酸化亜鉛基板の表面処理方法及び酸化亜鉛結晶の製造方法
【課題】表面の清浄度及び平坦性に優れた酸化亜鉛基板を得るための酸化亜鉛基板の表面処理方法、及び該方法で処理された酸化亜鉛基板を使用する酸化亜鉛結晶の製造方法の提供。
【解決手段】真空チャンバ１３内で加熱された酸化亜鉛基板３の表面に、ガリウム蒸発源１１からのガリウム分子線ビームを照射して、前記酸化亜鉛基板３の表面をエッチングすることを特徴とする酸化亜鉛基板３の表面処理方法；かかる方法で酸化亜鉛基板３の表面を処理し、次いでその表面において、亜鉛源６、プラズマ励起酸素源５６により、酸化亜鉛結晶を成長させることを特徴とする酸化亜鉛結晶の製造方法。
【解決手段】真空チャンバ１３内で加熱された酸化亜鉛基板３の表面に、ガリウム蒸発源１１からのガリウム分子線ビームを照射して、前記酸化亜鉛基板３の表面をエッチングすることを特徴とする酸化亜鉛基板３の表面処理方法；かかる方法で酸化亜鉛基板３の表面を処理し、次いでその表面において、亜鉛源６、プラズマ励起酸素源５６により、酸化亜鉛結晶を成長させることを特徴とする酸化亜鉛結晶の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表面の清浄度及び平坦性に優れた酸化亜鉛基板を得るための酸化亜鉛基板の表面処理方法、及び該方法で処理された酸化亜鉛基板の表面で結晶成長させる酸化亜鉛結晶の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
これまでに、酸化亜鉛結系半導体結晶の結晶成長には、サファイア（Ａｌ２Ｏ３）基板が使用されてきた。しかし、サファイア基板は、酸化亜鉛系半導体とは格子定数が大きく異なるため、該基板上で酸化亜鉛結晶を成長させると、多くの結晶欠陥が生じ、得られた結晶は素子へ使用することが困難であった。
【０００３】
一方、近年は、単結晶酸化亜鉛基板が実現され、酸化亜鉛系半導体の結晶成長への応用が期待されている。単結晶酸化亜鉛基板を使用して酸化亜鉛結晶を成長させることで、サファイア基板を使用した時の問題点である結晶欠陥の発生を低減できる。しかし、現在のところ、単結晶酸化亜鉛基板の表面の清浄度や平坦性が不十分であり、酸化亜鉛の結晶成長へ使用するのが困難なのが実状である。
【０００４】
例えば、基板表面に異物があると、成長させる半導体結晶は、その異物を起源として結晶欠陥を生じるだけでなく、異物が不純物として半導体結晶内部に混入してしまう。このように結晶欠陥や不純物の混入が生じた半導体結晶は、結晶性や電気的特性が悪化してしまう。そこで通常は、半導体結晶成長に使用する基板の表面は、種々の方法で清浄化処理し、異物を除去している。
一方、基板表面が荒れていると、成長させる半導体結晶も、その荒れた基板表面の形状に起因して、表面が荒れてしまう。例えば、発光ダイオード（ＬＥＤ）やレーザダイオード（ＬＤ）は、量子井戸構造と呼ばれる数原子層単位の非常に薄い薄膜を挟むような積層構造を備えるので、適用する薄膜も原子層単位で十分な平坦性を有することが必要となるからである。
したがって、半導体結晶を素子へ応用できるようにするためには、表面の清浄度と平坦性に優れた基板を使用して、半導体結晶を成長させることが重要である。
【０００５】
これまでに、基板表面の清浄方法としては、例えば、酸化亜鉛基板の表面を塩酸でエッチングして不純物を除去する方法（非特許文献１参照）、酸化亜鉛基板の表面をトリフルオロ酢酸（ＴＦＡ）でエッチングして不純物を除去する方法（非特許文献２参照）、金属酸化物基板を酸素雰囲気中で加熱処理してから、その表面を硝酸溶液でエッチングする方法（特許文献１参照）、酸化亜鉛基板を酸素雰囲気中で加熱処理してから、その表面をアルカリ溶液でエッチングする方法（特許文献２参照）、ガリウム酸化物基板の表面を真空チャンバ内で加熱処理する方法（特許文献３参照）が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−４５３５４号公報
【特許文献２】特開２００７−１７８７号公報
【特許文献３】特開２００６−３１０８５０号公報
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．８３（２），１５，Ｊａｎｕａｒｙ １９９８
【非特許文献２】Ｓｕｐｅｒｌａｔｔｉｃｅｓ ａｎｄ Ｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ ３８（２００５）３４９−３６３
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、非特許文献１に記載の方法では、酸化亜鉛基板の表面の極性によりエッチング速度が異なり、Ｚｎ極性面ではほとんどエッチングされないのに対し、Ｏ極性面では激しく表面を腐食してしまうという問題点があった。また、基板表面に結晶欠陥に起因する孔（ピット）が存在すると、そこからエッチングが加速度的に進行し、基板表面に大きなピットを形成してしまうという問題点があった。
非特許文献２に記載の方法では、Ｏ極性面でのエッチングしか開示されておらず、さらに、７０ｎｍ以上のエッチング量になると表面が白濁してしまい、基板表面が荒れてしまうという問題点があった。
【０００９】
一方、特許文献１に記載の方法は、ＲｅＳｃＯ３（Ｒｅは、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｃｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ及びＹの一種以上を示す）からなる単結晶基板に対するものであり、酸化亜鉛基板を対象としたものではない。酸化亜鉛基板を酸素雰囲気中で加熱処理すると、基板表面に付着した重金属が基板表面の酸素（Ｏ）と結合して安定な酸化物層を形成してしまうので、清浄化できないし、形成された酸化物層も、種類によってはウエットエッチングで除去できない。
また、特許文献２に記載の方法では、アルカリ溶液のｐＨが高くなるとエッチング速度は上昇するが、基板表面の平坦性が悪化してしまう。さらに、ウエットエッチングは、溶液の状態やｐＨによってエッチング状態が大きく変化してしまい、基板表面の清浄度及び平坦性の再現性が得られ難い。このように、特許文献２に記載の方法では、表面の清浄度及び平坦性に優れた基板を容易に得られないという問題点があった。
また、特許文献３に記載の方法では、基板表面から酸素が脱離して、基板表面の平坦性を悪化させてしまう。特許文献３には、加熱処理後、基板表面にＮビームを照射することも開示されているが、これは基板表面の清浄化ではなく、改質を目的としたものである。そして、特許文献３に記載の方法は、酸化亜鉛基板を対象としたものではない。
【００１０】
さらに、これらウエットエッチングによる清浄化では、エッチング後に基板が大気に暴露されることが不可避であり、その後で基板を使用する時には、使用する装置内で再度清浄化する必要があるという問題点もあった。
これに対して、ドライプロセスで基板表面を清浄化する方法も検討されており、真空中でプラズマ処理する方法も開示されているが、プラズマが高エネルギーであるため、基板表面が荒れてしまうという問題点があった。
【００１１】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、表面の清浄度及び平坦性に優れた酸化亜鉛基板を得るための酸化亜鉛基板の表面処理方法、及び該方法で処理された酸化亜鉛基板を使用する酸化亜鉛結晶の製造方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するため、
請求項１にかかる発明は、真空条件下で加熱された酸化亜鉛基板の表面に、ガリウム分子線ビームを照射して、前記酸化亜鉛基板の表面をエッチングすることを特徴とする酸化亜鉛基板の表面処理方法である。
請求項２にかかる発明は、前記真空条件下における圧力が、１．３×１０−８〜５．３×１０−３Ｐａであることを特徴とする請求項１に記載の酸化亜鉛基板の表面処理方法である。
請求項３にかかる発明は、前記酸化亜鉛基板の加熱温度が６００〜１０００℃であることを特徴とする請求項１又は２に記載の酸化亜鉛基板の表面処理方法である。
請求項４にかかる発明は、前記ガリウム分子線ビームの強度が１．３×１０−８〜１．３×１０−６Ｐａであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の酸化亜鉛基板の表面処理方法である。
請求項５にかかる発明は、請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法で酸化亜鉛基板の表面を処理し、次いでその表面において、酸化亜鉛結晶を成長させることを特徴とする酸化亜鉛結晶の製造方法である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、表面の清浄度及び平坦性に優れた酸化亜鉛基板が得られる。また、該基板を使用して、素子への使用に好適な、高品質な酸化亜鉛結晶が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明で使用する、酸化亜鉛基板の表面の処理装置を例示する概略構成図である。
【図２】本発明で使用する、酸化亜鉛結晶の製造装置を例示する概略構成図である。
【図３】実施例１における基板表面のＡＦＭ像であり、（ａ）はエッチング前のＡＦＭ像、（ｂ）は約４０ｎｍエッチングした後のＡＦＭ像である。
【図４】実施例１における基板表面のＲＨＥＥＤ像であり、（ａ）はエッチング前のＲＨＥＥＤ像、（ｂ）は約４０ｎｍエッチングした後のＲＨＥＥＤ像である。
【図５】実施例２における基板表面のＡＦＭ像であり、（ａ）はエッチング前のＡＦＭ像、（ｂ）は数ｎｍエッチングした後のＡＦＭ像である。
【図６】実施例２における基板表面のＲＨＥＥＤ像であり、（ａ）はエッチング前のＲＨＥＥＤ像、（ｂ）は数ｎｍエッチングした後のＲＨＥＥＤ像である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
＜酸化亜鉛基板の表面処理方法＞
本発明の酸化亜鉛基板の表面処理方法は、真空条件下で加熱された酸化亜鉛基板の表面に、ガリウム（Ｇａ）分子線ビームを照射して、前記酸化亜鉛基板の表面をエッチングすることを特徴とする。
真空条件下でＧａ分子線ビームにより基板表面をドライエッチングするという構成は、従来知られておらず、かかる構成を有する本発明により、素子への応用が可能な、これまでに無い高品質の酸化亜鉛結晶が提供される。
以下、図面を参照しながら、本発明について詳しく説明する。
【００１６】
図１は、本発明で使用する処理装置を例示する概略構成図である。ここに示す処理装置１は、金属Ｇａ蒸発源１１、Ｇａ蒸発源用電源１２、真空チャンバ１３、電子銃１４及び蛍光スクリーン１５を備える。金属Ｇａ蒸発源１１はさらにヒータ１１ａを備え、Ｇａ蒸発用電源１２と電気的に接続されており、ヒータ１１ａに通電することで、収納された金属Ｇａ原料２が加熱できるようになっている。また、電子銃１４及び蛍光スクリーン１５は、反射型高速電子線回折装置（ＲＨＥＥＤ）を構成するものである。
【００１７】
本発明においては、処理装置１を使用して、例えば、以下に示す分子線エピタキシー（Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｂｅａｍ Ｅｐｉｔａｘｙ）法（以下、ＭＢＥ法と略記する）により、酸化亜鉛基板の表面を処理できる。
真空チャンバ１３内の所定箇所に酸化亜鉛基板３を設置し、減圧して真空条件下で金属Ｇａ原料２をヒータで加熱する。これにより、固体の蒸気圧曲線に従い、金属Ｇａ原料２からＧａ分子線ビームが放出される。このＧａ分子線ビームを酸化亜鉛基板３の表面に照射することで、該表面を還元してエッチングする。この時、電子銃１４から酸化亜鉛基板３の表面に電子線を照射し、その回折像を蛍光スクリーン１５で検出することで、エッチング時の酸化亜鉛基板３の表面状態をリアルタイムで観察できる。
【００１８】
本発明においては、必ずしも電子銃１４及び蛍光スクリーン１５を使用する必要はないが、これらを使用して基板表面を観察しながらエッチングすることで、酸化亜鉛基板３の表面処理を一層容易に行うことができる。また、基板表面は、ＲＨＥＥＤ以外の装置を使用して観察しても良い。
【００１９】
前記真空条件下での圧力は、１．３×１０−８〜５．３×１０−３Ｐａ（１．０×１０−１０〜４．０×１０−５Ｔｏｒｒ）であることが好ましく、１．３×１０−８〜１．３×１０−６Ｐａ（１．０×１０−１０〜１．０×１０−８Ｔｏｒｒ）であることがより好ましい。真空度が高いほど好ましいが、上記範囲の下限値が概ね一般的な真空チャンバにて実現可能な最も低い圧力である。また、上記範囲の上限値以下の圧力とすることで、エッチングを十分に行うことができる。通常、圧力が上記範囲の上限値を超えると、Ｇａ分子線ビームの照射が困難となる。
【００２０】
前記酸化亜鉛基板の真空条件下での加熱温度は６００〜１０００℃であることが好ましい。６００℃以上とすることで、エッチングを十分に行うことができる。通常、加熱温度が６００℃未満では、基板表面からのＧａ酸化物の脱離が不十分となる。また、１０００℃以下とすることで、加熱による酸化亜鉛基板表面からの酸素や亜鉛の脱離を十分に抑制でき、基板表面の平坦性を一層高くできる。
【００２１】
照射する前記Ｇａ分子線ビームの強度は、１．３×１０−８〜１．３×１０−６Ｐａ（１．０×１０−１０〜１．０×１０−８Ｔｏｒｒ）であることが好ましい。下限値以上とすることで、Ｇａ分子線ビームの強度を明確に確認でき、照射を容易に制御できると共に、エッチングを十分に行うことができる。また、上限値以下とすることで、基板表面でのＧａ酸化物の残存を効果的に抑制できる。
【００２２】
エッチング速度は、Ｇａ分子線ビームの強度と基板の温度を変化させることで制御できる。本発明においては、エッチング速度は特に限定されないが、基板表面の平坦性を一層高くできることから、５〜４０ｎｍ／時間であることが好ましく、１０〜３０ｎｍ／時間であることがより好ましい。
【００２３】
基板表面のエッチングの深さは、本発明の効果を損なわない範囲内において特に限定されない。通常は、５０ｎｍ以下程度で十分であり、１０ｎｍ以下でも良い。
【００２４】
Ｇａ分子線ビームの照射に供する酸化亜鉛基板は、Ｇａ分子線ビームによるエッチングを一層高精度に行うために、表面に付着している異物を予め除去しておくことが好ましい。例えば、有機物等は、脱脂処理を行うことで除去すれば良い。
【００２５】
本発明においては、酸化亜鉛基板のＯ極性面及びＺｎ極性面のいずれについても、精密にエッチングできる。その結果、酸化亜鉛基板の表面の平坦性を極めて高くでき、例えば、表面のＲＭＳ粗さを１ｎｍ以下とすることができる。
【００２６】
酸化亜鉛基板の表面の処理装置は、図１に示すものに限定されず、真空条件下で酸化亜鉛基板を加熱し、Ｇａ分子線ビームを照射できるものであれば良い。本発明により表面処理された酸化亜鉛基板は、酸化亜鉛結晶の製造への使用に好適である。したがって、後記するように、処理装置は、酸化亜鉛結晶を製造するための構成もあわせて備えたものが好適である。この場合、金属Ｇａは、酸化亜鉛結晶においてｎ型伝導性を発現させるためのドーパントでもあるので、基板表面を処理した後に、直ちにＧａドープ酸化亜鉛結晶を成長させることもでき、製造工程の簡略化が可能となる。
【００２７】
本発明により表面処理された酸化亜鉛基板は、表面の清浄度が高いので、これを使用して結晶成長させた酸化亜鉛結晶は、結晶欠陥及び不純物の混入が抑制された高品質なものとなる。また、かかる酸化亜鉛基板は、上記のように表面の平坦性にも優れるので、原子層単位で十分な平坦性を有する酸化亜鉛結晶が得られる。
【００２８】
＜酸化亜鉛結晶の製造方法＞
本発明の酸化亜鉛結晶の製造方法は、上記本発明の方法で酸化亜鉛基板の表面を処理し、次いでその表面において、酸化亜鉛結晶を成長させることを特徴とする。
本発明においては、酸化亜鉛結晶の成長を行う酸化亜鉛基板として、本発明により表面処理された酸化亜鉛基板を使用すること以外は、公知の方法で結晶成長させれば良い。
【００２９】
図２は、本発明で使用する製造装置を例示する概略構成図である。ここに示す製造装置５は、図１に示す処理装置１に、酸化亜鉛結晶を成長させるための構成を付加したものである。具体的には、金属亜鉛（Ｚｎ）蒸発源５１、Ｚｎ蒸発源用電源５２を備え、金属Ｚｎ蒸発源５１はさらにヒータ５１ａを備え、Ｚｎ蒸発源用電源５２と電気的に接続されており、ヒータ５１ａに通電することで、収納された金属Ｚｎ原料６を加熱できるようになっている。また、酸素（Ｏ）プラズマ供給源５６及びＲＦ電源５７を備え、これらは電気的に接続されており、さらにＯプラズマ供給源５６は、酸素（Ｏ）用バルブ５８を介して配管で酸素（Ｏ）源７と接続されており、ＲＦ電源５７によって励起されたＲＦプラズマでＯラジカルが発生するようになっている。なお、図２においては、図１で示した処理装置１と同様の構成については、同一の符号を付し、それらの詳細な説明は省略する。
【００３０】
本発明においては、製造装置５を使用して、例えば、以下に示すように酸化亜鉛結晶を製造できる。
まず、上記方法により酸化亜鉛基板３の表面処理を行う。次いで、処理された酸化亜鉛基板を製造装置５から取り出すことなく、そのまま加熱を継続する。この時の加熱温度は、酸化亜鉛の結晶成長に必要な温度であれば特に限定されず、例えば、表面処理時の温度と同様でも良い。そして、金属Ｚｎ原料６を加熱して、これを真空チャンバ１３内へ供給する。この時同時に、Ｏ用バルブ５８を開放して、Ｏ源７から真空チャンバ１３内へ酸素（Ｏ２）ガスを供給する。そして、真空チャンバ１３内のＯ２分圧を所定の範囲に設定し、ＲＦ電源５７を制御して発生させた高周波により、所定の出力でＲＦプラズマを励起して発生させたＯプラズマを、Ｏプラズマ供給源５６から真空チャンバ１３内へ供給する。これにより、処理済みの酸化亜鉛基板の表面に、ＺｎとＯプラズマが供給され、酸化亜鉛結晶を成長させることができる。
【００３１】
酸化亜鉛結晶の製造装置は、図２に示すものに限定されず、本発明による酸化亜鉛基板の表面処理と、酸化亜鉛結晶の成長を行う構成を有するものであれば良い。
また、結晶成長時のＯ２分圧やＯプラズマを発生させる条件は、適宜公知の方法に従って調整すれば良い。
【００３２】
本発明により製造された酸化亜鉛結晶は、結晶欠陥及び不純物の混入が抑制され、表面の平坦性にも優れるので、結晶性及び電気的特性に優れ、各種素子への利用に特に好適なものである。
【実施例】
【００３３】
以下、具体的実施例により、本発明についてさらに詳細に説明する。ただし、本発明は、以下の実施例に何ら限定されるものではない。
［実施例１］
（Ｏ極性単結晶酸化亜鉛基板の表面処理）
図１に示す処理装置を使用して、ＭＢＥ法により、単結晶酸化亜鉛基板のＯ極性面を表面処理した。まず、Ｏ極性単結晶酸化亜鉛基板を脱脂処理し、真空チャンバ内に設置して、１．３×１０−８Ｐａ（１×１０−１０Ｔｏｒｒ）の超高真空状態とし、６５０℃に加熱した。そして、蒸発源用電源を制御し、ヒータに通電し、金属Ｇａ原料を７８５℃に加熱した。金属Ｇａ原料は、固体の蒸気圧曲線に従い、金属Ｇａ蒸発源から金属Ｇａ分子線ビームとなって、加熱された酸化亜鉛基板の表面に照射された。この時の金属Ｇａ分子線の強度は、１．２×１０−６Ｐａ（９．０×１０−９Ｔｏｒｒ）であった。また、エッチング速度は２０ｎｍ／時間であった。この状態で、ＲＨＥＥＤにより基板表面の状態を観察しながら、表面処理を行った、図３に基板表面のＡＦＭ像を示す。図３（ａ）はエッチング前のＡＦＭ像、（ｂ）は約４０ｎｍエッチングした後のＡＦＭ像である。図３（ｂ）から明らかなように、エッチング後の基板表面は清浄度が高く、しかもＲＭＳ粗さは約０．８ｎｍであり、極めて平坦性が高いことが確認された。また、図４に基板表面のＲＨＥＥＤ像を示す。図４（ａ）はエッチング前のＲＨＥＥＤ像、（ｂ）は約４０ｎｍエッチングした後のＲＨＥＥＤ像である。図４（ｂ）から、エッチング後では、（２×２）の表面再構成が観察され、酸化亜鉛結晶の成長に大きな影響を与える最表面の未結合手の活性度が高いことが確認された。
【００３４】
［実施例２］
（Ｚｎ極性単結晶酸化亜鉛基板の表面処理）
Ｚｎ極性単結晶酸化亜鉛基板を使用し、実施例１と同様に、単結晶酸化亜鉛基板のＺｎ極性面を表面処理した。図５に基板表面のＡＦＭ像を示す。図５（ａ）はエッチング前のＡＦＭ像、（ｂ）は数ｎｍエッチングした後のＡＦＭ像である。図５（ｂ）から明らかなように、エッチング後の基板表面は清浄度が高く、しかもＲＭＳ粗さは約０．２ｎｍであり、極めて平坦性が高いことが確認された。また、図６に基板表面のＲＨＥＥＤ像を示す。図６（ａ）はエッチング前のＲＨＥＥＤ像、（ｂ）は数ｎｍエッチングした後のＲＨＥＥＤ像である。図６から、バックグラウンドにある表面の結晶状態が不均一であることに起因するハローパターンが減少し、表面の平坦性が高い場合に観測されるストリークパターンが確認された。
【００３５】
［実施例３］
（表面処理されたＯ極性単結晶酸化亜鉛基板を使用した酸化亜鉛半導体結晶の成長）
実施例１と同様の方法で、単結晶酸化亜鉛基板のＯ極性面を表面処理し、エッチング後に、（２×２）の表面再構成を確認した。
次いで、基板の温度を６５０℃に保持したまま、酸化亜鉛半導体結晶の成長を行った。原料となる亜鉛（Ｚｎ）は、金属Ｚｎ蒸発源用電源を制御してヒータに通電し、金属Ｚｎ原料を加熱して、金属Ｚｎ蒸発源から真空チャンバ内に供給した。一方、酸素（Ｏ）は、バルブを操作して酸素源から供給される酸素（Ｏ２）ガスを真空チャンバ内に導入することで供給した。この時、真空チャンバ内のＯ分圧を２．７×１０−３Ｐａ（２．０×１０−５Ｔｏｒｒ）に設定し、ＲＦ電源により発生する１３．５６ＭＨｚの高周波で、ＲＦプラズマを３００Ｗの出力で励起し、これによりＯラジカルを発生させた。このＯラジカルを、Ｏプラズマ供給源から、単結晶酸化亜鉛基板の処理された表面に供給して、酸化亜鉛半導体結晶の成長を行った。
製造された酸化亜鉛結晶は、結晶欠陥がなく、不純物の混入が抑制され、表面の平坦性に優れたものであった。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
本発明は、優れた電気的特性が求められる各種素子の製造に利用可能である。
【符号の説明】
【００３７】
１・・・酸化亜鉛基板の表面の処理装置、２・・・金属Ｇａ原料、３・・・酸化亜鉛基板、６・・・金属Ｚｎ原料、７・・・Ｏ源、１１・・・金属Ｇａ蒸発源、１１ａ・・・ヒータ、１２・・・Ｇａ蒸発源用電源、１３・・・真空チャンバ、５１・・・金属Ｚｎ蒸発源、５１ａ・・・ヒータ、５２・・・Ｚｎ蒸発源用電源、５６・・・Ｏプラズマ供給源、５７・・・ＲＦ電源、５８・・・Ｏ用バルブ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表面の清浄度及び平坦性に優れた酸化亜鉛基板を得るための酸化亜鉛基板の表面処理方法、及び該方法で処理された酸化亜鉛基板の表面で結晶成長させる酸化亜鉛結晶の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
これまでに、酸化亜鉛結系半導体結晶の結晶成長には、サファイア（Ａｌ２Ｏ３）基板が使用されてきた。しかし、サファイア基板は、酸化亜鉛系半導体とは格子定数が大きく異なるため、該基板上で酸化亜鉛結晶を成長させると、多くの結晶欠陥が生じ、得られた結晶は素子へ使用することが困難であった。
【０００３】
一方、近年は、単結晶酸化亜鉛基板が実現され、酸化亜鉛系半導体の結晶成長への応用が期待されている。単結晶酸化亜鉛基板を使用して酸化亜鉛結晶を成長させることで、サファイア基板を使用した時の問題点である結晶欠陥の発生を低減できる。しかし、現在のところ、単結晶酸化亜鉛基板の表面の清浄度や平坦性が不十分であり、酸化亜鉛の結晶成長へ使用するのが困難なのが実状である。
【０００４】
例えば、基板表面に異物があると、成長させる半導体結晶は、その異物を起源として結晶欠陥を生じるだけでなく、異物が不純物として半導体結晶内部に混入してしまう。このように結晶欠陥や不純物の混入が生じた半導体結晶は、結晶性や電気的特性が悪化してしまう。そこで通常は、半導体結晶成長に使用する基板の表面は、種々の方法で清浄化処理し、異物を除去している。
一方、基板表面が荒れていると、成長させる半導体結晶も、その荒れた基板表面の形状に起因して、表面が荒れてしまう。例えば、発光ダイオード（ＬＥＤ）やレーザダイオード（ＬＤ）は、量子井戸構造と呼ばれる数原子層単位の非常に薄い薄膜を挟むような積層構造を備えるので、適用する薄膜も原子層単位で十分な平坦性を有することが必要となるからである。
したがって、半導体結晶を素子へ応用できるようにするためには、表面の清浄度と平坦性に優れた基板を使用して、半導体結晶を成長させることが重要である。
【０００５】
これまでに、基板表面の清浄方法としては、例えば、酸化亜鉛基板の表面を塩酸でエッチングして不純物を除去する方法（非特許文献１参照）、酸化亜鉛基板の表面をトリフルオロ酢酸（ＴＦＡ）でエッチングして不純物を除去する方法（非特許文献２参照）、金属酸化物基板を酸素雰囲気中で加熱処理してから、その表面を硝酸溶液でエッチングする方法（特許文献１参照）、酸化亜鉛基板を酸素雰囲気中で加熱処理してから、その表面をアルカリ溶液でエッチングする方法（特許文献２参照）、ガリウム酸化物基板の表面を真空チャンバ内で加熱処理する方法（特許文献３参照）が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−４５３５４号公報
【特許文献２】特開２００７−１７８７号公報
【特許文献３】特開２００６−３１０８５０号公報
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．８３（２），１５，Ｊａｎｕａｒｙ １９９８
【非特許文献２】Ｓｕｐｅｒｌａｔｔｉｃｅｓ ａｎｄ Ｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ ３８（２００５）３４９−３６３
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、非特許文献１に記載の方法では、酸化亜鉛基板の表面の極性によりエッチング速度が異なり、Ｚｎ極性面ではほとんどエッチングされないのに対し、Ｏ極性面では激しく表面を腐食してしまうという問題点があった。また、基板表面に結晶欠陥に起因する孔（ピット）が存在すると、そこからエッチングが加速度的に進行し、基板表面に大きなピットを形成してしまうという問題点があった。
非特許文献２に記載の方法では、Ｏ極性面でのエッチングしか開示されておらず、さらに、７０ｎｍ以上のエッチング量になると表面が白濁してしまい、基板表面が荒れてしまうという問題点があった。
【０００９】
一方、特許文献１に記載の方法は、ＲｅＳｃＯ３（Ｒｅは、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｃｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ及びＹの一種以上を示す）からなる単結晶基板に対するものであり、酸化亜鉛基板を対象としたものではない。酸化亜鉛基板を酸素雰囲気中で加熱処理すると、基板表面に付着した重金属が基板表面の酸素（Ｏ）と結合して安定な酸化物層を形成してしまうので、清浄化できないし、形成された酸化物層も、種類によってはウエットエッチングで除去できない。
また、特許文献２に記載の方法では、アルカリ溶液のｐＨが高くなるとエッチング速度は上昇するが、基板表面の平坦性が悪化してしまう。さらに、ウエットエッチングは、溶液の状態やｐＨによってエッチング状態が大きく変化してしまい、基板表面の清浄度及び平坦性の再現性が得られ難い。このように、特許文献２に記載の方法では、表面の清浄度及び平坦性に優れた基板を容易に得られないという問題点があった。
また、特許文献３に記載の方法では、基板表面から酸素が脱離して、基板表面の平坦性を悪化させてしまう。特許文献３には、加熱処理後、基板表面にＮビームを照射することも開示されているが、これは基板表面の清浄化ではなく、改質を目的としたものである。そして、特許文献３に記載の方法は、酸化亜鉛基板を対象としたものではない。
【００１０】
さらに、これらウエットエッチングによる清浄化では、エッチング後に基板が大気に暴露されることが不可避であり、その後で基板を使用する時には、使用する装置内で再度清浄化する必要があるという問題点もあった。
これに対して、ドライプロセスで基板表面を清浄化する方法も検討されており、真空中でプラズマ処理する方法も開示されているが、プラズマが高エネルギーであるため、基板表面が荒れてしまうという問題点があった。
【００１１】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、表面の清浄度及び平坦性に優れた酸化亜鉛基板を得るための酸化亜鉛基板の表面処理方法、及び該方法で処理された酸化亜鉛基板を使用する酸化亜鉛結晶の製造方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するため、
請求項１にかかる発明は、真空条件下で加熱された酸化亜鉛基板の表面に、ガリウム分子線ビームを照射して、前記酸化亜鉛基板の表面をエッチングすることを特徴とする酸化亜鉛基板の表面処理方法である。
請求項２にかかる発明は、前記真空条件下における圧力が、１．３×１０−８〜５．３×１０−３Ｐａであることを特徴とする請求項１に記載の酸化亜鉛基板の表面処理方法である。
請求項３にかかる発明は、前記酸化亜鉛基板の加熱温度が６００〜１０００℃であることを特徴とする請求項１又は２に記載の酸化亜鉛基板の表面処理方法である。
請求項４にかかる発明は、前記ガリウム分子線ビームの強度が１．３×１０−８〜１．３×１０−６Ｐａであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の酸化亜鉛基板の表面処理方法である。
請求項５にかかる発明は、請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法で酸化亜鉛基板の表面を処理し、次いでその表面において、酸化亜鉛結晶を成長させることを特徴とする酸化亜鉛結晶の製造方法である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、表面の清浄度及び平坦性に優れた酸化亜鉛基板が得られる。また、該基板を使用して、素子への使用に好適な、高品質な酸化亜鉛結晶が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明で使用する、酸化亜鉛基板の表面の処理装置を例示する概略構成図である。
【図２】本発明で使用する、酸化亜鉛結晶の製造装置を例示する概略構成図である。
【図３】実施例１における基板表面のＡＦＭ像であり、（ａ）はエッチング前のＡＦＭ像、（ｂ）は約４０ｎｍエッチングした後のＡＦＭ像である。
【図４】実施例１における基板表面のＲＨＥＥＤ像であり、（ａ）はエッチング前のＲＨＥＥＤ像、（ｂ）は約４０ｎｍエッチングした後のＲＨＥＥＤ像である。
【図５】実施例２における基板表面のＡＦＭ像であり、（ａ）はエッチング前のＡＦＭ像、（ｂ）は数ｎｍエッチングした後のＡＦＭ像である。
【図６】実施例２における基板表面のＲＨＥＥＤ像であり、（ａ）はエッチング前のＲＨＥＥＤ像、（ｂ）は数ｎｍエッチングした後のＲＨＥＥＤ像である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
＜酸化亜鉛基板の表面処理方法＞
本発明の酸化亜鉛基板の表面処理方法は、真空条件下で加熱された酸化亜鉛基板の表面に、ガリウム（Ｇａ）分子線ビームを照射して、前記酸化亜鉛基板の表面をエッチングすることを特徴とする。
真空条件下でＧａ分子線ビームにより基板表面をドライエッチングするという構成は、従来知られておらず、かかる構成を有する本発明により、素子への応用が可能な、これまでに無い高品質の酸化亜鉛結晶が提供される。
以下、図面を参照しながら、本発明について詳しく説明する。
【００１６】
図１は、本発明で使用する処理装置を例示する概略構成図である。ここに示す処理装置１は、金属Ｇａ蒸発源１１、Ｇａ蒸発源用電源１２、真空チャンバ１３、電子銃１４及び蛍光スクリーン１５を備える。金属Ｇａ蒸発源１１はさらにヒータ１１ａを備え、Ｇａ蒸発用電源１２と電気的に接続されており、ヒータ１１ａに通電することで、収納された金属Ｇａ原料２が加熱できるようになっている。また、電子銃１４及び蛍光スクリーン１５は、反射型高速電子線回折装置（ＲＨＥＥＤ）を構成するものである。
【００１７】
本発明においては、処理装置１を使用して、例えば、以下に示す分子線エピタキシー（Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｂｅａｍ Ｅｐｉｔａｘｙ）法（以下、ＭＢＥ法と略記する）により、酸化亜鉛基板の表面を処理できる。
真空チャンバ１３内の所定箇所に酸化亜鉛基板３を設置し、減圧して真空条件下で金属Ｇａ原料２をヒータで加熱する。これにより、固体の蒸気圧曲線に従い、金属Ｇａ原料２からＧａ分子線ビームが放出される。このＧａ分子線ビームを酸化亜鉛基板３の表面に照射することで、該表面を還元してエッチングする。この時、電子銃１４から酸化亜鉛基板３の表面に電子線を照射し、その回折像を蛍光スクリーン１５で検出することで、エッチング時の酸化亜鉛基板３の表面状態をリアルタイムで観察できる。
【００１８】
本発明においては、必ずしも電子銃１４及び蛍光スクリーン１５を使用する必要はないが、これらを使用して基板表面を観察しながらエッチングすることで、酸化亜鉛基板３の表面処理を一層容易に行うことができる。また、基板表面は、ＲＨＥＥＤ以外の装置を使用して観察しても良い。
【００１９】
前記真空条件下での圧力は、１．３×１０−８〜５．３×１０−３Ｐａ（１．０×１０−１０〜４．０×１０−５Ｔｏｒｒ）であることが好ましく、１．３×１０−８〜１．３×１０−６Ｐａ（１．０×１０−１０〜１．０×１０−８Ｔｏｒｒ）であることがより好ましい。真空度が高いほど好ましいが、上記範囲の下限値が概ね一般的な真空チャンバにて実現可能な最も低い圧力である。また、上記範囲の上限値以下の圧力とすることで、エッチングを十分に行うことができる。通常、圧力が上記範囲の上限値を超えると、Ｇａ分子線ビームの照射が困難となる。
【００２０】
前記酸化亜鉛基板の真空条件下での加熱温度は６００〜１０００℃であることが好ましい。６００℃以上とすることで、エッチングを十分に行うことができる。通常、加熱温度が６００℃未満では、基板表面からのＧａ酸化物の脱離が不十分となる。また、１０００℃以下とすることで、加熱による酸化亜鉛基板表面からの酸素や亜鉛の脱離を十分に抑制でき、基板表面の平坦性を一層高くできる。
【００２１】
照射する前記Ｇａ分子線ビームの強度は、１．３×１０−８〜１．３×１０−６Ｐａ（１．０×１０−１０〜１．０×１０−８Ｔｏｒｒ）であることが好ましい。下限値以上とすることで、Ｇａ分子線ビームの強度を明確に確認でき、照射を容易に制御できると共に、エッチングを十分に行うことができる。また、上限値以下とすることで、基板表面でのＧａ酸化物の残存を効果的に抑制できる。
【００２２】
エッチング速度は、Ｇａ分子線ビームの強度と基板の温度を変化させることで制御できる。本発明においては、エッチング速度は特に限定されないが、基板表面の平坦性を一層高くできることから、５〜４０ｎｍ／時間であることが好ましく、１０〜３０ｎｍ／時間であることがより好ましい。
【００２３】
基板表面のエッチングの深さは、本発明の効果を損なわない範囲内において特に限定されない。通常は、５０ｎｍ以下程度で十分であり、１０ｎｍ以下でも良い。
【００２４】
Ｇａ分子線ビームの照射に供する酸化亜鉛基板は、Ｇａ分子線ビームによるエッチングを一層高精度に行うために、表面に付着している異物を予め除去しておくことが好ましい。例えば、有機物等は、脱脂処理を行うことで除去すれば良い。
【００２５】
本発明においては、酸化亜鉛基板のＯ極性面及びＺｎ極性面のいずれについても、精密にエッチングできる。その結果、酸化亜鉛基板の表面の平坦性を極めて高くでき、例えば、表面のＲＭＳ粗さを１ｎｍ以下とすることができる。
【００２６】
酸化亜鉛基板の表面の処理装置は、図１に示すものに限定されず、真空条件下で酸化亜鉛基板を加熱し、Ｇａ分子線ビームを照射できるものであれば良い。本発明により表面処理された酸化亜鉛基板は、酸化亜鉛結晶の製造への使用に好適である。したがって、後記するように、処理装置は、酸化亜鉛結晶を製造するための構成もあわせて備えたものが好適である。この場合、金属Ｇａは、酸化亜鉛結晶においてｎ型伝導性を発現させるためのドーパントでもあるので、基板表面を処理した後に、直ちにＧａドープ酸化亜鉛結晶を成長させることもでき、製造工程の簡略化が可能となる。
【００２７】
本発明により表面処理された酸化亜鉛基板は、表面の清浄度が高いので、これを使用して結晶成長させた酸化亜鉛結晶は、結晶欠陥及び不純物の混入が抑制された高品質なものとなる。また、かかる酸化亜鉛基板は、上記のように表面の平坦性にも優れるので、原子層単位で十分な平坦性を有する酸化亜鉛結晶が得られる。
【００２８】
＜酸化亜鉛結晶の製造方法＞
本発明の酸化亜鉛結晶の製造方法は、上記本発明の方法で酸化亜鉛基板の表面を処理し、次いでその表面において、酸化亜鉛結晶を成長させることを特徴とする。
本発明においては、酸化亜鉛結晶の成長を行う酸化亜鉛基板として、本発明により表面処理された酸化亜鉛基板を使用すること以外は、公知の方法で結晶成長させれば良い。
【００２９】
図２は、本発明で使用する製造装置を例示する概略構成図である。ここに示す製造装置５は、図１に示す処理装置１に、酸化亜鉛結晶を成長させるための構成を付加したものである。具体的には、金属亜鉛（Ｚｎ）蒸発源５１、Ｚｎ蒸発源用電源５２を備え、金属Ｚｎ蒸発源５１はさらにヒータ５１ａを備え、Ｚｎ蒸発源用電源５２と電気的に接続されており、ヒータ５１ａに通電することで、収納された金属Ｚｎ原料６を加熱できるようになっている。また、酸素（Ｏ）プラズマ供給源５６及びＲＦ電源５７を備え、これらは電気的に接続されており、さらにＯプラズマ供給源５６は、酸素（Ｏ）用バルブ５８を介して配管で酸素（Ｏ）源７と接続されており、ＲＦ電源５７によって励起されたＲＦプラズマでＯラジカルが発生するようになっている。なお、図２においては、図１で示した処理装置１と同様の構成については、同一の符号を付し、それらの詳細な説明は省略する。
【００３０】
本発明においては、製造装置５を使用して、例えば、以下に示すように酸化亜鉛結晶を製造できる。
まず、上記方法により酸化亜鉛基板３の表面処理を行う。次いで、処理された酸化亜鉛基板を製造装置５から取り出すことなく、そのまま加熱を継続する。この時の加熱温度は、酸化亜鉛の結晶成長に必要な温度であれば特に限定されず、例えば、表面処理時の温度と同様でも良い。そして、金属Ｚｎ原料６を加熱して、これを真空チャンバ１３内へ供給する。この時同時に、Ｏ用バルブ５８を開放して、Ｏ源７から真空チャンバ１３内へ酸素（Ｏ２）ガスを供給する。そして、真空チャンバ１３内のＯ２分圧を所定の範囲に設定し、ＲＦ電源５７を制御して発生させた高周波により、所定の出力でＲＦプラズマを励起して発生させたＯプラズマを、Ｏプラズマ供給源５６から真空チャンバ１３内へ供給する。これにより、処理済みの酸化亜鉛基板の表面に、ＺｎとＯプラズマが供給され、酸化亜鉛結晶を成長させることができる。
【００３１】
酸化亜鉛結晶の製造装置は、図２に示すものに限定されず、本発明による酸化亜鉛基板の表面処理と、酸化亜鉛結晶の成長を行う構成を有するものであれば良い。
また、結晶成長時のＯ２分圧やＯプラズマを発生させる条件は、適宜公知の方法に従って調整すれば良い。
【００３２】
本発明により製造された酸化亜鉛結晶は、結晶欠陥及び不純物の混入が抑制され、表面の平坦性にも優れるので、結晶性及び電気的特性に優れ、各種素子への利用に特に好適なものである。
【実施例】
【００３３】
以下、具体的実施例により、本発明についてさらに詳細に説明する。ただし、本発明は、以下の実施例に何ら限定されるものではない。
［実施例１］
（Ｏ極性単結晶酸化亜鉛基板の表面処理）
図１に示す処理装置を使用して、ＭＢＥ法により、単結晶酸化亜鉛基板のＯ極性面を表面処理した。まず、Ｏ極性単結晶酸化亜鉛基板を脱脂処理し、真空チャンバ内に設置して、１．３×１０−８Ｐａ（１×１０−１０Ｔｏｒｒ）の超高真空状態とし、６５０℃に加熱した。そして、蒸発源用電源を制御し、ヒータに通電し、金属Ｇａ原料を７８５℃に加熱した。金属Ｇａ原料は、固体の蒸気圧曲線に従い、金属Ｇａ蒸発源から金属Ｇａ分子線ビームとなって、加熱された酸化亜鉛基板の表面に照射された。この時の金属Ｇａ分子線の強度は、１．２×１０−６Ｐａ（９．０×１０−９Ｔｏｒｒ）であった。また、エッチング速度は２０ｎｍ／時間であった。この状態で、ＲＨＥＥＤにより基板表面の状態を観察しながら、表面処理を行った、図３に基板表面のＡＦＭ像を示す。図３（ａ）はエッチング前のＡＦＭ像、（ｂ）は約４０ｎｍエッチングした後のＡＦＭ像である。図３（ｂ）から明らかなように、エッチング後の基板表面は清浄度が高く、しかもＲＭＳ粗さは約０．８ｎｍであり、極めて平坦性が高いことが確認された。また、図４に基板表面のＲＨＥＥＤ像を示す。図４（ａ）はエッチング前のＲＨＥＥＤ像、（ｂ）は約４０ｎｍエッチングした後のＲＨＥＥＤ像である。図４（ｂ）から、エッチング後では、（２×２）の表面再構成が観察され、酸化亜鉛結晶の成長に大きな影響を与える最表面の未結合手の活性度が高いことが確認された。
【００３４】
［実施例２］
（Ｚｎ極性単結晶酸化亜鉛基板の表面処理）
Ｚｎ極性単結晶酸化亜鉛基板を使用し、実施例１と同様に、単結晶酸化亜鉛基板のＺｎ極性面を表面処理した。図５に基板表面のＡＦＭ像を示す。図５（ａ）はエッチング前のＡＦＭ像、（ｂ）は数ｎｍエッチングした後のＡＦＭ像である。図５（ｂ）から明らかなように、エッチング後の基板表面は清浄度が高く、しかもＲＭＳ粗さは約０．２ｎｍであり、極めて平坦性が高いことが確認された。また、図６に基板表面のＲＨＥＥＤ像を示す。図６（ａ）はエッチング前のＲＨＥＥＤ像、（ｂ）は数ｎｍエッチングした後のＲＨＥＥＤ像である。図６から、バックグラウンドにある表面の結晶状態が不均一であることに起因するハローパターンが減少し、表面の平坦性が高い場合に観測されるストリークパターンが確認された。
【００３５】
［実施例３］
（表面処理されたＯ極性単結晶酸化亜鉛基板を使用した酸化亜鉛半導体結晶の成長）
実施例１と同様の方法で、単結晶酸化亜鉛基板のＯ極性面を表面処理し、エッチング後に、（２×２）の表面再構成を確認した。
次いで、基板の温度を６５０℃に保持したまま、酸化亜鉛半導体結晶の成長を行った。原料となる亜鉛（Ｚｎ）は、金属Ｚｎ蒸発源用電源を制御してヒータに通電し、金属Ｚｎ原料を加熱して、金属Ｚｎ蒸発源から真空チャンバ内に供給した。一方、酸素（Ｏ）は、バルブを操作して酸素源から供給される酸素（Ｏ２）ガスを真空チャンバ内に導入することで供給した。この時、真空チャンバ内のＯ分圧を２．７×１０−３Ｐａ（２．０×１０−５Ｔｏｒｒ）に設定し、ＲＦ電源により発生する１３．５６ＭＨｚの高周波で、ＲＦプラズマを３００Ｗの出力で励起し、これによりＯラジカルを発生させた。このＯラジカルを、Ｏプラズマ供給源から、単結晶酸化亜鉛基板の処理された表面に供給して、酸化亜鉛半導体結晶の成長を行った。
製造された酸化亜鉛結晶は、結晶欠陥がなく、不純物の混入が抑制され、表面の平坦性に優れたものであった。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
本発明は、優れた電気的特性が求められる各種素子の製造に利用可能である。
【符号の説明】
【００３７】
１・・・酸化亜鉛基板の表面の処理装置、２・・・金属Ｇａ原料、３・・・酸化亜鉛基板、６・・・金属Ｚｎ原料、７・・・Ｏ源、１１・・・金属Ｇａ蒸発源、１１ａ・・・ヒータ、１２・・・Ｇａ蒸発源用電源、１３・・・真空チャンバ、５１・・・金属Ｚｎ蒸発源、５１ａ・・・ヒータ、５２・・・Ｚｎ蒸発源用電源、５６・・・Ｏプラズマ供給源、５７・・・ＲＦ電源、５８・・・Ｏ用バルブ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
真空条件下で加熱された酸化亜鉛基板の表面に、ガリウム分子線ビームを照射して、前記酸化亜鉛基板の表面をエッチングすることを特徴とする酸化亜鉛基板の表面処理方法。
【請求項２】
前記真空条件下における圧力が、１．３×１０−８〜５．３×１０−３Ｐａであることを特徴とする請求項１に記載の酸化亜鉛基板の表面処理方法。
【請求項３】
前記酸化亜鉛基板の加熱温度が６００〜１０００℃であることを特徴とする請求項１又は２に記載の酸化亜鉛基板の表面処理方法。
【請求項４】
前記ガリウム分子線ビームの強度が１．３×１０−８〜１．３×１０−６Ｐａであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の酸化亜鉛基板の表面処理方法。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法で酸化亜鉛基板の表面を処理し、次いでその表面において、酸化亜鉛結晶を成長させることを特徴とする酸化亜鉛結晶の製造方法。
【請求項１】
真空条件下で加熱された酸化亜鉛基板の表面に、ガリウム分子線ビームを照射して、前記酸化亜鉛基板の表面をエッチングすることを特徴とする酸化亜鉛基板の表面処理方法。
【請求項２】
前記真空条件下における圧力が、１．３×１０−８〜５．３×１０−３Ｐａであることを特徴とする請求項１に記載の酸化亜鉛基板の表面処理方法。
【請求項３】
前記酸化亜鉛基板の加熱温度が６００〜１０００℃であることを特徴とする請求項１又は２に記載の酸化亜鉛基板の表面処理方法。
【請求項４】
前記ガリウム分子線ビームの強度が１．３×１０−８〜１．３×１０−６Ｐａであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の酸化亜鉛基板の表面処理方法。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法で酸化亜鉛基板の表面を処理し、次いでその表面において、酸化亜鉛結晶を成長させることを特徴とする酸化亜鉛結晶の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１０−２５１６３３（Ｐ２０１０−２５１６３３Ａ）
【公開日】平成２２年１１月４日（２０１０．１１．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１０１６８１（Ｐ２００９−１０１６８１）
【出願日】平成２１年４月２０日（２００９．４．２０）
【出願人】（０００００５１８６）株式会社フジクラ (4,463)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１１月４日（２０１０．１１．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年４月２０日（２００９．４．２０）
【出願人】（０００００５１８６）株式会社フジクラ (4,463)
【Ｆターム（参考）】
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