JPH01244672A - 発光ダイオードアレイ素子の製造方法 - Google Patents
発光ダイオードアレイ素子の製造方法Info
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- JPH01244672A JPH01244672A JP63072286A JP7228688A JPH01244672A JP H01244672 A JPH01244672 A JP H01244672A JP 63072286 A JP63072286 A JP 63072286A JP 7228688 A JP7228688 A JP 7228688A JP H01244672 A JPH01244672 A JP H01244672A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は半導体素子の製造方法に関し、特に発光ダイオ
ードアレイ素子の製造方法に関する。
ードアレイ素子の製造方法に関する。
従来、発光ダイオードアレイ素子として最も大量に利用
されている半導体結晶基板は、リン(P)成分が0.3
9のn型砒化リン化ガリウム(G a A S 0.6
1P 0−39>である。この結晶基板は、n型砒化ガ
リウム(GaAs)基板に、気相成長法によりエピタキ
シャル成長して作られる。
されている半導体結晶基板は、リン(P)成分が0.3
9のn型砒化リン化ガリウム(G a A S 0.6
1P 0−39>である。この結晶基板は、n型砒化ガ
リウム(GaAs)基板に、気相成長法によりエピタキ
シャル成長して作られる。
このようにして作られた砒化リン化ガリウムは、気相成
長時の反応ガスの流れ、反応炉内の湿度分布等に応じて
結晶基板面内で物理化学的並びに光学的特性にばらつき
が生じる。
長時の反応ガスの流れ、反応炉内の湿度分布等に応じて
結晶基板面内で物理化学的並びに光学的特性にばらつき
が生じる。
しかしながら、従来は、前記半導体結晶基板面内の光学
的特性の分布状態を考慮せず、発光ダイオードアレイ素
子のパターニングを行なっていた。
的特性の分布状態を考慮せず、発光ダイオードアレイ素
子のパターニングを行なっていた。
発光ダイオードアレイ素子内の此処の発光ダイオード間
の発光強度は出来るだけ均一であることが望ましい。し
かしながら、上述した従来の方法では、半導体結晶基板
の光学的特性の分布傾斜の大きい方向に発光ダイオード
アレイ素子の配列方向が一致する場合があり、このよう
な場合には、発光ダイオードアレイ素子の個々の発光ダ
イオード間の発光強度のばらつきが大きくなり、発光強
度のばらつき不良率が高くなる。
の発光強度は出来るだけ均一であることが望ましい。し
かしながら、上述した従来の方法では、半導体結晶基板
の光学的特性の分布傾斜の大きい方向に発光ダイオード
アレイ素子の配列方向が一致する場合があり、このよう
な場合には、発光ダイオードアレイ素子の個々の発光ダ
イオード間の発光強度のばらつきが大きくなり、発光強
度のばらつき不良率が高くなる。
本発明は素子内の発光強度ばらつきの少ない発光ダイオ
ードアレイ素子を高歩留りで製造する方法を提供するこ
とを目的としている。
ードアレイ素子を高歩留りで製造する方法を提供するこ
とを目的としている。
本発明の発光ダイオードアレイ素子の第1の製造方法は
、素子のパターニングの前に、フォトルミネッセンス法
により半導体結晶板内の発光強度分布を測定し、前記発
光強度分布の傾斜の少ない方向に発光ダイオードアレイ
素子の配列方向を一致させて素子のパターニングを行な
う方法である。
、素子のパターニングの前に、フォトルミネッセンス法
により半導体結晶板内の発光強度分布を測定し、前記発
光強度分布の傾斜の少ない方向に発光ダイオードアレイ
素子の配列方向を一致させて素子のパターニングを行な
う方法である。
また、第2の方法は、半導体結晶板の製造工程段階で、
前記結晶基板の製造方法に起因して決定される半導体結
晶基板内の発光強度分布と、半導体基板の一部に付加し
たオリエンテイション・フラットまたは刻印等の目印と
の位置関係が一定になるように前記半導体基板上にエピ
タキシャル層を形成して半導体結晶基板を製造し、前記
目印を基準にして前記半導体結晶基板の発光強度分布の
傾斜の少ない方向に発光ダイオードアレイ素子の配列方
向を一致させて素子のパターニングを行なう方法である
。
前記結晶基板の製造方法に起因して決定される半導体結
晶基板内の発光強度分布と、半導体基板の一部に付加し
たオリエンテイション・フラットまたは刻印等の目印と
の位置関係が一定になるように前記半導体基板上にエピ
タキシャル層を形成して半導体結晶基板を製造し、前記
目印を基準にして前記半導体結晶基板の発光強度分布の
傾斜の少ない方向に発光ダイオードアレイ素子の配列方
向を一致させて素子のパターニングを行なう方法である
。
次に、本発明を図面を参照して説明する。
実施例1
第1図は本発明の第1の実施例を示す図である。第1図
(a)、(b)、(c)はいずれも面方位(100)の
n型砒化ガリウム(GaAs)基板に気相成長法により
エピタキシャル成長させたリン(P)成分0.39のn
型G a A S 0−61PO,’39結晶基板であ
る。なお(100)面に直交する2つのへき開面(11
0)及び(110)の方位は、図中にへき面方位3とし
て表示しである。
(a)、(b)、(c)はいずれも面方位(100)の
n型砒化ガリウム(GaAs)基板に気相成長法により
エピタキシャル成長させたリン(P)成分0.39のn
型G a A S 0−61PO,’39結晶基板であ
る。なお(100)面に直交する2つのへき開面(11
0)及び(110)の方位は、図中にへき面方位3とし
て表示しである。
上記G a A S O,61P 0−39結晶基板面
内のフォトルミネッセンス強度をヘリウム・ネオンレー
ザ−を用いて5mm間隔で測定し、前記結晶基板のフォ
トルミネッセンス強度分布を調べた結果の一例を第1図
(a)、(b)、(c)に示しである6面内の線は等フ
ォトルミネッセンス強度1で、円内の数字はフォトルミ
ネッセンス相対強度2である。
内のフォトルミネッセンス強度をヘリウム・ネオンレー
ザ−を用いて5mm間隔で測定し、前記結晶基板のフォ
トルミネッセンス強度分布を調べた結果の一例を第1図
(a)、(b)、(c)に示しである6面内の線は等フ
ォトルミネッセンス強度1で、円内の数字はフォトルミ
ネッセンス相対強度2である。
フォトルミネッセス強度分布測定後、第3図に示すよう
なひとつのベレット内に64個の発光ダイオード701
.702・・・764を有する発光ダイオードアレイ素
子のパターニングを行う、このとき、上記フォトルミネ
ッセンス強度分布測定済のGaA 8 o−5tp 0
.39結晶基板の2つのへき開方向のうちフォトルミネ
ッセンス強度分布傾斜の少ない方向に近い方のへき開方
向を選び、このへき開方向と発光ダイオードアレイ素子
の配列方向く第3図の長辺方向)を一致させて素子のパ
ターニングを行なう、第1図(a)、(b)、(C)図
中の太線矢印は発光ダイオードアレイ素子の配列方向4
を示している。発光ダイオードアレイ素子の製造方法は
、まず窒化膜(Si3N4膜)により、選択拡散窓を形
成し、亜鉛(Zn)拡散によりp−N接合を形成し、P
側はアルミニウム(A1)により、N側は金糸合金によ
りオーミック電極を形成した。
なひとつのベレット内に64個の発光ダイオード701
.702・・・764を有する発光ダイオードアレイ素
子のパターニングを行う、このとき、上記フォトルミネ
ッセンス強度分布測定済のGaA 8 o−5tp 0
.39結晶基板の2つのへき開方向のうちフォトルミネ
ッセンス強度分布傾斜の少ない方向に近い方のへき開方
向を選び、このへき開方向と発光ダイオードアレイ素子
の配列方向く第3図の長辺方向)を一致させて素子のパ
ターニングを行なう、第1図(a)、(b)、(C)図
中の太線矢印は発光ダイオードアレイ素子の配列方向4
を示している。発光ダイオードアレイ素子の製造方法は
、まず窒化膜(Si3N4膜)により、選択拡散窓を形
成し、亜鉛(Zn)拡散によりp−N接合を形成し、P
側はアルミニウム(A1)により、N側は金糸合金によ
りオーミック電極を形成した。
上述の本発明により製造した発光ダイオードアレイ素子
の1素子内の64個の発光ダイオードの発光強度のばら
つきは、従来法によるものよりも少ない、第2図はその
比較説明図で、5は本発明による発光ダイオードアレイ
素子の素子内発光強変分布の一例で、6は従来法による
発光ダイオードアレイ素子の素子内発光強度分布の一例
である。なお、本実施例の発光ダイオードアレイ発光ダ
イオード間ピッチは84.5μm、発光強度測定時の通
電電流は8mA、電流密度は185A/cm2である。
の1素子内の64個の発光ダイオードの発光強度のばら
つきは、従来法によるものよりも少ない、第2図はその
比較説明図で、5は本発明による発光ダイオードアレイ
素子の素子内発光強変分布の一例で、6は従来法による
発光ダイオードアレイ素子の素子内発光強度分布の一例
である。なお、本実施例の発光ダイオードアレイ発光ダ
イオード間ピッチは84.5μm、発光強度測定時の通
電電流は8mA、電流密度は185A/cm2である。
また、本発明による発光ダイオードアレイ素子を全数P
/Wチエツクしたときの「発光強度ばらつき」不良率の
結果を、従来法と比較して第1表に示す、ここで、「発
光強度ばらつき」は、以下のように定義した。
/Wチエツクしたときの「発光強度ばらつき」不良率の
結果を、従来法と比較して第1表に示す、ここで、「発
光強度ばらつき」は、以下のように定義した。
IL(MAX): 64個の発光ダイオードの中で最大
の発光強度 I L(M I N) : 64個の発光ダイオードの
中で最小の発光強度 IL(X) :64個の発光ダイオードの発光強度
の平均値 及び 第1表から判る通り、発光強度ばらつき規格が比較的ゆ
るいときは、本発明と従来法による不良率の差は小さい
が、発光強度ばらつき規格が厳しくなるにつれて、本発
明と従来法による不良率の差は大きくなり、本発明の効
果が顕著になる。
の発光強度 I L(M I N) : 64個の発光ダイオードの
中で最小の発光強度 IL(X) :64個の発光ダイオードの発光強度
の平均値 及び 第1表から判る通り、発光強度ばらつき規格が比較的ゆ
るいときは、本発明と従来法による不良率の差は小さい
が、発光強度ばらつき規格が厳しくなるにつれて、本発
明と従来法による不良率の差は大きくなり、本発明の効
果が顕著になる。
実施例2
第4図は本発明の第2の実施例を示す図である。
半導体基板81は自由融液面側9が<110>方向とほ
ぼ平行になるような方位で<111>を成長方向とした
ボートグロウン法により成長したn型砒化ガリウム(G
aAs)インゴットから切り出した面方位(100)の
砒化ガリウムである。半導体基板82は、上記基板81
と同じ方法で成長した砒化ガリウムインゴットから切り
出した面方位(100)の基板であるが、インゴットの
多結晶になった部分を除去したなめに基板81の形状を
とどめていないもので、基板裏面に刻印による目印10
を入れたものである。半導体基板83は、基板81を円
形に整形した(100)基板で、<110>方向のオリ
エンテイション・フラット11を付けである。半導体基
板84は基板81を角型に整形した(100)基板で、
二辺はへき開方向に合せてあり、基板裏面に刻印による
目印10を入れたものである。
ぼ平行になるような方位で<111>を成長方向とした
ボートグロウン法により成長したn型砒化ガリウム(G
aAs)インゴットから切り出した面方位(100)の
砒化ガリウムである。半導体基板82は、上記基板81
と同じ方法で成長した砒化ガリウムインゴットから切り
出した面方位(100)の基板であるが、インゴットの
多結晶になった部分を除去したなめに基板81の形状を
とどめていないもので、基板裏面に刻印による目印10
を入れたものである。半導体基板83は、基板81を円
形に整形した(100)基板で、<110>方向のオリ
エンテイション・フラット11を付けである。半導体基
板84は基板81を角型に整形した(100)基板で、
二辺はへき開方向に合せてあり、基板裏面に刻印による
目印10を入れたものである。
上記n型のGaAs基板を、縦型気相成長炉の基板保持
治具12にのようにセットする。基板81は自由融液面
側9が反応ガス13の流れ方向の下流側になるようにセ
ットする。基板82と基板84は裏面の刻印10の付い
た辺が反応ガス13の流れ方向の下流側になるようにセ
ットする。基板83は、オリエンテイション・フラット
11が反応ガス13の流れ方向の下流側になるようにセ
ットする。
治具12にのようにセットする。基板81は自由融液面
側9が反応ガス13の流れ方向の下流側になるようにセ
ットする。基板82と基板84は裏面の刻印10の付い
た辺が反応ガス13の流れ方向の下流側になるようにセ
ットする。基板83は、オリエンテイション・フラット
11が反応ガス13の流れ方向の下流側になるようにセ
ットする。
次に塩化ガリウム(GaCIs ) 、アルシン(A−
sHs)、ホスフィン(PH3)の反応ガス 13を供
給して、上記GaAS基板81.82.83.84、上
にn型の砒化ガリウムGaA 80.6IP 0.39
を成長させる。
sHs)、ホスフィン(PH3)の反応ガス 13を供
給して、上記GaAS基板81.82.83.84、上
にn型の砒化ガリウムGaA 80.6IP 0.39
を成長させる。
縦型気相成長法による砒化リン化ガリウムの結晶基板面
内のフォトルミネッセンス強度または発光強度分布は、
上下即ち反応ガス流方向に傾斜した分布傾斜を示す、従
って、基板81に成長させたGaAso、6xPo、3
9では、自由融液側9にほぼ平行なく110>方向に、
第1実施例と同じ発光ダイオードアレイ素子の配列方向
を合せてバターニングする。基板82に成長させたGa
As基板、6tP 0.39では、目印10の付いた辺
に近い方向の<110>方向に、発光ダイオードアレイ
素子の配列方向を合わせてパターニングする。基板83
に成長させたG a A S 0.6I P 0.39
では、〈110〉方向のオリエンテイション・フラット
に平行に発光ダイオードアレイ素子の配列方向を合せて
パターニングする。基板84に成長させたG a A
s 0.61 P 0−39では、目印10の付いた辺
の<110>方向に発光ダイオードアレイ素子の配列方
向を合わせてパターニングする。その他の発光ダイオー
ドアレイ素子の製造方法は第1の実施例と同一である。
内のフォトルミネッセンス強度または発光強度分布は、
上下即ち反応ガス流方向に傾斜した分布傾斜を示す、従
って、基板81に成長させたGaAso、6xPo、3
9では、自由融液側9にほぼ平行なく110>方向に、
第1実施例と同じ発光ダイオードアレイ素子の配列方向
を合せてバターニングする。基板82に成長させたGa
As基板、6tP 0.39では、目印10の付いた辺
に近い方向の<110>方向に、発光ダイオードアレイ
素子の配列方向を合わせてパターニングする。基板83
に成長させたG a A S 0.6I P 0.39
では、〈110〉方向のオリエンテイション・フラット
に平行に発光ダイオードアレイ素子の配列方向を合せて
パターニングする。基板84に成長させたG a A
s 0.61 P 0−39では、目印10の付いた辺
の<110>方向に発光ダイオードアレイ素子の配列方
向を合わせてパターニングする。その他の発光ダイオー
ドアレイ素子の製造方法は第1の実施例と同一である。
本実施例では、例外的に、特定のG a A s o6
、P 0.39結晶基板で、結晶基板面内の光学的分布
の異常なものが生ずるが、従来法にくらべて、第1実施
例とほぼ同等の「発光出力ばらつき」不良率の改善が得
られた。
、P 0.39結晶基板で、結晶基板面内の光学的分布
の異常なものが生ずるが、従来法にくらべて、第1実施
例とほぼ同等の「発光出力ばらつき」不良率の改善が得
られた。
また、本実施例では、第1の実施例のようなフォトルミ
ネッセンス強度分布測定の工程が不要となる利点がある
。
ネッセンス強度分布測定の工程が不要となる利点がある
。
以上説明したように本発明は、素子のパターニングの前
に、フォトルミネッセンス法により半導体結晶基板内の
発光強度分布を測定し、前記発光強度分布の傾斜の少な
い方向に発光ダイオードアレイ素子の配列方向を一致さ
せて素子のパターニングを行なうか、半導体結晶基板の
製造方法に起因して該半導体結晶基板内の発光強度分布
が決定される場合において該半導体基板の一部に目印と
なるオリエンテイション・フラットまたは刻印等を付加
し、前記発光強度分布と前記発光強度基板に付加された
目印との関係が一定となるように前記半導体結晶基板を
製造し、前記目印を基準にして前記半導体結晶基板の発
光強度分布の傾斜の少ない方向に発光ダイオードの配列
方向を一致させて素子のパターニングを行なうため、素
子内の発光強度ばらつきの少ない発光ダイオードを製造
できる。
に、フォトルミネッセンス法により半導体結晶基板内の
発光強度分布を測定し、前記発光強度分布の傾斜の少な
い方向に発光ダイオードアレイ素子の配列方向を一致さ
せて素子のパターニングを行なうか、半導体結晶基板の
製造方法に起因して該半導体結晶基板内の発光強度分布
が決定される場合において該半導体基板の一部に目印と
なるオリエンテイション・フラットまたは刻印等を付加
し、前記発光強度分布と前記発光強度基板に付加された
目印との関係が一定となるように前記半導体結晶基板を
製造し、前記目印を基準にして前記半導体結晶基板の発
光強度分布の傾斜の少ない方向に発光ダイオードの配列
方向を一致させて素子のパターニングを行なうため、素
子内の発光強度ばらつきの少ない発光ダイオードを製造
できる。
尚、実施例ではG a A s 0.6IP 0.39
結晶基板を形成した例について説明したが、他の組織・
材料、例えばInP系等でも実施例と同様の効果が得ら
れる。
結晶基板を形成した例について説明したが、他の組織・
材料、例えばInP系等でも実施例と同様の効果が得ら
れる。
第1図(a)、(b)、(C)は第1の実施例を示す半
導体結晶基板の平面図、第2図は、本発明並びに従来法
による発光ダイオードアレイの素子内発光強度分布の一
例を示す図、第3図は発光ダイオードアレイ素子の平面
図、第4図は、本発明の第2の実施例を示す見取図であ
る。 1・・・等フォトルミネッセンス強度線、2・・・フォ
トルミネッセンス相対強度、3・・・へき開方値、4・
・・発光ダイオードアレイ素子の配列方向、5・・・本
発明による発光ダイオードアレイの素子内発光強度分布
の一例、6・・・従来法による発光ダイオードアレイの
素子内発光強度分布の一例、701〜764・・・発光
ダイオード、81.82.83.84・・・半導体基板
、9・・・自由融液面側、10・・・目印、11・・・
<110>方向のオリエンテイション・フラット、12
・・・基板保持治具、13・・・反応ガス。
導体結晶基板の平面図、第2図は、本発明並びに従来法
による発光ダイオードアレイの素子内発光強度分布の一
例を示す図、第3図は発光ダイオードアレイ素子の平面
図、第4図は、本発明の第2の実施例を示す見取図であ
る。 1・・・等フォトルミネッセンス強度線、2・・・フォ
トルミネッセンス相対強度、3・・・へき開方値、4・
・・発光ダイオードアレイ素子の配列方向、5・・・本
発明による発光ダイオードアレイの素子内発光強度分布
の一例、6・・・従来法による発光ダイオードアレイの
素子内発光強度分布の一例、701〜764・・・発光
ダイオード、81.82.83.84・・・半導体基板
、9・・・自由融液面側、10・・・目印、11・・・
<110>方向のオリエンテイション・フラット、12
・・・基板保持治具、13・・・反応ガス。
Claims (2)
- (1)素子のパターニングの前に、フォトルミネッセン
ス法により半導体結晶基板内の発光強度分布を測定する
工程と、前記発光強度分布の傾斜の少ない方向に発光ダ
イオードアレイ素子の配列方向を一致させて素子のパタ
ーニングを行なう工程とを含むことを特徴とする発光ダ
イオードアレイ素子の製造方法。 - (2)半導体基板の一部に目印となるオリエンテイショ
ン・フラットまたは刻印等を付加し、前記半導体基板上
に形成されるエピタキシャル層の製造方法に起因して決
定される発光強度分布と前記半導体基板に付加された目
印との関係が一定になるように前記半導体基板上にエピ
タキシャル層を形成して半導体結晶基板を製造する工程
と、前記目印を基準にして前記半導体結晶基板の発光強
度分布の傾斜の少ない方向に発光ダイオードアレイ素子
の配列方向を一致させて素子のパターニングを行う工程
とを含むことを特徴とする発光ダイオードアレイ素子の
製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63072286A JPH01244672A (ja) | 1988-03-25 | 1988-03-25 | 発光ダイオードアレイ素子の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63072286A JPH01244672A (ja) | 1988-03-25 | 1988-03-25 | 発光ダイオードアレイ素子の製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01244672A true JPH01244672A (ja) | 1989-09-29 |
Family
ID=13484887
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP63072286A Pending JPH01244672A (ja) | 1988-03-25 | 1988-03-25 | 発光ダイオードアレイ素子の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH01244672A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2014084057A1 (ja) | 2012-11-27 | 2014-06-05 | 東レ株式会社 | 分離膜モジュール |
-
1988
- 1988-03-25 JP JP63072286A patent/JPH01244672A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2014084057A1 (ja) | 2012-11-27 | 2014-06-05 | 東レ株式会社 | 分離膜モジュール |
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