【手続補正書】
【提出日】平成17年3月28日(2005.3.28)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の成長ゾーンと、
該第１の成長ゾーンを第１の温度に加熱する手段と、
第１のＩＩＩ族金属ソースゾーンと、
該第１のＩＩＩ族金属ソースゾーン内の第１のＩＩＩ族金属の少なくとも一部分を第２の温度まで加熱する手段と、
該第１のＩＩＩ族金属ソースゾーンに結合されたハロゲン化物ガスソースと、
該第１のＩＩＩ族金属ソースゾーンに結合された第１の不活性ガスソースであって、第１の反応生成物を該第１のＩＩＩ族金属ソースゾーンから該第１の成長ゾーンに輸送するために、第１の不活性ガスを供給する、第１の不活性ガスソースと、
反応性ガスを該第１の成長ゾーンに供給するための、該第１の成長ゾーンに結合された反応ガスソースと、
成長中断ゾーンと、
該成長中断ゾーンを第３の温度に加熱する手段であって、該第３の温度は該第１の温度の５０℃の範囲内である、加熱する手段と、
基板を該第１の温度の５０℃の範囲内に維持する間、該基板を該第１の成長ゾーンと該成長中断ゾーンとの間に移送する手段と、
該第１の反応生成物および該反応性ガスが該成長中断ゾーンに入ることを実質的に防止するための、第２の不活性ガスソースに結合された少なくとも１つのガス吸気口と、
第１のエピタキシャル成長サイクルと第２のエピタキシャル成長サイクルとの間の該第１の成長ゾーンを浄化する手段と、
を備える、一回のエピタキシャル成長を実行して多層ＩＩＩ族窒化物半導体デバイスを成長させる反応器。
【請求項２】
第２の成長ゾーンと、
該第２の成長ゾーンを第４の温度に加熱する手段と、
前記基板を前記第１の温度５０℃の範囲内に維持する間、該基板を該第２の成長ゾーンと前記成長中断ゾーンとの間に移送する手段と、
連続する成長サイクル間の該第２の成長ゾーンを浄化する手段と
をさらに備える、請求項１に記載の反応器。
【請求項３】
第２のＩＩＩ族金属ソースゾーンであって、前記ハロゲン化物ガスソースおよび前記第１の不活性ガスソースが結合される、第２のＩＩＩ族金属ソースゾーンと、
該第２のＩＩＩ族金属ソースゾーン内の第２のＩＩＩ族金属の少なくとも一部分を第４の温度に加熱する手段であって、前記第２の不活性ガスソースに結合された前記少なくとも１つのガス吸気口は、第２の反応生成物が前記成長中断ゾーンに入ることを実質的に防止する、加熱する手段と
をさらに備える、請求項１に記載の反応器。
【請求項４】
第３のＩＩＩ族金属ソースゾーンであって、前記ハロゲン化物ガスソースおよび前記第１の不活性ガスソースが結合される、第３のＩＩＩ族金属ソースゾーンと、
該第３のＩＩＩ族金属ソースゾーン内の第３のＩＩＩ族金属の少なくとも一部分を第５の温度に加熱する手段であって、前記第２の不活性ガスソースに結合された前記少なくとも１つのガス吸気口は、第３の反応生成物が前記成長中断ゾーンに入ることを実質的に防止する、加熱する手段と
をさらに備える、請求項３に記載の反応器。
【請求項５】
アクセプタ不純物ゾーンであって、前記第１の不活性ガスソースが該アクセプタ不純物ゾーンに結合された、アクセプタ不純物ゾーンと、
該アクセプタ不純物ゾーン内のアクセプタ不純物を第４の温度に加熱する手段と
をさらに備える、請求項１に記載の反応器。
【請求項６】
ドナー不純物ゾーンであって、前記第１の不活性ガスソースが該ドナー不純物ゾーンに結合された、ドナー不純物ゾーンと、
前記アクセプタ不純物ゾーン内のドナー不純物を第４の温度に加熱する手段と
をさらに備える、請求項１に記載の反応器。
【請求項７】
一回のエピタキシャル成長を実行して多層ＩＩＩ族窒化物半導体デバイスを成長させる反応器であって、
成長ゾーンと、
該成長ゾーンを第１の温度に加熱する手段と、
第１のガリウム（Ｇａ）ソースゾーンであって、
第１のソース管と、
石英ボートであって、該石英ボート内の該第１のＧａソースは、第１のＧａソースに露出された少なくとも１平方センチメートルの表面領域を有する、石英ボートと
を備える第１のガリウム（Ｇａ）ソースゾーンと、
該第１のＧａソースゾーン内の該第１のＧａソースの少なくとも一部分を第２の温度に加熱する手段と、
第２のＧａソースゾーンであって、
第２のソース管と、
石英チャネルであって、該石英チャネル内の第２のＧａソースは、第２のＧａソースに露出された４平方ミリメートル未満の表面領域を有する、石英チャネルと
を備える、第２のＧａソースゾーンと、
該第２のＧａ金属ソースゾーン内の該第２のＧａソースの少なくとも一部分を第３の温度に加熱する手段と、
該第１のＧａソースゾーンおよび該第２のＧａソースゾーンに結合されたハロゲン化物ガスソースと、
第１の塩化ガリウム化合物を該第１のＧａソースゾーンから該成長ゾーンに輸送するため、および第２の塩化ガリウム化合物を該第２のＧａソースゾーンから該成長ゾーンに輸送するための、該第１のＧａソースゾーンおよび該第２のＧａソースゾーンに結合された第１の不活性ガスソースと、
反応性ガスを供給するための、該成長ゾーンに結合された反応ガスソースであって、該反応性ガスと該第１の塩化ガリウム化合物との間の第１の反応は、第１のエピタキシャル成長レートをもたらし、該反応性ガスと該第２の塩化ガリウム化合物との間の第２の反応は、第２のエピタキシャル成長レートをもたらす、反応ガスソースと
を備える、反応器。
【請求項８】
第１の補助的ＩＩＩ族金属ソースゾーンであって、前記ハロゲンガスソースおよび前記第１の不活性ガスソースは、該第１の補助的ＩＩＩ族金属ソースゾーンに結合された、第１の補助的ＩＩＩ族金属ソースゾーンと、
該第１の補助的ＩＩＩ族金属ソースゾーン内の第１の補助的ＩＩＩ族金属の少なくとも一部分を第４の温度に加熱する手段と
をさらに備える、請求項７に記載の反応器。
【請求項９】
第２の補助的ＩＩＩ族金属ソースゾーンであって、前記ハロゲン化物ガスソースおよび前記第１の不活性ガスソースは、該第２の補助的ＩＩＩ族金属ソースゾーンに結合された、第２の補助的ＩＩＩ族金属ソースゾーンと、
該第２の補助的ＩＩＩ族金属ソースゾーン内の第２の補助的ＩＩＩ族金属の少なくとも一部分を加熱する手段と
をさらに備える、請求項８に記載の反応器。
【請求項１０】
アクセプタ不純物ゾーンであって、前記第１の不活性ガスソースが該アクセプタ不純物ゾーンに結合された、アクセプタ不純物ゾーンと、
該アクセプタ不純物ゾーン内のアクセプタ不純物を第４の温度に加熱する手段と
をさらに備える、請求項７に記載の反応器。
【請求項１１】
ドナー不純物ゾーンであって、前記第１の不活性ガスソースが該ドナー不純物ゾーンに結合された、ドナー不純物ゾーンと、
前記アクセプタ不純物ゾーン内のドナー不純物を第４の温度に加熱する手段と
をさらに備える、請求項７に記載の反応器。
【請求項１２】
一回のエピタキシャル成長を実行してＩＩＩ族窒化物半導体デバイスを製作する方法であって、ＨＶＰＥ技術を利用し、かつ
第１のＩＩＩ族金属をＨＶＰＥ反応器の第１のソースゾーンに配置する工程と、
第２のＩＩＩ族金属を該ＨＶＰＥ反応器の第２のソースゾーンに配置する工程と、
該ＨＶＰＥ反応器の成長ゾーン内に基板を配置する工程であって、該成長ゾーンは、第１の温度に維持される、工程と、
該第１のＩＩＩ族金属を第２の温度に加熱する工程と、
該第２のＩＩＩ族金属を第３の温度に加熱する工程と、
ハロゲン化物反応ガスを該第１のソースゾーンに導入して、第１のＩＩＩ族金属ハロゲン化物化合物を形成する工程と、
該第１のＩＩＩ族金属ハロゲン化物化合物を該成長ゾーンに輸送する工程と、
反応ガスを該成長ゾーンに輸送する工程であって、該反応ガスは窒素（Ｎ）を含む、輸送する工程と、
該第１のＩＩＩ族金属および窒素を含む第１の層を成長させる工程であって、該第１の層は、該反応ガスが該第１のＩＩＩ族金属ハロゲン化物化合物と反応することによって形成される、成長させる工程と、
該基板を第４の温度に維持される成長中断ゾーンに移送する工程であって、該第４の温度は、該第１の温度の５０℃の範囲内である、移送する工程と、
該第１のＩＩＩ族金属ハロゲン化物化合物および該反応ガスが該成長中断ゾーンに入ることを実質的に防止する流れの方向に不活性ガスを方向付ける工程と、
該成長ゾーンを浄化する工程と、
該ハロゲン化物反応ガスを該第１のソースゾーンに導入して、該第１のＩＩＩ族金属ハロゲン化物化合物を形成する工程と、
該ハロゲン化物反応ガスを該第２のソースゾーンに導入して、第２のＩＩＩ族金属ハロゲン化物化合物を形成する工程と、
該第１のＩＩＩ族金属ハロゲン化物化合物および該第２のＩＩＩ族金属ハロゲン化合物を該成長ゾーンに輸送する工程と、
該反応ガスを該成長ゾーンに輸送する工程と、
該基板を該成長中断ゾーンから該成長ゾーンに移送する工程と、
該第１のＩＩＩ族金属、該第２のＩＩＩ族金属および窒素を含む第２の層を成長させる工程であって、該第２の層は、該反応ガスが該第１のＩＩＩ族金属ハロゲン化物化合物および該第２のＩＩＩ族金属ハロゲン化物化合物と反応することによって形成される、成長させる工程と、
該第１のＩＩＩ族金属ハロゲン化物化合物、該第２のＩＩＩ族金属ハロゲン化物化合物および該反応ガスを該成長ゾーンに輸送することを中止する工程と
を包含する、方法。
【請求項１３】
少なくとも１つのアクセプタ不純物金属を前記成長ゾーンに輸送する工程をさらに包含し、
前記第１の層は、該少なくとも１つのアクセプタ不純物金属を含む、または、
前記第２の層は、該少なくとも１つのアクセプタ不純物金属を含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
少なくとも１つのドナー不純物を前記成長ゾーンに輸送する工程をさらに包含し、
前記第１の層は、該少なくとも１つのドナー不純物を含む、または、
前記第２の層は、該少なくとも１つのドナー不純物を含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１５】
第３のＩＩＩ族金属を前記ＨＶＰＥ反応器の第３のソースゾーンに配置する工程と、
該第３のＩＩＩ族金属を第５の温度に加熱する工程と、
前記ハロゲン反応ガスを該第３のソースゾーンに導入して、第３のＩＩＩ族金属ハロゲン化物化合物を形成する工程と、
該第３のＩＩＩ族金属ハロゲン化物化合物を前記成長ゾーンに輸送する工程と
をさらに包含し、
前記第１の層は、前記第１のＩＩＩ族金属、該第３のＩＩＩ族金属および窒素を含み、かつ、該反応ガスが前記第１のＩＩＩ族金属ハロゲン化物化合物および該第３のＩＩＩ族金属ハロゲン化物化合物と反応することによって形成され、または、
前記第２の層は、前記第１のＩＩＩ族金属、前記第２のＩＩＩ族金属、該第３のＩＩＩ族金属および窒素を含み、かつ、該反応ガスが前記第１のＩＩＩ族金属ハロゲン化物化合物、前記第２のＩＩＩ族金属ハロゲン化物化合物および該第３のＩＩＩ族金属ハロゲン化物化合物と反応することによって形成される、請求項１２に記載の方法。
【請求項１６】
第３のＩＩＩ族金属を前記ＨＶＰＥ反応器の第３のソースゾーンに配置する工程と、
第４のＩＩＩ族金属を該ＨＶＰＥ反応器の第４のソースゾーンに配置する工程と、
該第３のＩＩＩ族金属を第５の温度に加熱する工程と、
該第４のＩＩＩ族金属を第６の温度に加熱する工程と、
前記ハロゲン化物反応ガスを該第３のソースゾーンに導入して、第３のＩＩＩ族金属ハロゲン化物化合物を形成する工程と、
該ハロゲン化物反応ガスを該第４のソースゾーンに導入して、第４のＩＩＩ族金属ハロゲン化物化合物を形成する工程と、
該第３のＩＩＩ族金属ハロゲン化物化合物および該第４のＩＩＩ族金属ハロゲン化物化合物を前記成長ゾーンに輸送する工程と
をさらに包含し、
前記第１の層は、前記第１のＩＩＩ族金属、該第３のＩＩＩ族金属、該第４のＩＩＩ族金属および窒素を含み、かつ、該反応ガスが前記第１のＩＩＩ族金属ハロゲン化物化合物、該第３のＩＩＩ族金属ハロゲン化物化合物および該第４のＩＩＩ族金属ハロゲン化物化合物と反応することによって形成され、または、
前記第２の層は、前記第１のＩＩＩ族金属、前記第２のＩＩＩ族金属、該第３のＩＩＩ族金属、該第４のＩＩＩ族金属および窒素を含み、かつ、該反応ガスが前記第１のＩＩＩ族金属ハロゲン化物化合物、前記第２のＩＩＩ族金属ハロゲン化物化合物、該第３のＩＩＩ族金属ハロゲン化物化合物および該第４のＩＩＩ族金属ハロゲン化物化合物と反応することによって形成される、請求項１２に記載の方法。
【請求項１７】
少なくとも１つのさらなる層を成長させる工程であって、該少なくとも１つのさらなる層を成長させる該工程を開始する前に、前記基板を前記成長ゾーンから前記成長中断ゾーンに移送する工程をさらに包含する、工程をさらに包含する、請求項１２に記載の方法。
【請求項１８】
Ｖ族金属を前記ＨＶＰＥ反応器の第３のソースゾーンに配置する工程と、
該Ｖ族金属を前記成長ゾーンに輸送する工程と
をさらに包含し、
前記第１の層は、前記第１のＩＩＩ族金属、該Ｖ族金属および窒素をさらに含む、または、
前記第２の層は、前記第１のＩＩＩ族金属、前記第２のＩＩＩ族金属、該Ｖ族材料および窒素を含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１９】
一回のエピタキシャル成長を実行してＩＩＩ族窒化物半導体デバイスをエピタキシャル成長させる方法であって、ＨＶＰＥ技術を利用し、かつ、
第１のガリウム（Ｇａ）ソースをＨＶＰＥ反応器の第１のソースゾーン内のソースボートに配置する工程であって、該第１のＧａソースは第１の露出された表面領域を有する、配置する工程と、
第２のＧａソースを該ＨＶＰＥ反応器の第２のソースゾーン内の石英チャネルに配置する工程であって、該Ｇａソースは第２の露出された表面領域を有し、該第２の露出された表面領域は、該第１の露出された領域より小さい、配置する工程と、
基板を該ＨＶＰＥ反応器の成長ゾーン内に配置する工程であって、該成長ゾーンは第１の温度に維持される、工程と、
該第１のＧａソースを第２の温度に加熱する工程と、
該第２のＧａソースを第３の温度に加熱する工程と、
ハロゲン化物反応ガスを該第１のソースゾーンに導入して、第１の塩化ガリウム化合物を形成する工程と、
該第１の塩化ガリウム化合物を該成長ゾーンに輸送する工程と、
反応ガスを該成長ゾーンに輸送する工程であって、該反応ガスは、窒素（Ｎ）を含む、工程と、
該第１の塩化ガリウム化合物を該反応ガスと反応させて、毎時０．１ミクロンよりも大きい第１のエピタキシャル成長レートを達成する工程と、
第１のＩＩＩ族窒化物層を５ミクロンよりも大きい厚さに成長させる工程と、
該基板を第４の温度に維持された成長中断ゾーンに移送する工程であって、該第４の温度は、該第１の温度の５０℃の範囲内である、移送する工程と、
不活性ガスを、該第１の塩化ガリウム化合物および該反応ガスが該成長中断ゾーンに入ることを実質的に防止する流れの方向に方向付ける工程と、
該成長ゾーンを浄化する工程と、
該ハロゲン化物反応ガスを該第２のソースゾーンに導入して、第２の塩化ガリウム化合物を形成する工程と、
該第２の塩化ガリウム化合物を該成長ゾーンに輸送する工程と、
該第２の塩化ガリウム化合物を該反応ガスと反応させて、毎時０．１ミクロン未満の第２のエピタキシャル成長レートを達成する工程と、
第２のＩＩＩ族窒化物層を０．０２ミクロン未満の厚さに成長させる工程と
を包含する、方法。
【請求項２０】
第１の補助的ＩＩＩ族金属を前記ＨＶＰＥ反応器の第３のソースゾーンに配置する工程と、
該第１の補助的ＩＩＩ族金属を第５の温度に加熱する工程と、
前記ハロゲン化物反応ガスを該第３のソースゾーンに導入して、第１の補助的ＩＩＩ族金属ハロゲン化物化合物を形成する工程と、
該第１の補助的ＩＩＩ族金属ハロゲン化物化合物を前記成長ゾーンに輸送する工程であって、前記第１のＩＩＩ族窒化物層は、前記Ｇａ、該第１の補助的ＩＩＩ族金属および窒素を含み、かつ、該反応ガスが該塩化ガリウム化合物および該第１の補助的ＩＩＩ族金属ハロゲン化物化合物と反応することによって形成される、輸送する工程と
をさらに包含する、請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
第２の補助的ＩＩＩ族金属を前記ＨＶＰＥ反応器の第４のソースゾーンに配置する工程と、
該第２の補助的ＩＩＩ族金属を第６の温度に加熱する工程と、
前記ハロゲン化物反応ガスを該第４のソースゾーンに導入して、第２の補助的ＩＩＩ族金属ハロゲン化物化合物を形成する工程と、
該第２の補助的ＩＩＩ族金属ハロゲン化物化合物を前記成長ゾーンに輸送する工程であって、前記第１のＩＩＩ族窒化物層は、前記Ｇａ、前記第１の補助的ＩＩＩ族金属、該第２の補助的ＩＩＩ族金属および窒素を含み、かつ、該反応ガスが前記塩化ガリウム化合物、前記第１の補助的ＩＩＩ族金属ハロゲン化物化合物および該第２の補助的ＩＩＩ族金属ハロゲン化物化合物と反応することによって形成される、工程と
をさらに包含する、請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
少なくとも１つのアクセプタ不純物金属を前記成長ゾーンに輸送する工程でをさらに包含し、
前記第１のＩＩＩ族窒化物層は、該少なくとも１つのアクセプタ不純物金属を含む、または、
前記第２のＩＩＩ族窒化物層は、該少なくとも１つのアクセプタ不純物金属を含む、請求項１９に記載の方法。
【請求項２３】
少なくとも１つのドナー不純物を前記成長ゾーンに輸送する工程をさらに包含し、
前記第１のＩＩＩ族窒化物層は、該少なくとも１つのドナー不純物を含む、または、
前記第２のＩＩＩ族窒化物層は、該少なくとも１つのドナー不純物を含む、請求項１９に記載の方法。
【請求項２４】
Ｖ族材料を前記ＨＶＰＥ反応器の第３のソースゾーンに配置する工程と、
該Ｖ族材料を前記成長ゾーンに輸送する工程であって、前記第１のＩＩＩ族窒化物層は、前記ガリウム、該Ｖ族材料および窒素を含む、輸送する工程と
をさらに包含する、請求項１９に記載の方法。
【請求項２５】
前記第２の露出された表面領域は、２平方ミリメートル未満である、請求項１０に記載の方法。
【請求項２６】
前記第２のエピタキシャル成長レートは、毎時０．０１ミクロン未満である、請求項１０に記載の方法。
【請求項２７】
さらなるＩＩＩ族窒化物層を成長させる工程であって、該さらなるＩＩＩ族窒化物層は、前記基板と前記第１のＩＩＩ族窒化物層との間にはさまれる、請求項１９に記載の方法。
【請求項２８】
一回のエピタキシャル成長を実行してＩＩＩ族窒化物半導体デバイスを製作する方法であって、ＨＶＰＥ技術を利用し、かつ
第１のＩＩＩ族金属をＨＶＰＥ反応器の第１のソースゾーンに配置する工程と、
第２のＩＩＩ族金属を該ＨＶＰＥ反応器の第２のソースゾーンに配置する工程と、
基板を該ＨＶＰＥ反応器の成長ゾーン内に配置する工程であって、該成長ゾーンは、第１の温度に維持される、工程と、
該第１のＩＩＩ族金属を第２の温度に加熱する工程と、
該第２のＩＩＩ族金属を第３の温度に加熱する工程と、
ハロゲン化物反応ガスを該第１のソースゾーンに導入して、第１のＩＩＩ族金属ハロゲン化物化合物を形成する工程と、
該ハロゲン化物反応ガスを該第２のソースゾーンに導入して、第２のＩＩＩ族金属ハロゲン化物化合物を形成する工程と、
該第１のＩＩＩ族金属ハロゲン化物化合物および該第２のＩＩＩ族金属ハロゲン化物化合物を該成長ゾーンに輸送する工程と、
反応ガスを該成長ゾーンに輸送する工程であって、該反応ガスは窒素（Ｎ）を含む、輸送する工程と、
該第１のＩＩＩ族金属、該第２のＩＩＩ族金属および窒素を含む第１の層を成長させる工程であって、該第１の層は、該反応ガスが該第１のＩＩＩ族金属ハロゲン化物化合物および該第２のＩＩＩ族金属ハロゲン化物化合物と反応することによって形成される、工程と、
第４の温度に維持される成長中断ゾーンに該基板を移送する工程であって、該第４の温度は、該第１の温度の５０℃の範囲内である、移送する工程と、
該第１のＩＩＩ族金属ハロゲン化物化合物および該反応ガスが該成長中断ゾーンに入ることを実質的に防止する流れの方向に不活性ガスを方向付ける工程と、
該成長ゾーンを浄化する工程と、
該ハロゲン化物反応ガスを該第１のソースゾーンに導入して、該第１のＩＩＩ族金属ハロゲン化物化合物を形成する工程と、
該第１のＩＩＩ族金属ハロゲン化物化合物を該成長ゾーンに輸送する工程と、
該反応ガスを該成長ゾーンに輸送する工程と、
該基板を該成長中断ゾーンから該成長ゾーンに移送する工程と、
該第１のＩＩＩ族金属および窒素を含む第２の層を成長させる工程であって、該第２の層は、該反応ガスが該第１のＩＩＩ族金属ハロゲン化物化合物と反応することによって形成される、成長させる工程と、
該第１のＩＩＩ族金属ハロゲン化物化合物および該反応ガスを該成長ゾーンに輸送することを中止する工程と
を包含する、方法。