[发明专利]有机金属化学汽相沉积的方法与装置

说明书

【技术领域】

本发明涉及一种化学汽相沉积技术，且特别是涉及一种有机金属化学汽相沉积(metalorganic chemical vapor deposition，MOCVD)的方法与装置。

【背景技术】

在有机金属化学汽相沉积制程中需要加热至高温，制程中的高温有可能导致元件特性变差。譬如发光二极管良率(即LED binning)是由波长均匀度所主导，其中影响最直接的是铟(In)成分分布。而铟对于温度相当敏感，温度只要有些微的差异，整个波长均匀度都会改变。因此，热场均匀是改善发光二极管良率的关键技术之一。

目前为改善发光二极管的良率，大多往温度均匀的方式发展，譬如利用内外圈的温度控制系统去调整，也有采用旋转基座的方式。但是，上述方式呈现的温度均匀性是有限的。

另外，当基板与有机金属化学汽相沉积装置的温差过大，往往会发生基板翘曲的情形，尤甚者将导致基板破裂而产生不良品。因此，目前在整个制程期间均有测量基板翘曲的在线侦测系统。

美国专利US7,314,519B2提出一种方法，该方法将基座的部分材料置换成与基板相同的材料，以使经基板的热传路径与不经基板的热传路径的热阻一致。

【发明内容】

本发明提供一种有机金属化学汽相沉积的方法，可防止制程期间基板翘曲的问题产生。

本发明另提供一种有机金属化学汽相沉积的装置，能于高温进行有机金属化学汽相沉积，并增加制作出的元件的良率。

本发明提出一种有机金属化学汽相沉积的方法，包括提供基板，在该基板的第一表面具有金属基材料层。然后，将基板放置于腔体内的基座上，且金属基材料层介于基板与基座之间。之后，对第一表面的相对侧的基板的第二表面进行有机金属化学汽相沉积制程，其中金属基材料层的热传导系数(thermal conductivity)与基板的热传导系数的差值须在1W/m·°C~20W/m·°C之间，金属基材料层的热膨胀系数(thermal expansion)与基板的热膨胀系数须在同一数量级(order)。

在本发明的一实施例中，进行上述有机金属化学汽相沉积制程，以便在基板的第二表面形成半导体元件。

在本发明的一实施例中，上述金属基材料层例如是半导体元件的电极。

在本发明的一实施例中，上述金属基材料层全面性地形成在基板的第一表面上。

在本发明的一实施例中，进行上述有机金属化学汽相沉积制程期间，还可旋转上述基座，其中旋转基座的转速例如低于20rpm。

在本发明的一实施例中，进行上述有机金属化学汽相沉积制程期间，还包括往上述腔体内均匀进气。

本发明另提出一种有机金属化学汽相沉积装置，至少包括腔体与基座。所述基座位于腔体内，用以承放基板并对其加热。在此装置中，基板与基座之间有金属基材料层，其中所述金属基材料层的热传导系数与基板的热传导系数的差值在1W/m·°C~20W/m·°C之间；且金属基材料层的热膨胀系数与基板的热膨胀系数在同一数量级。

在本发明的另一实施例中，上述金属基材料层例如全面性地形成在该基板的表面。

在本发明的另一实施例中，上述金属基材料层例如位于基座的表面。

在本发明的另一实施例中，上述基板与基座是互不接触的。

在本发明的另一实施例中，上述有机金属化学汽相沉积装置还具有气体供应系统，该气体供应系统连接所述腔体。

在本发明的各个实施例中，上述金属基材料层能耐1000°C以上的温度。

在本发明的各个实施例中，上述金属基材料层的电阻率(electrical resistivity)的范围在同一数量级内。

在本发明的各个实施例中，上述金属基材料层的厚度例如在1μm~10μm之间。

在本发明的各个实施例中，上述金属基材料层包括金属或金属化合物。

在本发明的各个实施例中，上述金属基材料层包括钼(Mo)、钽(Ta)、铌(Nb)或铂(Pt)。

基于上述，本发明的有机金属化学汽相沉积方法与装置是通过控制位于基座与基板之间的金属基材料层的热传导系数与热膨胀系数，使其与基板的热传导系数与热膨胀系数的差值在一定范围内，以便改善制程温度均匀度，进而防止基板在有机金属化学汽相沉积的高温制程期间发生翘曲甚至破片的情形。另外，金属基材料层同时可当作半导体的电极使用，因此可有效降低成本。

为让本发明的上述特征能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。

【附图说明】