(57)【要約】【課題】高品質の酸化亜鉛系半導体を容易に製造できる酸化亜鉛系半導体の製造方法及びその製造装置を提供する。【解決手段】本実施形態による酸化亜鉛半導体の製造装置１は、塩素ガス供給手段２と、キャリアガス供給手段３と、原料ゾーン４と、加熱手段５と、水供給手段６と、キャリアガス供給手段７と、成長ゾーン８と、加熱手段９と、基板保持手段１０と、水素供給手段１１とを備えている。原料ゾーン４では、塩素ガス供給手段２から供給される塩素ガスと亜鉛とを反応させて塩化亜鉛ガスを生成する。成長ゾーン８では、原料ゾーン４から供給される塩化亜鉛と、酸素材料として水供給手段６から供給される水とを反応させて、基板保持手段１０に保持された成長基板１６上に酸化亜鉛半導体を成長させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
原料ゾーンで亜鉛の金属単体を含むＩＩ族金属材料とハロゲンガスとを反応させてハロゲン化ＩＩ族金属を生成する第１の工程と、
酸素を含む酸素材料を成長ゾーンに供給する第２の工程と、
前記ハロゲン化ＩＩ族金属を前記原料ゾーンから前記成長ゾーンに輸送する第３の工程と、
前記ハロゲン化ＩＩ族金属と前記酸素材料とを前記成長ゾーンで反応させて成長基板上に酸化亜鉛系半導体を成長させる第４の工程とを備えたことを特徴とする酸化亜鉛系半導体の製造方法。
【請求項２】
水素の供給分圧をハロゲン化ＩＩ族金属の供給分圧以下に設定することを特徴とする請求項１に記載の酸化亜鉛系半導体の製造方法。
【請求項３】
水素の供給分圧をハロゲン化ＩＩ族金属の供給分圧の１／１０以下に設定することを特徴とする請求項１に記載の酸化亜鉛系半導体の製造方法。
【請求項４】
前記第４の工程は、５００℃以上の温度で行われることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の酸化亜鉛系半導体の製造方法。
【請求項５】
前記第１の工程は、前記第４の工程よりも低い温度で行われることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の酸化亜鉛系半導体の製造方法。
【請求項６】
前記ＩＩ族金属材料は、マグネシウムの金属単体を含むことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の酸化亜鉛系半導体の製造方法。
【請求項７】
前記酸素材料は、水であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の酸化亜鉛系半導体の製造方法。
【請求項８】
前記ハロゲンガスは、塩素ガスまたは臭素ガスであることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の酸化亜鉛系半導体の製造方法。
【請求項９】
亜鉛の金属単体を含む第１のＩＩ族金属材料が保持される第１原料ゾーンと、
前記第１原料ゾーンにハロゲンガスを供給するハロゲンガス供給手段と、
酸素を含む酸素材料を供給する酸素材料供給手段と、
前記ハロゲンガス及び前記ＩＩ族金属材料から生成されたハロゲン化ＩＩ族金属と前記酸素材料とを反応させるための成長ゾーンとを備えたことを特徴とする酸化亜鉛系半導体の製造装置。
【請求項１０】
亜鉛以外のＩＩ族金属単体を含む第２のＩＩ族金属材料が保持される第２原料ゾーンを備えたことを特徴とする請求項９に記載の酸化亜鉛系半導体の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＨＶＰＥ（Ｈａｌｉｄｅ  Ｖａｐｏｒ  Ｐｈａｓｅ  Ｅｐｉｔａｘｙ）法による酸化亜鉛系半導体の製造方法及び酸化亜鉛系半導体の製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
酸化亜鉛系半導体は、バンドギャップが３．３ｅＶの直接遷移型半導体であるとともに、ホールと電子とが固体内で結合した励起子の束縛エネルギーが６０ｍｅＶと大きく、室温でも安定に存在するために、安価で環境負荷の小さい青色領域から紫外領域までの発光デバイスとして期待されている。酸化亜鉛系半導体は、発光デバイス以外にも受光素子、圧電素子、透明電極などの応用にも期待されている。このため、量産性に優れた高品質の酸化亜鉛系半導体の製造方法や製造装置の要望が高まっている。
【０００３】
高品質の酸化亜鉛系半導体を製造する方法としては、以下の方法が知られている。例えば、分子線エピタキシー法（以下、ＭＢＥ法）では、亜鉛とラジカル化（プラズマ化）された酸素とを分子線として供給し、成長基板上で反応させて高品質の酸化亜鉛系半導体を成長させている。また、パルスレーザー堆積法（以下、ＰＬＤ法）では、酸化亜鉛系半導体の焼結体や結晶にレーザーを照射して蒸発した酸化亜鉛系半導体を成長基板上に堆積させることによって高品質の酸化亜鉛系半導体を成長させている。
【０００４】
しかしながら、上述したＭＢＥ法及びＰＬＤ法により酸化亜鉛系半導体を成長させる場合には、ビーム状の材料を成長基板上に成長させるには、高真空中で成長を行う必要があるため、工業的に量産することは困難であるといった問題がある。
【０００５】
そこで、高真空を必要としない酸化亜鉛系半導体の製造方法として、ＩＩＩ−Ｖ族半導体の結晶成長に広く用いられている有機金属気相堆積法（以下、ＭＯＣＶＤ法）により酸化亜鉛系半導体を成長させる方法が知られている。ＭＯＣＶＤ法では、亜鉛を含む有機金属材料を成長基板上で亜鉛と炭化水素基に分解させた後、酸化亜鉛系半導体を成長させている。
【０００６】
しかしながら、上述したＭＯＣＶＤ法では、ＩＩ族元素である亜鉛の蒸気圧がＩＩＩ族元素に比べて非常に高いため、高品質の成長が可能な高温下では成長基板に亜鉛が到達しても成長基板から離脱しやすい。このため、成長基板上で酸化亜鉛系半導体の成長に寄与できる亜鉛の割合が小さいので、亜鉛を含む材料の効率が低いといった問題がある。また、亜鉛を含む有機金属材料を分解させた際に生じる炭化水素基によって酸化亜鉛系半導体中に炭素が混入するため、炭素を含まない酸化亜鉛系半導体の成長が難しいといった問題がある。
【０００７】
そこで、炭素を含む材料を必要としない酸化亜鉛系半導体の工業的な製造方法として、ＩＩ族材料としてハロゲン化ＩＩ族金属を用いたハライド（またはハイドライド）気相成長方法（以下、ＨＶＰＥ法）により酸化亜鉛系半導体を成長させる方法が提案されている。尚、ＨＶＰＥ法は、ＩＩＩ族材料にハロゲン化物（塩化物）を用い、Ｖ族材料に水素化物を用いることによって、窒化ガリウム基板などを工業的に製造するＩＩＩ−Ｖ族半導体の製造方法として知られている。このＨＶＰＥ法では、化学反応によって酸化亜鉛系半導体を成長させる成長ゾーンに石英管を適用し、成長基板及びその周辺のみならず石英管をも高温とするホットウォール方式が一般的に用いられる。
【０００８】
ここで、酸化亜鉛系半導体をＨＶＰＥ法で成長させた場合、ＭＢＥ法やＭＯＣＶＤ法よりも平衡状態に近い条件で成長させることができるので、酸化亜鉛系半導体の成長に寄与する亜鉛の比率を向上させることができる。
【０００９】
酸化亜鉛系半導体を気相成長（ＶＰＥ）法で成長させる場合、材料として亜鉛の金属単体と酸素を含む酸素材料（例えば、酸素）とを用いることが１つの方法として知られている。しかしながら、この化学反応の平衡定数はＩＩＩ−Ｖ族半導体の平衡定数に比べて大きく、また、前述のように高温成長のためには蒸気圧の高い亜鉛の供給分圧を高く設定する必要があるため、反応を制御することが困難であるといった問題がある。そこで、酸化亜鉛系半導体をＶＰＥ法で成長させる場合の別の方法として、亜鉛の塩化物と酸素材料とを用いた方法が特許文献１に開示されている。この特許文献１における酸化亜鉛系半導体の製造方法では、塩化亜鉛の粉末を反応管内に設置し、加熱することにより蒸気になった塩化亜鉛をキャリアガスにより輸送して酸素と反応させて酸化亜鉛系半導体を成長させている。
【非特許文献１】N.Takahashi,et al. “Atomospheric pressure vapor-phase growth of ZnO using chloride source”, Journal of Crystal Growth. 209(2000) pp. 822-827.
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、上述した特許文献１の酸化亜鉛系半導体の製造方法では、塩化亜鉛を亜鉛材料として用いているが、塩化亜鉛は潮解性があるとともに、容易に入手できる塩化亜鉛の純度は約９９．９％程度と低く、純度の高い塩化亜鉛は高価であるため、高品質の酸化亜鉛系半導体を容易に製造できないといった課題がある。
【００１１】
本発明は、上述した課題を解決するために創案されたものであり、高品質の酸化亜鉛系半導体を容易に製造できる酸化亜鉛系半導体の製造方法及びその製造装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、原料ゾーンで亜鉛の金属単体を含むＩＩ族金属材料とハロゲンガスとを反応させてハロゲン化ＩＩ族金属を生成する第１の工程と、酸素を含む酸素材料を成長ゾーンに供給する第２の工程と、前記ハロゲン化ＩＩ族金属を前記原料ゾーンから前記成長ゾーンに輸送する第３の工程と、前記ハロゲン化ＩＩ族金属と前記酸素材料とを前記成長ゾーンで反応させて成長基板上に酸化亜鉛系半導体を成長させる第４の工程とを備えたことを特徴とする酸化亜鉛系半導体の製造方法である。
【００１３】
また、請求項２に記載の発明は、水素の供給分圧をハロゲン化ＩＩ族金属の供給分圧以下に設定することを特徴とする請求項１に記載の酸化亜鉛系半導体の製造方法である。
【００１４】
また、請求項３に記載の発明は、水素の供給分圧をハロゲン化ＩＩ族金属の供給分圧の１／１０以下に設定することを特徴とする請求項１に記載の酸化亜鉛系半導体の製造方法である。
【００１５】
また、請求項４に記載の発明は、前記第４の工程は、５００℃以上の温度で行われることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の酸化亜鉛系半導体の製造方法である。
【００１６】
また、請求項５に記載の発明は、前記第１の工程は、前記第４の工程よりも低い温度で行われることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の酸化亜鉛系半導体の製造方法である。
【００１７】
また、請求項６に記載の発明は、前記ＩＩ族金属材料は、マグネシウムの金属単体を含むことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の酸化亜鉛系半導体の製造方法である。
【００１８】
また、請求項７に記載の発明は、前記酸素材料は、水であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の酸化亜鉛系半導体の製造方法である。
【００１９】
また、請求項８に記載の発明は、前記ハロゲンガスは、塩素ガスまたは臭素ガスであることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の酸化亜鉛系半導体の製造方法である。
【００２０】
また、請求項９に記載の発明は、亜鉛の金属単体を含む第１のＩＩ族金属材料が保持される第１原料ゾーンと、前記第１原料ゾーンにハロゲンガスを供給するハロゲンガス供給手段と、酸素を含む酸素材料を供給する酸素材料供給手段と、前記ハロゲンガス及び前記ＩＩ族金属材料から生成されたハロゲン化ＩＩ族金属と前記酸素材料とを反応させるための成長ゾーンとを備えたことを特徴とする酸化亜鉛系半導体の製造装置である。
【００２１】
また、請求項１０に記載の発明は、亜鉛以外のＩＩ族金属単体を含む第２のＩＩ族金属材料が保持される第２原料ゾーンを備えたことを特徴とする請求項９に記載の酸化亜鉛系半導体の製造装置である。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、純度の高いものを入手することが困難である塩化亜鉛ではなく、純度の高いものを容易に入手可能な亜鉛の金属単体をＩＩ族金属材料として採用しているので、高品質の酸化亜鉛系半導体を容易に製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
（第１実施形態）
以下、図面を参照して本発明を酸化亜鉛半導体の製造方法及びその製造装置に適用した第１実施形態について説明する。図１は、本発明による酸化亜鉛半導体の製造装置の全体図を示す。
【００２４】
まず、図１を参照して、ＨＶＰＥ法による酸化亜鉛半導体の製造装置について説明する。
【００２５】
図１に示すように、第１実施形態による酸化亜鉛半導体の製造装置１は、塩素ガス供給手段２と、キャリアガス供給手段３と、原料ゾーン４と、加熱手段５と、水供給手段６と、キャリアガス供給手段７と、成長ゾーン８と、加熱手段９と、基板保持手段１０と、水素供給手段１１とを備えている。
【００２６】
原料ゾーン４は、亜鉛の金属単体からなるＩＩ族金属材料１５を保持するためのものである。また、原料ゾーン４は、塩素ガス供給手段２から供給される塩素ガスと亜鉛とを反応させて塩化亜鉛ガスを生成するゾーンである。
【００２７】
成長ゾーン８は、供給管により繋がれた原料ゾーン４から供給される塩化亜鉛ガスと、酸素材料として水供給手段６から供給される水（水蒸気）とを反応させて、基板保持手段１０に保持された成長基板１６上に酸化亜鉛半導体を成長させるゾーンである。尚、成長ゾーン８には、後述する駆動力を調整するための水素が水素供給手段１１から供給される。ここで水素供給手段１１から供給される水素は、塩素ガスと容易に反応するため、塩素ガスとは異なる供給経路で成長ゾーン８に供給される。
【００２８】
尚、原料ゾーン４、成長ゾーン８及び各ガス供給手段と成長ゾーン８とを繋ぐ各供給管は、石英により構成されている。
【００２９】
加熱手段５は、原料ゾーン４及び水の供給路を加熱するためのものである。加熱手段９は、成長ゾーン８を加熱するためのものである。これらの加熱手段５、９によって、製造装置１はホットウォール方式を実現している。
【００３０】
キャリアガス供給手段３、７から供給される窒素ガスは、原料ゾーン４で生成される塩化亜鉛ガス及び水供給手段６から供給される水を成長ゾーン８へと輸送するためのものである。
【００３１】
次に、上述した製造装置による酸化亜鉛半導体の製造方法について説明する。
【００３２】
まず、塩素ガス供給手段２及びキャリアガス供給手段３からそれぞれ塩素ガス及び窒素ガスが、原料ゾーン４に輸送される。そして、原料ゾーン４では、保持されている亜鉛の金属単体からなるＩＩ族金属材料１５と供給された塩素ガスとによって、以下の反応式（１）による反応が起こり、塩化亜鉛ガスが生成される。
Ｚｎ（ｓ，ｌ）＋Ｃｌ２（ｇ）  ⇔  ＺｎＣｌ２（ｇ）    ・・・（１）
ここで、原料ゾーン４に保持される亜鉛の金属単体は、純度の高いものが好ましく、例えば、９９．９９９９９％以上のものがよい。尚、反応式における（ｓ）、（ｌ）、（ｇ）はそれぞれ、固体、液体、気体を示す。
【００３３】
原料ゾーン４は、反応式（１）における反応をほとんど右辺へと進行させて、塩化亜鉛ガスの流量を塩素ガスの供給量によって制御できるよう、亜鉛の金属単体からなるＩＩ族金属材料１５の表面積を大きくした構造及び適切な温度となっている。尚、このような適切な温度としては約３００℃〜約４５０℃が望ましい。また、原料ゾーン４の温度は、金属の中でも非常に蒸気圧の高い、亜鉛ガスが成長ゾーン８へと輸送されることを抑制するために、約５００℃以下に設定されている。そして、上述の反応式（１）によって生成された塩化亜鉛ガスは、キャリアガス供給手段３から供給される窒素ガスによって成長ゾーン８に輸送される。
【００３４】
また、他の経路を介して、キャリアガス供給手段７から供給される窒素ガスにより、水供給手段６から供給される水（水蒸気）が、酸素材料として成長ゾーン８に輸送される。
【００３５】
そして、成長ゾーン８では、輸送された塩化亜鉛ガスと水とによって、以下に示す反応式（２）の反応が右辺に進行することにより、酸化亜鉛半導体の薄膜が成長基板１６上に成長するとともに、水素供給手段１１から供給される水素によって以下に示す反応式（３）の反応が起こる。尚、水素の供給分圧は、塩化亜鉛ガスの供給分圧以下、または、塩化亜鉛ガスの供給分圧の１／１０以下に設定されている。
ＺｎＣｌ２（ｇ）＋Ｈ２Ｏ（ｇ）  ⇔  ＺｎＯ（ｓ）＋２ＨＣｌ（ｇ）・・・（２）
ＺｎＣｌ２（ｇ）＋Ｈ２（ｇ）  ⇔  Ｚｎ（ｇ）＋２ＨＣｌ（ｇ）    ・・・（３）
ここで、成長ゾーン８の温度は、塩化亜鉛ガスが成長ゾーン８までの途中の経路で析出しないように、原料ゾーン４の温度よりも高温に設定される。具体的には、成長ゾーン８の温度は約５００℃〜約１１００℃程度に設定される。
【００３６】
尚、詳しくは後述するが、本願発明者は、高温（例えば、約１０００℃以上）でも水素の供給分圧を制御することによって、反応式（２）の反応を右辺へと進行させることが可能であることを熱力学的な解析によって確認している。
【００３７】
（水素の供給分圧と駆動力との関係）
次に、反応式（２）及び（３）の平衡定数、各元素の保存条件から反応式（２）の駆動力を求め、駆動力と水素の供給分圧との関係について熱力学的な観点から理論的に説明する。
【００３８】
尚、以下の数式の中において、Ｐ＊は、各ガス＊の平衡分圧を示す。平衡分圧とは、成長基板上に形成された酸化亜鉛系半導体近傍における平衡状態での分圧のことである。また、Ｐ０＊は、各ガス＊が供給される際の供給分圧を示す。
【００３９】
まず、反応式（２）の平衡定数Ｋ１は、以下の「数１」によって定義される。
【数１】
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【００４０】
また、反応式（３）の平衡定数Ｋ２は、以下の「数２」によって定義される。
【数２】
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ここで、これらの平衡定数は、ギブスの自由エネルギーなどから求められる値である。
【００４１】
また、塩素の保存条件は、以下の「数３」のようになる。
【数３】
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【００４２】
また、水素の保存条件は、以下の「数４」のようになる。
【数４】
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【００４３】
また、酸化亜鉛半導体の析出に関する系の束縛条件は、以下の「数５」のようになる。
【数５】
2008243987.tif 000007
【００４４】
また、本実施形態における系の圧力の束縛条件は、以下の「数６」のようになる。左辺は全圧を示し、大気圧の場合は、この全圧が７６０ｔｏｒｒとなる。
【数６】
2008243987.tif 000008
【００４５】
これらの「数１」〜「数６」を連立させ、これらの方程式から６つのガス種の平衡分圧と温度の関係を求める。そして、以下に示す、「数７」に水の平衡分圧ＰＨ２Ｏを代入して各成長温度での駆動力Ｄを求める。
【数７】
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【００４６】
この結果を図２に示す。図２において、縦軸は規格化成長駆動力、横軸は成長温度［℃］を示す。ここでいう、規格化成長駆動力とは、成長ゾーンの温度が５００℃の際の駆動力を「１」として規格化した。また、４本の曲線は、添え字が示すように、水素の供給分圧Ｐ０Ｈ２がそれぞれ１００ｔｏｒｒ、１０ｔｏｒｒ、１ｔｏｒｒ、０．１ｔｏｒｒに設定した場合の駆動力Ｄである。尚、塩化亜鉛ガスの供給分圧Ｐ０ＺｎＣｌ２を１ｔｏｒｒ、水の供給分圧Ｐ０Ｈ２Ｏを１０ｔｏｒｒとして設定した。
【００４７】
図２に示すように、水素の供給分圧Ｐ０Ｈ２を塩化亜鉛ガスの供給分圧Ｐ０ＺｎＣｌ２の１／１０である０．１ｔｏｒｒにした場合、成長温度を１０００℃以上に設定しても駆動力Ｄが０．５以上となり、酸化亜鉛半導体を少ない原料供給でも成長可能なことがわかる。尚、図２より明らかなように、水素の供給分圧Ｐ０Ｈ２を塩化亜鉛ガスの供給分圧Ｐ０ＺｎＣｌ２の１／１０以下にした場合でも、１０００℃以上の成長温度で駆動力Ｄが正の数になり、酸化亜鉛半導体を成長可能なことは推測できる。
【００４８】
また、水素の供給分圧Ｐ０Ｈ２を塩化亜鉛ガスの供給分圧Ｐ０ＺｎＣｌ２と同じ１ｔｏｒｒにした場合、成長温度を８００℃以上に設定しても駆動力Ｄが正となり、酸化亜鉛半導体を成長させることができることがわかる。尚、上述の水素の供給分圧Ｐ０Ｈ２が０．１ｔｏｒｒの場合の理論結果と合わせると、水素の供給分圧Ｐ０Ｈ２が１ｔｏｒｒ（塩化亜鉛ガスの供給分圧Ｐ０ＺｎＣｌ２）以下の場合には、８００℃以上の成長温度で酸化亜鉛半導体を成長可能なことが推測できる。更に、成長温度が９００℃近傍において、水素の供給分圧Ｐ０Ｈ２を制御することで駆動力Ｄを制御することが可能になり、高温で高品質の酸化亜鉛半導体の成長速度を制御することが容易にできることがわかる。
【００４９】
上述したように、第１実施形態では、純度の高いものを入手することが困難である塩化亜鉛ではなく、純度の高いものを容易に入手可能な亜鉛の金属単体をＩＩ族金属材料１５として採用しているので、高品質の酸化亜鉛半導体を容易に製造することができる。
【００５０】
また、第１実施形態では、水素の供給分圧Ｐ０Ｈ２を塩化亜鉛ガスの供給分圧Ｐ０ＺｎＣｌ２の１／１０以下に設定することによって１０００℃以上の成長温度でも酸化亜鉛半導体を成長させることができるので、より高品質な酸化亜鉛半導体を成長させることができる。
【００５１】
また、第１実施形態では、水素の供給分圧Ｐ０Ｈ２を塩化亜鉛ガスの供給分圧Ｐ０ＺｎＣｌ２と同じ供給分圧またはそれ以下にすることによって、約８００℃以上でも酸化亜鉛半導体を成長させることができる。また、水素の供給分圧Ｐ０Ｈ２を塩化亜鉛ガスの供給分圧Ｐ０ＺｎＣｌ２と同じ供給分圧にし、且つ、成長温度を９００℃近傍まで上げることにより、駆動力Ｄを小さくして、成長速度を小さくすることができるので、酸化亜鉛半導体の膜厚の制御を容易にすることができる。
【００５２】
また、原料ゾーン４の設定温度を成長ゾーン８の成長温度よりも低くすることによって、原料ゾーン４で生成された塩化亜鉛ガスが成長ゾーン８まで輸送されるまでの間に析出することを抑制できる。
【００５３】
また、酸素材料として酸素単体ではなく水を採用することによって、成長ゾーン８において塩素ガスではなく塩酸ガスが生成されるので、熱力学的により安定した状態で反応式（２）を右辺に進行させることができる。
【００５４】
（第２実施形態）
次に、本発明をＭｇＺｎＯ半導体（酸化亜鉛系半導体）の製造方法及びその製造装置に適用した第２実施形態について説明する。図３は、第２実施形態によるＭｇＺｎＯ半導体の製造装置を示す図である。尚、第１実施形態と同じ構成には同じ符号を付けて説明を省略する。
【００５５】
図３に示すように、ＭｇＺｎＯ半導体（酸化亜鉛系半導体）の製造装置１Ａは、塩素ガス供給手段１２と、キャリアガス供給手段１３と、マグネシウムの金属単体を含むＩＩ族金属材料２５が保持された原料ゾーン１４とを更に備えている。
【００５６】
ＭｇＺｎＯ半導体の製造装置１Ａを用いたＭｇＺｎＯ半導体の製造方法では、キャリアガスとともに塩素ガスを原料ゾーン１４に輸送し、原料ゾーン１４で塩化マグネシウムガスを生成する。そして、キャリアガス供給手段１３から供給される窒素ガスにより塩化マグネシウムガスを成長ゾーン８に輸送して、成長ゾーン８で塩化亜鉛ガス、塩化マグネシウムガス及び水を反応させることにより、ＭｇＺｎＯ半導体を成長基板１６上に成長させることができる。
【００５７】
以上、実施形態を用いて本発明を詳細に説明したが、本発明は本明細書中に説明した実施形態に限定されるものではない。本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載及び特許請求の範囲の記載と均等の範囲により決定されるものである。以下、上記実施形態を一部変更した変更形態について説明する。
【００５８】
例えば、上述の実施形態では、マグネシウムの金属単体を亜鉛以外のＩＩ族金属材料として採用したが、マグネシウムの他にＩＩ族金属材料としてカドミニウムを採用してもよい。
【００５９】
また、上述の実施形態では、酸素材料として水を採用したが、水の代わりに酸素ガスを酸素材料として採用してもよい。
【００６０】
また、上述の実施形態では、ハロゲンガスとして塩素ガスを採用したが、塩素ガスの代わりに臭素ガスを採用してもよい。
【００６１】
また、上述の第２実施形態では、２種類のＩＩ族金属材料を用いたが、ＩＩ族金属材料の種類は２種類に限定するものでなく、３種類以上のＩＩ族金属材料を用いてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本発明の第１実施形態による酸化亜鉛半導体の製造装置の全体図を示す。
【図２】異なる水素の供給分圧における成長温度と駆動力との関係を示す図である。
【図３】本発明の第２実施形態によるＭｇＺｎＯ半導体（酸化亜鉛系半導体）の製造装置を示す図である。
【符号の説明】
【００６３】
１     塩化亜鉛半導体の製造装置
１Ａ   塩化亜鉛系半導体の製造装置
２     塩素ガス供給手段
３     キャリアガス供給手段
４     原料ゾーン
５     加熱手段
６     水供給手段
７     キャリアガス供給手段
８     成長ゾーン
９     加熱手段
１０   基板保持手段
１１   水素供給手段
１２   塩素ガス供給手段
１３   キャリアガス供給手段
１４   原料ゾーン
１５   ＩＩ族金属材料
１６   成長基板
２５   ＩＩ族金属材料
【図１】
2008243987.tif 000010
【図２】
2008243987.tif 000011
【図３】
2008243987.tif 000012