特許 7593124 二元系化合物半導体の製造方法および製造装置

(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】2024-11-25

(45)【発行日】2024-12-03

(54)【発明の名称】二元系化合物半導体の製造方法および製造装置

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/205 20060101AFI20241126BHJP

   C30B 25/14 20060101ALI20241126BHJP

   C30B 29/36 20060101ALI20241126BHJP

   C23C 16/42 20060101ALI20241126BHJP

   C23C 16/455 20060101ALI20241126BHJP

【ＦＩ】

H01L21/205

C30B25/14

C30B29/36 A

C23C16/42

C23C16/455

【請求項の数】 8

(21)【出願番号】P 2021005180

(22)【出願日】2021-01-15

(65)【公開番号】P2022109716

(43)【公開日】2022-07-28

【審査請求日】2023-11-09

(73)【特許権者】

【識別番号】000004260

【氏名又は名称】株式会社デンソー

(73)【特許権者】

【識別番号】000003207

【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001128

【氏名又は名称】弁理士法人ゆうあい特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】竹内 有一

(72)【発明者】

【氏名】藤林 裕明

【審査官】長谷川 直也

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１４－１８７１１３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０７－１９３０１４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－２３６０８５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－０１７０８４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－１５４９５６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－２６１６１２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－１７９７８１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｌ ２１／２０５

Ｃ３０Ｂ ２５／１４

Ｃ３０Ｂ ２９／３６

Ｃ２３Ｃ １６／４２

Ｃ２３Ｃ １６／４５５

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１原料を含む第１原料ガスと第２原料を含む第２原料ガスを供給して二元系化合物半導体の基板（１）上にエピタキシャル膜（２）を成長させる二元系化合物半導体の製造方法であって、
希釈ガスによって前記第１原料ガスを第１ガス濃度で希釈させた第１原料希釈ガスを収容する第１原料ガスボンベ（４１）と前記希釈ガスと同じもしくは異なる希釈ガスによって前記第２原料ガスを第２ガス濃度で希釈させた第２原料希釈ガスを収容する第２原料ガスボンベ（４２）を用意することと、
前記基板を収容すると共に加熱する成長室を構成する反応炉（２０）を用意することと、
前記第１原料ガスボンベと前記第２原料ガスボンベの少なくとも１つを交換する際に、前記第１ガス濃度と前記第２ガス濃度のうち交換するガスボンベのガス濃度の検査値を得ることと、
前記検査値を装置制御部（９０）に入力することと、
前記装置制御部にて、前記第１ガス濃度が狙い値である場合の前記第１原料と前記第２ガス濃度が狙い値である場合の前記第２原料の原子数となるように、前記検査値に基づいて、前記第１原料ガスボンベから前記反応炉に導入する前記第１原料希釈ガスのガス流量と前記第２原料ガスボンベから前記反応炉に導入する前記第２原料希釈ガスのガス流量を自動補正し、前記エピタキシャル膜を成長させる際のレシピを作成することと、
前記レシピに従って、前記自動補正を行ったガス流量で前記第１原料希釈ガスおよび前記第２原料希釈ガスを前記基板が収容された前記反応炉に導入して前記エピタキシャル膜を成長させることと、
を含む、二元系化合物半導体の製造方法。

【請求項2】

前記検査値を得ることでは、ガス濃度測定器にて、前記第１原料ガスボンベから前記第１原料希釈ガスを排出させると共に前記第２原料ガスボンベから前記第２原料希釈ガスを排出させて、前記第１ガス濃度および前記第２ガス濃度の前記検査値を得る、請求項１に記載の二元系化合物半導体の製造方法。

【請求項3】

前記基板として炭化珪素基板（１）を用い、
前記第１原料としてＳｉを含む前記第１原料ガス、前記第２原料としてＣを含む前記第２原料ガスを用いる、請求項１または２に記載の二元系化合物半導体の製造方法。

【請求項4】

前記第１原料希釈ガスとして、前記第１原料ガスとなるＳｉＨ_４を該第１原料希釈ガスの希釈ガスとなるＨ_２で希釈したものを用い、
前記第２原料希釈ガスとして、前記第２原料ガスとなるＣ_３Ｈ_８を該第２原料希釈ガスの希釈ガスとなるＨ_２で希釈したものを用いる、請求項３に記載の二元系化合物半導体の製造方法。

【請求項5】

ドーパント原料を含むドーパント原料ガスを第３ガス濃度で希釈させたドーパント原料希釈ガスを収容するドーパントガスボンベ（４３）を用意することと、
前記ドーパントガスボンベを交換する際に、前記第３ガス濃度の検査値を得ることと、
前記第３ガス濃度の検査値を前記装置制御部に入力することと、
前記装置制御部にて、前記第３ガス濃度が狙い値である場合の前記ドーパント原料の原子数となるように、前記第３ガス濃度の検査値に基づいて、前記ドーパントガスボンベから前記反応炉に導入する前記ドーパント原料希釈ガスのガス流量を自動補正し、前記エピタキシャル膜を成長させる際の前記レシピを作成することと、を含み、
前記エピタキシャル膜を成長させることでは、前記レシピに従って、前記第１原料希釈ガスおよび前記第２原料希釈ガスに加えて前記ドーパント原料ガスを導入して前記エピタキシャル膜を成長させる、請求項１ないし４のいずれか１つに記載の二元系化合物半導体の製造方法。

【請求項6】

前記ドーパント原料希釈ガスとして、前記ドーパント原料ガスとなるＮ_２、ＮＨ_３もしくはトリメチルアルミニウムのうちのいずれか１つを該ドーパント原料希釈ガスの希釈ガスとなるＨ_２で希釈したものを用いる、請求項５に記載の二元系化合物半導体の製造方法。

【請求項7】

前記レシピを作成することでは、前記第１ガス濃度および前記第２ガス濃度が狙い値である場合に対する前記検査値のガス濃度の比率を算出し、該比率に基づいて前記自動補正を行う、請求項１ないし６のいずれか１つに記載の二元系化合物半導体の製造方法。

【請求項8】

第１原料を含む第１原料ガスと第２原料を含む第２原料ガスを供給して二元系化合物半導体の基板（１）上にエピタキシャル膜（２）を成長させる二元系化合物半導体の製造装置であって、
希釈ガスによって前記第１原料ガスを第１ガス濃度で希釈させた第１原料希釈ガスを収容する第１原料ガスボンベ（４１）と、
前記希釈ガスと同じもしくは異なる希釈ガスによって前記第２原料ガスを第２ガス濃度で希釈させた第２原料希釈ガスを収容する第２原料ガスボンベ（４２）と、
前記基板を収容すると共に加熱する成長室を構成する反応炉（２０）と、
前記第１ガス濃度が狙い値である場合の前記第１原料と前記第２ガス濃度が狙い値である場合の前記第２原料のガス流量を記憶すると共に、前記第１原料ガスボンベと前記第２原料ガスボンベの少なくとも１つの交換の際に、前記第１ガス濃度と前記第２ガス濃度のうち交換するガスボンベのガス濃度の検査値を入力し、前記第１ガス濃度が狙い値である場合の前記第１原料と前記第２ガス濃度が狙い値である場合の前記第２原料の原子数となるように、前記検査値に基づいて、前記第１原料ガスボンベから前記反応炉に導入する前記第１原料希釈ガスのガス流量と前記第２原料ガスボンベから前記反応炉に導入する前記第２原料希釈ガスのガス流量を自動補正し、前記エピタキシャル膜を成長させる際のレシピを作成する装置制御部（９０）と、
を有する、二元系化合物半導体の製造装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、炭化珪素（以下、ＳｉＣという）や窒化ガリウム（以下、ＧａＮという）などの二元系化合物半導体の製造方法および製造装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、二元系化合物半導体の製造方法の１つとして、特許文献１に、ＳｉＣなどで構成される半導体基板上にエピタキシャル膜を成長させる化合物半導体装置の製造方法が提案されている。この製造方法では、ドーパントガスを事前に導入するプレドープを伴う昇温期間のステップと、原料ガスを導入し始め徐々に増加していく遷移期間のステップと、原料ガス導入量を一定に保つ定常成長期間のステップとを有したレシピでエピタキシャル膜を形成する。ＳｉＣのエピタキシャル膜を形成する場合には、原料ガスとしてシラン（ＳｉＨ_４）とプロパン（Ｃ_３Ｈ_８）を用いているが、原料ガス供給を安定して行えるように水素（Ｈ_２）などのキャリアガスを原料ガスと共に導入してエピタキシャル膜を成長させている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１７－１５２４８７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

一般的に、原料ガスが収容された原料ガスボンベは、希釈ガスによって希釈されており、狙いのガス濃度に対して所定のガス濃度公差を有したものになっている。例えば、原料ガスと希釈ガスの混合ガスの全体積に対する原料ガスの体積比率が１０％となるガス濃度が狙い濃度であるとすると、その±５％が許容公差とされている。このため、原料ガスの狙い濃度が１０％であったとしても、９．５～１０．５％のガス濃度となっている原料ガスボンベがエピタキシャル膜の形成に用いられることになる。

【0005】

ＳｉＣなどの２次元化合物半導体でのエピタキシャル膜の形成において、アルミニウム（Ａｌ）や窒素（Ｎ）等のドーパント取込効率は、Ｓｉ系材料とＣ系材料の含有されるＳｉとＣの元素比率に大きく依存することが知られているが、原料ガスボンベの交換毎にそれが変わる。このため、原料ガスボンベの交換毎に、参照用の試料となる半導体基板を用意し、その上にエピタキシャル膜を形成したのち、半導体基板上におけるエピタキシャル膜の膜厚の面内分布、ドーパントの取込効率把握実験、濃度プロファイル測定を行っている。そして、その結果に基づいて検量線を求め、エピタキシャル膜を形成する際の原料ガスの濃度制御を行っている。

【0006】

ところが、原料ガスボンベの交換前のエピタキシャル膜の成長条件での流量から始めて、少しずつ流量を変化させて、エピタキシャル膜の膜厚の面内分布やドーパントの取込効率および濃度プロファイルが狙いの値となるまで実験を行って検量線を求めることになる。このため、煩雑な実験が必要になるのに加えて、エピタキシャル膜の成膜レシピの固定が困難である。したがって、煩雑な実験を行わなくても良く、エピタキシャル膜の成膜レシピを容易に固定できるようにすることが望まれる。

【0007】

なお、ここではエピタキシャル膜の膜厚の面内分布だけでなく、ドーパントの取込効率把握実験や濃度プロファイル測定を行うことについて説明した。しかしながら、ドーパントの取込効率や濃度プロファイルは、上記の通り、Ｓｉ系材料やＣ系材料におけるＳｉとＣの元素比率に大きく依存し、得られるエピタキシャル膜の膜厚の面内分布に影響する。このため、少なくともエピタキシャル膜の膜厚の面内分布が安定して狙い値となるように制御できれば、煩雑な実験を行わなくても良くなり、エピタキシャル膜の成膜レシピを容易に固定することが可能になる。

【0008】

本発明は上記点に鑑みて、煩雑な実験を行わなくても良く、エピタキシャル膜の成膜レシピを容易に固定することが可能な二元系化合物半導体の製造方法、製造装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、第１原料を含む第１原料ガスと第２原料を含む第２原料ガスを供給して二元系化合物半導体の基板（１）上にエピタキシャル膜（２）を成長させる二元系化合物半導体の製造方法であって、希釈ガスによって第１原料ガスを第１ガス濃度で希釈させた第１原料希釈ガスを収容する第１原料ガスボンベ（４１）と前記希釈ガスと同じもしくは異なる希釈ガスによって第２原料ガスを第２ガス濃度で希釈させた第２原料希釈ガスを収容する第２原料ガスボンベ（４２）を用意することと、基板を収容すると共に加熱する成長室を構成する反応炉（２０）を用意することと、を行う。また、第１原料ガスボンベと第２原料ガスボンベの少なくとも１つを交換する際に、第１ガス濃度と第２ガス濃度のうち交換するガスボンベのガス濃度の検査値を得ることと、検査値を装置制御部（９０）に入力することと、を行う。そして、装置制御部にて、第１ガス濃度が狙い値である場合の第１原料と第２ガス濃度が狙い値である場合の第２原料の原子数となるように、検査値に基づいて、第１原料ガスボンベから反応炉に導入する第１原料希釈ガスのガス流量と第２原料ガスボンベから反応炉に導入する第２原料希釈ガスのガス流量を自動補正し、エピタキシャル膜を成長させる際のレシピを作成することを行い、そのレシピに従って、自動補正を行ったガス流量で第１原料希釈ガスおよび第２原料希釈ガスを基板が収容された反応炉に導入してエピタキシャル膜を成長させる。

【0010】

このように、ボンベ交換の際には、交換後の第１ガス濃度と第２ガス濃度でも、狙い値の原子数が維持されるように、第１原料希釈ガスや第２原料希釈ガスのガス流量を自動補正してレシピを作成している。例えば、ボンベ交換を行った第１原料ガスボンベの第１原料希釈ガスのガス濃度や第２原料ガスボンベの第２原料希釈ガスのガス濃度を検査し、ガス濃度の狙い値に対する検査値の比率算出を行う。そして、算出した比率に基づいて、交換前後での第１原料と第２原料の原子数が同じとなるように、第１原料希釈ガスと第２原料希釈ガスのガス流量を自動補正し、それに基づいてレシピを作成している。

【0011】

このようにして得たレシピに従ってエピタキシャル膜を成長させることで、第１原料と第２原料の原子数をボンベ交換前後で一定にでき、安定させられることから、エピタキシャル膜の膜厚の面内分布を安定して狙った値にすることができる。よって、煩雑な実験を行わなくても良く、エピタキシャル膜の成膜レシピを容易に固定することが可能となる。

【0012】

また、請求項８に記載の発明では、第１原料を含む第１原料ガスと第２原料を含む第２原料ガスを供給して二元系化合物半導体の基板（１）上にエピタキシャル膜（２）を成長させる二元系化合物半導体の製造装置であって、希釈ガスによって第１原料ガスを第１ガス濃度で希釈させた第１原料希釈ガスを収容する第１原料ガスボンベ（４１）と、前記希釈ガスと同じもしくは異なる希釈ガスによって第２原料ガスを第２ガス濃度で希釈させた第２原料希釈ガスを収容する第２原料ガスボンベ（４２）と、基板を収容すると共に加熱する成長室を構成する反応炉（２０）と、第１ガス濃度が狙い値である場合の第１原料と第２ガス濃度が狙い値である場合の第２原料のガス流量を記憶すると共に、第１原料ガスボンベと第２原料ガスボンベの少なくとも１つの交換の際に、第１ガス濃度と第２ガス濃度のうち交換するガスボンベのガス濃度の検査値を入力し、第１ガス濃度が狙い値である場合の第１原料と第２ガス濃度が狙い値である場合の第２原料の原子数となるように、検査値に基づいて、第１原料ガスボンベから反応炉に導入する第１原料希釈ガスのガス流量と第２原料ガスボンベから反応炉に導入する第２原料希釈ガスのガス流量を自動補正し、エピタキシャル膜を成長させる際のレシピを作成する装置制御部（９０）と、を備える。

【0013】

このように、請求項１に記載したエピタキシャル膜の製造方法を実現する製造装置とすることもできる。このような製造装置とすることにより、煩雑な実験を行わなくても良く、エピタキシャル膜の成膜レシピを容易に固定することが可能となる。

【0014】

なお、各構成要素等に付された括弧付きの参照符号は、その構成要素等と後述する実施形態に記載の具体的な構成要素等との対応関係の一例を示すものである。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】第１実施形態にかかるエピタキシャル膜製造装置の概略構成を示した図である。

【図2】従来のエピタキシャル膜の製造フローを示した図である。

【図3】サセプタ部の中心からの距離となるサセプタ半径と、その場所でのエピタキシャル膜のｐ型不純物濃度を調べた結果を示す図である。

【図4】エピタキシャル膜の厚み方向となる深さ（Depth）とｐ型不純物濃度との関係について調べた結果を示す図である。

【図5】第１実施形態にかかる製造方法に基づく製造フローを示した図である。

【図6】第１実施形態にかかる製造方法において作成されるレシピの一例を示した図表である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、同一符号を付して説明を行う。

【0017】

（第１実施形態）
本発明の第１実施形態にかかる二元系化合物半導体の製造方法および製造装置について説明する。ここでは、二元系化合物半導体としてＳｉＣ基板上にＳｉＣのエピタキシャル膜を形成する場合を例に挙げて説明するが、ＳｉＣ以外の二元系化合物半導体についても本実施形態を適用可能である。また、ＳｉＣ基板上に形成されたエピタキシャル膜やイオン注入層上に更にエピタキシャル膜を形成する場合にも本実施形態を適用可能である。

【0018】

まず、本実施形態の二元系化合物半導体の製造装置であるエピタキシャル膜製造装置について、図１を参照して説明する。

【0019】

図１に示すエピタキシャル膜成長装置１０は、ＳｉＣで構成された基板１の表面上にエピタキシャル膜２を成長させる装置である。図１に示すように、本実施形態のエピタキシャル膜成長装置１０は、炉体２０、ガス導入口３０、各種ガスボンベ４０、ガス導入路５０、ガス排出口６０、サセプタ部７０、加熱部８０、および装置制御部９０等を備えた構成とされている。

【0020】

炉体２０は、反応炉に相当するもので、石英等で構成されるカバー２１の内側に、断熱材２２および被加熱部２３が順に配置された構成とされており、内部にエピタキシャル膜２を成長させる基板１が設置される成長室２４を構成する中空部を有した筒状とされている。なお、被加熱部２３は、後述する加熱部８０によって誘導加熱される部分であり、本実施形態では成長室２４を略囲むように配置されている。また、被加熱部２３は、例えば、カーボン等で構成される。

【0021】

ガス導入口３０は、エピタキシャル膜２を成長させるための各種ガスを炉体２０の成長室２４内に導入する入口となる部分であり、筒状である炉体２０の一端部側に備えられている。そして、ガス導入口３０にガス導入路５０を通じて各種ガスボンベ４０が接続されている。これにより、ガス導入口３０から、Ｓｉ原料を含有するＳｉ原料ガス、Ｃ原料を含有するＣ原料ガス、ドーパント原料を含有するドーパント原料ガス等が成長室２４内に導入される。

【0022】

各種ガスボンベ４０として、Ｓｉ原料ガスボンベ４１、Ｃ原料ガスボンベ４２、ドーパントガスボンベ４３が備えられている。各種ガスボンベ４０は、それぞれ個別に交換可能とされており、ガスが無くなると新しいものに交換される。

【0023】

Ｓｉ原料ガスボンベ４１は、Ｓｉ原料ガスを収容するものであり、希釈ガスによりＳｉ原料ガスを所定のガス濃度で希釈したＳｉ原料希釈ガスを収容している。Ｓｉ原料希釈ガスに含めるＳｉ原料ガスとして、例えばＳｉＨ_４（シラン）ガスを用いているが、ＳｉＨ_２Ｃｌ_２、ＳｉＨＣｌ_３、ＳｉＣｌ_４等のエッチング作用があるＣｌを含む塩素系Ｓｉ原料ガス（クロライド系原料）を用いることもできる。また、Ｓｉ原料希釈ガスとしては、例えば、シランに対してＨ_２を添加したガスを用いることもできる。

【0024】

Ｃ原料ガスボンベ４２は、Ｃ原料ガスを収容するものであり、希釈ガスによりＣ原料ガスを所定のガス濃度に希釈したＣ原料希釈ガスを収容している。Ｃ原料希釈ガスに含めるＣ原料ガスとしては、例えば、Ｃ_３Ｈ_８（プロパン）ガス等を用いている。

【0025】

ドーパントガスボンベ４３は、ドーパント原料ガスを収容するものであり、希釈ガスによりドーパント原料ガスを所定のガス濃度に希釈したドーパント原料希釈ガスを収容している。ドーパント原料希釈ガスは、エピタキシャル膜２の導電型を制御するためのガスであり、形成したいエピタキシャル膜２の導電型に応じたドーパント原料ガスが含められる。Ｎ型ＳｉＣをエピタキシャル成長させる場合は、ドーパント原料ガスとして、例えば、Ｎ_２（窒素）を含むドーパント原料希釈ガスが用いられる。Ｐ型ＳｉＣをエピタキシャル成長させる場合は、ドーパント原料ガスとして、例えばＴＭＡ（トリメチルアルミニウム）を含むドーパント原料希釈ガスが用いられる。

【0026】

各種ガスボンベ４０における希釈ガスとしては、ＳｉやＣを含まないガスが用いられ、例えば、Ｈ_２ガスや、Ａｒ、Ｈｅ等の不活性ガス（希ガス）が用いられる。これらＳｉやＣを含まないガスを用いることにより、原料ガスの拡散を抑制すると共に、不要なＳｉ、Ｃ、もしくはＳｉＣ生成物が形成されることを抑制し、パーティクル源とならないようにすることができる。

【0027】

各種ガスボンベ４０における原料ガスのガス濃度、つまり希釈ガスと原料ガスの混合ガスの全体積に対する原料ガスの体積比率は、所定の狙い値となるように調整されている。しかしながら、実際のガス濃度は、狙いのガス濃度に対して所定のガス濃度公差を有したものになっている。Ｓｉ原料ガスボンベ４１の場合、例えば狙いのガス濃度が１０％とされ、その±５％が許容公差とされる。このため、Ｓｉ原料ガスボンベ４１における実際のガス濃度は、９．５～１０．５％の範囲でバラツキがある。Ｃ原料ガスボンベ４２の場合、例えば狙いのガス濃度が３０％とされ、その±５％が許容公差とされる。このため、Ｃ原料ガスボンベ４２における実際のガス濃度は、２８．５～３１．５％の範囲でバラツキがある。ドーパントガスボンベ４３の場合、ドーパント原料ガスとしてＮ_２を用いるのであれば、例えば狙いのガス濃度が１．０％とされ、その±５％が許容公差とされる。このため、ドーパントガスボンベ４３における実際のガス濃度は、０．９５～１．０５％の範囲でバラツキがある。

【0028】

ガス導入路５０は、各種ガスボンベ４０と炉体２０との間を接続するガス流路を構成するものである。ガス導入路５０は、Ｓｉ原料ガスボンベ４１に繋がる第１通路５１、Ｃ原料ガスボンベ４２に繋がる第２通路５２、およびドーパントガスボンベ４３に繋がる第３通路５３を有し、第１～第３通路５１～５３それぞれに流量調整弁５４～５６を備えている。流量調整弁５４～５６は、装置制御部９０からの制御信号に基づいて開度調整が可能となっており、この流量調整弁５４～５６が個別に制御されることで、各種ガスボンベ４０から第１～第３通路５１～５３に供給されるガス流量が調整される。

【0029】

ガス排出口６０は、炉体２０のうちのガス導入口３０と反対側に配置されており、成長室２４を通過した後の未反応ガス等を排出する。また、ガス排出口６０は、成長室２４内の雰囲気圧力を適宜調整できるように、図示しない吸引部等と接続されて成長室２４を真空吸引できるようになっている。

【0030】

サセプタ部７０は、円盤状とされ、基板１が設置される設置面を構成する設置部７１と、設置部７１の中央部から下方に延びる支持軸７２とを有しており、設置部７１がガス導入口３０とガス排出口６０との間に位置するように配置されている。そして、サセプタ部７０は、支持軸７２が図示しない回転機構に連結されることによって回転可能とされている。

【0031】

なお、ここではサセプタ部７０の設置面に基板１を複数枚配置した図を示してあるが、設置面に配置される基板１の枚数については任意である。例えば１枚の場合には、サセプタ部７０の中心と基板１の中心が一致するように配置され、複数枚の場合には、サセプタ部７０の中心に対して周方向に並べて各基板１が配置される。

【0032】

加熱部８０は、炉体２０を囲むように配置されたコイルで構成されている。そして、加熱部８０は、交流電流が印加されることによって被加熱部２５を誘導加熱する。これにより、成長室２４内が所定温度に維持される。

【0033】

装置制御部９０は、各流量調整弁５４～５６の開度を制御することで、Ｓｉ原料ガスボンベ４１によるＳｉ原料希釈ガス、Ｃ原料ガスボンベ４２によるＣ原料希釈ガス、ドーパントガスボンベ４３によるドーパント原料希釈ガスのガス流量を制御する。例えば、装置制御部９０は、各流量調整弁５４～５６に対して開度を制御するための制御信号を伝えることで、各ガス流量を制御している。

【0034】

より詳しくは、装置制御部９０は、Ｓｉ原料ガスボンベ４１とＣ原料ガスボンベ４２の少なくとも１つが交換された際に、ガス濃度が所定の狙い値と異なっていても、狙い値の場合と同様の条件でエピタキシャル膜２が成長させられるように各ガス流量を制御する。つまり、装置制御部９０はガス濃度が狙い値である場合の各ガス流量のレシピを記憶しており、これと実際のガス濃度の検査値に基づいて、交換後にも、狙い値の場合とガス分子数、換言すればＳｉとＣの原子数が同じとなるようにガス流量を自動補正する。また、ドーパントガスボンベ４３が交換される場合にも、交換後に、ドーパント原料希釈ガスのガス濃度が狙い値である場合のガス分子量、換言すればドーパントの原子数が同じとなるようにガス流量を自動補正する。そして、自動補正の結果に基づいて交換後のレシピを作成し、エピタキシャル膜２の成長工程の際に、レシピに従って各流量調整弁５４～５６の開度を制御してガス流量するようになっている。なお、自動補正や交換後のレシピの作成の方法については後で詳細に説明する。

【0035】

以上が本実施形態におけるエピタキシャル膜成長装置１０の構成である。続いて、本実施形態のＳｉＣ半導体の製造方法について、従来の製造方法を参照しつつ説明する。

【0036】

従来の製造方法では、図２に示す製造フローに従ってエピタキシャル膜を成長させる。まず、ステップＳ１００として、各種ガスボンベの交換を行ったのち、ステップＳ１１０として、参照用の試料となるＳｉＣ基板上にエピタキシャル膜を成長させ、各種パラメータを測定する。具体的には、その膜厚の面内分布やドーパントの取込効率および濃度プロファイルを測定するという実験を行う。

【0037】

このとき、最初は各種ガスボンベの交換前のエピタキシャル膜の成長条件での流量から始めて、少しずつ流量を変化させて、エピタキシャル膜の膜厚の面内分布やドーパントの取込効率および濃度プロファイルの各パラメータが狙いの値となるまで実験を行う。そして、ステップＳ１２０として、各パラメータが狙いの値となる検量線を求める。

【0038】

その後、ステップＳ１３０として、先ほど求めた検量線に基づいて、各パラメータが狙いの値となるようにするレシピを作成する。そして、ステップＳ１４０として、作成したレシピに従ってエピタキシャル膜を成長させることで、各パラメータが狙いの値となるエピタキシャル膜を得る。

【0039】

このように、エピタキシャル膜の各パラメータが狙いの値なるようにするには、各種ガスボンベの交換前のエピタキシャル膜の成長条件での流量から始めて、少しずつ流量を変化させて実験を行うことが必要になる。

【0040】

上記したように、例えば、Ｓｉ原料希釈ガスのガス濃度としては１０％が狙い濃度とされ、その±５％が許容公差とされるため、Ｓｉ原料希釈ガスの狙い濃度が１０％であったとしても、Ｓｉ原料ガスボンベは９．５～１０．５％のガス濃度となっている。このようにガス濃度のバラツキがあるため、成長させたエピタキシャル膜の各パラメータにバラツキが生じ、各種ガスの流量を変化させて様々な実験を行うことになる。

【0041】

例えば、Ｃ原料希釈ガスのガス濃度が狙い値である場合（ｒｅｆ．）と狙い値から＋５％、－５％バラツキがあった場合それぞれについて、サセプタ部７０の中心からの距離となるサセプタ半径と、その場所でのエピタキシャル膜のｐ型不純物濃度を調べた。また、エピタキシャル膜の厚み方向となる深さとｐ型不純物濃度との関係について調べた。図３および図４は、これらの結果を示した図である。

【0042】

図３に示すように、サセプタ半径に対するｐ型不純物濃度について、＋５％の場合と－５％の場合、いずれの場合も狙い値の場合の値から大きくずれている。また、図４に示すように、エピタキシャル膜の深さ毎のｐ型不純物濃度についても、＋５％の場合と－５％の場合、いずれの場合も狙い値の場合の値から大きくずれている。このため、原料ガスボンベの交換毎に、参照用の試料となるＳｉＣ基板を用意し、その上にエピタキシャル膜を形成したのち、エピタキシャル膜の膜厚の面内分布、ドーパントの取込効率把握実験、濃度プロファイル測定を繰り返し行うことが必要になるのである。したがって、各パラメータが狙い値となるまで実験を行って検量線を求めることになり、煩雑な実験が必要になるのに加えて、エピタキシャル膜の成膜レシピの固定が困難になる。

【0043】

そこで、本実施形態では、煩雑な実験を行わなくても良く、エピタキシャル膜の成膜レシピを容易に固定することが可能となるように、図５に示す製造フローに従って原料ガスやドーパントガスの濃度制御を行いつつ、基板１上にエピタキシャル膜２を成長させる。

【0044】

まず、ステップＳ２００では、各種ガスボンベ４１～４３を用意し、各種ガスボンベ４１～４３を交換する。このとき、各種ガスボンベ４１～４３のうちガスが空もしくは概ね空になったものだけを交換しても良い。

【0045】

次に、ステップＳ２１０では、Ｓｉ原料ガスボンベ４１、Ｃ原料ガスボンベ４２およびドーパントガスボンベ４３それぞれにおけるガス濃度を検査して検査値を得る。そして、検査した各ガス濃度を装置制御部９０に入力する。

【0046】

Ｓｉ原料ガスボンベ４１におけるＳｉ原料希釈ガスのガス濃度については、例えば１０％が狙い値とされ、９．５～１０．５％の範囲のバラツキがあるが、ガス濃度が特定されて流通している場合がある。その場合には、その特定されているガス濃度を確認することにより検査を行う。同様に、Ｃ原料ガスボンベ４２におけるＣ原料希釈ガスのガス濃度についても、例えば３０％が狙い値とされ、２８．５～３１．５％の範囲でバラツキがあるが、ガス濃度が特定されて流通している場合がある。その場合にも、その特定されているガス濃度を確認することにより検査を行う。更に、ドーパントガスボンベ４３におけるドーパントガスのガス濃度についても、例えば１．０％が狙い値とされ、０．９５～１．０５％の範囲でバラツキがあるが、ガス濃度が特定されて流通している場合がある。その場合にも、その特定されているガス濃度を確認することにより検査を行う。

【0047】

続いて、ステップＳ２２０として、装置制御部９０において、狙い値に対する検査値の比率算出を行う。例えば、Ｓｉ原料ガスボンベ４１を例に挙げると、Ｓｉ原料希釈ガスのガス濃度の狙い値が１０％である場合において、実際のガス濃度の検査値が１０．５％であるとすると、狙い値に対する検査値の比率は１．０５になる。同様に、Ｃ原料ガスボンベ４２の場合、Ｃ原料希釈ガスのガス濃度の狙い値が３０％である場合において、実際のガス濃度の検査値が２９．０％であるとすると、狙い値に対する検査値の比率は０．９６７になる。

【0048】

その後、ステップＳ２３０として、算出した比率に基づき、交換後にも、狙い値の場合とガス分子数、換言すればＳｉとＣの原子数が同じとなるようにガス流量を自動補正すると共に、そのレシピを作成して装置制御部９０で記憶しておく。

【0049】

すなわち、ガス濃度が狙い値である場合のレシピに対応して、実際のガス濃度から算出した検査値に基づく補正を行ったレシピを作成する。一例を挙げると、図６に示すようなレシピを作成する。図６は、Ｓｉ原料ガスボンベ４１とＣ原料ガスボンベ４２を交換する場合を示しているが、Ｓｉ原料ガスボンベ４１とＣ原料ガスボンベ４２の少なくとも一方を交換する場合に、交換する側のガス流量を自動補正する。また、図６では、ドーパントガスボンベ４３については交換していない場合を示しているが、交換する場合には、後述するＳｉ原料希釈ガスやＣ原料希釈ガスと同様に自動補正を行えば良い。なお、この図では、標準条件、例えば２７℃、１気圧下で各ガスを炉体２０に導入する場合の流量を示しているが、エピタキシャル膜２の成長に適用される場合には、エピタキシャル膜２の成長時の温度や雰囲気圧に換算した流量になる。

【0050】

図６では、レシピ１として、エピタキシャル膜２を比較的低速な成長レートで成長させる場合（以下、低速成長という）と、レシピ２として、レシピ１よりも高速な成長レートで成長させる場合（以下、高速成長という）の２つを示してある。

【0051】

レシピ１については、ステップ１として初期成長時の低速成長の中でもより低速の成長レートでエピタキシャル膜２を成長させるステップと、ステップ２として初期成長よりも高速の成長レートでエピタキシャル膜２を成長させるステップを設定している。

【0052】

例えば、各種ガスのガス濃度が狙い値通りの場合には、狙い値に基づいてＳｉとＣの原子数が所望値となるように各ステップのガス流量およびガス導入時間を設定している。Ｓｉ原料希釈ガスのガス濃度が１０％、Ｃ原料希釈ガスのガス濃度が３０％、ドーパントガスのガス濃度が１．０％である場合を狙い値とした場合、ステップ１、ステップ２それぞれでの各種ガスの流量や導入時間を図中に示した値にしている。このとき、炉体２０に導入されるＳｉとＣの原子数が所定数となるように、Ｓｉ原料希釈ガスとＣ原料希釈ガスの流量が設定されている。ステップ１の場合、Ｓｉ原料希釈ガスが８０．０ｓｃｃｍ、Ｃ原料希釈ガスが６０．０ｓｃｃｍとされる。また、ステップ２の場合、Ｓｉ原料希釈ガスが２４０．０ｓｃｃｍ、Ｃ原料希釈ガスが１８０．０ｓｃｃｍとされる。

【0053】

炉体２０に導入されるＳｉやＣの原子数は、Ｓｉ原料希釈ガスのガス濃度やＣ原料希釈ガスのガス濃度とそれぞれのガスの流量とから決まる所定数になっている。すなわち、ＳｉＨ_４中におけるＳｉの原子数は１であり、Ｃ_３Ｈ_８中におけるＣの原子数は３である。そして、各ガス濃度が単位体積当たりのＳｉＨ_４やＣ_３Ｈ_８の含有量を表しているため、炉体２０に導入される単位時間当りのＳｉとＣの原子数は、各ガス濃度とガス流量とから決まる。

【0054】

例えば、ステップ１では、炉体２０に導入される単位時間当りのＳｉの原子数は、１[Ｓｉ原子数]×０．１[ガス濃度]×８０．０[ｓｃｃｍ：流量]×Ｋとなり、Ｃの原子数は、３[Ｃ原子数]×０．３[ガス濃度]×６０．０[ｓｃｃｍ：流量]×Ｋとなる。また、ステップ２では、単位時間当りのＳｉの原子数を、１[Ｓｉ元素数]×０．１[ガス濃度]×２４０．０[ｓｃｃｍ：流量]×Ｋとし、Ｃの原子数を、３[Ｃ元素数]×０．３[ガス濃度]×１８０．０[ｓｃｃｍ：流量]×Ｋとする。なお、Ｋは、単位体積当たりに含まれる分子数に相当する係数である。

【0055】

これに対して、Ｓｉ原料ガスボンベ４１およびＣ原料ガスボンベ４２を交換した場合において、図６中に示したようにＳｉ原料希釈ガスのガス濃度が１０．５％、Ｃ原料希釈ガスのガス濃度が２９．０％であったとする。その場合にも、ガス濃度が狙い値通りの場合の原子数と等しくなるように、Ｓｉ原料希釈ガスやＣ原料希釈ガスの流量を設定する。

【0056】

すなわち、ステップ１では、単位時間当りのＳｉの原子数を、１[Ｓｉ元素数]×０．１０５[ガス濃度]×７６．２[ｓｃｃｍ：流量]×Ｋとし、Ｃの原子数を、３[Ｃ元素数]×０．２９[ガス濃度]×６２．１[ｓｃｃｍ：流量]×Ｋとする。Ｓｉの原子数については、交換前の１[Ｓｉ原子数]×０．１[ガス濃度]×８０．０[ｓｃｃｍ：流量]×Ｋと、交換後の１[Ｓｉ元素数]×０．１０５[ガス濃度]×７６．２[ｓｃｃｍ：流量]×Ｋが略等しくなり、所定数のまま維持される。また、Ｃの原子数についても、交換前の３[Ｃ原子数]×０．３[ガス濃度]×６０．０[ｓｃｃｍ：流量]×Ｋと、交換後の３[Ｃ元素数]×０．２９[ガス濃度]×６２．１[ｓｃｃｍ：流量]×Ｋが略等しくなり、所定数のまま維持される。

【0057】

また、ステップ２でも、単位時間当りのＳｉの原子数を、１[Ｓｉ元素数]×０．１０５[ガス濃度]×２２８．６[ｓｃｃｍ：流量]×Ｋとし、Ｃの原子数を、３[Ｃ元素数]×０．２９[ガス濃度]×１８６．２[ｓｃｃｍ：流量]×Ｋとする。Ｓｉの原子数については、交換前の１[Ｓｉ原子数]×０．１[ガス濃度]×２４０．０[ｓｃｃｍ：流量]×Ｋと、交換後の１[Ｓｉ元素数]×０．１０５[ガス濃度]×２２８．６[ｓｃｃｍ：流量]×Ｋが略等しくなり、所定数のまま維持される。また、Ｃの原子数についても、交換前の３[Ｃ原子数]×０．３[ガス濃度]×１８０[ｓｃｃｍ：流量]×Ｋと、交換後の３[Ｃ元素数]×０．２９[ガス濃度]×１８６．２[ｓｃｃｍ：流量]×Ｋが略等しくなり、所定数のまま維持される。

【0058】

このように、ガスボンベの交換前後において、各ガスに含まれるＳｉやＣの原子数が所定数のまま維持されるようにガス流量制御を行う。また、このようなガス流量制御を行うと、その結果、ガスボンベの交換後におけるＳｉやＣの元素比率についても狙い値となるようにすることができる。

【0059】

すなわち、ＳｉＨ_４中にＳｉが１元素含まれ、Ｃ_３Ｈ_８中にＣが３元素含まれている。このため、ステップ１では、単位時間当りのＳｉとＣの元素比率は、１[Ｓｉ元素数]×０．１[ガス濃度]×８０．０[ｓｃｃｍ：流量]：３[Ｃ元素数]×０．３[ガス濃度]×６０．０[ｓｃｃｍ：流量]＝８：５４＝４：２７になる。また、ステップ２でも、単位時間当りのＳｉとＣの元素比率は、１[Ｓｉ元素数]×０．１[ガス濃度]×２４０．０[ｓｃｃｍ：流量]：３[Ｃ元素数]×０．３[ガス濃度]×１８０．０[ｓｃｃｍ：流量]＝２４：１６２＝４：２７になる。

【0060】

これに対して、Ｓｉ原料ガスボンベ４１およびＣ原料ガスボンベ４２を交換した場合にも、ガス濃度が狙い値通りの場合の元素比率と等しくなるように、Ｓｉ原料希釈ガスやＣ原料希釈ガスの流量が設定される。すなわち、ステップ１では、単位時間当りのＳｉとＣの元素比率を、１[Ｓｉ元素数]×０．１０５[ガス濃度]×７６．２[ｓｃｃｍ：流量]：３[Ｃ元素数]×０．２９[ガス濃度]×６２．１[ｓｃｃｍ：流量]≒８：５４＝１：９とする。また、ステップ２でも、単位時間当りのＳｉとＣの元素比率を、１[Ｓｉ元素数]×０．１０５[ガス濃度]×２２８．６[ｓｃｃｍ：流量]：３[Ｃ元素数]×０．２９[ガス濃度]×１８６．２[ｓｃｃｍ：流量]≒２４：１６２＝４：２７とする。

【0061】

このように、Ｓｉ原料ガスボンベ４１やＣ原料ガスボンベ４２の交換後にも、ＳｉとＣの原子数が所定数で維持されるように、Ｓｉ原料希釈ガスやＣ原料希釈ガスの流量を設定し、レシピを作成する。

【0062】

なお、ここではレシピ１の作成の仕方について説明したが、レシピ２についても同様である。レシピ１については、例えば低速成長が望ましい場合に適用され、レシピ２については、例えば高速成長が望ましい場合に適用される。低速成長が望ましい場合としては、例えば下地のＳｉＣが不純物のイオン注入が行われているイオン注入層上にエピタキシャル膜２を成長させるような場合が挙げられる。このような場合に、高速成長を行うとイオン注入時のダメージがより顕著に引き継がれてしまうため、ダメージの引き継ぎが抑制される低速成長とするのが望ましい。また、高速成長が望ましい場合としては、ＳｉＣの基板１上にドリフト層を形成する場合などが挙げられる。このような場合、ＳｉＣの基板１に対してイオン注入によるダメージなどが入っていない表面状態の良好な下地の上にエピタキシャル膜２を成長させることになるため、結晶欠陥ができる可能性が比較的低い。このため、成長レートを高くできる高速成長とすることが望ましい。また、レシピ１、レシピ２を例に挙げたが、これらも低速成長と高速成長を行う場合の一例として挙げただけであり、他のレシピを作成することもできる。

【0063】

また、ドーパントガスとしてｎ型ドーパントとなるＮ_２を例に挙げたが、他のドーパントガスを用いても良い。例えば、ｎ型ドーパントになるＮを含むＮＨ_４などを用いることができるし、ｐ型ドーパントとなるＡｌを含むＴＭＡ（トリメチルアルミニウム）を用いることができる。ＮＨ_４やＴＭＡの場合も、これらをＨ_２などの希釈ガスで希釈してドーパントガスボンベ４３内に収容したものが用いられる。その場合にも、ドーパントガスボンベ４３を交換する際に、上記したＳｉ原料希釈ガスやＣ原料希釈ガスと同様に自動補正を行ってレシピ作成を行えば、ドーパントの取込効率および濃度プロファイルを安定して狙い値にすることができる。

【0064】

このようにして、レシピを作成すると、ステップＳ２４０として、ステップＳ２３０で作成したレシピに従ってエピタキシャル膜２の成長工程を行う。すなわち、図１に示したような反応炉に相当する炉体２０を有したエピタキシャル膜成長装置１０を用意し、ＳｉＣで構成された基板１を配置する。そして、作成したレシピに従ってエピタキシャル膜２を基板１の表面上に成長させる。

【0065】

これにより、ＳｉとＣの原子数、換言すれば元素比率をＳｉ原料ガスボンベ４１やＣ原料ガスボンベ４２の交換前後で一定にでき、安定させられることから、エピタキシャル膜２の膜厚の面内分布を安定して狙った値にすることが可能となる。そして、エピタキシャル膜２におけるドーパントの取込効率および濃度プロファイルについても、安定して狙い値となるようにできる。

【0066】

なお、図５に示したような製造フローについては、ボンベ交換毎に行われ、その都度、エピタキシャル膜２の成膜条件としてＳｉとＣの原子数、換言すれば元素比率が狙い値とほぼ同じとなるようなレシピが作成されることになる。

【0067】

以上説明したように、ボンベ交換の際には、交換後のＳｉ原料希釈ガスのガス濃度とＣ原料希釈ガスのガス濃度でも、狙い値の原子数が維持されるように、Ｓｉ原料希釈ガスやＣ原料希釈ガスのガス流量を自動補正してレシピを作成している。具体的には、ボンベ交換を行ったＳｉ原料ガスボンベ４１のＳｉ原料希釈ガスのガス濃度やＣ原料ガスボンベ４２のＣ原料希釈ガスのガス濃度を検査し、ガス濃度の狙い値に対する検査値の比率算出を行う。そして、算出した比率に基づいて、交換前後でのＳｉとＣの原子数が同じとなるように、Ｓｉ原料希釈ガスとＣ原料希釈ガスのガス流量を自動補正し、それに基づいてレシピを作成している。

【0068】

このようにして得たレシピに従ってエピタキシャル膜２を成長させることで、ＳｉとＣの原子数、換言すれば元素比率をＳｉ原料ガスボンベ４１やＣ原料ガスボンベ４２の交換前後で一定にでき、安定させられる。このため、エピタキシャル膜２の膜厚の面内分布を安定して狙った値にすることが可能となる。そして、エピタキシャル膜２におけるドーパントの取込効率および濃度プロファイルについても、安定して狙い値となるようにできる。

【0069】

また、図６の例では、ドーパントガスボンベ４３を交換していないが、ドーパントガスボンベ４３を交換する際にも、交換前後でドーパントの原子数が一定になるようにドーパントガスのガス流量を自動補正してレシピを作成することもできる。これにより、交換前後において、エピタキシャル膜２におけるドーパントの取込効率および濃度プロファイルが安定して狙い値となるようにできる。

【0070】

（他の実施形態）
本開示は、上記した実施形態に準拠して記述されたが、当該実施形態に限定されるものではなく、様々な変形例や均等範囲内の変形をも包含する。加えて、様々な組み合わせや形態、さらには、それらに一要素のみ、それ以上、あるいはそれ以下、を含む他の組み合わせや形態をも、本開示の範疇や思想範囲に入るものである。

【0071】

例えば、上記各実施形態では、ボンベ交換を行った場合のガス濃度の検査の手法の一例として、ガス濃度が特定されて流通している場合を例に挙げた。しかしながら、これは一例を挙げたに過ぎない。例えば、交換後のＳｉ原料ガスボンベ４１やＣ原料ガスボンベ４２からＳｉ原料希釈ガスやＣ原料希釈ガスを排出させ、そのガス濃度をｉｎ－ｓｉｔｕモニタなどのガス濃度測定器で測定することで検査値を得るようにしても良い。このように、排出中のガス濃度を測定して検査値を求めるようにすれば、炉体２０への流入中にガス濃度が変化した場合にも対応することが可能となる。

【0072】

また、二元系化合物半導体としてＳｉＣを例に挙げて説明したが、他の二元系化合物半導体、例えばＧａＮ、ＡｓＧａ、ＩｎＰ等についても、原料ガスボンベやドーパントガスボンベの交換の際に本発明を適用することができる。すなわち、第１原料ガスを希釈ガスで希釈して第１ガス濃度とした第１原料希釈ガスを収容する第１原料ガスボンベと、第２原料ガスを希釈ガスで希釈して第２ガス濃度とした第２原料希釈ガスを収容する第２原料ガスボンベを用意する。そして、これら第１原料ガスボンベと第２原料ガスボンベを用いて二元系化合物半導体を製造する際のガスボンベ交換時のガス流量の設定において適用できる。また、ドーパント原料についても、希釈ガスで希釈して第３ガス濃度としたドーパント原料希釈ガスを収容するドーパントガスボンベを用意し、このガスボンベ交換時のガス流量の設定において適用できる。ただし、ＳｉＣの場合、ボンベ交換頻度が高く、不純物濃度絶対値、面内分布のＣ／Ｓｉ比に対する依存性が大きいため、他の二元系化合物半導体の場合よりも本発明を適用することによる効果がより大きい。

【0073】

また、希釈ガスとしてＨ_２を例に挙げたが、Ｈ_２以外の希釈ガス、例えばＡｒなどの希ガスやＨＣｌなどのエッチングガスが用いられていても良い。その場合、各種ガスボンベ４１～４３に用いられている希釈ガスのガス種が同じであっても良いし、異なっていても良い。

【0074】

また、上記実施形態では、ガスボンベ交換前後においてＳｉとＣの原子数が等しくなるようにする手法として、ガス濃度の狙い値に対する検査値の比率算出を行い、ガスボンベ交換後のガス流量を自動補正するという手法を用いた。これに限らず、単位時間当りに炉体２０に供給されるＳｉとＣの原子数について、狙い値での原子数を取得しておき、検査値におけるＳｉとＣの原子数が狙い値での原子数と等しくなるようにガス流量を設定すれば良い。

【0075】

また、上記実施形態では、本発明を二元系化合物半導体の製造方法および製造装置として把握する場合について説明したが、本発明を二元系化合物半導体の製造に適用されるガス流量の自動補正を含む二元系化合物半導体の製造プログラムとして把握することもできる。その場合、（１）狙い値での第１原料希釈ガスのガス濃度での第１原料と第２原料希釈ガスのガス濃度での第２原料のガス流量を記憶するステップを行っておく。そして、ボンベ交換時に、（２）ボンベ交換を行ったことを入力するステップと、（３）ガス濃度の検査値を入力するステップと、を行う。その後、（４）検査値での第１原料と第２原料の原子数が狙い値での原子数となるように、第１原料希釈ガスのガス流量および第２原料希釈ガスのガス流量を自動補正したレシピを作成するステップを行う。そして、（５）作成したレシピに従ってエピタキシャル膜２を成膜するステップを行う。このような各ステップを有する二元系化合物半導体の製造プログラムとすることができる。

【符号の説明】

【0076】

１ 基板
２ エピタキシャル膜
１０ エピタキシャル膜成長装置
２０ 炉体
４１ Ｓｉ原料ガスボンベ
４２ Ｃ原料ガスボンベ
４３ ドーパントガスボンベ
７０ サセプタ部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】