JP2007035927A - Method of manufacturing epitaxial wafer for led - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、基板を上方のメルト部に貯留されている原料融液又は上方から供給される原料融液に接触させることにより、目的とする化合物半導体層を液相で成長するLED(発光ダイオード)用エピタキシャルウェハの製造方法に関するものである。 The present invention relates to an LED (light emitting diode) in which a target compound semiconductor layer is grown in a liquid phase by bringing a substrate into contact with a raw material melt stored in an upper melt portion or a raw material melt supplied from above. The present invention relates to an epitaxial wafer manufacturing method.
現在、汎用LED用エピタキシャルウェハは液相によってその構成要素であるエピタキシャル層を成長している。 Currently, epitaxial wafers for general-purpose LEDs are grown with an epitaxial layer as a constituent element thereof in a liquid phase.
図3に従来の液相成長装置の一例を示す。相対的に摺動可能に重ね合わせた上治具11と下治具12のうち、可動の下治具12に長方形の凹部からなる基板セット部13を設け、該基板セット部13に長方形基板14をその上面が上治具と下治具の摺接面と平行になるように収納配置する一方、固定の上治具11に原料融液16を貯留するメルト部15を形成する。そして、上治具のメルト部15に貯留されている原料融液16を下治具の基板セット部13に配置されている長方形基板14に接触させて、目的とする化合物半導体層を成長する。
FIG. 3 shows an example of a conventional liquid phase growth apparatus. Of the upper jig 11 and the
すなわち、長方形基板14を下治具12にセットして、長方形基板14に高温に熱せられた原料融液(メルト)16を接触させた後、原料融液16の温度を下げて液相が固化することを利用してエピタキシャル成長を行い、LED用エピタキシャルウェハを製造している。
That is, after the rectangular substrate 14 is set on the
なお、基板を縦型に配置し成長中に基板を上下入れ替えるように回転させるタイプの液相成長装置(例えば、特許文献1参照)や、水平面内で回転するウェハ上に上方から錫にシリコンを溶解した溶液を供給するタイプの液相成長装置(例えば、特許文献2参照)も知られている。
しかしながら、図3の装置による従来のエピタキシャルウェハの製造方法では、液相成長を行う際に、長方形基板14が下治具12に固定されており動かない。一方、長方形基板14にエピタキシャル層が成長する際には、長方形基板14に温度分布、構成元素の比率が均一でない原料融液16が接触している。そのために、従来では成長されたエピタキシャル層の各種特性(混晶比、キャリア濃度、厚さ)が均一にならず、ひいては成長が完了したエピタキシャルウェハの各種特性(輝度、波長、動作電圧)の面内均一性も悪かった。
However, in the conventional epitaxial wafer manufacturing method using the apparatus shown in FIG. 3, the rectangular substrate 14 is fixed to the
このように、従来の液相によるLED用エピタキシャル成長においては、ウェハ面内の特性(輝度、波長、動作電圧)の均一性が悪いという課題があった。ウェハ面内の特性の均一性が悪くなると、それを使った半導体素子の特性にもバラツキがでて、結果としてLED素子の製造歩留りが低下する。 As described above, in the conventional epitaxial growth for LEDs using the liquid phase, there is a problem that the uniformity of characteristics (luminance, wavelength, operating voltage) in the wafer surface is poor. When the uniformity of the characteristics in the wafer surface is deteriorated, the characteristics of the semiconductor elements using the same also vary, and as a result, the manufacturing yield of the LED elements decreases.
そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、基板を水平面内で回転させることにより、液相エピタキシャル成長におけるウェハ面内の特性の均一性を向上させるLED用エピタキシャルウェハの製造方法を提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to provide an LED epitaxial wafer manufacturing method that solves the above-described problems and improves the uniformity of the characteristics in the wafer plane in liquid phase epitaxial growth by rotating the substrate in a horizontal plane. It is in.
なお特許文献1、2は、基板を水平面内で回転させるものではなく、本発明とは異なる技術に属する。
上記目的を達成するため、本発明は、次のように構成したものである。 In order to achieve the above object, the present invention is configured as follows.
請求項1の発明に係るLED用エピタキシャルウェハの製造方法は、円形基板を水平面内で回転しながら、上方のメルト部に貯留されている原料融液又は上方から供給される原料融液に接触させることにより、目的とする化合物半導体層を液相で成長することを特徴とする。
The manufacturing method of the epitaxial wafer for LED which concerns on invention of
請求項2の発明に係るLED用エピタキシャルウェハの製造方法は、相対的に摺動可能に重ね合わせた上治具と下治具のうち、下治具の基板セット部に円形基板を収納して基板セット部と共に水平面内で回転しながら、上治具のメルト部に貯留されている原料融液に接触させることにより、目的とする化合物半導体層を液相で成長することを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, there is provided an LED epitaxial wafer manufacturing method comprising: storing a circular substrate in a substrate set portion of a lower jig out of an upper jig and a lower jig that are slidably stacked. The target compound semiconductor layer is grown in a liquid phase by contacting the raw material melt stored in the melt part of the upper jig while rotating in a horizontal plane together with the substrate set part.
請求項3の発明は、請求項1又は2記載のLED用エピタキシャルウェハの製造方法において、円形基板を回転しながら、目的とする化合物半導体層としてAlGaAs層、GaP層又はGaAsP層のいずれかを液相で成長することを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, in the method for manufacturing an epitaxial wafer for an LED according to the first or second aspect, any one of an AlGaAs layer, a GaP layer, or a GaAsP layer is used as a target compound semiconductor layer while rotating a circular substrate. It is characterized by growing in phases.
本発明によれば、次のような優れた効果が得られる。 According to the present invention, the following excellent effects can be obtained.
請求項1は上方のメルト部に貯留されている原料融液又は上方から供給される原料融液に接触させる形態を特定し、また請求項2は相対的に摺動可能に重ね合わせた上治具と下治具を持ち、下治具の基板セット部に円形基板を収納し、上治具にメルト部を具備する形態を特定したものであるが、本発明によれば、いずれの形態においても、円形基板を水平面内で回転しながら原料融液に接触させるため、円形基板に接触する原料融液の温度分布、構成元素の比率を一定にして、成長するエピタキシャル層の各種特性を均一にすることができる。例えば、波長、輝度の面内分布を3%以内に抑えることが可能である。また、接触する原料融液の温度分布、構成元素の比率を均一にすることにより、ウェハ周辺部を含めた面内均一性を向上させる。その結果、LED素子の取得歩留りを向上させ、利用可能な面積を大きくする効果がある。
以下、本発明を図示の実施の形態に基づいて説明する。 Hereinafter, the present invention will be described based on the illustrated embodiments.
図1に、LED用エピタキシャルウェハの製造方法を適用した液相成長装置の概要を示す。 In FIG. 1, the outline | summary of the liquid phase growth apparatus to which the manufacturing method of the epitaxial wafer for LED is applied is shown.
この液相成長装置は、相対的に摺動可能に重ね合わせた上治具1と下治具2を有する。ここでは下治具2が固定であり、他方の上治具1が可動で、図1の紙面に垂直な方向に、直線的に往復動可能である。
This liquid phase growth apparatus has an
この上治具1と下治具2のうち、下治具2に円形の凹部を具備するホルダーからなる基板セット部3を設け、図示してない回転機構により基板セット部3を回転可能に構成している。基板セット部3の凹部の形状は、従来の図3の場合と異なり、上方から見て円形である。このホルダーの基板セット部3には、円形の基板4が、上面が上治具1と下治具2の摺接面と平行になるように収納配置される。従って、ホルダーの基板セット部3が回転機構により回転されると、基板セット部3と共に円形基板4も水平面内で一緒に回転する。
Of the
一方、上治具1には、結晶の原料融液6を貯留するメルト部5が形成されている。
On the other hand, the
そして、一定温度に昇温された電気炉内で、上治具1のメルト部5に貯留されている原料融液6を、下治具2の基板セット部3に配置されている円形基板4に接触させる。ここで円形基板4は、図2に矢印7で示すように、水平面内で一方向に回転しているので、この回転している円形基板4に接触させて、目的とする化合物半導体層を成長する。すなわち原料融液6を円形基板4に接触させた後、原料融液6の温度を下げて液相が固化することを利用してエピタキシャル成長を行い、LED用エピタキシャルウェハを製造する。
The
このように、基板セット部3が回転出来る機構を具備した治具により円形基板4を回転させ、円形基板4に接触する原料融液6の温度分布、構成元素の比率を一定にして、成長するエピタキシャル層の各種特性を均一にする。
In this way, the
円形基板4を回転しながら成長させる化合物半導体層は、AlGaAs層、GaP層又はGaAsP層などである。
The compound semiconductor layer grown while rotating the
上記実施例では、相対的に摺動可能に重ね合わせた上治具と下治具を有し、下治具の基板セット部に円形基板を収納する形態について説明したが、円形基板を水平面内で回転し得る形態であれば、そのいずれにも適用することができる。また、本発明は、液相成長法を用いたLED用エピタキシャルウェハの成長において、面内均一性が要求される用途のものについては全てに適用することが可能である。 In the above-described embodiment, the upper jig and the lower jig that are slidably overlapped with each other and the circular substrate is stored in the substrate set portion of the lower jig have been described. Any form can be applied as long as it can be rotated at the same time. In addition, the present invention can be applied to all applications in which in-plane uniformity is required in the growth of LED epitaxial wafers using the liquid phase growth method.
1 上治具
2 下治具
3 基板セット部
4 円形基板
5 メルト部
6 原料融液
1
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2005217040A JP2007035927A (en) | 2005-07-27 | 2005-07-27 | Method of manufacturing epitaxial wafer for led |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2005217040A JP2007035927A (en) | 2005-07-27 | 2005-07-27 | Method of manufacturing epitaxial wafer for led |
Publications (1)
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JP2005217040A Pending JP2007035927A (en) | 2005-07-27 | 2005-07-27 | Method of manufacturing epitaxial wafer for led |
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- 2005-07-27 JP JP2005217040A patent/JP2007035927A/en active Pending
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