【事件の表示】
　特許第２７９３２３９号「化合物半導体薄膜の製造方法」の請求項１〜３に係る特許に対する特許異議の申立てについて、次のとおり決定する。
【結　論】
　訂正を認める。
　特許第２７９３２３９号の請求項１、２に係る特許を維持する。
【理　由】
［１］手続の経緯
　本件特許第２７９３２３９号（平成１年３月３１日出願、平成１０年６月１９日設定登録）は、その後、その特許について、異議申立人高橋はる美より特許異議の申立てがなされ、取消理由通知がなされ、その指定期間内である平成１１年１１月９日に訂正請求がなされた後、訂正拒絶理由通知がなされ、その指定期間内である平成１２年２月２９日に意見書が提出され、さらに取消理由通知がなされ、その指定期間内である平成１２年４月７日に新たな訂正請求がなされたものである。
　なお、平成１１年１１月９日付け訂正請求は取り下げられた。
　
［２］訂正の適否
（１）訂正の内容
１）特許請求の範囲を下記のとおり訂正する。
　「【請求項１】　化合物半導体基板を収容した反応炉内に有機金属原料ガスを供給し、有機金属気相成長法により該基板上に化合物半導体薄膜を成長させる際に、トリメチルアルミニウムを含むＩＩＩ族原料ガスを用い、Ｖ族原料ガスとしてアルシンを用い、且つＩＩＩ族原料とＶ族原料とのモル比（Ｖ/ＩＩＩ）を１〜２に設定し、これらの原料ガスを前記反応炉内に連続的に供給して成長温度を５５０〜６２０℃に保持し、前記基板上にＩＩＩ族元素としてＡｌを含み、Ｖ族元素としてＡｓを含むｐ型の化合物半導体薄膜を成長形成することを特徴とする化合物半導体薄膜の製造方法。
　【請求項２】　前記成長されるｐ型の化合物半導体薄膜は，ＡｌＧａＡｓからなり、キャリア濃度が１×１０１８〜１× １０２０ｃｍ−３であることを特徴とする請求項１記載の化合物半導体薄膜の製造方法。」
　
２）特許明細書（５頁６行）に記載の「ｐ型ＧａＡｓ，ＡｌＧａＡｓ」を、「ｐ型ＡｌＧａＡｓ」と訂正する。
　
３）特許明細書（５頁１４行〜６頁９行）に記載の「ＧａＡｓ，ＡｌＧａＡｓ・・・方法である。」を、「ＡｌＧａＡｓを成長することにある。即ち本発明は、化合物半導体基板を収容した反応炉内に有機金属原料ガスを供給し、有機金属気相成長法により該基板上に化合物半導体薄膜を成長させる際に、トリメチルアルミニウムを含むＩＩＩ族原料ガスを用い、Ｖ族原料ガスとしてアルシンを用い、且つＩＩＩ族原料をＶ族原料とのモル比（Ｖ／ＩＩＩ）を１〜２に設定し、これらの原料ガスを前記反応炉内に連続的に供給して成長温度を５５０〜６２０℃に保持し、前記基板上にキャリア濃度が１×１０１８〜１×１０２０ｃｍ−３程度のｐ型のＡｌＧａＡｓを成長するようにした方法である。」と訂正する。
　
４）特許明細書（９頁９行）に記載の「１８」を、「１７」と訂正する。
　
５）特許明細書（１８頁１行）に記載の「モル比」の次に、「及び成長速度」を挿入する。
　
６）特許明細書（１８頁４〜５行）に記載の「ｐ型ＧａＡｓ，ＡｌＧａＡｓ」を、「ｐ型ＡｌＧａＡｓ」と訂正する。
　
７）特許明細書（１８頁９〜１０行）に記載の「ｐ型ＧａＡｓ，ＡｌＧａＡｓ」を、「ｐ型ＡｌＧａＡｓ」と訂正する。
　
（２）訂正の目的の適否、新規事項の有無及び拡張・変更の存否
１）上記訂正１）は、請求項１について、訂正前の「トリメチルガリウム及びトリメチルアルミニウムの少なくとも１種を用い」を「トリメチルアルミニウムを含むＩＩＩ族原料ガスを用い」に限定し、訂正前の「反応炉内に供給して」を「反応炉内に連続して供給して成長温度を５５０〜６２０℃に保持し」に限定し、さらに、「ＩＩＩ族元素としてのＧａ及びＡｌの少なくとも１種を含み」を「ＩＩＩ族元素としてＡｌを含み」に限定するものであり、請求項２について、訂正前の［Ｇａ又はＡｌＧａＡｓからなり」を「ＡｌＧａＡｓからなり」に限定するものであり、それぞれ特許請求の範囲の減縮に該当する。
　なお、請求項３は削除されているから、特許請求の範囲の減縮に該当することは明らかである。
　
２）上記訂正２）、３）、５）、６）、７）は、いずれも特許請求の範囲の訂正に伴い、特許請求の範囲の記載に整合させるための訂正であり、明りょうでない記載の釈明に該当し、また、上記訂正事項４）は誤記の訂正に該当する。
　そして、上記訂正１）〜７）は、いずれも願書に添付した明細書又は図面に記載した事項の範囲内であり、実質上特許請求の範囲を拡張し、又は変更するものではない。
　
（３）独立特許要件
１）本件発明
　訂正明細書の特許請求の範囲の請求項１、２に記載の発明は、上記［２］（１）１）の特許請求の範囲の請求項１、２に記載されたとおりのものである。
　
２）引用刊行物
　訂正明細書の請求項１、２に係る発明（以下、「本件発明１、２」という。）に対し、当審が通知した訂正拒絶理由において示した刊行物（”Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　ＣＲＹＳＴＡＬ　ＧＲＯＷＴＨ”ｖｏｌ．７６（２）ＡＵＧＵＳＴ１（１９８６）ｐｐ３０５−３１０）には、ＧａＡｓのＭＯＣＶＤ（有機金属気相成長法）における水素の役割に関する技術が、第１〜４図とともに開示され、さらに、
　「ＧａＡｓのＭＯＣＶＤにおける水素の役割
　Ｇａ（ＣＨ３）３（ＴＭＧ）とＡｓＨ３（アルシン）を用いたＧａＡｓのＭＯＣＶＤ（有機金属気相成長法）における水素分子の役割が、キャリアガスとして、水素と不活性ガス元素ヘリウムとを比較することによって調べられた。Ｈｅ中での成長比は、調べた条件の全範囲でＨ２中よりシステマチックに約１０％低いことが判明した。そのバックグラウンドドーピングレベルは、キャリアガスの選択によってではなく、主としてアルシンの分圧によって決定される。Ｈ２の従属的な役割は、ＴＭＧとＡｓＨ３の間の直接的相互作用によりＧａＡｓの形成が起こることを示唆しているということが論じられている。」（３０５頁抄録）
　「３．結果
　第１図には、成長比の対数が、水素とヘリウムのキャリアの相互の成長温度の関数としてプロットされている。アルシン圧は４０Ｐａに設定されているが、これは、ＡｓＨ３の熱分解により水素の発生効果の可能性を最小限にするために、ＴＭＧ圧より１．５倍高くしただけである。これはヘリウムをキャリアとした実験の場合に重要となるはずである。プロットは２種類の温度範囲を示している。１つは９００Ｋ以上で、その成長比は有限の輸送（形態）である。他の１つは９００Ｋ以下で、その成長比は反応の運動（形態）［１．３］により決定される。２種類の異なるタイプのキャリアガスにより得られた成長比のデータからは、わずかにシステマチックな相違だけがあることを明らかにしている。そのデータは、ヘリウムが１４±６％だけ低いことが判明した。面白いことに、この相違は輸送と運動の有限の形態を通じて持続している。
　第２図において、類似の小さいシステマチックな相違（１２±４）％が見いだせる。そこでは、運動区域の３つの温度における成長比がＴＭＧの分圧に対してプロットされている。比較的低温でより高圧のＴＭＧについて満足できる形態のフィルムを得るために、１．１×１０３ＰａのＡｓＨ３圧を選択した。４０Ｐａ以上でその比は飽和した。」（第３０６頁右欄第４行〜第３０７頁左欄第２行）、
　「第４図．異なるＡｓＨ３圧（９２３Ｋ）における成長速度及びキャリア（ホール）濃度
　・・・
　２種類のキャリアガスを用いて、基板温度９２３Ｋにおける電気的性質及び膜の成長比に対するアルシン圧の影響を第４図に示す。その（成長）比は、調べた範囲（２７〜２７０Ｐａ）ではアルシン圧に依存しない。ＰＡｓＨ３／ＰＴＭＧ比が１まで下がっていくにつれて細粒構造の平滑層が得られた。図はまた、炭素取り込みに由来するｐ型バックグラウンドドーピングレベルがアルシン圧に強く依存していることを示している。アクセプタ濃度は、最も低いアルシン圧で６×１０１８ｃｍ−３にまでなっている。ＰＡｓＨ３＝５０Ｐａの実験点でのばらつきは、ＡｓＨ３圧に対するＰ３００（３００Ｋにおけるキャリア濃度）の強い依存性に関係している。実験精度内では、キャリアガスの性質は、アクセプタ濃度を決定する如何なる役割も演じていない。」（第３０７頁右欄第１〜２６行）が、それぞれ記載されている。
　以上、引用刊行物に記載のものをまとめると、第１図の場合、ＴＭＧ圧＝２７Ｐａ、ＡｓＨ３圧＝４０Ｐａにおいて、成長温度８２３Ｋ〜８９３Ｋ（５５０℃〜６２０℃）の範囲では、成長比（μｍ／ｈ）は１０〜３０程度であり、第４図の場合、ＴＭＧ圧＝２７Ｐａ、温度９２３Ｋ（６５０℃）において、ＰＴＭＧに対するＰＡｓＨ３の比（モル比に相当する。）＝１〜２の範囲では、Ｐ３００／ｃｍ−３（２７℃におけるキャリア濃度に相当する。）は１０１９〜１０１７程度である。
　そうすると、第１図及びその関連する説明には、ＧａＡｓの有機金属成長法において、ＩＩＩ族原料ガスとしてＴＭＧを用い、Ｖ族原料ガスとしてアルシンを用い、ＩＩＩ族原料とＶ族原料とのモル比を４０Ｐａ／２７Ｐａ＝約１．４に設定し、成長温度が５５０〜６２０℃の範囲において、ＧａＡｓの成長比が約１０〜約３０μｍ／ｈ程度になることが開示され、第４図及びその関連する説明には、ＧａＡｓの有機金属成長法において、ＩＩＩ族原料ガスとしてＴＭＧを用い、Ｖ族原料ガスとしてアルシンを用い、基板温度を９２３Ｋ（６５０℃）に設定し、ＩＩＩ族原料とＶ族原料とのモル比が１〜２の範囲において、３００Ｋ（２７℃）におけるキャリア濃度が約７×１０１６〜約１×１０１９／ｃｍ−３程度になり、しかも、モル比が１まで下がっていくにつれて細粒構造の平滑層が得られることが開示されている。
　
３）対比・判断
（ａ）特許法第２９条第１項第３号違反について
　本件発明１、２と上記刊行物に記載の発明とを対比すると、本件発明１、２は、有機金属気相成長法によりトリメチルアルミニウムを含むＩＩＩ族原料ガスとＶ族原料ガスとしてアルシンを用いてｐ型の化合物半導体薄膜を成長形成するものであるが、引用刊行物に記載のものも、有機金属気相成長法によりトリメチルガリウムとアルシンを用いてｐ型の化合物半導体薄膜を成長形成するものであり、両者の発明は有機金属気相成長法によりｐ型の半導体薄膜を製造する点で一致する。
　しかしながら、本件発明１、２は、ＩＩＩ族原料ガスとしてトリメチルアルミニウムを用い、Ｖ族原料ガスとしてアルシンを用いて、ＩＩＩ族元素としてＡｌを含み、Ｖ族元素としてＡｓを含むｐ型の化合物半導体薄膜を成長形成する場合に、ＩＩＩ族原料とＶ族原料とのモル比を１〜２に設定し、成長温度を５５０〜６２０℃に保持するものであって、ＩＩＩ族原料ガスとして、本件発明１、２ではトリメチルアルミニウムを含むガスを用いるのに対し、引用刊行物に記載のものではトリメチルガリウム（ＴＭＧ）を用いる点で明らかに相違する。
　しかも、トリメチルアルミニウムを用いることは、引用刊行物の公知時における技術常識からみて、引用刊行物に記載されているに等しい事項であるとすることもできない。
　したがって、本件発明１、２は、引用刊行物に記載の発明であるとすることはできない。
（ｂ）同法第２９条第２項違反について
　上記（ａ）において述べたように、ＩＩＩ族原料ガスとして、本件発明１、２ではトリメチルアルミニウムを含むガスを用いるのに対し、引用刊行物に記載のものではトリメチルガリウム（ＴＭＧ）を用いており、また、引用刊行物の第１図の場合、成長温度は５５０〜６２０℃の範囲にあるものの、ｐ型のＧａＡｓ薄膜が得られることの明示はなく、また、第４図の場合も、基板温度６５０℃ においてＧａＡｓ薄膜の成長を行っているものの、成長温度を５５０〜６２０℃に保持しつつ、ＡｌとＡｓを含むｐ型の化合物半導体薄膜を成長形成することの明示もない。
　そうしてみると、ＩＩＩ族原料ガスとして、トリメチルアルミニウムを含むガスが周知のものであり、引用刊行物に記載のトリメチルガリウム（ＴＭＧ）に替えてトリメチルアルミニウムを用いることは容易になし得るとしても、第１図の場合、化合物半導体薄膜の成長温度をどの程度の温度範囲にするのかわからないし、仮に、トリメチルガリウムの場合と同じ５５０〜６２０℃の温度範囲に設定するにしても、鏡面上の表面が形成され、薄膜のキャリア濃度の向上した、ＡｌとＡｓを含むｐ型の化合物半導体薄膜が得られることまでは容易に想到できるものではない。また、第４図の場合、トリメチルアルミニウムを用いることにより、ＡｌとＡｓを含むｐ型の化合物半導体薄膜が得られるとしても、成長温度を５５０〜６２０℃の温度範囲とすることにより、鏡面上の表面が形成された、ＡｌとＡｓを含むｐ型の化合物半導体薄膜が得られることまでは容易に想到できるものではない。
　したがって、本件発明１、２は、引用刊行物に記載の発明に基づいて当業者が容易に発明をすることができたものではない。
　
４）まとめ
　よって、上記訂正請求は、特許法第１２０条の４第２項の規定、及び同条の４第３項で準用する同法第１２６条第２〜４項の規定にそれぞれ適合するので当該訂正を認める。
　
［３］特許異議の申立て
（１）異議申立ての理由の概要
　異議申立人高橋はる美は、訂正前の請求項１〜３に係る発明は、甲第１号証に記載の発明と同一であるから、特許法第２９条第１項第３号の規定に該当し、特許を受けることができないし、さらに、甲第１号証に記載の発明に基づいて当業者が容易に発明することができたものであるから、同法第２９条第２項の規定に該当し、特許を受けることができないものであり、上記各発明についての特許はいずれも同法第１１３条第１項第２号の規定により取り消すべき旨主張している。
　
（２）対比・判断
　本件発明１、２は、上記［２］（３）３）に示した理由と同じ理由により、甲第１号証に記載の発明（上記［２］（３）２）において示した刊行物に記載の発明）であるとすることはできないし、また、甲第１号証に記載の発明に基づいて当業者が容易に発明することができたものではない。
　なお、訂正前の請求項３は削除されている。
　
［４］むすび
　以上のとおりであるから、特許異議の申立ての理由によっては、本件発明１、２についての特許を取り消すことはできない。
　また、他に本件発明１、２についての特許を取り消すべき理由を発見しない。
　したがって、本件発明１、２についての特許は、拒絶の査定をしなければならない特許出願に対してされたものとは認められない。
　よって、平成６年法律第１１６号附則第１４条の規定に基づく、平成７年政令第２０５号第４条第２項の規定により、上記のとおり決定する。
【異議決定日】
平成１２年６月７日（２０００．６．７）
【訂正の要旨】
訂正の要旨
（１）特許請求の範囲の減縮を目的として、特許請求の範囲を下記のとおり訂正する。
　「【請求項１】　化合物半導体基板を収容した反応炉内に有機金属原料ガスを供給し、有機金属気相成長法により該基板上に化合物半導体薄膜を成長させる際に、トリメチルアルミニウムを含むＩＩＩ族原料ガスを用い、Ｖ族原料ガスとしてアルシンを用い、且つＩＩＩ族原料とＶ族原料とのモル比（Ｖ／ＩＩＩ）を１〜２に設定し、これらの原料ガスを前記反応炉内に供給して成長温度を５５０〜６２０℃に保持し、前記基板上にＩＩＩ族元素としてＡｌを含み、Ｖ族元素としてＡｓを含むｐ型の化合物半導体薄膜を成長形成することを特徴とする化合物半導体薄膜の製造方法。
　【請求項２】　前記成長されるｐ型の化合物半導体薄膜は，ＡｌＧａＡｓからなり、キャリア濃度が１×１０１８〜１×１０２０ｃｍ−３であることを特徴とする請求項１記載の化合物半導体薄膜の製造方法。」
（２）明りょうでない記載の釈明を目的として、特許明細書（５頁６行）に記載の「ｐ型ＧａＡｓ，ＡｌＧａＡｓ」を、「ｐ型ＡｌＧａＡｓ」と訂正する。
（３）明りょうでない記載の釈明を目的として、特許明細書（５頁１４行〜６頁９行）に記載の「ＧａＡｓ，ＡｌＧａＡｓ、・・・方法である。」を、「ＡｌＧａＡｓを成長することにある。即ち本発明は、化合物半導体基板を収容した反応炉内に有機金属原料ガスを供給し、有機金属気相成長法により該基板上に化合物半導体薄膜を成長させる際に、トリメチルアルミニウムを含むＩＩＩ族原料ガスを用い、Ｖ族原料ガスとしてアルシンを用い、且つＩＩＩ族原料をＶ族原料とのモル比（Ｖ／ＩＩＩ）を１〜２に設定し、これらの原料ガスを前記反応炉内に連続的に供給して成長温度を５５０〜６２０℃に保持し、前記基板上にキャリア濃度が１×１０１８〜１×１０２０ｃｍ−３程度のｐ型のＡｌＧａＡｓを成長するようにした方法である。」と訂正する。
（４）誤記の訂正を目的として、特許明細書（９頁９行）に記載の「１８」を、「１７」と訂正する。
（５）明りょうでない記載の釈明を目的として、特許明細書（１８頁１行）に記載の「モル比」の次に、「及び成長速度」を挿入する。
（６）明りょうでない記載の釈明を目的として、特許明細書（１８頁４〜５行）に記載の「ｐ型ＧａＡｓ，ＡｌＧａＡｓ」と訂正する。
（７）明りょうでない記載の釈明を目的として、特許明細書（１８頁９〜１０行）に記載の「ｐ型ＧａＡｓ，ＡｌＧａＡｓ」を、「ｐ型ＡｌＧａＡｓ」と訂正する。
（５４）【発明の名称】
化合物半導体薄膜の製造方法
（５７）【特許請求の範囲】
（１）　化合物半導体基板を収容した反応炉内に有機金属原料ガスを供給し、有機金属気相成長法により該基板上に化合物半導体薄膜を成長させる際に、
トリメチルアルミニウムを含むＩＩＩ族原料ガスを用い、
１〜２
連続的に供給して成長温度を５５０〜６２０℃に保持し、
ＩＩＩ族元素としてＡｌを含み、
（２）　前記成長されるｐ型の化合物半導体薄膜は、
ＡｌＧａＡｓからなり、
【発明の詳細な説明】
［発明の日的］
（産業上の利用分野）
　本発明は、有機金属
気相
（従来の技術）
　従来、ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体をＭＯＣＶＤ法で成長する際、ｐ型のドーパントとしてＢｅ，Ｚｎ，Ｍｇ，Ｃｄ等が使用されている。これらのうち、Ｂｅは高濃度のドーピングが可能であるが、極めて強い毒性を有する。Ｚｎ，Ｍｇ及びＣｄは蒸気圧が高く、高温成長でドーピング効率が低下したり、配管壁に付着した原料ガスが遅れて取り込まれるメモリー効果があり、急峻なドーピングプロファイルが得られない問題がある。
　また、ＣはＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体に対するアクセプタになり、良好な電気特性を持つことが知られている。しかし、ＭＯＣＶＤ法でＣをドーピングするための適当なドーパント材料は報告されていない。従って、高キャリア濃度のｐ型ＧａＡｓ，ＡｌＧａＡｓを使う半導体素子をＭＯＣＶＤ法で製造することは極めて困難であった。
　一方、新たなドーパント材料を用いることなくＣをドーピングする方法として、ＭＯＣＶＤ法でＧａＡｓを成長する際に、原料ガスとしてトリメチルガリウム（ＴＭＧ）とアルシン（ＡｓＨ３）とを用い、これらのガスを交互に切り替えて供給する方法が提案されている。しかし、この方法では、２種のガスを頻繁に切り替えるために、ガス供給系に設けられたパルプ等に大きな負担がかかる。さらに、一方のガスの供給を停止してから反応炉内からこれを十分排気した後に、他方のガスを供給する必要があるため、２種のガスの切り替え時問が長くなり、これが薄膜の成長速度を低下させる要因となっている。
（発明が解決しようとする課題）
　このように従来、ＧａＡｓ，ＡｌＧａＡｓのｐ型不純物としてはＣが有効であるが、ＭＯＣＶＤ法でＣをドーピングするための適当なドーパント材料はないのが現状である。さらに、ＴＭＧとＡｓＨ３とを交互に供給してｐ型のＧａＡｓを成長する方法では、ガスの頻繁な切り替えのために装置にかかる負担が重くなり、成長速度も低下する等の間題があった。このため、高キャリア濃度のｐ型ＡｌＧａＡｓ，ＧａＡｓを使う半導体素子をＭＯＣＶＤ法で製造することは極めて困難であった。
　本発明は、上記事情を考慮してなされたもので、その目的とするところは、装置に掛かる負担の増大や成長速度の低下等を招くことなく、ＭＯＣＶＤ法により成長薄膜にＣを高濃度に且つ制御性良くドーピングすることができ、高キャリア濃度の
ｐ型ＡｌＧａＡｓ
［発明の構成］
（課題を解決するための手段）
　本発明の骨子は、ＭＯＣＶＤ法で新たなドーパント材料を加えることなく、原料ガスを適当に選択することにより、高キャリア濃度の
ＡｌＧａＡｓを
　即ち本発明は、化合物半導体基板を収容した反応炉内に有機金属原料ガスを供給し、有機金属気相成長法により該基板上に化合物半導体薄膜を成長させる際に、
トリメチルアルミニウムを含むＩＩＩ族原料ガスを用い、
１〜２
連続的に供給して成長温度を５５０〜６２０℃に保持し、
ｐ型のＡｌＧａＡｓ
（作用）
　本発明によれば、ＴＭＧ若しくはＴＭＡの熱分解反応により生成されるＣが成長層に取り込まれ、アクセプタ準位が形成される。成長中のＡｓＨ３とＴＭＧ，ＴＭＡとのモル比と成長温度を選択することで、ｐ型ＡｌＧａＡｓ，ＧａＡｓのキャリア濃度を再現性良く制御できる。該成長工程は、連続的に行われるために、バルブの開閉により発生するバルブ故障は成長工程を含めても一切増加しない。また、ドーピング用に新たな材料を用いないので、メモリ効果はなく、該成長層以外の成長層に何等影響を与えない。従って、急峻なドーピングプロファイルを実現でき、半導体装置を製造する上で極めて有益である。
　また、このような成長工程を使うことによって、従来ＭＯＣＶＤ法では困難であった高キャリア濃度のｐ型ＧａＡｓ，ＡｌＧａＡｓ層を含む半導体素子が製造される。これらの半導体装置では、急峻なキャリア濃度分布が得られ、良好な素子特性が実施される。
　なお、ＩＩＩ族原料とＶ族原料とのモル比（Ｖ／ＩＩＩ）を１〜２．５に設定した理由は、次の通りである。従来、これらの原料ガスを用いる方法では、モル比が２０〜２００程度に設定されており、これよりもモル比を小さくすると成長結晶の表面が荒れると考えられていた。しかし、本発明等の実験によれば、上記モル比を小さく（１０以下）にすると僅かに表面荒れが発生するが、Ｃの取り込まれは大きくなる。さらに、モル比を十分に小さく（２．５以下程度）すると、表面荒れは逆に少なくなり、しかもＣの取り込まれが急峻に増大することが判明した。
　ここで、一般的に超高速素子のｐ型低抵抗層として必要とされるｐ型のキャリア濃度は１×１０１８〜×１０２０ｃｍ−３であり、これを達成するための条件は、ＩＩＩ族原料とＶ族原料とのモル比を１〜２．５にすれば良いことが確認された。
（実施例）
　以下、本発明の詳細を図示の実施例によって説明する。第１図は本発明の」実施例方法に使用したＭＯＣＶＤ装置を示す概略構成図である。図中１１は反応容器であり、この反応容器１１内には回転軸１２に支持されたグラファイト製サセプタ１３が設置され、このサセプタ１３上に単結晶ＧａＡｓ基板１４が載置されている。サセブタ１３は高周波コイル１５により加熱され、基板１４を適当な温度に保待する。
　キャリアガスはガスライン１８に供給されると共に、マスフローコントローラ４１，４２，４３を介して、恒温層２１，２２，２３により所定の温度に保たれたＴＭＧ，ＴＭＡ，ＴＭＩを収容しているバブラ３１，３２，３３にそれぞれ供給される。バブラ３１，３２，３３を通過したキャリアガスは、ガスライン１８を流れるキャリアガスと混合され、反応容器１１の上部に設けられたガス導入口１６を介して反応容器１１内に導入される。そして、反応容器１１内のガスは、ガス排気口
１７
また、ガスライン１８には、ＡｓＨ
３
４
　このように構成された装置において、ＴＭＧ，ＴＭＡ蒸気とＡｓＨ３ガスが混合されたキャリアガスを反応容器１１内に導入すると、基板１４上で熱分解が生じ、ＧａＡｓ，ＡｌＧａＡｓ層が成長する。
キャリアガスとして、Ｈ２を１０１流し、ＴＭＧバプラ２１に流すＨ２流量を１５ｓｃｃｍとして、ＡｓＨ３流量を変えてＧａＡｓ基板１４上にＧａＡｓ層を１μｍ成長した。成長層の電気的特性を測定したところｐ型を示し、正孔濃度は成長温度とＡｓＨ３とＴＭＧのモル比Ｒに対して、第２図に示したように１×１０１８〜８×１０１９ｃｍ−３で連続的に変化した。干渉顕微鏡で表面観察したところ、成長結晶表面は平らな鏡面状態であった。第３図に成長連度の成長温度、ＡｓＨ３／ＴＭＧモル比依存性を示す。これにより、成長温度とモル比で成長速度
を
　また、ＴＭＧと同時にＨ２で希釈したＴＭＡを流すことで、同じく鏡面状態を持つｐ型ＡｌＧａＡｓを成長した。ＡｌＧａＡｓにおいても成長温度とＡｓＨ３流量を変えることで、１×１０１８〜１×１０２０ｃｍ−３の正孔濃度を再現性良く制御できた。ここで、モル比に対する正孔濃度の変化を調べたところ、第４図に示す結果が得られた。従来の２０以上のモル比では、キャリア濃度は１×１０１４ｃｍ−３程度しか得られていないのに対し、モル比を３以下にすると格段に大きいキャリア濃度が得られた。さらに、成長温度Ｔｓを低くするほど、キャリア濃度はより高くなる。良好な結晶成長が得られる温度５００〜７００℃でモル比に対するキャリア濃度を測定したところ、例えば成長温度Ｔｓ＝５００℃，モル比Ｒ＝１でキャリア濃度１×１０２０ｃｍ−３が得られ、Ｔｓ＝７００℃，Ｒ＝１若しくはＴｓ＝５２０℃，Ｒ＝２．５でキャリア農度１×１０１８ｃｍ−３が得られた。従って、半導体素子に用いられるＰ型ＧａＡｓ，ＡｌＧａＡｓとして要求される１×１０１８〜１×１０２０ｃｍ−３のキャリア濃度を達成するには、モル比を１〜２．５に設定すればよいことになる。また、モル比がこの範囲を大きくずれると、成長結晶の表面荒れが生じることも確認されている。
　本実施方法を用いて、第５図に示すヘテロバイポーラトランジスタを形成した。なお、図中５０は半絶縁性ＧａＡｓ基板、５１はアンドープＧａＡｓバッファ層、５２はｎ−‐ＧａＡｓコレクタ層、５３はｐ＋−ＧａＡｓベース層、５４はアンドープＧａＡｓスペーサ層、５５はｎ−Ａｌ０．３Ｇａ０．７Ａｓエミッタ層、５６はｎ＋−ＧａＡｓ層、５７はｎ＋−ＩｎＧａＡｓオーミックコンタクト層、５８はＰ＋−ＡｌｘＧａ１−ｘＡｓ（ｘ＝０→０．３）ベース層、５９はＡｌＧａＡｓスペーサ層を示している。
　第５図（ａ）の例において、ＧａＡｓベース層５３以外のＩｎＧａＡｓ，ＡｌＧａＡｓ，ＧａＡｓ層５１，５２，５４，〜，５７は、ＡｓＨ３流量を４００ｓｃｃｍ，成長温度６８０℃で成長した。ベースＧａＡｓ層５３は、成長温度を５５０℃，ＡｓＨ３流量を１０ｓｃｃｍで成長した。第５図（ｂ）の例においては、ベースＡｌＧａＡｓ層５８を形成する際に、成長温度，ＡｓＨ３流量，ＴＭＧバブラヘのＨ２ガス流量は、（ａ）と同じであり、これに加えてＴＭＡバブラに流すＨ２流量を連続的に変化ざせ、組成傾斜ＡｌＧａＡｓ層５８を成長した。（ａ）（ｂ）両方の構造を用いてヘテロバイポーラトランジスタを製造したところ、良好なＤＣ特性が確認された。
　第６図は本発明に基づいて成長した別の化合物半導体装置の例である。この構造はｐチャンネルＨＥＭＴを形成するものであり、図中６０は半絶縁性ＧａＡｓ基板、６１はアンドープＧａＡｓバッファ層、６２はアンドープＡｌ０．３Ｇａ０．７Ａｓスペーサ層、６３はＰ＋−Ａｌ０．３Ｇａ０．７Ａｓ正孔供給層、６４はアンドープＧａＡｓ層を示している。第６図の構造のうち、ｐ型ＡｌＧａＡｓ正孔供給層６３をＡｓＨ３とＩＩＩ族元素の原料ＴＭＧ及びＴＭＡとの供給モル比を１〜２，成長温度を５５０〜６２０℃の範囲内で成長した。その結果、良好な鏡面状の表面が得られ、またトランジスタ特性を測定したところ良好なＤＣ特性が確認された。
　かくして本実施例法によれば、ＭＯＣＶＤ法により、ｐ型ＧａＡｓ又はＡｌＧａＡｓ層を成長するに際して、キャリア濃度が１×１０１８〜１×１０２０ｃｍ−３の領域で所望のドーピングプロファイルを有するｐ型層を制御性良く成長することができる。このため、高いキャリア濃度を必要とするｐ型のＧａＡｓ，ＡｌＧａＡｓを含む半導体素子を簡単に製造できる。また、ｐ型層は連続成長で形成され、ガス切り替えのための特殊なパルプ操作を一切含まないので、装置に対して何等負荷がかからない。さらに、ｐ型ドーパントとして新たな原料ガスを用いないので、装置の特に配管系統の不純物汚染がなく、高純度な成長層が実現される利点がある。
　なお、本発明は上述した実施例に限定されるものではない。例えば、ヘテロバイポーラトランジスタ，ｐチャネルＨＥＭＴ以外にも、ｐ型ＧａＡｓ，ＡｌＧａＡｓ，ＡｌＡｓを含む半導体レーザ，ホットエレクトロントランジスタ等、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、各種半導体素子の製造に適用することができる。
　次に、本発明の他の実施例について説明する。この実施例は、Ｃをｐ型不純物元素として成長層に添加するために、成長用基板上に供給するドーパント材料ガスとしてアセチレンを用いたものである。
　第７図は本実施例に使用したＭＯＣＶＤ装置を示す概略構成図である。図中７１は管状の反応容器であり、この反応容器７１内には回転軸７２に支持されたグラファイト製サセプタ７３が設置され、このサセプタ７３上に単結晶ＧａＡｓ基板７４が載置されている。サセプタ７３は高周波コイル７５により加熱され、基板７４を通当な温度に保持する。
　キャリアガス（例えばＨ２）はガスライン１８に供給されると共に、マスフローコントローラ８１を介して、恒温層８２により所定の温度に保たれたＴＭＧを収容しているバプラ８３に供給される。バブラ８３を通過したガスはガスライン１８を流れるキャリアガスと混合され、反応容器７１の上部に設けられたガス導人口７６を介して反応容器７１内に導入される。そして、反応容器７１内のガスは、ガス排気口７を介して排気されるものとなっている。また、ガスライン１８には、アセチレンガス（Ｃ２Ｈ２）及びＶ族原料ガス（例えばＡｓＨ３）がマスフローコントローラ８４，８５を介して供給されるものとなっている。
　上記のＴＭＧ蒸気とＡｓＨ３ガスが混合されたキャリアガスを反応容器７１内に導入すると、基板７４上で熱分解反応が生じ、ＧａＡｓエピタキシャル層が成長する。さらに、ｐ型ＧａＡｓ層を成長する場合には、水素ガスで希釈されたＣ２Ｈ２ガスをマスフローコントローラを通して供給する。
　第７図に示す装置を用い、キャリアガスとして水素を用いてＧａＡｓ基板上にＧａＡｓエピタキシャル層を成長させた。基板温度を８００℃として、ＴＭＧ蒸気の供給量を一定にしたまま、Ｃ２Ｈ２ガスの流量を変化させ、エピタキシャル層を３μｍ成長させた。成長層の電気的特性を測定したところｐ型を示し、キャリア濃度はＣ２Ｈ２ガスの流量に比例し、またＡｓＨ３ガスの流量に反比例して変化し、１０１８〜１０１９ｃｍ−３の濃度範囲を再現性良く制御できることが判った。また、ドーピングプロファイルも急峻であり、９００℃で１時間熱処理を行ってもドーピングプロファイルの変化は僅かであり、拡散係数が小さいことが判った。
　このような良好なドーピング特性は、デバイス構造を作る上で有益である。ＴＭＧ蒸気は供給せず、少量のＡｓＨ３ガスとＣ２Ｈ２ガスを供給する場合には、成長は起こらず、表面に炭素のみが取り込まれる。ＴＭＧ蒸気を再供給し、成長を再開すると、表面上の炭素が平面上に成長膜中に残存し、ごく薄い領域に高濃度ドーピングが実現できる。
［発明の効果］
　以上詳述したように本発明によれば、ＭＯＣＶＤ法で化合物半導体を成長する際に、ＩＩＩ族原料としてのＴＭＧ，ＴＭＡとＶ族原料としてのＡｓＨ３とのモル比
及び成長温度
ｐ型ＡｌＧａＡｓ
ｐ型ＡｌＧａＡｓを
【図面の簡単な説明】
　第１図は本発明の一実施例方法に使用したＭＯＣＶＤ装置を示す概略構成図、第２図乃至第６図はそれぞれ上記実施例方法を説明するためのもので、第２図は成長温度と正孔濃度との関係を示す特性図、第３図は成長温度と成長速度との関係を示す特性図、第４図はモル比と正孔濃度との関係を示す特性図、第５図及び第６図は同実施例方法により作成した半導体素子を示す断面図、第７図は本発明の他の実施例方法に使用したＭＯＣＶＤ装置を示す概略構成図である。
１１……反応容器、
１２……回転軸、
１３……サセプタ、
１４……単結晶ＧａＡｓ基板、
１５……高周波コイル、
１６……ガス導入口、
１７……ガス排気口、
１８……ガスライン、
１９……バルブ、
２１，〜，２３……恒温層
３１，〜，３３……バブラ、
４１，〜，４５……マスフローコントローラ