(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の外周面との間に隙間を有する基板装着穴を有すると共に、上記基板の成長面の周縁部の一部と接触して上記基板を支持する支持部を有する本体と、
上記基板の成長面の反対側の面に接触するように配置され、上記基板の径より小さい内径を有すると共に、上記基板の径より大きい外径を有して、上記隙間を塞ぎ得る環状の遮蔽体と
を備え、
上記基板装着穴内に収容した上記基板を上記支持部と上記遮蔽体とで挟持し、
上記遮蔽体が、上記基板に接触し、上記基板を上記支持部に押し付けることを特徴とする基板保持機構。
【請求項２】
請求項１に記載の基板保持機構において、
上記遮蔽体がサファイアにより形成されていることを特徴とする基板保持機構。
【請求項３】
基板装着穴を有すると共に、上記基板の径より小径であり、上記基板の周縁部と接触して上記基板を支持する支持部を有する本体と、
上記基板の成長面の反対側の面に接触するように配置され、上記基板の径より小さい内径を有すると共に、上記基板の径より大きいか、または、等しい外径を有する環状の遮蔽体と
を備え、
上記基板装着穴内に収容した上記基板を上記支持部と上記遮蔽体とで挟持し、
上記遮蔽体が、上記基板に接触し、上記基板を上記支持部に押し付けることを特徴とする基板保持機構。
【請求項４】
請求項３に記載の基板保持機構において、
上記遮蔽体がＰＢＮにより形成されていることを特徴とする基板保持機構。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか１つに記載の基板保持機構において、
上記遮蔽体は、上記基板の成長面と反対側の面と接触する突起を有することを特徴とする基板保持機構。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか１つに記載の基板保持機構において、
上記本体は複数の基板装着穴を有して、複数の基板を同時に保持することを特徴とする基板保持機構。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれか１つに記載の基板保持機構と、上記基板の成長面と反対側の面から上記基板を加熱する加熱手段とを有する分子線エピタキシー装置を用いることを特徴とする化合物半導体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、基板保持機構およびそれを用いた化合物半導体の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年の半導体エピタキシャル技術の進歩はめざましく、さまざまな分野で高性能半導体薄膜を利用した素子が実用化されている。特に分子線エピタキシャル法(ＭＢＥ法)や有機金属気層成長法(ＭＯＣＶＤ法)の実用化により成長可能な薄層構造の種類が増大したことは周知のことである。
【０００３】
なかでもＭＢＥ法は半導体薄層の層厚制御性が優れており、構成元素の単分子層程度までの精度で制御形成が可能である。したがって、近年注目され実用化されている量子井戸構造や超格子構造を用いた素子の形成に特に有利である。しかし、ＭＢＥ法は、ＧａやＩｎなどの液体材料を材料セルに充填して利用する場合、成長面を下向きにして基板を配置し、基板の成長面の反対側から基板加熱する必要がある。
【０００４】
従来、ＭＢＥ法で用いる基板保持機構としては、図７に示すように、モリブデンで形成された円板状の本体７１を有するものがある。その本体７１には、基板を収容する複数の基板装着穴７２が形成されている。この基板装着穴７２は、図８に示すように、基板７３の径より僅かに大きい径の大径部７２ａと、基板７３の径より小径の小径部７２ｂとからなり、この小径部７２ｂと基板７３の周縁部とが全周にわたって接触して基板７３を支持している。近年では、上記基板７３として半径２〜６インチの基板が用いられている。
【０００５】
上記構成の基板保持機構を用いてエピタキシャル成長を行う場合、本体７１の下方に配置された材料セル７６,７６内に充填された成長材料７７,７７を蒸発させることによって材料分子線を発生させ、その材料分子線を基板７３に照射して基板７３の成長面に結晶を成長させる。このとき、上記基板７３の上方には基板加熱用のヒータ７５を配置しており、このヒータ７５の輻射により、成長面の反対側の面から基板７３を加熱して適切な基板温度に保っている。この基板温度は、基板７３の表面温度を赤外放射温度計を用いて基板表面温度を測定することにより設定している。
【０００６】
しかし、図８に示す従来の基板保持機構では、基板７３の周縁部の温度が中央部に比べて高くなるという問題点があった。これは、上記基板７３に比ベてモリブデン製の本体７１の方が熱吸収が大きいために、本体７１の温度が基板７３より高くなって、本体７１と基板７３との接触部分つまり小径部７２ｂからの熱伝導により基板７３の周縁部の温度が高くなるためである。例えば、上記基板７３としてＧａＡｓ基板を用いた場合、ＧａＡｓ基板の温度を約５００℃に設定すると、そのＧａＡｓ基板の中央部と周縁部とでは約２０℃の温度差が生じる。
【０００７】
このような問題を解決するための基板保持機構としては、図９(ａ),(ｂ)に示すようなものがある。この基板保持機構では、図９(ａ)に示すように、基板９３の径より相当に大きくて基板９３の周りに隙間があく基板装着穴９２を形成すると共に、半径方向に延びるワイア製の突起９８,９８を基板装着穴９２の周縁部に９０度の位相で取り付けている。上記突起９８,９８の一端部が、図９(b)に示すように、基板９３の周縁部の一部と接触して基板９３を支持している。このような構成を用いることによって、上記本体９１から基板９３への熱伝導が殆どなくなり、基板９３の周縁部での温度上昇を防止することができる。しかし、上記基板９３の外周面と基板装着穴９２との間の隙間から材料分子線が透過するため、その透過した材料分子線が図示しないヒータに当たり、ヒータを損傷させるという問題が発生する。このため、図１０に示すように、上記基板９３の成長面の反対側の面に対向するように円板状の遮蔽体９４を配置することによって、上記基板９３の外周面と基板装着穴９２との間の隙間を材料分子線が透過するのを防いでいる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、図１０に示す基板保持機構では、遮蔽体９４がヒータからの輻射を遮ってしまうために、ヒータの高熱が基板９３に伝わりにくくなる。そのため、上記基板９３に対するヒータの加熱効率は低くなり、所望の基板加熱温度を維持するにはヒータ入カパワーを非常に高くする必要がある。例えば、上記基板９３としてＧａＡｓ基板を用いた場合、ＧａＡｓ基板の表面温度を６００℃に維持するには、遮蔽体９４を配置しない時に比べて約１００Ｋ高い８００℃にヒータ近傍の熱電対の温度を設定しなければならない。その結果、上記ヒータやその周辺から放出される不純物ガスが増大し、結晶成長に悪影響を及ぼすという問題がある。具体的には、このように不純物ガスが増大した状態で基板９３上に例えば発光素子を形成すると、基板９３上に成長させた結晶内に不純物ガスが混入して、発光素子の発光効率が低下してしまう。
【０００９】
また、複数の基板９３に対して同時に結晶成長を行う場合には複数の遮蔽体９４を用いるが、遮蔽体９４の厚さや表面状態および色などで遮蔽体９４の熱吸収量が夫々異なるために、各遮蔽体９４を介して加熱される複数の基板９４が同じ効率で加熱されない。したがって、上記各基板９３毎に表面温度が著しくばらつくという問題がある。
【００１０】
また、上記基板９３の中央部と周縁部との温度差の低減と、ヒータヘの材料分子線の照射の防止とを同時に実現することができないという問題がある。
【００１１】
そこで、本発明は、結晶性のよい結晶を成長させることができ、複数の基板を均一かつ同時に加熱することができると共に、均一な基板加熱を行うことができ、かつ、分子線の透過を防止できる基板保持機構およびそれを用いた化合物半導体の製造方法を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の基板保持機構は、基板の外周面との間に隙間を有する基板装着穴を有すると共に、上記基板の成長面の周縁部の一部と接触して上記基板を支持する支持部を有する本体と、上記基板の成長面の反対側の面に接触するように配置され、上記基板の径より小さい内径を有すると共に、上記基板の径より大きい外径を有して、上記隙間を塞ぎ得る環状の遮蔽体とを備え、上記基板装着穴内に収容した上記基板を上記支持部と上記遮蔽体とで挟持し、上記遮蔽体が、上記基板に接触し、上記基板を上記支持部に押し付けることを特徴としている。
【００１３】
上記基板の成長面の反対側の面から基板を加熱する加熱手段を有する結晶成長装置、例えば分子線エピタキシー装置に上記構成の基板保持機構を用いた場合、上記遮蔽体を環状にしたことによって、加熱手段から基板への輻射を遮蔽体が遮らないので、加熱手段の温熱が基板に伝わりやすく、基板に対する加熱手段の加熱効率が高くなる。したがって、上記加熱手段の入力パワーをそれほど高くしなくても基板温度を所望の温度に保てる。その結果、上記加熱手段が過度に熱くならず、加熱手段やその周辺から放出される不純物ガスが増大しない。したがって、結晶成長に悪影響が及ぶのを防止することができる。
【００１４】
また、複数の基板に対して同時に結晶成長を行う場合には上記遮蔽体を複数用いるが、その遮蔽体が環状であることによって、遮蔽体を介さずに基板を加熱手段で加熱できるので、各遮蔽体の厚さや表面状態および色などが夫々異なってたとしても、複数の基板が同じ効率で加熱される。したがって、各基板毎に表面温度がばらつくのを防止することができる。つまり、上記複数の基板を均一かつ同時に加熱することができる。
【００１５】
また、上記基板の径より小さい内径を有すると共に、上記基板の径より大きい外径を有する環状の遮蔽体を、基板の成長面の反対側の面に接触するように配置することによって、基板装着穴と基板の外周面との間の隙間を塞ぎ得るので、その隙間を分子線が透過するのを防げる。したがって、上記隙間を透過した分子線が加熱手段に当たることがなく、加熱手段の損傷を防止できる。
【００１６】
また、上記基板の成長面の周縁部の一部と本体の支持部とを接触させているだけなので、本体の支持部から基板へ移動する熱量が少ない。したがって、上記基板の周縁部が過度に加熱されず、基板の周縁部と基板の中央部との温度差を低減することができる。
【００１７】
また、一実施形態の基板保持機構は、上記遮蔽体がサファイアにより形成されていることを特徴としている。
【００１８】
上記一実施形態の発明の基板保持機構によれば、上記遮蔽体をサファイアで形成することにより、加熱時に遮蔽体から放出される不純物ガスの低減と、軽量化とを実現できることがわかった。
【００１９】
また、本発明の基板保持機構は、基板装着穴を有すると共に、上記基板の径より小径であり、上記基板の周縁部と接触して上記基板を支持する支持部を有する本体と、上記基板の成長面の反対側の面に接触するように配置され、上記基板の径より小さい内径を有すると共に、上記基板の径より大きいか、または、等しい外径を有する環状の遮蔽体とを備え、上記基板装着穴内に収容した上記基板を上記支持部と上記遮蔽体とで挟持し、上記遮蔽体が、上記基板に接触し、上記基板を上記支持部に押し付けることを特徴としている。
【００２０】
上記基板の成長面の反対側の面から基板を加熱する加熱手段を有する結晶成長装置、例えば分子線エピタキシー装置に上記構成の基板保持機構を用いた場合、上記遮蔽体を環状にしたことによって、加熱手段から基板への輻射を遮蔽体が遮らないので、加熱手段の温熱が基板に伝わりやすく、基板に対する加熱手段の加熱効率が高くなる。したがって、上記加熱手段の入力パワーをそれほど高くしなくても基板温度を所望の温度に保つことができる。その結果、上記加熱手段が過度に熱くならず、加熱手段やその周辺から放出される不純物ガスが増大しない。したがって、結晶成長に悪影響が及ぶのを防止することができる。
【００２１】
また、複数の基板に対して同時に結晶成長を行う場合には複数の遮蔽体を用いるが、その遮蔽体が環状であることによって、遮蔽体を介さずに加熱手段で基板を加熱できるので、各遮蔽体の厚さや表面状態および色などが夫々異なってたとしても、複数の基板が同じ効率で加熱される。したがって、各基板毎に表面温度がばらつくのを防止することができる。つまり、複数の基板を均一かつ同時に加熱することができる。
【００２２】
また、上記基板の成長面の周縁部と本体の支持部とが接触しているために、本体の支持部から基板へ移動する熱量が多くなるが、加熱手段から基板の周縁部への加熱を環状の遮蔽体が遮蔽しているので、基板の周縁部が過度に熱くならない。したがって、上記基板の周縁部と基板の中央部との温度差を低減することができる。
【００２３】
また、一実施形態の基板保持機構は、上記遮蔽体がＰＢＮ(パイロリティックボロンナイトライド)により形成されていることを特徴としている。
【００２４】
上記一実施形態の発明の基板保持機構は、上記遮蔽体をＰＢＮで形成することにより、加熱時に遮蔽体から放出される不純物ガスの低減と、軽量化とを実現できることがわかった。
【００２５】
また、一実施形態の基板保持機構は、上記遮蔽体は、上記基板の成長面と反対側の面と接触する突起を有することを特徴としている。
【００２６】
上記一実施形態の発明の基板保持機構によれば、上記遮蔽体が、基板の成長面と反対側の面と接触する突起を有することによって、その遮蔽体と基板との接触面積が小さくなるので、遮蔽体から基板へ移動する熱量が少なくなる。その結果、上記基板の周縁部と基板の中央部との温度差をより低減することができる。
【００２７】
また、一実施形態の基板保持機構は、上記本体は複数の基板装着穴を有して、複数の基板を同時に保持することを特徴としている。
【００２８】
上記一実施形態の基板保持機構は、上記本体は複数の基板装着穴を有して、複数の基板を同時に保持するので、複数の基板に対して同時に結晶成長を行うことができる。
【００２９】
また、本発明の化合物半導体の製造方法は、上記基板保持機構と、上記基板の成長面と反対側の面から上記基板を加熱する加熱手段とを有する分子線エピタキシー装置を用いることを特徴としている。
【００３０】
上記化合物半導体の製造方法によれば、上記基板保持機構と、上記基板の成長面と反対側の面から上記基板を加熱する加熱手段とを有する分子線エピタキシー装置を用い、遮蔽体は基板の周縁部のみを遮蔽するので、結晶成長時、加熱手段の輻射熱で基板の中央部を加熱でき、したがって、加熱手段の温度を高く設定する必要がなくなって、不純物ガスが増大しない。したがって、結晶成長に悪影響が及ばず、結晶性が良好な結晶を成長させることができる。
【００３１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の基板保持機構およびそれを用いた化合物半導体の製造法を図示の実施の形態により詳細に説明する。
【００３２】
(第１実施形態)
図１は本発明の第１実施形態の基板保持機構の斜視図であり、図２は上記基板保持機構の要部の端面図である。
【００３３】
上記基板保持機構は、図１に示すように、基板３の外周面との間に隙間を有する基板装着穴２を有する円板状の本体１と、基板３の成長面の反対側の面に接触するように配置される遮蔽体４とを備えている。また、上記本体１はモリブデンで形成している。
【００３４】
上記基板装着穴２は、図２に示すように、大径部２ａと小径部２ｂとからなり、基板３の外周面との間に隙間を有している。また、上記小径部２ｂには、半径方向に延びる支持部としてのワイア製の突起８,８を例えば９０度の位相で取り付けている。この突起８,８の一端部は、基板３の周縁部の一部と接触して基板３を支持する。その基板３の成長面の反対側の面に接触するように配置された遮蔽体４が大径部２ａに嵌合して、基板３の外周面と小径部２ｂとの間の隙間を遮蔽体３４塞いでいる。この遮蔽体４は、図３に示すように、基板３の径より小さい内径を有すると共に、基板３の径より大きい外径を有している。特に上記遮蔽体４の内径は、基板３の周縁の一部を直線状に切欠いたオリフラ３ａを考慮した大きさとした。つまり、上記遮蔽体４の内径は、基板３の中心からオリフラ３ａまでの最短距離より小さくなっている。また、上記遮蔽体４はサファイアにより形成している。
【００３５】
上記構成の基板保持機と、上記基板３の成長面と反対側の面から基板３を加熱する加熱手段としてのヒータ５とを有する分子線エピタキシー装置を用いてエピタキシャル成長を行う場合、図２に示すように、本体１の下方に配置された材料セル６,６内に充填された成長材料７,７を蒸発させることによって材料分子線を発生させ、その材料分子線を基板３に照射して基板３の成長面に結晶を成長させると共に、基板３の上方に配置された基板加熱用のヒータ５の輻射により、成長面の反対側から基板３を加熱して適切な基板温度に保っている。
【００３６】
このとき、上記遮蔽体４を環状にしたことによって、ヒータ５から基板３への輻射を遮蔽体が遮らないので、ヒータ５の温熱が基板３に伝わりやすく、基板３に対するヒータ５の加熱効率が高くなる。具体的には、赤外放射温度計で基板表面の温度を６００℃に設定した場合、ヒータ５近傍に設けられた熱電対の温度は７００℃なって、図１０に示す従来に比べて基板表面の温度と熱電対の温度との差が低減した。したがって、上記ヒータ５の入力パワーをそれほど高くしなくても基板温度を所望の温度に保てる。その結果、上記ヒータ５が過度に熱くならず、ヒータ５やその周辺から放出される不純物ガスが増大しない。したがって、結晶成長に悪影響が及ぶのを防止することができる。
【００３７】
また、上記複数の基板装着穴２の夫々に基板３を収容し、その複数の基板３に対して同時に結晶成長を行う場合、遮蔽体４を複数用いるが、その遮蔽体４が環状であることによって、遮蔽体４を介さずに基板３をヒータ５で加熱できるので、各遮蔽体４の厚さや表面状態および色などが夫々異なってたとしても、複数の基板３が同じ効率で加熱されて、各基板３の温度の差は高々５Ｋ程度であった。したがって、各基板３毎に表面温度がばらつくのを防止することができる。つまり、上記複数の基板３を均一かつ同時に加熱することができる。
【００３８】
また、上記基板３の成長面の反対側の面に接触するように遮蔽体４を配置することによって、小径部２ａと基板３の外周面との間の隙間を塞ぎ得るので、その隙間を材料分子線が透過するのを防げる。したがって、上記隙間を透過した分子線がヒータ５に当たることがなく、ヒータ５が損傷するのを防止できる。
【００３９】
また、上記基板３の成長面の周縁部の一部と突起８の一端部とを接触させているだけなので、小径部２ｂから突起８,８を介して基板３へ移動する熱量は微量である。したがって、上記基板３の周縁部が過度に加熱されず、基板３の周縁部と中央部の温度差はせいぜい２〜３Ｋ程度であった。したがって、上記基板３の周縁部と基板３の中央部との温度差を低減することができることがわかった。
【００４０】
また、上記遮蔽体４の材質としては、モリブデン、カーボン、ＰＢＮおよびサファイア等を検討した。その結果、上記基板３の周縁部におけるヒータ５の加熱の遮蔽が最も少ないサファイアが温度均一性の点から最適であることがわかった。これはサファイアがヒータからの熱線に対し最も透明であるため、遮蔽による周辺部の温度低下が防げるためである。また、上記遮蔽体４をサファイアで形成することにより、加熱時に遮蔽体４から放出される不純物ガスの低減と、軽量化とを実現できることがわかった。
【００４１】
上記実施形態では、基板装着穴２の小径部２ｂに９０度の位相で突起８,８を取り付けたが、例えば１８０度の位相で突起を取り付けてもよい。
【００４２】
(第２実施形態)
図４は本発明の第２実施形態の基板保持機構の要部の端面図である。この基板保持機構は、図４に示すように、複数の基板装着穴３２(図４では１つのみ示す)を有すると共に、基板３３の径より小径であり、基板３３の周縁部と接触して基板３３を支持する支持部としての小径部３２ｂを有する円板状の本体３１と、基板３３の成長面の反対側の面に接触するように配置された環状の遮蔽体３４とを備えている。また、上記本体３１はモリブデンにより形成している。
【００４３】
上記基板装着穴３２は、基板３３の径より僅かに大きい径の大径部３２ａと、基板３３の径より小径の小径部３２ｂとからなり、この小径部３２ｂと基板３３の周縁部とが全周にわたって接触して基板３３を支持している。また、上記基板装着穴３２の大径部３２ａには、基板３３の成長面の反対側の面に接触するように環状の遮蔽体３４が嵌合している。この遮蔽体３４は、基板３３の径より小さい内径を有すると共に、基板３３の径と等しい外径を有している。また、この遮蔽体３４をＰＢＮにより形成している。なお、上記遮蔽体３４の内径は、第１実施形態と同様に、基板３３の周縁の一部を直線状に切欠いたオリフラを考慮した大きさに設定している。
【００４４】
上記構成の基板保持機と、上記基板３３の成長面と反対側の面から基板３３を加熱する加熱手段としてのヒータとを有する分子線エピタキシー装置を用いてエピタキシャル成長を行うと、第１実施形態と同様の効果を奏する。
【００４５】
また、上記基板３３の成長面の周縁部と小径部３２ｂとが全周にわたって接触しているために、小径部３２ｂら基板へ移動する熱量が多くなるが、図示しないヒータから基板３３の周縁部への加熱を環状の遮蔽体３４が遮蔽しているので、基板３３の周縁部が過度に熱くならない。したがって、上記基板３３の周縁部と中央部との温度差を低減することができる。具体的には、上記基板３３の周縁部と中央部との温度差は±１Ｋであった。
【００４６】
また、上記遮蔽体３４の材質としては、モリブデン、カーボン、ＰＢＮおよびサファイア等を用いることを検討した。その結果、上記基板周縁部でのヒータ加熱を適度に遮蔽し、かつ、軽量で不純物放出の少ないＰＢＮが最適であることがわかった。また、上記遮蔽体３４をサファイアで形成することにより、加熱時に遮蔽体３４から放出される不純物ガスの低減と、軽量化とを実現できることがわかった。
【００４７】
本実施形態では、基板３３の径と等しい外形を有する環状の遮蔽体３４を用いたが、基板の径より大きな外形を有する環状の遮蔽体を用いてもよい。
【００４８】
また、上記遮蔽体３４の代わりに図５に示す環状の遮蔽体５４を用いてもよい。この遮蔽体５４は、基板３３の成長面と反対側の面と接触する突起を９０度の位相で４つ形成している。このような遮蔽体５４を用いた場合、図６に示すように、本体３１に形成された基板装着穴３２の大径部３２ａに遮蔽体５４が嵌合すると共に、遮蔽体５４の突起５４ａが基板３３に接触している。このように、上記遮蔽体５４の突起５４ａと基板３３とが接触していることによって、遮蔽体３４を用いた場合に比べて遮蔽体５４と基板３３との接触面積は少ないので、遮蔽体５４から基板３３への熱伝導が少なくなる。その結果、上記基板３３の周縁部と中央部との温度差をより低減することができる。
【００４９】
また、上記遮蔽体５４の軸方向に形成する突起５４ａの個数が４つに限定されないのは言うまでもない。また、上記突起５４ａの形成箇所も限定されない。例えば、環状の遮蔽体の軸方向の表面に、１２０度の位相で３つの突起を形成してもよい。
【００５０】
【発明の効果】
以上より明らかなように、本発明の基板保持機構は、基板の成長面と反対側の面から上記基板を加熱する加熱手段を有する結晶成長装置、例えば分子線エピタキシー装置に用いることによって、上記遮蔽体を環状にしているので、加熱手段の温熱が基板に伝わりやすく、基板に対する加熱手段の加熱効率が高くなる。したがって、上記加熱手段の入力パワーをそれほど高くしなくても基板温度を所望の温度に保てる。その結果、上記加熱手段が過度に熱くならず、加熱手段やその周辺から放出される不純物ガスが増大しないので、結晶成長に悪影響が及ぶのを防止することができる。
【００５１】
また、複数の基板に対して同時に結晶成長を行う場合、その遮蔽体が環状であることによって、遮蔽体を介さずに基板を加熱手段で加熱できるので、各遮蔽体の状態の影響を受けずに複数の基板を同じ効率で加熱される。つまり、上記複数の基板を均一かつ同時に加熱することができる。
【００５２】
また、上記基板の径より小さい内径を有すると共に、上記基板の径より大きい外径を有する環状の遮蔽体を、基板の成長面の反対側の面に接触するように配置することによって、基板装着穴と基板の外周面との間の隙間を塞ぎ得るので、その隙間を分子線が透過するのを防ぎ、加熱手段が損傷するのを防止できる。
【００５３】
また、上記基板の成長面の周縁部の一部と本体の支持部とを接触させているだけなので、本体の支持部から基板へ移動する熱量が少なく、基板の周縁部が過度に加熱されない。その結果、上記基板の周縁部と基板の中央部との温度差を低減することができる。
【００５４】
一実施形態の基板保持機構は、上記遮蔽体をサファイアで形成するので、加熱時に遮蔽体から放出される不純物ガスの低減と、軽量化とを実現できる。
【００５５】
一実施形態の基板保持機構は、上記基板の成長面と反対側の面から上記基板を加熱する加熱手段を有する結晶成長装置、例えば分子線エピタキシー装置に用いることによって、上記遮蔽体を環状にしたので、加熱手段の温熱が基板に伝わりやすく、基板に対する加熱手段の加熱効率が高くなる。したがって、上記加熱手段の入力パワーをそれほど高くしなくても基板温度を所望の温度に保てるので、上記加熱手段が過度に熱くならず、加熱手段やその周辺から放出される不純物ガスが増大しない。したがって、結晶成長に悪影響が及ぶのを防止することができる。
【００５６】
また、複数の基板に対して同時に結晶成長を行う場合、その遮蔽体が環状であることによって、遮蔽体を介さずに加熱手段で基板を加熱できるので、各遮蔽体の状態の影響を受けることなく複数の基板を同じ効率で加熱することができる。つまり、複数の基板を均一かつ同時に加熱することができる。
【００５７】
また、上記基板の成長面の周縁部と本体の支持部とが接触しているために、本体の支持部から基板へ移動する熱量が多くなるが、加熱手段から基板の周縁部への加熱を環状の遮蔽体が遮蔽しているので、基板の周縁部が過度に熱くならず、基板の周縁部と基板の中央部との温度差を低減することができる。
【００５８】
一実施形態の基板保持機構は、上記遮蔽体をＰＢＮで形成するので、加熱時に遮蔽体から放出される不純物ガスの低減と、軽量化とを実現できる。
【００５９】
一実施形態の基板保持機構は、上記遮蔽体が、基板の成長面と反対側の面と接触する突起を有するので、その遮蔽体と基板との接触面積が小さくなり、遮蔽体から基板へ移動する熱量が少なくなる。その結果、上記基板の周縁部と基板の中央部との温度差をより低減することができる。
【００６０】
一実施形態の基板保持機構は、上記本体は複数の基板装着穴を有して、複数の基板を同時に保持するので、複数の基板に対して同時に結晶成長を行うことができる。
【００６１】
本発明の化合物半導体の製造方法は、上記基板保持機構と、上記基板の成長面と反対側の面から上記基板を加熱する加熱手段とを有する分子線エピタキシー装置を用い、遮蔽体は基板の周縁部のみを遮蔽するので、結晶成長時、加熱手段の輻射熱で基板の中央部を加熱でき、したがって、加熱手段の温度を高く設定する必要がなくなって、不純物ガスが増大せず、結晶性が良好な結晶を成長させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  図１は本発明の第１実施形態の基板保持機構の斜視図である。
【図２】  図２は上記第１実施形態の基板保持機構の要部の端面図である。
【図３】  図３は上記第１実施形態の基板保持機構の遮蔽体と基板とを示す図である。
【図４】  図４は本発明の第２実施形態の基板保持機構の要部の端面図である。
【図５】  図５は上記第２実施形態の基板保持機構の遮蔽体の変形例の上面図である。
【図６】  図６は上記基板保持機構の変形例の要部の端面図である。
【図７】  図７は従来の基板保持機構の斜視図である。
【図８】  図８は上記従来の基板保持機構の要部の端面図である。
【図９】  図９(ａ)は他の従来の基板保持機構の基板装着穴を下方から見た図であり、図９(ｂ)は上記他の従来の基板保持機構の要部の端面図である。
【図１０】  図１０は他の従来の基板保持機構の要部の端面図である。
【符号の説明】
１，３１  本体
２，３２  基板装着穴
３，３３  基板
４，３４，５４  遮蔽体
８，５４ａ  突起
３２ｂ  小径部
【図１】
0003923228.tif 000002
【図２】
0003923228.tif 000003
【図３】
0003923228.tif 000004
【図４】
0003923228.tif 000005
【図５】
0003923228.tif 000006
【図６】
0003923228.tif 000007
【図７】
0003923228.tif 000008
【図８】
0003923228.tif 000009
【図９】
0003923228.tif 000010
【図１０】
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