JPH0745538A

JPH0745538A - 化合物半導体装置の製造方法及びその製造装置

Info

Publication number: JPH0745538A
Application number: JP18654693A
Authority: JP
Inventors: Akira Oya; 彰大家; Masayuki Momose; 正之百瀬; Jun Goto; 順後藤; Masahito Uda; 雅人右田; Tatsuharu Yamamoto; 立春山本
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1993-07-29
Filing date: 1993-07-29
Publication date: 1995-02-14

Abstract

(57)【要約】【目的】ｐ型伝導層のキャリア濃度を従来以上に高める
ことのできる化合物半導体の製造方法及びそれを実現す
る製造装置を得ること。【構成】例えばII-ＶI族化合物半導体レ−ザを製造する
に際して、ＭＢＥ装置では、ｐ型伝導層を形成する第１
の成長室２と、ｎ型伝導層を形成する第２の成長室３
と、活性層を形成する第３の成長室４とを備え、これら
各室が高真空に保持される共にゲートバルブ７、８、９
を介して搬送室５で接続され、互いに独立した異なる成
長室を構成し、各室をＧａＡｓ基板が順次移動すること
によって基板上に必要な化合物半導体薄膜を積層する。
これによってｐ型伝導層におけるドナー性不純物による
キャリアの補償を防ぎ、ｐ型クラッド層（さらにはｐ型
ガイド層）のキャリア濃度を１×１０¹⁸ｃｍ~³以上とす
ることができ、室温、低電圧で連続発振可能な青、緑色
領域の半導体レ−ザが実現できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、化合物半導体装置の製
造方法及びその製造装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】化合物半導体の一例としてII-ＶI族化合
物半導体を用いた半導体装置を代表例として説明する
と、ｐｎ接合発光ダイオードやダブルヘテロ接合レーザ
ダイオードにおいては、ｐ型伝導膜、ｎ型伝導膜それぞ
れのキャリア濃度が充分に高いことが必要である。

【０００３】この種の化合物半導体装置は、従来から分
子線エピタキシー（ＭＢＥ）法やガスソース（有機金
属）分子線エピタキシー（ＭＯＭＢＥ／ＣＢＥ）法、有
機金属気相成長（ＭＯＣＶＤ）法などの成長方法によ
り、伝統的に所定の半導体薄膜を同一結晶成長室内で積
層して製造されるが、特に青、緑色領域の発光素子の材
料となるＺｎＳ_xＳｅ_1-x（０≦ｘ≦１）、Ｚｎ_xＭｇ_1-x
Ｓ_yＳｅ_1-y（０≦ｘ，ｙ≦１）などにおいては、ｐ型伝
導膜のキャリア濃度が高々４×１０¹⁷ｃｍ~³〜２×１０
¹⁸ｃｍ~³程度であり、良好な特性を得るための１×１０
¹⁸ｃｍ~³以上のｐ型伝導膜を得ることは困難であった。

【０００４】なお、この種の技術に関連するものとして
は、例えば米国の応用物理学会誌、アプライド・フィジ
ックス・レターズ、第５９巻、第１２７２頁（１９９１
年）〔Ｍ.Ａ.Ｈasse et al,Ａppl.Ｐhys.Ｌett. 59（19
91）1272〕が挙げられる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明者等はｐ型伝導
膜のキャリア濃度を１×１０¹⁸ｃｍ~³以上に高めること
が困難である要因について種々検討したところ、これは
ｐ型伝導膜とｎ型伝導膜を同一の結晶成長室で形成して
いるため、ｎ型伝導膜を作製する際に用いるドナー性の
不純物が成長室内に存在し、ｐ型伝導膜の作製時にアク
セプタ不純物を導入してもドナー性の残留不純物により
キャリアが補償されてｐ型キャリア濃度が１×１０¹⁸ｃ
ｍ~³以上にならないことが原因であることを突き止め
た。

【０００６】このため、これらの材料系を用いて作製し
た例えば半導体レーザにおいては、電極とｐ型伝導膜の
間に電流障壁が形成され、オーミック性が悪くなるた
め、そのレーザ発振に必要な印加電圧が高くなり、３Ｖ
では電流が流れずさらに高い電圧で駆動せざるを得ず、
また、素子からの発熱が大きいため室温における連続発
振は困難であり、たとえ発振するにしても不安定で開発
段階であり、実用レベルには達していない。

【０００７】以上述べたように、II-ＶI族化合物半導体
の分子線エピタキシー法やガスソース分子線エピタキシ
ー法、有機金属気相成長法などの成長方法において、ア
クセプタ不純物とドナー不純物を同一の成長室に導入し
てｐ型伝導膜とｎ型伝導膜を形成すると、残留不純物に
よる補償のため、キャリア濃度１×１０¹⁸ｃｍ~³以上の
ｐ型伝導膜は得られず、実用的なII-ＶI族化合物半導体
発光素子を形成することは困難であった。また、これ以
外のIII-Ｖ族化合物半導体においても程度の差こそあれ
同様の傾向があり、ｐ型もしくはｎ型伝導膜のキャリア
濃度を高めて素子特性を向上させることが要望されてい
る。

【０００８】したがって、本発明の目的は、上記従来の
問題を解消することにあり、その第一の目的はキャリア
濃度１×１０¹⁸ｃｍ~³以上のｐ型伝導膜を形成し、実用
的な化合物半導体装置を実現することのできる改良され
た製造方法を提供することにあり、第二の目的はかかる
製造方法を実現可能とする改良された製造装置を提供す
ることにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明者等は、上記従来
の問題点を解決するために先の検討結果に基づいて分子
線エピタキシー法および気相成長法による結晶成長室に
ついて種々実験検討したところ、以下に説明するような
知見を得て本発明の目的を達成するに至った。すなわ
ち、この種の化合物半導体装置の製造方法においては、
従来からｐ型伝導膜とｎ型伝導膜とを同一の結晶成長室
で形成するのが常套手段であり、成長室を成長させる半
導体薄膜の導電形に対応して分離することは、製造装置
の大型化、プロセス管理上の複雑さをきたすのみで、成
長室を分離するメリットが他にあるとは考えられなかっ
たからである。

【００１０】ところが、ｐ型伝導膜とｎ型伝導膜との成
長室を分離して詳細な実験検討をしたところ、従来の同
一成長室の残留不純物によるキャリアの補償を防ぐこと
ができ、ｐ型伝導膜におけるキャリア濃度の向上に予想
以上の良好な結果が得られた。本発明はこのような知見
に基づいてなされたものである。また、半導体レーザの
ように不純物をドーピングしない活性層を形成する場合
には、それに対応する独立した成長室で形成することに
より、従来の残留不純物からの汚染の問題が免れ特性良
好な活性層が得られた。これらの効果は、化合物半導体
の中でも特にII-ＶI族化合物半導体について顕著に現れ
たが、程度の差こそあれIII-Ｖ族化合物半導体について
も同様に有効であった。また、ｐ型伝導膜とｎ型伝導膜
との成長を異なる成長室で複数枚のウェハをバッチ処理
することにより、装置のスループットが向上し、量産化
の上でメリットとなる。

【００１１】すなわち、その製造方法においては、少な
くともｐ型伝導膜を作製する成長室とｎ型伝導膜を作製
する成長室とが高真空の搬送室を介して連結され、基板
を大気中にさらすことなく相互に移動することによりｐ
型伝導膜とｎ型伝導膜を形成することを特徴とする。た
だし、上記のように半導体レーザのように不純物をドー
ピングしない活性層を形成する場合には、それに対応す
る独立した第３の成長室を搬送室に連結増設して形成す
る。

【００１２】本発明の製造対象となる化合物半導体装置
は、半導体レーザ、ｐｎ接合発光ダイオードのみなら
ず、トランジスタについても同様であり、半導体レーザ
についてはII-ＶI族化合物半導体であっても常温、低電
圧（例えば３Ｖ）で安定した連続発振が得られ、ｐｎ接
合発光ダイオードについては常温、低電圧で安定した発
光が得られ、また、トランジスタについては高周波特性
が格段に向上する。

【００１３】以上の通りであり、本発明の目的達成手段
を以下にまとめて説明すると、上記第一の目的は、所定
の基板上に、少なくとも第１導電形の半導体層と第２導
電形の半導体層とを順次成膜して化合物半導体装置を製
造するに際し、それぞれの導電形の半導体層を、導電形
に対応した異なる複数の独立した成長室で成膜するよう
にして成る化合物半導体装置の製造方法により、達成さ
れる。

【００１４】そして好ましくは、上記第１導電形の半導
体層と第２導電形の半導体層とを有する化合物半導体装
置をII-ＶI族化合物半導体で構成することであり、上記
基板を一導電形の不純物をドーピングした化合物半導体
基板で構成すると共に、第１導電形の半導体層を一導電
形の不純物をドーピングしたII-ＶI族化合物半導体で構
成し、第２導電形の半導体層を反対導電形の不純物をド
ーピングしたII-ＶI族化合物半導体で構成することであ
る。

【００１５】上記化合物半導体基板としては、種々の基
板が使用可能であるが、例えばＧａＡｓ、ＧａＰ等のII
I-Ｖ族化合物半導体で構成することが好ましい。また、
上記II-ＶI族化合物半導体で構成した化合物半導体装置
を半導体レーザもしくはｐｎ接合発光ダイオード等の半
導体発光素子とすることが好ましい。

【００１６】半導体レーザを製造する場合には、上記第
１導電形の半導体層と第２導電形の半導体層との間に、
ノンドープのII-ＶI族化合物半導体層からなる活性層を
第３の独立した成長室で成膜し、ダブルヘテロ構造を有
する半導体レーザを形成することが望ましい。そしてこ
れら化合物半導体層の形成方法としては、化合物半導体
基板上に、少なくとも第１導電形の半導体層、ノンドー
プのII-ＶI族化合物半導体層からなる活性層及び第２導
電形の半導体層を、互いに独立した成長室で順次成膜す
ることが望ましい。

【００１７】また、上記化合物半導体基板上にｐｎ接合
発光ダイオードを形成するに際しては、第１導電形の半
導体層及び第２導電形の半導体層を、互いに独立した成
長室で順次成膜して製造することが望ましい。

【００１８】上記第二の目的は、少なくとも基板導入室
と、複数個の独立した結晶成長室と、前記各室がそれぞ
れゲートバルブを介して接続された搬送室と、前記各室
をそれぞれ所定の真空度に排気する排気装置とを備え、
基板を大気中にさらすことなく搬送室を介して相互に移
動することにより基板上に順次所望の化合物半導体薄膜
を形成するようにして成る化合物半導体製造装置によ
り、達成される。

【００１９】そして例えば半導体レーザを製造する場合
には、上記複数個の独立した結晶成長室を、高真空に保
持された分子線エピタキシーによる結晶成長室とし、こ
れらをｎ層、ノンドープの活性層、ｐ層の各成長室とし
て順次成膜するようにする。

【００２０】また、例えばｐｎ接合発光素子を製造する
場合には、上記複数個の独立した結晶成長室を、ＣＶＤ
による結晶成長室として基板上にｎ層、ｐ層を積層す
る。積層の順序は、基板の導電形に合わせて選択すれば
良く、ｎ型基板であれば始めにｎ層を形成し、その上に
ｐ層を積層する。ｐ型基板であればその逆となる。

【００２１】

【作用】本発明の作用をII-ＶI族化合物半導体の場合を
代表例として説明すると、例えばＺｎ_xＣｄ_yＭｇ_1-x-y
Ｓ_AＳｅ_BＴｅ_1-A-B（０≦ｘ，ｙ，Ａ，Ｂ≦１、かつ０
≦ｘ＋ｙ≦１、０＜Ａ＋Ｂ≦１）の組成で表されるII-
ＶI族化合物半導体において、ｐ層形成時に先のｎ層形
成時に使用したドナー性不純物（例えば塩素）によるキ
ャリアの補償を防ぐことができ、アクセプタ（例えば窒
素）のキャリア濃度１×１０¹⁸ｃｍ~³以上のｐ型伝導膜
が容易に得られる。

【００２２】また、ダブルヘテロ構造を有する半導体レ
ーザを形成する場合には、活性層の形成工程をそれ専用
の第３の成長室で形成することにより、残留不純物混入
の恐れのない目的とするノンドープ活性層を容易に形成
することができる。

【００２３】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面にしたがって
具体的に説明する。〈実施例１〉（１）製造装置の構成図１は、本発明の製造方法を実施するための装置構成の
一例を示したもので、半導体レーザの作製に用いた製造
装置の概念図である。この製造装置は、基板導入室１、
第１の成長室（例えばｐ層成長室）２、第２の成長室
（例えばｎ層成長室）３、第３の成長室（例えば活性層
成長室）４が、それぞれ搬送室５を介して接続されてい
る。

【００２４】各室には超高真空排気装置１５、１６、１
７、１８、１９が備えられており、到達真空度は１×１
０~⁷Ｐａ以下である。また、ｐ層成長室２、ｎ層成長室
３および活性層成長室４には、Ｚｎ、Ｃｄ、Ｍｇ、Ｚｎ
Ｓ、Ｓｅ、Ｔｅの各原料の入ったクヌードセンセルが備
えられ、分子線エピタキシーにより成膜が行える手段を
備えている。

【００２５】さらに、ｐ層成長室２には、アクセプタ不
純物のドーピング用にＡｓの入ったクヌードセンセルと
窒素ドーピングセルが備えられ、ｎ層成長室３には、ド
ナー不純物のドーピング用にＺｎＣｌ₂およびＧａの入
ったクヌードセンセルが備えられている。また、ｎ層成
長室３には、基板を所定温度に加熱し、表面酸化物を蒸
発除去するための表面清浄化処理手段をも備えている。

【００２６】結晶成長に用いる基板は、基板導入室１に
入れて高真空まで排気したのち、磁気結合型の搬送装置
により高真空に保ったまま各成長室間を移動して、各種
のｐｎ接合やダブルヘテロ接合を形成することが可能な
構成となっている。そして、この装置は分子線エピタキ
シーに対処するために高真空に耐え、ガスの発生の少な
い例えばステンレス製とする。

【００２７】（２）半導体レーザの第１の製造例図２は、この製造装置を用いて作製した半導体レーザの
要部断面構造図である。基板２１にはｎ型ＧａＡｓ（１
００）を用いている。基板２１は、基板導入室１からｎ
層成長室３に搬送され、表面清浄化処理手段により６２
０℃加熱排気して表面酸化膜を除去した後、基板温度２
８０℃でｎ型クラッド層（ｎ-ＺｎＳ_0.08Ｓｅ_0.92）２
２およびｎ型ガイド層（ｎ-ＺｎＳｅ）２３を形成す
る。この際、ドナー不純物原料としてはＺｎＣｌ₂を導
入した。

【００２８】次に、基板を活性層成長室４に搬送し、基
板温度２８０℃で活性層２４を形成する。活性層２４の
構造はＺｎＳｅ／ＺｎＣｄＳｅ超格子からなり、障壁を
構成するＺｎＳｅの厚さは５０Å、井戸（ウエル）を構
成するＺｎＣｄＳｅの厚さは７５Åである。これらを交
互に成膜しＺｎＣｄＳｅ井戸を３回繰り返して超格子活
性層２４を形成した。

【００２９】次に、基板をｐ層成長室２に搬送し、基板
温度２８０℃で窒素をアクセプタ不純物原料としてｐ型
ガイド層（ｐ-ＺｎＳｅ）２５およびｐ型クラッド層
（ｐ-ＺｎＳ_0.08Ｓｅ_0.92）２６を形成する。

【００３０】基板は基板導入室１に搬送された後、取り
出し、周知のレ−ザ素子作製プロセスにより電流狭窄層
２７、電極２８（Ａｕ電極）、電極２９（Ｉｎ電極）を
形成してレ−ザ素子が完成する。

【００３１】（３）半導体レーザの評価結果このようにして得られたダブルヘテロ構造を有する半導
体レーザ素子の各層の電気的特性を、周知のホール測定
法にしたがって測定した。その結果、ｐ型クラッド層２
６およびｐ型ガイド層２５のキャリア濃度は、３×１０
¹⁸ｃｍ~³であることが確認された。なお、比較例として
同一構造のレーザ素子を従来の同一成長室で製造し、同
様にしてホール測定をしたところ、８×１０¹⁷ｃｍ~³で
あった。

【００３２】これらのレ−ザ素子に順方向に直流電圧を
印加したところ、本実施例のものは、室温で３Ｖから電
流が流れはじめ、電流密度３０Ａ／ｃｍ²以上で緑色領
域のレ−ザ連続発振が観測された。図３は、その室温に
おけるレ−ザ発振スペクトルである。なお、比較例の場
合は、キャリア濃度が足りず室温での連続発振は得られ
なかった。

【００３３】（４）半導体レーザの第２の製造例この例は上記第１の製造例と同様の方法で製造したもの
であるが、ガイド層２３および２５を形成せず、ｎ型Ｇ
ａＡｓ基板２１上に、ｎ型クラッド層２２およびｐ型ク
ラッド層２６として基板と格子整合のとれたＣｌ（塩
素）ドープおよびＮ（窒素）ドープＺｎ_0.8Ｍｇ_0.2Ｓ
_0.4Ｓｅ_0.6を、活性層２４として基板と格子整合のとれ
たＺｎ_0.6Ｃｄ_0.4Ｓを用いてダブルへテロ構造を形成
し、レ−ザ素子を作製したものである。

【００３４】（５）第２の製造例で得られた半導体レー
ザの評価結果このようにして得られたダブルヘテロ構造を有する半導
体レーザ素子を上記第１の製造例と同様の方法によりキ
ャリア濃度を測定した。その結果、ｐ型クラッド層２６
のキャリア濃度は２×１０¹⁸ｃｍ~³が得られ、室温にお
いて青色領域のレ−ザ連続発振が得られた。なお、比較
例として同一構造のレーザ素子を従来の同一成長室で製
造し、同様にしてホール測定をしたところ、６×１０¹⁷
ｃｍ~³であり、キャリア濃度が足りず室温での連続発振
は得られなかった。

【００３５】〈実施例２〉図４〜図６によりｐｎ接合ダ
イオードの製造例を説明する。図４は本発明において作
製したｐｎ接合ダイオードの断面図、図５はその発光ス
ペクトル、図６は製造装置のブロック図である。

【００３６】（１）製造装置の構成図４に示した本実施例のｐｎ接合ダイオードは、図６に
示す製造装置により製造した。この製造装置の構成も、
基本的には図１の装置と同様に複数の結晶成長室を有し
ている。ただし、ＭＢＥ装置と異なりＣＶＤ装置である
ことから各成長室にはＣＶＤ用のガス供給系が接続され
ている。図示のように見かけ上は図１の第３の成長室
（例えば活性層成長室）４を取り除いた構造となってい
る。すなわち、基板導入室１、第１の成長室（例えばｐ
層成長室）２、第２の成長室（例えばｎ層成長室）３
は、それぞれ搬送室５を介して相互に接続され、各成長
室２、３にはそれぞれ有機金属気相成長（ＭＯＣＶＤ）
に必要なガス供給系３６、３７が接続されている。

【００３７】（２）ｐｎ接合ダイオードの第１の製造例基板導入室１に格納されたｎ型ＧａＡｓ（１００）基板
３１を、搬送室の搬送系によりｎ層成長室３に送り込
み、図４に示した積層膜の順序にしたがって先ずｎ型Ｇ
ａＡｓ（１００）基板３１上に、ｎ型ＺｎＳ_0.08Ｓｅ
_0.92層３２を形成した。原料には、ジメチル亜鉛、ジメ
チル硫黄、ジメチルセレンを用い、ドナー不純物として
はトリメチルガリウムを原料にＧａを導入した。基板温
度は３２０℃、成長中の真空度は１〜１００Ｐａであ
る。

【００３８】次いで、基板３１を高真空の搬送室５内を
経由してｐ層成長室２へ移動し、ｐ型ＺｎＳ_0.08Ｓｅ
_0.92層３３を形成した。原料には、ジメチル亜鉛、ジメ
チル硫黄、ジメチルセレンを用い、アクセプタ不純物と
してはアンモニアを原料に窒素を導入した。基板温度は
３２０℃、成長中の真空度は１〜１００Ｐａである。

【００３９】次いで、基板３１を搬送室５内を経由して
基板導入室１に戻し、装置外に取り出し、周知の電極形
成方法にしたがってＡｕ電極３４およびＩｎ電極３５を
それぞれ形成した。

【００４０】（３）ｐｎ接合ダイオードの評価結果先ず、周知のホール測定法にしたがってｐ型層３３のキ
ャリア濃度測定した。その結果、キャリア濃度は、２×
１０¹⁸ｃｍ~³であった。そしてこの実施例のｐｎ接合ダ
イオードは、室温において印加電圧３Ｖで明るい青色発
光を示した。図５は、その発光スペクトルを示したもの
である。なお、比較例として従来の同一成長室で製造し
た試料のｐ型層３３のキャリア濃度は、５×１０¹⁷ｃｍ
~³であり、室温発光は印加電圧１０Ｖとなった。

【００４１】（４）ｐｎ接合ダイオードの第２の製造例基板３１にｐ型ＧａＡｓを用い、上記第１の製造例とは
逆の積層順序で同様のＣＶＤにより、先ず、基板上にｐ
型ＺｎＳ_0.08Ｓｅ_0.92層３３を形成し、その上にｎ型Ｚ
ｎＳ_0.08Ｓｅ_0.92層３２を形成した。そして第１の製造
例と同様に電極３４、３５を形成して目的とするダイオ
ードを製造した。なお、ここではダイオードの構造図を
省略したが、図４のｎ型層３２とｐ型層３３との積層順
序が逆転した構造である。

【００４２】（５）第２の製造例で得られたｐｎ接合ダ
イオードの評価結果上記の例と同様にキャリア濃度を測定したところ、ｎ型
層３２、ｐ型層３３共に２×１０¹⁸ｃｍ~³であった。室
温、印加電圧３Ｖで明るい青色発光を示した。なお、比
較例として従来の同一成長室で製造した試料のｐ型層３
３のキャリア濃度は、５×１０¹⁷ｃｍ~³であり、室温発
光は印加電圧１０Ｖとなった。

【００４３】以上、化合物半導体としてII-ＶI族化合物
を主体に説明したが、その他III-Ｖ族化合物についても
同様であり、また、半導体装置もレーザ素子や発光ダイ
オード等の発光素子に限らず受光素子やトランジスタ等
の電子装置にも応用可能であることは云うまでもない。

【００４４】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明により所期
の目的を達成することができた。すなわち、化合物半導
体として例えばＺｎ_xＣｄ_yＭｇ_1-x-yＳ_AＳｅ_BＴｅ_1-A-B
（０≦ｘ，ｙ，Ａ，Ｂ≦１かつ０≦ｘ＋ｙ≦１、０
＜Ａ＋Ｂ≦１）で表されるII-ＶI族化合物半導体におい
ては、キャリア濃度１×１０¹⁸ｃｍ~³以上のｐ型伝導膜
が得られる。また、これにより、青、緑色領域の実用的
なｐｎ接合発光ダイオードやダブルヘテロ接合型レーザ
ダイオードを形成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例となる半導体レ−ザ製造装置
のブロック図。

【図２】同じく図１の製造装置で製造した半導体レ−ザ
の構造図。

【図３】同じくその半導体レ−ザの発振スペクトル。

【図４】同じく他の実施例となる発光ダイオードの構造
図。

【図５】同じくその発光ダイオードの発光スペクトル。

【図６】同じく発光ダイオード製造装置のブロック図。

【符号の説明】１…基板導入室、２…第１の成長室
（例えばｐ層成長室）、３…第２の成長室（例えばｎ層
成長室）、４…第３の成長室（例えば活性層成長室）、
５…搬送室、６、７、８、９…ゲ
ートバルブ、１０、１１、１２、１３、１４…バルブ、
１５、１６、１７、１８、１９…超高真空排気装置、２
１…ｎ型ＧａＡｓ基板、２２…ｎ型ＺｎＳ_0.08
Ｓｅ_0.92クラッド層、２３…ｎ型ＺｎＳｅガイド層、２
４…ＺｎＳｅ／ＺｎＣｄＳｅ超格子活性層、２５…ｐ型
ＺｎＳｅガイド層、２６…ｐ型ＺｎＳ_0.08Ｓｅ_0.92
クラッド層、２７…電流狭窄層、２８、
３４…Ａｕ電極、２９、３５…Ｉｎ電極３
１…ｎ型ＧａＡｓ基板、３２…ｎ型ＺｎＳ_0.08Ｓｅ_0.92
層、３３…ｐ型ＺｎＳ_0.08Ｓｅ_0.92層、３６、３７…ガ
ス供給系。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者右田雅人東京都国分寺市東恋ケ窪１丁目280番地株式会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者山本立春東京都国分寺市東恋ケ窪１丁目280番地株式会社日立製作所中央研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】所定の基板上に、少なくとも第１導電形の
半導体層と第２導電形の半導体層とを順次成膜して化合
物半導体装置を製造するに際し、前記それぞれの導電形
の半導体層を、導電形に対応した異なる複数の独立した
成長室で成膜するようにして成る化合物半導体装置の製
造方法。
【請求項２】上記第１導電形の半導体層と第２導電形の
半導体層とを有する化合物半導体装置を、II-ＶI族化合
物半導体で構成して成る請求項1記載の化合物半導体装
置の製造方法。
【請求項３】上記基板を一導電形の不純物をドーピング
した化合物半導体基板で構成すると共に、第１導電形の
半導体層を一導電形の不純物をドーピングしたII-ＶI族
化合物半導体で構成し、第２導電形の半導体層を反対導
電形の不純物をドーピングしたII-ＶI族化合物半導体で
構成して成る請求項１記載の化合物半導体装置の製造方
法。
【請求項４】上記基板を、III-Ｖ族化合物半導体で構成
して成る請求項１乃至３何れか記載の化合物半導体装置
の製造方法。
【請求項５】上記II-ＶI族化合物半導体で構成した化合
物半導体装置を半導体発光素子として成る請求項２もし
くは３記載の化合物半導体装置の製造方法。
【請求項６】上記第１導電形の半導体層と第２導電形の
半導体層との間に、ノンドープのII-ＶI族化合物半導体
層からなる活性層を第３の独立した成長室で成膜し、ダ
ブルヘテロ構造を有する半導体レーザを形成して成る請
求項２もしくは３記載の化合物半導体装置の製造方法。
【請求項７】上記基板上に、少なくとも第１導電形の半
導体層、ノンドープのII-ＶI族化合物半導体層からなる
活性層及び第２導電形の半導体層を、互いに独立した成
長室で順次成膜し、ダブルヘテロ構造を有する半導体レ
ーザを形成して成る請求項６記載の化合物半導体装置の
製造方法。
【請求項８】上記化合物半導体基板上に、第１導電形の
半導体層及び第２導電形の半導体層を、互いに独立した
成長室で順次成膜し、ｐｎ接合発光ダイオードを形成し
て成る請求項３記載の化合物半導体装置の製造方法。
【請求項９】少なくとも基板導入室と、複数個の独立し
た結晶成長室と、前記各室がそれぞれゲートバルブを介
して接続された搬送室と、前記各室をそれぞれ所定の真
空度に排気する排気装置とを備え、基板を大気中にさら
すことなく搬送室を介して相互に移動することにより基
板上に順次所望の化合物半導体薄膜を形成するようにし
て成る化合物半導体製造装置。
【請求項１０】上記複数個の独立した結晶成長室を、高
真空に保持された分子線エピタキシーによる結晶成長室
として成る請求項９記載の化合物半導体製造装置。
【請求項１１】上記複数個の独立した結晶成長室を、Ｃ
ＶＤによる結晶成長室として成る請求項９記載の化合物
半導体製造装置。