JP2002124472A - Ｉｉｉ族窒化物膜の製造方法 - Google Patents
Ｉｉｉ族窒化物膜の製造方法Info
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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Abstract
(57)【要約】
【課題】Ａｌ含有III族窒化物膜中への酸素取り込み量
を制御するための物理的パラメータを提供するととも
に、前記酸素取り込み量を効果的に低減することができ
る方法を提供する。 【解決手段】ＭＯＣＶＤ法に用いる反応管内の露点を監
視しながら、少なくともＡｌを含有するIII族窒化物膜
を製造する。そして、前記反応管内に少なくともＡｌを
含む有機金属の蒸気を流して、前記反応管内の露点を好
ましくは−９０℃以下とした後に、ＭＯＣＶＤ法により
前記Ａｌ含有III族窒化物膜を作製する。
を制御するための物理的パラメータを提供するととも
に、前記酸素取り込み量を効果的に低減することができ
る方法を提供する。 【解決手段】ＭＯＣＶＤ法に用いる反応管内の露点を監
視しながら、少なくともＡｌを含有するIII族窒化物膜
を製造する。そして、前記反応管内に少なくともＡｌを
含む有機金属の蒸気を流して、前記反応管内の露点を好
ましくは−９０℃以下とした後に、ＭＯＣＶＤ法により
前記Ａｌ含有III族窒化物膜を作製する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、III族窒化物膜の
製造方法に関し、詳しくは、発光ダイオード素子又は高
速ＩＣチップなどを構成する半導体膜として好適に用い
ることのできる、Ａｌを含むIII族窒化物膜の製造方法
に関する。
製造方法に関し、詳しくは、発光ダイオード素子又は高
速ＩＣチップなどを構成する半導体膜として好適に用い
ることのできる、Ａｌを含むIII族窒化物膜の製造方法
に関する。
【０００２】
【従来の技術】Ａｌを含むIII族窒化物膜は、発光ダイ
オード素子などを構成する半導体膜として用いられてお
り、近年においては、携帯電話などに用いられる高速Ｉ
Ｃチップなどを構成する半導体膜としても注目を浴びて
いる。
オード素子などを構成する半導体膜として用いられてお
り、近年においては、携帯電話などに用いられる高速Ｉ
Ｃチップなどを構成する半導体膜としても注目を浴びて
いる。
【０００３】従来、上記のようなIII族窒化物膜は、Ａ
ｌ供給原料としてトリメチルアルミニウム（ＴＭＡ）又
はトリエチルアルミニウム（ＴＥＡ）などを用い、窒素
供給原料としてアンモニアなどを用いて、ＭＯＣＶＤ法
により製造される。
ｌ供給原料としてトリメチルアルミニウム（ＴＭＡ）又
はトリエチルアルミニウム（ＴＥＡ）などを用い、窒素
供給原料としてアンモニアなどを用いて、ＭＯＣＶＤ法
により製造される。
【０００４】この場合において、前記III族窒化物膜を
形成すべき基板は、所定の反応管内に設けられたサセプ
タ上に設置させるとともに、このサセプタ内あるいはサ
セプタ外に設置された加熱機構に埋め込まれたヒータに
よって１０００℃以上にまで加熱される。そして、前記
反応管内に前記Ａｌ供給原料及び前記窒素供給原料、並
びに必要に応じてその他の元素の供給原料を導入し、キ
ャリアガスとともに前記基板上に供給する。
形成すべき基板は、所定の反応管内に設けられたサセプ
タ上に設置させるとともに、このサセプタ内あるいはサ
セプタ外に設置された加熱機構に埋め込まれたヒータに
よって１０００℃以上にまで加熱される。そして、前記
反応管内に前記Ａｌ供給原料及び前記窒素供給原料、並
びに必要に応じてその他の元素の供給原料を導入し、キ
ャリアガスとともに前記基板上に供給する。
【０００５】すると、前記基板上で熱化学反応が生じ
て、前記各原料は構成元素に分解されるとともに、これ
ら構成元素同士が互いに反応し、目的とするIII族窒化
物膜が前記基板上に堆積されて製造されるものである。
て、前記各原料は構成元素に分解されるとともに、これ
ら構成元素同士が互いに反応し、目的とするIII族窒化
物膜が前記基板上に堆積されて製造されるものである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記II
I族窒化物膜中のアルミニウム含有量が高くなると、反
応管内などの水分の影響を強く受け、膜中に取り込まれ
る酸素の量が増大する傾向がある。その結果、前記III
族窒化物膜の結晶性が劣化し、電気的及び光学的な特性
をも劣化させてしまうという問題があった。
I族窒化物膜中のアルミニウム含有量が高くなると、反
応管内などの水分の影響を強く受け、膜中に取り込まれ
る酸素の量が増大する傾向がある。その結果、前記III
族窒化物膜の結晶性が劣化し、電気的及び光学的な特性
をも劣化させてしまうという問題があった。
【０００７】かかる問題を回避すべく、反応管内をベー
キングしたり、供給原料内の酸素及び酸素含有不純物の
量を低減することが試みられている。しかしながら、こ
れらの操作は、大気の湿度及び温度などの環境条件の影
響を強く受け、当初に設定した操作条件によっては、膜
中への酸素取り込み量を十分に低減することができない
場合があった。
キングしたり、供給原料内の酸素及び酸素含有不純物の
量を低減することが試みられている。しかしながら、こ
れらの操作は、大気の湿度及び温度などの環境条件の影
響を強く受け、当初に設定した操作条件によっては、膜
中への酸素取り込み量を十分に低減することができない
場合があった。
【０００８】さらに、これらの処理は長時間を要するば
かりでなく、操作が複雑になるという問題もあった。
かりでなく、操作が複雑になるという問題もあった。
【０００９】したがって、Ａｌ含有III族窒化物膜中へ
の酸素取り込み量を制御するための物理的パラメータを
見出し、これに基づいて前記酸素取り込み量を低減する
確実な手段を確立することが望まれる。
の酸素取り込み量を制御するための物理的パラメータを
見出し、これに基づいて前記酸素取り込み量を低減する
確実な手段を確立することが望まれる。
【００１０】本発明は、Ａｌ含有III族窒化物膜中への
酸素取り込み量を制御するための物理的パラメータを提
供するとともに、前記酸素取り込み量を効果的に低減す
ることができる方法を提供することを目的とする。
酸素取り込み量を制御するための物理的パラメータを提
供するとともに、前記酸素取り込み量を効果的に低減す
ることができる方法を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成すべく、
本発明は、ＭＯＣＶＤ法により、少なくともＡｌを含有
するIII族窒化物膜を製造する方法であって、前記ＭＯ
ＣＶＤ法に用いる反応管内の露点を監視しながら、前記
III族窒化物膜を製造することを特徴とする、III族窒化
物膜の製造方法に関する。
本発明は、ＭＯＣＶＤ法により、少なくともＡｌを含有
するIII族窒化物膜を製造する方法であって、前記ＭＯ
ＣＶＤ法に用いる反応管内の露点を監視しながら、前記
III族窒化物膜を製造することを特徴とする、III族窒化
物膜の製造方法に関する。
【００１２】本発明者らは、ＭＯＣＶＤ法によりＡｌ含
有III族窒化物膜を製造するに際して、前記膜中に取り
込まれる酸素量を制御するための物理的パラメータを見
出すべく鋭意検討を行った。そして、前記物理的パラメ
ータを見出すに際して、前記Ａｌ含有III族窒化物膜中
に酸素が取り込まれる原因を究明することを試みた。
有III族窒化物膜を製造するに際して、前記膜中に取り
込まれる酸素量を制御するための物理的パラメータを見
出すべく鋭意検討を行った。そして、前記物理的パラメ
ータを見出すに際して、前記Ａｌ含有III族窒化物膜中
に酸素が取り込まれる原因を究明することを試みた。
【００１３】その結果、前記Ａｌ含有III族窒化物膜中
の酸素は、反応管内に付着した水分が主に影響している
ことを見出した。そこで、本発明者ら、反応管内に付着
した水分量を絶対的又は間接的に定量する方法を模索し
た。
の酸素は、反応管内に付着した水分が主に影響している
ことを見出した。そこで、本発明者ら、反応管内に付着
した水分量を絶対的又は間接的に定量する方法を模索し
た。
【００１４】その結果、本発明者らは、前記水分量を間
接的に定量する方法として、前記反応管内の露点を測定
する方法を見出した。すなわち、反応管内の露点がＡｌ
含有III族窒化物膜中に取り込まれる酸素量とほぼ１対
１に対応することを見出したものである。
接的に定量する方法として、前記反応管内の露点を測定
する方法を見出した。すなわち、反応管内の露点がＡｌ
含有III族窒化物膜中に取り込まれる酸素量とほぼ１対
１に対応することを見出したものである。
【００１５】したがって、反応管内の露点を前記物理的
パラメータとして採用し、この露点を監視することによ
って、Ａｌ含有III族窒化物膜中に取り込まれる酸素量
を制御できることを見出したものである。本発明の製造
方法は、上述したような膨大な研究の結果としてなされ
たものである。
パラメータとして採用し、この露点を監視することによ
って、Ａｌ含有III族窒化物膜中に取り込まれる酸素量
を制御できることを見出したものである。本発明の製造
方法は、上述したような膨大な研究の結果としてなされ
たものである。
【００１６】また、上記発明に基づき、反応管内の露点
を−９０℃以下にすることにより、Ａｌ含有III族窒化
物中への取り込み酸素量を著しく低減することができ、
前記Ａｌ含有III族窒化物膜の光学的及び電気的な特性
の劣化を効果的に抑制できることを見出したものであ
る。
を−９０℃以下にすることにより、Ａｌ含有III族窒化
物中への取り込み酸素量を著しく低減することができ、
前記Ａｌ含有III族窒化物膜の光学的及び電気的な特性
の劣化を効果的に抑制できることを見出したものであ
る。
【００１７】かかる観点より、本発明は、またＭＯＣＶ
Ｄ法により、少なくともＡｌを含有するIII族窒化物膜
を製造する方法であって、前記III族窒化物膜を形成す
る前に、前記反応管内の露点を−９０℃以下にすること
を特徴とする、III族窒化物膜の製造方法に関する。
Ｄ法により、少なくともＡｌを含有するIII族窒化物膜
を製造する方法であって、前記III族窒化物膜を形成す
る前に、前記反応管内の露点を−９０℃以下にすること
を特徴とする、III族窒化物膜の製造方法に関する。
【００１８】
【発明の実施の形態】以下、本発明を、発明の実施の形
態に基づいて詳細に説明する。本発明においては、上述
したように、ＭＯＣＶＤ法によりＡｌ含有III族窒化物
膜を製造するに際して、反応管内の露点を監視すること
によって、前記Ａｌ含有III族窒化物膜中に取り込まれ
る酸素量を制御することができる。前記露点の監視は、
露点計を用い、前記反応管内を随時測定することによっ
て実施する。
態に基づいて詳細に説明する。本発明においては、上述
したように、ＭＯＣＶＤ法によりＡｌ含有III族窒化物
膜を製造するに際して、反応管内の露点を監視すること
によって、前記Ａｌ含有III族窒化物膜中に取り込まれ
る酸素量を制御することができる。前記露点の監視は、
露点計を用い、前記反応管内を随時測定することによっ
て実施する。
【００１９】したがって、実際のＭＯＣＶＤ法によるＡ
ｌ含有窒化物膜の製造に際しては、この膜中の酸素量を
適当な値に制御すべく、前記露点を制御することが必要
となる。
ｌ含有窒化物膜の製造に際しては、この膜中の酸素量を
適当な値に制御すべく、前記露点を制御することが必要
となる。
【００２０】露点の制御は、反応管のベーキングなどに
よっても実施することができるが、より正確かつ短時間
で効果的に制御を行うためには、前記反応管内に少なく
ともＡｌを含む有機金属の蒸気を流すことにより実施す
ることが好ましい。前記Ａｌ含有有機金属の蒸気を前記
反応管内に流すことによって、前記反応管内の水分量を
低減することができ、これによって、前記Ａｌ含有III
族窒化物膜中に取り込まれる酸素量を低減することがで
きる。
よっても実施することができるが、より正確かつ短時間
で効果的に制御を行うためには、前記反応管内に少なく
ともＡｌを含む有機金属の蒸気を流すことにより実施す
ることが好ましい。前記Ａｌ含有有機金属の蒸気を前記
反応管内に流すことによって、前記反応管内の水分量を
低減することができ、これによって、前記Ａｌ含有III
族窒化物膜中に取り込まれる酸素量を低減することがで
きる。
【００２１】前記Ａｌ含有有機金属の種類としては、ト
リメチルアルミニウム（ＴＭＡ）、トリエチルアルミニ
ウム（ＴＥＡ）、及びジメチルアルミニウムハライド
（ＤＭＡＨ）などを例示することができるが、コスト面
及び露点の低減効果を考慮すると、ＴＭＡを用いること
が好ましい。
リメチルアルミニウム（ＴＭＡ）、トリエチルアルミニ
ウム（ＴＥＡ）、及びジメチルアルミニウムハライド
（ＤＭＡＨ）などを例示することができるが、コスト面
及び露点の低減効果を考慮すると、ＴＭＡを用いること
が好ましい。
【００２２】なお、前記Ａｌ含有有機金属は室温で液体
であるので、通常はこれら有機金属の液体を所定の容器
に入れ、バブリングすることによってこれら有機金属の
蒸気を発生させる。
であるので、通常はこれら有機金属の液体を所定の容器
に入れ、バブリングすることによってこれら有機金属の
蒸気を発生させる。
【００２３】そして、Ａｌ含有III族窒化物膜中に取り
込まれる酸素量を十分に低減し、この膜の結晶性の劣化
を抑制し、光学的性質及び電気的性質の劣化を抑制する
ためには、前記露点を−９０℃以下にすることが好まし
く、さらには、−９５℃以下にすることが好ましい。
込まれる酸素量を十分に低減し、この膜の結晶性の劣化
を抑制し、光学的性質及び電気的性質の劣化を抑制する
ためには、前記露点を−９０℃以下にすることが好まし
く、さらには、−９５℃以下にすることが好ましい。
【００２４】図１は、ＭＯＣＶＤ法により、ｃ面サファ
イア基板上に直接エピタキシャル成長させたＡｌｘＧａ
ｙＩｎｚＮ(ｘ＋ｙ＋ｚ＝１，ｘ≧０．７)なる組成の種
々のＡｌ含有III族窒化物膜のＸ線回折による、Ｘ線ロ
ッキングカーブの半値幅と反応管内の露点との関係を示
したグラフである。図１から明らかなように、反応管内
の露点が−９０℃以下になると、前記半値幅は、実用に
足る光学的及び電気的特性を呈する１５０秒以下となる
ことが分かる。
イア基板上に直接エピタキシャル成長させたＡｌｘＧａ
ｙＩｎｚＮ(ｘ＋ｙ＋ｚ＝１，ｘ≧０．７)なる組成の種
々のＡｌ含有III族窒化物膜のＸ線回折による、Ｘ線ロ
ッキングカーブの半値幅と反応管内の露点との関係を示
したグラフである。図１から明らかなように、反応管内
の露点が−９０℃以下になると、前記半値幅は、実用に
足る光学的及び電気的特性を呈する１５０秒以下となる
ことが分かる。
【００２５】さらに前記反応管内の露点が−９５℃以下
になると、前記半値幅は、良好な光学的及び電気的特性
を示す９０秒以下となることが分かる。
になると、前記半値幅は、良好な光学的及び電気的特性
を示す９０秒以下となることが分かる。
【００２６】反応管内の露点を−９０℃以下にするため
には、反応管の大きさや環境条件などに左右されるが、
例えば、ＴＭＡを１０〜５０μｍｏｌ／ｍｉｎの流量
で、１０〜２０分間流すことによって行う。
には、反応管の大きさや環境条件などに左右されるが、
例えば、ＴＭＡを１０〜５０μｍｏｌ／ｍｉｎの流量
で、１０〜２０分間流すことによって行う。
【００２７】基板としては、ｃ面以外の主面を有するサ
ファイア基板を用いることもできるし、他の材料の単結
晶基板を使用することもできる。また、直接基板上に成
膜させる場合に限らず、多層構造を形成した場合の、こ
の多層構造を構成する種々の組成からなる各層について
も同様の効果が期待できる。
ファイア基板を用いることもできるし、他の材料の単結
晶基板を使用することもできる。また、直接基板上に成
膜させる場合に限らず、多層構造を形成した場合の、こ
の多層構造を構成する種々の組成からなる各層について
も同様の効果が期待できる。
【００２８】また、Ａｌの含有量については、上述した
ような７０原子％以上の場合に限らず、少なくともＡｌ
を含有する系、特にＡｌを５０原子％以上含有する系に
ついても同様の効果を得ることができる。
ような７０原子％以上の場合に限らず、少なくともＡｌ
を含有する系、特にＡｌを５０原子％以上含有する系に
ついても同様の効果を得ることができる。
【００２９】このようにして反応管内の露点を所定の温
度以下に設定した後は、通常の工程及び条件にしたがっ
て、ＭＯＣＶＤ法により前記Ａｌ含有III族窒化物膜を
製造する。
度以下に設定した後は、通常の工程及び条件にしたがっ
て、ＭＯＣＶＤ法により前記Ａｌ含有III族窒化物膜を
製造する。
【００３０】本発明において、製造すべきIII族窒化物
膜は、少なくともＡｌを含有していることが必要であ
り、上述したように、発光ダイオード素子の半導体膜な
どとして使用する場合においては、ＡｌｘＧａｙＩｎｚ
Ｎ(ｘ＋ｙ＋ｚ＝１，ｘ＞０)なる組成を有することが好
ましい。またこのような組成を中心として、Ｂ、Ｓｉ、
及びＭｇなどの添加元素を含有することもできる。
膜は、少なくともＡｌを含有していることが必要であ
り、上述したように、発光ダイオード素子の半導体膜な
どとして使用する場合においては、ＡｌｘＧａｙＩｎｚ
Ｎ(ｘ＋ｙ＋ｚ＝１，ｘ＞０)なる組成を有することが好
ましい。またこのような組成を中心として、Ｂ、Ｓｉ、
及びＭｇなどの添加元素を含有することもできる。
【００３１】そして、膜中への酸素取り込み量は、Ａｌ
含有量が多くなるにつれて増加することから、上記成分
組成のＡｌ含有III族窒化物膜において、Ａｌ含有量が
増大したＡｌｘＧａｙＩｎｚＮ(ｘ＋ｙ＋ｚ＝１，ｘ≧
０．５)なる組成のＡｌ含有III族窒化物膜に対して好適
に用いることができ、さらにＡｌを多量に含有したＡｌ
Ｎなる組成のIII族窒化物膜の製造に対して好適に用い
ることができる。
含有量が多くなるにつれて増加することから、上記成分
組成のＡｌ含有III族窒化物膜において、Ａｌ含有量が
増大したＡｌｘＧａｙＩｎｚＮ(ｘ＋ｙ＋ｚ＝１，ｘ≧
０．５)なる組成のＡｌ含有III族窒化物膜に対して好適
に用いることができ、さらにＡｌを多量に含有したＡｌ
Ｎなる組成のIII族窒化物膜の製造に対して好適に用い
ることができる。
【００３２】
【実施例】以下、実施例により本発明を具体的に説明す
る。 （実験例１）基板としてＣ面サファイア基板を用い、石
英製の反応管内に設置されたサセプタ上に載置した後、
吸引固定した。次いで、前記反応管内にＴＭＡを１０μ
ｍｏｌ／ｍｉｎの流量で１０分間流し、前記反応管内の
露点が−９０℃〜−９５℃となるようにした。
る。 （実験例１）基板としてＣ面サファイア基板を用い、石
英製の反応管内に設置されたサセプタ上に載置した後、
吸引固定した。次いで、前記反応管内にＴＭＡを１０μ
ｍｏｌ／ｍｉｎの流量で１０分間流し、前記反応管内の
露点が−９０℃〜−９５℃となるようにした。
【００３３】次いで、前記サセプタ内のヒータにより、
形成すべきＡｌ含有III族窒化物膜の種類に応じて、前
記基板を１１５０℃まで適宜加熱した。次いで、Ａｌ供
給原料としてＴＭＡを用い、Ｇａ供給原料としてトリメ
チルガリウム（ＴＭＧ）を用い、Ｉｎ供給原料としてト
リメチルインジウム（ＴＭＩ）を用い、窒素供給原料と
してアンモニアガスを用いて、水素キャリアガスととも
にこれらの原料ガスの流量を適宜に設定して、ＡｌｘＧ
ａｙＩｎｚＮ(ｘ＋ｙ＋ｚ＝１，ｘ＞０．７)なる組成の
種々のＡｌ含有III族窒化物膜を作製した。
形成すべきＡｌ含有III族窒化物膜の種類に応じて、前
記基板を１１５０℃まで適宜加熱した。次いで、Ａｌ供
給原料としてＴＭＡを用い、Ｇａ供給原料としてトリメ
チルガリウム（ＴＭＧ）を用い、Ｉｎ供給原料としてト
リメチルインジウム（ＴＭＩ）を用い、窒素供給原料と
してアンモニアガスを用いて、水素キャリアガスととも
にこれらの原料ガスの流量を適宜に設定して、ＡｌｘＧ
ａｙＩｎｚＮ(ｘ＋ｙ＋ｚ＝１，ｘ＞０．７)なる組成の
種々のＡｌ含有III族窒化物膜を作製した。
【００３４】これらＡｌ含有III族窒化物膜の結晶性を
Ｘ線回折によって調べ、その半値幅を測定した。そし
て、図１に示すように、これらの半値幅を反応管の露点
に対してプロットした。なお、上記露点の−９０℃から
の振れ幅は無視し、測定した半値幅の値を、総て−９０
℃の露点上にプロットした。
Ｘ線回折によって調べ、その半値幅を測定した。そし
て、図１に示すように、これらの半値幅を反応管の露点
に対してプロットした。なお、上記露点の−９０℃から
の振れ幅は無視し、測定した半値幅の値を、総て−９０
℃の露点上にプロットした。
【００３５】（実験例２）ＭＯＣＶＤ法によるＡｌ含有
III族窒化物膜の作製の前において、ＴＭＡを５０μｍ
ｏｌ／ｍｉｎの流量で、２０分間流したところ、反応管
内の露点は−９５℃〜−１００℃となった。次いで、実
施例１と同様の原料ガスを用い、これらの流量を適宜に
調節するとともに、基板温度をも実施例１に示すように
設定して、種々のＡｌ含有III族窒化物膜を作製した。
III族窒化物膜の作製の前において、ＴＭＡを５０μｍ
ｏｌ／ｍｉｎの流量で、２０分間流したところ、反応管
内の露点は−９５℃〜−１００℃となった。次いで、実
施例１と同様の原料ガスを用い、これらの流量を適宜に
調節するとともに、基板温度をも実施例１に示すように
設定して、種々のＡｌ含有III族窒化物膜を作製した。
【００３６】これらＡｌ含有III族窒化物膜の半値幅を
Ｘ線回折により調べ、図１において露点上にプロットし
た。なお、この場合においても上記露点の振れ幅を無視
して、−９５℃の露点上に総ての半値幅の値をプロット
した。
Ｘ線回折により調べ、図１において露点上にプロットし
た。なお、この場合においても上記露点の振れ幅を無視
して、−９５℃の露点上に総ての半値幅の値をプロット
した。
【００３７】（実験例３）ＭＯＣＶＤ法によるＡｌ含有
III族窒化物膜の作製の前において、特にＴＭＡを流す
ことなく保持したところ、反応管内の露点は−８０℃〜
−９０℃となった。次いで、実施例１と同様の原料ガス
を用い、これらの流量を適宜に調節するとともに、基板
温度をも実施例１に示すように設定して、種々のＡｌ含
有III族窒化物膜を作製した。
III族窒化物膜の作製の前において、特にＴＭＡを流す
ことなく保持したところ、反応管内の露点は−８０℃〜
−９０℃となった。次いで、実施例１と同様の原料ガス
を用い、これらの流量を適宜に調節するとともに、基板
温度をも実施例１に示すように設定して、種々のＡｌ含
有III族窒化物膜を作製した。
【００３８】これらＡｌ含有III族窒化物膜の半値幅を
Ｘ線回折により調べ、図１において露点上にプロットし
た。なお、この場合においても上記露点の振れ幅を無視
して、−８０℃の露点上に総ての半値幅の値をプロット
した。
Ｘ線回折により調べ、図１において露点上にプロットし
た。なお、この場合においても上記露点の振れ幅を無視
して、−８０℃の露点上に総ての半値幅の値をプロット
した。
【００３９】以上、実験例１〜３から明らかなように、
ＭＯＣＶＤ法によりＡｌ含有III族窒化物膜を作製する
前に、反応管内にＴＭＡを流し、この流量及びフロー時
間を増大させることにより、前記反応管内の露点を低減
できることが分かる。そして、前記反応管内の露点を−
９０℃以下とすることにより、得られるＡｌ含有III族
窒化物膜の半値幅が減少し、結晶性が良好となることが
分かる。
ＭＯＣＶＤ法によりＡｌ含有III族窒化物膜を作製する
前に、反応管内にＴＭＡを流し、この流量及びフロー時
間を増大させることにより、前記反応管内の露点を低減
できることが分かる。そして、前記反応管内の露点を−
９０℃以下とすることにより、得られるＡｌ含有III族
窒化物膜の半値幅が減少し、結晶性が良好となることが
分かる。
【００４０】すなわち、ＭＯＣＶＤ法によりＡｌ含有II
I族窒化物膜を作製する前に、反応管内にＴＭＡを流す
ことにより、反応管内の露点を制御することができ、こ
れによって前記Ａｌ含有III族窒化物膜中に取り込まれ
る酸素量を制御して、結晶性を適宜に制御できることが
分かる。
I族窒化物膜を作製する前に、反応管内にＴＭＡを流す
ことにより、反応管内の露点を制御することができ、こ
れによって前記Ａｌ含有III族窒化物膜中に取り込まれ
る酸素量を制御して、結晶性を適宜に制御できることが
分かる。
【００４１】なお、上記実施例においてはｃ面サファイ
ア基板を用いているが、ｃ面以外の主面を有するサファ
イア基板を用いることもできるし、他の材料の単結晶基
板を使用することもできる。また、直接基板上に成膜さ
せる場合に限らず、多層構造を形成した場合の、この多
層構造を構成する種々の組成からなる各層についても同
様の効果が期待できる。
ア基板を用いているが、ｃ面以外の主面を有するサファ
イア基板を用いることもできるし、他の材料の単結晶基
板を使用することもできる。また、直接基板上に成膜さ
せる場合に限らず、多層構造を形成した場合の、この多
層構造を構成する種々の組成からなる各層についても同
様の効果が期待できる。
【００４２】また、上記実施例は、Ａｌ含有量が７０原
子％以上の場合について示しているが、少なくともＡｌ
を含有する系、特にＡｌを５０原子％以上含有する系に
ついても同様の効果を得ることができる。
子％以上の場合について示しているが、少なくともＡｌ
を含有する系、特にＡｌを５０原子％以上含有する系に
ついても同様の効果を得ることができる。
【００４３】以上、具体例を挙げながら、発明の実施の
形態に基づいて詳細に説明したが、本発明は上記発明の
実施に形態に限定されるものではなく、本発明の範疇を
逸脱しない範囲であらゆる変更や変形が可能である。
形態に基づいて詳細に説明したが、本発明は上記発明の
実施に形態に限定されるものではなく、本発明の範疇を
逸脱しない範囲であらゆる変更や変形が可能である。
【００４４】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ＭＯＣＶＤ法に用いる反応管内の露点を監視することに
より、得られるＡｌ含有III族窒化物膜中に取り込まれ
る酸素量を制御できる。したがって、前記反応管内の露
点を適当な値に設定することにより、前記Ａｌ含有III
族窒化物膜中の酸素量をある一定の値以下にすることが
でき、これによって、優れた結晶性を付与することがで
きる。
ＭＯＣＶＤ法に用いる反応管内の露点を監視することに
より、得られるＡｌ含有III族窒化物膜中に取り込まれ
る酸素量を制御できる。したがって、前記反応管内の露
点を適当な値に設定することにより、前記Ａｌ含有III
族窒化物膜中の酸素量をある一定の値以下にすることが
でき、これによって、優れた結晶性を付与することがで
きる。
【図１】ＭＯＣＶＤ法に用いる反応管内の露点と、Ａｌ
含有III族窒化物膜の半値幅との関係を示すグラフであ
る。
含有III族窒化物膜の半値幅との関係を示すグラフであ
る。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田中 光浩 愛知県名古屋市瑞穂区須田町２番56号 日 本碍子株式会社内 Ｆターム(参考） 4K030 AA11 BA02 BA08 BA38 CA05 CA12 FA10 HA15 JA09 JA10 5F045 AA04 AB09 AB18 AC08 AD15 AF09 BB14 CA11 GB07
Claims (8)
- 【請求項１】ＭＯＣＶＤ法により、少なくともＡｌを含
有するIII族窒化物膜を製造する方法であって、前記Ｍ
ＯＣＶＤ法に用いる反応管内の露点を監視しながら、前
記III族窒化物膜を製造することを特徴とする、III族窒
化物膜の製造方法。 - 【請求項２】前記反応管内に、少なくともＡｌを含む有
機金属の蒸気を流すことにより、前記反応管内の露点を
制御することを特徴とする、請求項１に記載のIII族窒
化物膜の製造方法。 - 【請求項３】前記有機金属は、トリメチルアルミニウム
であることを特徴とする、請求項２に記載のIII族窒化
物膜の製造方法。 - 【請求項４】ＭＯＣＶＤ法により、少なくともＡｌを含
有するIII族窒化物膜を製造する方法であって、前記III
族窒化物膜を形成する前に、前記反応管内の露点を−９
０℃以下にすることを特徴とする、III族窒化物膜の製
造方法。 - 【請求項５】前記反応管内に少なくともＡｌを含む有機
金属の蒸気を流すことにより、前記反応管内の露点を−
９０℃以下にすることを特徴とする、請求項４に記載の
III族窒化物膜の製造方法。 - 【請求項６】前記有機金属は、トリメチルアルミニウム
であることを特徴とする、請求項５に記載のIII族窒化
物膜の製造方法。 - 【請求項７】前記III族窒化物膜は、ＡｌｘＧａｙＩｎ
ｚＮ(ｘ＋ｙ＋ｚ＝１，ｘ≧０．５)なる組成を有するこ
とを特徴とする、請求項４〜６のいずれか一に記載のII
I族窒化物膜の製造方法。 - 【請求項８】前記III族窒化物膜は、ＡｌＮなる組成を
有することを特徴とする、請求項７に記載のIII族窒化
物膜の製造方法。
Priority Applications (7)
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|---|---|---|---|
| JP2000313033A JP2002124472A (ja) | 2000-10-13 | 2000-10-13 | Ｉｉｉ族窒化物膜の製造方法 |
| US09/962,921 US20020061655A1 (en) | 2000-10-13 | 2001-09-25 | Method for fabricating a III nitride film |
| TW090124494A TW522472B (en) | 2000-10-13 | 2001-10-04 | A method for fabricating a III nitride film |
| KR10-2001-0062331A KR100447686B1 (ko) | 2000-10-13 | 2001-10-10 | Ⅲ족 질화물막의 제조 방법 |
| EP01124422A EP1197995B1 (en) | 2000-10-13 | 2001-10-11 | Method for fabricating a group III nitride film |
| AT01124422T ATE494404T1 (de) | 2000-10-13 | 2001-10-11 | Verfahren zur herstellung einer schicht aus einer nitridverbindung der gruppe iii |
| DE60143785T DE60143785D1 (de) | 2000-10-13 | 2001-10-11 | Verfahren zur Herstellung einer Schicht aus einer Nitridverbindung der Gruppe III |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000313033A JP2002124472A (ja) | 2000-10-13 | 2000-10-13 | Ｉｉｉ族窒化物膜の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002124472A true JP2002124472A (ja) | 2002-04-26 |
Family
ID=18792516
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000313033A Pending JP2002124472A (ja) | 2000-10-13 | 2000-10-13 | Ｉｉｉ族窒化物膜の製造方法 |
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|---|---|
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| JP (1) | JP2002124472A (ja) |
| KR (1) | KR100447686B1 (ja) |
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Families Citing this family (2)
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|---|---|---|---|---|
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| WO2007040295A1 (en) * | 2005-10-04 | 2007-04-12 | Seoul Opto Device Co., Ltd. | (al, ga, in)n-based compound semiconductor and method of fabricating the same |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPH09251957A (ja) * | 1996-03-15 | 1997-09-22 | Sumitomo Chem Co Ltd | ３−５族化合物半導体の製造方法 |
| JPH10144581A (ja) * | 1996-11-14 | 1998-05-29 | Kokusai Electric Co Ltd | 半導体製造装置 |
-
2000
- 2000-10-13 JP JP2000313033A patent/JP2002124472A/ja active Pending
-
2001
- 2001-09-25 US US09/962,921 patent/US20020061655A1/en not_active Abandoned
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- 2001-10-10 KR KR10-2001-0062331A patent/KR100447686B1/ko active IP Right Grant
- 2001-10-11 EP EP01124422A patent/EP1197995B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2001-10-11 AT AT01124422T patent/ATE494404T1/de not_active IP Right Cessation
- 2001-10-11 DE DE60143785T patent/DE60143785D1/de not_active Expired - Lifetime
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