2上，设置用于防止靶108升温的冷却机构(未示出)。此外，靶电极102并入磁体单元115。作为从用于溅射的高频电源106输入至靶电极102的电力，可容易地使用工业上的13.56MHz，但是还可以使用另一频率的高频率，以将直流电流叠加至高频率上或者以脉冲形式使用它们。
[0041]室屏蔽114安装在真空容器101上，并防止或降低膜形成期间膜对真空容器101的粘附。基板保持件111中具有加热器电极104和偏置电极103。将用于加热的电源(未示出)连接至加热器电极104，同时将用于偏置的高频电源130通过匹配盒(未示出)连接至偏置电极103。
[0042]图2至4分别说明基板保持件111的构造例IllaUllb和111c，各图中的附图标记M表不基板载置面。在图2 (或图3)中，附图标记201表不基底，附图标记202表不基底涂层，附图标记103a(或附图标记103b)表示偏置电极，附图标记104表示加热器电极，以及附图标记205表示外涂层(over coat) ο基底201由石墨制成，基底涂层202和外涂层205由热解氮化硼(PBN)制成，以及偏置电极103a (或103b)和加热器电极104由热解石墨(PG)制成，由PBN制成的基底涂层202和外涂层205是具有高电阻的介电材料。
[0043]在图2 (或图3)中，用于加热的电源(未示出)连接至加热器电极104。通过使直流或交流电流流动通过加热器电极104而产生焦耳热，可通过来自由焦耳热加热的基板保持件的红外线来加热配置在基板保持件Illa(或Illb)上的a -Al2O3基板。
[0044]此外，在图2(或图3)中，用于偏置的高频电源130通过匹配盒(未示出)连接至偏置电极103a (或103b)。通过在膜形成期间将高频偏置电力施加至偏置电极103a (或103b)，可在配置于基板保持件Illa(或Illb)上的a -Al2O3基板表面上产生负的直流偏置电压。
[0045]还可以将用于静电吸盘(ESC)(未示出)的电源通过低通滤波器(未示出)进一步连接至图2 (或图3)中的偏置电极103a (或103b)。在这种情况下，将偏置电极103a构造为由附图标记A和附图标记B所示的电分离电极(一个是第一电极，而另一个是第二电极)，通过分别将正的直流电压和负的直流电压施加至电极，可以实现双极性ESC。以此方式，由于a -Al2O3基板可静电吸附至基板保持件，因此可充分地加热配置于基板保持件Illa上的a -Al2O3基板。关于基板保持件111b，还将偏置电极103b构造为由附图标记C和附图标记D所示的电分离电极(一个是第一电极，而另一个是第二电极)，通过分别将正的直流电压和负的直流电压施加至电极，可以实现双极性ESC。
[0046]图4是基板保持件111的另一构造例111c。附图标记401表不基底，附图标记402表示基底涂层，附图标记403表示共通电极(common electrode)，附图标记404表示背侧涂层，以及附图标记405表不外涂层。基底401由石墨制成，基底涂层402和外涂层405由PBN制成，共通电极403和背侧涂层404由PG制成，以及由PBN制成的基底涂层402和外涂层405是具有高电阻的介电材料。
[0047]在图4中，将用于偏置的高频电源130通过匹配盒连接至共通电极403，此外，通过低通滤波器(未示出)连接用于加热的电源(未示出)。
[0048]在图4中，共通电极403共同地用作图2中的加热器电极104和偏置电极103a。通过使来自用于加热的电源的直流电流或交流电流流动至共通电极403，基板保持件Illc产生热，以及通过其红外射线加热配置于基板保持件Illc上的C1-Al2O3基板。此外，通过在使用于加热的电流流动通过共通电极403的状态下进一步施加来自用于偏置的高频电源的高频偏置电力，可在a -Al2O3基板表面上产生负的直流偏置电压，同时加热配置于基板保持件Illc上的a -Al2O3基板。以此方式，通过使用加热器电极和偏置电极一体化的共通电极，也可获得本发明的效果。
[0049]在具有图2中所示的结构的基板保持件Illa中，将由加热器电极104产生的焦耳热通过基底涂层202、基底201、外涂层205和偏置电极103a传递至基板载置面M侧。同时，特别是由于基底201起到均热板的作用，因此可容易地在基板面内获得高的均热性。
[0050]此外，在具有图3中所示结构的基板保持件Illb中，偏置电极130b由在中心部的基本上圆盘状的电极(对应于附图标记C)和在外周部上的基本上环状的电极(对应于附图标记D)形成。因此，偏置电极103b(特别是附图标记C部)进一步起到均热板的作用以及可比具有图2中所示结构的基板保持件Illa更进一步提高面内均热性。特别地，如果通过ESC吸附a -Al2O3基板，则可以在具有图2所示结构的基板保持件Illa中产生取决于偏置电极130a的图案形状的温度分布，但是在如图3所示的结构下，可显著地改进该问题。
[0051]通过使用ESC，可增加在基板保持件Illa和Illb上配置a -Al2O3基板后的升温速度，因此，使用ESC是获得高生产性的优选模式。
[0052]在具有图4所示结构的基板保持件11 Ic中，将由共通电极403产生的焦耳热不通过基底401或基底涂层402传递至基板载置面M侧。因此，与图2和3中所示的基板保持件相比，难以获得高的均热性。另一方面，由于不通过基底401或基底涂层402加热Ct-Al2O3基板，因此基板载置面M和共通电极403的温度梯度变小，在不使用ESC下可高电力利用效率地加热基板。
[0053]由于加热a -Al2O3基板的效率高于现有技术的红外线灯，因此优选使用构成图2至4所示的基板保持件的材料，但是这是非限制性的，只要可将a -Al2CV基板加热至预定温度即可。
[0054]此外，基板保持件不限于上述基板保持件IllaUllb和Illc的结构。由于上述基板保持件IllaUllb和Illc可提高均热性和电力利用效率，因此它们的结构是优选模式，并因此可根据目的适当时选择结构。此外，在本发明中，重要的是通过在预定温度下将高频偏置电力施加至偏置电极，在a -Al2CV基板表面上产生负的直流偏压，结果，可形成具有+c极性的具有纤锌矿型结构的第III族氮化物半导体的外延膜。因此，不必说可将任何结构施用至该实施方案，只要该结构符合本发明的宗旨即可。此外，优选偏置电极103a和103b以及共通电极400a用高电阻介电材料涂布。在一些情况下，即使偏置电极103a和103b以及共通电极400a不用高电阻介电材料涂布，也可形成具有+c极性的外延膜。然而，等离子体空间内的带电粒子可到达前述电极以及使负的直流偏置电压变化。此类负的直流偏置电压的变化对于稳定形成具有+c极性的外延膜是不期望的。
[0055]图5是说明如下机构的模型图，在所述机构中，通过将高频偏置电力施加至偏置电极，形成具有+C极性的第III族氮化物半导体薄膜。在图5中，附图标记111表示基板保持件IllaUllb和Illc中的任何一种，附图标记107是a -Al2O3基板，以及附图标记503是氮化物分子。
[0056]图6是作为通过使用根据本发明实施方案的第III族氮化物半导体薄膜的制造方法制作的半导体发光元件的发光二极管(LED)的截面结构的实例。在图6中，附图标记601表示a -Al2O3基板，附图标记602表示缓冲层，附图标记603表示第III族氮化物半导体中间层，附图标记604表示η型第III族氮化物半导体层，附图标记605表示第III族氮化物半导体活性层，附图标记606表示ρ型第III族氮化物半导体层，附图标记607表示透光性电极，附图标记608表示η型电极，附图标记609表示ρ型焊盘(bonding pad)电极，以及附图标记610表示保护膜。
[0057]作为构成缓冲层602的材料，优选使用A1N、AlGaN和GaN。作为构成第III族氮化物半导体中间层603的材料，优选使用η型第III族氮化物半导体层604、第III族氮化物半导体活性层605以及ρ型第III族氮化物半导体层606、AlGaN, GaN和InGaN。优选分别将硅
(Si)或锗(Ge)以极其小的量添加在用于η型第III族氮化物半导体层604的上述材料中，以及将镁(Mg)或锌(Zn)以极其小的量添加在用于ρ型第III族氮化物半导体层606的上述材料中，用于执行导电性控制。此外，第III族氮化物半导体活性层605优选形成上述材料的多量子阱(MQW)结构。此外，可通过使用上述发光二极管(LED)构造照明装置。
[0058]图7A和7B是用于解释根据本发明实施方案的频率干涉抑制手段的图。
[0059]图7A是用于通过使用不同频率下的高频电源作为用于溅射的高频电源106和用于偏置的高频电源130抑制将稍后所述的频率干涉的装置(频率干涉抑制手段)的实例。附图标记701和702示出匹配盒。将来自用于溅射的高频电源106的高频电力借助于通过匹配盒701降低反射波供给至靶电极102，同时将来自用于偏置的高频电源130的高频电力借助于通过匹配盒702降低反射波供给至偏置电极103。设定用于溅射的高频电源106和用于偏置的高频电源130从而具有不同频率。例如，如果用于溅射的高频电源106的频率设定为13.56MHz，则通过使用13.54MHz或13.58MHz的频率作为用于偏置的高频电源130，可抑制将稍后所述的频率干涉。
[0060]图7B示出用于通过调整来自用于溅射的高频电源106和来自用于偏置的高频电源130的高频电力的相位抑制将稍后所述的频率干涉的装置(频率干涉抑制手段)的实例。在图7B中，附图标记703表示相位控制单元，附图标记704表示高频振荡器，以及附图标记705和附图标记706表示相位调整电路。将来自用于溅射的高频电源106的高频电力借助于通过匹配盒701降低反射波供给至靶电极102，同时将来自用于偏置的高频电源130的高频电力借助于通过匹配盒702降低反射波供给至偏置电极103。
[0061 ] 相位控制单元703具有高频振荡器704以及相位调整电路705和706，并且可通过相位调整电路705和706调整来自高频振荡器704的高频信号的相位以输出至外部电路。此外，将相位控制单元703的输出部连接至用于溅射的高频电源106和用于偏置的高频电源130的外部输入端部。借助于通过相位控制单元703输出并且调整其相位的高频信号(即，通过高频振荡器704振荡的高频信号，以及此外，其相位通过相位调整电路705和706调整的高频信号)，控制从用于溅射的高频电源106和用于偏置的高频电源130输出的高频电力的相位。例如，通过调整相位控制单元703以及通过将从用于溅射的高频电源106和用于偏置的高频电源130输出的高频电力的相位差设定至180°等的相位差，可抑制将稍后所述的频率干涉。
[0062]为了防止如上所述发生将稍后所述的频率干涉，设定供给至靶电极102的高频电力和施加至偏置电极103的高频电力从而具有不同频率，或者将供给至靶电极102的高频电力和供给至偏置电极103的高频电力保持在预定相位差是有效的手段。为了获得具有高再现性的本发明效果，设置这些频率干涉抑制手段是极其有效的。
[0063]以下将通过参考附图描述通过使用根据本发明的溅射设备第III族氮化物半导体薄膜的外延膜形成方法。在该实施方案中，通过具有以下第一至第四步骤的方法在a -Al2O3基板上形成外延膜。在以下描述中，假定基板保持件111指的是基板保持件IllaUllb和Illc的任一种，以及假定偏置电极103指的是设置在基板保持件111 (IllaUllb和Illc)的任一种中的偏置电极103a或103b、或者共通电极403。
[0064]首先，作为第一步，将基板107引入至通过排气机构110保持在预定压力下的真空容器101中。此时，将基板U-Al2O3基板)107通过输送机器人(未示出)输送至基板保持件111的上部，并且保持在从基板保持件111突出的升降销(lift pin)(未示出)的上部。此后，将保持基板107的升降销降低，并且将基板107配置在基板保持件111上。
[0065]随后，作为第二步骤，控制施加至引入基板保持件111中的加热器电极104的电压，从而将基板107保持在预定温度下。此时，执行控制以使得通过使用引入基板保持件111中的热电偶(未示出)监控基板保持件111的温度，或者通过使用安装在真空容器101中的高温计(未示出)监控基板保持件111的温度，从而使温度变为预定温度。
[0066]随后，作为第三步骤，将N2气或者N2气与稀有气体的混合气体从气体导入机构109导入至真空容器101中，以及将真空容器101的压力通过质量流量控制器(未示出)和可变导阀(未示出)设定至预定压力。
[0067]最后，作为第四步骤，通过将高频偏置电力施加至引入基板保持件111中的偏置电极103，以及通过借助于用于溅射的高频电源106将高频电力施加至靶108，在靶108的前面上产生等离子体。结果，等离子体中的离子放出构成靶108的元素，以及通过放出的元素在基板107上形成