(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
化合物半導体単結晶基板の主表面上に、発光層部をなすＧａ含有化合物半導体層を気相成長により形成する発光素子の製造方法において、
化合物半導体単結晶基板とＧａとを配置した反応容器内に塩化水素を導入するとともに、該反応容器内に導入される塩化水素中の水分濃度を常時１０ｐｐｍ以下に規制しつつ、前記発光層部をなすＧａ含有化合物半導体層をハイドライド気相成長法により成長させることを特徴とする発光素子の製造方法。
【請求項２】
前記反応容器内に導入される塩化水素中の水分濃度を常時５ｐｐｍ以下に規制することを特徴とする請求項１記載の発光素子の製造方法。
【請求項３】
前記反応容器に導入される前記塩化水素中の水分濃度を測定し、その測定結果に基づいて、導入される塩化水素中の水分濃度を規制することを特徴とする請求項１又は２に記載の発光素子の製造方法。
【請求項４】
初期状態にて水分濃度が１０ｐｐｍ以下の塩化水素を充填した供給容器を、前記反応容器への塩化水素供給源として使用し、
該供給容器から前記反応容器への塩化水素の供給継続により、供給容器内の塩化水素が水分を濃縮しつつ減少したときに、供給される塩化水素中の水分濃度が１０ｐｐｍを超える前に、充填されている塩化水素の水分濃度が１０ｐｐｍ以下である別の供給容器に切り換えることを特徴とする請求項１記載の発光素子の製造方法。
【請求項５】
初期状態の水分濃度が１０ｐｐｍ以下であって、該水分濃度が予め知れている塩化水素を充填した供給容器を、前記反応容器への塩化水素供給源として使用し、
該供給容器から前記反応容器への塩化水素の供給継続により、前記供給容器内の塩化水素の残留量が予め定められた値に到達したときに、充填されている塩化水素の水分濃度が１０ｐｐｍ以下である別の供給容器に切り換えることを特徴とする請求項１記載の発光素子の製造方法。
【請求項６】
前記反応容器への塩化水素の供給経路上に、供給される塩化水素中の水分濃度を減少させて１０ｐｐｍ以下の値に規制する水分除去機構が設けられていることを特徴とする請求項１記載の発光素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、発光素子の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
発光ダイオードや半導体レーザー素子等の発光素子は、通常、化合物半導体単結晶基板上に、発光層部をなす複数の化合物半導体層を形成してｐ−ｎ接合を有する多層化合物半導体ウェーハを作製し、これを素子化することにより得られる。このうち、ＧａＡｓＰ系混晶層やＧａＮ系混晶層など、Ｇａ（ガリウム）を含有するＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層にて発光層部を構成した発光素子の製造法として、ハイドライド気相成長法（ＨＶＰＥ：Hydride Vapor Phase Epitaxial Growth Method） が知られている。ＨＶＰＥ法は、蒸気圧の低いＧａを塩化水素との反応により気化しやすいＧａＣｌに転換し、該ＧａＣｌを媒介とする形でＶ族元素源ガスとＧａとを反応させることにより、ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層の気相成長を行なうものである。
【０００３】
具体的には、ＩＩＩ族元素であるＧａを加熱保持しながら、そのＧａ上に塩化水素を導入することにより、下記▲１▼式の反応によりＧａＣｌを生成させ、キャリアガスであるＨ2ガスとともに基板上に供給する。
Ｇａ（液体）＋ＨＣｌ（気体）  →  ＧａＣｌ（気体）＋１／２Ｈ２‥‥▲１▼
一方、Ｖ族元素であるＡｓ（砒素）、Ｐ（燐）あるいはＮ（窒素）は、三水素化物（ＡｓＨ３、ＰＨ３、ＮＨ３）をキャリアガスであるＨ2とともに基板上に供給する。ＧａＣｌは、上記Ｖ族元素の三水素化物との反応性に優れ、下記▲２▼式の反応により、Ｇａとの間で効率よくＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層を成長させることができる：
ＧａＣｌ（気体）＋ＱＨ3（気体）
→ＧａＱ（固体）＋ＨＣｌ（気体）＋Ｈ2（気体）‥‥▲２▼
（ただし、ＱはＶ族元素である）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ＨＶＰＥ法によりＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層を成長させる場合、得られる発光素子の品質を確保するために、使用する塩化水素は当然に高純度のものを使用する必要がある。しかし、本発明者らが検討したところ、発光素子の品質、特に発光輝度への影響を考慮した場合、単に高純度の塩化水素を選択するのみでは不十分であり、含有されている不純物の種別や種別毎の含有量、特に水分含有量に大きく左右されることがわかった。また、ボンベ等の容器単位で塩化水素を購入して発光素子の製造に充当する場合、使用開始時には規定値以下の水分濃度を満足していても、容器内の塩化水素の残留量が減ってくると水分濃度が変動する場合があることがわかった。これらの点に注意を払わないで発光素子の製造を継続した場合は、発光輝度の不足やばらつきを生じやすくなる。
【０００５】
本発明の課題は、ＨＶＰＥ法に使用する塩化水素の水分濃度を規制することにより、高品質の発光素子をより安定的に製造できるようにすることにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段及び作用・効果】
本発明は、化合物半導体単結晶基板の主表面上に、発光層部をなすＧａ含有化合物半導体層を気相成長により形成する発光素子の製造方法に関するものであり、上記の課題を解決するために、化合物半導体単結晶基板とＧａとを配置した反応容器内に塩化水素を導入するとともに、該反応容器内に導入される塩化水素中の水分濃度を常時１０ｐｐｍ以下に規制しつつ、発光層部をなすＧａ含有化合物半導層をハイドライド気相成長法（ＨＶＰＥ）により成長させることを特徴とする。Ｇａ含有化合物半導体層は、例えばＧａＡｓＰ系混晶あるいはＧａＮ系混晶から形成される。
【０００７】
ＨＶＰＥ法に使用する塩化水素は、市販のものを使用する場合、相当量の水分が含有されている。このうち、発光素子の製造に使用されるグレードの塩化水素は、通常９９．９９９％程度の高純度のものであり、本件出願人も、ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体系の発光素子をＨＶＰＥ法にて製造する際には、使用する塩化水素の受入れ上限規格を、例えば２ｐｐｍ程度の超高品位のものに定めている。
【０００８】
しかしながら、そのような高純度の塩化水素を使用していても、製造される発光素子の発光性能にばらつきが生じたり、場合によっては発光輝度が極端に不足した製品が発生するなど、原因不明の不具合が発生しうることがわかった。そこで、原因究明のため調査を行なったところ、使用開始時に例え受入れ規格の水分濃度を満足していても、実際に反応容器に導入される段階では何らかの要因で増大することがありえ、その水分濃度がある限界値を超えて増大すると、得られる発光素子の発光輝度に不足やばらつきを生じやすくなることが判明した。
【０００９】
そして、さらに検討を重ねた結果、反応容器内に導入される塩化水素中の水分濃度を常時１０ｐｐｍ以下に規制しつつ、発光層部をなすＧａ含有化合物半導体層をＨＶＰＥ法により成長させれば、得られる発光素子の発光輝度の不足やバラツキを極めて効果的に抑制できることを見出して、本発明を完成するに至ったのである。使用する塩化水素中の水分濃度が１０ｐｐｍを超えると、得られる発光素子の発光輝度の低下が急速に著しくなる。例えば、ＧａＡｓＰのｐ−ｎ接合を用いた発光素子においては、発光効率を高めるため、ｐ−ｎ接合を形成するｎ型層中の多数キャリア濃度を０．１×１０１５／ｃｍ３〜３．０×１０１５／ｃｍ３に下げる一方、ｐ型層中の多数キャリア濃度を１．０×１０１８／ｃｍ３〜５．０×１０１８／ｃｍ３程度に高め、接合部でのキャリア濃度勾配に基づいて、ｎ型層へのホール注入が主体となる構造を有するものが広く使用されている。このタイプの発光素子では、使用する塩化水素中の水分濃度が増大すると、その水分の影響により、非通電時におけるキャリア濃度（以下、バックグラウンドキャリア濃度という）が増大してしまい、ｎ型層へのホール注入効果が損なわれて、発光輝度の低下が特に顕著である。しかし、使用する塩化水素中の水分濃度を１０ｐｐｍ以下に規制することで、バックグラウンドキャリア濃度の増加が抑制され、このようなタイプの発光素子の発光輝度低下を効果的に防止することができる。
【００１０】
なお、上記水分濃度は、望ましくは５ｐｐｍ以下とするのがよく、理想的には水分濃度は可及的にゼロに近いのがよいが、コストとの兼ね合いで適宜下限値を定める。
【００１１】
本発明においては、製造する発光素子に使用するＧａ含有化合物半導体層は、ＨＶＰＥ法により成長可能なものであれば特に限定されず、例えばＧａＡｓＰ系混晶層及びＧａＮ系混晶層のいずれにも適用可能であるが、Ｇａ含有化合物半導体層をＧａＡｓＰ系混晶にて形成した発光素子に適用した場合に、本発明の効果はより顕著である。
【００１２】
塩化水素の水分濃度の影響を特に生じやすいケースとして、ボンベ等の供給容器に充填された塩化水素を、ＨＶＰＥの反応容器への塩化水素供給源としてほぼ完全に使い切る場合が挙げられる。例えばボンベ充填された市販の塩化水素を購入して使用する場合、その受入れ時の水分濃度は、購入する塩化水素のグレードにより、それぞれ一定の純度が保証されている。また、心配な場合は、防食を考慮した専用の露点計により、水分濃度をチェックすることが可能である。通常、この受入れ時におけるボンベ内の塩化水素の水分濃度は、発光素子製造ために使用を開始した後も、ずっと保持されていると考えがちであるが、ここに実は大きな落とし穴がある。
【００１３】
すなわち、図６は、初期充填量が２５ｋｇの液化塩化水素ボンベを用いたときの、塩化水素使用量（放出量）と、放出される塩化水素ガス中の水分濃度を露点測定により調べた結果を示すものである。この図からも明らかなように、ボンベ内の塩化水素の使用を開始すると、供給される塩化水素ガス中の水分濃度は、初めは略一定で、受入れ基準内（例えば２ｐｐｍ）に収まっているが、供給が進んでボンベ内の塩化水素の残量が減ってくると水分濃度が増加しはじめ、塩化水素の使用量が１５ｋｇ以上ではその増加が極めて急激となることがわかる。これは、塩化水素がボンベ内に水を残しながら放出される結果、塩化水素のボンベ内残量が減少するほど、その残った塩化水素に水が濃縮されていくことを意味している。つまり、供給容器から反応容器への塩化水素の供給継続により、供給容器内の塩化水素は水分を濃縮しつつ減少してゆくのである。
【００１４】
そこで、このような場合、供給される塩化水素中の水分濃度が１０ｐｐｍを超える前に、例えば充填されている塩化水素の水分濃度が１０ｐｐｍ以下である別の供給容器に切り換えることが有効である。つまり、発光輝度の減少が顕著となるレベルまで水が濃縮しないうちに、供給容器、例えばボンベを新しいものと交換することにより、得られる発光素子の発光性能を良好に維持することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図面を用いて説明する。
図１は、ＧａＡｓＰ系のＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体にて発光層部を形成した発光素子の製造方法を示すものである。すなわち、（ａ）に示すように、ＧａＰ（あるいはＧａＡｓ）単結晶基板４上に、ＧａＰ層（基板がＧａＡｓの場合はＧａＡｓ層）５がエピタキシャル成長され、さらにこのＧａＰ層５上に、混晶率ｘが層厚方向に変化するｎ型ＧａＡｓX Ｐ１−X混晶率変化層６がエピタキシャル成長され、さらにこの混晶率変化層６に接して上に、混晶率ｘが一定値（ｘ＝ａ）であるＧａＡｓａＰ１−ａ混晶率一定層７がエピタキシャル成長され、この混晶率一定層７の上に、発光輝度向上のための等電子トラップとして機能する窒素（Ｎ）がドープされたｎ型ＧａＡｓa Ｐ１−a層８がエピタキシャル成長されて、エピタキシャルウェーハ１が製造される。このＮがドープされたｎ型ＧａＡｓa Ｐ１−a層８は、混晶率一定層７上に隣接して形成されて添加するＮの濃度を徐々に増加させるための窒素濃度増加層８ａと、一定の窒素濃度を有する窒素濃度一定層８ｂとを有する。
【００１６】
図１（ｂ）に示すように、このようなエピタキシャルウェーハ１に、窒素濃度一定層８ｂの最表面からｐ型不純物であるＺｎを拡散してｐ型ＧａＡｓa Ｐ１−a層８ｃを形成し、さらに電極を取り付けて適当なサイズにダイシングし、パッケージに封入することにより素子化を行なえば、発光素子としての発光ダイオードが完成する。
【００１７】
図２は、上記エピタキシャルウェーハ１をＨＶＰＥ法により製造するための装置の一例を概念的に示すものである。該装置は反応容器１０６を有し、その内部に、末端部が開口する石英製のクロライド（chloride）反応筒１１６と、そのクロライド反応筒１１６の開口部に隣接した基板保持台１１８と、基板保持台１１８上に配置される単結晶基板４の主表面にＶ族元素源となるガス、例えば所望の混晶比となるように混合比率が調整されたアルシン（ＡｓＨ３）とホスフィン（ＰＨ３）との混合ガスを吹き付ける石英製のＶ族ガス誘導管１１７が配置されている。クロライド反応筒１１６の底部内側には凹部１１６ａが形成され、ここにガリウム（Ｇａ）が収容されている。
【００１８】
そして、クロライド反応筒１１６には、該クロライド反応筒１１６内に塩化水素（ＨＣｌ）を供給するＨＣｌ供給配管１１２ａが、同じくＶ族ガス誘導管１１７には、該Ｖ族ガス誘導管１１７にＡｓＨ３及びＰＨ３を供給する供給配管１１０ａ，１１１ａがそれぞれ接続されている。なお、ＡｓＨ３及びＰＨ３の混合比はバルブ１１０ｂ及び１１１ｂにより調整される。また、ＡｓＨ３、ＰＨ３及びＨＣｌは、いずれも各供給配管１１０ａ，１１１ａ，１１２ａに連通する水素（Ｈ２）配管１１４，１１５により、キャリアガスであるＨ２が混合されて適当な濃度に希釈され、反応容器１０６に供給される。
【００１９】
また、窒素ドープ源となるアンモニア（ＮＨ３）は、ＡｓＨ３及びＰＨ３とともにＶ族ガス誘導管１１７に供給され、その供給量はバルブ１００ｂにより調整される。また、反応容器１０６内のＧａはヒータ１０７により適当な温度、例えば７５０℃に加熱される。なお、符号１０８は排気管であり、同じく１０９は排気処理装置である。また、ＮＨ３、ＡｓＨ３、ＰＨ３及びＨＣｌの各ガスは、いずれも各配管１００ａ，１１０ａ，１１１ａ及び１１２ａに接続されたボンベ１００，１１０，１１１及び１１２を供給源とする。
【００２０】
そして、Ｇａを加熱保持しながらクロライド反応筒１１６内にＨＣｌガスを供給することにより、前記▲１▼式の反応によりＧａＣｌを形成して、キャリアガスであるＨ2と共に基板４の配置位置へ供給する。そして、そこで、Ｖ族ガス誘導管１１７を経て供給されるＡｓＨ３及びＰＨ３と前記式▲２▼の反応を起こし、ＧａＡｓＰ混晶を生成して基板４上に堆積する。
【００２１】
具体的には、図１のＧａＰ層５は、バルブ１１０ｂを閉状態に保ち、バルブ１１１ｂを開くことによりＰＨ３を供給し、ＧａＣｌと反応させることによりエピタキシャル成長される。ｎ型ＧａＡｓX Ｐ１−X混晶率変化層６をエピタキシャル成長させる際には、バルブ１１０ｂ及び１１１ｂによりＡｓＨ３及びＰＨ３の流量比（混合比）を徐々に変化させる。他方、混晶率が一定である層７，８の成長時にはＡｓＨ３及びＰＨ３の流量比を一定とする。また、ＮＨ３の導入は、窒素ドープを行なう層８の形成時にのみ行なう。このうち、Ｎ濃度増加を行なう層８ａの形成時には、バルブ１００ｂの調整により、ＮＨ３の供給流量を徐々に増加させ、Ｎ濃度を一定とする層８ｂの形成時には、ＮＨ３の供給流量を一定とする。
【００２２】
なお、ｎ型層７にはｎ型キャリア濃度が例えば３×１０１７／ｃｍ３になるように、ｎ型ドーパントとして硫化水素（Ｈ２Ｓ）あるいはジエチルテルル（（Ｃ２Ｈ５）２Ｔe）が添付される。またｎ型層８はその表面層部約４μｍはノンドープであるが、それ以外の領域にはキャリア濃度が３×１０１５／ｃｍ３以下になるようにドープされる。図１（ｂ）のｐ型ＧａＡｓａ Ｐ１−ａ層８ｃの形成は、図２の気相成長装置とは別に設けられた図示しない拡散炉を用いて行なう。これにより、図１（ａ）の窒素濃度一定層８ｂの最表面からＺｎを熱拡散してｐ型ＧａＡｓa Ｐ１−a層８ｃを形成する。
【００２３】
さて、図２の装置において、反応容器１０６へのＨＣｌガスの供給は、ボンベ（供給容器）１１２を供給源として行なわれる。図６に示すように、使用開始直後のボンベ１１２には、水分含有量が１０ｐｐｍ以下、望ましくは５ｐｐｍ以下に規制された高純度のＨＣｌが充填されている。しかし、ＨＣｌが使用され減ってくると、前述の通り、水を残しながらＨＣｌがボンベ１１２から出ていくために、ボンベ１１２内の残余のＨＣｌ中には次第に水が濃縮されてゆく。その結果、ＨＣｌ使用量が増加するとともに、反応容器１０６に供給されるＨＣｌ中の水分濃度（図中、上向き三角印のプロット点にて示す）が増加する。この図に示す結果では、初期水分濃度は測定限界にほとんど近い程度に低いにもかかわらず、全充填量（２５ｋｇ）の３０％前後である８ｋｇ程度を使用した段階から水分濃度は明らかに増大し始め、使用量１５ｋｇ前後からその増加率が急激に大きくなるとともに、使用量８０％前後で本発明の上限値である１０ｐｐｍを超えるに至る。
【００２４】
また、図６の下向きの三角印によるプロット点は、各水分量（ＨＣｌ使用量）にて製造した図１のエピタキシャルウェーハ１の、ｎ型層８におけるバックグラウンドキャリア濃度を、Ｃ-Ｖ（Capacitance-voltage）測定法により求めた結果を示している。これによると、使用するＨＣｌ中の水分濃度が増加するにつれ、バックグラウンドキャリア濃度も略同じ傾向にて増加していることがわかる。そして、図８は、各エピタキシャルウェーハ１を用いて作製した発光素子の発光輝度の測定値を、ｎ型層８におけるバックグラウンドキャリア濃度に対してプロットしたものであるが、発光輝度はバックグラウンドキャリア濃度に略反比例して減少していることがわかる。
【００２５】
図７は、図６に示されるＨＣｌ中の水分濃度とバックグラウンドキャリア濃度との関係を示す図である。例えば、ボンベ使用開始時における水分濃度が２ｐｐｍ以下であったとすれば、図７より、そのバックグラウンドキャリア濃度は１×１０１５／ｃｍ３前後となる。これに対し、ボンベの使用継続により、反応容器１０６に供給されるＨＣｌ中の水分濃度が５ｐｐｍを超えると、バックグラウンドキャリア濃度の増加が顕著になり始め、該水分濃度が１０ｐｐｍになるとバックグラウンドキャリア濃度は２．７×１０１５／ｃｍ３程度まで増加する。すると、図８に示すように、このときの発光輝度は、ボンベ使用開始時と比較して２〜３割も低下してしまうことがわかる。そしてＨＣｌ中の水分濃度が１０ｐｐｍを超えると、図７に示すように、バックグラウンドキャリア濃度が増加する割合がより一層顕著になる。
【００２６】
従って、このような不具合を回避するためには、反応容器１０６に導入されるＨＣｌ中の水分濃度を１０ｐｐｍ以下に規制することが望ましいことが明白である。そのためには、以下に説明する通り種々の方法が考えられる。まず、図３（ａ）においては、供給されるＨＣｌガスの水分量を、例えば露点計１２０等により測定し、その測定結果に基づいて、導入される塩化水素中の水分濃度を１０ｐｐｍ以下に規制する水分濃度規制処置を行なう。
【００２７】
水分濃度規制処置は、ＨＣｌガス供給容器であるボンベ１１２を新しいものに切り換える処置とすることができる。例えば、ボンベ１１２から反応容器１０６（図２）へのＨＣｌの供給を継続すると、ボンベ１１２内のＨＣｌは、図６に示すように水分を濃縮しつつ減少する。そして、露点計１２０による測定結果から、供給される塩化水素中の水分濃度が１０ｐｐｍを超える前に、例えば１０ｐｐｍに到達する直前に、充填されているＨＣｌの水分濃度が１０ｐｐｍ以下である別のボンベ１１２’（供給容器）に切り換えるようにする（図３（ｂ）に示す本実施形態では、ボンベ１１２を新しいボンベ１１２’に交換している）。このようにすることで、反応容器供給されるＨＣｌの水分濃度を常に１０ｐｐｍ以下に維持することが可能となる。
【００２８】
なお、露点計１２０等による水分濃度の測定を行なわずとも、供給される塩化水素中の水分濃度が１０ｐｐｍに近づいたかどうかを判別できる場合がある。具体的には、初期状態の水分濃度が１０ｐｐｍ以下（例えば上記の例では２ｐｐｍ以下）であって、該水分濃度が予め知れている一定量のＨＣｌを充填したボンベ（供給容器）を、反応容器へのＨＣｌ供給源として使用する場合である。この場合、予め図６のようなＨＣｌ使用量と水分濃度との関係を測定しておけば、ボンベ内のＨＣｌ残留量を確認するだけで、現在供給されているＨＣｌ中の水分濃度がどの程度まで達しているかを推定することができる。そこで、図３（ｂ）に示すように、ボンベ（供給容器）１１２内のＨＣｌ残留量が予め定められた値（例えば残り２５％など）に到達したときに、充填されているＨＣｌの水分濃度が１０ｐｐｍ以下である別のボンベ（供給容器）１１２’に切り換えるようにすれば、水分濃度の具体的な測定を行なうことなく、同様の効果を達成することができる。
【００２９】
なお、図４に示すように、ＨＣｌ供給配管１１２ａに複数本（ここでは２本）のＨＣｌボンベ１１２Ｘ，１１２Ｙを接続し、バルブ１１２Ｘｂ及び１１２Ｙｂにより切り換えて使用するようにすることもできる。例えば、先に使用しているボンベ１１２ＸからのＨＣｌの水分濃度が１０ｐｐｍに近づいたら、ボンベ１１２Ｘ側のバルブ１３１を閉じ、新しいボンベ１１２Ｙ側のバルブ１１２Ｙｂを開いて切り換えを行なう。その切り換えの後、使い終わったボンベ１１２Ｘを別の新しいものと交換すれば、ボンベ切り換え時にもＨＣｌの供給を停止させなくて済む。なお、バルブ１１２Ｘｂ及び１１２Ｙｂを比例電磁弁等で構成し、他方、露点計１２０等により水分濃度をコンピュータ等で構成された制御部１４０により監視するとともに、水分濃度が１０ｐｐｍ以下に設定された上限値に到達したときに、バルブ１１２Ｘｂ及び１１２Ｙｂを制御部１２０により駆動して、ボンベ切り換えを自動的に行なうようにしてもよい。また、ボンベ１１２ＸからのＨＣｌの水分濃度が１０ｐｐｍに近づいたら、バルブ１１２Ｘｂによりボンベ１１２ＸからのＨＣｌの流量を減少させる一方、バルブ１１２Ｙｂを開いて後続のボンベ１１２Ｙの流量を増加させ、水分濃度が漸増するボンベ１１２ＸからのＨＣｌを、水分濃度の低いボンベ１１２ＹからのＨＣｌにより希釈する方法もある。この方法によると、先行するボンベ１１２Ｘの水分濃度が１０ｐｐｍを超える残量となっても、後続のボンベ１１２Ｙによる希釈効果により、反応容器に供給されるＨＣｌ中の水分濃度は１０ｐｐｍ以下に規制できるので、ボンベのＨＣｌをより少ない残量となるまで有効に使用することができる。
【００３０】
なお、以上においては、水分濃度を１０ｐｐｍ以下に規制する水分濃度規制処置を、ボンベ交換により行なう事例について説明したが、該水分濃度規制処置はこれに限られるものではない。例えば、図５に示すように、反応容器へのＨＣｌの供給配管（供給経路）１１２ａ上に、供給されるＨＣｌ中の水分濃度を減少させて１０ｐｐｍ以下の値に規制する水分除去機構１３３を設けてもよい。この実施形態においては、水分除去機構１３３は、ゼオライトなどの多孔質セラミックや分子篩（モレキュラーシーブ）などの吸着媒体１３４を容器１３５内に収容したラインフィルターとして構成されている。供給配管１１２ａにより容器１３５内に導入されたＨＣｌは、含有されている水分が吸着媒体１３４に吸着されて除去されて１０ｐｐｍ以下の濃度とされた後、再び供給配管１１２ａを経て反応容器に供給される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の適用対象となるＧａＡｓＰ系発光素子の製造方法の一例を示す模式図。
【図２】図１の製造に使用する気相成長装置の概念図。
【図３】図２の装置において、ＨＣｌボンベの交換により反応容器に供給されるＨＣｌの水分濃度を１０ｐｐｍ以下に規制する方法を説明する図。
【図４】同じくボンベを自動切り換えする方法の概念説明図。
【図５】ＨＣｌ供給配管上に水分除去機構を設けることにより、反応容器に供給されるＨＣｌの水分濃度を１０ｐｐｍ以下に規制する方法を説明する図。
【図６】ＨＣｌ使用量と、供給されるＨＣｌ中の水分濃度及びバックグラウンドキャリア濃度との関係を示すグラフ。
【図７】供給されるＨＣｌ中の水分濃度とバックグラウンドキャリア濃度との関係を示すグラフ。
【図８】バックグラウンドキャリア濃度と発光輝度との関係を示すグラフ。
【符号の説明】
４  化合物半導体単結晶基板
５〜８  Ｇａ含有化合物半導体層
１０６  反応容器
１１２  ＨＣｌ供給用ボンベ（供給容器）
１１２’  別のＨＣｌ供給用ボンベ（別の供給容器）
１１３  水分除去機構
【図１】
0003952357.tif 000002
【図２】
0003952357.tif 000003
【図３】
0003952357.tif 000004
【図４】
0003952357.tif 000005
【図５】
0003952357.tif 000006
【図６】
0003952357.tif 000007
【図７】
0003952357.tif 000008
【図８】
0003952357.tif 000009