JP2002026462A - Method of manufacturing semiconductor light emitting device - Google Patents

Method of manufacturing semiconductor light emitting device

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JP2002026462A
JP2002026462A JP2000208152A JP2000208152A JP2002026462A JP 2002026462 A JP2002026462 A JP 2002026462A JP 2000208152 A JP2000208152 A JP 2000208152A JP 2000208152 A JP2000208152 A JP 2000208152A JP 2002026462 A JP2002026462 A JP 2002026462A
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semiconductor light
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phosphorus
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Yasuo Suga
康夫 菅
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Sharp Corp
シャープ株式会社
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method of manufacturing a semiconductor light emitting device, by which a crystal film having a high light emission efficiency can be grown with excellent reproducibility by the molecular beam epitaxial method. SOLUTION: The light emitting element manufacturing method comprises detecting the masses of components having mass-to-charge rations of 31, 62, 124 concerning an oxygen compound (H3PO4) producible in a growth chamber, using a mass analyzer in this chamber and degassing the apparatus or raw materials until the normalized masses of the detected components by the ion detection strength of an element molecular phosphorus having the highest vapor pressure among the component elements of the semiconductor light emitting device lower below specified values. Thus it is possible to reduce the quantity of oxygen mixing in grown crystal films enough to well reproducibly obtain a crystal having a high light emitting efficiency.

Description

【発明の詳細な説明】 DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】 [0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、結晶成長によって、光ディスク等の記録再生光源に適した半導体レーザ装置、特に、赤色半導体レーザ装置を製造する半導体発光装置の製造方法に関する。 BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention, by crystal growth, a semiconductor laser device which is suitable for recording and reproducing light source of an optical disk or the like, more particularly to a method of manufacturing a semiconductor light-emitting device to produce a red semiconductor laser device.

【0002】 [0002]

【従来の技術】分子線エピタキシ(MBE)法は、高真空中での結晶成長によって高品質の結晶が得られ、DVD BACKGROUND OF THE INVENTION molecular beam epitaxy (MBE) method, a high-quality crystal is obtained by the crystal growth of in a high vacuum, DVD
(デジタルビデオディスク)記録再生用光源として用いられるAlGaInP赤色半導体レーザの結晶成長法として実用段階にある。 In (digital video disc) practical use as a crystal growth method of AlGaInP red semiconductor laser used as a light source for recording and reproduction.

【0003】分子線エピタキシ(MBE)法を、半導体発光装置の製造に適用し、発光効率の高い高品質の結晶を成長するためには、成長室内の残留不純物、特に酸素を減らすことが本質的に重要である。 [0003] The molecular beam epitaxy (MBE) method, applied to the manufacture of the semiconductor light emitting device, in order to grow a high quality crystal emission efficiency essentially be reduced residual impurities in the growth chamber, in particular oxygen in is important. したがって、材料充填などで成長室を大気に開放した後で、分子線エピタキシ(MBE)装置および充填した材料の十分な脱ガスを行う。 Thus, the growth chamber in such material filled after opening to the atmosphere, performing molecular beam epitaxy (MBE) apparatus and sufficient degassing of the filled material.

【0004】この脱ガスが十分であるか否か、すなわち発光素子に適用できる結晶品質が得られるか否かは、評価用の結晶膜を成長し、そのフォトルミネッセンス強度が所定の値よりも強くなるか否かで判定できる。 [0004] whether the degassing is sufficient, i.e. whether the crystal quality that can be applied to the light-emitting element is obtained, grown crystal film for evaluation, stronger than its photoluminescence intensity is a predetermined value It can be determined by whether or not made. また、 Also,
蛍光寿命が所定の値よりも長くなるか否かによって、脱ガスが十分であるか否かを判定できる。 Depending on whether the fluorescence lifetime is longer than a predetermined value, it can be determined whether the degassing is sufficient.

【0005】 [0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従来技術では、脱ガスが十分であるか否かを判定するために、実際に結晶成長を行った後に、フォトルミネッセンス強度(または蛍光寿命)を測定する必要がある。 [SUMMARY OF THE INVENTION However, in the conventional art, in order to de-gas to determine whether sufficient, after the actual crystal growth, measures the photoluminescence intensity (or fluorescence lifetime) There is a need to. したがって、脱ガスが十分であるか否かの判定作業が煩雑となる。 Therefore, for determining whether or not the work degassing is sufficient it becomes complicated. 特に、分子線エピタキシ(MBE)装置で生産する場合は、結晶性の判定をより迅速に行って、生産性を高める必要がある。 In particular, when producing a molecular beam epitaxy (MBE) apparatus performs a determination of crystallinity more quickly, it is necessary to increase the productivity.

【0006】一方、分子線エピタキシ装置の成長室には、質量分析装置が設置されているので、これを使用して、成長室内の残留ガス成分を調べることができる。 On the other hand, the growth chamber of a molecular beam epitaxy apparatus, the mass spectrometer is installed, using this, it is possible to determine the residual gas component of the growth chamber.

【0007】例えば、成長室内の残留ガス成分を質量分析して、水素に対応する質量比電荷(m/e)=2のイオン検出出力で規格化された、炭素化合物に対応する質量比電荷(m/e)のイオン検出出力が、予め定めた値以下であることを確認することで、残留不純物濃度が低い化合物半導体が得られる製造方法が提案されている(特開平7- [0007] For example, a residual gas component of the growth chamber with mass spectrometry, mass ratio charge corresponding to the hydrogen (m / e) = normalized by the second ion detection output, the weight ratio charge corresponding to the carbon compound ( m / e) ion detection output of, by confirming that is below a predetermined value, the manufacturing method residual impurity concentration is lower compound semiconductor obtained has been proposed (JP-a-7-
122487)。 122487).

【0008】しかし、分子線エピタキシ(MBE)装置を用い、残留ガスとして炭素化合物の検出を行う上記半導体発光装置の製造方法では、良質な発光装置を再現よく製造することができない。 However, using a molecular beam epitaxy (MBE) apparatus, in the manufacturing method of the semiconductor light emitting device for detecting a carbon compound as a residual gas can not be produced with good reproducibility good quality light emitting device.

【0009】なぜならば、半導体発光装置の製造に際しては、製造した半導体発光層の発光効率を低下させる不純物が混入することを防ぐ必要があるのであり、半導体発光層の発光効率は、酸素の混入によって著しく低下するから、発光効率低下をもたらす酸素化合物を減らす必要があるのである。 [0009] This is because, in the production of semiconductor light-emitting device, it is than it is necessary to prevent an impurity for reducing the luminous efficiency of manufacturing the semiconductor light-emitting layer is mixed, the emission efficiency of the semiconductor light-emitting layer, by incorporation of oxygen since significantly lowered, and the need to reduce the oxygen compound that results luminous efficiency decreases. したがって、炭素を含まない酸素化合物が成長室に残留し、これが酸素混入の要因となりうる場合には、上記特開平7-122487の製造方法は適用できないのである。 Therefore, the oxygen compound containing no carbon remaining in the growth chamber, which when the can be a factor of oxygen contamination, the production method of the JP-A 7-122487 is not applicable.

【0010】そこで、この発明の目的は、分子線エピタキシ(MBE)法によって、発光効率の高い結晶膜を再現良く成長させることができる半導体発光装置の製造方法を提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention, by molecular beam epitaxy (MBE) method, is to provide a method of manufacturing a semiconductor light-emitting device can be well reproduced grow high luminous efficiency crystal film.

【0011】 [0011]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため、この発明は、分子線エピタキシ法によって、結晶を成長させる半導体発光装置の製造方法において、成長室内に生成しうる酸素化合物に関連する質量比電荷の成分の質量を、上記成長室内の質量分析器で検出し、上記半導体発光装置の構成元素のうち、最も蒸気圧の高い元素分子のイオン検出強度で、上記検出した質量比電荷値の成分の質量を規格化した規格化質量値を、予め設定した所定値以下にすることを特徴としている。 To achieve the above object, according to an aspect of the mass the invention, by molecular beam epitaxy, related to the manufacturing method of the semiconductor light emitting apparatus for growing a crystal, oxygen compounds capable of generating the growth chamber the mass of the components of the specific charge is detected by a mass spectrometer of the growth chamber, among the constituent elements of the semiconductor light emitting device, the ion detection intensity of the higher elemental molecular most vapor pressure, the detected mass ratio charge value the normalized mass values ​​obtained by normalizing the weight of component, and characterized in that below a predetermined value set in advance.

【0012】この発明では、成長室内に生成しうる酸素化合物に関連する質量比電荷の成分の質量を、上記成長室内の質量分析器で検出する。 [0012] In the present invention, the mass of the components of the mass ratio charge associated with oxygen compounds which can be produced in the growth chamber, detected by the mass analyzer of the growth chamber. そして、上記半導体発光装置の構成元素のうち、最も蒸気圧の高い元素分子のイオン検出強度で、上記検出した質量比電荷値の成分の質量を規格化した規格化質量値が、予め設定した所定値以下になるように、装置あるいは原料の脱ガスを行う。 Predetermined Of the constituent elements of the semiconductor light-emitting device, which in ion detection intensity of the higher elemental molecular most vapor pressure, normalized mass value of the mass of the components were normalized mass ratio charge value above detection, preset as a value below performs degassing device or material.

【0013】これにより、成長結晶膜に混入する酸素量を十分に減らすことができ、再現よく発光効率の高い結晶が得られる。 [0013] Thus, it is possible to reduce the amount of oxygen mixed into the growing crystal film sufficiently, is highly crystalline reproducibly luminous efficiency.

【0014】また、一実施形態の半導体発光装置の製造方法は、上記酸素化合物は、上記成長室に水分が導入された時に生成されるものである。 [0014] A method of manufacturing a semiconductor light-emitting device of one embodiment, the oxygen compounds are those generated when the water is introduced into the growth chamber.

【0015】この一実施形態では、上記酸素化合物を、 [0015] In this embodiment, the oxygen compound,
上記成長室に水分が導入された時に生成されるものにしたから、材料充填,メンテナンスなどの際に成長室を大気に開放したときに混入した水分と成長室内壁の堆積物との反応によって成長室に残留,生成する酸素化合物を低減できる。 Because was that produced when the water is introduced into the growth chamber, the growth by reaction with the material filling, the moisture and the growth chamber wall deposits contaminated when opening the growth chamber to the atmosphere during maintenance remaining in the chamber, it can be reduced resulting oxygen compounds. これにより、成長結晶膜に混入する酸素量を効率良く十分に減らすことができ、再現よく発光効率の高い結晶が得られる。 Thus, the amount of oxygen mixed into the growing crystal film can be efficiently reduced sufficiently, high crystallinity is good reproducibility luminous efficiency.

【0016】また、他の実施形態の半導体発光装置の製造方法は、ベーキングによって脱ガスを行うことによって、上記規格化質量値を、予め設定した所定値以下にする。 Further, the method for manufacturing a semiconductor light-emitting device of the other embodiment, by performing the degassing by baking, the normalized mass value is below a predetermined value set in advance.

【0017】この実施形態では、分子線エピタキシ装置をベーキングすることで、成長室の外面に接する壁面から水分およびリン酸を離脱させて除去できる。 [0017] In this embodiment, by baking a molecular beam epitaxy apparatus, it can be removed by releasing the water and phosphoric acid from the wall surface in contact with the outer surface of the growth chamber.

【0018】また、一実施形態の半導体発光装置の製造方法は、蒸発セルの輻射熱によって成長室内壁を加熱して、上記脱ガスを行う。 [0018] In the method of manufacturing the semiconductor light-emitting device of one embodiment, by heating the growth chamber walls by radiation heat of evaporation cells, it performs the degassing.

【0019】この実施形態では、蒸発セルの輻射熱によって成長室内壁を加熱して、脱ガスを行うから、MBE [0019] In this embodiment, by heating the growth chamber walls by radiation heat of evaporation cells, because performing degassing, MBE
装置の外壁に接していない基板マニピュレータ,液体窒素シュラウドなどに付着した水分およびリン酸を離脱させて除去できる。 Substrate manipulator not in contact the outer wall of the device, to disengage the water and phosphoric acid adhering like liquid nitrogen shroud can be removed.

【0020】また、他の実施形態の半導体発光装置の製造方法は、150℃以上の温風を液体窒素シュラウド内に流して、液体窒素シュラウドを直接加熱し、上記脱ガスを行う。 Further, the method for manufacturing a semiconductor light emitting device of another embodiment, by flowing a 0.99 ° C. or more hot air into the liquid nitrogen shroud, and heat the liquid nitrogen shroud directly performs the degassing.

【0021】この実施形態では、150℃に加熱した高温の窒素ガスを液体窒素シュラウドに流すことによって、液体窒素シュラウドを全域にわたって直接加熱することによって、吸着していたリン酸を効率よく除去でき、脱ガスを一層速やかに完了できる。 [0021] In this embodiment, by flowing hot nitrogen gas heated to 0.99 ° C. in liquid nitrogen shroud, by heating directly the liquid nitrogen shroud over the entire area, it can be efficiently removed phosphoric acid which has been adsorbed, You can complete degassing more quickly.

【0022】また、一実施形態の半導体発光装置の製造方法は、上記成長室内の質量分析器は、分子線エピタキシャル装置の内壁を液体窒素で冷却しない状態で、残留ガスの測定を行う。 Further, a method of manufacturing a semiconductor light-emitting device of one embodiment, the mass analyzer of said growth chamber, the inner wall of the molecular beam epitaxial apparatus in the absence cooled with liquid nitrogen, to measure the residual gas.

【0023】この実施形態では、残留ガスの測定を行う際は、MBE装置内壁に液体窒素を流さないので、液体窒素の流量の変動などによってシュラウドヘの残留ガスのトラップ量が変動することがなく、その結果、残留ガスを正確に測定できる。 [0023] In this embodiment, when performing the measurement of the residual gas does not flow liquid nitrogen into the MBE apparatus inner wall, without the trap amount of the residual gas in the shroud F such as by variation of the flow rate of liquid nitrogen is varied as a result, accurate measurement of the residual gas.

【0024】また、他の実施形態の半導体発光装置の製造方法は、リン分子線を基板上に供給する分子線エピタキシャル装置でもって質量分析し、質量比電荷32および34のイオン検出強度を、リン分子に対応する質量比電荷62または124のイオン検出強度で規格化した規格化質量値が、予め設定した所定値以下となるように、 Further, the method for manufacturing a semiconductor light emitting device according to another embodiment, the phosphorus molecular beam mass spectrometry with a molecular beam epitaxy apparatus supplied onto the substrate, the ion detection intensity of mass ratio charge 32 and 34, phosphorus as standardized mass value normalized by ion detection intensity of mass ratio charge 62 or 124 corresponding to the molecules, equal to or less than a predetermined value set in advance,
分子線エピタキシャル装置を脱ガスする。 Degassing molecular beam epitaxial apparatus.

【0025】この実施形態では、リン酸に対応する質量比電荷32と質量比電荷34の各検出強度を質量比電荷62または124のイオン検出強度で規格化した。 [0025] In this embodiment, obtained by normalizing each detected intensity of the mass ratio charge 32 and mass ratio charge 34 corresponding to the phosphoric acid ion detection intensity of mass ratio charge 62 or 124.

【0026】通常、AlGaInP系分子線エピタキシ装置では、質量分析器で測定した場合、リンに対応する信号は、質量比電荷124の信号が最も強く現われ、また、質量比電荷31のように、近隣に他の残留ガスの信号がないことから、質量比電荷124の信号強度で規格化することが望ましい。 [0026] Usually, an AlGaInP-based molecular beam epitaxy apparatus, as measured by mass spectrometer, the signal corresponding to the phosphorus appeared strongest signal of the mass ratio charge 124, also as in the weight ratio charge 31, close since there is no signal other residual gas, it is desirable to standardize the signal intensity of mass ratio charge 124.

【0027】また、一実施形態の半導体発光装置の製造方法は、上記酸化化合物の規格化質量値が、予め設定した所定値以下となるまで、アウトガスを行う。 Further, a method of manufacturing a semiconductor light-emitting device of one embodiment, the normalized mass value of the oxide compound, until equal to or less than a predetermined value set in advance, performs the outgas.

【0028】この実施形態では、上記酸化化合物の規格化質量値が、予め設定した所定値以下となるまで、アウトガスを行うことで、成長結晶膜に混入する酸素量を十分に減らすことができ、再現よく発光効率の高い結晶が得られる。 [0028] In this embodiment, the normalized mass value of the oxide compound, until equal to or less than a predetermined value set in advance, by performing the outgassing, can reduce the amount of oxygen mixed into the growing crystal film sufficiently, reproducibly high emission efficiency crystals are obtained.

【0029】また、他の実施形態の半導体発光装置の製造方法は、固体赤リンを加熱,蒸発させて、リン分子線を基板上に供給する分子線エピタキシャル装置を使用し、上記リン分子線を基板に供給している状態で質量分析し、リン分子に対応する質量比電荷62または124 Further, the method for manufacturing a semiconductor light emitting device of another embodiment, the solid red phosphorus heating, evaporated phosphorus molecular beam using molecular beam epitaxy apparatus supplied onto the substrate, the phosphorus molecular beam mass spectrometry in a state which is supplied to the substrate, the weight ratio charge corresponding to the phosphorus molecules 62 or 124
のイオン検出強度で、質量比電荷32と34のイオン検出強度を規格化した規格化質量値が、予め設定した所定値以下となるまで、固体赤リンのアウトガスを行う。 In ion detection intensity, normalized mass values ​​obtained by normalizing the ion detection intensity of mass ratio charge 32 and 34, until equal to or less than a predetermined value set in advance, performs the outgassing solid red phosphorus.

【0030】また、一実施形態の半導体発光装置の製造方法は、リンを含む材料を加熱して得られる分子線を、 Further, a method of manufacturing a semiconductor light-emitting device of one embodiment, a molecular beam obtained by heating a material containing phosphorus,
加熱領域(クラッキング領域)を通して分解し、基板上に供給する分子線エピタキシャル装置を使用し、リンの加熱領域の温度を900℃以上とし、リンが4原子分子線から2原子分子線に分解された状態で、上記固体赤リンのアウトガスを行う。 Decomposes through a heated region (cracking area), using molecular beam epitaxy apparatus supplied onto the substrate, the temperature of the heating region of the phosphorus and 900 ° C. or higher, phosphorus is decomposed into diatomic molecular beam from 4 atomic molecular beam in state, the outgassing of the solid red phosphorus.

【0031】この実施形態では、リンが2原子分子線に分解された状態では、リンが液体窒素シュラウドに吸着し難く、赤リンの脱ガスを速やかに行える。 [0031] In this embodiment, in the state where phosphorus is decomposed into diatomic molecular beam, phosphorus is hardly adsorbed to the liquid nitrogen shroud, performed promptly degassing red phosphorus.

【0032】また、他の実施形態の半導体発光装置の製造方法は、上記クラッキング領域がカーボンを含む材料で形成されており、質量比電荷32と34のイオン検出強度を、リン分子に対応する質量比電荷62または12 Further, a method of manufacturing a semiconductor light-emitting device of another embodiment, the mass the cracking region is formed of a material containing carbon, the ion detection intensity of mass ratio charge 32 and 34, corresponding to the phosphorus molecules specific charge 62 or 12
4のイオン検出強度で規格化した規格化質量値が予め設定した所定値以下となり、かつ、質量比電荷28のイオン検出強度を、リン分子に対応する質量比電荷62または124のイオン検出強度で規格化した規格化質量値が予め設定した所定値以下とならない場合は、上記クラッキング領域の脱ガスを追加して行う。 Normalized mass value normalized by ion detection intensity of 4 becomes below a predetermined value set in advance, and the ion detection intensity of the mass ratio charge 28, the ion detection intensity of mass ratio charge 62 or 124 corresponding to the phosphorus molecules If normalized mass values ​​obtained by normalizing does not become less than a predetermined value set in advance is performed by adding a degassed the cracking area.

【0033】この実施形態では、このクラッキング領域の脱ガスの追加によって、質量比電荷28のイオン検出強度を規格化した値を上記所定値以下にすることができ、発光効率の高い結晶膜を再現良く成長させることができる。 [0033] In this embodiment, by additional degassing of the cracking area, a value obtained by normalizing the ion detection intensity of the mass ratio charge 28 can be below the predetermined value, reproducing the high emission efficiency crystal film it is possible to better growth.

【0034】また、一実施形態の半導体発光装置の製造方法は、リンを含む材料を加熱して得られる分子線を、 Further, a method of manufacturing a semiconductor light-emitting device of one embodiment, a molecular beam obtained by heating a material containing phosphorus,
加熱領域を通して分解して基板上に供給する分子線エピタキシャル装置を使用し、リン分子線を供給している状態において質量分析し、リン分子に対応する質量比電荷62のイオン検出強度で、質量比電荷28または44のイオン検出強度を規格化した規格化質量値が、予め設定した所定値以下となるように、上記加熱領域の温度を設定する。 Decomposed through heating area using molecular beam epitaxy apparatus for supplying on the substrate, and mass spectrometry in a state that supply phosphorus molecular beam, an ion detection intensity of mass ratio charge 62 corresponding to the phosphorus molecules, the mass ratio normalized mass values ​​obtained by normalizing the ion detection intensity of the charge 28 or 44, so as not to exceed a predetermined value set in advance, to set the temperature of the heating region.

【0035】この実施形態では、リン分子に対応する質量比電荷62のイオン検出強度で、質量比電荷28または44のイオン検出強度を規格化した規格化質量値が、 [0035] In this embodiment, the ion detection intensity of mass ratio charge 62 corresponding to the phosphorus molecules, normalized mass value obtained by normalizing the ion detection intensity of the mass ratio charge 28 or 44,
蛍光寿命と相関している。 It is correlated with the fluorescence lifetime. したがって、この規格化質量値が、予め設定した所定値以下となるように、上記加熱領域の温度を設定することによって、所定の蛍光寿命を達成できる。 Accordingly, the normalized weight value, so as not to exceed a predetermined value set in advance, by setting the temperature of the heating region can achieve a predetermined fluorescence lifetime.

【0036】また、他の実施形態の半導体発光装置の製造方法は、上記リンの加熱領域の温度が、750℃以上、かつ、900℃以下である。 Further, a method of manufacturing a semiconductor light-emitting device of another embodiment, the temperature of the heating region of the phosphorus, 750 ° C. or higher, and is 900 ° C. or less.

【0037】この実施形態では、上記リンの加熱領域の温度を、750℃以上とすることで、2原子分子P 2に比べて吸着しやすい4原子分子P 4の増加を抑えて、リンを排出し易くするとともに、900℃以下とすることで、結晶性の低下を防いで蛍光寿命を長くすることができる。 [0037] In this embodiment, the temperature of the heating area of the phosphorus, by a 750 ° C. or higher, to suppress the increase of the easy 4 atomic molecular P 4 adsorbed as compared to 2 atom molecule P 2, discharge phosphorus as well as easily, by a 900 ° C. or less, it is possible to increase the fluorescence lifetime by preventing a decrease in crystallinity.

【0038】 [0038]

【発明の実施の形態】以下、この発明を図示の実施の形態に基いて詳細に説明する。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, will be described in detail with reference to the invention to the embodiments illustrated.

【0039】〔第1の実施の形態〕この第1実施形態は、固体赤リンをリン原料として用いたAlGaInP結晶成長用分子線エピタキシ(MBE)装置によってAlGa The AlGa First Embodiment The first embodiment, the AlGaInP crystal growth molecular beam epitaxy (MBE) apparatus using a solid red phosphorus as the phosphorus raw material
InP赤色半導体レーザ装置を成長させる半導体発光装置の製造方法である。 A method for manufacturing a semiconductor light emitting apparatus for growing the InP red semiconductor laser device.

【0040】上記分子線エピタキシ(MBE)装置は、材料の枯渇,故障などが発生した場合に、その成長室を大気に開放して、材料の充填,修理などのメンテナンスを行う。 [0040] The molecular beam epitaxy (MBE) system, depletion of material, in the case of failure, such as has occurred, perform open the growth chamber to the atmosphere, the filling of the material, the maintenance and repair. その際、成長室内には不活性な乾燥窒素を導入し、成長室内に活性な酸素や水分を含む空気が流入するのを極力防ぐ。 At that time, the growth chamber by introducing an inert dry nitrogen to prevent air containing active oxygen and moisture in the growth chamber to flow as much as possible.

【0041】しかし、このメンテナンスの際に、MBE [0041] However, at the time of the maintenance, MBE
装置内への部品などの出し入れや、導入する窒素ガスが完全な純窒素でないことなどに起因して、水分が成長室へ入る。 Out and such parts into the device, due such that the nitrogen gas to be introduced is not perfectly pure nitrogen, water enters the growth chamber. これにより、水が成長室内へ吸着され、あるいは成長室内壁の堆積物と水分との反応が起こり、不純物が形成される。 Thus, the water is adsorbed into the growth chamber, or a reaction occurs between the growth chamber wall deposits and moisture, impurities are formed. AlGaInP系分子線エピタキシ(MB AlGaInP-based molecular beam epitaxy (MB
E)装置においては、成長室内壁にリンが堆積しており、これと水分とが反応するとリン酸(H 3 PO 4 )が生成する。 In E) device is grown is the interior wall of phosphorus is deposited, and the moisture which is generated when reacted phosphoric acid (H 3 PO 4).

【0042】AlGaInP系のMBE装置をメンテナンスした直後に、成長室の残留ガス成分を質量分析器で測定すると、質量比電荷(m/e)が2,18,28,44である成分の質量を表すピークが現われ、これらのピークは、 [0042] Immediately after maintenance MBE apparatus AlGaInP system, when measuring residual gas components growth chamber the mass analyzer, the mass of the component is a mass ratio charge (m / e) is 2,18,28,44 peak representing appears, these peaks,
それぞれ、水素(H 2 ),水(H 2 O),一酸化炭素(CO),二酸化炭素(CO 2 )に対応する。 Each hydrogen (H 2), water (H 2 O), carbon monoxide (CO), corresponding to the carbon dioxide (CO 2).

【0043】また、その他に、使用原料のうちで蒸気圧が高いリン(P)に対応する質量比電荷(m/e)=31,6 [0043] Further, other on the mass ratio charge vapor pressure among the starting materials used corresponds to a high phosphorus (P) (m / e) = 31,6
2,124の質量を表すピークに加えて、質量比電荷(m/ In addition to the peaks representing the mass of 2,124, a mass ratio charge (m /
e)=32,34の質量を表すピークが現われる。 Peak representing the mass of e) = 32, 34 appears. これらは、AlGaInP系のMBE装置における質量分析において特有のピークである。 These are characteristic peak in mass spectrometry in the AlGaInP MBE apparatus.

【0044】質量比電荷(m/e)32はO 2に対応し、質量比電荷(m/e)34はPH 3に対応している。 The mass ratio charge (m / e) 32 corresponds to the O 2, the weight ratio charge (m / e) 34 corresponds to the PH 3. 成長室内にリン酸(H 3 PO 4 )が残留していると、このピークが現われる。 When phosphoric acid in the growth chamber (H 3 PO 4) is left, this peak appears. それぞれがリン酸に対応する場合、(m/e)=34のピーク強度は、(m/e)=32のピーク強度の約80%になる。 If each corresponding to phosphoric acid, the peak intensity of the (m / e) = 34 is approximately 80% of the peak intensity of (m / e) = 32.

【0045】分子線エピタキシ(MBE)装置を半導体発光素子の製造に用いる場合、吸着水分あるいは、水との反応により生成したリン酸が残留ガスとして成長室に存在すると、成長膜に酸素が不純物として混入し、半導体の発光効率を著しく低下させる要因となる。 [0045] When using a molecular beam epitaxy (MBE) apparatus for manufacturing a semiconductor light emitting device, the adsorbed water or the phosphoric acid produced by the reaction with water is present in the growth chamber as the residual gas, as an oxygen to the growing film impurities entrained in a significantly factor of lowering the luminous efficiency of the semiconductor.

【0046】したがって、これら酸素を含む不純物を成長室から取り除くために、メンテナンスの終了後に、真空に復帰させた分子線エピタキシ装置を、3日間,20 [0046] Therefore, in order to remove impurities containing these oxygen from the growth chamber, after completion of the maintenance, the molecular beam epitaxy apparatus is returned to a vacuum, 3 days, 20
0℃でベーキングを行った。 Baking was carried out at 0 ℃. このベーキングによって、 This baking,
成長室の外面に接する壁面から水分とリン酸を離脱させて、除去できる。 From the wall surface in contact with the outer surface of the growth chamber by releasing the water and phosphoric acid, it can be removed.

【0047】しかしながら、このベーキングだけでは、 [0047] However, in this baking only,
成長室から水とリン酸を完全には除去できない。 It can not be completely remove the water and phosphoric acid from the growth chamber. なぜなら、成長室内に配置されている基板マニピュレータや液体窒素シュラウドなどは、MBE装置の外壁に接していないから、外壁からの熱伝導では十分に加熱されず、それら不純物が残留するのである。 This is because such a substrate manipulator or liquid nitrogen shroud disposed in the growth chamber, because not in contact with the outer wall of the MBE apparatus, not sufficiently heated by the heat conduction from the outer wall is of those impurities remain.

【0048】そこで、上記ベーキングの後、蒸発セルおよび基板ヒータの温度を上げて、これらの熱輻射によって、成長室内を内部から加熱し、脱ガスを行う。 [0048] Therefore, after the baking, raising the temperature of the evaporator cell and a substrate heater, these heat radiation, heating the growth chamber from the inside, performing degassing. この際、MBE装置の液体窒素シュラウドには液体窒素を流さず、この液体窒素シュラウドの壁面も加熱する。 At this time, the liquid nitrogen shroud MBE apparatus without flowing liquid nitrogen, also heated wall surface of the liquid nitrogen shroud. これにより、十分な脱ガスを行うことができる。 Thus, it is possible to perform sufficient degassing.

【0049】この内部からの熱輻射による脱ガス工程を3時間行う毎に、上記質量分析器で残留ガスを測定した。 [0049] The degassing process by thermal radiation from the inside every performed 3 hours and measuring the residual gas in the mass spectrometer. この残留ガスの測定時には、各セルの温度を所定の待機温度に設定した。 During measurement of the residual gas, and the temperature of each cell to a predetermined standby temperature. すなわち、In,Ga,Siを蒸発させる各蒸発セルは、600℃に設定し、Alセルは5 That is, each evaporation cell for evaporating In, Ga, and Si is set at 600 ° C., Al cells 5
00℃に設定し、Beセルは450℃に設定し、基板は300℃に設定した。 Set to 00 ° C., Be cell was set to 450 ° C., the substrate was set to 300 ° C..

【0050】また、残留ガスの分析結果との比較対応のために、図1に示す試料を作製し、この試料のMQW層5からのフォトルミネッセンス(PL)強度を測定した。 [0050] Further, for comparison corresponds with the analysis of the residual gas, to prepare a sample shown in FIG. 1 was measured photoluminescence (PL) intensity from the MQW layer 5 of the sample.

【0051】この試料は、n-GaAs基板1上に、層厚0.1μmのSiドープn-GaAsバッファ層2と、 [0051] The sample, on an n-GaAs substrate 1, a Si-doped n-GaAs buffer layer 2 having a thickness of 0.1 [mu] m,
層厚0.1μmのSiドープn-GaInPバッファ層3 Si-doped n-GaInP buffer layer 3 having a thickness of 0.1μm
と、層厚0.2μmのSiドープn-(Al 0.7 Ga 0.3 )I If, Si-doped n- (Al 0.7 Ga 0.3) having a thickness of 0.2 [mu] m I
nPクラッド層4と、層厚(100Å)の4層MQW5 And nP cladding layer 4, four layers of the layer thickness (100Å) MQW5
と、層厚0.2μmのBeドープp-(Al 0.7 Ga 0.3 )I And, Be-doped p- (Al 0.7 Ga 0.3) having a thickness of 0.2μm I
nPクラッド層6と、層厚80ÅのGaInPキャップ層7を順次成長した積層半導体である。 And nP cladding layer 6, a sequentially grown laminated semiconductor of GaInP cap layer 7 having a thickness of 80 Å.

【0052】なお、上記4層MQW5は、層厚(50Å) [0052] It should be noted that the above-mentioned four-layer MQW5 is, the layer thickness (50Å)
の井戸層GaInPと、層厚(50Å)のバリア層(Al And the well layer GaInP, the barrier layer thickness (50 Å) (Al
0.5 Ga 0.5 )InPとからなる。 Consisting of a 0.5 Ga 0.5) InP.

【0053】この試料は、赤色半導体レーザ装置に類似した構造である。 [0053] This sample is a structure similar to that of the red semiconductor laser device. この試料のフォトルミネッセンス(P Photoluminescence (P of this sample
L)強度と赤色半導体レーザ装置のしきい値電流とは相関がある。 L) The threshold current strength and the red semiconductor laser device are correlated. 従来では、その相関に基いて定めた下限の値以上のPL強度が得られるまで、MBE装置の脱ガスを行っていた。 Conventionally, the value more than the PL intensity of the lower limit was determined based on the correlation until obtained has been performed degassing MBE apparatus.

【0054】次に、上記脱ガス工程を3時間行う毎に測定した残留ガスの成分別検出強度の推移を、図2(A)〜 Next, the transition of the component by the detected intensity of the residual gas was measured every performed 3 hours the degassing step, FIG. 2 (A) ~
(D)および図3(A)〜(D)に示す。 (D) and shown in FIG. 3 (A) ~ (D).

【0055】また、図4(A)〜(D)および図5(A)〜 [0055] Further, FIG. 4 (A) ~ (D) and FIG. 5 (A) ~
(C)に各残留ガス成分の検出強度をリンに対応する質量比電荷124の検出強度で規格化した値の時間推移を示し、図5(D)にPL強度の推移を示す。 Detection intensity of the residual gas component (C) to show the time course of the value obtained by normalizing the detected intensity of the mass ratio charge 124 corresponding to the phosphorus, shows changes in PL intensities in FIG 5 (D).

【0056】図5(B),(C)と図5(D)とを比較参照すれば分かるように、リン酸に対応する質量比電荷32, [0056] FIG. 5 (B), the as seen by reference compared with the (C) and FIG. 5 (D), the mass ratio charge 32 corresponding to the phosphoric acid,
質量比電荷34の各検出強度をリンに対応する質量比電荷124の検出強度で規格化した値の時間推移は、PL Time course of the value obtained by normalizing each detected intensity of the mass ratio charge 34 in the detection intensity of the mass ratio charge 124 corresponding to the phosphorus, PL
強度の時間推移と明確な相関が見られる。 Time course and a clear correlation of strength is seen.

【0057】したがって、従来のPL強度による判定に代えて、上記残留ガス検出出力の規格化値が、ある下限値以下になるように脱ガス工程を行えば、所定のフォトルミネッセンス(PL)強度を確保できることがわかる。 [0057] Thus, instead of determination by the conventional PL intensity, normalized value of the residual gas detection output, by performing the degassing step such that below a certain limit value, the predetermined photoluminescence (PL) intensity it can be seen that can be secured.
具体的に、図5(B),(C)と(D)とを比較すれば、上記規格化された質量比電荷32,質量比電荷34の各検出強度が0.01以下となった時にフォトルミネッセンス Specifically, FIG. 5 (B), the by comparing (C) and the (D), when the detected intensity of the normalized mass ratio charge 32, the weight ratio charge 34 becomes 0.01 or less photoluminescence
(PL)強度が規定の下限強度以上となった。 (PL) intensity is equal to or greater than the lower limit the strength of the provisions.

【0058】実際に、次回のメンテナンスから、この結果を適用し、リン酸に対応する質量比電荷32と質量比電荷34の各検出強度をリンに対応する質量比電荷12 [0058] Indeed, the next maintenance, this result applies a mass ratio charge each detected intensity of the mass ratio charge 32 and mass ratio charge 34 corresponding to the phosphoric acid corresponds to the phosphorus 12
4の検出強度で規格化した値が0.01以下となった時点で脱ガス工程を終了し、赤色半導体レーザを作製した結果、そのしきい値電流は所定の仕様値を満足する値が得られた。 Value obtained by normalizing the detected intensity of 4 finishes degassing step when it becomes more than 0.01, the result of manufacturing a red semiconductor laser, the value that the threshold current that satisfies the predetermined specification value obtained obtained.

【0059】なお、この実施形態で、残留ガスの測定を行う際は、液体窒素を液体窒素シュラウドに流さないことが望ましい。 [0059] Incidentally, in this embodiment, when performing the measurement of the residual gas is preferably not supplied liquid nitrogen to liquid nitrogen shroud. その理由は、液体窒素で上記シュラウドが冷却されていると液体窒素の流量の変動などによって、残留ガスがシュラウドヘトラップされる量が変動し、その結果、残留ガスの測定結果の誤差が大きくなるからである。 This is because, depending on the variation of the flow rate of the liquid nitrogen the shroud is cooled by liquid nitrogen, the amount of residual gas is shroud f trap fluctuates, resulting in error in the measurement results of residual gas increases it is from.

【0060】また、この実施形態では、図2(D)に示すリン酸に対応する質量比電荷32と図3(A)に示す質量比電荷34の各検出強度を図3(D)に示す質量比電荷1 [0060] Further, in this embodiment, shown in FIG. 3 (D) each detected intensity of the mass ratio charge 34 shown in mass ratio charge 32 and 3 corresponding to phosphoric acid (A) shown in Fig. 2 (D) mass ratio charge 1
24の検出強度で規格化したが、これに代えて、図3 It was normalized by detecting the intensity of 24, instead of this, Figure 3
(C)に示す質量比電荷62または、図3(B)に示す質量比電荷31の検出強度で規格化してもよい。 Mass ratio charge 62 or (C), the may be normalized by the detected intensity of the mass ratio charge 31 shown in Figure 3 (B). この場合にも、それぞれの場合に定まる上限値以下になるようにすれば、上記実施形態と同様の効果が得られる。 In this case, if to be less than the upper limit value determined in each case, the same effect as the above embodiment can be obtained.

【0061】ただし、AlGaInP系の分子線エピタキシ装置での質量分析器での測定では、通常、リンに対応する信号としては、質量比電荷124の信号が最も強く現われる。 [0061] However, in the measurement in the mass spectrometer in the AlGaInP-based molecular beam epitaxy apparatus, usually, as the signal corresponding to the phosphorus, the signal of the mass ratio charge 124 appears most strongly. しかも、この質量比電荷124の信号は、質量比電荷31の信号と異なり、近隣に他の残留ガスの信号がないので、規格化用の信号としては、質量比電荷1 Moreover, the signal of the weight ratio charge 124 is different from the signal of the mass ratio charge 31, since there is no signal other residual gas close, as a signal for normalization, the weight ratio charge 1
24の信号を用いることが望ましい。 It is desirable to use 24 signal.

【0062】〔第2の実施の形態〕次に、この発明の半導体発光装置の製造方法の第2実施形態を説明する。 [0062] Second Embodiment Next, a second embodiment of the manufacturing method of the semiconductor light-emitting device of the present invention. この第2実施形態では、まず、分子線エピタキシ(MBE) In this second embodiment, first, molecular beam epitaxy (MBE)
装置をメンテナンスした後、真空に復帰させてから、3 After the maintenance of the equipment, were allowed to return to the vacuum, 3
日間,200℃でベーキングを行った。 Between Japan, baking was carried out at 200 ℃.

【0063】その後、MBE装置が備える液体窒素シュラウドヘ、150℃に加熱した窒素ガスを3時間流した。 [0063] Thereafter, flushed liquid nitrogen shroud f provided in the MBE apparatus, a nitrogen gas heated to 0.99 ° C. 3 hours. その後、前述の第1実施形態と同様に、成長室内のセルおよび基板ヒータの温度を上げて、ヒータの熱輻射によって、このMBE装置の脱ガスを行った。 Thereafter, similarly to the first embodiment described above, by raising the temperature of the cell and a substrate heater growth chamber by thermal radiation of the heater, it was degassed for this MBE apparatus.

【0064】MBE装置で結晶成長を行う時は、常時、 [0064] When performing the crystal growth in the MBE system, at all times,
液体窒素シュラウドに液体窒素を流し、冷却されたシュラウド壁に残留ガスをトラップする。 Liquid nitrogen shroud flow of liquid nitrogen, to trap residual gas to the cooled shroud wall. このとき、AlGa In this case, AlGa
InP系の成長では、リンも大量にシュラウドヘ吸着する。 The growth of InP-based, phosphorus also large quantities shroud f adsorption. このため、MBE装置を大気に開放すると、液体窒素シュラウドに吸着したリンと水分との反応によって、 Therefore, when the MBE apparatus is opened to the atmosphere by reaction with phosphorus and moisture adsorbed in a liquid nitrogen shroud,
この液体窒素シュラウド壁にリン酸が生成する。 Phosphoric acid to produce a liquid nitrogen shroud wall. そして、このリン酸が酸素を含む残留ガスとなって結晶の発光効率を落とす要因となる。 Then, the phosphoric acid is a factor lowering the luminous efficiency of the crystal becomes residual gas containing oxygen. したがって、MBE装置を脱ガスするためには、この液体窒素シュラウドを効率よく加熱し、付着しているリン酸を除去する必要がある。 Therefore, in order to degas the MBE apparatus, the liquid nitrogen shroud efficiently heated, it is necessary to remove the phosphoric acid adhering.

【0065】この第2実施形態では、150℃に加熱した高温の窒素ガスを液体窒素シュラウドに流すことによって、上記液体窒素シュラウドに付着したリン酸を、全域にわたって直接加熱することができた。 [0065] In this second embodiment, by flowing hot nitrogen gas heated to 0.99 ° C. in liquid nitrogen shroud, phosphoric acid adhering to the liquid nitrogen shroud, could be heated directly over the entire area. このように、 in this way,
液体窒素シュラウドを直接に加熱したことによって、吸着していたリン酸を効率よく除去でき、第1実施形態の場合と比べて、より速やかに脱ガスを完了できた。 By heating the liquid nitrogen shroud directly, phosphoric acid which has been adsorbed can be efficiently removed as compared with the case of the first embodiment, could be completed more quickly degassed.

【0066】〔第3の実施の形態〕次に、この発明の第3実施形態を説明する。 [0066] Third Embodiment Next, a third embodiment of the present invention. この第3実施形態では、リン充填後の脱ガス工程において、この発明を適用する場合について説明する。 In the third embodiment, in the degassing step after phosphorus fill, it described the case of applying the present invention.

【0067】AlGaInP系の分子線エピタキシ(MB [0067] The molecular beam epitaxy (MB of AlGaInP-based
E)装置では、ロードロック室を備えており、消費量が多いリン用の蒸発セルは、成長室を大気に開放しなくても、上記ロードロック室にて取り出せるようになっている。 In E) device is provided with a load lock chamber, the evaporation cell for consumption is large phosphorus, without opening the growth chamber to the atmosphere, so that the taken out at the load lock chamber.

【0068】したがって、上記蒸発セルからリンが枯渇したときは、リン用の蒸発セルをロードロック室に引き出し、成長室との間のゲートバルブを閉じた後にロードロック室だけを大気に開放してリン用蒸発セルを取り出し、リン原料として固体赤リンを充填する。 [0068] Thus, when the phosphorus from the evaporator cell is depleted, pull the evaporation cell for phosphorus into the load lock chamber, only the load lock chamber after closing the gate valve between the growth chamber open to the atmosphere removed phosphorus for evaporation cell, filling the solid red phosphorus as the phosphorus raw material.

【0069】このリンを充填したリン用の蒸発セルを上記ロードロック室へ戻し、このロードロック室を真空引きして、べーキングを行い、ロードロック室内壁の脱ガスを行った。 [0069] The evaporation cell for phosphorus filled with the phosphorus back to the load lock chamber, the load lock chamber is evacuated, perform a baking was carried out degassing of the load lock chamber wall. その後、成長室との間のゲートバルブを開き、リン用蒸発セルを成長室内へ移動させた。 Thereafter, the gate valve between the growth chamber and moving the phosphorus evaporable cell growth chamber.

【0070】そして、再び、このリン用蒸発セルに充填したリンを成長に使用する前に、まず、大気開放の際にクラッキング領域に付着した水分とリン酸とを除去する必要がある。 [0070] Then, again, prior to using the phosphorus filled in the phosphorus evaporable cell growth, it is first necessary to remove the water and phosphoric acid deposited on the cracking area when open to the atmosphere. そのため、上記クラッキング領域を取り囲むヒータでもって、このクラッキング領域を1000℃ Therefore, with a heater surrounding the cracking area, the cracking area 1000 ° C.
で5時間加熱し脱ガスを行った。 In heated 5 hours for degassing.

【0071】次に、上記クラッキング領域の温度を90 [0071] Next, the temperature of the cracking area 90
0℃に設定し、リンの温度をまず400℃に上げ、固体赤リンに関する脱ガスを行った。 Set to 0 ° C., raising the temperature of the phosphorus is first to 400 ° C., was degassed relates to a solid red phosphorus.

【0072】上記第1,2実施形態と同様、この赤リンの脱ガス工程は、質量分析器によってリン酸に対応する質量比電荷32と質量比電荷34の各検出強度を質量比電荷62の検出強度で規格化した規格化値の推移を測定しながら行った。 [0072] Similar to the first and second embodiments, the degassing step of the red phosphorus, mass analyzer each detected intensity of the mass ratio charge 32 and mass ratio charge 34 corresponding to phosphoric acid weight ratio charge 62 by It was carried out while measuring the change of normalized normalized value in the detection intensity.

【0073】また、上記赤リンの脱ガス工程は、質量分析器によって炭素酸化物に対応する質量比電荷28の検出強度を質量比電荷62の検出強度で規格化した規格化値の推移を測定しながら行った。 [0073] In addition, the degassing step of the red phosphorus, measuring the change of the normalized value normalized by detecting the intensity of the detected intensity mass ratio charge 62 of the corresponding mass ratio charge 28 to carbon oxides by mass spectrometer while went.

【0074】リンの温度を400℃に上げると、赤リンは昇華し、4分子原子P 4の分子線としてクラッキング領域に入る。 [0074] Increasing the temperature of the phosphorus 400 ° C., the red phosphorus is sublimated, into the cracking area as molecular beam of 4 molecular atomic P 4. クラッキング領域を900℃に設定すると、このクラッキング領域を通過する4分子原子P4分子線は、大部分が2分子原子P2分子線に分解し、成長室内に放出される。 Setting cracking region 900 ° C., 4 molecules atom P4 molecules rays passing through the cracking area, mostly decomposed into two molecules atom P2 molecular beam, are released into the growth chamber.

【0075】リンがP2分子線で放出されている状態では、質量分析器で測定したリンに対応する検出出力は、 [0075] In a state in which phosphorus is released P2 molecular beam, the detection output corresponding to the phosphorus measured by mass spectrometer,
質量比電荷124よりも質量比電荷64が、1桁以上大きくなる。 Mass ratio charge 64 than the mass ratio charge 124 is larger by one digit or more. そこで、この実施形態では、検出強度が大きい質量比電荷62の検出強度で規格化を行った。 Therefore, in this embodiment, was normalized by detecting the intensity of the detected intensity is large mass ratio charge 62.

【0076】図6に示すように、リン酸に対応する質量比電荷32と質量比電荷34および、炭素酸化物に対応する質量比電荷28の検出強度を質量比電荷62の検出強度で規格化した規格化値は、赤リンを加熱する時間の推移とともに減少した。 [0076] As shown in FIG. 6, the weight ratio charge 32 and mass ratio charge corresponding to the phosphoric acid 34 and normalized detected intensity of the mass ratio charge 28 corresponding to the carbon oxides in the detected intensity of the mass ratio charge 62 the normalized values ​​decreased with the passage of time of heating the red phosphorus.

【0077】この実施形態では、上記炭素酸化物に対応する質量比電荷28の検出強度を質量比電荷62の検出強度で規格化した規格化値が、規定値0.5以下となるまで、脱ガス工程を行った。 [0077] In this embodiment, until the normalized value normalized by detecting the intensity of the detected intensity mass ratio charge 62 mass ratio charge 28 corresponding to the carbon oxides, the prescribed value 0.5 or less, de the gas process was carried out. また、リン酸に対応する質量比電荷32と質量比電荷34の検出強度を質量比電荷62の検出強度で規格化した規格化値が、規定値0.0 Further, the normalized value normalized by detecting the intensity of the detected intensity mass ratio charge 62 weight ratio charge 32 and mass ratio charge 34 corresponding to the phosphoric acid, the prescribed value 0.0
01以下になるまで、脱ガス工程を行った。 01 until the following were degassing step.

【0078】その後、上記分子線エピタキシ(MBE)装置で、赤色半導体レーザを作製した結果、そのしきい値電流は、所定の仕様値を満足する値が得られた。 [0078] Thereafter, the molecular beam epitaxy (MBE) apparatus, the result of manufacturing a red semiconductor laser, the threshold current, the value that satisfies the predetermined specification value was obtained.

【0079】この第3実施形態では、脱ガス中の赤リンの温度は、成長室内の真空度がほぼ一定となるように設定することが望ましい。 [0079] In the third embodiment, the temperature of the red phosphorus in degassing, it is desirable that degree of vacuum in the growth chamber is set to be substantially constant. ここでは、赤リン脱ガス中の成長室の真空度は、2×10 -7 mbar であり、赤リンの温度は約400℃であった。 Here, the degree of vacuum deposition chamber in the red phosphorus degassing is 2 × 10 -7 mbar, the temperature of the red phosphorus was about 400 ° C.. この条件で、赤リンの脱ガスを行うと、成長室へのリン分子線の放出量はほぼ一定と考えることができる。 In this condition, when the degassing of the red phosphorus can be considered release of phosphorus molecular beam growth chamber substantially constant. したがって、この実施形態のように、質量分析器による検出出力をリンに関連する質量比電荷の検出強度で規格化することによって、リン分子線に含まれる不純物ガスの絶対量を評価できる。 Therefore, as in this embodiment, by normalizing the detection intensity of the mass ratio charge associated a detection output of the mass spectrometer to the phosphorus can be evaluated the absolute amount of the impurity gas contained in the phosphorus molecular beam.

【0080】なお、クラッキング領域の温度が900℃ [0080] It should be noted that the temperature of the cracking area is 900 ℃
未満で、P4分子線が多く含まれる場合、リンが液体窒素シュラウドに吸着し易くなる。 Less than in the case contains many P4 molecular beam, easily phosphorus adsorbed in the liquid nitrogen shroud. これにより、液体窒素シュラウドへの堆積物が増加する、さらには、液体窒素の供給を止めて、液体窒素シュラウドの温度が上昇したときに、リンが放出されることによって、成長室の真空度が急激に低下する等の問題が生じ易くなる。 Thus, deposits of liquid nitrogen shroud is increased, and further, to stop the supply of liquid nitrogen, when the temperature of the liquid nitrogen shroud rises by phosphorus is released, the vacuum degree of growth chamber It tends to occur problems such as a decrease rapidly. したがって、上記赤リンの脱ガスを行う際には、(クラッキング領域)の温度を、900℃以上とし、リン分子線がP4 Therefore, when performing degassing of the red phosphorus, the temperature of the (cracking region), and 900 ° C. or higher, the phosphorus molecules line P4
分子線からP2分子線に十分に分解された状態で行うことが望ましい。 It is preferably performed in a state where the molecular beam is sufficiently degraded P2 molecular beam.

【0081】〔第4の実施の形態〕次に、この発明の第4実施形態を説明する。 [0081] Fourth Embodiment Next, a fourth embodiment of the present invention. この第4実施形態は、上記第3 In the fourth embodiment, the third
実施形態と同じ要領で、赤リンの脱ガス工程を実施したもう1つの例である。 In the same manner as the embodiment, which is another example of carrying out the degassing step of the red phosphorus.

【0082】この第4実施形態において、赤リンの脱ガス中に、リン酸に対応する質量比電荷32と質量比電荷34の検出強度を質量比電荷62の検出強度で規格化した規格化質量値を測定した。 [0082] In this fourth embodiment, during the degassing of the red phosphorus, normalized mass normalized detected intensity of the mass ratio charge 32 and mass ratio charge 34 corresponding to the phosphoric acid in the detection intensity of the mass ratio charge 62 values ​​were measured. また、上記赤リンの脱ガス中に、炭素酸化物に対応する質量比電荷28の検出強度を質量比電荷62の検出強度で規格化した規格化質量値を測定した。 Also, during the degassing of the red phosphorus was measured normalized mass value normalized by detecting the intensity of the detected intensity mass ratio charge 62 mass ratio charge 28 corresponding to the carbon oxides. この測定結果を、図7に示す。 The measurement results are shown in FIG. この図7では、上記赤リンの脱ガス開始からの時間経過にともなって、上記各測定値が変化する様子を示している。 In FIG. 7, with the lapse of time from the degassing start of the red phosphorus, it shows a state in which the respective measured value changes.

【0083】図7に示すように、この第4実施形態では、4時間の脱ガスを行った結果、リン酸に対応する質量比電荷32と質量比電荷34の検出強度の規格化質量値が減少し、規定値0.001以下に達した。 [0083] As shown in FIG. 7, in this fourth embodiment, as a result of degassing of 4 hours, normalized mass value of the detected intensity of the mass ratio charge 32 and mass ratio charge 34 corresponding to the phosphoric acid reduced, it reaches a predetermined value less than or equal to 0.001.

【0084】ところが、炭素酸化物に対応する質量比電荷28の検出強度の規格化質量値は、リン酸に対応する質量比電荷32と質量比電荷34の検出強度の規格化質量値に比べて、減少の度合いが小さく、脱ガス開始後4 [0084] However, standardized mass value of the detected intensity of the mass ratio charge 28 corresponding to the carbon oxides, as compared with the normalized mass value of the detected intensity of the mass ratio charge 32 and mass ratio charge 34 corresponding to the phosphoric acid , the degree of reduction is small, degassing start after four
時間目では、規定値0.6に達していない。 In the time eyes, it does not reach the specified value 0.6. この原因は、上記クラッキング領域の脱ガスが不十分で、このクラッキング領域から炭素酸化物が放出しているからと考えられる。 This cause is insufficient degassing of the cracking area, considered from carbon oxides are released from the cracking zone.

【0085】そこで、赤リンの温度を下げ、クラッキング領域の温度を再び1000℃に上げ、この領域の脱ガス工程を1時間追加した後、再度、赤リンを400℃まで加熱したところ、図7に示すように、炭素酸化物に対応する質量比電荷28の検出強度の規格化値は、規定値0.6以下となることを確認した。 [0085] Thus, lowering the temperature of the red phosphorus, again raised to 1000 ° C. The temperature of the cracking area, after the degassing step in this area was added 1 hour, was heated again, the red phosphorus to 400 ° C., 7 as shown in the normalized value of the detected intensity of the mass ratio charge 28 corresponding to the carbon oxides, it was confirmed to be a prescribed value 0.6.

【0086】この脱ガスの後に、赤色半導体レーザを作製した結果、そのしきい値電流は所定の仕様値を満足する値が得られた。 [0086] After this degassing, the results produced a red semiconductor laser, the threshold current was obtained a value that satisfies a predetermined specification value.

【0087】〔第5の実施の形態〕次に、この発明の第5実施形態を説明する。 [0087] Fifth Embodiment Next, a fifth embodiment of the present invention. この第5実施形態は、分子線エピタキシ(MBE)装置中で、リン分子線を供給している状態で、クラッキング領域の温度(Tcr)を変化させる。 The fifth embodiment is a molecular beam epitaxy (MBE) in the device, in a state which supplies phosphorus molecular beam, changing the temperature of the cracking area (Tcr). これにより、リン分子線の分解効率が変わる。 Thus, the decomposition efficiency of phosphorus molecular beam is changed.

【0088】図8に示すように、この分子線エピタキシ成長室中に設置した質量分析装置によって測定した質量比電荷62,124それぞれの検出強度は、クラッキング領域の温度Tcrに依存して変化する。 [0088] As shown in FIG. 8, the weight ratio charge 62,124 respective detection intensities measured by the mass spectrometer which was placed in the molecular beam epitaxy growth chamber will vary depending on the temperature Tcr of the cracking area.

【0089】すなわち、クラッキング領域の温度Tcr [0089] That is, the temperature of the cracking area Tcr
を上げると、リン分子線が4原子分子P 4から2原子分子P 2に分解され、2原子分子P 2に対応する質量比電荷62の検出強度が増加し、4原子分子P 4に対応する質量比電荷124の検出強度が減少する。 Increasing, phosphorus molecular beam is decomposed from 4 atomic molecular P 4 to 2 atom molecule P 2, detecting the intensity of a mass ratio charge 62 corresponding to 2 atom molecule P 2 is increased, corresponding to 4 atoms and molecules P 4 detected intensity of the mass ratio charge 124 is reduced. 一方で、図8に示すように、COに対応する質量比電荷28の検出強度は、クラッキング領域の温度Tcrを上昇させると、ある温度(900℃)を超えると急激に増加する。 On the other hand, as shown in FIG. 8, the detection intensity of the mass ratio charge 28 corresponding to the CO, if raising the temperature Tcr of the cracking area, rapidly increases beyond a certain temperature (900 ° C.).

【0090】この実施形態では、AlGaInP成長層の結晶性を評価するために、クラッキング領域の温度Tc [0090] In this embodiment, in order to evaluate the crystallinity of the AlGaInP growth layer, the temperature Tc of the cracking area
rが異なる複数の試料を作製した。 r were prepared a plurality of different sample. なお、この試料の構成は、GaAs基板上に、GaAsバッファ層,層厚0.25μmの(Al 0.7 Ga 0.3 )InP,層厚0.5μm The configuration of the sample, on a GaAs substrate, GaAs buffer layer, the layer thickness 0.25μm (Al 0.7 Ga 0.3) InP , the layer thickness 0.5μm
のGaInP,層厚0.25μmの(Al 0.7 Ga 0.3 )I Of GaInP, having a thickness of 0.25μm (Al 0.7 Ga 0.3) I
nP,層厚0.001μmのGaInPを順次積層した構造である。 nP, is a sequentially laminated structure of the GaInP having a thickness of 0.001μm.

【0091】図9に、上記クラッキング領域の温度Tc [0091] Figure 9, the temperature Tc of the cracking area
rが異なる複数の試料について、GaInP層の蛍光寿命を測定した結果を示す。 The plurality of samples r are different, showing the results of measurement of the fluorescence lifetime of the GaInP layer. 図9に示すように、クラッキング領域の温度Tcrが800℃よりも上昇するにつれて、GaInP層の結晶性が低下して蛍光寿命が短くなる。 As shown in FIG. 9, as the temperature Tcr of the cracking area rises above 800 ° C., the crystallinity of the GaInP layer is the fluorescence lifetime is shortened to decrease.

【0092】図8と図9とを対比,参照すれば、GaI [0092] comparison between FIGS. 8 and 9, referring, GaI
nP蛍光寿命は、分子線エピタキシ(MBE)成長中のC nP fluorescence lifetime, molecular beam epitaxy (MBE) C growing
Oガス分圧の増加に対応して低下していることが分かる。 It can be seen that the increase in O gas partial pressure is decreased correspondingly. この相関は、図10に示すように、質量比電荷28 This correlation, as shown in FIG. 10, the weight ratio charge 28
の検出強度を、質量比電荷62の検出強度で規格化した規格化質量値を採用するとより明確になる。 The detected intensity of, become more apparent when employing the normalized mass value normalized by detecting the intensity of a mass ratio charge 62. したがって、蛍光寿命の測定を行わなくても、この規格化質量値に関する規定値(0.5)を設定して、この規格化質量値が規定値を満足するようなクラッキング温度の範囲を設定すればよい。 Thus, even without measurement of fluorescence lifetime, and set the specified value for this normalized mass value (0.5), by setting the range of cracking temperature such that the normalized mass value satisfies the specified value Bayoi. 図10では、730℃〜900℃の範囲が規定値を満足している。 In Figure 10, the range of 730 ° C. to 900 ° C. satisfies the specified value.

【0093】一方、上記クラッキング領域の温度Tcrを下げると、4原子分子P 4のリン分子線の割合が増加する。 [0093] On the other hand, lowering the temperature Tcr of the cracking area, the proportion of phosphorus molecular beam 4 atoms molecules P 4 increases. この4原子分子P 4のリン分子線は、2原子分子P 2 Phosphorus molecular beam of 4 atomic molecule P 4 is diatomic molecule P 2
のリン分子線に比べて、液体窒素シュラウドに吸着し易い。 Compared to the phosphorus molecular beam, easily adsorbed into liquid nitrogen shroud. このため、基板面に供給するリン分子線量が同じであっても、4原子分子P 4の割合が多いほど液体窒素シュラウドヘのリンの付着量が多くなる。 Therefore, even in phosphate molecule dose supplied to the substrate surface are the same, the adhesion amount of phosphorus in the liquid nitrogen shroud F increases the more the proportion of 4 atoms molecular P 4. その結果、液体窒素シュラウドへの堆積物の増加が起こり易くなる。 As a result, it tends to occur an increase in deposits on the liquid nitrogen shroud. また、液体窒素の供給を止めて、シュラウドの温度が上昇したときにリンの放出による成長室の真空度の急激な低下などが起こり易くなる。 Further, to stop the supply of liquid nitrogen, etc. sharp drop in the growth chamber of the vacuum due to the release of phosphorus is likely to occur when the temperature of the shroud is increased. これらによって、分子線エピタキシ(MBE)装置の運用上、問題が生じ易くなる。 These, operational molecular beam epitaxy (MBE) apparatus, tends to occur problems. 実際には、リンのクラッキング領域の温度を750℃より低くすると 4原子分子P 4の増加によるこれらの問題が顕著になる。 In fact, these problems become remarkable due to higher when the temperature of the cracking area of phosphorus less than 750 ° C. 4 atom molecule P 4. このため、リンのクラッキング温度は、 Therefore, cracking temperature of phosphorus,
750℃以上とすることが望ましい。 It is desirable that the 750 ° C. or higher.

【0094】 [0094]

【発明の効果】以上説明したように、この発明の半導体発光素子の製造方法では、成長室内に生成しうる酸素化合物に関連する質量比電荷の成分の質量を、上記成長室内の質量分析器で検出する。 As described in the foregoing, in the method of manufacturing the semiconductor light-emitting device of this invention, the mass of the components of the mass ratio charge associated with oxygen compounds which can be produced in the growth chamber, the mass spectrometer of the growth chamber To detect. そして、上記半導体発光装置の構成元素のうち、最も蒸気圧の高い元素分子のイオン検出強度で、上記検出した質量比電荷値の成分の質量を規格化した規格化質量値が、予め設定した所定値以下になるように、装置あるいは原料の脱ガスを行う。 Predetermined Of the constituent elements of the semiconductor light-emitting device, which in ion detection intensity of the higher elemental molecular most vapor pressure, normalized mass value of the mass of the components were normalized mass ratio charge value above detection, preset as a value below performs degassing device or material. これにより、成長結晶膜に混入する酸素量を十分に減らすことができ、再現よく発光効率の高い結晶が得られる。 This reduces the amount of oxygen mixed into the growing crystal film sufficiently high crystal reproducibility and luminous efficiency.

【0095】また、一実施形態では、上記酸素化合物を、上記成長室に水分が導入された時に生成されるものにしたから、材料充填,メンテナンスなどの際に成長室を大気に開放したときに混入した水分と成長室内壁の堆積物との反応によって成長室に残留,生成する酸素化合物を低減できる。 [0095] Further, in one embodiment, the oxygen compound, since was that produced when the water is introduced into the growth chamber, the material filling, when opening the growth chamber to the atmosphere during maintenance remaining in the growth chamber by the reaction of entrained moisture and deposit growth chamber walls, thereby reducing the resulting oxygen compounds. これにより、成長結晶膜に混入する酸素量を効率良く十分に減らすことができ、再現よく発光効率の高い結晶が得られる。 Thus, the amount of oxygen mixed into the growing crystal film can be efficiently reduced sufficiently, high crystallinity is good reproducibility luminous efficiency.

【0096】また、他の実施形態では、分子線エピタキシ装置をベーキングすることで、成長室の外面に接する壁面から水分およびリン酸を離脱させて除去できる。 [0096] Further, in another embodiment, by baking a molecular beam epitaxy apparatus, it can be removed by releasing the water and phosphoric acid from the wall surface in contact with the outer surface of the growth chamber.

【0097】また、一実施形態では、蒸発セルの輻射熱によって成長室内壁を加熱して、脱ガスを行うから、M [0097] Further, in one embodiment, by heating the growth chamber walls by radiation heat of evaporation cells, because performing degassing, M
BE装置の外壁に接していない基板マニピュレータ,液体窒素シュラウドなどに付着した水分およびリン酸を離脱させて除去できる。 Substrate not in contact with the outer wall of the BE device manipulator, to disengage the water and phosphoric acid adhering like liquid nitrogen shroud can be removed.

【0098】また、他の実施形態では、150℃に加熱した高温の窒素ガスを液体窒素シュラウドに流すことによって、液体窒素シュラウドを全域にわたって直接加熱するから、吸着していたリン酸を効率よく除去でき、脱ガスを一層速やかに完了できる。 [0098] Further, in another embodiment, removed by flowing hot nitrogen gas heated to 0.99 ° C. in liquid nitrogen shroud, since directly heating the liquid nitrogen shroud over the entire area, efficiently phosphoric acid adsorbed It can be completed degassing more quickly.

【0099】また、一実施形態では、残留ガスの測定を行う際は、MBE装置内壁に液体窒素を流さないので、 [0099] Further, in one embodiment, when performing the measurement of the residual gas does not flow liquid nitrogen into the MBE apparatus inner walls,
液体窒素の流量の変動などによってシュラウドヘの残留ガスのトラップ量が変動することがなく、その結果、残留ガスを正確に測定できる。 Without trap amount of the residual gas in the shroud F such as by variation of the flow rate of liquid nitrogen is varied, as a result, can accurately measure the residual gas.

【0100】また、他の実施形態では、リン酸に対応する質量比電荷32と質量比電荷34の各検出強度を質量比電荷62または124のイオン検出強度で規格化した。 [0100] Further, in another embodiment, by normalizing each detected intensity of the mass ratio charge 32 and mass ratio charge 34 corresponding to the phosphoric acid ion detection intensity of mass ratio charge 62 or 124. 通常、AlGaInP系分子線エピタキシ装置では、 Usually, an AlGaInP-based molecular beam epitaxy apparatus,
質量分析器で測定した場合、リンに対応する信号は、質量比電荷124の信号が最も強く現われ、また、質量比電荷31のように、近隣に他の残留ガスの信号がないことから、質量比電荷124の信号強度で規格化することが望ましい。 When measured in a mass spectrometer, a signal corresponding to the phosphorus appeared strongest signal of the mass ratio charge 124, also as in the weight ratio charge 31, since there is no signal other residual gas nearby and mass it is desirable to standardize the signal strength of the specific charge 124.

【0101】また、一実施形態では、上記酸化化合物の規格化質量比電荷値が、予め設定した所定値以下となるまで、アウトガスを行うことで、成長結晶膜に混入する酸素量を十分に減らすことができ、再現よく発光効率の高い結晶が得られる。 [0102] Further, in one embodiment, normalized mass ratio charge value of the oxide compound, until equal to or less than a predetermined value set in advance, by performing the outgassing, reduce sufficiently the amount of oxygen mixed into the growing crystal film it can be, a high crystallinity is good reproducibility luminous efficiency.

【0102】また、他の実施形態では、リン分子に対応する質量比電荷62または124のイオン検出強度で、 [0102] Further, in another embodiment, the ion detection intensity of mass ratio charge 62 or 124 corresponding to the phosphorus molecules,
質量比電荷32と34のイオン検出強度を規格化した規格化質量値が、予め設定した所定値以下となるまで、固体赤リンのアウトガスを行う。 Normalized mass values ​​obtained by normalizing the ion detection intensity of mass ratio charge 32 and 34, until equal to or less than a predetermined value set in advance, performs the outgassing solid red phosphorus. このように、近隣に他の残留ガスの信号がない質量比電荷62または124の信号強度で規格化するから、検出精度の向上を図れる。 Thus, since normalized with the signal intensity of the signal is not mass ratio charge 62 or 124 of the other remaining gases close, thereby improving the detection accuracy. また、一実施形態では、リンの加熱領域の温度を900℃ Further, in one embodiment, the temperature of the heating region of phosphorus 900 ° C.
以上とし、リンが4原子分子線から2原子分子線に分解された状態で、上記固体赤リンのアウトガスを行う。 And above, in a state in which phosphorus is decomposed into diatomic molecular beam from 4 atomic molecular beam performs outgassing of the solid red phosphorus. リンが2原子分子線に分解された状態では、リンが液体窒素シュラウドに吸着し難く、赤リンの脱ガスを速やかに行える。 In a state in which phosphorus is decomposed into diatomic molecular beam, phosphorus is hardly adsorbed to the liquid nitrogen shroud, performed promptly degassing red phosphorus.

【0103】また、他の実施形態では、クラッキング領域の脱ガスの追加によって、質量比電荷28のイオン検出強度を規格化した規格化質量値を上記所定値以下にすることができ、発光効率の高い結晶膜を再現良く成長させることができる。 [0103] Further, in another embodiment, the additional degassing cracking area, the normalized mass values ​​obtained by normalizing the ion detection intensity of the mass ratio charge 28 can be below the predetermined value, the luminous efficiency of it can be well reproduced grow a high crystalline film.

【0104】また、一実施形態では、リン分子に対応する質量比電荷62のイオン検出強度で、質量比電荷28 [0104] Further, in one embodiment, the ion detection intensity of mass ratio charge 62 corresponding to the phosphorus molecules, the weight ratio charge 28
または44のイオン検出強度を規格化した規格化質量値が、蛍光寿命と相関している。 Or normalized mass values ​​obtained by normalizing the ion detection intensity of 44 is correlated with fluorescence lifetime. したがって、この規格化質量値が、予め設定した所定値以下となるように、上記加熱領域の温度を設定することによって、所定の蛍光寿命を達成できる。 Accordingly, the normalized weight value, so as not to exceed a predetermined value set in advance, by setting the temperature of the heating region can achieve a predetermined fluorescence lifetime.

【0105】また、他の実施形態では、上記リンの加熱領域の温度を、750℃以上とすることで、2原子分子P 2に比べて吸着しやすい4原子分子P 4の増加を抑えて、リンを排出し易くするとともに、900℃以下とすることで、結晶性の低下を防いで蛍光寿命を長くすることができる。 [0105] Further, in another embodiment, the temperature of the heating area of the phosphorus, by a 750 ° C. or higher, to suppress the increase of the easy 4 atomic molecular P 4 adsorbed as compared to 2 atom molecule P 2, thereby easily discharging phosphorus, by a 900 ° C. or less, it is possible to increase the fluorescence lifetime by preventing a decrease in crystallinity.

【図面の簡単な説明】 BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

【図1】 この発明の半導体発光装置の製造方法の第1 [1] first method of manufacturing the semiconductor light-emitting device of the present invention
実施形態で用いるPL(フォトルミネッセンス)強度測定用の試料構造を示す図である。 PL used in the embodiment is a diagram showing a sample structure for (photoluminescence) intensity measurement.

【図2】 図2(A),(B),(C),(D)は、上記第1実施形態において残留ガスの(m/e)=2,18,28,32の成分別検出強度が脱ガス時間の経過にともなって推移する様子を示す特性図である。 [2] Figure 2 (A), (B), (C), (D), the residual gas in the first embodiment (m / e) = component by the detected intensity of 2,18,28,32 There is a characteristic diagram showing the state of changes with the passage of the degassing time.

【図3】 図3(A),(B),(C),(D)は、上記第1実施形態において残留ガスの(m/e)=34,31,62,12 [3] FIG. 3 (A), (B), (C), (D), the residual gas in the first embodiment (m / e) = 34,31,62,12
4の成分別検出強度が脱ガス時間の経過にともなって推移する様子を示す特性図である。 Component by the detected intensity of 4 is a characteristic diagram showing the state of changes with the passage of the degassing time.

【図4】 図4(A),(B),(C),(D)は、各残留ガス成分の検出強度をリンに対応する質量比電荷(m/e)=12 [4] FIG. 4 (A), (B), (C), (D), the weight ratio charge corresponding the detected intensity of each residual gas component phosphorus (m / e) = 12
4の検出強度で規格化した値を示す特性図である。 In the detection intensity of 4 is a characteristic diagram showing a normalized value.

【図5】 図5(A),(B),(C)は、残留ガスの(m/e) [5] FIG. 5 (A), (B), (C), the residual gas (m / e)
=28,32,34の成分別検出強度をリンに対応する質量比電荷(m/e)=124の検出強度で規格化した値を示す特性図であり、図5(D)は、脱ガスの経過時間とフォトルミネッセンス強度との関係特性を示す図である。 = 28, 32, 34 is a characteristic diagram showing a normalized value of the component by the detected intensity in the detected intensity of the mass ratio charge corresponding to the phosphorus (m / e) = 124 of FIG. 5 (D) degassed is a graph showing the relationship between characteristics of the elapsed time and the photoluminescence intensity of.

【図6】 第3実施形態において、赤リンアウトガス中における残留ガスの検出強度が脱ガス時間の経過にともなって推移する様子を示す特性図である。 [6] In the third embodiment, a characteristic diagram showing how the detected intensity of the residual gas in the red phosphorus outgas transitions with the passage of the degassing time.

【図7】 第4実施形態(クラッキング領域のアウトガスが不十分な揚合)において、赤リンアウトガス中における残留ガスの検出強度が脱ガス時間の経過にともなって推移する様子を示す特性図である。 [7] In the fourth embodiment (outgassing cracking region is insufficient Agego), is a characteristic diagram showing how the detected intensity of the residual gas in the red phosphorus outgas transitions with the passage of the degassing time .

【図8】 第5実施形態において、残留ガスの検出強度がリンクラッキング領域の温度に依存する特性を示す図である。 [8] In the fifth embodiment, showing a characteristic of detected intensity of the residual gas is dependent on the temperature of the link racking area.

【図9】 第5実施形態において、蛍光寿命がリンクラッキング領域の温度に依存する特性を示す図である。 [9] In the fifth embodiment, showing a characteristic fluorescence lifetime is dependent on the temperature of the link racking area.

【図10】 第5実施形態において、質量比電荷(m/e) [10] In the fifth embodiment, the weight ratio charge (m / e)
=28の検出強度をリンに対応する質量比電荷(m/e)= = 28 of the detection intensity ratio by mass charge corresponding to the phosphorus (m / e) =
62の検出強度で規格化した値がリンクラッキング領域の温度に依存する特性を示す図である。 Value obtained by normalizing the detected intensity of 62 is a diagram showing the characteristics depending on the temperature of the link racking area.

【符号の説明】 DESCRIPTION OF SYMBOLS

1…n-GaAs基板、2…n-GaAsバッファ層、3 1 ... n-GaAs substrate, 2 ... n-GaAs buffer layer, 3
…n-GaInPバッファ層、4…n-AlGaInPクラッド層、5…MQW層、6…p-AlGaInPクラッド層、7…GaInPキャップ層。 ... n-GaInP buffer layer, 4 ... n-AlGaInP cladding layer, 5 ... MQW layer, 6 ... p-AlGaInP cladding layer, 7 ... GaInP cap layer.

Claims (13)

    【特許請求の範囲】 [The claims]
  1. 【請求項1】 分子線エピタキシ法によって、結晶を成長させる半導体発光装置の製造方法において、 成長室内に生成しうる酸素化合物に関連する質量比電荷の成分の質量を、上記成長室内の質量分析器で検出し、 上記半導体発光装置の構成元素のうち、最も蒸気圧の高い元素分子のイオン検出強度で、上記検出した質量比電荷値の成分の質量を規格化した規格化質量値を、予め設定した所定値以下にすることを特徴とする半導体発光装置の製造方法。 By 1. A molecular beam epitaxy, in the manufacturing method of the semiconductor light emitting apparatus for growing crystals, the mass of the components of the mass ratio charge associated with oxygen compounds which can be produced in the growth chamber, said growth chamber of the mass spectrometer in detecting, among the constituent elements of the semiconductor light-emitting device, most ion detection intensity of the higher elemental molecular vapor pressure, the normalized mass values ​​obtained by normalizing the mass of the components of the mass ratio charge value the detected preset the method of manufacturing a semiconductor light-emitting device which is characterized in that below the predetermined value.
  2. 【請求項2】 請求項1に記載の半導体発光装置の製造方法において、 上記酸素化合物は、上記成長室に水分が導入された時に生成されるものであることを特徴とする半導体発光装置の製造方法。 2. A method for manufacturing a semiconductor light-emitting device according to claim 1, the oxygen compound, manufacturing the semiconductor light-emitting device, characterized in that it is intended to be generated when the water is introduced into the growth chamber Method.
  3. 【請求項3】 請求項1または2に記載の半導体発光装置の製造方法において、 ベーキングによって脱ガスを行うことによって、上記規格化質量値を、予め設定した所定値以下にすることを特徴とする半導体発光装置の製造方法。 3. A method of manufacturing a semiconductor light emitting device according to claim 1 or 2, by performing degassing by baking, the normalized mass value, characterized in that below a predetermined value set in advance the method of manufacturing a semiconductor light-emitting device.
  4. 【請求項4】 請求項3に記載の半導体発光装置の製造方法において、 蒸発セルの輻射熱によって成長室内壁を加熱して、上記脱ガスを行うことを特徴とする半導体発光装置の製造方法。 4. A method of manufacturing a semiconductor light emitting device according to claim 3, by heating the growth chamber walls by radiation heat of evaporation cells, a method of manufacturing a semiconductor light-emitting device which is characterized in that the degassing.
  5. 【請求項5】 請求項3に記載の半導体発光装置の製造方法において、 150℃以上の温風を液体窒素シュラウド内に流して、 5. The method of manufacturing a semiconductor light emitting device according to claim 3, by passing a 0.99 ° C. or more hot air into the liquid nitrogen shroud,
    液体窒素シュラウドを直接加熱し、上記脱ガスを行うことを特徴とする半導体発光装置の製造方法。 Liquid nitrogen shroud directly heating, a method of manufacturing a semiconductor light-emitting device which is characterized in that the degassing.
  6. 【請求項6】 請求項1乃至5のいずれか1つに記載の半導体発光装置の製造方法において、 上記成長室内の質量分析器は、分子線エピタキシャル装置の内壁を液体窒素で冷却しない状態で、残留ガスの測定を行うことを特徴とする半導体発光装置の製造方法。 6. A method of manufacturing a semiconductor light emitting device according to any one of claims 1 to 5, the mass analyzer of the growth chamber, the inner wall of the molecular beam epitaxy apparatus without this cooled with liquid nitrogen, the method of manufacturing a semiconductor light emitting device characterized by the measurement of the residual gas.
  7. 【請求項7】 請求項1乃至6のいずれか1つに記載の半導体発光装置の製造方法において、 リン分子線を基板上に供給する分子線エピタキシャル装置でもって質量分析し、 質量比電荷32および34のイオン検出強度を、リン分子に対応する質量比電荷62または124のイオン検出強度で規格化した規格化質量値が、予め設定した所定値以下となるように、分子線エピタキシャル装置を脱ガスすることを特徴とする半導体発光装置の製造方法。 7. The method for manufacturing a semiconductor light-emitting device according to any one of claims 1 to 6, phosphorus molecular beam mass spectrometry with a molecular beam epitaxy apparatus supplied onto the substrate, the weight ratio charge 32 and the ion detection intensity of 34, as normalized weight value normalized by ion detection intensity of mass ratio charge 62 or 124 corresponding to the phosphorus molecules, equal to or less than a predetermined value set in advance, degassed molecular beam epitaxial device the method of manufacturing a semiconductor light-emitting device which is characterized in that.
  8. 【請求項8】 請求項1または2に記載の半導体発光装置の製造方法において、 上記酸化化合物の規格化質量値が、予め設定した所定値以下となるまで、アウトガスを行うことを特徴とする半導体発光装置の製造方法。 8. The manufacturing method of the semiconductor light emitting device according to claim 1 or 2, semiconductors normalized mass value of the oxide compound, until equal to or less than a predetermined value set in advance, and performs outgassing method for manufacturing a light emitting device.
  9. 【請求項9】 請求項1,2または8に記載の半導体発光装置の製造方法において、 固体赤リンを加熱,蒸発させて、リン分子線を基板上に供給する分子線エピタキシャル装置を使用し、 上記リン分子線を基板に供給している状態で質量分析し、 リン分子に対応する質量比電荷62または124のイオン検出強度で、質量比電荷32と34のイオン検出強度を規格化した規格化質量値が、予め設定した所定値以下となるまで、固体赤リンのアウトガスを行うことを特徴とする半導体発光装置の製造方法。 9. A method of manufacturing a semiconductor light emitting device according to claim 1, 2 or 8, the solid red phosphorus heating, evaporated phosphorus molecular beam using molecular beam epitaxy apparatus supplied onto the substrate, the phosphorus molecular beam mass spectrometry in a state which is supplied to the substrate, the ion detection intensity of mass ratio charge 62 or 124 corresponding to the phosphorus molecules, normalized normalized ion detection intensity of mass ratio charge 32 and 34 mass values, until equal to or less than a predetermined value set in advance, a method of manufacturing a semiconductor light-emitting device which is characterized in that the outgassing of the solid red phosphorus.
  10. 【請求項10】 請求項9に記載の半導体発光装置の製造方法において、 リンを含む材料を加熱して得られる分子線を、加熱領域を通して分解し、基板上に供給する分子線エピタキシャル装置を使用し、 リンの加熱領域の温度を900℃以上とし、リンが4原子分子線から2原子分子線に分解された状態で、上記固体赤リンのアウトガスを行うことを特徴とする半導体発光装置の製造方法。 10. The method of manufacturing a semiconductor light emitting device according to claim 9, a molecular beam obtained by heating a material containing phosphorus, decomposes through a heated region, using molecular beam epitaxy apparatus supplied onto the substrate and, the temperature of the heating region of the phosphorus and 900 ° C. or higher, in a state in which phosphorus is decomposed into diatomic molecular beam from 4 atomic molecular beams, the manufacture of semiconductor light emitting device which is characterized in that the outgassing of the solid red phosphorus Method.
  11. 【請求項11】 請求項9または10に記載の半導体発光装置の製造方法において、 上記クラッキング領域がカーボンを含む材料で形成されており、 質量比電荷32と34のイオン検出強度を、リン分子に対応する質量比電荷62または124のイオン検出強度で規格化した規格化質量値が予め設定した所定値以下となり、かつ、 質量比電荷28のイオン検出強度を、リン分子に対応する質量比電荷62または124のイオン検出強度で規格化した規格化質量値が予め設定した所定値以下とならない場合は、 上記クラッキング領域の脱ガスを追加して行うことを特徴とする半導体発光装置の製造方法。 11. The method of manufacturing a semiconductor light emitting device according to claim 9 or 10, the cracking region is formed of a material containing carbon, the ion detection intensity of mass ratio charge 32 and 34, the phosphorus molecules becomes correspondence predetermined value normalized mass value normalized by ion detection intensity of mass ratio charge 62 or 124 is preset to less and the ion detection intensity of the mass ratio charge 28, mass ratio charge corresponding to the phosphorus molecules 62 or if the normalized mass value normalized by ion detection intensity of 124 does not become less than a predetermined value set in advance, a method of manufacturing a semiconductor light-emitting device which is characterized in that by adding a degassed the cracking area.
  12. 【請求項12】 請求項1に記載の半導体発光装置の製造方法において、リンを含む材料を加熱して得られる分子線を、加熱領域を通して分解して基板上に供給する分子線エピタキシャル装置を使用し、リン分子線を供給している状態において質量分析し、 リン分子に対応する質量比電荷62のイオン検出強度で、質量比電荷28または44のイオン検出強度を規格化した規格化質量値が、予め設定した所定値以下となるように、上記加熱領域の温度を設定することを特徴とする半導体発光装置の製造方法。 12. The method of manufacturing a semiconductor light emitting device according to claim 1, a molecular beam obtained by heating a material containing phosphorus, using the decomposed molecular beam epitaxial device supplied onto the substrate through a heated region and, by mass spectrometry in the state that supply phosphorus molecular beam, an ion detection intensity of mass ratio charge 62 corresponding to the phosphorus molecules, normalized mass value obtained by normalizing the ion detection intensity of the mass ratio charge 28 or 44 , to be equal to or less than a predetermined value set in advance, a method of manufacturing a semiconductor light emitting device characterized by setting the temperature of the heating region.
  13. 【請求項13】 請求項11または12に記載の半導体発光装置の製造方法において、 上記リンの加熱領域の温度が、750℃以上、かつ、9 13. A method for manufacturing a semiconductor light emitting device according to claim 11 or 12, the temperature of the heating region of the phosphorus, 750 ° C. or higher, and 9
    00℃以下であることを特徴とする半導体発光装置の製造方法。 The method of manufacturing a semiconductor light-emitting device, characterized in that 00 ° C. or less.
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US7636554B2 (en) 2002-04-22 2009-12-22 Ipr Licensing, Inc. Multiple-input multiple-output radio transceiver
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