(57)【要約】【課題】基板の温度分布を均一とすることができる気相成長装置の実現。【解決手段】気相成長装置には、基板６をフェイスダウンに保持するためにトレイ２が設けられている。均熱板１の基板６側となる表面１ａには、その表面１ａに対して垂直方向に突出した３つの突起部１０が設けられている。突起部１０は均熱板１の外周に沿って１２０°間隔で配置されていて、均熱板１の中心に対して３回対称な配置となっている。基板６上には、突起部１０のみを接触させて均熱板１が置かれている。よって、均熱板１と基板６との間に空間が生じている。また、トレイ２と均熱板１とは接触させていない。【選択図】図２
2016082161.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の成長面側を鉛直下方にしてその前記成長面を露出した状態で保持するトレイと、前記基板の上部に配置され、前記基板の温度分布の均一化を図る均熱板と、前記均熱板の上部に配置された加熱装置と、を有した気相成長装置において、
均熱板は、単一または複数の突起部の集合である突起構造を３つ以上有し、
前記基板上に前記突起構造を接触させて均熱板を置いた、
ことを特徴とする気相成長装置。
【請求項２】
前記均熱板は、３つの突起構造を有し、
前記突起構造は、前記均熱板の中心に対して３回対称に配置されている、ことを特徴とする請求項１に記載の気相成長装置。
【請求項３】
前記突起構造は、１つの主たる突起部に隣接して予備の突起部が１つないし複数設けられた構造であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の気相成長装置。
【請求項４】
前記突起構造は、１つの突起部のみからなる構造である、ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の気相成長装置。
【請求項５】
前記均熱板と前記トレイは非接触である、ことを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の気相成長装置。
【請求項６】
前記突起部の高さは、１００μｍ以上であることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の気相成長装置。
【請求項７】
前記突起部の前記基板と接触する上面の直径は、４００μｍ以下であることを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載の気相成長装置。
【請求項８】
有機金属ガスを供給して前記基板の成長面にIII 族窒化物半導体を成膜する装置であることを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載の気相成長装置。
【請求項９】
フェイスダウン型の気相成長装置において用いられ、基板上に配置して前記基板を均等に加熱する均熱板であって、
前記基板側の表面に単一または複数の突起部の集合である突起構造を３つ以上有し、
前記突起構造は、前記均熱板の中心に対して３回対称に配置されている、
ことを特徴とする均熱板。
【請求項１０】
前記突起構造は、１つの主たる突起部に隣接して予備の突起部が１つないし複数設けられた構造であることを特徴とする請求項９に記載の均熱板。
【請求項１１】
前記突起構造は、１つの突起部のみからなる構造である、ことを特徴とする請求項９に記載の気相成長装置。
【請求項１２】
前記突起部の高さは１００μｍ以上であることを特徴とする請求項９ないし請求項１１のいずれか１項に記載の均熱板。
【請求項１３】
前記突起部の前記基板と接触する上面の直径は、４００μｍ以下であることを特徴とする請求項９ないし請求項１２のいずれか１項に記載の均熱板。
【請求項１４】
前記気相成長装置は、有機金属気相成長装置であることを特徴とする請求項９ないし請求項１３のいずれか１項に記載の均熱板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フェイスダウン型の気相成長装置に関する。特に、均等に基板を加熱するための均熱板に特徴を有する。
【背景技術】
【０００２】
基板上にIII 族窒化物半導体などの薄膜を形成する方法として、ＭＯＣＶＤ（有機金属気相成長）法などの気相成長法が広く用いられている。気相成長装置として、基板の成長面が鉛直下方となるように保持して成長させるフェイスダウン型の気相成長装置が知られている。
【０００３】
フェイスダウン型の気相成長装置では、基板上に均熱板を接触させて配置し、加熱装置によって均熱板を介して基板を加熱することで、基板の面内温度分布が均一になるようにしている。これにより成長させる薄膜の均質性を高めている。
【０００４】
特許文献１では、基板を保持するトレイに段差を設けてそこに均熱板を配置し、均熱板と基板との間に空間が生じるようにしている。また、均熱板にストライプ状に溝を設けることで基板の面内温度分布が均一となるようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−１８８１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、基板上に均熱板を接触させて置くと、基板と均熱板との間に雑晶などの異物が入ったり、加熱による基板や均熱板の変形などにより、基板と均熱板が接触しない領域が生じ、均熱板から基板への熱伝導にばらつきが生じる問題があった。その結果、基板の面内温度分布が均一とならず、基板に成膜する半導体薄膜の品質も均一とならなかった。
【０００７】
また、特許文献１では、トレイと均熱板が接触しているため、トレイや均熱板の形状の誤差や、サセプタと均熱板の接触部分に異物（雑晶などのゴミ）が入ることなどにより、均熱板と基板の距離にばらつきを生じることがある。そのようなばらつきがあると、基板の面内温度分布が均一とならないため調整が必要となる。しかし、特許文献１の方法では、均熱板と基板の距離を一定とするために調整を必要とする部分が多く、容易に調整することができなかった。また、均熱板にストライプ状に溝を形成する方法も同様に調整が容易でない。
【０００８】
そこで本発明は、基板の面内温度分布を均一とすることができる気相成長装置を実現することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、基板の成長面側を鉛直下方にしてその成長面を露出した状態で保持するトレイと、基板の上部に配置され、基板の温度分布の均一化を図る均熱板と、均熱板の上部に配置された加熱装置と、を有した気相成長装置において、均熱板は、単一または複数の突起部の集合である突起構造を３つ以上有し、基板上に突起構造を接触させて均熱板を置いた、ことを特徴とする気相成長装置である。
【００１０】
本発明の他の態様は、フェイスダウン型の気相成長装置において用いられ、基板上に配置して基板を均等に加熱する均熱板であって、基板側の表面に３つの突起構造を有し、突起構造は、均熱板の中心に対して３回対称に配置されている、ことを特徴とする均熱板である。
【００１１】
突起構造を構成する突起部の形状は、円錐台、角錐台、円柱、角柱などである。基板上に突起構造を介して均熱板を安定して載せることのできるのであれば、突起部の形状は任意の形状であってよい。
【００１２】
突起構造は、均熱板の中心に対して対称な配置とするのがよい。基板の面内温度分布の均一性を高めるとともに、基板上の均熱板の姿勢の安定性を高めるためである。特に、ｎ個（ｎは３以上の自然数）の突起構造を均熱板の中心に対してｎ回対称に配置することが望ましい。特に、３つの突起構造を均熱板の中心に対して３回対称に配置する（つまり正三角形の頂点位置に対応するような配置とする）ことが最も望ましい。基板上に均熱板を安定して配置するために必要な最小の数となり、突起構造と基板との接触面積の総計が最も少なくなるためである。
【００１３】
突起部の高さは、１００μｍ以上とすることが望ましい。１００μｍ以上とすると、基板の面内温度分布を１℃以下とすることができ、基板に成膜する薄膜の均質性を大きく改善することができる。また、突起部の高さが３００μｍより大きいと加熱効率が低下し、基板上の均熱板の安定性も低下するので３００μｍ以下とすることが望ましい。より望ましくは２００μｍ以下、さらに望ましくは１２０μｍ以下である。なお、各突起部の高さは必ずしも等しくなくてもよく、基板の面内温度分布が均一となるように各突起部の高さが調整されていればよい。
【００１４】
突起部の上面の直径（上面が円以外の形状である場合にはその外接円）は、なるべく小さくすることが好ましい。上面の直径が大きいと基板との接触面積が大きくなり、加熱時にその接触領域は基板の他の領域よりも温度が高くなり、基板の面内温度分布の均一性が悪くなるためである。特に、上面の直径は４００μｍ以下とすることが望ましい。突起部の接触する位置と基板の中央部との温度差を１℃以下とすることができ、基板に成膜する薄膜の均質性を大きく改善することができる。より望ましくは３００μｍ以下である。ただし、上面の直径が小さすぎると、突起部の欠けなどのおそれがあり、また基板に対して均熱板の位置が不安定となる可能性があるため、１００μｍ以上とすることが望ましい。より望ましくは２００μｍ以上である。
【００１５】
均熱板とトレイは接触していてもよいが、非接触とするのが望ましい。均熱板をトレイに接触させて配置すると、トレイの加工誤差などに起因して均熱板と基板との距離に誤差が生じ、基板の面内温度分布の均一性の調整が難しくなるためである。
【００１６】
突起構造は、１つの主たる突起部に隣接して予備の突起部が１つないし複数設けられた構造であってもよい。予備の突起部を設けることで、主たる突起部が破損等した場合でも基板上に均熱板をそのまま保持することができる。また、突起構造は、１つの突起部のみからなる構造であってもよい。
【００１７】
本発明は、有機金属気相成長装置に特に有効である。有機金属気相成長装置によってIII 族窒化物半導体などを成膜する際、組成比や結晶性は成長温度に対して敏感に変わるため、本発明を用いれば組成比等の面内ばらつきをより抑制できる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の気相成長装置によれば、突起部を介して基板上に均熱板を配しているため、均熱板と基板との間に空間が生じ、基板を均一に加熱することができる。その結果、基板の面内温度分布を均一にすることができる。また、突起部の高さにより基板と均熱板の距離を容易に調整することができる。また、本発明の均熱板をフェイスダウン型の気相成長装置に用いれば、基板を均一に加熱することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】実施例１の気相成長装置の構成を示した図。
【図２】トレイ２の構成を示した図。
【図３】均熱板１の構成を示した図。
【図４】突起部１０の構成を示した図。
【図５】均熱板１と基板６との距離と、基板６の面内温度分布のばらつきΔＴとの関係を示したグラフ。
【図６】突起部１０の上面１０ｂの直径と、基板６における突起部１０の接触部と基板６の中央部との温度差の関係を示したグラフ。
【図７】実施例２の気相成長装置の均熱板２００の構成を示した図。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の具体的な実施例について図を参照に説明するが、本発明は実施例に限定されるものではない。
【実施例１】
【００２１】
図１は、実施例１の気相成長装置の構成を示した図である。図１のように、実施例１の気相成長装置は、均熱板１と、トレイ２と、ヒータ３と、サセプタ４と、フローチャンネル５と、を有している。また、図２はトレイ２部分を拡大して示した図である。
【００２２】
図１、２のように、実施例１の気相成長装置はフェイスダウン型である。すなわち、基板６は成長させる側の面（成長面６ａ）が鉛直下方となるように保持されている。基板６をフェイスダウンに保持するためにトレイ２が設けられており、複数のトレイ２がサセプタ４に配置されている。そして、その基板６の成長面６ａ側下方にフローチャンネル５によってガス流路８が形成されている。ヒータ３によって均熱板１を介して基板６を加熱しながら、成長面６ａ側にキャリアガスと原料ガスとの混合ガスを流すことにより、基板６の成長面６ａに種々の半導体薄膜を形成することができる。
【００２３】
次に、実施例１の気相成長装置の各構成について、より詳細に説明する。
【００２４】
まず、均熱板１の構成について詳細に説明する。図３は、均熱板１の構成を示した図である。図３（ｂ）は均熱板１の断面図、図３（ａ）は均熱板１の基板６側から見た平面図である。図３のように、均熱板１は、ＳｉＣからなる厚さ５ｍｍ、直径１６０ｍｍの円盤状である。
【００２５】
均熱板１の材料はＳｉＣ以外にもＢＮ、ＡｌＮ、Ａｌ2 Ｏ3 、カーボン、などを用いることができる。それらをカーボンなどの表面にコーティングした部材であってもよい。また、ヒータ３によって均熱板１を介して効率的に基板６を加熱するためには、均熱板１の厚さを４〜６ｍｍとするのがよい。
【００２６】
均熱板１の基板６側となる表面１ａには、その表面１ａに対して垂直方向に突出した３つの突起部１０が設けられている。突起部１０は、均熱板１の表面１ａを削り出して形成したものである。したがって、均熱板１と同一材料であり、均熱板１と突起部１０は一体化している。これにより、均熱板１に容易に突起部１０を設けることができる。ただし、突起部１０を均熱板１とは異なる材料によって構成してもよい。たとえば、均熱板１よりも熱伝導率の小さな材料により突起部１０を構成することで、均熱板１から突起部１０を介して基板６へ熱伝導するのを抑制することができ、基板６の面内温度分布をより均一にすることができる。
【００２７】
突起部１０は、図３（ｂ）のように、均熱板１の外周に沿って１２０°間隔で配置されていて、均熱板１の中心に対して３回対称な配置となっている。つまり、正三角形の頂点位置に対応して配置されている。均熱板１の中心から突起部１０までの距離は６８ｍｍである。
【００２８】
図４は、突起部１０の構成を示した図である。突起部１０は円錐台状であり、高さＨは１００μｍ、下面（均熱板１と接する側の面）１０ａが直径６００μｍの円、上面（均熱板１と接する側とは反対側の面）１０ｂが直径３００μｍの円である。
【００２９】
均熱板１は、基板６上に突起部１０の上面１０ｂを接触させて載せられている。均熱板１の他の領域は基板６に接触していない。これにより、突起部１０によって均熱板１と基板６との間に空間が生じ、均熱板１と基板６との距離はほぼ一定となっている。また、平面視において均熱板１の中心と基板６の中心がおよそ一致するように配置されている。
【００３０】
なお、突起部１０の高さＨや上面１０ｂの直径ｒ（言い換えれば基板６との接触面積）は、実施例１に示した値に限るものではなく、任意の値とすることができるが、以下のような範囲とすることが望ましい。
【００３１】
突起部１０の高さＨは、８０μｍ以上とすることが望ましい。８０μｍ以上とすると、基板６の面内温度分布を１℃以下とすることができるためである。１℃以下とすると、III 族窒化物半導体からなる発光素子を製造する際に歩留りを大きく改善することができる。より望ましくは１００μｍ以上である。また、突起部１０の高さＨが３００μｍより大きいと加熱効率が低下し、基板６上の均熱板１の姿勢の安定性も低下するので３００μｍ以下とすることが望ましい。より望ましくは２００μｍ以下、さらに望ましくは１２０μｍ以下である。各突起部１０の高さＨは必ずしも等しくなくてもよい。基板６の面内温度分布が均一となるように各突起部１０の高さＨが調整されていればよい。
【００３２】
また、上面１０ｂの直径ｒは、なるべく小さくすることが好ましい。上面１０ｂの直径ｒが大きいと基板６との接触面積が大きくなり、加熱時にその接触領域は基板６の他の領域よりも温度が高くなり、基板６の面内温度分布の均一性が悪くなるためである。特に、上面１０ｂの直径ｒは４００μｍ以下とすることが望ましい。突起部１０の接触する位置と基板６の中央部との温度差を１℃以下とすることができ、基板６の面内温度分布の均熱性が高まるからである。より望ましくは３００μｍ以下である。ただし、上面１０ｂの直径ｒが小さすぎると、突起部１０の欠けなどのおそれがあり、また基板６に対して均熱板１の位置が不安定となる可能性があるため、１００μｍ以上とすることが望ましい。より望ましくは２００μｍ以上である。
【００３３】
また、突起部１０の形状は、実施例１では円錐台としたが、角錐台、円柱、角柱などの形状であってもよい。要は、基板６上に均熱板１を安定して配置できるような形状であれば任意の形状であってよい。角錐台や角柱とする場合には、上記「上面１０ｂの直径ｒ」は、多角形である上面の外接円の直径と考えればよい。
【００３４】
また、突起部１０は、基板６上に均熱板１を安定して配置するためには３つ以上必要であるが、３つ以上であれば任意の数でよい。また、３つ以上の突起部１０が一直線状に配置される場合を除いて任意の配置としてよい。ただし、なるべく対称な配置とするのが好ましい。面内温度分布の均一性を高めるとともに、基板６上の均熱板１の安定性を高めるためである。特に、ｎ個の突起部１０を均熱板１の中心に対してｎ回対称（ｎは３以上の自然数）な配置とすることが望ましい。たとえば、実施例１に示した正三角形の他、正方形、正六角形など正多角形の頂点位置に対応して突起部１０を配置とすることが望ましい。特に、実施例１の均熱板１のように、３つの突起部１０を均熱板１の中心に対して３回対称に配置することが最も望ましい。突起部１０の数が基板６上に均熱板１を安定して支持するために必要な最小の数となり、突起部１０と基板６との接触面積の総計が最も少なくなるためである。
【００３５】
また、突起部１０は均熱板１の中心からなるべく離れた位置に設けるのがよい。突起部１０を介して均熱板１から基板６へ伝導する熱の影響をなるべく低減するためである。たとえば、中心から突起部１０までの距離が、均熱板１の半径の０．８倍以上０．９５倍以下の位置とする。
【００３６】
次に、トレイ２の構成について説明する。トレイ２は、図２に示すように、基板６をフェイスダウンに保持するための保持具である。つまり、基板６の成長面６ａが鉛直下方を向き、かつ成長面６ａが露出した状態に保持する。トレイ２の中央には基板６よりも一回りほど大きな円形の貫通孔が設けられており、その下部には、貫通孔の内側に向かって突出した爪２０が設けられている。この爪２０に基板６の成長面６ａの端部を引っかけることで基板６をフェイスダウンに保持している。爪２０は３カ所に設けられており、貫通孔の円周に沿って１２０°間隔で、つまり各爪２０が正三角形の頂点位置となるような配置となっている。
【００３７】
爪２０と基板６との接触面積の総計は、基板６が脱落しない範囲でなるべく小さい方が望ましい。基板６の接触領域からは薄膜が成長しないためである。
【００３８】
均熱板１は、このトレイ２に保持された基板６の成長面６ａとは反対側の面上に、突起部１０を介して載せられているが、トレイ２とは非接触となるように配置されている。均熱板１とトレイ２とを接触させると、均熱板１やトレイ２の加工誤差や、均熱板１とトレイ２との間にゴミが入ることなどにより均熱板１と基板６との距離に誤差が生じるため、トレイ２の加工形状や加工精度などを調整しなければならなくなるからである。なお、均熱板１の外周部に凸部あるいは凹部を設け、トレイ２にそれとかみ合う凹部あるいは凸部を設け、均熱板１の凸部あるいは凹部とトレイ２の凹部あるいは凸部とをかみ合わせて配置することにより、均熱板１の回転を防止するようにしてもよい。また、均熱板１にそのような凸部あるいは凹部を設けることで、基板６のオリエンテーションフラットの位置を把握する目安とすることもできる。
【００３９】
次に、ヒータ３の構成について説明する。ヒータ３は、均熱板１の上方に配置されている。ヒータ３によって均熱板１を加熱し、さらに均熱板１によって基板６を加熱する。このように均熱板１を介して間接的に基板６を加熱することにより、基板６の面内温度分布の均一性を高めている。加熱方式は、誘電加熱方式、抵抗加熱方式、ランプ加熱方式などを用いることができる。ヒータ３自体の温度ばらつきが小さい加熱方式が望ましい。あるいは温度ばらつきを調整できるものが望ましい。
【００４０】
次にサセプタ４の構成について説明する。サセプタ４は、カーボンからなる円盤状である。カーボン以外にもＳｉＣなどを用いることができる。また、サセプタ４には、トレイ２をはめ込んで保持するための円形の貫通孔がサセプタ４の円周に沿って等間隔で複数設けられている。この貫通孔にトレイ２をはめ込むと、サセプタ４の下部に基板６の成長面６ａが露出した状態で保持されることとなる。また、サセプタ４は中央部で回転機構７に接続されており、その回転機構７によってサセプタ４は回転可能となっている。回転させながら成膜することで均一な膜成長を可能としている。
【００４１】
次に、フローチャンネル５の構成について説明する。フローチャンネル５は、石英からなり、サセプタ４の下部にガス流路８が形成されるように設けられている。サセプタ４の一方の端部側からガス流路８内に原料ガスを導入し、他方の端部側からガスを排出する構成となっている。なお、サセプタ４の中央部から原料ガスを導入してサセプタ４の端部側から排出するように構成してもよい。基板６はトレイ２によってフェイスダウンに保持されているため、基板６の成長面６ａはガス流路８側に露出している。したがって、ヒータ３によって均熱板１を介して基板６を加熱しつつ、このガス流路８に原料ガスを流すことで、基板６の成長面６ａに半導体などの薄膜を成長させることができる。
【００４２】
実施例１の均熱板１を用いると、基板６を均等に加熱することができ、基板６の面内温度分布の均一性を高めることができる。その理由を説明する。
【００４３】
均熱板１と基板６とを接触させて加熱していた従来の場合には、基板６上のごみや基板６の反り、均熱板１の表面の凹凸などによって、均熱板１と基板６とが接触しない領域が生じていた。そのため、均熱板１から基板６への熱伝導に面内ばらつきが生じ、基板６が均一に加熱されなかった。
【００４４】
実施例１では、均熱板１に突起部１０を設け、基板６上に突起部１０を介して均熱板１を載せている。したがって、均熱板１は突起部１０の上面１０ｂのみが基板６に接触しており、均熱板１の他の領域は基板６に接触しておらず、均熱板１と基板６との間に空間が生じている。
【００４５】
ここで、均熱板１と基板６とは突起部１０の上面１０ｂのみが接触しているため、接触面積が小さく、また均熱板１と基板６とは空間によって十分に離れている。そのため、均熱板１から基板６への熱伝導は小さく、ヒータ３による均熱板１を介した基板６の加熱は、均熱板１からの熱放射が支配的である。なお、基板６の均熱板１側の面にゴミが付着していたり、基板６に反りが生じたとしても、均熱板１と基板６とが十分に離れているため、均熱板１と基板６との間に接触領域と非接触が生じてしまうことはない。よって、実施例１では従来のような均熱板１と基板６との間の接触領域と非接触による熱伝導の差がなく、均一に基板６を加熱することができ、基板６の面内温度分布の均一性が高い。
【００４６】
また、実施例１では、均熱板１は突起部１０の上面１０ｂでのみ基板６に接触し、他の領域は基板６に接触していない。また、均熱板１はトレイ２とも接触していない。したがって、均熱板１やトレイ２の加工誤差や、均熱板１とトレイ２との間にゴミが入るなどの影響がなく、突起部１０の高さＨの調整のみによって均熱板１と基板６の距離を調整して、基板６の面内温度分布の均一性を高めることができる。
【００４７】
次に、実施例１の均熱板１の突起部１０に関する各種シミュレーション結果について説明する。
【００４８】
図５は、均熱板１と基板６との距離（突起部１０の高さＨ）と、基板６の面内温度分布のばらつきΔＴ（面内温度分布のピークの半値幅）との関係を、シミュレーションにより求めた結果を示したグラフである。
【００４９】
図５のように、均熱板１と基板６との距離が１００μｍまではばらつきΔＴが大きく減少するが、１００μｍを超えるとばらつきΔＴの減少は非常にゆるやかになることがわかった。また、ばらつきΔＴが１℃以下となるのは８０μｍ以上であることがわかった。したがって、基板６の面内温度分布の均一性を高めるためには突起部１０の高さＨを８０μｍ以上とするのがよく、さらには１００μｍ以上とするのが望ましいことがわかった。
【００５０】
図６は、突起部１０の上面１０ｂの直径ｒと、基板６における突起部１０の接触部と基板６の中央部との温度差との関係を、シミュレーションにより求めた結果を示したグラフである。突起部１０の高さＨは１００μｍとした。
【００５１】
図６のように、突起部１０の上面１０ｂの直径ｒと温度差はおよそ比例していることがわかった。また、温度差を１℃以下とするためには接触領域の直径ｒを４００μｍ以下とする必要があるとわかった。このことから、基板６と突起部１０の接触面積の総計が大きくなるほど基板６面内の温度差が大きくなることがわかった。
【実施例２】
【００５２】
実施例２の気相成長装置は、実施例１の均熱板１を均熱板２００に置き換えたものであり、他の構成は実施例１と同様である。
【００５３】
図７に示すように、均熱板２００は、均熱板１の各突起部１０に隣接して、突起部１０と同一形状の２つの予備の突起部２１０を設けたものである。予備の突起部２１０は、突起部１０に対して円周方向に±５°の位置に設けられていて、均熱板１の中心からの距離は、突起部１０と予備の突起部２１０とで同一である。
【００５４】
実施例２のように、予備の突起部２１０を各突起部１０に隣接して設けることにより、突起部１０が欠けたり折れたりなど破損した場合であっても、予備の突起部２１０が均熱板１を支えることができ、基板６上の均熱板１の姿勢に影響を与えないようにすることができる。そのため、基板６の面内温度分布の均一性が安定し、基板６に成長する薄膜の品質も安定する。
【００５５】
なお、実施例２では、予備の突起部２１０を突起部１０と同一形状としているが、高さＨが同じであれば同一形状でなくともよい。また、実施例２では予備の突起部２１０を各突起部１０に対して２つ設けているが、１つ以上であればよい。また、突起部１０に対する予備の突起部２１０の位置は、基板６上の均熱板１の姿勢の安定性に大きな影響のない範囲で隣接した位置であればよい。
【００５６】
［各種変形例］
この実施例１、２の気相成長装置は、基板に任意の材料の成膜を行うのに利用できるが、本発明を有機金属気相成長装置（ＭＯＣＶＤ装置）とし、化合物半導体、特に、III 族窒化物半導体を成膜するのに有用である。III 族窒化物半導体の組成比や結晶性は成長温度に対して敏感なためである。実施例１の気相成長装置をIII 族窒化物半導体の成膜に使用する場合には、基板６として、サファイア、Ｓｉ、ＧａＮ、ＳｉＣ、などを用いる。ガス流路８に導入する原料ガスは、窒素源として、アンモニア（ＮＨ3 ）、Ｇａ源として、トリメチルガリウム（ＴＭＧ；Ｇａ（ＣＨ3 ）3 ）、Ｉｎ源として、トリメチルインジウム（ＴＭＩ；Ｉｎ（ＣＨ3 ）3 ）、Ａｌ源として、トリメチルアルミニウム（ＴＭＡ；Ａｌ（ＣＨ3 ）3 ）、ｎ型ドーピングガスとして、シラン（ＳｉＨ4 ）、ｐ型ドーピングガスとしてビスシクロペンタジエニルマグネシウム（Ｃｐ2 Ｍｇ；Ｍｇ（Ｃ2 Ｈ5 ）2 ）などを用いる。またキャリアガスとして水素（Ｈ2 ）、窒素（Ｎ2 ）などを用いる。
【００５７】
また、実施例１、２の気相成長装置において、トレイ２をサセプタ４と一体として、サセプタ４がトレイ２を兼ねるように構成してもよい。また、実施例１、２の気相成長装置は、基板６が設置されたトレイ２を複数個サセプタ４に配置する構成であるが、単数のトレイ２をサセプタ４に配置する構成など、フェイスダウン型の気相成長装置として従来知られている種々の構成に対して本発明は適用可能である。
【産業上の利用可能性】
【００５８】
本発明の気相成長装置は、III 族窒化物半導体からなる半導体素子の製造などに用いることができる。
【符号の説明】
【００５９】
１、２００：均熱板
２：トレイ
３：ヒータ
４：サセプタ
５：フローチャンネル
６：基板
７：回転機構
８：ガス流路
１０：突起部
２１０：予備の突起部
【図１】
2016082161.tif 000003
【図２】
2016082161.tif 000004
【図３】
2016082161.tif 000005
【図４】
2016082161.tif 000006
【図５】
2016082161.tif 000007
【図６】
2016082161.tif 000008
【図７】
2016082161.tif 000009