(57)【要約】【課題】  結晶性を悪化させることなく、基板の低抵抗化を実現できるＩＩ−ＶＩ族化合物半導体基板の熱処理方法およびその熱処理がされたＩＩ−ＶＩ族化合物半導体基板を提供する。【解決手段】  ＩＩ−ＶＩ族化合物半導体基板の熱処理方法は、活性層となる半導体膜が形成される表面１０ａと、表面１０ａの反対側に位置する裏面１０ｂとを有し、裏面１０ｂにアルミニウム膜９を接触させたＺｎＳｅ基板１０を準備する工程と、ＺｎＳｅ基板１０を構成するＩＩ族元素であるＺｎを含む気体雰囲気とした処理室内で、ＺｎＳｅ基板１０を熱処理する工程とを備える。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
活性層となる半導体膜が形成される表面と、前記表面の反対側に位置する裏面とを有し、前記裏面にアルミニウムを接触させたＩＩ−ＶＩ族化合物半導体基板を準備する工程と、
前記ＩＩ−ＶＩ族化合物半導体基板を構成するＩＩ族元素を含む気体雰囲気とした処理室内で、前記ＩＩ−ＶＩ族化合物半導体基板を熱処理する工程とを備える、ＩＩ−ＶＩ族化合物半導体基板の熱処理方法。
【請求項２】
前記熱処理する工程は、前記表面が前記気体雰囲気中に露出した状態となるように、前記ＩＩ−ＶＩ族化合物半導体基板を前記処理室内に配置する工程を含む、請求項１に記載のＩＩ−ＶＩ族化合物半導体基板の熱処理方法。
【請求項３】
前記処理室は、前記ＩＩ−ＶＩ族化合物半導体基板を取り囲む内表面を有し、前記内表面は、パイロリテック窒化ホウ素、六方晶窒化ホウ素、サファイア、酸化アルミニウム、窒化アルミニウムおよび多結晶ダイヤモンドからなる群より選ばれた少なくとも１種からなる、請求項１または２に記載のＩＩ−ＶＩ族化合物半導体基板の熱処理方法。
【請求項４】
前記熱処理する工程の前に、前記処理室内をほぼ真空にする工程をさらに備える、請求項１から３のいずれか１項に記載のＩＩ−ＶＩ族化合物半導体基板の熱処理方法。
【請求項５】
前記裏面にアルミニウム薄膜が直接、形成されている、請求項１から４のいずれか１項に記載のＩＩ−ＶＩ族化合物半導体基板の熱処理方法。
【請求項６】
前記アルミニウム薄膜の厚みが、１ｎｍ以上３００ｎｍ以下である、請求項５に記載のＩＩ−ＶＩ族化合物半導体基板の熱処理方法。
【請求項７】
前記熱処理する工程は、温度６６０℃以上１２００℃以下で熱処理する工程を含む、請求項１から６のいずれか１項に記載のＩＩ−ＶＩ族化合物半導体基板の熱処理方法。
【請求項８】
前記熱処理する工程は、１時間以上８００時間以下熱処理する工程を含む、請求項１から７のいずれか１項に記載のＩＩ−ＶＩ族化合物半導体基板の熱処理方法。
【請求項９】
前記熱処理する工程の後、前記ＩＩ−ＶＩ族化合物半導体基板を１℃／分以上２００℃／分以下の冷却速度で冷却する工程をさらに備える、請求項１から８のいずれか１項に記載のＩＩ−ＶＩ族化合物半導体基板の熱処理方法。
【請求項１０】
前記処理室内に、前記ＩＩ−ＶＩ族化合物半導体基板が位置決めされる第１領域と、前記第１領域とは別に設けられた第２領域とを規定した場合に、
前記冷却する工程は、前記第２領域の温度が前記第１領域の温度よりも１℃以上１００℃以下、低くなるように、前記処理室内の温度を設定する工程を含む、請求項９に記載のＩＩ−ＶＩ族化合物半導体基板の熱処理方法。
【請求項１１】
請求項１から１０のいずれか１項に記載の方法で熱処理された、ＩＩ−ＶＩ族化合物半導体基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、一般的には、ＩＩ−ＶＩ族化合物半導体基板の熱処理方法およびＩＩ−ＶＩ族化合物半導体基板に関し、より特定的には、亜鉛−セレン（ＺｎＳｅ）基板にドナー性不純物であるアルミニウム（Ａｌ）をドーピングするための熱処理方法およびその熱処理がされたＺｎＳｅ基板に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、青色、緑色、青緑色などの短波長のレーザまたは発光ダイオード（ＬＥＤ：light-emitting diode）などの発光素子として、ＺｎＳｅ系発光素子が注目を集めている。これらの発光素子は、ガリウム−砒素（ＧａＡｓ）などの基板上にも作製することが可能である。しかしながら、基板上に形成されるＺｎＳｅの薄膜の結晶性を向上させて素子特性を向上させるという観点からは、薄膜と同じ材料であるＺｎＳｅ基板上に、ＺｎＳｅ系薄膜をホモエピタキシャル成長させて作製することが望ましい。
【０００３】
発光素子用基板としてＺｎＳｅ単結晶基板を使用する場合、素子構造を簡略化し、素子特性を向上させるためには、基板の導電性を高めること、つまり基板の低抵抗化が必要不可欠である。しかし、ＰＶＴ（physical vapor transport）法またはＧＧ（grain growth）法などの製法で作製されたＺｎＳｅバルク単結晶はアンドープ、すなわち不純物がドープされておらず、このため高抵抗である。
【０００４】
ＺｎＳｅ単結晶を低抵抗化する方法としては、ＺｎＳｅ単結晶をＺｎ−Ａｌ融液中で加熱処理して低抵抗のＺｎＳｅ単結晶を得る方法が、たとえば、G.Jones and J.Woods, 「The electrical properties of zinc selenide」, J.Phys.D:Appl.Phys., Vol.9, 1976, pp.799-810で提案されている（非特許文献１）。この方法では、ＡｌがＺｎＳｅ結晶中に拡散してドナー性不純物として働くと同時に、Ｚｎの空孔の濃度が低下する。これにより、Ａｌの活性化率を増加させることができ、ｎ型キャリア濃度を増加させて所望の比抵抗値を得ることができる。
【０００５】
また、ＺｎＳｅ結晶中にドープされたＡｌは、Ｚｎの空孔とＳＡセンターと呼ばれる複合欠陥を形成する。このＳＡセンターからは、ＳＡ発光と呼ばれる赤色から黄色におよぶ発光が生じる。この現象に注目し、近年、ＺｎＳｅを用いた新しい概念の白色ＬＥＤが開発されている。この白色ＬＥＤは、ＺｎＳｅ基板上に形成した活性層から生じた短波長の光と、その短波長の光によって励起された長波長の光（ＳＡ発光）とを混色して白色光を得るというものである。この白色ＬＥＤは、基板自体を発光体として利用しているため、ＺｎＳｅ基板を用いることが必須となる。
【０００６】
そこで、高品質な発光素子を作製するためには、ＺｎＳｅ基板の結晶性が良好であることが重要となる。しかし、非特許文献１に開示された方法では、冷却時に融液がＺｎＳｅ単結晶に付着することを防止することができない。したがって、ＺｎＳｅと融液との熱膨張差による応力のためＺｎＳｅ単結晶の転位密度が増大する。その結果、結晶性が著しく悪化し、発光素子として用いた場合に、寿命が低下するという問題が発生する。
【０００７】
このような問題を解決するために、Ａｌ薄膜をＺｎＳｅ単結晶表面に形成し、石英容器内にこれを密閉してＺｎ雰囲気下で熱処理する方法が、特開平１０−２６５２９９号公報に開示されている（特許文献１）。この方法により、結晶性の著しい悪化は抑制できるようになり、熱処理前の転位密度が５×１０４ｃｍ−２以上である基板に対しては、転位密度の増加をほぼ抑制することができる。
【０００８】
しかし、さらに転位密度が低い良好な結晶性を有する基板に同様の条件で熱処理した場合、Ａｌ薄膜の厚みが厚くなると転位密度が増加するという問題が生じる。すなわち、特許文献１に開示された方法では、Ａｌ薄膜の厚みが４０ｎｍ以上のとき、転位密度が５×１０４ｃｍ−２以下という水準で、転位密度の増加を十分に抑制することができない。
【０００９】
このような結晶性の悪化が生じる原因は、基板表面に接触するＡｌ溶液と、石英容器から放出されるＳｉＯガスとが反応することによって、紅柱石（Ａｌ２ＳｉＯ５）またはムライト（３Ａｌ２Ｏ３・２ＳｉＯ２）などの反応生成物がＺｎＳｅ基板上に形成されることによると考えられる。そこで、Ａｌ溶液とＳｉＯガスとを極力隔離することを目的としたＩＩ−ＶＩ族化合物半導体の熱処理方法が、特開２００３−１２４２３５号公報に開示されている（特許文献２）。
【００１０】
特許文献２に開示された熱処理方法によれば、まず、石英を含まない材料からなる容器内に、Ａｌ薄膜を表面に形成したＺｅＳｅ基板を収容する。そして、その容器をさらに石英容器に収容し、内部を真空排気して密封した後、ＺｅＳｅ基板をＺｎ雰囲気下で熱処理する。これにより、熱処理された後のＺｎＳｅ基板の結晶性の悪化は、さらに抑制されることとなる。
【特許文献１】特開平１０−２６５２９９号公報
【特許文献２】特開２００３−１２４２３５号公報
【非特許文献１】G.Jones and J.Woods, 「The electrical properties of zinc selenide」, J.Phys.D:Appl.Phys., Vol.9, 1976, pp.799-810
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかし、特許文献２に開示された熱処理方法によっても、ＡｌとＳｉＯとの反応を十分に抑制することはできない。具体的には、Ａｌ薄膜の厚みが１００ｎｍ以上になると、ＺｎＳｅ基板の結晶性にばらつきが認められるようになり、さらに、Ａｌ薄膜の厚みが２００ｎｍ以上になると、ＺｎＳｅ基板の転位密度の増加は、５×１０４ｃｍ−２以上となる。このため、良好な結晶性を備えた基板を得ることができない。
【００１２】
一方、白色ＬＥＤの高輝度化には、基板の発光強度を増大させる必要がある。このためには、基板中に含まれるＡｌの濃度を増大させなければならず、熱処理前にＺｎＳｅ基板に形成するＡｌ薄膜の厚みを大きくしなければならない。しかし、上述のとおり、Ａｌ薄膜の厚みを大きくすると基板の結晶性が悪化する。このため、従来の熱処理方法によっては、良好な結晶性と、十分な発光強度とを同時に備えた基板を形成することができない。
【００１３】
そこでこの発明の目的は、上記の課題を解決することであり、結晶性を悪化させることなく、基板の低抵抗化を実現できるＩＩ−ＶＩ族化合物半導体基板の熱処理方法およびその熱処理がされたＩＩ−ＶＩ族化合物半導体基板を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
この発明に従ったＩＩ−ＶＩ族化合物半導体基板の熱処理方法は、活性層となる半導体膜が形成される表面と、その表面の反対側に位置する裏面とを有し、裏面にアルミニウムを接触させたＩＩ−ＶＩ族化合物半導体基板を準備する工程と、ＩＩ−ＶＩ族化合物半導体基板を構成するＩＩ族元素を含む気体雰囲気とした処理室内で、ＩＩ−ＶＩ族化合物半導体基板を熱処理する工程とを備える。
【００１５】
このように構成されたＩＩ−ＶＩ族化合物半導体基板の熱処理方法によれば、活性層となる半導体膜が形成される表面とは反対側の裏面にアルミニウムを接触させている。このため、熱処理工程時にアルミニウムとの反応によって生じる反応生成物が、基板の表面側に多く残留するということがない。これにより、この反応生成物に起因して発生する熱応力によって、基板の表面側の結晶性が悪化することを防止できる。一方、アルミニウムの基板内への拡散は、アルミニウムを接触させた基板の裏面のみならず、表面を含む全体から進行する。このため、基板の表面側にも十分な量のアルミニウムを拡散させることができる。したがって、本発明によれば、活性層となる半導体膜が形成される表面の結晶性を悪化させることなく、十分な量のアルミニウムを基板中に拡散させ、基板の低抵抗化を図ることができる。
【００１６】
また好ましくは、熱処理する工程は、表面が気体雰囲気中に露出した状態となるように、ＩＩ−ＶＩ族化合物半導体基板を処理室内に配置する工程を含む。このように構成されたＩＩ−ＶＩ族化合物半導体基板の熱処理方法によれば、熱処理工程時に、基板の表面が、基板と熱膨張率が異なる部材に接触するということがない。このため、基板の表面に接触する部材との熱膨張率差に起因する熱応力によって、基板の表面側の結晶性が悪化することを防止できる。
【００１７】
また好ましくは、処理室は、ＩＩ−ＶＩ族化合物半導体基板を取り囲む内表面を有する。その内表面は、パイロリテック窒化ホウ素（ｐＢＮ）、六方晶窒化ホウ素（ｈＢＮおよびｗＢＮ）、サファイア、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）および多結晶ダイヤモンドからなる群より選ばれた少なくとも１種からなる。ｈＢＮは、六方晶系グラファイト構造に類似した低圧相窒化ホウ素を示し、ｗＢＮは、六方晶系ウルツ鉱構造の窒化ホウ素を示す。
【００１８】
このように構成されたＩＩ−ＶＩ族化合物半導体基板の熱処理方法によれば、処理室の内表面を構成するこれらの材料は、ＩＩ−ＶＩ族化合物半導体基板と反応せず、かつＩＩ−ＶＩ族化合物半導体基板に対して不純物汚染源とならない物質である。基板は、このような内表面を有する処理室内で熱処理されるため、基板に接触するアルミニウムの量が多くなったとしても、熱処理中にＩＩ−ＶＩ族化合物半導体基板に結晶欠陥が増加しない。その結果、結晶性を低下させることなく、多くの量のアルミニウムを基板中に拡散させることができる。これにより、基板のさらなる低抵抗化を図ることができる。
【００１９】
また好ましくは、ＩＩ−ＶＩ族化合物半導体基板の熱処理方法は、熱処理する工程の前に、処理室内をほぼ真空にする工程をさらに備える。このように構成されたＩＩ−ＶＩ族化合物半導体基板の熱処理方法によれば、熱処理前に処理室内をほぼ真空にすることにより、処理室内の気体状の不純物を除去することができる。これにより、ＩＩ−ＶＩ族化合物半導体基板の結晶欠陥の発生をさらに防止することができる。
【００２０】
また好ましくは、裏面にアルミニウム薄膜が直接、形成されている。このように構成されたＩＩ−ＶＩ族化合物半導体基板の熱処理方法によれば、ＩＩ−ＶＩ族化合物半導体基板の裏面とアルミニウムとの接触面積が大きくなるため、より多くの量のアルミニウムを基板に拡散させることができる。
【００２１】
また好ましくは、アルミニウム薄膜の厚みが、１ｎｍ以上３００ｎｍ以下である。
【００２２】
また好ましくは、熱処理する工程は、温度６６０℃以上１２００℃以下で熱処理する工程を含む。
【００２３】
また好ましくは、熱処理する工程は、１時間以上８００時間以下熱処理する工程を含む。
【００２４】
また好ましくは、ＩＩ−ＶＩ族化合物半導体基板の熱処理方法は、熱処理する工程の後、ＩＩ−ＶＩ族化合物半導体基板を１℃／分以上２００℃／分以下の冷却速度で冷却する工程をさらに備える。
【００２５】
また好ましくは、処理室内に、ＩＩ−ＶＩ族化合物半導体基板が位置決めされる第１領域と、第１領域とは別に設けられた第２領域とを規定した場合に、冷却する工程は、第２領域の温度が第１領域の温度よりも１℃以上１００℃以下、低くなるように、処理室内の温度を設定する工程を含む。
【００２６】
この発明に従ったＩＩ−ＶＩ族化合物半導体基板は、上述のいずれかの方法によって熱処理される。このように構成されたＩＩ−ＶＩ族化合物半導体基板は、基板の表面側において優れた結晶性を有するとともに、十分に低い比抵抗値を備える。
【発明の効果】
【００２７】
以上説明したように、この発明に従えば、結晶性を悪化させることなく、基板の低抵抗化を実現できるＩＩ−ＶＩ族化合物半導体基板の熱処理方法およびその熱処理がされたＩＩ−ＶＩ族化合物半導体基板を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
本発明者は、以下の知見を得ることにより、本発明を完成させるに至った。まず、その発明者が得た知見について、図面を参照しながら説明を行なう。
【００２９】
図３は、従来の熱処理装置を示す断面図である。図３を参照して、従来の熱処理装置１０１は、筐体状の石英アンプル１０３と、石英アンプル１０３に嵌め込まれて所定の空間を形成する石英封入蓋１０２と、石英封入蓋１０２上に載置され、石英アンプル１０３に取り囲まれる石英容器１０４と、石英容器１０４上に載置される石英スペーサ１０５とを備える。
【００３０】
石英スペーサ１０５上には、ＺｎＳｅ基板１０６および１０９が設けられ、ＺｎＳｅ基板１０６および１０９に挟まれるようにアルミニウム膜１０７および１０８が位置決めされている。石英容器１０４には、切欠き１０４ｈが設けられている。石英容器１０４内には、Ｚｎ結晶１１０が配置されている。
【００３１】
このような装置において、一旦石英アンプル１０３内を排気し真空とした後、石英封入蓋１０２を加熱する。これにより石英を軟化させて溶着させることにより石英アンプル１０３内を密閉して気密容器を作製する。その後、密閉された石英アンプル１０３を炉内に配置して高温中に保持する。これにより、Ｚｎ結晶１１０の一部分が昇華して石英アンプル１０３内はＺｎ雰囲気となる。同時に、アルミニウム膜１０７および１０８が融解することにより、アルミニウムがＺｎＳｅ基板１０６および１０９を構成するＺｎＳｅ結晶内に拡散する。これにより、導電性のＺｎＳｅ基板１０６および１０９を得ることができる。
【００３２】
この熱処理プロセスで、ＺｎＳｅ基板１０６および１０９の転位密度が増加する。そのメカニズムには、何らかの反応生成物が関与している可能性がある。そこで、ＺｎＳｅ、Ｚｎ、Ａｌおよび石英を出発成分とする系の熱力学的平衡状態を計算して反応状態を解析したところ、以下の点が明らかになった。
【００３３】
Ａｌは、単体では安定に存在し得ず、室温から温度約９９０℃までの温度領域においては、紅柱石と呼ばれる酸化物（Ａｌ２ＳｉＯ５）として存在することで安定する。温度約９９０℃以上の温度領域では、ムライト（３Ａｌ２Ｏ３・２ＳｉＯ２）として存在することで安定する。また、気相中では、Ｚｎ蒸気が主成分であるが、ＳｉＯもかなりの分圧比で安定に存在する。その組成比は、温度１０００℃で、およそＺｎ：ＳｉＯ＝１：１０−３である。
【００３４】
これらのことから、密閉された石英アンプル１０３内に、ＺｎＳｅ、Ａｌ、Ｚｎをセットして高温に加熱すると、Ａｌが揮発して石英と反応すると同時に、Ａｌの表面では、ＡｌとＳｉＯの反応で紅柱石またはムライトが生成され続けることがわかる。ＡｌはＺｎＳｅ結晶中に拡散するが、紅柱石およびムライトはＺｎＳｅ表面に残留すると考えられる。これらの反応生成物である紅柱石およびムライトがＺｎＳｅ表面に固着し、冷却時にＺｎＳｅ結晶に応力を与えることにより、ＺｎＳｅ結晶の結晶性を悪化させるのではないかと考えられる。
【００３５】
このような仮説に基づくと、Ａｌと石英が共存する状態であれば、確実に紅柱石またはムライトが生成する。Ａｌ拡散熱処理時のＺｎＳｅの結晶性の悪化を完全に抑制するためには、石英の存在しない雰囲気で熱処理を実施しなければならないと考えられる。
【００３６】
この場合、ＺｎＳｅを収納する容器は、石英およびシリコン（Ｓｉ）を含まず、熱処理温度で安定であり、ＺｎＳｅと反応せず、高純度でＺｎＳｅに対して不純物汚染源とならず、気密性に優れた材質でなければならない。また、容器内にスペーサなどの部材を配置する場合、それらの部材も同様の性質で形成されている必要がある。このような特性を有する材料として、パイロリテック窒化ホウ素、六方晶窒化ホウ素、サファイア、酸化アルミニウム、窒化アルミニウムおよび多結晶ダイヤモンドを挙げることができる。
【００３７】
理想的には、これらの材料よりなる容器で真空の領域を形成し、その中にＺｎＳｅ基板を封入できれば望ましい。しかしながら、容器全体を高温に保持する必要があるため、これらの材質のみで真空を保持することは難しい。そのため、外容器として、石英アンプルを用いる。ＺｎＳｅを収納した上述の材料よりなる容器を石英アンプル内にセットして、石英アンプルで真空封入を行なうという方法を採ることができる。この場合、上述の材質よりなる容器内を真空排気し、かつ高温保持時に容器の内外の圧力差をなくするための連通孔を容器に設ける必要がある。この連通孔を通じて容器内部にＳｉＯガスが拡散することをできるだけ抑制するために、この連通孔は細管状のオリフィスとすることが望ましい。
【００３８】
このような観点から、続いて説明する特許文献２に開示された熱処理方法が考案された。図４は、特許文献２に開示された熱処理装置を示す断面図である。なお、図３中に示す部材と比較して、同一またはそれに相当する部材には、同じ参照番号を付している。
【００３９】
図４を参照して、熱処理装置３０は、石英アンプル１と、石英アンプル１に嵌め合わされる石英封入蓋２と、石英封入蓋２上に設けられた石英サポート３と、石英サポート３上に設けられたｐＢＮ容器蓋４と、ｐＢＮ容器蓋４と接触するｐＢＮ容器本体７と、ｐＢＮ容器蓋４およびｐＢＮ容器本体７で囲まれた空間に配置されるｐＢＮサポート５と、ｐＢＮサポート５上に配置されるｐＢＮカップ６と、ｐＢＮカップ６上に設けられたサファイアスペーサ８とを備える。
【００４０】
石英アンプル１は、所定の空間を形成するように設けられており、開口を有する。その開口に石英封入蓋２が嵌め合わされている。石英封入蓋２と接触するように石英サポート３が設けられている。石英サポート３内にはＺｎ結晶２２が配置される。
【００４１】
石英サポート３上にはｐＢＮ容器蓋４が設けられている。ｐＢＮ容器蓋４は、オリフィス４ｎを有し、オリフィス４ｎは、石英サポート３で囲まれた空間に延びてＺｎ結晶２２と向い合うように配置されている。ｐＢＮ容器蓋４の内表面４ｉには、ｐＢＮサポート５が設けられている。ｐＢＮサポート５は、切欠き５ｈを有する。この切欠き５ｈとオリフィス４ｎとにより、石英サポート３内の空間と、ｐＢＮ容器蓋４内の空間との圧力がほぼ等しくなる。
【００４２】
ｐＢＮ容器蓋４と接触するように、ｐＢＮ容器本体７が設けられている。ｐＢＮ容器蓋４と、ｐＢＮ容器本体７とで囲まれた領域にｐＢＮカップ６およびサファイアスペーサ８が設けられている。ｐＢＮカップ６内にはＺｎ結晶２１が配置される。ｐＢＮカップ６は、切欠き６ｈを有する。これにより、ｐＢＮカップ６およびサファイアスペーサ８で囲まれた空間と、ｐＢＮ容器本体７で囲まれた空間との圧力はほぼ等しくなる。
【００４３】
続いて、アルミニウム膜の厚みに対するＺｎＳｅ基板表面の転位密度の依存性を評価するために、以下に説明する試験を行なった。
【００４４】
熱処理装置３０に、異なる厚みを有するアルミニウム膜が蒸着されたＺｎＳｅ基板を図４に示す形態に配置し、そのＺｎＳｅ基板に熱処理を実施した。熱処理条件は、９００℃の温度で、１６８時間とした。次に、アルミニウム膜が形成されていた側のＺｎＳｅ基板の表面を厚み１００μｍだけ研磨して除去した。さらに、その表面をＢｒ−メタノール溶液を用いてエッチングし、エッチピット密度（ＥＰＤ）を測定することで結晶の転位密度を評価した。熱処理は、複数のＺｎＳｅ基板に実施し、それぞれの基板について転位密度の評価を行なった。
【００４５】
図５は、図４に示す形態にＺｎＳｅ基板を配置した場合の、アルミニウム膜の厚みとＺｎＳｅ基板表面のＥＰＤとの関係を示すグラフである。図５中の同じマークは、同一の結晶から作製されたＺｎＳｅ基板の測定結果であることを示す。
【００４６】
図５を参照して分かるように、アルミニウム膜の厚みが増大するに従って、アルミニウム膜が蒸着された表面近傍の転位密度が急激に増加した。これは、外容器としての石英アンプル１および石英封入蓋２に石英を用いたため、ＡｌとＳｉＯとの反応を完全に防止することができなかったためと考えられる。このため、ＺｎＳｅ基板の表面に反応生成物が形成され、冷却時の熱応力により結晶性の悪化が引き起こされたものと推定される。
【００４７】
ＺｎＳｅ系の白色ＬＥＤでは、基板の転位密度が５×１０４ｃｍ−２を超えると、結晶欠陥の増殖により、ＬＥＤの寿命が著しく短くなる。このため、転位密度が５×１０４ｃｍ−２以下となるようにＺｎＳｅ基板の熱処理を実施する必要がある。図５に示す結果から、従来の熱処理方法では、良好な結晶性を有するＺｎＳｅ基板を安定して作製できるアルミニウム膜の厚み条件が、およそ１００ｎｍ以下と判断される。しかし、白色ＬＥＤの高輝度化という観点からは、アルミニウム膜の厚みが１００ｎｍでは十分と言えない。発明者は、この問題を解決するために、以下に説明する試験をさらに行なった。
【００４８】
まず、アルミニウム膜が形成された表面が下向き（後述する図１に示す状態）となるように、異なる厚みを有するアルミニウム膜が蒸着されたＺｎＳｅ基板を熱処理装置３０に配置し、そのＺｎＳｅ基板に熱処理を実施した。熱処理条件は、上述の試験と同様とした。次に、熱処理装置３０内で上向きに配置された側のＺｎＳｅ基板の表面（アルミニウム膜が形成されていない側の表面）を厚み１００μｍだけ研磨して除去した。さらに、上述の試験と同様にして、その表面のＥＰＤを測定し、結晶の転位密度を評価した。
【００４９】
図６は、アルミニウム膜が形成された表面を下向きとした場合の、アルミニウム膜の厚みとＺｎＳｅ基板表面のＥＰＤとの関係を示すグラフである。図６中の同じマークは、同一の結晶から作製されたＺｎＳｅ基板の測定結果であることを示す。図６を参照して分かるように、図５に示す結果と比較して、アルミニウム膜の厚みの増大に伴う転位密度の増加の割合がゆるやかになった。
【００５０】
次に、ＺｅＳｅ基板の転位密度が、基板の深さ方向にどのように分布しているかを調べるため、以下に説明する試験を行なった。図７は、本試験において、ＺｎＳｅ基板の配置状態を示す断面図である。
【００５１】
図７を参照して、本試験では、アルミニウム膜が形成された表面が上向きとなるように、異なる厚み（１４０ｎｍ、２００ｎｍ、３００ｎｍ）を有するアルミニウム膜が蒸着されたＺｎＳｅ基板を熱処理装置３０に配置し、そのＺｎＳｅ基板に熱処理を実施した。次に、熱処理装置３０内で上向きに配置された側のＺｎＳｅ基板の表面（アルミニウム膜が形成された側の表面）を研磨して除去した。この際、研磨する厚みを変化させて、それぞれの位置でのＥＰＤを測定することで、基板表面からの深さ方向において転位密度がどのように分布しているかを調べた。また、アルミニウム膜が形成された表面が下向き（後述する図１に示す状態）となるようにＺｎＳｅ基板を熱処理装置３０に配置し、この場合の転位密度の分布も同様に調べた。
【００５２】
図８は、アルミニウム膜が形成された表面を上向きとした場合の、基板表面からの距離とＺｎＳｅ基板表面のＥＰＤとの関係を示すグラフである。図９は、アルミニウム膜が形成された表面を下向きとした場合の、基板表面からの距離とＺｎＳｅ基板表面のＥＰＤとの関係を示すグラフである。図８中において、基板表面からの距離が０の位置は、熱処理装置３０内で上向きに配置された側の表面、つまり、アルミニウム膜が形成された側の表面である。図９中において、基板表面からの距離が０の位置は、熱処理装置３０内で上向きに配置された側の表面、つまり、アルミニウム膜が形成されていない側の表面である。
【００５３】
図８を参照して、アルミニウム膜が蒸着された表面を上向きに配置した場合、アルミニウム膜が蒸着された表面およびその反対側の表面の両方において、アルミニウム膜の厚みが増大するに従って、転位密度が増加することが分かった。図９を参照して、アルミニウム膜が蒸着された表面を下向きに配置した場合、アルミニウム膜が蒸着された表面の近傍では、アルミニウム膜の厚みの増大とともに転位密度が急激に増大する結果となったが、その反対側の表面（アルミニウム膜が蒸着されず、上向きに配置された表面）では、転位密度の増加が非常に小さいことが分かった。
【００５４】
以上の試験結果から、アルミニウム膜が蒸着された表面およびサファイアスペーサ８と接触する表面において、アルミニウム膜の厚みの増大に従って、転位密度が増加することが明らかとなった。アルミニウム膜が蒸着された表面では、アルミニウムの含有量が大きいため、アルミニウムと、ＳｉまたはＯとの反応生成物も多く残留する。このため、ＺｎＳｅ基板との熱膨張率差に起因する熱応力が大きくなるものと考えられる。
【００５５】
一方、サファイアスペーサ８と接触する表面では、ＺｎＳｅ基板とサファイアスペーサ８とが固着し、両者の間の熱膨張率差に起因する熱応力により、転位密度が増大するのではないかと考えられる。この場合も、アルミニウム膜の厚みが増大するに従って転位密度が増大しているが、これは、ＺｎＳｅ基板とサファイアスペーサ８との固着の強さに、アルミニウム量が影響を与えているのではないかと推定される。また、熱処理後の急冷工程においては、基板の温度が急激に低下するため、転位の伝搬が制限され、転位密度に深さ方向の分布が生じるのではないかと考えられる。
【００５６】
図１０は、基板表面からの距離とＰＬ（フォトルミネセンス）強度との関係を示すグラフである。図１０中において、基板表面からの距離が０の位置は、アルミニウム膜が形成された側の表面である。図１０を参照して、アルミニウム膜が形成された表面が上向きとなるようにＺｎＳｅ基板を配置した場合にも、下向きとなるように配置した場合にも、ほぼ変わらず図中に示すＰＬ強度の分布が得られた。この結果から、アルミニウム膜が蒸着された表面とその反対側の表面との両方において、ＰＬ強度が高く、これらの表面の間の中央付近において、ＰＬ強度が低くなることが分かった。
【００５７】
これは、一方の表面に蒸着されたアルミニウムが高温中で溶解し、表面拡散することによって、その反対側の表面にまでアルミニウムが回り込んだためと考えられる。一般的に、表面拡散係数は、バルク拡散係数よりも数桁大きいため、アルミニウムは、蒸着された表面のみならず、その反対側の表面からも（おそらくは、側面からも）ＺｎＳｅ基板内に拡散しているものと考えられる。
【００５８】
実際のＺｎＳｅ基板を用いて、ＬＥＤを作製する場合、一方の基板表面にＬＥＤ構造の多層エピタキシャル膜を形成する。その後、その反対側の表面を研磨して、基板の厚みを薄くし、スクライビングまたはブレーキングなどによりチップ化する。したがって、基板の発光を利用した白色ＬＥＤを作製する場合には、ＬＥＤ構造を構成する多層エピタキシャル膜が形成された表面近傍で、基板が十分に発光する必要がある。図１０に示す結果から、アルミニウム膜が形成されていない側の表面であっても、基板の発光強度は十分に高い。このため、アルミニウム膜が形成されていない側の表面に多層エピタキシャル膜を形成し、アルミニウム膜が形成されている側の表面を研磨するという方法で、ＬＥＤの作製が可能であることが明らかとなった。
【００５９】
以上に説明した知見に基づいて、発明者は、本発明によるＩＩ−ＶＩ族化合物半導体基板の熱処理方法およびその方法によって熱処理されたＩＩ−ＶＩ族化合物半導体基板を完成させるに至った。以下、この発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
【００６０】
図１および図２は、この発明の実施の形態における熱処理方法に用いられる熱処理装置を示す断面図である。図１を参照して、本実施の形態における熱処理方法では、図４を参照して構造を説明した熱処理装置３０を使用する。
【００６１】
まず、表面１０ａと裏面１０ｂとを有するＺｎＳｅ基板１０を準備する。表面１０ａは、ＺｎＳｅ基板１０を用いてＬＥＤなどのデバイスを作製する際に、発光素子やスイッチング素子などデバイスの主たる動作を担う半導体層が、ＭＢＥ（molecular beam epitaxy：分子線エピタクシー法）またはＭＯＣＶＤ(metal organic chemical vapor deposition：有機金属化学気相蒸着法)などの手法を用いて形成される表面である。裏面１０ｂは、表面１０ａの反対側に位置する表面である。ＺｎＳｅ基板１０を用いてＬＥＤを作製する場合、一般的に、裏面１０ｂに半導体膜が形成されることはなく、ＺｎＳｅ基板１０の厚みを薄くするために製造工程の途中で研磨される。
【００６２】
次に、裏面１０ｂにアルミニウム膜９を蒸着し、そのＺｎＳｅ基板１０を、高純度のｐＢＮにより形成された処理室としてのｐＢＮ容器本体７およびｐＢＮ容器蓋４で囲まれた空間内に収納する。この際、アルミニウム膜９が蒸着された裏面１０ｂがサファイアスペーサ８と向い合い、アルミニウム膜９が蒸着されていない表面１０ａが上向きとなるようにＺｎＳｅ基板１０を配置する。表面１０ａは、他の部材と接触しない状態、つまり収納された空間内に露出した状態に保持される。
【００６３】
なお、図１では、ＺｎＳｅ基板は、１枚だけ収納されているが、図２に示すように、適当な枚数のサファイアスペーサ８を間隔を隔てて配置することによって、複数枚のＺｎＳｅ基板１０を一度に収納しても良い。
【００６４】
処理室は、ｐＢＮ容器本体７とｐＢＮ容器蓋４とに分かれており、ｐＢＮ容器蓋４には、オリフィス４ｎが設けられている。ｐＢＮ容器本体７とｐＢＮ容器蓋４とは、嵌め合わせにより気密が保たれる構造となっている。ｐＢＮ容器本体７およびｐＢＮ容器蓋４と、Ｚｎ結晶２１とを石英アンプル１内に収納し、石英封入蓋２をセットする。石英アンプル１内にアルミニウムの結晶を収納してもよい。石英アンプル１内を真空排気すると、オリフィス４ｎを通じて、ｐＢＮ容器としてのｐＢＮ容器本体７およびｐＢＮ容器蓋４内も同時に真空排気される。所定の真空度まで排気した後、石英封入蓋２を加熱して封着し、石英アンプル１内を真空に密閉する。
【００６５】
石英アンプル１を熱処理炉内にセットする。石英アンプル１内のＺｎの圧力を抑制し、低温の領域に固体のＺｎが凝結することを防ぐため、石英アンプル１内の温度分布はできるだけ均一であることが望ましい。所定の温度で所定の時間石英アンプル１を保持することにより、ＺｎＳｅ基板１０内にアルミニウムが拡散する。高温に保持する工程が終了した後、所定の冷却速度でＺｎＳｅ基板１０を冷却する。以上の工程により、導電性に優れ、かつ結晶の品質に優れたＺｎＳｅ基板を作製することができる。
【００６６】
この発明の実施の形態におけるＩＩ−ＶＩ族化合物半導体基板の熱処理方法は、活性層となる半導体膜が形成される表面１０ａと、表面１０ａの反対側に位置する裏面１０ｂとを有し、裏面１０ｂにアルミニウムとしてのアルミニウム膜９を接触させたＩＩ−ＶＩ族化合物半導体基板としてのＺｎＳｅ基板１０を準備する工程と、ＺｎＳｅ基板１０を構成するＩＩ族元素としてのＺｎを含む気体雰囲気とした処理室内で、ＺｎＳｅ基板１０を熱処理する工程とを備える。
【００６７】
アルミニウム膜９の膜厚は、１ｎｍ以上３００ｎｍ以下であることが好ましい。膜厚が１ｎｍ未満であると、ＺｎＳｅ中へのＡｌの拡散量が小さいため、十分にＺｎＳｅ結晶を低抵抗化することができない。また、膜厚が３００ｎｍを超えると、拡散しきれなかったＡｌまたはＡｌ−Ｚｎ合金がＺｎＳｅ基板の表面に残留する。これが冷却時にＺｎＳｅ結晶に応力を及ぼし、結晶性を悪化させる原因となる。
【００６８】
熱処理の温度は、６６０℃以上１２００℃以下であることが好ましい。温度が６６０℃未満では、Ａｌが固体で存在するため、ＺｎＳｅ中に有効にＡｌを拡散させることができない。また、温度が１２００℃を超えると、温度の影響でＺｎＳｅの結晶性が悪化する。
【００６９】
熱処理時間は、１時間以上８００時間以下であることが好ましい。１時間未満では、ＡｌがＺｎＳｅ中に完全に拡散することができず、ＺｎＳｅ基板表面に残留する。これにより、冷却時に残留したＡｌがＺｎＳｅ結晶に応力を及ぼし、結晶性を悪化させる原因となる。また、熱処理時間が８００時間を超えると、ＡｌがＺｎＳｅ基板中に完全に拡散し、逆に外方拡散が顕著となる。これにより、ＺｎＳｅ中のＡｌ濃度が時間とともに低下するため、熱処理時間の長時間化が無意味となる。
【００７０】
熱処理後の冷却速度は、１℃／分以上２００℃／分以下であることが好ましい。冷却速度が２００℃／分を超える急冷では、ＺｎＳｅ結晶内部の温度分布が大きくなり、冷却過程において結晶性が悪化する。また、冷却速度が１℃／分未満の徐冷では、低温度領域を通過する時間が長くなるため、ＺｎＳｅの特性が低温での熱平衡状態に近づく。これにより、Ａｌの活性化率が低下してキャリア密度が低下し、抵抗率が増大してしまう。
【００７１】
処理室内に、ＺｎＳｅ基板１０が位置決めされる第１領域と、その第１領域とは別に設けられた第２領域とを規定した場合に、第２領域の温度が第１領域の温度よりも１℃以上１００℃以下、低くなるように、処理室内の温度を設定することが好ましい。
【００７２】
冷却時に、ＺｎＳｅ結晶と、Ｚｎ、ＡｌまたはＺｎ−Ａｌ合金とが接触すると、熱膨張率の差により、ＺｎＳｅの結晶性が大幅に悪化する。冷却時に、ＺｎＳｅ基板１０をセットした位置を除く反応容器内の場所に、最も温度が低い部分が存在するように温度調整することにより、Ｚｎ、ＡｌおよびＺｎ−Ａｌ合金が、その最低温部に輸送されて固化するため、これらとＺｎＳｅ結晶との接触を防止することができる。これにより、結晶性の悪化を防止することができる。
【００７３】
この際、温度差が１℃未満では、最低温部を設定する効果がない。温度差が１００℃を超えると、ＺｎＳｅ結晶自身が最低温部に輸送され、結晶性が悪化する影響を無視できなくなる。なお、高温保持の間は、反応容器内は完全に均熱であってもよい。また、ＺｎＳｅ結晶自身の輸送が顕著にならない範囲で多層の温度分布があってもよい。
【実施例】
【００７４】
以下に説明する比較例および実施例１から３を実施し、本発明による効果を確認した。
【００７５】
（比較例）
面方位（１００）を有するＺｎＳｅの単結晶からなるＺｎＳｅ基板（縦×横が２０ｍｍ×２０ｍｍ、厚みが７００μｍ）に対して図１中の熱処理装置３０を用いて熱処理を行なった。この結晶の熱処理前の比抵抗は、ホール測定の測定可能範囲の上限値である１０５Ωｃｍ以上であり、高抵抗であった。また、基板表面をミラー研磨し、Ｂｒ−メタノール溶液を用いたエッチングにより結晶の転位密度を測定した。転位密度は、５×１０３ｃｍ−２以上２×１０４ｃｍ−２以下であった。
【００７６】
このエッチングした面上に、真空蒸着法により、厚み２００ｎｍのアルミニウム膜を形成した。本比較例では、図４に示すＺｎＳｅ基板１０６のように、アルミニウム膜が蒸着された表面が上向きとなるように、ＺｎＳｅ基板をサファイアスペーサ８上に載置した。また、各々の質量が０．１ｇのＺｎ結晶２１および２２も石英アンプル１内に同時にセットした。真空度（圧力）が２×１０−８Ｔｏｒｒ（２．７×１０−６Ｐａ）となるまで、石英アンプル１内を排気した。その後、石英アンプル１を石英封入蓋２で封止した。
【００７７】
この石英アンプル１を、縦型管状炉内にセットし、ＺｎＳｅ基板が均一の温度（１０００℃）となり、石英アンプル１の下端が９８０℃となるように加熱して７日間（１６８時間）熱処理した後、冷却速度を６０℃／分として室温まで冷却した。冷却後、Ｚｎは石英アンプル１の下端に凝結していた。ＺｎＳｅ基板とサファイアスペーサ８とは互いに固着することなく、容易に分離することができた。ＺｎＳｅ基板に蒸着されていたアルミニウム膜は、結晶内部への拡散と外部への散逸とにより、目視では表面上に観察されなかった。
【００７８】
熱処理済みのＺｎＳｅ基板のアルミニウム膜が蒸着されていた側の表面およびその反対側の表面を、それぞれ１００μｍの深さだけ再研磨して評価した。アルミニウム膜が蒸着されていた側の表面では、キャリア密度が７×１０１７ｃｍ−３となり、転位密度が基板表面内の平均値で約１．８×１０５ｃｍ−２となった。一方、その反対側の表面では、キャリア密度が７×１０１７ｃｍ−３となり、転位密度が基板表面内の平均値で約１．６×１０５ｃｍ−２となった。以上の結果から、いずれの表面においても、熱処理によって低抵抗化が図られているが、その一方で結晶の転位密度が増大していることを確認できた。
【００７９】
（実施例１）
比較例と同様のプロセスにより、ＺｎＳｅ単結晶基板の転位密度を測定後、そのＺｎＳｅ単結晶基板の表面にアルミニウム膜を形成した。基板の転位密度は、５×１０３ｃｍ−２以上２×１０４ｃｍ−２以下の範囲にあった。本実施例では、図１に示すように、アルミニウム膜が蒸着された表面（図１中の裏面１０ｂ）が下向きとなり、アルミニウム膜が蒸着されていない表面（図１中の表面１０ａ）が上向きなるように、ＺｎＳｅ基板をサファイアスペーサ８上に載置した。また、各々の質量が０．１ｇのＺｎ結晶２１および２２も石英アンプル１内に同時にセットした。真空度（圧力）が２×１０−８Ｔｏｒｒ（２．７×１０−６Ｐａ）となるまで、石英アンプル１内を排気した。その後、石英アンプル１を石英封入蓋２で封止した。
【００８０】
次に、比較例に記載の条件と同様の条件下で、ＺｎＳｅ基板に対して熱処理を行なった。比較例での結果と同様に、ＺｎＳｅ基板とサファイアスペーサ８とが互いに固着することはなく、また、ＺｎＳｅ基板に蒸着されていたアルミニウム膜は、結晶内部への拡散と外部への散逸とにより、目視では表面上に観察されなかった。
【００８１】
熱処理済みのＺｎＳｅ基板のアルミニウム膜が蒸着されていた側の表面およびその反対側の表面を、それぞれ１００μｍの深さだけ再研磨して評価した。アルミニウム膜が蒸着されていた側の表面（図１中の裏面１０ｂ）では、キャリア密度が７×１０１７ｃｍ−３となり、転位密度が基板表面内の平均値で約４．０×１０５ｃｍ−２となった。一方、その反対側の表面（図１中の表面１０ａ）では、キャリア密度が７×１０１７ｃｍ−３となり、転位密度が基板表面内の平均値で約３．０×１０４ｃｍ−２となった。
【００８２】
以上の結果から、いずれの表面においても熱処理によって低抵抗化が図れていることを確認できた。また結晶性に関しては、アルミニウム膜が蒸着されていた側の表面（図１中の裏面１０ｂ）では、転位密度が大幅に増加しているのに対して、アルミニウム膜が蒸着されていない側の表面（図１中の表面１０ａ）では、転位密度の増加は極めて小さいことを確認できた。
【００８３】
（実施例２）
ＺｎＳｅ単結晶をスライス加工することにより、面方位（１００）を有するＺｎＳｅ基板（厚み７００μｍ）を作製した。そのＺｎＳｅ基板を有機洗浄した後、ＮａＯＨ水溶液中でエッチングし、その後さらに、純水洗浄した。次に、基板の一方の表面に、真空蒸着法により、厚みが１５０ｎｍのアルミニウム膜を形成した。本実施例では、図２に示す熱処理装置３０を用いて、アルミニウム膜が蒸着された表面（図２中の裏面１０ｂ）が下向きとなり、アルミニウム膜が蒸着されていない表面（図２中の表面１０ａ）が上向きとなるように、約３０枚のＺｎＳｅ基板をサファイアスペーサ８上に載置した。また、各々の質量が０．１ｇのＺｎ結晶２１および２２も石英アンプル１内に同時にセットした。真空度（圧力）が２×１０−８Ｔｏｒｒ（２．７×１０−６Ｐａ）となるまで、石英アンプル１内を排気した。その後、石英アンプル１を石英封入蓋２で封止した。
【００８４】
次に、所定の条件によりＺｎＳｅ基板に対して熱処理を行なった。その後、熱処理済みのＺｎＳｅ基板のアルミニウム膜が蒸着されていなかった側の表面（図２中の表面１０ａ）を研磨して、表面から１００μｍの厚みの部分を除去し、表面をミラー研磨で仕上げた。次に、ＺｎＳｅ基板を重クロム酸系溶液でエッチングし、ＺｎＳｅ基板の表面層を厚み３μｍだけ除去した。得られた基板をＭＢＥ（分子線エピタキシー）装置内にセットし、厚みが１．５μｍのＺｎＳｅ薄膜を成長させた。
【００８５】
成長したＺｎＳｅ薄膜は、良好な表面モフォロジーを有していた。Ｂｒ−メタノール溶液でエッチングして、エピタキシャル膜の転位密度を測定した。エピタキシャル成長時に、新たに転位が約３×１０３ｃｍ−２増加していたが、ＺｎＳｅ基板から引き継がれた転位と合わせた全体の転位密度は、８×１０３ｃｍ−２以上３．５×１０４ｃｍ−２の範囲にあり、良好な結晶性が維持されていた。
【００８６】
さらに、ＺｎＳｅ基板の厚みが２５０μｍとなるように、エピタキシャル成長させたＺｎＳｅ基板の裏面を研磨した。ＺｎＳｅ基板の裏面のキャリア密度をＣ−Ｖ（容量−電圧）測定により測定したところ、キャリア密度は約７×１０１７ｃｍ−３であり、ｎ型の電極形成のために十分な高いキャリア密度を有していることを確認できた。
【００８７】
（実施例３）
実施例２に記載の熱処理方法によって得られた本発明によるＺｎＳｅ基板と、アルミニウム膜が蒸着された表面が上向きとなるように熱処理して得られた比較のためのＺｎＳｅ基板とを、ＭＢＥ装置内にセットし、それぞれの基板にＬＥＤ構造を構成するＺｎＳｅ薄膜を成長させた。
【００８８】
ＺｎＳｅ膜を成長させたそれぞれのＺｎＳｅ基板から、同一のプロセスによりＬＥＤチップを１０個ずつ作製し、同一の測定装置によってその発光強度を測定し、比較した。比較のためのＺｎＳｅ基板を用いたＬＥＤチップでは、発光強度の平均値が２．９ｍＷであったのに対して、本発明によるＺｎＳｅ基板を用いたＬＥＤチップでは、発光強度の平均値が３．２ｍＷとなり、比較のためのＺｎＳｅ基板を用いた場合に比べて、約１０％高い値となった。
【００８９】
また、発光の色度座標は、比較のためのＺｎＳｅ基板を用いたＬＥＤチップでは、ｘ＝０．２８、ｙ＝０．３１であったのに対して、本発明によるＺｎＳｅ基板を用いたＬＥＤチップでは、ｘ＝０．３０、ｙ＝０．３１となり、比較のためのＺｎＳｅ基板を用いた場合に比べて、ｘ値が０．２増加した。これにより、本発明によるＺｎＳｅ基板を用いた場合、黄色成分、すなわち基板からの発光強度が増大していることを確認できた。
【００９０】
今回開示された実施の形態および実施例はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【００９１】
【図１】この発明の実施の形態における熱処理方法に用いられる熱処理装置を示す断面図である。
【図２】この発明の実施の形態における熱処理方法に用いられる別の熱処理装置を示す断面図である。
【図３】従来の熱処理装置を示す断面図である。
【図４】特許文献２に開示された熱処理装置を示す断面図である。
【図５】図４に示す形態にＺｎＳｅ基板を配置した場合の、アルミニウム膜の厚みとＺｎＳｅ基板表面のＥＰＤとの関係を示すグラフである。
【図６】アルミニウム膜が形成された表面を下向きとした場合の、アルミニウム膜の厚みとＺｎＳｅ基板表面のＥＰＤとの関係を示すグラフである。
【図７】本試験において、ＺｎＳｅ基板の配置状態を示す断面図である。
【図８】アルミニウム膜が形成された表面を上向きとした場合の、基板表面からの距離とＺｎＳｅ基板表面のＥＰＤとの関係を示すグラフである。
【図９】アルミニウム膜が形成された表面を下向きとした場合の、基板表面からの距離とＺｎＳｅ基板表面のＥＰＤとの関係を示すグラフである。
【図１０】基板表面からの距離とＰＬ強度との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
【００９２】
４  ｐＢＮ容器蓋、４ｉ  内表面、７  ｐＢＮ容器本体、９  アルミニウム膜、１０  ＺｎＳｅ基板、１０ａ  表面、１０ｂ  裏面。
【図１】
2005217153.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2005217153.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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