(57)【要約】【課題】  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。【解決手段】  円形基板４を水平面内で回転しながら、上方のメルト部５に貯留されている原料融液６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ＡｌＧａＡｓ層、ＧａＰ層、ＧａＡｓＰ層などの化合物半導体層を液相で成長する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
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ＬＥＤ用エピタキシャルウェハの製造方法。
【請求項２】
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ＬＥＤ用エピタキシャルウェハの製造方法。
【請求項３】
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ＬＥＤ用エピタキシャルウェハの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
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。
【０００４】
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。
【０００５】
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。
【特許文献１】特開２００１−１６３６９８号公報
【特許文献２】特許第２５７４９２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
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。
【０００７】
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。
【０００８】
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。
【０００９】
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。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
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。
【００１１】
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。
【００１２】
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。
【００１３】
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。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、次のような優れた効果が得られる。
【００１５】
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。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明を図示の実施の形態に基づいて説明する。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明のＬＥＤ用エピタキシャルウェハの製造方法を実施した液相成長装置の断面略図である。
【図２】図１の液相成長装置の下治具を上から見た概略図である。
【図３】従来の液相成長装置の断面略図である。
【符号の説明】
【００２６】
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
【図１】
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【図２】
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【図３】
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