特許 7078703 気相エピタキシー法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-05-23

(45)【発行日】2022-05-31

(54)【発明の名称】気相エピタキシー法

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/205 20060101AFI20220524BHJP

   C23C 16/30 20060101ALI20220524BHJP

   C30B 29/42 20060101ALI20220524BHJP

   C30B 25/02 20060101ALI20220524BHJP

【ＦＩ】

H01L21/205

C23C16/30

C30B29/42

C30B25/02

【請求項の数】 12

【外国語出願】

(21)【出願番号】P 2020209395

(22)【出願日】2020-12-17

(65)【公開番号】P2021100116

(43)【公開日】2021-07-01

【審査請求日】2020-12-17

(31)【優先権主張番号】10 2019 008 927.8

(32)【優先日】2019-12-20

(33)【優先権主張国・地域又は機関】DE

(73)【特許権者】

【識別番号】504324855

【氏名又は名称】アズール スペース ソーラー パワー ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング

【氏名又は名称原語表記】ＡＺＵＲ ＳＰＡＣＥ Ｓｏｌａｒ Ｐｏｗｅｒ ＧｍｂＨ

【住所又は居所原語表記】Ｔｈｅｒｅｓｉｅｎｓｔｒａｓｓｅ ２， Ｄ－７４０７２ Ｈｅｉｌｂｒｏｎｎ， Ｇｅｒｍａｎｙ

(74)【代理人】

【識別番号】100114890

【弁理士】

【氏名又は名称】アインゼル・フェリックス＝ラインハルト

(74)【代理人】

【識別番号】100098501

【弁理士】

【氏名又は名称】森田 拓

(74)【代理人】

【識別番号】100116403

【弁理士】

【氏名又は名称】前川 純一

(74)【代理人】

【識別番号】100134315

【弁理士】

【氏名又は名称】永島 秀郎

(74)【代理人】

【識別番号】100135633

【弁理士】

【氏名又は名称】二宮 浩康

(74)【代理人】

【識別番号】100162880

【弁理士】

【氏名又は名称】上島 類

(72)【発明者】

【氏名】クレメンス ヴェヒター

(72)【発明者】

【氏名】グレゴア ケラー

(72)【発明者】

【氏名】トルステン ヴィーツコフスキー

(72)【発明者】

【氏名】ダニエル フーアマン

【審査官】田中 崇大

(56)【参考文献】

【文献】特開２００３－１３３３２０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０８－２６４４５６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１１－１６３３９９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０００－３４０５０５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００４－０５５５７９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｌ ２１／２０５

Ｃ２３Ｃ １６／３０

Ｃ３０Ｂ ２９／４２

Ｃ３０Ｂ ２５／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

工程段階：
－ 担体ガスと、第ＩＩＩ主族からの第１の元素用の少なくとも１つの第１の前駆体と、第Ｖ主族からの第１の元素用の少なくとも１つの第２の前駆体とを含むエピタキシーガス流（Ｆ）からの気相による、反応チャンバ（Ｋ）内の基板（Ｓ）表面上または先行する層上での、ｎ型ドーピングからｐ型ドーピングへと変化するドーピング推移を有する第ＩＩＩ－Ｖ族層の成長
を有する気相エピタキシー法であって、
－ 第１の成長高さ（ｘ_１）の達成時に、前記エピタキシーガス流（Ｆ）における、前記第１の前駆体の第１の質量流量と前記第２の前駆体の第２の質量流量との、ｐ型ドーピングをもたらす比を利用して、かつｎ型ドーパント用の第３の前駆体の第３の質量流量（Ｍ_Ｄｏｔ）を前記エピタキシーガス流（Ｆ）に添加しながら、ｎ型ドーピング初期値（Ｄ_Ａ１）を調整し、
－ 続いて、前記第３の質量流量（Ｍ_Ｄｏｔ）および／または前記第１の質量流量と前記第２の質量流量との前記比を、少なくとも１０μｍの成長高さ（ｘ）を有する遷移領域層（ＵＥＢ）にわたって、ｐ型ドーピング目標値（Ｄ_ｚ）の達成まで段階的または連続的に変化させる、気相エピタキシー法。

【請求項2】

前記ｎ型ドーピング初期値（Ｄ_Ａ１）が、最高で１×１０^１６ｃｍ^－３または最高で１×１０^１５ｃｍ^－３または最高で５×１０^１４ｃｍ^－３であることを特徴とする、請求項１記載の気相エピタキシー法。

【請求項3】

前記ｐ型ドーピング目標値（Ｄ_ｚ）が、最高で５×１０^１５ｃｍ^－３または最高で１×１０^１５ｃｍ^－３であることを特徴とする、請求項１または２記載の気相エピタキシー法。

【請求項4】

少なくとも１０μｍの成長高さ（ｘ）による前記ｐ型ドーピング目標値（Ｄ_ｚ）の前記達成後、前記ｐ型ドーピング目標値（Ｄ_ｚ）用の設定を用いてさらに成長させることを特徴とする、請求項１から３までのいずれか１項記載の気相エピタキシー法。

【請求項5】

前記ｐ型ドーピング目標値（Ｄ_ｚ）の前記達成後、前記第３の質量流量（Ｍ_Ｄｏｔ）の変化により、および／または前記第１の質量流量と前記第２の質量流量との前記比の変化により、第２のｐ型ドーピング目標値（Ｄ_ｚ２）を調整し、ただし、前記第２のｐ型ドーピング目標値（Ｄ_ｚ２）は、前記ｐ型ドーピング目標値（Ｄ_ｚ）よりも大きいことを特徴とする、請求項１から４までのいずれか１項記載の気相エピタキシー法。

【請求項6】

前記遷移領域層（ＵＥＢ）の前記成長高さ（ｘ）が、少なくとも３０μｍまたは少なくとも６０μｍであることを特徴とする、請求項１から５までのいずれか１項記載の気相エピタキシー法。

【請求項7】

前記遷移領域層（ＵＥＢ）を横切る前記ドーピング（Ｄ）を、５μｍにわたり最高で１×１０^１３ｃｍ^－３のステップで変化させることを特徴とする、請求項１から６までのいずれか１項記載の気相エピタキシー法。

【請求項8】

前記遷移領域層（ＵＥＢ）を横切る前記ドーピング（Ｄ）を、少なくとも４ステップで変化させることを特徴とする、請求項１から７までのいずれか１項記載の気相エピタキシー法。

【請求項9】

前記ｎ型ドーピング初期値（Ｄ_Ａ１）の前記達成後でかつ前記遷移領域層（ＵＥＢ）の前記成長前に、前記ｎ型ドーピング初期値（Ｄ_Ａ１）を、前記エピタキシーガス流（Ｆ）中の前記第３の質量流量（Ｍ_Ｄｏｔ）の低下により、第２のｎ型ドーピング初期値（Ｄ_Ａ２）へと急激に下げるか、または最高で１×１０^１５ｃｍ^－３もしくは最高で５×１０^１４ｃｍ^－３のｐ型ドーピング初期値（Ｄ_Ａ２＊）へと急激に調整することを特徴とする、請求項１から８までのいずれか１項記載の気相エピタキシー法。

【請求項10】

前記第３の前駆体がモノシランであることを特徴とする、請求項１から９までのいずれか１項記載の気相エピタキシー法。

【請求項11】

前記第ＩＩＩ主族の元素がガリウムであり、前記第Ｖ主族の元素がヒ素であることを特徴とする、請求項１から１０までのいずれか１項記載の気相エピタキシー法。

【請求項12】

成長高さによる前記ドーピング目標値（ＤＺ）の前記達成後、前記第３の質量流量の急激な変化により、および／または前記第１の質量流量と前記第２の質量流量との前記比の急激な変化により、第２のｐ型ドーピング目標値（ＤＺ２）を調整し、ただし、前記第２のｐ型ドーピング目標値（ＤＺ２）が前記ｐ型ドーピング目標値（ＤＺ）よりも大きいことを特徴とする、請求項１から１１までのいずれか１項記載の気相エピタキシー法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、気相エピタキシー法に関する。

【0002】

半導体層をエピタキシャル形成させるための非常に様々な気相エピタキシー装置が知られており、例えばＡｉｘｔｒｏｎ社の装置が知られている。

【0003】

それらの装置に共通するのは、反応チャンバ内に導入した基板上に、気相からのエピタキシャル層を蒸着ないしは成長させることである。そのためには、反応チャンバを加熱してエピタキシーガス流を反応チャンバ内に導入する。

【0004】

ガス流の組成は、成長させるべき層の種類に従うが、典型的には、例えばアルシンおよび／またはＴＭＧａのような、成長させるべき半導体層用の元素を供給する前駆体が添加され、かつ層をドーピングするためには、適宜、ドーパント用前駆体も添加される。前駆体は、担体ガスを利用して反応チャンバ内に案内される。ガス流の組成を制御するために、典型的にはマスフローコントローラを使用する。

【0005】

ただし、リアクタ履歴（Reaktorhistorie）に起因し、反応チャンバ内には事前のプロセスに由来する望ましくない別の元素もなおかつ存在し得ることも顧慮する必要がある。このことは、ドープ量の少ない層を形成させる際にまさに問題になりかねない。

【0006】

この背景をもとに、本発明の課題は、従来技術を発展させる方法を提示することにある。

【0007】

この課題は、請求項１の特徴を有する方法によって解決される。本発明の有利な形態が、従属請求項の主題である。

【0008】

本発明の主題によると、工程段階：少なくとも１つの担体ガスを含むエピタキシーガス流からの気相による、反応チャンバ内の基板表面上または先行する層上での、ｎ型ドーピングからｐ型ドーピングへと変化するドーピング推移（Dotierungsverlauf）を有する第ＩＩＩ－Ｖ族層の成長を有する気相エピタキシー法が提供される。

【0009】

工程段階：成長では、担体ガスを用いて、第ＩＩＩ主族からの第１の元素用の第１の前駆体および第Ｖ主族からの第１の元素用の少なくとも１つの第２の前駆体を、エピタキシー装置、好ましくはＭＯＣＶＤ装置の反応チャンバ内に案内する。

【0010】

第１の成長高さ（Aufwachshoehe）の達成時に、エピタキシーガス流における、第１の前駆体の第１の質量流量と第２の前駆体の第２の質量流量との、ｐ型ドーピングをもたらす比を利用して、かつｎ型ドーパント用の第３の前駆体の第３の質量流量を添加しながら、ｎ型ドーピング初期値を調整する。

【0011】

続いて、第３の質量流量および／または第１の質量流量と第２の質量流量との比を、少なくとも１０μｍの成長高さを有する遷移領域層（Uebergangsbereichsschicht）において、ｐ型ドーピング目標値の達成まで段階的または連続的に変化させる。

【0012】

第ＩＩＩ－Ｖ族層は、第ＩＩＩ主族の少なくとも１つの成分さらには複数の成分、例えばアルミニウムまたはガリウム、および第Ｖ主族の少なくとも１つの成分または複数の成分、例えばインジウムまたはヒ素またはリンを有することが自明である。

【0013】

前駆体と呼ばれるのは、エピタキシャル成長の出発生成物（Ausgangsprodukt）として利用される分子である。それに応じて、層の成長に適切な前駆体は、成長させるべき元素、例えば、第ＩＩＩ主族もしくは第Ｖ主族の元素、またはドーパント、および少なくとも１つのさらなる元素からなる分子である。

【0014】

特に、有機金属前駆体、例えばＴＭＧａの場合、少なくとももう１つの元素は、成長中に放出されてドーパントとして作用する炭素である。

【0015】

ドーパント用前駆体を添加する場合、本明細書ではこれは直接ドーピングと呼ばれ、層成長を担う有機金属前駆体の炭素を利用したドーピングはオートドーピングと呼ばれる。

【0016】

第ＩＩＩ－Ｖ族層のドーピングの程度および種類は、反応チャンバ内における第ＩＩＩ主族の元素と第Ｖ主族の元素との量比にも依存する。

【0017】

使用する気相装置の種類およびサイズに応じて、量比は反応チャンバ内で変動し、つまり、異なる場所では、流入するガス流が、異なるＶ／ＩＩＩ量比を有する。そのような変動は、個々の基板の範囲内で、および／または複数の基板を越えて起こり得る。

【0018】

本発明によると、第ＩＩＩ主族の元素と第Ｖ主族の元素との量比を、つまりエピタキシーガス流における第１の前駆体の第１の質量流量と第２の前駆体の第２の質量流量との比を、ｎ型ドーパント用の第３の前駆体の不在下では第１の有機金属前駆体の炭素に基づくだけで第ＩＩＩ－Ｖ族層のｐ型ドーピングがもたらされるように調整する。

【0019】

次いで、ｎ型ドーピング初期値を、第３のｎ型ドーピング用前駆体、例えばシランの十分な質量流量の添加によって調整する。

【0020】

質量流量の変化または２つの異なる質量流量の比の変化は、該当する分圧ないしは分圧比の変化と同等であること、ないしは基本的に量制御／量変化と同等であることは自明である。

【0021】

前述のドーピング値の調整は、成長中に行われること、ないしは連続的に成長させ、成長中ないしは蒸着中に質量流量を変化させることも自明である。

【0022】

続いて、スロープまたはステップにより、つまり成長する層におけるｎ型ドーピングの連続的または段階的な低下によりｐ型ドーピング目標値を達成する。

【0023】

成長させるべき層のドーピングの変化は、第３の前駆体、例えばシランの質量流量の低下のみによって生じる。言い換えると、第３の前駆体を利用したｎ型ドーパントの供給をゼロまで低下させる。それにより、Ｖ／ＩＩＩ比によるオートドーピングが、成長させるべき層のｐ型ドーピングをもたらす。

【0024】

この形態の利点は、第Ｖ族用の第２の前駆体のわずかな流量を利用しながら気相エピタキシー法を行えることにある。特に、第２の前駆体用にアルシンまたはＴＧＭａを使用する場合、第２の前駆体のわずかな流量を利用して、製造費を明らかに下げることができ、かつ製造プロセスの環境への配慮を著しく高めることができる。

【0025】

例えば、ｎ型ドーピング初期値を起点に、ｐ型ドーピング目標値に相当する、第ＩＩＩ主族の元素と第Ｖ主族の元素との量比を選択して維持するか、または選択して維持されてある場合、続いて、遷移領域層の成長につれて、第３の前駆体の質量流量を段階的または連続的にゼロまで低下させる。それにより、ｐ型ドーピングの程度を、Ｖ／ＩＩＩ比に起因するオートドーピングによって決定することができる。

【0026】

一変形形態では、第３の前駆体を中断させた後、ｐ型ドーピング目標値を達成するために、さらに第ＩＩＩ主族の元素と第Ｖ主族の元素との量比を変化させる。

【0027】

さらなる一別法によると、遷移領域層にわたるドーピングの変化を、第ＩＩＩ主族の元素と第Ｖ主族の元素との量比の変化のみによって引き起こす。その際、前もって第３の前駆体の質量流量をすでに、つまりＶ／ＩＩＩ比の変化前に、ゼロに低下させてある。

【0028】

エピタキシーガス流用の担体ガスとしては、例えば、Ｈ_２またはＮ_２が適切である。

【0029】

遷移領域層の成長中に第３の前駆体の質量流量を段階的または連続的に変化させることにより、ｐｎ接合の領域で再現可能な推移を達成できる。半導体ディスク上で、望ましくない、複数の直列ｐｎ接合の形成を、ドーパント推移における局所差の形成と同様に確実に抑制することができる。もう１つの利点は、例えば、先行するエピタキシー相に由来するリアクタチャンバの占有によるクロスコンタミネーションを確実かつ効果的に補整でき、５×１０^１５ｃｍ^－３未満のドープ量の少ない層、および特に、ｎ型ドーピングを起点としたｐｎ接合を確実に製造できることである。

【0030】

少なくとも１０μｍの遷移領域層の成長中の一定のＶ／ＩＩＩ比を起点に、２０Ｖ超または１００Ｖ超の差異を伴う、従来の、半導体ディスク上で著しく変動する逆電圧を低下させることができる。

【0031】

特に、半導体ディスクを横切るＶ／ＩＩＩ比の変動は、異なる局所ドーピングに帰着し、少ないドーピング量の場合まさに、特に著しく影響を及ぼす。言い換えると、Ｖ／ＩＩＩ比の変動に起因する、および／またはエピタキシー装置内での異なるバックグラウンドドーピングに起因する半導体ディスク上での局所ドーピング差が低下する。

【0032】

急激なｐｎ接合、つまりｎからｐへの、中間ステップを伴わず、かつ非常にわずかな成長高さ、例えば最高で数ナノメートルによるドーピングの変化は、Ｖ／ＩＩＩ比の局所差ゆえ、および／またはバックグラウンドドーピングゆえ、少ないドーピング量においてまさに、個々の半導体ディスクおよび／または複数の半導体ディスクを越えて、非常に異なる逆電圧をもたらしかねない。

【0033】

本方法の利点は、第Ｖ族用の第２の前駆体のわずかな流量を利用しながら気相エピタキシー法を行えることにある。特に、第２の前駆体用にアルシンまたはＴＧＭａを使用する場合、第２の前駆体のわずかな流量を利用して、製造費を明らかに下げることができ、かつ製造プロセスの環境への配慮を著しく高めることができる。

【0034】

それに対して、質量流量のＶ／ＩＩＩ比が一定またはほぼ一定である場合の、遷移領域層の厚さにわたるドーピングの段階的または連続的な変化により、反応チャンバ全体にわたって再現可能な、半導体ディスク上でのｐｎ接合の推移が達成される。

【0035】

流入するガス流中での差異は、単に、接合の絶対的な成長深さ（Wachstumstiefe）にしか影響を及ぼさず、ただし、絶対的な成長深さの点での差異は、達成される逆電圧に対して、ｐｎ接合の再現不可能なドーピング推移よりもわずかな影響を及ぼす。

【0036】

本発明のもう１つの利点は、容易かつ再現可能に、使用する気相エピタキシー装置の特別な追加洗浄ステップを伴わずに、２００Ｖ超の高い絶縁耐力を確実に達成できることである。

【0037】

一実施形態では、ｎ型ドーピング初期値は、最高で１×１０^１６ｃｍ^－３または最高で１×１０^１５ｃｍ^－３または最高で５×１０^１４ｃｍ^－３である。

【0038】

さらなる一実施形態では、ｐ型ドーピング目標値は、最高で５×１０^１５ｃｍ^－３または最高で１×１０^１５ｃｍ^－３または最高で７×１０^１４ｃｍ^－３である。

【0039】

別の一実施形態によると、少なくとも１０μｍの成長高さによりｐ型ドーピング目標値に達した後、ｐ型ドーピング目標値用の設定を用いてさらに成長させる。

【0040】

別法としての一実施形態では、ｐ型ドーピング目標値の達成後、第３の質量流量の変化により、および／または第１の質量流量と第２の質量流量との比の変化により、第２のｐ型ドーピング目標値を調整し、ただし、第２のｐ型ドーピング目標値は、ｐ型ドーピング目標値よりも大きい。

【0041】

一変形形態によると、遷移領域層の成長高さは、少なくとも３０μｍまたは少なくとも６０μｍである。

【0042】

別の一変形形態では、遷移領域層を横切るドーピングを、５μｍにわたり最高で１×１０^１３ｃｍ^－３のステップで変化させる。

【0043】

さらなる一実施形態によると、遷移領域層を横切るドーピングを、少なくとも４ステップで変化させる。

【0044】

別の一実施形態では、ｎ型ドーピング初期値の達成後でかつ遷移領域層の成長前に、ｎ型ドーピング初期値を、エピタキシーガス流中の第３の質量流量の低下により、第２のｎ型ドーピング初期値へと急激に下げるか、または最高で１×１０^１５ｃｍ^－３もしくは最高で５×１０^１４ｃｍ^－３のｐ型ドーピング初期値へと急激に調整する。

【0045】

さらなる一変形形態によると、第３の前駆体は、モノシランである。

【0046】

さらなる一実施形態では、第ＩＩＩ主族の元素はガリウムであり、第Ｖ主族の元素はヒ素である。

【0047】

一変形形態では、成長高さによりドーピング目標値に達した後、第３の質量流量の急激な変化により、および／または第１の質量流量と第２の質量流量との比の急激な変化により、第２のｐ型ドーピング目標値を調整し、ただし、第２のｐ型ドーピング目標値はｎ型ドーピング目標値よりも大きい。

【0048】

以下に、図面に関連付けて本発明をより詳細に説明する。その際、同種の要素には同一の符号を付す。説明する実施形態は、著しく図式化されている、つまり間隔ならびに横方向および垂直方向の長さは一定率でなく、異なる指定がない限り、互いに導出可能な幾何学的関係も有しない。

【図面の簡単な説明】

【0049】

【図1】反応チャンバ内に配置された基板の横断面図である。

【図2】エピタキシャル成長中の、ドーピングと、第ＩＩＩ主族の元素と第Ｖ主族の元素との比との関係を示す図である。

【図3】気相エピタキシー法の本発明の第１の実施形態による、成長させた第ＩＩＩ－Ｖ族層を横切るドーパント濃度推移を示す図である。

【図4】気相エピタキシー法の本発明の第２の実施形態による、成長させた第ＩＩＩ－Ｖ族層を横切るドーパント濃度推移を示す図である。

【図5】成長高さにわたる、第３の前駆体の質量流量の推移を示す図である。

【図6】気相エピタキシー法の本発明の第３の実施形態による、成長させた第ＩＩＩ－Ｖ族層を横切るドーパント濃度推移を示す図である。

【0050】

図１の図解は、気相エピタキシー装置のリアクタチャンバＫの横断面図を概略的に示す。リアクタチャンバＫの床には、基板Ｓが配置されている。さらに、リアクタチャンバＫは、リアクタチャンバＫ内にエピタキシーガス流Ｆを導入するガス入口要素Ｏを有する。

【0051】

エピタキシーガス流Ｆは、担体ガスと、第ＩＩＩ主族の元素用の少なくとも１つの第１の有機金属前駆体、例えばＴＭＧａと、第Ｖ主族の元素用の第２の前駆体、例えばアルシンと、ｎ型ドーパント用の第３の前駆体、例えばシランとを有する。

【0052】

ガス入口要素Ｏは、リアクタチャンバＫ内で終了する複数の導管を有し、それらの導管により、エピタキシーガス流Ｆのそれぞれ１つの成分または複数の成分をリアクタチャンバＫへと案内する。

【0053】

図２の図解では、第Ｖ主族の元素と第ＩＩＩ主族の元素との量比に対するドーピングの依存性をグラフで示す。特に、ドーピングの程度のみならず、ドーピングの種類、つまりｎまたはｐも、Ｖ／ＩＩＩ比によって調整できることが明らかになる。

【0054】

他方、半導体ディスクないしは基板を横切るＶ／ＩＩＩ比の変動が、異なるドーピングをもたらすこと、およびそのような変動が、ドーピング量が少ない場合はまさに、ドーピングが不都合にｐとｎとの間で変化するというように、特に著しく影響を及ぼすことが明らかになる。

【0055】

この形態の利点は、好ましくは、第Ｖ族用の第２の前駆体のわずかな流量を利用しながら気相エピタキシー法を行えることにある。特に、第２の前駆体用にアルシンまたはＴＧＭａを使用する場合、第２の前駆体のわずかな流量を利用して、製造費を明らかに下げることができ、かつ製造プロセスの環境への配慮を著しく高めることができる。

【0056】

図３の図解では、本発明による気相エピタキシー法の第１の実施形態を、ｎからゼロを超えてｐに向かう、成長高さｘにわたるドーピングＤの推移をもとに具体的に示す。

【0057】

まず、ないしは第１の成長高さｘ_１において、エピタキシーガス流Ｆにおける、第１の前駆体、例えばＴＭＧａの第１の質量流量と、第２の前駆体、例えばアルシンの第２の質量流量との、ｐ型ドーピングをもたらす比（図２の曲線のうちの左側部）を利用して、かつｎ型ドーパント用の第３の前駆体、例えばシランの第３の質量流量をエピタキシーガス流Ｆに添加しながら、ｎ型ドーピング初期値Ｄ_Ａ１を調整する。

【0058】

続いて、第３の前駆体の第３の質量流量を、遷移領域層ＵＥＢが成長する間、層厚ｘ_２においてｐ型ドーピング目標値Ｄ_ｚの達成まで連続的に低下させる。遷移領域層ＵＥＢが、値ｘ_１から値ｘ_２まで延在することは自明である。

【0059】

続いて、エピタキシーガス流を、成長高さｘの引き続く領域にわたってさらには変化させないため、続く第ＩＩＩ－Ｖ族層のドーピングは一定のままになる。

【0060】

別法として、かつ図３において破線で示すように、第３の質量流量を、ｎ型ドーピング初期値Ｄ_Ａ１を起点に、最高で１×１０^１５ｃｍ^－３または最高で５×１０^１４ｃｍ^－３のｐ型ドーピング初期値Ｄ_Ａ２＊まで急激に低下させてから、ドーピングをスロープの形でｐ型ドーピング目標値Ｄ_ｚまで変化させる。

【0061】

ｐ型ドーピング目標値Ｄ_ｚの達成後、第３の質量流量Ｍ_Ｄｏｔの変化および／または第１の質量流量と第２の質量流量との比の変化により、ドーピングを再び、第２のｐ型ドーピング目標値Ｄ_ｚ２へと急激に高め、続いてエピタキシーガス流をさらに変化させることなく一定のｐ型ドーピングで層を成長させる。

【0062】

図４の図解では、ドーピング推移Ｄをもとに、本発明による気相エピタキシー法のさらなる一実施形態を具体的に示し、ただし、以下では、図３の図解との相違点のみを説明する。

【0063】

ｎ型ドーピング初期値Ｄ_Ａ１を起点に、エピタキシーガス流Ｆ中の第３の質量流量を低下させることで、ドーピングを第２のｎ型ドーピング初期値Ｄ_Ａ２へと急激に下げてから、遷移領域層ＵＥＢにわたって、ドーピングを、ｐ型ドーピング目標値Ｄ_ｚの達成まで連続的または段階的に変化させる。

【0064】

図５の図解では、ｎ型ドーパント用の第３の前駆体の第３の質量流量Ｍ_Ｄｏｔの推移をもとに、本発明による気相エピタキシー法のさらなる一実施形態を具体的に示す。

【0065】

ｎ型ドーピング初期値Ｄ_Ａ１を達成するための質量流量初期値Ｍ_Ａ１を起点に、第３の質量流量Ｍ_Ｄｏｔを急激に低下させると、その結果、第２の質量流量初期値Ｍ_Ａ２、およびそれにより急激に低下したドーピングも生じることになる。

【0066】

続いて、第３の質量流量Ｍ_Ｄｏｔを、連続的にゼロまで低下させると、ｐ型ドーピング目標値Ｄ_ｚまでの、ドーピングのスロープ状の変化が得られる。

【0067】

図６の図解では、ドーピング推移Ｄをもとに、本発明による気相エピタキシー法のさらなる一実施形態を具体的に示し、ただし、以下では、図３および４の図解との相違点のみを説明する。

【0068】

ｎ型ドーピング初期値Ｄ_Ａ１からｐ型ドーピング目標値Ｄ_ｚへのドーピングの変化は、複数ステップで行われると、その結果、遷移領域層ＵＥＢにわたりドーピングのステップ状推移が生じることになる。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】