專利名稱：Al系Ⅲ－V族化合物半導體的氣相生長方法、Al系Ⅲ－V族化合物半導體的制造方法與制 ...的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及利用Al系III-V族化合物半導體制造100微米以上厚膜的方法與制造裝置。這里所謂“Al系III-V族化合物半導體”意味著含有III族元素Al(鋁)的所有的III-V族化合物半導體。具體地說，是AlN、AlGaN、AlInP、AlInGaN等，其中，Al、Ga、In等III族元素的成分比，N、P等V族元素的成分比均可隨意。
背景技術：
現在和將來，含Al的III-V族化合物半導體均將占重要的地位。其理由之一是由于該帶隙(禁帶寬度)能的值大，故發(fā)光可以是其他的半導體不可能發(fā)出的紫外線區(qū)的短波長光。例如，AlN的帶隙(禁帶寬度)是5～6eV。而帶隙比較大的GaN是3.5eV左右。
如果利用Al系III-V族化合物半導體，則可得到用于各種顯示的高亮度發(fā)光二極管、CD或DVD讀寫使用的激光器、光通訊用的激光器等各種各樣波長帶域的發(fā)光源。這些半導體發(fā)光源已成為目前IT社會所必須的光源。
另一個理由是同樣由于帶隙(禁帶寬度)能大所產生的特性，可以構成放射線等導致誤動作少的“耐惡劣環(huán)境半導體”。所謂惡劣環(huán)境是指原子反應堆等的放射源的附近，或者因為飛行高度高而暴露于宇宙射線中的飛行器或人造衛(wèi)星所處的環(huán)境等。
該帶隙的特征是Al(鋁)元素所產生的特性。因此，謀求利用以各種含有率含有III族元素Al(鋁)的AlN、AlGaN、AlGaInP等“Al系III-V族化合物半導體”便成為如上述的半導體光源與耐惡劣環(huán)境半導體的核心。
這里，這種半導體發(fā)光部分或耐惡劣環(huán)境半導體的功能部分層疊并形成數微米以下的薄膜。該薄膜可以采用公知的液相外延(LPELiquid Phase Eqitaxy)法、分子束外延(MBEMolecular BeamEqitaxy)法、有機金屬氣相外延(MOVPEMetalorganic Vaper PhaseEpitaxy)法等形成。
然而，層疊工藝需要厚度為100微米以上的“襯底”。而采用LPE法、MBE法、MOVEP法很難制造該襯底。即，MBE法、MOVPE法是適合于形成數微米以下薄膜的方法，而要形成100微米以上的厚膜則需要的時間長，故不可能有實用性。
另外，雖然LPE法適合于生長到100微米左右的厚膜，但由于該生長方法自身的問題不適宜大面積生長或大量生產。即，LPE法是金屬熔融(melt)后在液相中成膜的方法，存在熔融需要高的能量、生長襯底與熔體的“潤濕”不一定不好等的問題，故沒有實用性。
形成100微米以上的厚膜還有別的方法。那就是“氫化物氣相外延(HVPEHydride Vaper Phase Eqitaxy)法”。HVPE法是氣流輸送Ga、In等鹵化物使其與V族氫化物反應制造化合物半導體的方法，適用于形成厚膜。也有時把HVPE法稱作“鹵化物氣相外延生長法”，但都是同一種方法。
HVPE法是使用石英反應管、不僅結晶生長部分而且連周邊的石英反應管也成為高溫的熱壁(Hot Wall)方式。相反，前述的MOVPE法是只加熱襯底結晶、而周邊的石英反應管不成為高溫的冷壁(ColdWall)方式。前述MBE法為使用超高真空室、反應體系中不含石英的方法。
HVPE法這種石英反應管熱壁方式的優(yōu)點是生長速度特別快。因此，歷來用于必須為厚膜的高靈敏度光傳感器、要求高質量結晶的功率器件(尤其是使用GaAs的電源系的器件)，還可以作為如前述的襯底、尤其是GaN襯底的制造法所利用。例如，特開平10-215000所述的“氮化鎵系化合物半導體的結晶生長方法(豐田合成株式會社等)”、特開平10-316498所述的“外延生長薄膜及其制造方法(住友電工株式會社)”等。
然而，如果要在上述HVPE法制得的GaN襯底上，例如采用MBE法、MOVPE法等進行含有Al的AlGaN等的異質外延生長，則由于襯底與層疊膜的晶格常數的不同或熱膨脹系數的不同，故發(fā)生GaN層上Al系結晶出現裂紋等的問題。因此種種的應用器件不能實用化。
解決該問題可以采用HVPE法制造含Al的III-V族化合物半導體的襯底。然而，這時存在嚴重的問題。即，Al這種III族元件的鹵化物(AlCl、AlBr)會與反應容器的石英激烈地反應。由于該反應，故化合物半導體會被石英反應容器中的Si所污染。這不僅污染半導體，而且引起石英容器自身的破損。所以雖然高生長速度生產效率高，但普遍認為Al系的HVPE法不適用于半導體的外延生長。

發(fā)明內容
本發(fā)明把采用HVPE法制造含Al的III-V族化合物半導體的襯底作為課題。如果確立采用HVPE法大量生產含Al的III-V族化合物半導體的技術，則即使在該襯底上進行AlGaN等的導質外延生長，由于可避免板與層疊膜的晶格常數的不同或熱膨脹系數的不同所導致的龜裂發(fā)生等，故種種的應用器件也可實用化。
另外，本發(fā)明也把提供構成放射線導致誤動作少的“耐惡劣環(huán)境半導體”的含Al的III-V族化合物半導體的厚膜器件的合適的制造方法、制造裝置作為課題。
本發(fā)明在采用氣相外延法使含III族鋁的Al系III-V族化合物半導體進行結晶生長的方法中，通過具有在700℃以下的溫度下使Al與鹵化氫反應生成鋁的鹵化物的工序解決了問題。
即，通過在700℃以下的溫度下使Al與鹵化氫反應，反應生成的鋁鹵化物的分子種類，則從與石英反應的一鹵化物變成不與石英反應的三鹵化物。因此，避免了過去成為問題的與反應容器石英的反應。
鋁的三鹵化物，具體地是三氯化鋁(AlCl3)或三溴化鋁(AlBr3)等。本案通過在700℃以下的溫度下進行反應，抑制與反應容器的石英激烈地進行反應的一鹵化物，即氯化鋁(AlCl)、溴化鋁(AlBr)。
把Al的三鹵化物輸送到生長部，在溫度700以上的生長部使鹵化物與V族的氫化物反應，使Al系III-V族化合物半導體在三氧化鋁(Al2O3)或Si等的晶種(襯底結晶)上氣相生長。這與公知的HVPE法相同。本發(fā)明的原理是采用熱力學解析法導出的結果，是本發(fā)明人的研究成果。以下對該原理進行說明。
本案可適于在HVPE法中實施。HVPE法的鹵化物反生反應，是在石英反應管內設置金屬Al或金屬Al與金屬Ga的混合物，將氯化氫(HCl)氣體隨氫(H2)與惰性氣體(Inert GasIG)混合的載氣一起導入管內。
加熱反應管中，作為存在于上述金屬原料附近的氣體種類有AlCl3、AlCl、GaCl3、GaCl、HCl、H2與IGa七種。
通過下述的化學平衡式[化學式1]～[化學式4]的反應生成Al與Ga的鹵化物。這些反應式中的平衡常數如[數學式1]～[數學式4]式所示。
K1[化學式2] K2[化學式3] K3[化學式4] K4[數學式1]K1=PAlCl3·PH23/2aAl·PHCl3]]> K2=PAlCl·PHCl2PAlCl3·PH2]]>[數學式3]K3=PGaCl3·PH23/2aGa·PHCl3]]>[aGa為Ga的活度][數學式4]K4=PGaCl·PHCl2PGaCl3·PH2]]>這里[數學式1]、[數學式3]式中所謂Al與Ga的活度，分別是Al與Ga在混合金屬中的比例。另外系統(tǒng)壓力的限制條件如[數學式5]所示。[數學式5]的右邊是系統(tǒng)的總壓(1個大氣壓(atm))。
AlCl3(g)+AlCl(g)+GaCl3(g)+GaCl(g)+HCl(g)+H2(g)+IG(g)＝1(atm)相對于氫與惰性氣體的氯的比例參數A如[數學式6]所示，載氣中的氫比例參數下如[數學式7]所示。由于氫、氯、惰性氣體(IG)均不析出為固相，故這些參數恒定。因此，這些參數可在計算上使用，也可以作為實際工藝中的操作量使用。
A=32PAlCl3+12PAlCl+32PGaCl3+12PGaCl+12PHCl12PHCl+PH2+PIG]]>[數學式7]F=12PHCl+PH212PHCl+PH2+PIG]]>使以上的[數學式1]～[數學式7]聯立，利用溫度的函數由這些方式求出7種氣體的平衡分壓。以縱座標為平衡分壓、橫座標為溫度，將結果進行繪圖得到

圖1與圖2。圖1表示金屬原料只使用Al的場合、圖2表示金屬原料使用Al與Ga的混合物(Al含有量10％)的場合下，7種氣體的平衡分壓與溫度的依賴性。
以外，反應管內的總壓為1.0atm，HCl氣體的供給分壓為1.0×10-3atm，載氣只用氫不使用惰性氣體(IG)。圖1、圖2上方H2的箭頭表示H2分壓接近1.0atm。另外，要注意圖縱座標的氣體分壓是對數級。
在圖1只用Al為原料的場合，原料部溫度在700℃以上時AlCl比AlCl3優(yōu)先產生，而原料部溫度在700℃以下時，AlCl3的平衡分壓則超過AlCl分壓。即，說明在700℃以下時可抑制與石英反應管進行反應產生的AlCl，不與石英反應管反應的AlCl3的生成反應占優(yōu)勢。
另外，圖2是使用Al與Ga的混合物為原料的場合，該場合也是在原料部溫度700℃以上AlCl3的生成比AlCl優(yōu)先，以不與石英反應管反應的AlCl3的形式生成Al的鹵化物。
圖2的場合也同時生成Ga的鹵化物。對此整個溫度域中GaCl的生成勝過GaCl3的生成。然而慶幸地是Ga的鹵化物由于GaCl、GaCl3兩者均不與石英管反應故不產生問題。
因此，若在700℃以下則生成不與石英管反應的Al與Ga的鹵化物。把這些鹵化物輸氣到作為成長部的另一個區(qū)，然后使鹵化物與V族的氫化物進行反應。如果氣體輸送到另一個區(qū)，由于沒有金屬原料，不引起鋁的鹵化物生成反應，故溫度可以升到700℃以上。因此Al系III-V族化合物半導體可以以快生長速度在三氧化二鋁(Al2O3)或Si等的晶種(襯底結晶)上氣相生長。
即，本案的特性在于在采用氣相外延法使含III族中的Al的Al系III-V族化合物半導體結晶生長的方法中，具有在700℃以下的溫度下使單一鋁、或含Al的III族金屬的混合物與鹵化氫反應，生成鹵化物的工序。本案可最優(yōu)選實施HVPE(氫化物氣相外延生長)法。
另外，本案由于可以抑制與石英反應管進行反應產生AlCl，因此也可以制造發(fā)揮了HVPE法這種石反應管熱壁方式的高生長速度的優(yōu)點的Al-V族、Ga-V族混晶半導體等與Al以外的III族金屬相混合的混晶半導體。
這里，鹵化氫具體地是氯化氫或溴化氫或者碘化氫。Al與鹵化氫的反應溫度是300℃～700℃，優(yōu)選600℃左右。
采用適用本案的HVPE法反復進行氣相外管成長，可以制造以厚膜層疊了含III族Al的組成不同的多個III-V族化合物半導體膜的Al系III-V族化合物半導體。這作為慢慢使晶格常數變化、最終用MBE法或MOVPE法等形成所用襯底(晶種)的表面的方法有效，作為放射線所致誤動作少的“耐惡劣環(huán)境半導體”的制法也有效。
即，具有使固體Al與鹵化氫在700℃以下的溫度反應生成Al的鹵化物的第一工序；和在700℃以上的溫度下，在襯底結晶面上使第1工序生成的Al的鹵化物與含V族的氣體反應，由此在前述襯底結晶上層疊、氣相生長Al系III-V族化合物半導體的第二工序；通過改變第一工序使用的鹵化氫的量、第一工序使用的惰性氣體的量、及第二工序使用的含有V族的氣體的量中的至少一種量，在襯底結晶面上層疊各種不同組成的半導體膜，可以制造組成不同的、層疊了的Al系III-V族化合物半導體。
這里，必須注意，以免在組成不同的部位的界面不連續(xù)產生晶格、出現缺陷。而且，比起使第一工序用的鹵化氫的量、第一工序用的惰性氣體的量、及第二工序用的含V族的氣體量等的量不連續(xù)變化，優(yōu)選慢慢地連續(xù)地變化。該量可以通過控制氣體流量改變，也可以通過控制供給氣體的分壓改變。當然，即使是該層疊工序、由于第一工序生成的Al的鹵化物是700℃以下的溫度，可以抑制與石英反應產生一鹵化物，因此，也可以使用石英管等石英材料的裝置。
另外，作為固體原料、如果使用含Al的III族金屬的固體混合物，則除了Al的鹵化物外，由于產生Al以外的III族金屬的鹵化物，故優(yōu)選這種鹵化物與含V族的氣體反應成的III-V族化合物半導體的組成變化進一步增大。
附圖的簡單說明圖1是原料Al與HCl反應中生成的平衡分壓與溫度關系的曲線圖。
圖2是混合原料(Al 10％+Ga 90％)與HCl反應中生成的平衡分壓與溫度關系的曲線圖。
圖3是使用臥式石英反應管的本發(fā)明Al系III-V族化合物半導體氣相生長裝置實施例的截面圖。
圖4是表示原料溫度850℃下原料輸送后的石英反應管照片(反應1小時)的說明圖。
圖5是表示原料溫度650℃下原料輸送后的石英反應管照片(反應5小時)的說明圖。
圖6是本發(fā)明Al系III-V族化合物半導體的氣相生長裝置的模式圖。
實施發(fā)明的最佳方式下面對實現本案Al系III-V族化合物半導體的氣相生長、或該半導體制的HVPE(氣化物氣相外延生長)裝置進行說明。
裝置如圖6的裝置模式圖所示，具備固體Al、或含Al的III族金屬的固體混合的保持手段10，圖中“鹵化氫”的箭頭表示的鹵化氫導入手段，“載氣”的箭頭表示的鹵化氫的載氣導入手段，且具有保持在300℃～700℃溫度的第一反應區(qū)8。
載氣可以使用氫或惰性氣體，也可以使用氫與惰性氣體的混合氣。惰性氣體是氮或氦等。使用氫是因為具有帶入結晶中的雜質少等優(yōu)點。
此外，裝置的特征是具備種晶襯底的保持手段11、圖中“連續(xù)氣體流”的箭頭表示的第一反應區(qū)生成的Al的鹵化物的導入手段、及圖中“含有V族的氣體”箭頭表示的含有V族的氣體導入手段，且具有保持在700℃～1300℃溫度的第二反應區(qū)9。
該構成與公知的HVPE(氫化物氣相外延生長)裝置一樣，可采用具有如圖3所示臥式石英反應管3的構成實現。圖6的鹵化氫的導入手段可以是圖3的7表示的氣體導管。圖3是將作為鹵化氫的氯化氫、氫作為載氣導入的例子。
圖3中，將鹵化氫與載氣進行預混合(導入前混合)、鹵化氫的導入管與載氣導入管成為一體化，但也可以不預混合而設各個的導入管。導入載氣是為了形成反應用的混合、和從第一反應區(qū)流向第二反應區(qū)的連續(xù)流。
如圖3的例示，優(yōu)選在臥式反應管1的內部鄰接地配置第一反應區(qū)8和第二反應區(qū)9，并分別配設為了包圍1，在石英反應管的第一反應區(qū)8位置配備加熱到300℃～700℃的第一加熱手段20；和為了包圍2，在石英反應管的第二反應區(qū)9位置配備使之包圍1加熱到700℃～1300℃的第二加熱手段21。
加熱手段可以使用公知的電阻加熱或輻射加熱裝置。20與21最好可單獨地控制溫度。當然，也可以利用電阻加熱線的密度、輻射光源的配置等設法使之能簡便地調節(jié)溫度。
圖3的1是石英制的臥式反應管，其中，備有包圍反應管的20、21加熱器。
反應管內部設置收容作為原料例Al的氧化鋁制的Al皿(boat)4、與作為氣相外延生長用的晶種、例如Si襯底6。Al皿4被20加熱到300℃～700℃，Al皿4附近是第一反應區(qū)8。(圖3中省略8的圖示)利用第1的氣體導入管7，作為鹵化氫的氯化氫氣體被作為載氣的氫氣導入Al皿4附近。這里，發(fā)生鹵化物的生成反應，生成AlCl3(三氯化鋁)。
在反應管1中設有導入另一種原料NH3用的原料導入管3。利用該原料導入管3導入含有V族N的氣體NH3。該氣體在被20加熱到300℃～700℃的區(qū)域得到預熱，送到被21加熱到700℃～1300℃的Si襯底6附近。襯底6附近是第二反應區(qū)。(圖3中省略9的圖示)圖6中的“連續(xù)氣體流”箭頭表示的第一反應區(qū)中生成的Al的鹵化物的導入手段，在圖3的構成中是從第一反應區(qū)流向第二反應區(qū)的載氣的連續(xù)氣體流。即，第一反應區(qū)中生成的Al的鹵化物被導入至第一反應區(qū)的氣體的氣流導入至第二的反應區(qū)。
實施例比較例1圖4是比較實驗，其中，把Al原料部溫度設定在850℃(本案的范圍外)，向Al原料部導入HCl與氫，把析出部設定在1000℃。圖4為經過1小時后反應管的、析出部分的照片。反映本案所述的解析結果，AlCl(一氯化鋁)被從原料部送入析出部，與過熱到1000℃的石英反應管反應，石英反應管中央的內部變成黃色。該黃色是Al的氧化物產生的顏色。
實施例1圖5是本案的方式，其中，把Al原料部溫度設定在650℃，向Al原料部導入HCl與氫，把析出部設定在1000℃。圖5為經過5小時后反應管的、析出部分的照片。如本案所述的解析結果，在650℃的Al原料部溫度下幾乎不產生反應性的AlCl(一氯化鋁)，Al成分作為AlCl3被輸送。由照片可以確認石英反應管完全沒有變化，如果使本發(fā)明的Al原料部溫度在300℃～700℃的范圍內輸送Al原料，則可與石英反應管不反應地輸送到成長部。
實施例2使用圖3的氣相生長裝置，實際地進行AlN的外延生長。詳細的生長過程如下。首先，把Al原料部溫度保持在650℃，導入HCl和載氣氫。另外，邊使Si襯底附近的溫度在900℃～1100℃的范圍變化，邊導入NH3與載氣氫。結果，在Si襯底附近的析出部發(fā)生了AlCl3與NH3的反應，AlN結晶在Si襯底上進行了外延成長。
這里，使HCl的供給分壓在1×10-4atm～5×10-2atm的范圍進行種種改變，另外，使NH3的供給分壓變?yōu)?.1、0.2、0.4、0.5atm，進行多個生長實驗。結果，在Al原料部溫度600℃、成長溫度1000℃附近，在HCl供給分壓5×10-3atm、NH3供給分壓0.2atm的條件下，可以使晶質良好的AlN外延生長層在Si襯底上生長。
此外，通過增加HCl供給分壓與NH3供給分壓，記錄了生長速度高達200微米/小時的生長速度。該速度遠遠比MOVPE法中的1～3微米/小時、MBE法中的1微米/小時以下快，確認了本發(fā)明是批量生產能力好、工業(yè)上有希望的方法和裝置。
另外，通過其他的實驗，使用Al50％與Ga50％的混合原料代替Al原料進行了AlGaN的氣相生長實驗。把混合原料保持在600℃，在HCl供給分壓2×10-3atm、NH3供給分壓0.3atm、成長溫度1010℃的條件下進行成長。結果在成長速度50微米/小時下可得到Al0.4Ga0.6N的高品質結晶。
作為HVPE(氫化物氣相外延生長)法與HVPE裝置的改善，對本案進行了說明，但不限定于此，可適用于一般的氣相外延生長法及其裝置中使用Al的鹵化物的所有的技術。
根據本發(fā)明的Al系III-V族化合物半導體的制造方法，由于可以得到非?？斓纳L速度，故過去不能得到的厚膜的Al系III-V族化合物半導體可進行實用水平的批量生產。因此，如果將其作為襯底，則用于各種顯示的高亮度發(fā)光二極管、CD或DVD讀寫使用的激光器、光通訊用激光器等各種波長帶域的發(fā)光源的批量生產將變成實用化。另外，作為厚膜器件可以實用生產放射線等所致的環(huán)境誤動作少的耐惡劣環(huán)境半導體。
權利要求
1.Al系III-V族化合物半導體的氣相生長方法，其特征是在采用氣相外延生長法使含III族Al的III-V族化合物半導體進行結晶生長的方法中，具有在700℃以下的溫度下使固體Al與鹵化氫反應、生成Al的鹵化物的工序。
2.Al系III-V族化合物半導體的氣相生長方法，其特征是在采用氣相外延生長法使含III族Al的III-V族化合物半導體進行結晶生長的方法中，具有在700℃以下的溫度下使含Al的III族金屬的固體混合物與鹵化氫反應，生成Al的鹵化物、與Al以外的III族金屬的鹵化物的工序。
3.權利要求1～2所述的Al系III-V族化合物半導體的氣相生長方法，其中，鹵化氫是氯化氫或溴化氫或碘化氫。
4.Al系III-V族化合物半導體的制造方法，其特征是在反復進行采用氣相外延生長法的氣相外延生長，層疊了含III族Al組成不同的III-V族化合物半導體，制造III-V族化合物半導體的方法中，具有使固體Al與鹵化氫在700℃以下的溫度反應生成Al的鹵化物的第一工序；和在700℃以上的溫度下，在襯底結晶面上使第1工序生成的Al的鹵化物與含V族的氣體反應，由此在前述襯底結晶上氣相生長III-V族化合物半導體的第二工序；通過改變第一工序使用的鹵化氫的量、第一工序使用的鹵化氫載氣的量、及第二工序使用的含有V族的氣體的量中的至少一種量，層疊組成不同的III-V族化合物半導體。
5.Al系III-V族化合物半導體的制造方法，其特征是在反復進行采用氣相外延生長法的氣相外延生長，層疊了含III族Al組成不同的III-V族化合物半導體，制造III-V族金屬半導體的方法中，具有在700℃以下的溫度下使含Al的III族金屬的固體混合物與鹵化氫反應，生成Al的鹵化物的第一工序；和在700℃以上的溫度下使第一工序生成的Al的鹵化物、Al以外的III族金屬的鹵化物、及含V族的氣體在襯底結晶面上反應，由此在前述襯底結晶上氣相生長III-V族化合物半導體的第二工序；改變第一工序使用的鹵化氫的量、第一工序使用的鹵化氫載氣的量、及第二工序使用的含有V族的氣體的量中的至少一種量，層疊組成不同的III-V族化合物半導體。
6.權利要求4～5所述的Al系III-V族化合物半導體的制造方法，其中，鹵化氫是氯化氫或溴化氫或碘化氫，鹵化氫的載氣是氫或惰性氣體、或者鹵化氫的載氣是氫與惰性氣體的混合氣體。
7.Al系III-V族化合物半導體的制造裝置，其特征是在采用氫化物氣相外延生長法使含III族Al的III-V族化合物半導體進行結晶生長的裝置中，具有保持在700℃以下溫度的第一反應區(qū)、和保持在700℃～1300℃溫度的第二反應區(qū)。
8.權利要求7所述的Al系III-V族化合物半導體的制造裝置，其特征是在第一反應區(qū)具備固體Al或含Al的III族金屬的固體混合物的保持手段、鹵化氫的導入手段、及鹵化氫的載氣的導入手段，在第二反應區(qū)具備晶種襯底的保持手段、第一反應區(qū)生成的鹵化物的導入手段、及含V族的氣體的導入手段。
9.權利要求7～8所述的Al系III-V族化合物半導體的制造裝置，其特征是第一反應區(qū)的反應是固體Al的鹵化物生成反應、或含Al的III族金屬的固體混合物的鹵化物生成反應，第二反應區(qū)的反應是晶種襯底上的III-V族化合物半導體進行氣相外延生長的反應。
10.權利要求8～9所述的Al系III-V族化合物半導體的制造裝置，其特征是第一反應區(qū)與第二反應區(qū)鄰接配置在單獨的石英反應管的內部，在石英反應管的第一反應區(qū)位置配設第一加熱手段，在石英反應管的第二反應區(qū)位置配設第二加熱手段，第一反應區(qū)生成的鹵化物，被導入至第一反應區(qū)的氣體的氣流導入至第二反應區(qū)。
11.權利要求8～10所述的Al系III-V族化合物半導體的制造裝置，其中，鹵化氫是氯化氫或溴化氫或碘化氫，鹵化氫的載氣是氫或惰性氣體、或者鹵化氫的載氣是氫與惰性氣體的混合氣體。
全文摘要
在采用以往的HVPE法使含Al的III－V族化合物半導體結晶生長的場合，為了抑制與石英反應的氯化鋁(AlCl)、溴化鋁(AlBr)的產生，故在采用氣相外延生長法使含III族AlII－V族化合物半導體結晶生長的方法中，在700℃以下的溫度下使Al與鹵化氫反應。結果，抑制與反應器的石英激烈進行反應的氯化鋁(AlCl)、溴化鋁(AlBr)的產生。因此100微米/小時以上速度的Al系III－V族化合物半導體氣相生長成為可能，可批量生產襯底或耐惡劣環(huán)境半導體。即，通過在700℃以下的溫度下使Al與鹵化氫反應解決了上述課題。
文檔編號C23C16/34GK1647251SQ0380800
公開日2005年7月27日 申請日期2003年4月7日 優(yōu)先權日2002年4月9日
發(fā)明者纐纈明伯, 熊谷義直, 丸井智敬 申請人:農工大Tlo株式會社(日本東京)