TWI514623B - A vapor growth device and a method for manufacturing a nitride semiconductor light emitting device - Google Patents

Description

氣相成長裝置及氮化物半導體發光元件之製造方法

本發明係關於一種氣相成長裝置及氮化物半導體發光元件之製造方法。

使用以GaN、AlN、InN或該等之混晶為代表之氮化物半導體材料，而製造藍色發光半導體元件(以下記為「LED」，LED係Light Emitting Diode(發光二極體)之簡稱)。此種LED作為液晶電視用LED背光源用光源或LED照明用光源而實用化，係今後期待用於越來越多用途之元件。特別是於用作照明用光源之LED中，需要大量之LED晶片，因此為了推進普及而要求進一步降低成本。

然而，LED之製造良率並不高，製造良率低成為導致成本增加之要因之一。因此，對於LED而要求提高製造良率。例如於日本專利特開2001-23902號公報及日本專利特開2006-173346號公報等中，記載有以提高LED之製造良率為目的之半導體晶體之成長方法。

即便於採用日本專利特開2001-23902號公報及日本專利特開2006-173346號公報中所記載之技術之情形時，亦存在難以實現氮化物半導體發光元件之製造良率之提高之情形。

本發明係鑒於上述方面而完成者，其目的在於提出一種可提供製造良率優異之氮化物半導體發光元件之製造方法之氣相成長裝置、及製造良率優異之氮化物半導體發光元件之製造方法。

本發明之氣相成長裝置包括：反應室，其用以於基板上形成膜；基板保持部，其設置於反應室之內部，用以保持基板；頂板，其設置於保持於基板保持部上之基板與對向於基板之反應室之內壁面之間，用以將供給至反應室之內部之原料氣體搬送至基板上；及溫度控制部，其用以藉由控制流過對向於頂板之反應室之內壁面與頂板之間的第1氣體之流量(以下有時記為「第1氣體之流量」)，而將於基板上形成膜時(以下有時記為「成膜時」)之頂板之溫度保持為固定。

此處，所謂「控制第1氣體之流量」係指例如根據頂板之溫度而增加或減少第1氣體之流量。

又，所謂「於基板上形成膜時」係指自膜之成長開始至該膜之成長結束。於在基板上形成2個以上膜之情形時，「於基板上形成膜時」有時係指自特定之膜之成長開始至該膜之成長結束，有時亦指自位於最靠近基板側之膜之成長開始至設置於最遠離基板之位置之膜之成長結束。

較佳為於反應室形成有：原料氣體供給口，其用以將原料氣體供給至反應室之內部；及排氣口，其用以將反應室之內部之氣體排出至反應室外。較佳為基板保持部可旋轉。較佳為相對於基板保持部而於與頂板為相反側，設置有用以加熱基板之加熱器。

較佳為本發明之氮化物半導體發光元件之製造方法，包含使用本發明之氣相成長裝置而於基板上形成氮化物半導體層之步驟。

較佳為溫度控制部於形成氮化物半導體層之步驟中，於基板保持部之溫度下降時減少第1氣體之流量，而於基板保持部之溫度升高時增加第1氣體之流量。

較佳為溫度控制部於形成氮化物半導體層之步驟中，將頂板之溫度保持於550℃以上或250℃以下。

較佳為形成氮化物半導體層之步驟包含：於基板上形成n型氮化 物半導體層之步驟；於n型氮化物半導體層上形成活性層之步驟；及於活性層上形成p型氮化物半導體層之步驟。

溫度控制部於形成n型氮化物半導體層之步驟及形成p型氮化物半導體層之步驟之至少一步驟中，較佳為將頂板之溫度保持於550℃以上，於形成活性層之步驟中，較佳為將頂板之溫度保持於250℃以下。

溫度控制部於基板之溫度自n型氮化物半導體層之成長溫度到達活性層之成長溫度為止、及基板之溫度自活性層之成長溫度到達p型氮化物半導體層之成長溫度為止中之至少一者，較佳為使頂板之溫度以每秒1.5℃以下之速度變化。此處，所謂「使頂板之溫度變化」係指使頂板之溫度上升或下降。

溫度控制部於基板之溫度到達n型氮化物半導體層之成長溫度之前，較佳為使頂板之溫度以每秒1.0℃以下之速度上升。

本發明之上述及其他目的、特徵、態樣及優勢可自與關聯於附圖所理解之本發明相關之下述詳細之說明而變得明確。

31‧‧‧基板

32‧‧‧Si摻雜n型GaN層

33‧‧‧多重量子井發光層(活性 層)

34‧‧‧Mg摻雜p型AlGaN層

35‧‧‧Mg摻雜p型GaN層

36‧‧‧n型電極

37‧‧‧p型透光性電極

38‧‧‧p型電極

110‧‧‧反應室

111‧‧‧氣體導入管

111a‧‧‧原料氣體供給口

111b‧‧‧滌淨氣體供給口

112‧‧‧排氣口

113‧‧‧頂板

114‧‧‧原料氣體

115‧‧‧滌淨氣體

120‧‧‧基座

121‧‧‧旋轉機構

122‧‧‧加熱器

123‧‧‧基板保持部

124‧‧‧基板

126‧‧‧熱電偶

130‧‧‧溫度觀測用孔

131‧‧‧觀察孔

132‧‧‧高溫計

201、202、203、204、205、206、207‧‧‧製程

510‧‧‧反應室

511‧‧‧氣體導入管

511a‧‧‧原料氣體供給口

511b‧‧‧第1氣體供給口

512‧‧‧排氣口

513‧‧‧頂板

514‧‧‧原料氣體

515‧‧‧第1氣體

520‧‧‧基座

521‧‧‧旋轉機構

522‧‧‧加熱器

523‧‧‧基板保持部

524‧‧‧基板

526‧‧‧熱電偶

530‧‧‧溫度觀測用孔

531‧‧‧觀察孔

532‧‧‧高溫計

551‧‧‧觀察孔

552‧‧‧高溫計

554‧‧‧原料氣體供給源

555‧‧‧第1氣體供給源

556‧‧‧溫度控制部

801、802、803、804、805、806、807‧‧‧製程

L21‧‧‧基座之溫度之變化

L22‧‧‧頂板之溫度之變化

L23‧‧‧滌淨氣體之流量之變化

L81‧‧‧基座之溫度之變化

L82‧‧‧頂板之溫度之變化

L83‧‧‧第1氣體之流量之變化

圖1係表示先前之MOCVD裝置之構成之一例的剖面圖。

圖2係表示先前之相對於氮化物半導體層之成長時間之基板溫度、頂板溫度及滌淨氣體之流量之各變化之一例的圖表。

圖3係表示氮化物半導體發光元件之構成之一例的剖面圖。

圖4係表示以表面檢查裝置所測定之每個晶圓之Pit數與以晶圓測試器所測定之不良率(%)之關係的圖表。

圖5係表示本發明之氣相成長裝置之構成之一例的剖面圖。

圖6係表示頂板之溫度與氮化物半導體發光元件之製造良率之關係的圖表。

圖7係表示n型氮化物半導體層及p型氮化物半導體層之成長時之 頂板之溫度與活性層之成長時之頂板之溫度的溫度差、與氮化物半導體發光元件之製造良率之關係的圖表。

圖8係表示本發明之相對於氮化物半導體層之成長時間之基板溫度、頂板溫度及第1氣體之流量之各變化之一例的圖表。

以下，於顯示完成本發明時本發明者等所研究之事項之後，顯示本發明之氣相成長裝置及氮化物半導體層之製造方法。

為了形成包含氮化物系III-V族化合物半導體材料之發光元件之發光層，一般使用MOCVD(Metal Organic Chemical Vapor Deposition，金屬有機化學氣相沈積)法。於MOCVD法中，將包含含有III族元素之有機金屬原料(例如為三甲基鎵(TMG(Tri-Methyl Gallium))或三甲基銦(TMI(Tri-Methyl Indium))之原料氣體與包含含有V族元素之原料(例如為氨(NH₃ )之原料氣體導入至反應室之內部，於已加熱之基板(例如為包含藍寶石結晶、SiC結晶或GaN結晶之基板)附近使其熱分解。藉此，於基板之上表面上形成包含III-V族化合物半導體結晶之薄膜。為使用該MOCVD法形成結晶膜而使用之氣相成長裝置被稱為MOCVD裝置。

圖1係表示先前之MOCVD裝置之構成之一例的剖面圖。氣體導入管111插入至反應室110中，於反應室110之下方設置有具有旋轉機構121之基座120，於自基座120僅離開固定距離之位置設置有頂板113。成為形成於基板124之上表面上之膜之原料的原料氣體，自形成於氣體導入管111之原料氣體供給口111a導入至反應室110之內部，並朝向排氣口112而流過基座120與頂板113之間。此時，由於在反應室110之內部設置有頂板113，故而原料氣體114被有效地向基板124之上表面上導引至。於氣體導入管111，與原料氣體供給口111a分開地亦形成有滌淨氣體供給口111b，自滌淨氣體供給口111b導入用以防止反 應產物附著於反應室110內壁之滌淨氣體115。滌淨氣體115流過較頂板113更靠上側並自排氣口112排出。

於基座120，進而設置有用以保持基板124之基板保持部123。於較基座120更靠下方設置有加熱機構即加熱器122，藉此，可以使所需之結晶膜成為最佳之反應狀態之方式將基板124加熱。此處，作為加熱機構即加熱器122之加熱方式，一般使用藉由利用電阻加熱方式使加熱器122本身發熱而將基座120、基板保持部123、及基板124加熱之方式，或藉由包含高頻線圈之加熱器122而使基座120與基板保持部123進行高頻感應加熱而發熱，其結果將基板124加熱之方式等。

基板124之溫度係藉由控制基座120之溫度而得以控制。具體而言，於基座120之下方設置有熱電偶126，藉由熱電偶126控制基座120之溫度。基座120之溫度係以配置於形成於溫度觀測用孔130之上方之觀察孔131上之高溫計132進行監視。再者，溫度觀測用孔130係為觀察基板124之溫度而形成於頂板113上之孔。

於圖1所示之反應室110中，自原料氣體供給口111a導入之原料氣體114於基板124附近熱分解，藉此，於基板124之上表面上形成包含結晶之薄膜。將無助於薄膜之形成之原料氣體自排氣口112排出至反應室110外。然而，無助於薄膜之形成之原料氣體之一部分並未排出至反應室110外，而附著於基座120之表面、頂板113之表面、排氣口112之周緣、及基板保持部123之表面等而形成低級之反應產物。

圖2係表示使用先前之MOCVD法製造圖3所示之氮化物半導體發光元件之情形時之相對於成長時間之基板之溫度(基座之溫度)、頂板之溫度及滌淨氣體之流量之各變化的圖表。於圖2中，L21表示基座之溫度之變化，L22表示頂板之溫度之變化，L23表示滌淨氣體之流量之變化。圖3係表示氮化物半導體發光元件之構成之一例的剖面圖。以下，使用圖2表示圖3所示之氮化物半導體發光元件之製造方法之一 例。

首先，於製程201中，將預先形成有厚度為7 μm之GaN層(未圖示)之基板31之溫度升高至1050℃。

其次，於製程202中，於基板31之上表面上使Si摻雜n型GaN層32成長。於製程202中，將基板31之溫度保持於1050℃。

其次，於製程203中，將基板31之溫度降低至800℃。

其次，於製程204中，於Si摻雜n型GaN層32之上表面上使包含InGaN層與GaN層之多重量子井發光層(活性層)33成長。於製程204中，將基板31之溫度保持於800℃。

其次，於製程205中，將基板31之溫度升高至1030℃。

其次，於製程206中，於多重量子井發光層33之上表面上使Mg摻雜p型AlGaN層34及Mg摻雜p型GaN層35依序成長。

其後，於製程207中，將基板31之溫度降低至室溫。如此，獲得於基板31之上表面上依序成長有Si摻雜n型GaN層32、多重量子井發光層33、Mg摻雜p型AlGaN層34、及Mg摻雜p型GaN層35之晶圓。

於上述製程201~207中，由於未使滌淨氣體115之流量變化(L23)，故而頂板113之溫度隨著基座120之溫度變化而變化(L22)。

繼而，藉由光微影法與乾式蝕刻法，對所獲得之晶圓之成長層之一部分進行蝕刻直至Si摻雜n型GaN層32之表面露出為止。

繼而，於藉由蝕刻而露出之Si摻雜n型GaN層32之表面形成n型電極36，於Mg摻雜p型GaN層35之表面形成p型透光性電極37及p型電極38。較佳為n型電極36、p型透光性電極37及p型電極38係藉由蒸鍍而形成。其後，若將晶圓分割成晶片並以樹脂密封，則可獲得氮化物半導體發光元件。

本發明者等根據上述方法製造複數片晶圓，將所獲得之晶圓分割成晶片並以樹脂密封。然後，對所獲得之氮化物半導體發光元件進 行性能評價，求出每個晶圓之合格品率。然後可知每個晶圓之合格品率於70~90%之間分佈不均。又，可知於求出每個磊晶成長之合格品率之情形時，其合格品率亦分佈不均。

為了調查每個晶圓或每次磊晶成長之合格品率分佈不均之原因，本發明者等使用表面檢查裝置對各晶圓上之缺陷數及缺陷之種類進行了調查。圖4係表示利用表面檢查裝置所測定之每個晶圓之Pit數與以晶圓測試器所測定之不良率之關係的圖表。此處，所謂Pit係指面積為1000 μm² 左右之缺陷。由圖4可知Pit數與不良率成正比。進而，利用穿透式電子顯微鏡(TEM(Transmission Electron Microscope))對該等缺陷部分之剖面進行解析，結果於基板31與Si摻雜n型GaN層32之界面、Si摻雜n型GaN層32與多重量子井發光層33之界面、及多重量子井發光層33與Mg摻雜p型AlGaN層34之界面，確認有由灰塵所導致之缺陷。即，可知使氮化物半導體發光元件之製造良率惡化之原因係灰塵，又，作為製造良率之原因之灰塵係於製程201以前、製程201、製程203、及製程205等中產生。即，灰塵係於變更成長溫度時或對MOCVD裝置更換基板時(以下有時記為「基板之更換時」)等中產生。

灰塵係附著於基座120之表面、頂板113之表面、排氣口112之周緣、及基板保持部123之表面等之低級之反應產物於氮化物半導體層之成長中或基板之更換時等剝落而於反應室110內部飛散者。由於該灰塵落下至基板之上表面上而發生成膜不良，因此導致氮化物半導體發光元件之製造良率惡化。再者，由於落下至基板之上表面上之灰塵之表面積為1000 μm² 左右，故而難以視認灰塵。自以上所述，為了提高氮化物半導體發光元件之製造良率，必需防止肉眼看不見之灰塵之產生。

本發明者等為了防止灰塵之產生，每次成膜時，對基座120之表 面、頂板113之表面、排氣口112之周緣、及基板保持部123之表面之各個部位逐個地去除附著之反應產物。即，故意產生灰塵。然後，使用表面檢查裝置，對基板之上表面及形成於基板上之膜之表面等之缺陷數(以下有時只記為「缺陷數」)之增減進行調查。其結果為即便對基座120之表面及基板保持部123之表面進行清掃(反應產物之去除)，亦幾乎看不到缺陷數之增減。因此，自基座120之表面及基板保持部123之表面剝離之灰塵對氮化物半導體發光元件之製造良率造成之影響較小。

其次，若對排氣口112之周緣進行反應產物之清掃，則於清掃之前後可看到缺陷數之增減。因此，可認為自排氣口112之周緣剝離之灰塵對氮化物半導體發光元件之製造良率造成之影響並不小。然而，清掃排氣口112之周緣之必要性較低。因此，若未積極地對排氣口112之周緣進行反應產物之清掃，則灰塵自排氣口112之周緣剝離之虞極低。因此，可說自排氣口112之周緣剝離之灰塵對氮化物半導體發光元件之製造良率造成之實質性影響較小。

然而，若對頂板113之表面進行反應產物之清掃，則於清掃之前後缺陷數發生較大地變化。根據該結果，本發明者等想到使氮化物半導體發光元件之製造良率惡化之灰塵之主要產生源係附著於頂板113之表面之反應產物。而且，本發明者等認為為提高氮化物半導體發光元件之製造良率，而必需使反應產物難以自頂板113之表面剝離，從而完成本發明。關於本發明之氣相成長裝置及氮化物半導體發光元件之製造方法係示於下文。

<氣相成長裝置之構成>

圖5係表示本發明之氣相成長裝置之構成之一例的剖面圖。再者，圖5中之虛線表示構成元件相互電性連接。

圖5所示之氣相成長裝置包括反應室510、基板保持部523、頂板 513、及溫度控制部556。於反應室510中，於基板524上形成膜(未圖示)。基板保持部523設置於反應室510之內部，且保持基板524。頂板513係設置於保持於基板保持部523上之基板524與對向於基板524之反應室510之內壁面之間，其將供給至反應室510內部之原料氣體搬送至基板524之上表面上。溫度控制部556藉由控制第1氣體515之流量而將成膜時之頂板513之溫度保持為固定。

較佳為於反應室510之下方設置有基座520。較佳為基板保持部523設置於基座520上，較佳為基座520係藉由具有旋轉機構521而可旋轉地構成。較佳為相對於基板保持部523而於與頂板513為相反側，設置有用以加熱基板524之加熱器522，藉此，可以使所需之結晶膜成為最佳之反應狀態之方式將基板524加熱。此處，作為加熱器522之加熱方式之具體例，可列舉加熱器122之加熱方式之具體例。

較佳為氣體導入管511插入至反應室510中，較佳為於氣體導入管511上形成有原料氣體供給口511a與第1氣體供給口511b。自第1氣體供給源555供給之第1氣體515較佳為自第1氣體供給口511b導入至反應室510之內部，且較佳為流過頂板513所對向之反應室110之內壁面與頂板513之間並自排氣口512排出。自原料氣體供給源554供給之原料氣體514較佳為自原料氣體供給口511a導入至反應室510之內部，且較佳為流過基座520與頂板513之間並自排氣口512排出。

溫度控制部556較佳為與用以監視頂板513之溫度之高溫計552電性連接，且較佳為可接收以高溫計552監視之頂板513之溫度地構成。 又，較佳為溫度控制部556係與第1氣體供給源555電性連接，較佳為可根據自高溫計552接收到之頂板513之溫度而控制第1氣體515之流量地構成。此處，較佳為高溫計552係為了觀測頂板513之溫度而設置於形成於反應室510之側壁上之觀察孔551上。

較佳為基板524之溫度係藉由控制基座520之溫度而得以控制。 較佳為於基座520之下方設置有熱電偶526，較佳為藉由熱電偶526控制基座520之溫度。較佳為基座520之溫度係以配置於形成於溫度觀測用孔530之上方之觀察孔531上之高溫計532進行監視。再者，溫度觀測用孔530係為了觀測基板524之溫度而形成於頂板513上之孔。

於圖1所示之氣相成長裝置中，由於頂板113之溫度未被控制，故而根據基板124之溫度而變化。即，若基板124之溫度上升，則頂板113之溫度亦上升，若基板124之溫度下降，則頂板113之溫度亦下降。因此，於頂板113與附著於頂板113上之反應產物之熱膨脹係數不同之情形時，有時隨著頂板113之溫度上升而頂板113發生熱膨脹，有時隨著頂板113之溫度下降而頂板113發生熱收縮。而且，若頂板113發生熱膨脹或熱收縮，則導致來自頂板113之表面之反應產物之剝離。

然而，於圖5所示之氣相成長裝置中，頂板513之溫度於成膜時保持為固定。藉此，可抑制成膜時之頂板513之熱膨脹及熱收縮，因此可防止附著於頂板513上之反應產物自頂板513之表面剝離。因此，若使用圖5所示之氣相成長裝置製造氮化物半導體發光元件，則可防止於基板與膜之界面產生由灰塵所導致之缺陷。例如若使用圖5所示之氣相成長裝置製造包含n型氮化物半導體層、活性層、及p型氮化物半導體層之氮化物半導體元件，則可防止於基板與n型氮化物半導體層之界面、n型氮化物半導體層與活性層之界面、及活性層與p型氮化物半導體層之界面等產生由灰塵所導致之缺陷。因此，可製造良率佳地製造氮化物半導體發光元件。

所謂「將頂板513之溫度於成膜時保持為固定」係指將成膜時之頂板513之溫度差保持於150℃以下。較佳為成膜時之頂板513之溫度差藉由溫度控制部556而保持於100℃以下，進而佳為保持為0℃。成膜時之頂板513之溫度差越小，可將頂板513之熱膨脹量或頂板513之 熱收縮量抑制得越小，因此可防止附著於頂板513上之反應產物自頂板513之表面剝離，因此，可提高氮化物半導體發光元件之製造良率。

另一方面，若成膜時之頂板之溫度差超過150℃，則無法將頂板之熱膨脹量或頂板之熱收縮量抑制得較小，因此附著於頂板上之反應產物變得容易自頂板之表面剝離。不僅如此，若成膜時之頂板之溫度差超過150℃，則頂板之溫度較低，因此導致附著於頂板之表面之反應產物之結晶性降低，由此，反應產物亦變得容易自頂板之表面剝離。

為了於成膜時將頂板513之溫度保持為固定，較佳為溫度控制部556根據頂板513之溫度而控制第1氣體515之流量。具體而言，於降低基板524之溫度(實際上基板保持部523之溫度)時，認為隨著基板524之溫度下降而頂板513之溫度亦下降，因此較佳為減少第1氣體515之流量。又，於升高基板524之溫度時，認為隨著基板524之溫度上升而頂板513之溫度亦上升，因此較佳為增加第1氣體515之流量。藉此，於成膜時變得容易將頂板513之溫度保持為固定。因此，由於可進一步防止由灰塵所導致之缺陷之產生，故而可進一步提高氮化物半導體發光元件之製造良率。

第1氣體只要為不會對氮化物半導體層之成長造成不良影響之氣體，則並無制限，例如可為H₂ 氣體、N₂ 氣體或NH₃ 氣體等，亦可為混合H₂ 氣體、N₂ 氣體及NH₃ 氣體中之2者以上而成之混合氣體。然而，若使用H₂ 氣體作為第1氣體，則可根據需要來控制頂板513之溫度。因此，第1氣體較佳為H₂ 氣體。

較佳為第1氣體515之流量係根據由對向於頂板513之反應室510之側壁與頂板513所夾持之區域之體積、或第1氣體515之種類等而決定，並不限定於下述實施例中記載之數值。又，較佳為於基板524之 溫度變化時，第1氣體515之流量係根據基板524之溫度之變化量而決定，第1氣體515之流量之變化量相對於變化前之流量較佳為±10%，相對於變化前之流量更佳為±5%。

較佳為溫度控制部556藉由在成膜時控制第1氣體515之流量，而將頂板513之溫度保持於550℃以上，更佳為將頂板513之溫度保持於600℃以上。具體而言，較佳為溫度控制部556將第1氣體515之流量設為0.4 slm以上且5.0 slm以下，更佳為設為0.4 slm以上且3.0 slm以下。

若頂板513之溫度未達550℃，則附著於頂板513之表面之反應產物變得容易形成針狀結晶。因此，不僅是隨著頂板513之溫度變化而頂板513發生熱膨脹及熱收縮，而且即便氣體(不僅為第1氣體，亦包含原料氣體)向反應室510之供給量少許變化，反應產物亦變得容易自頂板513之表面剝離。然而，若頂板513之溫度為550℃以上，則附著於頂板513之表面之反應產物變得難以形成針狀結晶，若頂板513之溫度為600℃以上，則可抑制附著於頂板513之表面之反應產物形成針狀結晶。因此，由於可進一步防止反應產物自頂板513之表面剝離，故而可進一步提高氮化物半導體發光元件之製造良率。

較佳為溫度控制部556藉由在成膜時控制第1氣體515之流量，而將頂板513之溫度保持於250℃以下，更佳為將頂板513之溫度保持於200℃以下。具體而言，較佳為溫度控制部556將第1氣體515之流量設為5.0 slm以上且25.0 slm以下，更佳為設為7.0 slm以上且25.0 slm以下。

若頂板513之溫度成為250℃以下，則於頂板513之表面變得難以附著反應產物。本發明者等確認後發現，若頂板513之溫度為250℃以下，則只是頂板513之表面之各個部位被污染得發黑，若頂板513之溫度為200℃以下，則於頂板513之表面幾乎不會附著反應產物。若於成膜時將頂板513之溫度保持於250℃以下，則可防止反應產物附著於頂 板513之表面，因此可阻止反應產物自頂板513之表面剝離。因此，可進一步提高氮化物半導體發光元件之製造良率。

本發明者等於成膜時改變頂板513之溫度而求出氮化物半導體發光元件之製造良率。將其結果示於圖6。由圖6可知，若成膜時之頂板513之溫度變得低於550℃，則於製造良率上產生不均，若成膜時之頂板513之溫度為350℃~500℃，則製造良率於70%~90%之間分佈不均而變得不穩定。以成膜時之頂板513之溫度為300℃為界限，製造良率開始恢復，若成膜時之頂板513之溫度成為250℃以下，則製造良率穩定於95%左右。

以下，列舉使用圖5所示之氣相成長裝置於基板之上表面上依序形成n型氮化物半導體層、活性層、及p型氮化物半導體層之情形為例，更具體地表示溫度控制部556之控制。較佳為溫度控制部556於形成n型氮化物半導體層及p型氮化物半導體層之至少一層時將頂板513之溫度保持於550℃以上，較佳為於形成活性層時將頂板513之溫度保持於250℃以下。具體而言，於形成n型氮化物半導體層及p型氮化物半導體層之至少一層時，溫度控制部556較佳為將第1氣體515之流量設為0.4 slm以上且5.0 slm以下，更佳為設為0.4 slm以上且3.0 slm以下。於形成活性層時，溫度控制部556較佳為將第1氣體515之流量設為5.0 slm以上且25.0 slm以下，更佳為設為7.0 slm以上且25.0 slm以下。藉此，於形成n型氮化物半導體層及p型氮化物半導體層之至少一層時，可防止反應產物自頂板513之表面剝離，於形成活性層時，可防止反應產物附著於頂板513之表面。因此，可進一步提高氮化物半導體發光元件之製造良率。

本發明者等改變n型氮化物半導體層及p型氮化物半導體層之成長時之頂板513之溫度與活性層之成長時之頂板513之溫度之差(以下有時記為「溫度差」，於圖7中記為「溫度差」)，而求出氮化物半導 體發光元件之製造良率。將其結果示於圖7。自圖7可知，若溫度差為150℃以內，較佳為若溫度差為100℃以下，則製造良率為90%以上且比較穩定。

此外，於圖7中，可知於n-GaN層(n-GaN層為n型氮化物半導體層之一例)之成長時之頂板之溫度為700℃之情形(於圖7中記為「頂板之溫度為700℃」)時，於溫度差為450℃附近以上製造良率有恢復之傾向。又，可知於n-GaN層之成長時之頂板之溫度為900℃之情形(於圖7中記為「頂板之溫度為900℃」)時，於溫度差為650℃附近以上製造良率有恢復之傾向。於任一情形中，由於活性層之成長時之頂板513之溫度成為250℃以下，故而於活性層之成長時於頂板513上難以附著反應產物。自以上所述，於使溫度差高於0℃之情形時，若未使溫度差為150℃以下，則會導致反應產物之結晶性降低，因此有時由於頂板之熱膨脹及熱收縮而導致反應產物之剝離。然而，可知若藉由使溫度差為450℃以上而使頂板513之溫度為250℃以下，則製造良率變高。

更佳為溫度控制部556於基板524之溫度(實際上基板保持部523之溫度)自n型氮化物半導體層之成長溫度到達活性層之成長溫度為止、及基板524之溫度自活性層之成長溫度到達p型氮化物半導體層之成長溫度為止之至少一者，使頂板513之溫度以每秒1.5℃以下之速度變化(上升或下降)，進而佳為使頂板513之溫度以每秒0.2℃以上且每秒1.2℃以下之速度變化。具體而言，較佳為於基板524之溫度自n型氮化物半導體層之成長溫度到達活性層之成長溫度為止、及基板524之溫度自活性層之成長溫度到達p型氮化物半導體層之成長溫度為止之至少一者，溫度控制部556將第1氣體515之流量之增加速度或減少速度設為每秒0.01 slm以上且每秒1.0 slm以下，更佳為設為每秒0.05 slm以上且每秒0.5 slm以下。藉此，即便基板524之溫度發生變化亦可減 緩頂板513之熱膨脹或熱收縮，因此可進一步防止反應產物自頂板513之表面剝離。因此，可進一步提高氮化物半導體發光元件之製造良率。

較佳為溫度控制部556於基板524之溫度到達n型氮化物半導體層之成長溫度之前，將頂板513之升溫速度設為每秒1.0℃以下，更佳為將頂板513之升溫速度設為每秒0.05℃以上且每秒0.5℃以下。具體而言，較佳為於基板524之溫度到達n型氮化物半導體層之成長溫度之前，溫度控制部556將第1氣體515之流量設為0.4 slm以上且5.0 slm以下，更佳為設為0.8 slm以上且3.0 slm以下。藉此，即便基板524之溫度上升亦可減緩頂板513之熱膨脹，因此反應產物難以自頂板513之表面剝離。因此，可進一步提高氮化物半導體發光元件之製造良率。

如上所述，於圖5所示之氣相成長裝置中，可防止成膜時之反應產物之剝離，因此可防止成膜時之灰塵(缺陷之原因)之產生。因此，若使用圖5所示之氣相成長裝置，則可製造良率佳地製造氮化物半導體發光元件。

再者，本發明之氣相成長裝置並不限定於圖5所示之氣相成長裝置。例如亦可使原料氣體514與第1氣體515通過不同之氣體導入管內而供給至反應室510內。又，監視基板524之溫度或頂板513之溫度之方法亦不限定於上述方法。

<氮化物半導體發光元件之製造方法>

圖8係表示使用圖5所示之氣相成長裝置製造氮化物半導體發光元件之情形時之相對於成長時間之基板之溫度(基座之溫度)、頂板之溫度及第1氣體之流量之變化的圖表。於圖8中，L81表示基座之溫度之變化，L82表示頂板之溫度之變化，L83表示第1氣體515之流量之變化。以下，作為氮化物半導體發光元件之製造方法之一例，係顯示於基板524之上表面上依序形成n型氮化物半導體層、活性層及p型氮 化物半導體層之方法。

於製程801中，直至基板524之溫度到達n型氮化物半導體層之成長溫度之前，藉由加熱器522使基板524之溫度上升。此時，較佳為溫度控制部556以使自高溫計532接收到之頂板513之升溫速度成為每秒1.0℃以下之方式、更佳為以成為每秒0.05℃以上且每秒0.5℃以下之方式控制第1氣體515之流量。具體而言，較佳為溫度控制部556以第1氣體515之流量成為0.4 slm以上且5.0 slm以下之方式控制第1氣體供給源555，更佳為以第1氣體515之流量成為0.8 slm以上且3.0 slm以下之方式控制第1氣體供給源555。藉此，頂板513伴隨基板524之溫度上升而產生之熱膨脹變緩。因此，即便於反應產物附著於頂板513之表面之情形時，亦可防止該反應產物自頂板513之表面剝離。

於製程802中，於基板524之上表面上使n型氮化物半導體層成長。此時，藉由加熱器522將基板524之溫度保持為固定。又，溫度控制部556以將自高溫計532接收到之頂板513之溫度保持為固定之方式控制第1氣體515之流量。藉此，可防止製程802中之頂板513之熱膨脹及熱收縮，因此可防止反應產物自頂板513之表面剝離。

例如較佳為溫度控制部556以使頂板513之溫度成為550℃以上之方式控制第1氣體515之流量，更佳為以使頂板513之溫度成為600℃以上之方式控制第1氣體515之流量。其理由如上述<氣相成長裝置之構成>中所示。更具體而言，較佳為溫度控制部556以使第1氣體515之流量成為0.4 slm以上且5.0 slm以下之方式控制第1氣體供給源555，更佳為以使第1氣體515之流量成為0.4 slm以上且3.0 slm以下之方式控制第1氣體供給源555。

作為其他之一例，較佳為溫度控制部556以使頂板513之溫度成為250℃以下之方式控制第1氣體515之流量，更佳為以使頂板513之溫度成為200℃以下之方式控制第1氣體515之流量。其理由如上述<氣 相成長裝置之構成>中所示。更具體而言，較佳為溫度控制部556以使第1氣體515之流量成為5.0 slm以上且25.0 slm以下之方式控制第1氣體供給源555，更佳為以使第1氣體515之流量成為7.0 slm以上且25.0 slm以下之方式控制第1氣體供給源555。

於製程803中，直至基板524之溫度到達活性層之成長溫度為止，使基板524之溫度下降。此時，較佳為溫度控制部556以將自高溫計532接收到之頂板513之溫度保持為固定之方式控制第1氣體515之流量。具體而言，較佳為溫度控制部556以使第1氣體515之流量之減少速度成為每秒0.01 slm以上且每秒1.0 slm以下之方式控制第1氣體供給源555，更佳為以使第1氣體515之流量之減少速度成為每秒0.05 slm以上且每秒0.5 slm以下之方式控制第1氣體供給源555。藉此，可抑制伴隨基板524之溫度下降而產生之頂板513之熱收縮，因此可防止反應產物自頂板513之表面剝離。

雖於圖8中未圖示，但於製程803中，溫度控制部556亦可以使自高溫計532接收到之頂板513之降溫速度成為每秒1.5℃以下之方式，較佳為以成為每秒0.01℃以上且每秒1.0℃以下之方式控制第1氣體515之流量。具體而言，溫度控制部556可以第1氣體515之流量之減少速度成為每秒0.01 slm以上且每秒1.0 slm以下之方式控制第1氣體供給源555，較佳為以第1氣體515之流量之減少速度成為每秒0.05 slm以上且每秒0.5 slm以下之方式控制第1氣體供給源555。於此情形時，伴隨基板524之溫度下降而產生之頂板513之熱收縮亦變緩。因此，可防止反應產物自頂板513之表面剝離。

於製程804中，於n型氮化物半導體層之上表面上使活性層成長。此時，藉由加熱器522將基板524之溫度保持為固定。又，溫度控制部556以將自高溫計532接收之頂板513之溫度保持為固定之方式控制第1氣體515之流量。藉此，可防止製程804中之頂板513之熱膨脹及 熱收縮，因此可防止反應產物自頂板513之表面剝離。

例如較佳為溫度控制部556以使頂板513之溫度成為550℃以上之方式控制第1氣體515之流量，更佳為以使頂板513之溫度成為600℃以上之方式控制第1氣體515之流量。其理由與製程802相同。更具體而言，較佳為溫度控制部556以使第1氣體515之流量成為0.4 slm以上且5.0 slm以下之方式控制第1氣體供給源555，更佳為以使第1氣體515之流量成為0.4 slm以上且3.0 slm以下之方式控制第1氣體供給源555。

作為其他之一例，較佳為溫度控制部556以使頂板513之溫度成為250℃以下之方式控制第1氣體515之流量，更佳為以使頂板513之溫度成為200℃以下之方式控制第1氣體515之流量。其理由與製程802相同。更具體而言，較佳為溫度控制部556以使第1氣體515之流量成為5.0 slm以上且25.0 slm以下之方式控制第1氣體供給源555，更佳為以使第1氣體515之流量成為7.0 slm以上且25.0 slm以下之方式控制第1氣體供給源555。

於製程805中，直至基板524之溫度到達p型氮化物半導體層之成長溫度為止，藉由加熱器522使基板524之溫度上升。此時，較佳為溫度控制部556以將自高溫計532接收到之頂板513之溫度保持為固定之方式控制第1氣體515之流量。具體而言，較佳為溫度控制部556以使第1氣體515之流量之增加速度成為每秒0.01 slm以上且每秒1.0 slm以下之方式控制第1氣體供給源555，更佳為以使第1氣體515之流量之增加速度成為每秒0.05 slm以上且每秒0.5 slm以下之方式控制第1氣體供給源555。藉此，可抑制伴隨基板524之溫度上升而產生之頂板513之熱膨脹，因此可防止反應產物自頂板513之表面剝離。

雖於圖8中未圖示，但於製程805中，溫度控制部556亦可以使自高溫計532接收到之頂板513之升溫速度成為每秒1.5℃以下之方式，較佳為以成為每秒0.2℃以上且每秒1.2℃以下之方式控制第1氣體515 之流量。具體而言，溫度控制部556可以第1氣體515之流量之增加速度成為每秒0.01 slm以上且每秒1.0 slm以下之方式控制第1氣體供給源555，較佳為以使第1氣體515之流量之增加速度成為每秒0.05 slm以上且每秒0.5 slm以下之方式控制第1氣體供給源555。藉此，伴隨基板524之溫度上升之頂板513之熱膨脹變緩。因此，可防止反應產物自頂板513之表面剝離。

於製程806中，於活性層之上表面上使p型氮化物半導體層成長。此時，藉由加熱器522將基板524之溫度保持為固定。又，溫度控制部556以將自高溫計532接收之頂板513之溫度保持為固定之方式控制第1氣體515之流量。藉此，可防止製程806中之頂板513之熱膨脹及熱收縮，因此可防止反應產物自頂板513之表面剝離。

例如較佳為溫度控制部556以使頂板513之溫度成為550℃以上之方式控制第1氣體515之流量，更佳為以使頂板513之溫度成為600℃以上之方式控制第1氣體515之流量。其理由與製程802相同。更具體而言，較佳為溫度控制部556以使第1氣體515之流量成為0.4 slm以上且5.0 slm以下之方式控制第1氣體供給源555，更佳為以使第1氣體515之流量成為0.4 slm以上且3.0 slm以下之方式控制第1氣體供給源555。

作為其他之一例，較佳為溫度控制部556以使頂板513之溫度成為250℃以下之方式控制第1氣體515之流量，更佳為以使頂板513之溫度成為200℃以下之方式控制第1氣體515之流量。其理由與製程802相同。更具體而言，較佳為溫度控制部556以使第1氣體515之流量成為5.0 slm以上且25.0 slm以下之方式控制第1氣體供給源555，更佳為以使第1氣體515之流量成為7.0 slm以上且25.0 slm以下之方式控制第1氣體供給源555。

於製程807中，使基板524之溫度下降至室溫。此時，較佳為亦使頂板513之溫度下降至室溫。具體而言，較佳為於不使第1氣體515 之流量變化之情況下，使頂板513之溫度逐漸下降。藉此，獲得晶圓。

使用光微影法與乾式蝕刻之方法，對晶圓進行蝕刻直至n型氮化物半導體層之表面露出為止。

於藉由蝕刻而露出之n型氮化物半導體層之表面上形成n型電極，於p型氮化物半導體層之上表面上形成透光性電極及p型電極。而且，將晶圓分割成一個個晶片並以樹脂密封。藉此，獲得氮化物半導體發光元件。

如上所述，於圖8所示之氮化物半導體發光元件之製造方法中，可防止成膜時之反應產物之剝離。因此，可防止成為缺陷之原因之灰塵於成膜時產生。因此，可製造良率佳地製造氮化物半導體發光元件。

再者，本發明之氮化物半導體發光元件之製造方法並不限定於圖8所示之方法。例如亦可於形成p型氮化物半導體層之後形成n型氮化物半導體層。構成n型氮化物半導體層、活性層及p型氮化物半導體層之各者之氮化物半導體材料並不限定於下述實施例中記載之材料。

又，較佳為溫度控制部556於製程802~806中以使頂板513之溫度成為固定之方式控制第1氣體515之流量。藉此，可遍及製程802~806抑制頂板513之熱膨脹及熱收縮，因此可抑制反應產物之剝離。

又，較佳為溫度控制部556於除製程803及805以外之製程中使第1氣體515之流量為固定。藉此，可防止溫度控制部556對第1氣體供給源555之控制變得複雜。

例

以下，列舉實施例更詳細地說明本發明，但本發明並不限定於該等。

<實施例1>

於實施例1中，使用圖5所示之氣相成長裝置，按照圖8所示之方法製造圖3所示之氮化物半導體發光元件，並求出其製造良率。

於製程801中，使預先成長有厚度為7 μm之GaN層之基板31之溫度上升至1050℃。此時，使頂板513之溫度以每秒1.5℃之速度上升至700℃。

於製程802中，於基板31之上表面上使Si摻雜n型GaN層32成長。 於製程802中，藉由使流過對向於頂板513之反應室510之內壁面與頂板513之間之H₂ 氣體(第1氣體)之流量為2 slm左右，而將頂板513之溫度固定地控制於700℃。

於製程803中，將基板31之溫度降低至800℃。又，將H₂ 氣體之流量自2 slm逐漸減少至1 slm，並以固定於700℃之狀態不變化之方式控制頂板513之溫度。

於製程804中，於Si摻雜n型GaN層32之上表面上使包含InGaN層與GaN層且具有多重量子井構造之活性層33成長。於製程804中，藉由使H₂ 氣體之流量為1 slm左右，而將頂板513之溫度固定地控制於700℃。

於製程805中，將基板31之溫度升高至1030℃。又，將H₂ 氣體之流量自1 slm逐漸增加至1.8 slm，並以固定於700℃之狀態不變化之方式控制頂板513之溫度。

於製程806中，於活性層33之上表面上使Mg摻雜p型AlGaN層34及Mg摻雜p型GaN層35依序成長。於製程806中，藉由使H₂ 氣體之流量為1.8 slm左右，而將頂板513之溫度固定地控制於700℃。

於製程807中，將基板31之溫度降低至室溫。於製程807中，使H₂ 氣體之流量保持於1.8 slm不變更，而將頂板513之溫度逐漸冷卻至室溫。如此獲得晶圓。

再者，於製程801~807中，藉由溫度控制部556控制H₂ 氣體之流 量。

使用光微影法與乾式蝕刻法對成長層之一部分進行蝕刻，而使Si摻雜n型GaN層32之表面露出。

於藉由蝕刻而露出之Si摻雜n型GaN層32之表面上設置n型電極36，於Mg摻雜p型GaN層35之表面上依序蒸鍍而形成p型透光性電極37及p型電極38。然後，將晶圓分割成晶片，並以樹脂密封。如此獲得氮化物半導體發光元件。對所獲得之氮化物半導體發光元件進行性能評價，求出每個晶圓之合格品率。製造良率穩定於92%左右。

<實施例2>

於實施例2中，於製程803中，於將基板31之溫度降低至800℃時，將H₂ 氣體之流量控制於1.5 slm，及於製程804中，將頂板513之溫度控制於550℃，除此以外，與上述實施例1相同地製造氮化物半導體發光元件。對所獲得之氮化物半導體發光元件進行性能評價，求出每個晶圓之合格品率。製造良率穩定於90%左右。

<實施例3>

使用表面檢查裝置及TEM(Transmission Electron Microscope)對上述實施例1~2中所獲得之氮化物半導體發光元件進行解析，結果於基板31與Si摻雜n型GaN層32之界面處觀察到由灰塵所導致之缺陷。由此認為，於自成長開始前之室溫狀態至開始形成Si摻雜n型GaN層32之期間，亦由於頂板513之熱膨脹而導致反應產物被強制性地自頂板513之表面剝離。

於實施例3中，於製程801中，於將基板31之溫度升高至1050℃時，使頂板513之升溫速度為每秒1.0℃，除此以外，與上述實施例1相同地製造氮化物半導體發光元件。對所獲得之氮化物半導體發光元件進行性能評價，求出每個晶圓之合格品率。製造良率穩定於95%左右。

又，對所獲得之氮化物半導體發光元件進行TEM觀察，結果可知於基板31與Si摻雜n型GaN層32之界面處，由灰塵所導致之缺陷數減少。

再者，本發明者等將製程801中之基板31之升溫速度設為每秒1.5℃以上而製造氮化物半導體發光元件，並使用表面檢查裝置對所獲得之氮化物半導體發光元件之基板31與Si摻雜n型GaN層32之界面處之缺陷數(表面積為1000 μm² 左右)進行調查。從而得知，與將製程801中之基板31之升溫速度設為每秒1.0℃而製造氮化物半導體發光元件之情形相比，缺陷數增加。由此認為，於自成長開始前之室溫狀態至開始形成Si摻雜n型GaN層32之期間，頂板513發生熱膨脹而使反應產物自頂板513之表面強制性地剝離。由上所述，若將製程801中之基板31之升溫速度設為每秒1.0℃以下，則頂板513之熱膨脹變緩，其結果為反應產物變得難以自頂板513之表面剝離。

<實施例4>

於將基板31之溫度自活性層33之成長時之溫度變更至Mg摻雜p型AlGaN層34及Mg摻雜p型GaN層35之成長時之溫度時(製程805)，將頂板513之升溫速度自每秒2.0℃變更至每秒1.5℃以下，除此以外，與上述實施例2相同地製造氮化物半導體發光元件。對所獲得之氮化物半導體發光元件進行性能評價，求出每個晶圓之合格品率。製造良率穩定於92%左右。

又，使用表面檢查裝置對所獲得之氮化物半導體發光元件進行解析，結果可知各界面上之灰塵數較上述實施例2之情形減少。作為其理由，可認為在於如下：頂板513之熱膨脹變緩，結果使得反應產物難以剝離。

<實施例5>

於將基板31之溫度自Si摻雜n型GaN層32之成長時之溫度變更至 活性層33之成長時之溫度時(製程803)，將頂板513之降溫速度自每秒2.0℃變更至每秒1.5℃以下，除此以外，與上述實施例2相同地製造氮化物半導體發光元件。對所獲得之氮化物半導體發光元件進行性能評價，求出每個晶圓之合格品率。製造良率穩定於95%左右。

又，使用表面檢查裝置對所獲得之氮化物半導體發光元件進行解析，結果可知各界面上之灰塵數較上述實施例2之情形減少。作為其理由，可認為在於如下：頂板513之熱收縮變緩，結果使得反應產物難以剝離。

<實施例6>

將Si摻雜n型GaN層32之成長時(製程802)之頂板513之溫度設為900℃，及將活性層33之成長時(製程804)之頂板513之溫度控制於150℃，除此以外，與上述實施例2相同地製造氮化物半導體發光元件。對所獲得之氮化物半導體發光元件進行性能評價，求出每個晶圓之合格品率。製造良率穩定於90%左右。作為其理由，可認為在於如下：於活性層33成長時，反應產物難以附著於頂板113之表面。

<實施例7>

於將基板31之溫度升高至1050℃時(製程801)，將頂板513之升溫速度設為每秒1.0℃，於將基板31之溫度自活性層33之成長時之溫度變更至Mg摻雜p型AlGaN層34及Mg摻雜p型GaN層35之成長時之溫度時(製程805)，將頂板513之升溫速度設為每秒1.5℃，於將基板31之溫度自Si摻雜n型GaN層32之成長時之溫度變更至活性層33之成長時之溫度時(製程803)，將頂板513之降溫速度設為每秒1.5℃，除此以外，與上述實施例4相同地製造氮化物半導體發光元件。對所獲得之氮化物半導體發光元件進行性能評價，求出每個晶圓之合格品率。製造良率穩定於95%左右。作為其理由，可認為在於活性層成長時之反應產物之附著量減少、及頂板513之熱膨脹及頂板513之熱收縮得以抑制。

對本發明之實施形態進行了說明，但應當認為本次揭示之實施形態於所有方面均為例示而非限制性者。本發明之範圍係藉由申請專利範圍而表示，且意欲包含與申請專利範圍均等之意思及範圍內之所有變更。

510‧‧‧反應室

511‧‧‧氣體導入管

511a‧‧‧原料氣體供給口

511b‧‧‧第1氣體供給口

512‧‧‧排氣口

513‧‧‧頂板

514‧‧‧原料氣體

515‧‧‧第1氣體

520‧‧‧基座

521‧‧‧旋轉機構

522‧‧‧加熱器

523‧‧‧基板保持部

524‧‧‧基板

526‧‧‧熱電偶

530‧‧‧溫度觀測用孔

531‧‧‧觀察孔

532‧‧‧高溫計

551‧‧‧觀察孔

552‧‧‧高溫計

554‧‧‧原料氣體供給源

555‧‧‧第1氣體供給源

556‧‧‧溫度控制部

Claims (11)

1. 一種氣相成長裝置，其包括：反應室，其用以於基板上形成膜；基板保持部，其設置於上述反應室之內部，用以保持上述基板；氣體導入管，其插入至上述反應室；頂板，其設置於保持於上述基板保持部上之基板與對向於上述基板之上述反應室之內壁面之間，用以將自上述氣體導入管供給至上述反應室內部之原料氣體搬送至上述基板上；及溫度控制部，其用以藉由控制自上述氣體導入管供給至上述反應室內部且流過對向於上述頂板之上述反應室之上述內壁面與上述頂板之間的第1氣體之流量，而將於上述基板上形成上述膜時之上述頂板之溫度保持為固定。
2. 如請求項1之氣相成長裝置，其中於上述氣體導入管形成有：原料氣體供給口，其用以將通過該氣體導入管內之上述原料氣體供給至上述反應室內部；及第1氣體供給口，其用以將通過該氣體導入管內之上述第1氣體供給至上述反應室內部，其中於上述反應室形成有：排氣口，其用以將上述反應室之內部之氣體排出至上述反應室外；且上述基板保持部可旋轉，相對於上述基板保持部而於與上述頂板為相反側，設置有用以加熱上述基板之加熱器。
3. 一種氮化物半導體發光元件之製造方法，其包含使用如請求項1之氣相成長裝置而於上述基板上形成氮化物半導體層之步驟。
4. 如請求項3之氮化物半導體發光元件之製造方法，其中上述溫度 控制部於形成上述氮化物半導體層之步驟中，於上述基板保持部之溫度下降時減少上述第1氣體之流量，而於上述基板保持部之溫度升高時增加上述第1氣體之流量。
5. 如請求項3之氮化物半導體發光元件之製造方法，其中上述溫度控制部於形成上述氮化物半導體層之步驟中，將上述頂板之溫度保持於550℃以上。
6. 如請求項3之氮化物半導體發光元件之製造方法，其中上述溫度控制部於形成上述氮化物半導體層之步驟中，將上述頂板之溫度保持於250℃以下。
7. 如請求項3之氮化物半導體發光元件之製造方法，其中形成上述氮化物半導體層之步驟包含：於上述基板上形成n型氮化物半導體層之步驟；於上述n型氮化物半導體層上形成活性層之步驟；及於上述活性層上形成p型氮化物半導體層之步驟。
8. 如請求項7之氮化物半導體發光元件之製造方法，其中上述溫度控制部於形成上述n型氮化物半導體層之步驟及形成上述p型氮化物半導體層之步驟之至少一步驟中，將上述頂板之溫度保持於550℃以上，於形成上述活性層之步驟中，將上述頂板之溫度保持於250℃以下。
9. 如請求項7之氮化物半導體發光元件之製造方法，其中上述溫度控制部於上述基板之溫度自上述n型氮化物半導體層之成長溫度到達上述活性層之成長溫度為止、及上述基板之溫度自上述活性層之成長溫度到達上述p型氮化物半導體層之成長溫度為止之至少一者中，使上述頂板之溫度以每秒1.5℃以下之速度變化。
10. 如請求項7之氮化物半導體發光元件之製造方法，其中上述溫度控制部於上述基板之溫度到達上述n型氮化物半導體層之成長溫度之前，使上述頂板之溫度以每秒1.0℃以下之速度上升。
11. 如請求項3之氮化物半導體發光元件之製造方法，其中上述第1氣體為H₂ 氣體、N₂ 氣體及NH₃ 氣體中之至少1者。