JP2006013269A - Device and method for vapor phase epitaxy - Google Patents

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Makoto Yamane
山根  真
Hiromi Takasu
高須  広海
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Tokyo Sanyo Electric Co Ltd
Sanyo Electric Co Ltd
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Tokyo Sanyo Electric Co Ltd
Tottori Sanyo Electric Co Ltd
Sanyo Electric Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a vapor phase epitaxy device and vapor phase epitaxy method wherein material gas can be supplied uniformly to a substrate without disturbance of the flow of gas, vapor phase epitaxy can be effected continuously without necessitating the cleaning of a reaction pipe, crystal growth can be effected under a condition coping with the growth film of a nitride compound semiconductor, crystallinity is maintained even when the semiconductor film is formed at high temperatures under reduced amount of gas, and the re-degradation of the growth crystal is prevented. <P>SOLUTION: In the reaction pipe 100 having a susceptor 102 for mounting the substrate 101 and a heater 103 for heating the susceptor 102, vapor phase epitaxy is carried out at the temperature of T1+T2 by heating the susceptor at the temperature of T1 and by heating the surface of the substrate 101 by a temperature T2 further through a heating means 115. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、半導体膜の気相成長装置および気相成長方法に関する。   The present invention relates to a semiconductor film vapor phase growth apparatus and a vapor phase growth method.

従来、この種の装置は例えば、特許文献1に示されている。この特許文献1によると、トリメチルガリウム等の有機金属ガスをIII族金属源として、アンモニアを窒素源として用い、あらかじめ反応管にセットされたサファイア等の基板上に原料導入管から、導入し、加熱された基板上で気相成長させている。
特開平10−12624号公報
Conventionally, this kind of apparatus is shown by patent document 1, for example. According to this Patent Document 1, an organic metal gas such as trimethylgallium is used as a group III metal source, ammonia is used as a nitrogen source, introduced from a raw material introduction tube onto a substrate such as sapphire previously set in a reaction tube, and heated. Vapor phase growth is performed on the formed substrate.
Japanese Patent Laid-Open No. 10-12624

上記装置では、基板上で原料を含むガスが加熱されることにより発生する熱対流によって基板に対向した反応管壁に分解生成物または反応生成物が析出し、反応管を汚染し、析出した固形物が基板に落下し、落下した場所には反応が進まない、第1の欠点がある。
更に、p−GaAlNクラッド層,p−GaNコンタクト層を形成するために、p−GaAlN層,p−GaN層を高温で形成した時、p−GaAlN層,p−GaN層の下部に形成されたInGaN発光層を構成するInNが分解し発光出力の劣化が生じる、第2の欠点がある。また、p−GaAlN層,p−GaN層の成長温度を低くしなければならず、正孔濃度の低下、p層領域の抵抗増大、p−GaN層とp電極間の高抵抗化などの第3の欠点がある。
In the above apparatus, decomposition products or reaction products are deposited on the reaction tube wall facing the substrate by thermal convection generated by heating the gas containing the raw material on the substrate, contaminating the reaction tube, and depositing solids There is a first drawback in that an object falls on the substrate and the reaction does not proceed in the place where it falls.
Further, when the p-GaAlN layer and the p-GaN layer were formed at a high temperature to form the p-GaAlN cladding layer and the p-GaN contact layer, they were formed below the p-GaAlN layer and the p-GaN layer. There is a second drawback in that the InN constituting the InGaN light emitting layer is decomposed and the light emission output is deteriorated. In addition, the growth temperature of the p-GaAlN layer and the p-GaN layer must be lowered, the hole concentration is decreased, the resistance of the p-layer region is increased, and the resistance between the p-GaN layer and the p-electrode is increased. There are three drawbacks.

そこで、本発明はこの様な従来の欠点を考慮して、反応管壁を汚染しにくい、結晶の劣化の無い発光層を有し、p−GaN層とp電極の低抵抗化に適した、半導体膜の気相成長装置および気相成長方法を提供する。   Therefore, the present invention takes into account such conventional drawbacks, and has a light emitting layer that hardly contaminates the reaction tube wall and does not deteriorate the crystal, and is suitable for reducing the resistance of the p-GaN layer and the p electrode. Provided are a vapor deposition apparatus and a vapor deposition method for a semiconductor film.

上記課題を解決するために、請求項1の本発明では、基板を載せるためのサセプターと、該サセプターを加熱するためのヒーターを有する気相成長装置において、前記サセプターの温度をT1とし、前記基板表面の加熱手段により更にT2加熱することにより、T1+T2の温度にて気相成長させる。   In order to solve the above problems, in the present invention of claim 1, in a vapor phase growth apparatus having a susceptor for placing a substrate and a heater for heating the susceptor, the temperature of the susceptor is T1, and the substrate Further, T2 is heated by the heating means on the surface, so that vapor phase growth is performed at a temperature of T1 + T2.

請求項2の本発明では、基板を載せるためのサセプターと、該サセプターを加熱するためのヒーターを有する気相成長装置において、前記サセプターの温度をT3とし、前記サセプター上部から赤外光照射により前記基板表面の温度を更にT4加熱することにより、T3+T4の温度にて気相成長させる。
請求項3の本発明では、基板を載せるためのサセプターと、該サセプターを加熱するためのヒーターと、反応管内部の前記基板に実質的に平行になるように配置され、下部に第1種ガスの導入部と排出部を有し、上部に第2種ガスの導入部と排出部を有する仕切り部を備え、前記仕切り部において、前記基板の上部に位置する開口部を設け、前記開口部の上部に位置する前記反応管の外部に基板表面加熱用手段を備えた。
請求項4の本発明では、基板を載せるためのサセプターと、該サセプターを加熱するためのヒーターと、反応管内部の前記基板に実質的に平行になるように配置され、下部に第1種ガスの導入部と排出部を有し、上部に第2種ガスの導入部と排出部を有する仕切り部を備え、前記仕切り部において、前記基板の上部に位置する開口部を設け、前記開口部の上部に位置する前記反応管の外部に前記基板表面の加熱用として、赤外光光源を備えた。
請求項5の本発明では、前記第1種ガスとして成長ガス1を用い、前記第2種ガスとして成長ガス2を用い、前記成長ガス1を前記成長ガス2の側圧により、前記基板の表面に押し付け、成長させる。
請求項6の本発明では、前記第1種ガスとして有機III属金属を用い、前記第2種ガスとして窒化含有炭化水素を用い、前記第1種ガスを前記第2種ガスの側圧により、前記基板の表面に押し付け、成長させる。
請求項7の本発明では、基板を載せるためのサセプターと、該サセプターを加熱するためのヒーターを有し、前記サセプターの温度をT1とし、前記基板表面の加熱手段により更にT2加熱することにより、T1+T2の温度にて気相成長させる。
請求項8の本発明では、反応管内部の下部に第1種ガスの導入部と排出部を有し、上部に第2種ガスの導入部と排出部を有し、前記第1種ガスとして有機III属金属を用い、前記第2種ガスとして窒化含有炭化水素を用い、前記第1種ガスを前記第2種ガスの側圧により、前記基板の表面に押し付け、前記T1+T2の温度にて気相成長させる。
請求項9の本発明では、前記T1+T2の温度にて、n層領域窒化ガリウム系化合物半導体を形成した。
請求項10の本発明では、前記T1+T2の温度にて、p層領域窒化ガリウム系化合物半導体を形成した。
請求項11の本発明では、前記T1+T2の温度にて、発光層領域窒化ガリウム系化合物半導体を形成した。
請求項12の本発明では、前記n層領域はn型GaN層とn型Ga1−bAlN層(但し0≦b≦1)からなる多層膜より構成される。
請求項13の本発明では、前記p層領域はp型GaN層とp型Ga1−bAlN層(但し0≦b≦1)からなる多層膜より構成される。
請求項14の本発明では、前記発光層領域はInGa1−bN層(但し、0≦b≦1)からなる膜より構成される。
In the present invention of claim 2, in a vapor phase growth apparatus having a susceptor for placing a substrate and a heater for heating the susceptor, the temperature of the susceptor is set to T3, and the susceptor is irradiated with infrared light from above. By further heating the temperature of the substrate surface by T4, vapor phase growth is performed at a temperature of T3 + T4.
In this invention of Claim 3, it arrange | positions so that it may become substantially parallel to the said board | substrate inside a reaction tube, the heater for heating this susceptor, and the said susceptor, 1st type gas A partition portion having an introduction portion and a discharge portion for the second type gas at the upper portion, and an opening portion located above the substrate is provided in the partition portion. A substrate surface heating means was provided outside the reaction tube located at the top.
In this invention of Claim 4, it arrange | positions so that it may be substantially parallel to the said susceptor for mounting a board | substrate, the heater for heating this susceptor, and the said board | substrate inside reaction tube, and it is 1st type gas in the lower part A partition portion having an introduction portion and a discharge portion for the second type gas at the upper portion, and an opening portion located above the substrate is provided in the partition portion. An infrared light source was provided outside the reaction tube located at the top for heating the substrate surface.
In the present invention of claim 5, the growth gas 1 is used as the first type gas, the growth gas 2 is used as the second type gas, and the growth gas 1 is applied to the surface of the substrate by the lateral pressure of the growth gas 2. Press and grow.
In the present invention of claim 6, an organic group III metal is used as the first type gas, a nitridation-containing hydrocarbon is used as the second type gas, and the first type gas is caused by a lateral pressure of the second type gas. Press against the surface of the substrate to grow.
In this invention of Claim 7, it has the susceptor for mounting a board | substrate, and the heater for heating this susceptor, the temperature of the said susceptor is set to T1, and further T2 heating is carried out by the heating means of the said substrate surface, Vapor phase growth is performed at a temperature of T1 + T2.
In this invention of Claim 8, it has the introduction part and discharge part of 1st type gas in the lower part inside reaction tube, has the introduction part and discharge part of 2nd type gas in the upper part, As said 1st type gas An organic group III metal is used, a nitridation-containing hydrocarbon is used as the second type gas, the first type gas is pressed against the surface of the substrate by a side pressure of the second type gas, and a gas phase is formed at a temperature of T1 + T2. Grow.
In the present invention of claim 9, the n-layer region gallium nitride compound semiconductor is formed at the temperature of T1 + T2.
In the present invention of claim 10, the p-layer region gallium nitride compound semiconductor is formed at the temperature of T1 + T2.
In the present invention of claim 11, the light emitting layer region gallium nitride compound semiconductor is formed at the temperature of T1 + T2.
According to the invention of claim 12, the n-layer region is composed of a multilayer film composed of an n-type GaN layer and an n-type Ga 1-b Al b N layer (where 0 ≦ b ≦ 1).
In a thirteenth aspect of the present invention, the p-layer region is composed of a multilayer film composed of a p-type GaN layer and a p-type Ga 1-b Al b N layer (where 0 ≦ b ≦ 1).
In the present invention of claim 14, the light emitting layer region is composed of a film composed of an In b Ga 1-b N layer (where 0 ≦ b ≦ 1).

本発明の気相成長装置および気相成長方法によると、気相成長させる基板に対向した仕切り壁を無くし、窒化含有炭化水素ガスにて有機III属金属ガスに側圧を加え、基板へ原料ガスを押し付け、有機III属金属ガスと窒化含有炭化水素ガスを反応させる。その結果、高速ではないが、反応を十分に進め結晶成長させ、反応管壁を汚染することなく、固形物が基板に落下することのない。それ故に、反応管の清掃が不要で、連続して気相成長でき、基板上に均一に、原料ガスを供給でき、又側圧で基板に原料ガスが抑えられているため、ガス流の乱れのない気相成長をさせることができる。
また、窒素供給源としてアンモニアを使用しないため副生成物の発生を少なくしてアンモニアに比べ1/3の使用量でよく原料ガスの使用量の少ない窒化化合物半導体の気相成長をさせることができる。
更に、反応炉外から照射される赤外光により、ヒーターで加熱された基板温度以上に基板表面を加熱して基板表面上に、窒化化合物半導体膜を気相成長させながら形成層の再分解を防ぎ、結晶の劣化のないn型コンタクト層、n型クラッド層を成長させることができる。
そして、窒素供給源としてアンモニアを使用しないため発光層形成時、キャリアガスとして水素を使用できるため結晶性を高め、高温成長でもInを取り込める気相成長ができるようになった。その結果、p−クラッド層,p−コンタクト層を形成時に、成長温度を下げることなく、正孔濃度を高く、p領域の低抵抗率化、p−コンタクト層とp電極間の低抵抗化が得られる。
According to the vapor phase growth apparatus and the vapor phase growth method of the present invention, the partition wall facing the vapor phase growth substrate is eliminated, a lateral pressure is applied to the organic group III metal gas with a nitriding-containing hydrocarbon gas, and the source gas is supplied to the substrate. The organic group III metal gas and the nitrogen-containing hydrocarbon gas are reacted by pressing. As a result, although not at high speed, the reaction is sufficiently advanced to grow crystals, and the solid wall does not fall on the substrate without contaminating the reaction tube wall. Therefore, there is no need to clean the reaction tube, continuous vapor phase growth can be performed, the source gas can be supplied uniformly on the substrate, and the source gas is suppressed on the substrate by the side pressure. There can be no vapor deposition.
Moreover, since ammonia is not used as a nitrogen supply source, the generation of by-products can be reduced, and the vapor phase growth of a nitride compound semiconductor can be performed with a consumption amount of 1/3 that of ammonia and a small amount of source gas. .
Further, the infrared rays irradiated from outside the reactor are used to heat the substrate surface to a temperature higher than the substrate temperature heated by the heater to re-decompose the formation layer while vapor-depositing a nitride compound semiconductor film on the substrate surface. Therefore, an n-type contact layer and an n-type clad layer can be grown without any crystal deterioration.
Since ammonia is not used as a nitrogen supply source, hydrogen can be used as a carrier gas when forming a light emitting layer, so that crystallinity is improved, and vapor phase growth capable of incorporating In even at high temperature growth can be performed. As a result, when forming the p-cladding layer and the p-contact layer, the hole concentration is increased without lowering the growth temperature, the resistivity of the p region is lowered, and the resistance between the p-contact layer and the p electrode is lowered. can get.

以下、図1に従い、本発明を実施するための最良の形態に係る気相成長装置92を説明する。図1は、気相成長装置92の基本的な構成を示す概略図である。   A vapor phase growth apparatus 92 according to the best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to FIG. FIG. 1 is a schematic diagram showing a basic configuration of the vapor phase growth apparatus 92.

図1に示す様に、幅150mm、高さ20mm、長さ250mm石英製反応炉100に、1インチのnーGaN 基板101を保持し、回転させると共に、加熱するサセプター102が設けられている。サセプター102を加熱するヒーター103が設けられている。
基板101に実質的に平行となるように配置された、下部に第1種ガス108の導入部104と、第1種ガス108の排出部105を有し、上部に第2種ガス109の導入部106と、第2種ガス109の排出部107を持つ仕切り部114、110が設けられている。基板101上部の仕切り部114に開口部111を形成し、開口部111の下部に第2種ガス106の突出部112を形成したことを特徴とする。
以下に、この気相成長装置92の構成の特徴を述べる。基板101を載せるためのサセプター102と、サセプター102を加熱するためのヒーター103が設けられている。そして、サセプター102の温度をT1とし、基板101の表面の加熱手段(図示せず)により更にT2加熱することにより、T1+T2の温度にて気相成長させる。
As shown in FIG. 1, a susceptor 102 that holds, rotates, and heats a 1-inch n-GaN substrate 101 in a quartz reactor 100 having a width of 150 mm, a height of 20 mm, and a length of 250 mm. A heater 103 for heating the susceptor 102 is provided.
Arranged so as to be substantially parallel to the substrate 101, the lower part has an introduction part 104 for the first kind gas 108 and an exhaust part 105 for the first kind gas 108, and the second kind gas 109 is introduced at the upper part. The partition part 114 and 110 which have the part 106 and the discharge part 107 of the 2nd type gas 109 are provided. An opening 111 is formed in the partition 114 above the substrate 101, and a protruding part 112 of the second type gas 106 is formed below the opening 111.
The characteristics of the configuration of the vapor phase growth apparatus 92 will be described below. A susceptor 102 for placing the substrate 101 and a heater 103 for heating the susceptor 102 are provided. Then, the temperature of the susceptor 102 is set to T1, and T2 is further heated by a heating means (not shown) on the surface of the substrate 101, so that vapor phase growth is performed at a temperature of T1 + T2.

また、サセプター102の温度をT3とし、サセプター102の上部から、赤外線光源115による赤外光照射に従い、基板101の表面の温度を更にT4加熱することによりT3+T4の温度にて気相成長させる。
更に、基板101を載せるためのサセプター102と、サセプター102を加熱するためのヒーター103が設けられている。反応炉100内部の基板101に実質的に平行になるように配置され、下部に第1種ガス108の導入部104と排出部113,105を有し、上部に第2種ガス109の導入部106と排出部107を有する仕切り部114、110が設けられている。仕切り部114,110において、基板101の上部に位置する開口部111が設けられ、開口部111の上部に位置し、かつ、反応炉100の外部に基板表面加熱用手段が設けられている。そして、その基板表面加熱用手段として、例えば赤外光光源115が設けられている。
この気相成長装置92において、第1種ガス108として成長ガス1が用いられ、第2種ガス109として成長ガス2が用いられ、成長ガス1を成長ガス2の側圧109Aにより、基板101の表面に押し付け、成長させる。
そして、第1種ガス108として有機III属金属が用いられ、第2種ガス109として窒化含有炭化水素が用いられ、第1種ガス108を第2種ガスの側圧109Aにより、基板101の表面に押し付け、成長させる様に、構成されている。
Further, the temperature of the susceptor 102 is T3, and vapor phase growth is performed at a temperature of T3 + T4 by further heating the surface temperature of the substrate 101 by T4 in accordance with infrared light irradiation from the upper part of the susceptor 102.
Furthermore, a susceptor 102 for placing the substrate 101 and a heater 103 for heating the susceptor 102 are provided. Arranged so as to be substantially parallel to the substrate 101 inside the reaction furnace 100, the lower part has the introduction part 104 of the first type gas 108 and the discharge parts 113 and 105, and the introduction part of the second kind gas 109 at the upper part. Partition portions 114 and 110 having 106 and a discharge portion 107 are provided. In the partitions 114 and 110, an opening 111 located above the substrate 101 is provided, located above the opening 111, and a substrate surface heating means is provided outside the reaction furnace 100. As the substrate surface heating means, for example, an infrared light source 115 is provided.
In this vapor phase growth apparatus 92, the growth gas 1 is used as the first type gas 108, the growth gas 2 is used as the second type gas 109, and the growth gas 1 is applied to the surface of the substrate 101 by the side pressure 109A of the growth gas 2. Press to grow.
An organic group III metal is used as the first type gas 108, a nitridation-containing hydrocarbon is used as the second type gas 109, and the first type gas 108 is applied to the surface of the substrate 101 by the side pressure 109A of the second type gas. It is configured to push and grow.

図1において、第2種ガス109の1部は境界面90に沿って下方へ進み、第1種ガス108用の側圧(側方に衝突するガスのこと)109Aとして働く。第1種ガス108が成長された後に、それらの反応済みガスは、境界面91に沿って排出部113,105から排出される。   In FIG. 1, a part of the second type gas 109 proceeds downward along the boundary surface 90 and serves as a side pressure (a gas that collides to the side) 109 </ b> A for the first type gas 108. After the first type gas 108 is grown, these reacted gases are discharged from the discharge portions 113 and 105 along the boundary surface 91.

次に、図1と図2に従い、本発明を実施するための最良の形態1に係る気相成長方法を説明する。図2は、n−コンタクト層の概略図である。図1において、n−GaN基板101をサセプター102にセットした後、反応炉100内を水素ガスで置換する。   Next, the vapor phase growth method according to the best mode 1 for carrying out the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 2 is a schematic diagram of an n-contact layer. In FIG. 1, after setting the n-GaN substrate 101 on the susceptor 102, the inside of the reaction furnace 100 is replaced with hydrogen gas.

そして、第1種ガス108の導入部104より、窒素ガス3.5L/minと、第1種ガス108として、トリメチルガリウム(TMG) Ga(CHを30μ―mol/minとn型ドーパントであるSiをドーピングするため水素で希釈した濃度1ppmのシランガス(SiH)を供給する。 Then, from the introduction part 104 of the first type gas 108, nitrogen gas 3.5 L / min and trimethyl gallium (TMG) Ga (CH 3 ) 3 as 30 μ-mol / min and the n-type dopant are used as the first type gas 108. In order to dope Si, silane gas (SiH 4 ) having a concentration of 1 ppm diluted with hydrogen is supplied.

上記供給をしながら、第2種ガス109として、窒化含有炭化水素の1種であるトリメチルアミン N(CHを0.1mol/minと、窒素ガス3.5L/minを供給しながら、基板101をヒーター103で550℃に加熱する。そして、n−GaN基板101の基板表面を、赤外光光源115からの光を反射板116で反射させ、基板101の表面を450℃更に加温する。そして、1000℃にて、図2に示す4μmのn−GaNコンタクト層117を形成した。
トリメチルアミンの反応がアンモニアに比べ遅いため、基板101をヒーター103であらかじめ550℃に加熱する。そして、図1の反応炉100の開口部111下部に、第2種ガス109のトリメチルアミンガスの流量コントロール(反応済みガスの排出部107の流量を絞る等)を行なう。
While supplying the above, as the second type gas 109, while supplying 0.1 mol / min of trimethylamine N (CH 3 ) 3 which is one kind of nitriding-containing hydrocarbon and 3.5 L / min of nitrogen gas, the substrate 101 is heated to 550 ° C. with a heater 103. Then, light from the infrared light source 115 is reflected on the substrate surface of the n-GaN substrate 101 by the reflection plate 116, and the surface of the substrate 101 is further heated at 450 ° C. Then, a 4 μm n-GaN contact layer 117 shown in FIG. 2 was formed at 1000 ° C.
Since the reaction of trimethylamine is slower than that of ammonia, the substrate 101 is preheated to 550 ° C. by the heater 103. Then, the flow rate control of the trimethylamine gas of the second type gas 109 (the flow rate of the exhausted portion 107 of the reacted gas is reduced) is performed below the opening 111 of the reaction furnace 100 in FIG.

それにより、トリメチルアミンガス109の突出部112を形成し、第1種ガス108のトリメチルガリウムガスに側圧109Aを加え、第2種ガス109のトリメチルアミンガス及び第1種ガス108のトリメチルガリウムガスは、n−GaN基板101に押し付られる。そのため、第2種ガス109のトリメチルアミンガス及び第1種ガス108のトリメチルガリウムガスは、基板101の表面に接触した時に1000℃に加熱されるため熱対流は抑えられる。   Thereby, a protruding portion 112 of the trimethylamine gas 109 is formed, a side pressure 109A is added to the trimethylgallium gas of the first type gas 108, and the trimethylamine gas of the second type gas 109 and the trimethylgallium gas of the first type gas 108 are n -It is pressed against the GaN substrate 101. Therefore, since the trimethylamine gas of the second kind gas 109 and the trimethylgallium gas of the first kind gas 108 are heated to 1000 ° C. when they contact the surface of the substrate 101, thermal convection is suppressed.

成長したn−GaNコンタクト層117は、トリメチルアミンガス109にて覆われるので、窒素の再分解は抑えられる。更に詳しく説明を行うと、基板101はヒーター103であらかじめ550℃に加熱されているため、トリメチルガリウムガス108と、トリメチルアミンガス109が基板101表面に触れる。   Since the grown n-GaN contact layer 117 is covered with the trimethylamine gas 109, re-decomposition of nitrogen is suppressed. More specifically, since the substrate 101 is heated to 550 ° C. by the heater 103 in advance, the trimethylgallium gas 108 and the trimethylamine gas 109 come into contact with the surface of the substrate 101.

そして、その瞬間に、赤外光光源115からの光が反射板116で反射され、450℃に更に加温しているため、1000℃の成長温度で結晶成長が進む。1000℃の成長温度でトリメチルアミン109が分解し、活性窒素が、トリメチルガリウムガス108を分離して活性化ガリウムと結合し、更にはシランガス(SiH)によりn型ドーパントSiがドーピング、活性化され、n−GaNコンタクト層117が成長する。 At that moment, the light from the infrared light source 115 is reflected by the reflector 116 and further heated to 450 ° C., so that crystal growth proceeds at a growth temperature of 1000 ° C. At a growth temperature of 1000 ° C., trimethylamine 109 decomposes, active nitrogen separates trimethylgallium gas 108 and binds to activated gallium, and n-type dopant Si is doped and activated by silane gas (SiH 4 ). An n-GaN contact layer 117 is grown.

図2に示すn−GaNコンタクト層117形成において、窒素供給源としてアンモニアを使用した場合、反応式はGa(CH+3NH→GaN+N(CH+NH(CH)+4H→GaN+N+C+CH+4Hとなる。窒素供給源としてトリメチルアミンN(CHを使用した場合、反応式はGa(CH+N(CH→GaN+3Cとなる。アンモニアに比べ同じ窒素を得るため、ガス量は1/3で良いが、アンモニアに比べて反応が遅いため従来の横型高流速気相成長装置が使用できない欠点があった。 In the formation of the n-GaN contact layer 117 shown in FIG. 2, when ammonia is used as a nitrogen supply source, the reaction formula is Ga (CH 3 ) 3 + 3NH 3 → GaN + N (CH 3 ) 2 + NH (CH 3 ) + 4H 2 → GaN + N 2 + a C 2 H 6 + CH 4 + 4H 2. When trimethylamine N (CH 3 ) 3 is used as the nitrogen supply source, the reaction formula is Ga (CH 3 ) 3 + N (CH 3 ) 3 → GaN + 3C 2 H 6 . In order to obtain the same nitrogen as that of ammonia, the amount of gas may be 1/3. However, since the reaction is slower than that of ammonia, there is a drawback that the conventional horizontal high flow rate vapor phase growth apparatus cannot be used.

図1は、これを改善した気相成長装置92であり、トリメチルアミン はアンモニアに比べ上記反応式より副生成物が少ないため、気相成長後、基板101と対向する反応炉100壁に固形物の付着、及び汚れがあるかどうか調査した。結果、固形物付着、及び汚れはなかった。得られたn−GaNコンタクト層117の膜厚は4.0μm±2%で移動度800cm/V・S、キャリア濃度として1×1017/cm〜1×1019/cmとアンモニアによる成長と同じ良好な結果が得られた。 FIG. 1 shows an improved vapor phase growth apparatus 92. Since trimethylamine has fewer by-products than the above reaction formula compared with ammonia, solid substances are formed on the wall of the reaction furnace 100 facing the substrate 101 after vapor phase growth. It was investigated whether there was adhesion and dirt. As a result, there was no solid matter adhesion and dirt. The obtained n-GaN contact layer 117 has a thickness of 4.0 μm ± 2%, a mobility of 800 cm 2 / V · S, a carrier concentration of 1 × 10 17 / cm 3 to 1 × 10 19 / cm 3, which depends on ammonia. The same good results as growth were obtained.

次に、図1と図3に従い、本発明を実施するための最良の形態2に係る気相成長方法を説明する。図3は、n−クラッド層の概略図である。図1において、第1種ガス10の導入部104よりキャリアガス、水素ガス3.5L/minと、第1種ガス108として、トリメチルガリウム(TMG) Ga(CHを27μ―mol/min,トリメチルアルミニュウム(TMA) Al(CHを3μ―mol/minと、n型ドーパントであるSiをドーピングするため水素で希釈した濃度1ppmのシランガス(SiH)を供給する。 Next, the vapor phase growth method according to the best mode 2 for carrying out the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 3 is a schematic diagram of an n-cladding layer. In FIG. 1, carrier gas, hydrogen gas 3.5 L / min from the introduction part 104 of the first type gas 10, and trimethylgallium (TMG) Ga (CH 3 ) 3 as 27 μ-mol / min as the first type gas 108. , Trimethylaluminum (TMA) Al (CH 3 ) 3 is supplied at 3 μ-mol / min and silane gas (SiH 4 ) having a concentration of 1 ppm diluted with hydrogen to dope Si as an n-type dopant.

上記供給をしながら、第2種ガス109として、トリメチルアミン N(CHを0.1mol/minと、窒素ガス3.5L/minで供給しながら、基板101をヒーター103で550℃に加熱し、n−GaN基板101の基板表面を赤外光光源115からの光を反射板116で反射させる。そして、基板101表面を450℃に更に加温し、1000℃にて0.5μmのn−Ga0.9Al0.1Nクラッド層118(図3に示した)を形成した。 While supplying the above, the substrate 101 is heated to 550 ° C. by the heater 103 while supplying trimethylamine N (CH 3 ) 3 at 0.1 mol / min and nitrogen gas 3.5 L / min as the second kind gas 109. Then, the light from the infrared light source 115 is reflected by the reflecting plate 116 on the substrate surface of the n-GaN substrate 101. Then, the surface of the substrate 101 was further heated to 450 ° C., and a 0.5 μm n-Ga 0.9 Al 0.1 N clad layer 118 (shown in FIG. 3) was formed at 1000 ° C.

トリメチルアミンの反応がアンモニアに比べ遅いため、基板101をヒーター103であらかじめ550℃に加熱し、図1の反応炉100の開口部111下部に第2種ガス109のトリメチルアミンガスの流量コントロール(反応済みガスの排出部107の流量を絞る等)を行なった。   Since the reaction of trimethylamine is slower than that of ammonia, the substrate 101 is heated in advance to 550 ° C. by the heater 103, and the flow rate control of the trimethylamine gas of the second kind gas 109 (reacted gas) is provided below the opening 111 of the reaction furnace 100 of FIG. The flow rate of the discharge portion 107 was reduced).

これにより、トリメチルアミンガス109の突出部112を形成し、第1種ガス108のトリメチルガリウムガス、トリメチルアルミニュウムガス8に側圧109Aを加え、第2種ガス109のトリメチルアミンガス及び第1種ガス108のトリメチルガリウムガスは、n−GaN基板101に押し付られる。   Thus, a protruding portion 112 of the trimethylamine gas 109 is formed, a side pressure 109A is applied to the trimethylgallium gas and the trimethylaluminum gas 8 of the first type gas 108, and the trimethylamine gas of the second type gas 109 and the trimethyl of the first type gas 108 are added. Gallium gas is pressed against the n-GaN substrate 101.

そのため、第2種ガス109のトリメチルアミンガス及び第1種ガス108のトリメチルガリウムガスは、基板101の表面に接触した時に、1000℃に加熱されるため熱対流は抑えられる。   Therefore, the trimethylamine gas of the second type gas 109 and the trimethylgallium gas of the first type gas 108 are heated to 1000 ° C. when they contact the surface of the substrate 101, so that thermal convection is suppressed.

成長したn−Ga0.9Al0.1Nクラッド層118は、トリメチルアミンガス109にて覆われるため、アルミニュウム、窒素の再分解は抑えられる。更に詳しく説明を行うと、基板101はヒーター103であらかじめ550℃に加熱されているので、トリメチルガリウムガス、トリメチルアルミニュウムガス108、トリメチルアミンガス109が基板101表面に触れた瞬間に、基板101表面を赤外光光源115からの光を反射板116で反射させ、基板101の表面を450℃更に加温しているため、1000℃の成長温度により、基板101の表面で結晶成長が進む。 Since the grown n-Ga 0.9 Al 0.1 N cladding layer 118 is covered with the trimethylamine gas 109, re-decomposition of aluminum and nitrogen can be suppressed. More specifically, since the substrate 101 is heated to 550 ° C. by the heater 103 in advance, the surface of the substrate 101 is redened at the moment when the trimethylgallium gas, the trimethylaluminum gas 108 and the trimethylamine gas 109 touch the surface of the substrate 101. Since the light from the external light source 115 is reflected by the reflecting plate 116 and the surface of the substrate 101 is further heated at 450 ° C., crystal growth proceeds on the surface of the substrate 101 at a growth temperature of 1000 ° C.

1000℃の成長温度でトリメチルアミン109が分解して活性窒素が、トリメチルガリウムガス、トリメチルアルミニュウムガス108が分離し、活性化ガリウム、活性アルミニュウムと結合する。そして、更には、シランガス(SiH)によりn型ドーパントSiがドーピング、活性化され、n−Ga0.9Al0.1Nクラッド層118が成長する。 At a growth temperature of 1000 ° C., trimethylamine 109 is decomposed, and active nitrogen is separated from trimethylgallium gas and trimethylaluminum gas 108 and combined with activated gallium and active aluminum. Further, the n-type dopant Si is doped and activated by silane gas (SiH 4 ), and the n-Ga 0.9 Al 0.1 N cladding layer 118 grows.

図3に示すn−Ga0.9Al0.1Nクラッド層118形成において、従来では、気相で窒素供給源であるアンモニアとIII属原料であるアルミニュウムが強く反応してアルキル化合物の付加化合物を作っていた。重合してGaAlNクラッド層の成長を阻害していた。 In the formation of the n-Ga 0.9 Al 0.1 N cladding layer 118 shown in FIG. 3, conventionally, ammonia as a nitrogen supply source and aluminum as a group III material react strongly with each other in the gas phase to add an alkyl compound. Was making. Polymerization inhibited the growth of the GaAlN cladding layer.

しかし、図1の気相成長装置92による気相成長方法では、アンモニアを使用しないため、上記阻害がなくなる。反応式はAl(CH+3NH→AlN+N(CH+NH(CH)+4H→InN+N+C+CH+4Hとなる。窒素供給源としてトリメチルアミンN(CHを使用した場合には、反応式はAl(CH+N(CH→AlN+3Cとなる。アンモニアに比べ同じ窒素を得るため、ガス量は1/3で良い。しかし、アンモニアに比べて反応が遅いため、従来の横型高流速気相成長装置が使用できない欠点があった。 However, in the vapor phase growth method using the vapor phase growth apparatus 92 of FIG. 1, since ammonia is not used, the above inhibition is eliminated. The reaction formula is Al (CH 3 ) 3 + 3NH 3 → AlN + N (CH 3 ) 2 + NH (CH 3 ) + 4H 2 → InN + N 2 + C 2 H 6 + CH 4 + 4H 2 . When trimethylamine N (CH 3 ) 3 is used as the nitrogen supply source, the reaction formula is Al (CH 3 ) 3 + N (CH 3 ) 3 → AlN + 3C 2 H 6 . In order to obtain the same nitrogen as ammonia, the gas amount may be 1/3. However, since the reaction is slower than that of ammonia, the conventional horizontal high flow rate vapor phase growth apparatus cannot be used.

図1はこれを改善した気相成長装置92である。即ち、トリメチルアミンはアンモニアに比べ上記反応式より副生成物が少ないため、気相成長後、基板101と対向する反応炉100の壁に固形物の付着、及び汚れがあるかどうか調査した。その結果、固形物付着、及び汚れはなかった。得られたn−Ga0.9Al0.1Nクラッド層118の膜厚は、0.5μm±2%であり、キヤリア濃度として1×1019/cmであり、アンモニアを用いた場合と同じ良好な結果が得られた。 FIG. 1 shows a vapor phase growth apparatus 92 improved from this. That is, trimethylamine has fewer by-products than the above reaction formula compared to ammonia, and therefore, after vapor phase growth, it was investigated whether there was solid matter adhesion or contamination on the wall of the reaction furnace 100 facing the substrate 101. As a result, there was no solid matter adhesion and dirt. The film thickness of the obtained n-Ga 0.9 Al 0.1 N cladding layer 118 is 0.5 μm ± 2%, and the carrier concentration is 1 × 10 19 / cm 3. The same good results were obtained.

次に、図1と図4に従い、本発明を実施するための最良の形態3に係る気相成長方法を説明する。図4は、発光層の概略図である。図1において、n−GaN基板101をサセプター102にセットした後、反応炉100内を水素ガスで置換する。その後、第1種ガス108の導入部104より、水素ガス3.5L/minと、第1種ガス108としてトリメチルガリウム(TMG) Ga(CHを20.5μ―mol/minと,トリメチルインジュウム(TMI) In(CHを9.5μ―mol/minで供給する。そして、上記供給をしながら、第2種ガス109として、トリメチルアミンN(CHを2.1mol/minと、窒素ガス3.5L/minで供給しながら、基板101をヒーター103で500℃に加熱する。 Next, a vapor phase growth method according to the best mode 3 for carrying out the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 4 is a schematic view of the light emitting layer. In FIG. 1, after setting the n-GaN substrate 101 on the susceptor 102, the inside of the reaction furnace 100 is replaced with hydrogen gas. After that, from the introduction part 104 of the first type gas 108, hydrogen gas 3.5L / min and trimethyl gallium (TMG) Ga (CH 3 ) 3 as the first type gas 108 are 20.5 μ-mol / min and trimethyl. Indium (TMI) In (CH 3 ) 3 is supplied at 9.5 μ-mol / min. While supplying the above, as the second type gas 109, trimethylamine N (CH 3 ) 3 was supplied at 2.1 mol / min and nitrogen gas 3.5 L / min, and the substrate 101 was heated to 500 ° C. by the heater 103. Heat to.

そして、n−GaN基板101の表面を、赤外光光源115からの光を反射板116で反射させ、基板101の表面を300℃更に加温し、800℃にて50nmのIn0.2Ga0.8N青色発光層119を形成した。 Then, light from the infrared light source 115 is reflected by the reflector 116 on the surface of the n-GaN substrate 101, the surface of the substrate 101 is further heated at 300 ° C., and 50 nm In 0.2 Ga at 800 ° C. A 0.8 N blue light emitting layer 119 was formed.

トリメチルアミンの反応がアンモニアに比べ遅いので、基板101をヒーター103であらかじめ500℃に加熱し、図1の反応炉100の開口部111下部に、第2種ガス109のトリメチルアミンガスの流量コントロール(反応済みガスの排出部107の流量を絞る等)を行なう。   Since the reaction of trimethylamine is slower than that of ammonia, the substrate 101 is heated to 500 ° C. by the heater 103 in advance, and the flow rate control of the trimethylamine gas of the second kind gas 109 is performed under the opening 111 of the reaction furnace 100 in FIG. The flow rate of the gas discharge unit 107 is reduced).

それにより、トリメチルアミンガス109の突出部112を形成し、第1種ガス108のトリメチルガリウムガスに側圧109Aを加える。第2種ガス109のトリメチルアミンガスと、第1種ガス108のトリメチルガリウムガス108は、n−GaN基板101に押し付けられる。   Thereby, a protruding portion 112 of the trimethylamine gas 109 is formed, and a side pressure 109A is applied to the trimethylgallium gas of the first kind gas 108. The trimethylamine gas of the second kind gas 109 and the trimethylgallium gas 108 of the first kind gas 108 are pressed against the n-GaN substrate 101.

そのため、第1種ガス108のトリメチルガリウムガスに側圧109Aを加え、第2種ガス109のトリメチルアミンガスは基板101の表面に接触した時に、800℃に加熱されるので、熱対流は抑制される。   Therefore, when a side pressure 109A is applied to the trimethylgallium gas of the first type gas 108 and the trimethylamine gas of the second type gas 109 comes into contact with the surface of the substrate 101, it is heated to 800 ° C., so that thermal convection is suppressed.

成長したIn0.2Ga0.8N青色発光層119はトリメチルアミンガス109にて覆われるため、インジュウム、窒素の再分解は抑えられる。更に詳細に説明を行うと、基板101はヒーター103であらかじめ500℃に加熱されている。そのため、トリメチルガリウムガス、トリメチルインジュウム108と、トリメチルアミンガス109が基板101表面に触れた瞬間に、赤外光光源115からの光を反射板116で反射させ、300℃更に加温している。そのため、800℃の成長温度でIn0.2Ga0.8N発光層119の結晶成長が進む。 Since the grown In 0.2 Ga 0.8 N blue light-emitting layer 119 is covered with the trimethylamine gas 109, re-decomposition of indium and nitrogen can be suppressed. More specifically, the substrate 101 is preheated to 500 ° C. by the heater 103. Therefore, at the moment when trimethylgallium gas, trimethylindium 108, and trimethylamine gas 109 touch the surface of the substrate 101, the light from the infrared light source 115 is reflected by the reflecting plate 116 and further heated at 300 ° C. Therefore, crystal growth of the In 0.2 Ga 0.8 N light emitting layer 119 proceeds at a growth temperature of 800 ° C.

800℃の成長温度でトリメチルインジュウムガス、トリメチルガリウムガス108とトリメチルアミンガス109が分解し、活性インジュウム、活性窒素が、トリメチルインジュウムガス、トリメチルガリウムガス108を分解して、活性ガリウムと結合してIn0.2Ga0.8N青色発光層119が成長する。 At a growth temperature of 800 ° C., trimethylindium gas, trimethylgallium gas 108 and trimethylamine gas 109 decompose, and active indium and active nitrogen decompose trimethylindium gas and trimethylgallium gas 108 and combine with active gallium. The In 0.2 Ga 0.8 N blue light emitting layer 119 is grown.

図4に示すIn0.2Ga0.8N青色発光層119形成において、窒素供給源としてアンモニアを使用した場合、反応式はIn(CH+3NH→InN+N(CH+NH(CH)+4H→InN+N+C+CH+4Hとなる。 In the formation of the In 0.2 Ga 0.8 N blue light-emitting layer 119 shown in FIG. 4, when ammonia is used as a nitrogen supply source, the reaction formula is In (CH 3 ) 3 + 3NH 3 → InN + N (CH 3 ) 2 + NH ( CH 3) + 4H 2 → the InN + N 2 + C 2 H 6 + CH 4 + 4H 2.

窒素供給源としてトリメチルアミンN(CHを使用した場合、反応式はIn(CH+N(CH→InN+3Cとなる。アンモニアに比べ同じ窒素を得るためガス量は1/3で良い。しかし、アンモニアに比べて反応が遅いため、従来の横型高流速気相成長装置が使用できない欠点があった。 When trimethylamine N (CH 3 ) 3 is used as a nitrogen source, the reaction formula is In (CH 3 ) 3 + N (CH 3 ) 3 → InN + 3C 2 H 6 . In order to obtain the same nitrogen as ammonia, the gas amount may be 1/3. However, since the reaction is slower than that of ammonia, the conventional horizontal high flow rate vapor phase growth apparatus cannot be used.

図1はこれを改善した気相成長装置92であり、トリメチルアミンはアンモニアに比べ上記反応式より副生成物が少ないため、気相成長後、基板101と対向する反応炉100の壁に固形物の付着、及び汚れがあるかどうか調査した。その結果、固形物付着、及び汚れはなかった。得られたInGaN発光層119の膜厚は50nm±2%,バンドギャップ2.9eV,波長430nmであり、アンモニアによる成長と同じ光出力を得ることができた。   FIG. 1 shows an improved vapor phase growth apparatus 92. Since trimethylamine has fewer by-products than the above reaction formula compared to ammonia, solid phase is formed on the wall of the reactor 100 facing the substrate 101 after vapor phase growth. It was investigated whether there was adhesion and dirt. As a result, there was no solid matter adhesion and dirt. The obtained InGaN light-emitting layer 119 had a film thickness of 50 nm ± 2%, a band gap of 2.9 eV, and a wavelength of 430 nm, and the same light output as that of growth by ammonia could be obtained.

次に、図1と図5に従い、本発明を実施するための最良の形態4に係る気相成長方法を説明する。図5は、p−クラッド層の概略図である。図1において、第1種ガス108の導入部104より、キャリアガスである水素ガス3.5L/minと、第1種ガス108としてトリメチルガリウム(TMG) Ga(CHが27μ―mol/minと,トリメチルアルミニュウム(TMA) Al(CHが3μ―mol/minだけ導入される。 Next, a vapor phase growth method according to the best mode 4 for carrying out the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 5 is a schematic view of a p-cladding layer. In FIG. 1, from the introduction part 104 of the first type gas 108, hydrogen gas 3.5 L / min as a carrier gas and trimethylgallium (TMG) Ga (CH 3 ) 3 as the first type gas 108 are 27 μ-mol / Min and trimethylaluminum (TMA) Al (CH 3 ) 3 are introduced by 3 μ-mol / min.

そして、p型ドーパントであるMgをドーピングするため、ビスミクロペンタ・ジェニルマグネシュウム(CpMg)を供給しながら、第2種ガス109としてのトリメチルアミン N(CHが、0.1mol/minと、窒素ガス3.5L/minが供給される。 Then, in order to dope p-type dopant Mg, trimethylamine N (CH 3 ) 3 as the second kind gas 109 is 0.1 mol / w while supplying bismicropenta-genylmagnesium (Cp 2 Mg). min and nitrogen gas 3.5 L / min are supplied.

しかしながら、基板101をヒーター103で550℃に加熱し、n−GaN基板101の基板表面を、赤外光光源115からの光が反射板116で反射させ、基板101の表面が450℃更に加温される。1000℃にて0.5μmのp−Ga0.9Al0.1Nクラッド層120を形成した。 However, the substrate 101 is heated to 550 ° C. by the heater 103, the light from the infrared light source 115 is reflected by the reflector 116 on the substrate surface of the n-GaN substrate 101, and the surface of the substrate 101 is further heated by 450 ° C. Is done. A p-Ga 0.9 Al 0.1 N cladding layer 120 of 0.5 μm was formed at 1000 ° C.

トリメチルアミンの反応がアンモニアに比べ遅いため、基板101をヒーター103であらかじめ550℃に加熱し、図1の反応炉100の開口部111下部に第2種ガス109のトリメチルアミンガスの流量コントロール(反応済みガスの排出部107の流量を絞る等)が行なわれる。   Since the reaction of trimethylamine is slower than that of ammonia, the substrate 101 is heated in advance to 550 ° C. by the heater 103, and the flow rate control of the trimethylamine gas of the second kind gas 109 (reacted gas) is provided below the opening 111 of the reaction furnace 100 of FIG. The flow rate of the discharge unit 107 is reduced).

それにより、トリメチルアミンガス109の突出部112を形成し、第1種ガス108のトリメチルガリウムガス、トリメチルアルミニュウムガスに側圧109Aを加える。第2種ガス109のトリメチルアミンガス及び第1種ガス108のトリメチルガリウムガス108は、n−GaN基板101に押し付られる。そのため、第2種ガス19のトリメチルアミンガス及び第1種ガス108のトリメチルガリウムガスは、基板表面に接触した時に1000℃に加熱されるため、熱対流は抑えられる。   Thereby, the protrusion 112 of the trimethylamine gas 109 is formed, and a side pressure 109A is applied to the trimethylgallium gas and the trimethylaluminum gas of the first kind gas 108. The trimethylamine gas of the second kind gas 109 and the trimethylgallium gas 108 of the first kind gas 108 are pressed against the n-GaN substrate 101. Therefore, since the trimethylamine gas of the second kind gas 19 and the trimethylgallium gas of the first kind gas 108 are heated to 1000 ° C. when contacting the substrate surface, thermal convection is suppressed.

成長したp−Ga0.9Al0.1Nクラッド層120はトリメチルアミンガス109にて覆われるため、アルミニュウム、窒素の再分解は抑えられる。更に詳しく説明を行うと、基板101はヒーター103であらかじめ550℃に加熱されている。そのため、トリメチルガリウムガス、トリメチルアルミニュウムガス108と、トリメチルアミンガス109が基板101表面に触れた瞬間に、赤外光光源115からの光が反射板116で反射され、450℃更に加温しているため、1000℃の成長温度で結晶成長が進む。 Since the grown p-Ga 0.9 Al 0.1 N cladding layer 120 is covered with the trimethylamine gas 109, re-decomposition of aluminum and nitrogen can be suppressed. More specifically, the substrate 101 is preheated to 550 ° C. by the heater 103. Therefore, the light from the infrared light source 115 is reflected by the reflecting plate 116 at the moment when the trimethylgallium gas, the trimethylaluminum gas 108, and the trimethylamine gas 109 touch the surface of the substrate 101, and is heated further by 450 ° C. Crystal growth proceeds at a growth temperature of 1000 ° C.

1000℃の成長温度でトリメチルアミン109が分解し、活性窒素が、トリメチルガリウムガス、トリメチルアルミニュウムガス108が分離し、活性化ガリウム、活性アルミニュウムと結合する。更には、ビスミクロペンタ・ジェニルマグネシュウム(CpMg)により、p型ドーパントMgがドーピング、活性化され、p−Ga0.9Al0.1Nクラッド層120を発光層119の上に形成した。 At a growth temperature of 1000 ° C., trimethylamine 109 is decomposed, and active nitrogen is separated from trimethylgallium gas and trimethylaluminum gas 108 and combined with activated gallium and active aluminum. Further, p-type dopant Mg is doped and activated by bismicropenta-genylmagnesium (Cp 2 Mg) to form a p-Ga 0.9 Al 0.1 N cladding layer 120 on the light emitting layer 119. did.

図5に示すp−Ga0.9Al0.1Nクラッド層120形成において、従来では、気相で窒素供給源であるアンモニアと、III属原料であるアルミニュウムが強く反応してアルキル化合物の付加化合物を作っていた。重合してGaAlNの成長を阻害していたが、図1の気相成長装置92と、本発明の気相成長方法では、アンモニアを使用しないので、上記阻害がなくなる。 In the formation of the p-Ga 0.9 Al 0.1 N clad layer 120 shown in FIG. 5, conventionally, ammonia, which is a nitrogen supply source, and aluminum, which is a group III material, react strongly in the gas phase to add an alkyl compound. I was making a compound. Although the polymerization has inhibited the growth of GaAlN, in the vapor phase growth apparatus 92 of FIG. 1 and the vapor phase growth method of the present invention, ammonia is not used, so the above inhibition is eliminated.

反応式はAl(CH+3NH→AlN+N(CH+NH(CH)+4H→AlN+N+C+CH+4Hとなる。窒素供給源としてトリメチルアミンN(CHを使用した場合、反応式はAl(CH+N(CH→AlN+3Cとなる。アンモニアに比べ同じ窒素を得るためガス量は1/3で良い。 The reaction formula is Al (CH 3 ) 3 + 3NH 3 → AlN + N (CH 3 ) 2 + NH (CH 3 ) + 4H 2 → AlN + N 2 + C 2 H 6 + CH 4 + 4H 2 . When trimethylamine N (CH 3 ) 3 is used as the nitrogen source, the reaction formula is Al (CH 3 ) 3 + N (CH 3 ) 3 → AlN + 3C 2 H 6 . In order to obtain the same nitrogen as ammonia, the gas amount may be 1/3.

しかし、アンモニアに比べて反応が遅いため、従来の横型高流速気相成長装置が使用できない欠点があった。図1はこれを改善した気相成長装置92であり、トリメチルアミンはアンモニアに比べ上記反応式より副生成物が少ないため、気相成長後、基板101と対向する反応炉100壁に固形物の付着、及び汚れがあるかどうか調査した。その結果、固形物付着、及び汚れはなかった。得られたp−Ga0.9Al0.1Nクラッド層120の膜厚は0.5μm±2%であり、キヤリア濃度として3×1018/cmであり、アンモニアを用いた場合と同じ良好な結果が得られた。 However, since the reaction is slower than that of ammonia, the conventional horizontal high flow rate vapor phase growth apparatus cannot be used. FIG. 1 shows an improved vapor phase growth apparatus 92. Since trimethylamine has fewer by-products than the above reaction formula compared with ammonia, solid matter adheres to the reaction furnace 100 wall facing the substrate 101 after vapor phase growth. , And investigated for dirt. As a result, there was no solid matter adhesion and dirt. The obtained p-Ga 0.9 Al 0.1 N clad layer 120 has a thickness of 0.5 μm ± 2% and a carrier concentration of 3 × 10 18 / cm 3, which is the same as when ammonia is used. Good results were obtained.

次に、図1と図6に従い、本発明を実施するための最良の形態5に係る気相成長方法を説明する。図6は、p−コンタクト層とp電極など概略図である。図1において、第1種ガス108の導入部104より、キャリアガスである窒素ガス3.5L/minと、第1種ガス108として、トリメチルガリウム(TMG) Ga(CHが30μ―mol/minだけ導入される。 Next, the vapor phase growth method according to the best mode 5 for carrying out the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 6 is a schematic diagram of the p-contact layer and the p electrode. In FIG. 1, from the introduction part 104 of the first type gas 108, nitrogen gas 3.5 L / min as a carrier gas and trimethyl gallium (TMG) Ga (CH 3 ) 3 as 30 μ-mol as the first type gas 108 are obtained. Only / min is introduced.

p型ドーパントであるMgをドーピングするため、ビスミクロペンタ・ジェニルマグネシュウム(CpMg)を供給しながら、第2種ガス109としてトリメチルアミン N(CHが0.1mol/minと、窒素ガス3.5L/minで供給しながら、n−GaN基板101がヒーター103で550℃に加熱される。 Nitrogen trimethylamine N (CH 3 ) 3 is 0.1 mol / min as the second kind gas 109 while supplying bismicropenta-genylmagnesium (Cp 2 Mg) for doping Mg as a p-type dopant, and nitrogen. While supplying the gas at 3.5 L / min, the n-GaN substrate 101 is heated to 550 ° C. by the heater 103.

そして、n−GaN基板101の基板表面は、赤外光光源115からの光を反射板116で反射され、基板101の表面を450℃更に加温し、1000℃にて0.1μmのp−GaNコンタクト層121を形成した。   Then, the substrate surface of the n-GaN substrate 101 is reflected from the light from the infrared light source 115 by the reflector 116, the surface of the substrate 101 is further heated at 450 ° C., and 0.1 μm p− at 1000 ° C. A GaN contact layer 121 was formed.

トリメチルアミンの反応がアンモニアに比べ遅いため、基板101をヒーター103であらかじめ550℃に加熱する。図1の反応炉100の開口部111下部に、第2種ガス109のトリメチルアミンガスの流量コントロール(反応済みガスの排出部107の流量を絞る等)が行なわれる。   Since the reaction of trimethylamine is slower than that of ammonia, the substrate 101 is preheated to 550 ° C. by the heater 103. Control of the flow rate of the trimethylamine gas of the second type gas 109 (such as reducing the flow rate of the exhausted portion 107 of the reacted gas) is performed below the opening 111 of the reaction furnace 100 of FIG.

これにより、トリメチルアミンガス109の突出部112を形成し、第1種ガス108のトリメチルガリウムガスに側圧109Aを加える。第2種ガス109のトリメチルアミンガス及び第1種ガス108のトリメチルガリウムガスは、n−GaN基板101に押し付られる。そのため、第2種ガス109のトリメチルアミンガス及び第1種ガス108のトリメチルガリウムガスは、基板101の表面に接触した時に、1000℃に加熱されるため、熱対流は抑えられる。   Thereby, the protruding portion 112 of the trimethylamine gas 109 is formed, and a side pressure 109A is applied to the trimethylgallium gas of the first kind gas 108. The trimethylamine gas of the second kind gas 109 and the trimethylgallium gas of the first kind gas 108 are pressed against the n-GaN substrate 101. Therefore, the trimethylamine gas of the second type gas 109 and the trimethylgallium gas of the first type gas 108 are heated to 1000 ° C. when they come into contact with the surface of the substrate 101, so that thermal convection is suppressed.

成長したp−GaNコンタクト層121は、トリメチルアミンガス109にて覆われるため窒素の再分解は抑えられる。更に詳しく説明を行うと、基板101はヒーター103であらかじめ550℃に加熱されている。そのため、トリメチルガリウムガス108と、トリメチルアミンガス109は基板101の表面に触れた瞬間に、赤外光光源115からの光が反射板116で反射され、450℃更に加温しているので、1000℃の成長温度により結晶成長が進む。   Since the grown p-GaN contact layer 121 is covered with the trimethylamine gas 109, re-decomposition of nitrogen is suppressed. More specifically, the substrate 101 is preheated to 550 ° C. by the heater 103. Therefore, as soon as the trimethylgallium gas 108 and the trimethylamine gas 109 touch the surface of the substrate 101, the light from the infrared light source 115 is reflected by the reflecting plate 116 and is further heated at 450 ° C. Crystal growth proceeds depending on the growth temperature.

1000℃の成長温度でトリメチルアミン109が分解して活性窒素が、トリメチルガリウムガス108が分離して活性化ガリウムと結合する。更には、ビスミクロペンタ・ジェニルマグネシュウム(CpMg)により、p型ドーパントMgがドーピング、活性化され、p−GaNコンタクト層121が成長する。 At a growth temperature of 1000 ° C., trimethylamine 109 is decomposed and active nitrogen is separated, and trimethylgallium gas 108 is separated and bonded to activated gallium. Furthermore, p-type dopant Mg is doped and activated by bismicropenta-genyl magnesium (Cp 2 Mg), and the p-GaN contact layer 121 grows.

図2と同じように、アンモニアに比べトリメチルアミンのガス量は1/3で良いが、アンモニアに比べて反応が遅いため従来の横型高流速気相成長装置が使用できない欠点があった。図1はこれを改善した気相成長装置92である。トリメチルアミンはアンモニアに比べ上記反応式より副生成物が少ないため、気相成長後、基板101と対向する反応炉100の壁に固形物の付着,及び汚れがあるかどうか調査した。   As in FIG. 2, the gas amount of trimethylamine may be 1/3 compared to ammonia, but the conventional horizontal type high flow rate vapor phase growth apparatus cannot be used because the reaction is slower than ammonia. FIG. 1 shows a vapor phase growth apparatus 92 improved from this. Since trimethylamine has fewer by-products than the above reaction formula compared to ammonia, after vapor phase growth, the wall of the reaction furnace 100 facing the substrate 101 was examined for solid adhesion and contamination.

その結果、固形物付着及び,汚れはなかった。得られたp−GaN膜の膜厚は0.1μm±2%、正孔濃度が6×1018cm−3、p領域の抵抗値が0.3Ω・cmと低抵抗化した。更にp電極122として、p−GaNコンタクト層121の上にニッケル、金を蒸着して形成した。その後に、p−GaNコンタクト層121とp電極122間の接触抵抗の測定を行なった所、アンモニアを使用した場合と同じ様に、10−3〜10−4Ω・cmと低減することができた。 As a result, there was no solid matter adhesion and contamination. The thickness of the obtained p-GaN film was reduced to 0.1 μm ± 2%, the hole concentration was 6 × 10 18 cm −3 , and the resistance value in the p region was 0.3 Ω · cm. Further, nickel and gold were deposited on the p-GaN contact layer 121 as the p-electrode 122. After that, when the contact resistance between the p-GaN contact layer 121 and the p-electrode 122 was measured, it can be reduced to 10 −3 to 10 −4 Ω · cm as in the case of using ammonia. It was.

次に、上記形態1〜5の特徴を、以下にまとめる。本発明の気相成長方法において、基板101を載せるためのサセプター102と、該サセプター102を加熱するためのヒーター103が設けられる。前記サセプター102の温度をT1とし、前記基板101の表面の加熱手段により、更にT2加熱することにより、T1+T2の温度にて気相成長させる。   Next, the features of Embodiments 1 to 5 are summarized below. In the vapor phase growth method of the present invention, a susceptor 102 for placing the substrate 101 and a heater 103 for heating the susceptor 102 are provided. The temperature of the susceptor 102 is T1, and vapor growth is performed at a temperature of T1 + T2 by further T2 heating by the heating means on the surface of the substrate 101.

そして、反応炉100の内部の下部に、第1種ガス108の導入部104と排出部105、113が設けられ、上部に第2種ガス109の導入部106と排出部107が設けられる。第1種ガス108として有機III属金属を用い、第2種ガス109として窒化含有炭化水素を用い、第1種ガス108を第2種ガスの側圧109Aにより、基板101の表面に押し付け、前記T1+T2の温度にて気相成長させる。
また、前記T1+T2の温度にて、n層領域窒化ガリウム系化合物半導体117,118を形成した。
そして、前記T1+T2の温度にて、p層領域窒化ガリウム系化合物半導体120,121を形成した。
また、前記T1+T2の温度にて、発光層領域窒化ガリウム系化合物半導体119を形成した。
そして、前記n層領域は117,118は、n型GaN層とn型Ga1−bAlN層(但し0≦b≦1)からなる多層膜より構成される。
また、前記p層領域120,121は、p型GaN層とp型Ga1−bAlN層(但し0≦b≦1)からなる多層膜より構成される。
そして、前記発光層領域119は、InGa1−bN層(但し、0≦b≦1)からなる膜より構成される。
An introduction part 104 and exhaust parts 105 and 113 for the first type gas 108 are provided in the lower part inside the reaction furnace 100, and an introduction part 106 and an exhaust part 107 for the second kind gas 109 are provided in the upper part. An organic group III metal is used as the first type gas 108, a nitride-containing hydrocarbon is used as the second type gas 109, the first type gas 108 is pressed against the surface of the substrate 101 by the side pressure 109A of the second type gas, and the T1 + T2 Vapor phase growth at a temperature of
Further, n-layer region gallium nitride compound semiconductors 117 and 118 were formed at the temperature of T1 + T2.
Then, the p-layer region gallium nitride compound semiconductors 120 and 121 were formed at the temperature of T1 + T2.
In addition, the light emitting layer region gallium nitride compound semiconductor 119 was formed at the temperature of T1 + T2.
The n-layer region 117, 118 is composed of a multilayer film composed of an n-type GaN layer and an n-type Ga 1-b Al b N layer (where 0 ≦ b ≦ 1).
The p-layer regions 120 and 121 are each composed of a multilayer film composed of a p-type GaN layer and a p-type Ga 1-b Al b N layer (where 0 ≦ b ≦ 1).
The light emitting layer region 119 is composed of a film made of an In b Ga 1-b N layer (where 0 ≦ b ≦ 1).

なお、本発明は上記最良の形態1〜5に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々の変形をすることが可能であり、それらを本発明の範囲から除外するものではない。例えば本発明の上記形態では、n−GaN基板を用いた半導体気相成長方法について説明したが、他の基板、例えば、サファイア基板、SiC基板、Si基板、GaAs基板、GaP基板、InP基板等、格子間の整合性や、熱膨張等を考慮して基板を適宜選択することができる。   In addition, this invention is not limited to the said best form 1-5, A various deformation | transformation is possible based on the meaning of this invention, and they are not excluded from the scope of the present invention. . For example, in the above embodiment of the present invention, a semiconductor vapor phase growth method using an n-GaN substrate has been described. However, other substrates such as a sapphire substrate, a SiC substrate, a Si substrate, a GaAs substrate, a GaP substrate, an InP substrate, etc. The substrate can be appropriately selected in consideration of the matching between lattices, thermal expansion, and the like.

更に、GaN系化合物半導体を用いた気相成長方法について説明したが、窒素供給源としてアンモニアを用いないため、他の半導体材料例えばInGaAlNのNの1部又は全部をAsおよび/またはP等で置換した材料やGaAs系化合物半導体を用いた気相成長方法にも本発明を適用できる。   Furthermore, the vapor phase growth method using a GaN-based compound semiconductor has been described. However, since ammonia is not used as a nitrogen supply source, one or all of N of other semiconductor materials such as InGaAlN are replaced with As and / or P. The present invention can also be applied to a vapor phase growth method using such a material or a GaAs compound semiconductor.

また、窒素供給源としてアンモニアを用いない気相成長装置、及び気相成長方法について説明を行ったが反応炉外から赤外光を基板表面加熱用に用いているためアンモニアを用いた場合にも適用できる。更に窒素供給源としてアンモニアとアンモニア以外の材料を成長膜の特性に合わせて併用をしてもよい。   Also, a vapor phase growth apparatus that does not use ammonia as a nitrogen supply source and a vapor phase growth method have been described. Even when ammonia is used because infrared light is used for heating the substrate surface from outside the reactor. Applicable. Further, ammonia and materials other than ammonia may be used in combination as the nitrogen supply source in accordance with the characteristics of the growth film.

更に、本発明の最良の形態1〜5では、1枚のn−GaN基板を用いた気相成長方法を示したが、サセプタ−上に複数枚の基板を載置して、基板自体の自転とサセプタ−の公転により量産性のよい気相成長装置、及び気相成長方法を実現できる。   Further, in the best modes 1 to 5 of the present invention, the vapor phase growth method using one n-GaN substrate has been described. However, a plurality of substrates are placed on a susceptor, and the substrate itself rotates. Further, by the revolution of the susceptor, a vapor phase growth apparatus and a vapor phase growth method with high productivity can be realized.

また、T1,T2の温度は、成長膜に合わせて適宜選択することができる。   Further, the temperatures of T1 and T2 can be appropriately selected according to the growth film.

更に、第一種ガスA、第二種ガスBとして原料ガスと原料ガスを含まないガスを混合した例を示したが、原料ガスと原料ガスを含まないガスを成長膜に合わせて適宜選択することができる。   Furthermore, although the example which mixed the gas which does not contain source gas and source gas as 1st type gas A and 2nd type gas B was shown, the gas which does not contain source gas and source gas is suitably selected according to a growth film. be able to.

また、GaN系化合物半導体を用いた例としてGaN系半導体発光素子の製造に適用した例を示したが、GaN系電界効果トランジスタ(FET)などのGaN系電子走行素子の製造に適用することもできる。   Moreover, although the example applied to manufacture of a GaN-type semiconductor light-emitting device was shown as an example using a GaN-type compound semiconductor, it is applicable also to manufacture of GaN-type electron transit devices, such as a GaN-type field effect transistor (FET). .

更に、反応炉として石英を用いた例を示したが石英ガラス、石英焼結体を用いることもできる。   Further, an example in which quartz is used as a reaction furnace has been shown, but quartz glass or quartz sintered body can also be used.

また、窒素供給源としてアンモニアのように、活性窒素分解時に水素を発生しないものであれば、形態1〜5で説明を行ったトリメチルアミンに、トリエチルアミンを加えたアルキルアミン、トリヒトラジン等から選択することができる。   In addition, as long as the nitrogen source does not generate hydrogen during active nitrogen decomposition, such as ammonia, select from trimethylamine, trimethylamine added to trimethylamine described in Forms 1 to 5, trihylazine, etc. Can do.

本発明を実施するための最良の形態にかかる気相成長装置92の概略図である。It is the schematic of the vapor phase growth apparatus 92 concerning the best form for implementing this invention. 本発明を実施するための最良の形態1に係る気相成長方法を説明するためのn−コンタクト層の概略図である。It is the schematic of the n-contact layer for demonstrating the vapor phase growth method which concerns on the best form 1 for implementing this invention. 本発明を実施するための最良の形態2に係る気相成長方法を説明するためのn−クラッド層の概略図である。It is the schematic of the n-cladding layer for demonstrating the vapor phase growth method which concerns on the best form 2 for implementing this invention. 本発明を実施するための最良の形態3に係る気相成長方法を説明するための発光層の概略図である。It is the schematic of the light emitting layer for demonstrating the vapor phase growth method which concerns on the best form 3 for implementing this invention. 本発明を実施するための最良の形態4に係る気相成長方法を説明するためのp−クラッド層の概略図である。It is the schematic of the p-cladding layer for demonstrating the vapor phase growth method which concerns on the best form 4 for implementing this invention. 本発明を実施するための最良の形態5に係る気相成長方法を説明するためのp−コンタクト層およびp電極の概略図である。It is the schematic of the p-contact layer and p electrode for demonstrating the vapor phase growth method which concerns on the best form 5 for implementing this invention.

符号の説明Explanation of symbols

100 反応炉
101 基板
102 サセプター
103 ヒーター
104 第1種ガスの導入部
105 反応済みガスの排出部
106 第2種ガスの導入部
107 反応済みガスの排出部
108 第1種ガス
109 第2種ガス
110 仕切り部
111 開口部
112 第2種ガスの突出部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Reaction furnace 101 Substrate 102 Susceptor 103 Heater 104 First type gas introduction part 105 Reacted gas discharge part 106 Second type gas introduction part 107 Reacted gas discharge part 108 First kind gas 109 Second kind gas 110 Partition part 111 Opening part 112 Projection part of second type gas

Claims (14)

基板を載せるためのサセプターと、該サセプターを加熱するためのヒーターを有する気相成長装置において、前記サセプターの温度をT1とし、前記基板表面の加熱手段により更にT2加熱することにより、T1+T2の温度にて気相成長させることを特徴とする気相成長装置。 In a vapor phase growth apparatus having a susceptor for placing a substrate and a heater for heating the susceptor, the temperature of the susceptor is set to T1, and further T2 is heated by the heating means on the surface of the substrate, so that the temperature becomes T1 + T2. A vapor phase growth apparatus characterized by performing vapor phase growth. 基板を載せるためのサセプターと、該サセプターを加熱するためのヒーターを有する気相成長装置において、前記サセプターの温度をT3とし、前記サセプター上部から赤外光照射により前記基板表面の温度を更にT4加熱することにより、T3+T4の温度にて気相成長させることを特徴とする気相成長装置。 In a vapor phase growth apparatus having a susceptor for placing a substrate and a heater for heating the susceptor, the temperature of the susceptor is set to T3, and the temperature of the substrate surface is further heated by T4 irradiation by infrared light irradiation from above the susceptor. A vapor phase growth apparatus characterized by performing vapor phase growth at a temperature of T3 + T4. 基板を載せるためのサセプターと、該サセプターを加熱するためのヒーターと、反応管内部の前記基板に実質的に平行になるように配置され、下部に第1種ガスの導入部と排出部を有し、上部に第2種ガスの導入部と排出部を有する仕切り部を備え、前記仕切り部において、前記基板の上部に位置する開口部を設け、前記開口部の上部に位置する前記反応管の外部に基板表面加熱用手段を備えたことを特徴とする気相成長装置。 A susceptor for placing the substrate, a heater for heating the susceptor, and a substrate disposed inside the reaction tube so as to be substantially parallel to the substrate. A partition portion having an introduction portion and a discharge portion for the second type gas at the upper portion, and an opening portion located above the substrate is provided in the partition portion, and the reaction tube located above the opening portion is provided. A vapor phase growth apparatus provided with a substrate surface heating means outside. 基板を載せるためのサセプターと、該サセプターを加熱するためのヒーターと、反応管内部の前記基板に実質的に平行になるように配置され、下部に第1種ガスの導入部と排出部を有し、上部に第2種ガスの導入部と排出部を有する仕切り部を備え、前記仕切り部において、前記基板の上部に位置する開口部を設け、前記開口部の上部に位置する前記反応管の外部に、前記基板表面の加熱用として、赤外光光源を備えたことを特徴とする気相成長装置。 A susceptor for placing the substrate, a heater for heating the susceptor, and a substrate disposed inside the reaction tube so as to be substantially parallel to the substrate. A partition portion having an introduction portion and a discharge portion for the second type gas at the upper portion, wherein the partition portion is provided with an opening portion located above the substrate, and the reaction tube located above the opening portion. A vapor phase growth apparatus provided with an infrared light source for heating the substrate surface outside. 前記第1種ガスとして成長ガス1を用い、前記第2種ガスとして成長ガス2を用い、前記成長ガス1を前記成長ガス2の側圧により、前記基板の表面に押し付け、成長させることを特徴とする請求項3または請求項4に記載の気相成長装置。 The growth gas 1 is used as the first type gas, the growth gas 2 is used as the second type gas, and the growth gas 1 is pressed against the surface of the substrate by the lateral pressure of the growth gas 2 to grow. The vapor phase growth apparatus according to claim 3 or 4. 前記第1種ガスとして有機III属金属を用い、前記第2種ガスとして窒化含有炭化水素を用い、前記第1種ガスを前記第2種ガスの側圧により、前記基板の表面に押し付け、成長させることを特徴とする請求項3または請求項4に記載の気相成長装置。 An organic group III metal is used as the first type gas, a nitride-containing hydrocarbon is used as the second type gas, and the first type gas is pressed against the surface of the substrate by the lateral pressure of the second type gas to grow. The vapor phase growth apparatus according to claim 3 or 4, wherein the vapor phase growth apparatus is characterized. 基板を載せるためのサセプターと、該サセプターを加熱するためのヒーターを有し、前記サセプターの温度をT1とし、前記基板表面の加熱手段により更にT2加熱することにより、T1+T2の温度にて気相成長させることを特徴とする気相成長方法。 There is a susceptor for placing a substrate and a heater for heating the susceptor. The temperature of the susceptor is T1, and further T2 heating is performed by a heating means on the substrate surface, thereby vapor phase growth at a temperature of T1 + T2. A vapor phase growth method characterized by the above. 反応管内部の下部に第1種ガスの導入部と排出部を有し、上部に第2種ガスの導入部と排出部を有し、前記第1種ガスとして有機III属金属を用い、前記第2種ガスとして窒化含有炭化水素を用い、前記第1種ガスを前記第2種ガスの側圧により、前記基板の表面に押し付け、前記T1+T2の温度にて気相成長させることを特徴とする請求項7に記載の気相成長方法。 The lower part of the reaction tube has a first-type gas introduction part and a discharge part, and the upper part has a second-type gas introduction part and a discharge part, and an organic group III metal is used as the first-type gas, A nitride-containing hydrocarbon is used as the second type gas, and the first type gas is pressed against the surface of the substrate by a side pressure of the second type gas, and vapor phase growth is performed at a temperature of T1 + T2. Item 8. The vapor phase growth method according to Item 7. 前記T1+T2の温度にて、n層領域窒化ガリウム系化合物半導体を形成したことを特徴とする請求項8に記載の気相成長方法。 9. The vapor phase growth method according to claim 8, wherein an n-layer region gallium nitride compound semiconductor is formed at a temperature of T1 + T2. 前記T1+T2の温度にて、p層領域窒化ガリウム系化合物半導体を形成したことを特徴とする請求項8に記載気相成長方法。 9. The vapor phase growth method according to claim 8, wherein a p-layer region gallium nitride compound semiconductor is formed at a temperature of T1 + T2. 前記T1+T2の温度にて、発光層領域窒化ガリウム系化合物半導体を形成したことを特徴とする請求項8に記載の気相成長方法。 9. The vapor phase growth method according to claim 8, wherein a light emitting layer region gallium nitride compound semiconductor is formed at a temperature of T1 + T2. 前記n層領域はn型GaN層とn型Ga1−bAlN層(但し、0≦b≦1)からなる多層膜より構成されることを特徴とする請求項9に記載の気相成長方法。 10. The gas phase according to claim 9, wherein the n-layer region is formed of a multilayer film including an n-type GaN layer and an n-type Ga 1-b Al b N layer (where 0 ≦ b ≦ 1). Growth method. 前記p層領域はp型GaN層とp型Ga1−bAlN層(但し、0≦b≦1)からなる多層膜より構成されることを特徴とする請求項10に記載の気相成長方法。 11. The gas phase according to claim 10, wherein the p-layer region is formed of a multilayer film including a p-type GaN layer and a p-type Ga 1-b Al b N layer (where 0 ≦ b ≦ 1). Growth method. 前記発光層領域はInGa1−bN層(但し、0≦b≦1)からなる膜より構成されることを特徴とする請求項11に記載の気相成長方法。 12. The vapor phase growth method according to claim 11, wherein the light emitting layer region is composed of a film composed of an In b Ga 1-b N layer (where 0 ≦ b ≦ 1).
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