件保持光透过性陶瓷板7的方法，并没有特别的限制，但是，比如，像图3、图4所示的那样，可实施采用螺栓而保持的方法、通过外周端支承部件6A、中心部支承部件6B保持的方法。
另外，在图1、图2所示的气相生长装置的实例中，形成通过隔热板9、光透过性陶瓷板7和支承部件6A、6B包围加热器3的结构。最好，在包围该加热器的结构中，可通过其他途径连接导入惰性气体的导入管，最好事先通过惰性气体充满该结构内部。该惰性气体包括有氮气、氦气、氖气、氩气、氪气、氙气、或氡气等，通常多采用氮气。另外，该结构最好为密封性高的结构，以便用于形成膜的腐蚀性强的气体难以侵入。另外，加热器3和光透过性陶瓷板7之间的间隙，光透过性陶瓷板7和基座2之间的间隙通常均在1～20mm的范围内，最好在3～15mm的范围内，特别是最好在5～10mm的范围内。如果在1～20mm的范围内，则可保护加热器。如果该间隙超过20mm，则加热器的效果减小。
此外，图5的实例所示的陶瓷板7呈环状、圆板状，但是，具有根据实际的使用状况，沿面内方向产生较大的温度分布的情况。在这样的场合，具有根据用于陶瓷板7的材料的热膨胀系数，产生较大的弹性变形，或还产生基于该变形造成的破损的情况。比如，直径为600mm的陶瓷板保持在相对室温高1000℃的较高的温度，该材料的热膨胀系数为5×10-6/℃的场合，沿直径方向膨胀3mm。于是，在这样的场合，必须形成在光透过性陶瓷板7的保持部分，即使产生这样的热变形的情况下，仍没有问题的结构。为了避免这样的问题，最好，按照热变形可减缓的方式对陶瓷板7进行分割制作。作为具体的分割方法，在环状、圆板状的陶瓷板的场合，列举有呈同心圆状、扇形状分割的方法，或呈同心圆状分割的基础上沿圆周方向分割其中的一部分或全部的形状，进一步还有在呈扇形状分割的基础上沿半径方向分割其中的一部分或全部的方法等。
在图1所示的本发明的气相生长装置中，由于像前述那样，光透过性陶瓷板7的周边部和中间部通过支承部件6A、6B固定，故与通过支承部件仅仅保持该外周端部的部分的场合相比较，可抑制光透过性陶瓷板的塑性变形造成的下垂。其结果是，比如，在光透过性陶瓷板采用石英板的场合，没有石英板的下垂造成的向其它部分的接触、破损的危险，可进行长期稳定的气相生长。
在本发明的气相生长装置中，比如，在光透过性陶瓷板采用石英板这样的热变形几乎可忽视的板的场合，如图6、图7所示的这样的支承部件(最好，为耐热性的支承部件)6C像图3(b)、(d)或图4(a)、(b)所示的那样，可设置于光透过性陶瓷板7之下，对其保持或增强，加强对光透过性陶瓷板7的下垂的抑制。
作为支承部件6C的结构，可列举有比如，像图6和图7(a)、(b)所示的那样，由外周部件14、中心部件15、以及将它们连接的部件16或几何图案状的连接部件17形成的结构；像图7(c)、(d)所示的那样，由外周部件14和设置于其内侧的几何图案状的连接部件17形成的结构的实例。外周部件14、中心部件15主要起对光透过性陶瓷板7进行增强，并且从下方对其支承的作用，连接部件16或几何图案状的连接部件17主要起抑制光透过性陶瓷板7的塑性变形造成的下垂的作用。另外，作为连接部件16或几何图案状部件17的形式，可列举有比如，网格状、辐射状、螺旋状、纵向条纹图案状、横向条纹图案状、这些形状的组合的形状的类型的实例。
该支承部件C的外周的形状，通常呈与光透过性陶瓷板相一致的形状，为圆形，但是，并不限于此，也可为四边形、五边形、六边形、八边形、多边形等。这样的支承部件6C的外径通常也与光透过性陶瓷板7相同，或与其近似。另外，最好，支承部件6C也可与光透过性陶瓷板7相同，按照热变形减缓的方式分割制作。作为具体的分割方法，也与光透过性陶瓷板7相同。
在本发明的气相生长装置中，光透过性陶瓷板的组成材料通常采用氧化硅(包含石英)、氧化铝、氧化镁、氧化钇之外，还采用MgAl2O4、氧氮化铝(アルミニウムオキシナイトライド)等的氧化物系陶瓷、或氮化铝等的氮化物系陶瓷，但是，并不限于这些材料，如果具有1200℃的温度的耐热性，使从加热器释放的热射线透过，具有原料气体和反应气体的耐腐蚀性，则可使用。光透过性陶瓷板的厚度通常在0.5～10mm的范围内，外径通常在100～1000mm的范围内，在开设孔的场合，孔径通常在2～200mm的范围内。
另外，支承部件的组成材料采用碳钢、锰钢、铬钢、钼钢、不锈钢、镍钢、钨钢等的金属以外，还采用合金、金属氧化物、陶瓷、以及碳质材料等。
特别是，支承部件6C采用800～1300℃的机械强度优于光透过性陶瓷板7的耐热性部件。这样的耐热性的支承部件的组成材料可列举有钼、钨等的金属、因科镍合金等的耐热合金、氧化铝、氧氮化铝、氧化镁、氧化锆等的金属氧化物、氮化硼、氮化硅、氮化锆、氮化钛、氮化钨等的氮化物系陶瓷、碳化硼、碳化硅、碳化锆、碳化钛、碳化钨、碳化钽等的碳化物系陶瓷、氮化硼、碳化硼、硼化钛等的硼化物系陶瓷和碳质材料。
此外，作为碳质材料，在为普通的各向同性石墨的场合，耐腐蚀性不高的场合，最好采用通过气相生长获得的碳(热分解碳)、或通过热分解碳覆盖石墨的类型；玻璃状碳、通过玻璃状碳覆盖石墨的类型；通过碳化钽覆盖石墨的类型；通过碳化硅覆盖石墨的类型等。另外，也可采用它们中的2种以上。另外，在支承部件6C不具有光透过性的场合，由于妨碍来自加热器的热射线有效地到达基座的情况，故支承部件6C应当尽可能地减小从加热器观看到的截面积，但是，另一方面，如果减小从加热器观看到的截面积，则机械的强度变小，不优选。在普通的耐热性金属用于支承部件6C的场合，作为优选的增强材料的形状的实例，列举有直径在0.5～5mm的范围内的线状、网状的类型。另外，作为从加热器观看到的优选的增强材料的截面积的实例，列举有在50％以下，最好是在40％以下，特别是最好在20％以下的类型。
但是，由于石英即使在光透过性陶瓷板中，仍具有非常小的热膨胀系数，故即使制作较大的部件，热的弹性变形仍小，可适合用于本发明。
作为支承部件6C的组成材料大体划分为光透过性良好的材料和光透过性小的材料。作为前者的实例，列举有蓝宝石、氧化铝、氧氮化铝等，作为后者的实例，列举有耐热性金属等。对于耐热性金属，其抵抗热冲击、抵抗机械冲击的性能强，在此方面，可适用用作本发明的支承部件。另外，在该支承部件和光透过性陶瓷板之间，设置上述光透过性良好的增强部件，由此，在几乎不损害热射线的透过的情况下，可提高增强的效果，在此方面，可适合用于本发明。另外，在形成这样的结构的场合，即使在光透过性的增强部件的热膨胀系数不小的情况下，仍将几个已分割的增强件组合，另外从可通过光透过性小的材料的增强件进一步支承它的方面，最好采用该方式。
另外，虽然依赖于使用温度、使用气氛，但是，石英在高温下会蒸发。如果，比如，将石英用作光透过性陶瓷板，在氢气氛中，加热到1100℃或在其以上，则具有在基座上附着石英的粉末的情况。在这样的场合，由于基座的加热器侧的面颜色变化，热射线的吸收率变化，故基座的加热所需要的功率伴随时间而变化，无法形成长期稳定的膜。在采用石英以及石英以外的光透过性的陶瓷的材料的场合，由于具有抑制石英的蒸发的效果，可形成长期稳定的膜，可适合用作本发明的具体实例。
作为可用于本发明的加热器的材料的具体实例，列举有钼、钨等的高熔点金属、石墨、碳化硅等的耐热性导电性陶瓷等。由于碳化硅在高温的还原气氛中具有升华性，故最好，在加热时保持在氮、氩等的惰性气体气氛。按照本发明，即使在石墨这样的高温下，相对氨的耐腐蚀性较低的材料，仍可用作加热器，但是，按照在其上覆盖耐氨性材料的方式使用，由此，即使相对意外的情况，仍可提高可靠性。作为适合于用作加热器的石墨的耐氨性材料的具体实例，列举有热分解碳、玻璃状碳、碳化钽、碳化硅等。
下面通过实施例，对本发明进行具体描述，但是，本发明不受到它们的限制。
实施例1(气相生长装置的制作)在不锈钢制的反应容器的内部，设置圆板状基座(直径为560mm，厚度为11mm)，加热器、原料气体的导入部、气体导向部件、反应气体排出部，另外，设置通过外周端支承部件6A(氮化硼)保持外周端，通过中心部支承部件6B(氮化硼)保持中心孔的周端的环状的光透过性陶瓷板(石英板)，制作图1所示的那样的气相生长装置。另外，光透过性陶瓷板的直径为650mm，厚度为3mm，中心孔的直径为32mm。另外，采用图6(c)所示的那样的支承部件6C，其由通过碳质材料形成的外周部件(外径为650mm，宽度为30mm，厚度为3mm)、中心部件(外径为62mm，宽度为30mm，厚度为3mm)、以及由钼形成的网格结构(间距为10mm)的连接部件构成，从下方支承而增强光透过性陶瓷板。另外，光透过性陶瓷板和加热器的间隙为7mm，光透过性陶瓷板与基座之间的间隙也为7mm。
(加热实验)采用该气相生长装置，进行下述的加热实验。即，在通过氮气对反应室内部进行置换处理后，按照设置于加热器附近的热电耦的温度为1200℃的方式进行加热，保持该温度，共计达18个小时。
在将温度降低到室温后，测定光透过性陶瓷板的下垂状态。其结果是，光透过性陶瓷板的下垂几乎看不到，即使最大值仍在1mm以下。
(耐腐蚀性实验)接着，按照设置于加热器附近的热电耦的温度为1200℃的方式进行加热，然后，在反应室的内部，使氨气(20vol％)和氢气(80vol％)的混合气体流通达200个小时。
在将温度降低到室温之后，测定加热器的表面状态。其结果是，在通过氮化硼膜覆盖的加热器的表面上，不能够确认有腐蚀性气体(氨气)造成的损伤。
(实施例2～4)针对实施例1的气相生长装置的制作，除了分别以不锈钢和氧化铝、不锈钢和因科镍合金、不锈钢和碳质材料，代替保持光透过性陶瓷板的外周端和中心孔的周端的支承部件6A，6B的组成材料以外，按照与实施例1相同的方式，制作气相生长装置。
除了采用这些气相生长装置以外，按照与实施例1相同的方式，分别进行加热实验。其结果是，光透过性陶瓷板的下垂几乎看不到，即使最大值仍在1mm以下。
(实施例5～8)针对实施例1的气相生长装置的制作，除了分别以图6(b)(钼线的直径为3mm)，图6(d)(网格的间距为10mm)，图7(a)(钼线的直径为3mm)，图7(b)(钼线的直径为3mm)所示的那样的类型替换从下方支承光透过性陶瓷板的支承部件6C的结构，按照与实施例1相同的方式制作气相生长装置。
除了采用这些气相生长装置以外，按照与实施例1相同的方式，分别进行加热实验。其结果是，光透过性陶瓷板的下垂几乎看不到，即使最大值仍在1mm以下。
(实施例9～11)针对实施例1的气相生长装置的制作，除了分别以钨、因科镍合金、氮化硼替换从下方支承光透过性陶瓷板的支承部件6C的连接部件16的组成材料，按照与实施例1相同的方式，制作气相生长装置。
除了采用这些气相生长装置以外，按照与实施例1相同的方式，分别进行加热实验。其结果是，光透过性陶瓷板的下垂几乎看不到，即使最大值，仍在1mm以下。
(实施例12～14)针对实施例1的气相生长装置的制作，除了分别以蓝宝石、氧化铝、氧氮化铝替换光透过性陶瓷板以外，按照与实施例1相同的方式，制作气相生长装置。
除了采用这些气相生长装置以外，按照与实施例1相同的方式分别进行加热实验。其结果是，光透过性陶瓷板的下垂几乎看不到，即使最大值仍在1mm以下。
(实施例15)在不锈钢制的反应容器的内部，设置环状基座(直径为560mm，厚度为11mm)，加热器、原料气体的导入部、气体导向部件、反应气体排出部，另外，设置通过外周端支承部件6A保持外周端，通过中心部支承部件6B保持中心孔的周端的环状的光透过性陶瓷板，制作图2所示的那样的气相生长装置。另外，光透过性陶瓷板为由石英和蓝宝石重合成的板(厚度分别为1.5mm)，蓝宝石设定在底侧。此外，按照与实施例1相同的方式制造气相生长装置。
除了采用该气相生长装置以外，按照与实施例1相同的方式，分别进行加热实验。其结果是，光透过性陶瓷板的下垂几乎看不到，即使最大值，仍在1mm以下。
(实施例16)在不锈钢制的反应容器的内部，设置环状基座(直径为280mm，厚度为11mm)，加热器、原料气体的导入部、气体导向部件、反应气体排出部，另外，设置中心部没有孔的圆板状的光透过性陶瓷板(石英板)，该光透过性陶瓷板通过支承部件6A、6B(氮化硼)保持外周端和中心部，由此制作图1所示的那样的气相生长装置。
另外，光透过性陶瓷板的直径为300mm，厚度为5mm。另外，不采用耐热性的支承部件6C。另外，光透过性陶瓷板和加热器之间的间隙为7mm，光透过性陶瓷板和基座之间的间隙也为7mm。
除了采用该气相生长装置以外，按照与实施例1相同的方式，分别进行加热实验。其结果是，光透过性陶瓷板的下垂很小，即使最大值也就在1～2mm。
(实施例17～19)在实施例16的气相生长装置的制作中，除了分别以蓝宝石、氧化铝、氧氮化铝代替光透过性陶瓷板以外，按照与实施例13相同的方式制作气相生长装置。
除了采用气相生长装置以外，按照与实施例1相同的方式分别进行加热实验。其结果是，光透过性陶瓷板的下垂很小，即使最大值也就在1～2mm。
(比较实例1)针对实施例1的气相生长装置的制作，除了未设置光透过性陶瓷板以外，按照与实施例1相同的方式制作气相生长装置。
采用该气相生长装置进行下述的耐腐蚀性实验。即，在按照设置于加热器附近的热电耦的温度为1200℃的方式加热之后，在反应室内部使氨气(20vol％)和氢气(80vol％)的混合气体流通达20个小时。
在将温度降低到室温之后，测定加热器的表面状态。其结果能够确认，在通过氮化硼膜覆盖的加热器的表面上，通过腐蚀性气体(氨气)形成多个微小孔(直径为1mm)。
实施例1～19的加热实验的总结果在表1和表2中给出，实施例1和比较实例1的耐腐蚀性实验的结果在表3中给出。像上述那样而知道，在通过支承部件6A，6B保持光透过性陶瓷板的本发明的气相生长装置中，即使在高温下，仍不产生光透过性陶瓷板的塑性变形造成的较大下垂，可保护加热器免受腐蚀性气体的影响。另外知道，采用支承部件6A、6B以及耐热性的支承部件6C的本发明的气相生长装置还可抑制塑性变形造成的下垂。
表1
表2
表3
权利要求
1.一种气相生长装置，其特征在于该气相生长装置包括用于放置基板的基座；对该基板进行加热的加热器；原料气体导入部，该原料气体导入部将原料气体供给该基板；以及反应气体排出部，在该加热器和基板的放置位置之间，具有通过支承部件保持或增强的光透过性陶瓷板。
2.根据权利要求1所述的气相生长装置，其特征在于光透过性陶瓷板使从加热器释放的热射线透过，将加热器与原料气体或反应气体隔绝开。
3.根据权利要求1所述的气相生长装置，其特征在于光透过性陶瓷板的组成材料为氧化物系陶瓷或氮化物系陶瓷。
4.根据权利要求1所述的气相生长装置，其特征在于支承部件的组成材料为从金属、合金、金属氧化物、陶瓷、以及碳质材料中选择出的1种以上。
5.根据权利要求1所述的气相生长装置，其特征在于基座为放置多块基板的结构。
6.根据权利要求1所述的气相生长装置，其特征在于光透过性陶瓷板的外周端和中心部通过支承部件保持。
7.根据权利要求1所述的气相生长装置，其特征在于在光透过性陶瓷板的中心部具有孔，该光透过性陶瓷板的外周端和中心孔的周端通过支承部件保持。
8.根据权利要求1所述的气相生长装置，其特征在于光透过性陶瓷板通过设置于其下方的耐热性的支承部件保持或增强。
9.根据权利要求8所述的气相生长装置，其特征在于耐热性的支承部件的组成材料为从金属、合金、金属氧化物、氮化物系陶瓷、碳化物系陶瓷、硼化物系陶瓷、以及碳质材料中选择出的1种以上。
10.根据权利要求8所述的气相生长装置，其特征在于耐热性的支承部件由外周部件、中心部件、以及将它们连接的部件形成。
11.根据权利要求8所述的气相生长装置，其特征在于耐热性的支承部件由外周部件、中心部件、以及设置于它们之间的几何图案状的部件形成。
12.根据权利要求8所述的气相生长装置，其特征在于耐热性的支承部件由外周部件、以及设置于其内侧的几何图案状的部件形成。
13.根据权利要求1所述的气相生长装置，其特征在于在基板表面上，形成氮化镓系化合物半导体膜。
14.根据权利要求1所述的气相生长装置，其特征在于光透过性陶瓷板按照与加热器间隔开的方式设置。
15.根据权利要求14所述的气相生长装置，其特征在于在光透过性陶瓷板和加热器的空间中，设置导入惰性气体的机构。
全文摘要
本发明提供一种气相生长装置，其中，即使在采用氮化镓系化合物半导体这样的在高温下腐蚀性高的气体进行气相生长反应的情况下，也不会对半导体膜的品质造成不利影响，可抑制加热器的断线等，可形成长期稳定的膜。一种气相生长装置，该气相生长装置包括用于放置基板的基座；对该基板进行加热的加热器；原料气体导入部，该原料气体导入部将原料气体供给该基板；以及反应气体排出部，在该加热器和基板的放置位置之间，具有通过支承部件保持或增强的光透过性陶瓷板。
文档编号C23C16/50GK1928152SQ20061012867
公开日2007年3月14日 申请日期2006年9月4日 优先权日2005年9月5日
发明者大堀达也, 椎名一成, 家近泰, 须田升, 高松勇吉, 石滨义康, 米山岳夫, 小宫由直 申请人:日本派欧尼株式会社