JP2008305967A - Iii族窒化物半導体層の製造装置、iii族窒化物半導体層の製造方法、iii族窒化物半導体発光素子の製造方法、iii族窒化物半導体発光素子及びランプ - Google Patents
Iii族窒化物半導体層の製造装置、iii族窒化物半導体層の製造方法、iii族窒化物半導体発光素子の製造方法、iii族窒化物半導体発光素子及びランプ Download PDFInfo
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Abstract
【解決手段】基板11上にIII族窒化物半導体層をスパッタ法によって形成するための製造装置であって、III族元素を含有するターゲット47が配置され、ターゲット47をスパッタしてターゲット47に含まれる原料からなる原料粒子を生成する第1プラズマ発生領域45aと、基板11が配置され、窒素元素含有プラズマを発生させる第2プラズマ発生領域45bとがチャンバ41内に設けられ、第1プラズマ発生領域45aと第2プラズマ発生領域45bとが、原料粒子を基板11上に供給するための開口部43を有する遮蔽壁45によって分離されているIII族窒化物半導体層の製造装置とする。
【選択図】図1
Description
牛玖 由紀子(Y.USHIKU)他、「21世紀連合シンポジウム論文集」、Vol.2nd、p295(2003)、
また、ターゲットの表面に窒化物の被膜が形成されることを防止でき、膜厚を精度良く制御でき、優れた結晶性を有するIII族窒化物半導体層を形成できるIII族窒化物半導体層の製造方法を提供することを目的とする。
さらに、本発明のIII族窒化物半導体層の製造方法を用いるIII族窒化物半導体発光素子の製造方法、及び本発明のIII族窒化物半導体発光素子の製造方法で得られるIII族窒化物半導体発光素子、及び本発明のIII族窒化物半導体発光素子が用いられてなるランプを提供することを目的とする。
[1]基板上にIII族窒化物半導体層をスパッタ法によって形成するための製造装置であって、III族元素を含有するターゲットが配置され、前記ターゲットをスパッタして前記ターゲットに含まれる原料からなる原料粒子を生成する第1プラズマ発生領域と、前記基板が配置され、窒素元素含有プラズマを発生させる第2プラズマ発生領域とがチャンバ内に設けられ、前記第1プラズマ発生領域と前記第2プラズマ発生領域とが、前記原料粒子を前記基板上に供給するための開口部を有する遮蔽壁によって分離されていることを特徴とするIII族窒化物半導体層の製造装置。
[3]前記ターゲットが、Al、Ga、Inから選ばれる少なくとも1種を含有するものであることを特徴とする[1]または[2]に記載のIII族窒化物半導体層の製造装置。
[5]前記原料粒子を、前記開口部を介して前記基板と対向配置された前記ターゲットから前記基板上に供給することを特徴とすることを特徴とする[4]に記載のIII族窒化物半導体層の製造方法。
[6]前記ターゲットが、Al、Ga、Inから選ばれる少なくとも1種を含有するものであることを特徴とする[4]または[5]に記載のIII族窒化物半導体層の製造方法。
[8]基板上に、III族窒化物半導体から各々なるn型半導体層、発光層及びp型半導体層が積層された半導体層を有し、前記基板と前記n型半導体層との間にIII族窒化物半導体からなるバッファ層を有するIII族窒化物半導体発光素子の製造方法であって、前記バッファ層を、[4]〜[6]のいずれかに記載のIII族窒化物半導体層の製造方法で形成することを特徴とするIII族窒化物半導体発光素子の製造方法。
[9][7]または[8]に記載のIII族窒化物半導体発光素子の製造方法で得られるIII族窒化物半導体発光素子。
[10][9]に記載のIII族窒化物半導体発光素子が用いられてなることを特徴とするランプ。
さらに、本発明のIII族窒化物半導体発光素子並びにランプは、本発明のIII族窒化物半導体発光素子の製造方法によって得られたものであるので、膜厚が精度良く制御され、優れた結晶性を有するIII族窒化物半導体層を備えたものとなり、優れた発光特性を有するものとなる。
図1は、本発明に係るIII族窒化物半導体層の製造装置の一例であるスパッタ装置を模式的に示した概略図である。図1に示すスパッタ装置40は、AlGaN、InGaN、AlInN、InN、AlInGaN、AlN、GaNなどからなるIII族窒化物半導体層を形成するためのものである。スパッタ装置40では、図1に示すように、チャンバ41内に、第1プラズマ発生領域45aと第2プラズマ発生領域45bとが設けられている。
第1プラズマ発生領域45aには、III族元素を含有するターゲット47が配置されている。第1プラズマ発生領域45aでは、ターゲット47をスパッタするアルゴン元素を含む第1プラズマが発生されて、ターゲット47に含まれる原料からなる原料粒子が生成される。また、第2プラズマ発生領域45bには、基板11が配置されている。第2プラズマ発生領域45bでは、窒素元素を含む第2プラズマ(窒素元素含有プラズマ)が発生され、基板11上に供給される。
図1に示すスパッタ装置40を用いて基板11上にIII族窒化物半導体層を成膜する場合、第1プラズマ発生領域45aでターゲット47に含まれる原料からなる原料粒子を生成する第1プラズマ発生工程と、第2プラズマ発生領域45bで基板11上に窒素元素を含む第2プラズマを供給する第2プラズマ発生工程とを同時に行ない、遮蔽壁45に設けられた開口部43を介して、第1プラズマ発生領域45aで生成された原料粒子を第2プラズマ発生領域45bに配置された基板11上に供給する。
アルゴンガス供給手段42bを用いてアルゴンガスを供給し、圧力制御手段49bを用いて制御することによって、第1プラズマ発生領域45a内を0.1〜10Paのアルゴン雰囲気とすることが好ましい。第1プラズマ発生領域45a内の圧力を0.1Pa未満とすると、安定してプラズマ放電しない場合がある。また、第1プラズマ発生領域45a内の圧力が10Paを超えると、基板11側までプラズマが広がってしまう場合がある。
窒素ガス供給手段42aを用いて窒素ガスを供給し、圧力制御手段49aを用いて制御することによって、第2プラズマ発生領域45b内を0.1〜10Paの窒素ガスとすることが好ましい。第2プラズマ発生領域45b内の圧力を0.1Pa未満とすると、安定してプラズマ放電しない場合がある。また、第2プラズマ発生領域45b内の圧力が10Paを超えると、基板11側までプラズマが広がってしまう場合がある。
また、基板11の温度は、300〜1500℃の範囲とすることが好ましく、500〜1200℃の範囲とすることが最も好ましい。基板11の温度が上記下限未満だと、第1プラズマ発生領域45a内で生成された原料粒子と窒素元素を含む第2プラズマとの反応が不十分となる場合がある。
また、基板11の温度が上記上限を超えると、基板11上に成膜されたIII族窒化物の分解速度が速くなり、III族窒化物の結晶が成長しにくくなるため好ましくない。
ここで、本実施形態においては、第1プラズマ発生領域45a内で生成された原料粒子が、第2プラズマ発生領域45b内に配置された基板11の表面にぶつかるように、開口部43を介して供給される。そして、第2プラズマ発生領域45b内で発生された第2プラズマにより原料粒子が窒化されて窒化物とされることにより、基板11上にIII族窒化物半導体層が成膜される。
また、本実施形態のスパッタ装置40は、リング状の導入口を有するアルゴンガス供給手段42bを備えているので、アルゴンガスをターゲット47に対し均一に供給でき、原料粒子を基板11上に均一に供給することができるので、より一層優れた結晶性を有するIII族窒化物半導体層を形成できる。
また、本実施形態のスパッタ装置40は、リング状の導入口を有する窒素ガス供給手段42aを備えているので、窒素ガスを基板11に対し均一に供給でき、より一層優れた結晶性を有するIII族窒化物半導体層を形成できる。
[III族窒化物半導体発光素子]
図2は、本発明に係るIII族窒化物半導体発光素子の一例を模式的に示した概略断面図である。また、図3は、図2に示すIII族窒化物半導体発光素子の平面構造を示す概略図である。
本実施形態の発光素子1は、図2に示すように、一面電極型のものであり、基板11上に、バッファ層12と、III族元素としてGaを含有するIII族窒化物半導体からなる半導体層20とが形成されているものである。半導体層20は、図2に示すように、n型半導体層14、発光層15及びp型半導体層16の各層がこの順で積層されてなるものである。
<基板>
本実施形態の発光素子1において、基板11に用いることができる材料としては、III族窒化物半導体結晶が表面にエピタキシャル成長される基板材料であれば、特に限定されず、各種材料を選択して用いることができる。例えば、サファイア、SiC、シリコン、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、酸化マンガン、酸化ジルコニウム、酸化マンガン亜鉛鉄、酸化マグネシウムアルミニウム、ホウ化ジルコニウム、酸化ガリウム、酸化インジウム、酸化リチウムガリウム、酸化リチウムアルミニウム、酸化ネオジウムガリウム、酸化ランタンストロンチウムアルミニウムタンタル、酸化ストロンチウムチタン、酸化チタン、ハフニウム、タングステン、モリブデン等が挙げられる。
本実施形態の発光素子1においては、基板上に、スパッタ法などのプラズマを用いた製膜方法で成膜したIII族窒化物半導体からなるバッファ層12が成膜されている。
バッファ層12は、柱状結晶の集合体からなっていてもよい。また、バッファ層は、単結晶のAlN膜でも良い。いずれの結晶構造を取るにせよ、スパッタ法でバッファ層12を基板11上に成膜することが多い。
バッファ層12の膜厚が10nm未満だと、上述したようなバッファ機能が充分でなくなる。また、500nmを超える膜厚でバッファ層12を形成し場合、コート層としての機能には変化が無いのにも関わらず、成膜処理時間が長くなり、生産性が低下する虞がある。なお、バッファ層12の膜厚は、断面TEM写真により、容易に測定することが可能である。
図2に示すように、半導体層20は、n型半導体層14、発光層15及びp型半導体層16を備えている。
「n型半導体層」
n型半導体層14は、バッファ層12上に積層され、下地層14a、n型コンタクト層14b及びn型クラッド層14cから構成されている。なお、n型コンタクト層は、下地層、及び/又は、n型クラッド層を兼ねることが可能であるが、下地層が、n型コンタクト層、及び/又はn型クラッド層を兼ねることも可能である。
本実施形態のn型半導体層14の下地層14aは、III族窒化物半導体からなる。下地層14aの材料は、バッファ層12と同じであっても異なっていても構わないが、Gaを含むIII族窒化物半導体、即ちGaN系化合物半導体が好ましく、AlXGa1―XN層(0≦x≦1、好ましくは0≦x≦0.5、さらに好ましくは0≦x≦0.1)から構成されることがより好ましい。
例えば、バッファ層12をAlNからなる構成とした場合、下地層14aは、柱状結晶の集合体であるバッファ層12の結晶性をそのまま引き継がないように、マイグレーションによって転位をループ化させることが望ましい。GaN系化合物半導体は、転位のループ化を生じやすく、特に、AlGaN、又はGaNが好適である。
例えば、基板11が導電性を有する場合には、下地層14aにドーパントをドープして導電性とすることにより、発光素子1の上下に電極を形成することができる。一方、基板11として絶縁性の材料を用いる場合には、発光素子1の同じ面に正極及び負極の各電極が設けられたチップ構造をとることになるので、基板11直上の層はドープしない結晶とした方が、結晶性が良好となることから好ましい。
n型不純物としては、特に限定されないが、例えば、Si、GeおよびSn等が挙げられ、好ましくはSiおよびGeが挙げられる。
n型コンタクト層14bは、III族窒化物半導体からなる。n型コンタクト層14bは、下地層14aと同様にAlXGa1―XN層(0≦x≦1、好ましくは0≦x≦0.5、さらに好ましくは0≦x≦0.1)から構成されることが好ましい。
また、n型コンタクト層14bには、n型不純物がドープされていることが好ましく、n型不純物を1×1017〜1×1019/cm3、好ましくは1×1018〜1×1019/cm3の濃度で含有すると、負極との良好なオーミック接触の維持、クラック発生の抑制、良好な結晶性の維持の点で好ましい。n型不純物としては、特に限定されないが、例えば、Si、GeおよびSn等が挙げられ、好ましくはSiおよびGeである。
n型コンタクト層14bと発光層15との間には、n型クラッド層14cを設けることが好ましい。n型クラッド層14cを設けることにより、n型コンタクト層14bの最表面に生じた平坦性の悪化を修復することができる。n型クラッド層14cは、AlGaN、GaN、GaInN等により成膜することが可能である。また、これらの構造のヘテロ接合や複数回積層した超格子構造としてもよい。n型クラッド層14cをGaInNとする場合には、発光層15のGaInNのバンドギャップよりも大きくすることが望ましいことは言うまでもない。
また、n型クラッド層14cのn型ドープ濃度は1×1017〜1×1020/cm3の範囲が好ましく、より好ましくは1×1018〜1×1019/cm3の範囲である。ドープ濃度がこの範囲であると、良好な結晶性の維持および発光素子の動作電圧低減の点で好ましい。
発光層15は、図2に示すように、窒化ガリウム系化合物半導体からなる障壁層15aと、インジウムを含有する窒化ガリウム系化合物半導体からなる井戸層15bとが交互に繰り返して積層され、且つ、n型半導体層14側及びp型半導体層16側に障壁層15aが配されている。図2に示す例では、発光層15は、6層の障壁層15aと5層の井戸層15bとが交互に繰り返して積層され、発光層15の最上層及び最下層に障壁層15aが配され、各障壁層15a間に井戸層15bが配される構成とされている。
また、井戸層15bには、インジウムを含有する窒化ガリウム系化合物半導体として、例えば、Ga1−sInsN(0<s<0.4)等の窒化ガリウムインジウムを用いることができる。
p型半導体層16は、p型クラッド層16a及びp型コンタクト層16bから構成されている。なお、p型コンタクト層がp型クラッド層を兼ねる構成であってもよい。
p型クラッド層16aとしては、発光層15のバンドギャップエネルギーより大きくなる組成であり、発光層15へのキャリアの閉じ込めができるものであれば特に限定されないが、好ましくは、AldGa1−dN(0<d≦0.4、好ましくは0.1≦d≦0.3)のものが挙げられる。p型クラッド層16aが、このようなAlGaNからなると、発光層15へのキャリアの閉じ込めの点で好ましい。
p型クラッド層16aの膜厚は、特に限定されないが、好ましくは1〜400nmであり、より好ましくは5〜100nmである。
p型コンタクト層16bは、少なくともAleGa1−eN(0≦e<0.5、好ましくは0≦e≦0.2、より好ましくは0≦e≦0.1)を含んでなる窒化ガリウム系化合物半導体層である。Al組成が上記範囲であると、良好な結晶性の維持およびpオーミック電極(後述の透光性電極17を参照)との良好なオーミック接触の点で好ましい。
p型コンタクト層16bの膜厚は、特に限定されないが、10〜500nmが好ましく、より好ましくは50〜200nmである。膜厚がこの範囲であると、発光出力を高く維持できる点で好ましい。
例えば、本発明を構成する半導体層の材料としては、上記のものの他、例えば一般式AlXGaYInZN1−AMA(0≦X≦1、0≦Y≦1、0≦Z≦1で且つ、X+Y+Z=1。記号Mは窒素(N)とは別の第V族元素を表し、0≦A<1である。)で表わされる窒化ガリウム系化合物半導体が知られており、本発明においても、それら周知の窒化ガリウム系化合物半導体を何ら制限なく用いることができる。
また、III族元素としてGaを含有するIII族窒化物半導体は、Al、GaおよびIn以外に他のIII族元素を含有することができ、必要に応じてGe、Si、Mg、Ca、Zn、Be、P及びAs等の元素を含有することもできる。さらに、意図的に添加した元素に限らず、成膜条件等に依存して必然的に含まれる不純物、並びに原料、反応管材質に含まれる微量不純物を含む場合もある。
透光性正極17は、p型半導体層16上に形成された透光性を有する電極である。
透光性正極17の材質としては、特に限定されず、ITO(In2O3−SnO2)、AZnO(ZnO−Al2O3)、IZnO(In2O3−ZnO)、GZO(ZnO−Ga2O3)等の材料を用いることができる。また、透光性正極17としては、従来公知の構造を含めて如何なる構造のものも何ら制限なく用いることができる。
また、透光性正極17は、p型半導体層16上の全面を覆うように形成しても構わないし、隙間を開けて格子状や樹形状に形成しても良い。
正極ボンディングパッド18は、図3に示すように透光性正極17上に形成された略円形の電極である。
正極ボンディングパッド18の材料としては、Au、Al、NiおよびCu等を用いた各種構造が周知であり、これら周知の材料、構造のものを何ら制限無く用いることができる。
正極ボンディングパッド18の厚さは、100〜1000nmの範囲内であることが好ましい。また、ボンディングパッドの特性上、厚さが大きい方が、ボンダビリティーが高くなるため、正極ボンディングパッド18の厚さは300nm以上とすることがより好ましい。さらに、製造コストの観点から500nm以下とすることが好ましい。
負極19は、半導体層20を構成するn型半導体層14のn型コンタクト層14bに接するものである。このため、負極19は、図2および図3に示すように、p型半導体層16、発光層15及びn型半導体層14の一部を除去してn型コンタクト層14bを露出させてなる露出領域14dの上に略円形状に形成されている。
負極19の材料としては、各種組成および構造の負極が周知であり、これら周知の負極を何ら制限無く用いることができる。
図2に示す発光素子1を製造するには、まず、基板11上に半導体層20の形成された図4に示す積層半導体10を形成する。図4に示す積層半導体10を形成するには、まず、基板11上に、上述した図1に示すスパッタ装置40を用いる上述したIII族窒化物半導体層の製造方法によって、バッファ層12、下地層14a、n型コンタクト層14bを成膜する。
ドーパント元素のn型不純物には、Mg原料として例えばビスシクロペンタジエニルマグネシウム(Cp2Mg)またはビスエチルシクロペンタジエニルマグネシウム(EtCp2Mg)を用いることができる。
次いで、透光性正極17および正極ボンディングパッド18の形成された積層半導体10をドライエッチングすることにより、n型コンタクト層14b上の露出領域14dを露出させる。
その後、露出領域14d上に、フォトリソグラフィー法を用いて負極19を形成することにより、図2および図3に示す発光素子1が得られる。
また、本実施形態の発光素子は、図1に示すスパッタ装置40を用いる上述したIII族窒化物半導体層の製造方法によって、基板11とn型半導体層14との間に、III族窒化物半導体からなるバッファ層12を形成してなるものであるので、優れた結晶性を有するバッファ層12を備えたものとなる。このようにn型半導体層14の下層に、優れた結晶性を有するバッファ層12が形成されると、バッファ層12上に、結晶性に優れたn型半導体層14が形成されやすくなる。したがって、本実施形態の発光素子は、非常に優れた結晶性を有する半導体層20を備えたものとなる。
例えば、本実施形態では、n型半導体層14のn型クラッド層14cやp型半導体層16をMOCVD法で成膜したが、n型クラッド層14cやp型半導体層16も本発明のIII族窒化物半導体層の製造方法によって成膜できる。
本発明のランプは、本発明の発光素子が用いられてなるものである。
本発明のランプとしては、例えば、本発明の発光素子と蛍光体とを組み合わせてなるものを挙げることができる。発光素子と蛍光体とを組み合わせたランプは、当業者周知の手段によって当業者周知の構成とすることができる。また、従来より、発光素子と蛍光体と組み合わせることによって発光色を変える技術が知られており、本発明のランプにおいてもこのような技術を何ら制限されることなく採用することが可能である。
また、本発明のランプは、一般用途の砲弾型、携帯のバックライト用途のサイドビュー型、表示器に用いられるトップビュー型等いかなる用途にも用いることができる。
[実施例1]
図2および図3に示す発光素子1を図1に示すスパッタ装置40を用いる製造方法を用いて以下に示すように製造した。
まず、サファイアからなる基板11のc面上に、図1に示すスパッタ装置40を用いて、バッファ層12としてAlN層を形成し、その上に、アンドープのGaN層からなるn型半導体層14の下地層14a、SiドープGaN層からなるn型半導体層14のn型コンタクト層14bを順に形成した。
その後、第1プラズマ発生領域45a内の圧力を0.5Paにし、アルゴンガスの流量を5sccmに保ち、Alからなるターゲット47に5W/cm2のRFパワーを印加することにより、アルゴン元素を含む第1プラズマを発生させる(第1プラズマ発生工程)と同時に、第2プラズマ発生領域45b内の圧力を0.5Paにし、窒素の流量を15sccm(チャンバ41内のガス全体における窒素の比は75%)に保ち、基板11側に0.5W/cm2のRFパワーを印加することにより、窒素元素を含む第2プラズマを基板11上に供給した(第2プラズマ発生工程)。
次いで、基板11の温度を1000℃まで上昇させ、温度を安定させた後、第2プラズマ発生領域45bへの窒素ガスの導入を継続しつつ、第1プラズマ発生領域45aへのアルゴンガスの導入を開始した。
X線ロッキングカーブ(XRC)測定の結果、実施例1の製造方法で作製した下地層14aは、(0002)面の測定では半値幅40arcsecを示し、(10−10)面では半値幅350arcsecを示した。
得られた積層半導体10は、c面を有するサファイアからなる基板11上に、基板11側から順に、柱状構造を有するAlNからなる50nmのバッファ層12、6μmのアンドープGaNからなる下地層14a、1×1019cm−3の電子濃度を持つ2μmのSiドープGaNからなるn型コンタクト層14b、1×1018cm−3の電子濃度を持つ20nmのIn0.1Ga0.9N型クラッド層(n型クラッド層14c)、GaN障壁層に始まりGaN障壁層に終わる積層構造であって、層厚を16nmとしたGaNからなる6層の障壁層15aと、層厚を3nmとしたノンドープのIn0.2Ga0.8Nからなる5層の井戸層15bとが交互に積層されてなる多重量子井戸構造の発光層15、5nmのMgをドープしたAl0.1Ga0.9Nからなるp型クラッド層16a、及び膜厚200nmのMgドープAl0.02Ga0.98Nからなるp型コンタクト層16bとを具備したp型半導体層16を積層した構造を有するものであった。
まず、積層半導体10のp型コンタクト層16bの表面上に、公知のフォトリソグラフィーによって、ITOからなる透光性正極17と、その上に透光性正極17の表面側から順にTi、Al、Auを積層した構造を有する正極ボンディングパッド18とを形成した。
その後、透光性正極17および正極ボンディングパッド18の形成された積層半導体10をドライエッチングすることにより、n型コンタクト層14b上の露出領域14dを露出させた。その後、露出領域14d上に、フォトリソグラフィー法を用いてNi、Al、Ti、及びAuの4層よりなる負極19を形成することにより、図2および図3に示す発光素子1を得た。
この発光ダイオードの正極ボンディングパッド18及び負極19の電極間に順方向電流を流したところ、電流20mAにおける順方向電圧は3.1Vであった。また、p側の透光性正極17を通して発光状態を観察したところ、発光波長は470nmであり、発光出力は14.5mWを示した。このような発光ダイオードの発光特性は、作製したウェーハのほぼ全面から作製された発光ダイオードについて、ばらつきなく得られた。
図2および図3に示す発光素子1を、図1に示すスパッタ装置40における遮蔽壁45の設けられていない従来のスパッタ装置を用いる製造方法を用いて以下に示すように製造した。
まず、サファイアからなる基板11のc面上に、従来のスパッタ装置を用い、チャンバ内にアルゴンと窒素の混合ガスを導入し、ターゲットにのみRFパワーを印加して、バッファ層12としてAlNからなる柱状結晶の集合体を形成し、その上に、アンドープのGaN層からなるn型半導体層14の下地層14a、SiドープGaN層からなるn型半導体層14のn型コンタクト層14bを順に形成した。
X線ロッキングカーブ(XRC)測定の結果、比較例1の製造方法で作製したアンドープGaN層は、(0002)面の測定では半値幅100arcsecを示し、(10−10)面では半値幅600arcsecを示した。
また、n型コンタクト層14bまで成膜された基板11の表面は、鏡面であることが目視で確認された。
次いで、積層半導体10を用いて、実施例1と同様にして図2および図3に示す発光素子1を作製し、得られた発光素子1を用いて、実施例1と同様にして発光ダイオードとした。
この発光ダイオードの正極ボンディングパッド18及び負極19の電極間に順方向電流を流したところ、電流20mAにおける順方向電圧は3.2Vであった。また、p側の透光性正極17を通して発光状態を観察したところ、発光波長は470nmであり、発光出力は14.0mWを示した。このような発光ダイオードの発光特性は、作製したウェーハのほぼ全面から作製された発光ダイオードについて、ばらつきなく得られた。
Claims (10)
- 基板上にIII族窒化物半導体層をスパッタ法によって形成するための製造装置であって、
III族元素を含有するターゲットが配置され、前記ターゲットをスパッタして前記ターゲットに含まれる原料からなる原料粒子を生成する第1プラズマ発生領域と、
前記基板が配置され、窒素元素含有プラズマを発生させる第2プラズマ発生領域とがチャンバ内に設けられ、
前記第1プラズマ発生領域と前記第2プラズマ発生領域とが、前記原料粒子を前記基板上に供給するための開口部を有する遮蔽壁によって分離されていることを特徴とするIII族窒化物半導体層の製造装置。 - 前記ターゲットと前記基板とが、前記開口部を介して対向配置されていることを特徴とする請求項1に記載のIII族窒化物半導体層の製造装置。
- 前記ターゲットが、Al、Ga、Inから選ばれる少なくとも1種を含有するものであることを特徴とする請求項1または2に記載のIII族窒化物半導体層の製造装置。
- 請求項1〜請求項3のいずれかに記載のIII族窒化物半導体層の製造装置を用い、スパッタ法によって基板上にIII族窒化物半導体層を形成するIII族窒化物半導体層の製造方法であって、
前記第1プラズマ発生領域で前記原料粒子を生成する第1プラズマ発生工程と、
前記第2プラズマ発生領域で前記基板上に前記窒素元素含有プラズマを供給する第2プラズマ発生工程とを有し、
前記第1プラズマ発生工程と前記第2プラズマ発生工程とを同時に行ない、前記開口部を介して前記原料粒子を前記基板上に供給することを特徴とするIII族窒化物半導体層の製造方法。 - 前記原料粒子を、前記開口部を介して前記基板と対向配置された前記ターゲットから前記基板上に供給することを特徴とする請求項4に記載のIII族窒化物半導体層の製造方法。
- 前記ターゲットが、Al、Ga、Inから選ばれる少なくとも1種を含有するものであることを特徴とする請求項4または5に記載のIII族窒化物半導体層の製造方法。
- 基板上に、III族窒化物半導体から各々なるn型半導体層、発光層及びp型半導体層が積層された半導体層を有するIII族窒化物半導体発光素子の製造方法であって、
前記半導体層の少なくとも一部を、請求項4〜6のいずれかに記載のIII族窒化物半導体層の製造方法で形成することを特徴とするIII族窒化物半導体発光素子の製造方法。 - 基板上に、III族窒化物半導体から各々なるn型半導体層、発光層及びp型半導体層が積層された半導体層を有し、前記基板と前記n型半導体層との間にIII族窒化物半導体からなるバッファ層を有するIII族窒化物半導体発光素子の製造方法であって、
前記バッファ層を、請求項4〜6のいずれかに記載のIII族窒化物半導体層の製造方法で形成することを特徴とするIII族窒化物半導体発光素子の製造方法。 - 請求項7または請求項8に記載のIII族窒化物半導体発光素子の製造方法で得られるIII族窒化物半導体発光素子。
- 請求項9に記載のIII族窒化物半導体発光素子が用いられてなることを特徴とするランプ。
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