[发明专利]用于提高衬底载体的性能的方法

说明书

本申请是国际申请日为2010年11月12日的、名称为“用于提高衬底载体的性能的方法”的发明专利申请No.201080048148.2(PCT/US2010/056622)的分案申请。

这里使用的部分标题仅是出于组织目的，并且不应被解释为以任何方式限制在本申请中描述的主题。

背景技术

许多材料处理系统包括用于在处理中支撑并有时传输衬底的衬底载体。衬底常常是一般称为晶片的晶体材料的圆盘。一种这种类型的材料处理系统是气相外延(VPE)系统。气相外延是涉及将包含化学物品的一种或更多种气体引到衬底的表面上使得反应物品在衬底的表面上反应并形成膜的一种化学气相沉积(CVD)类型。例如，可以使用VPE以在衬底上生长化合物半导体材料。

一般通过将至少一种前体气体、并且在许多处理中将至少第一和第二前体气体注入包含晶体衬底的处理室中，生长材料。可由通过使用氢化物前体气体和有机金属前体气体在衬底上生长各种半导体材料层而形成诸如III-V半导体的化合物半导体。金属有机气相外延(MOVPE)是通常用于通过使用包含需要的化学元素的金属有机物和氢化物的表面反应生长化合物半导体的气相沉积方法。例如，可通过引入三甲基铟和磷化氢在衬底上的反应体中生长磷化铟。

在现在技术中使用的MOVPE的替代名称包括有机金属气相外延(OMVPE)、金属有机化学气相沉积(MOCVD)和有机金属化学气相沉积(OMCVD)。在这些处理中，气体在诸如蓝宝石、Si、GaAs、InP、InAs或GaP衬底的衬底的生长表面处相互反应，以形成通式In_XGa_YAl_ZN_AAs_BP_CSb_D的III-V化合物，其中，X+Y+Z大致等于1，并且，A+B+C+D大致等于1，并且，X、Y、Z、A、B、C和D中的每一个可在1与0之间。在各种处理中，衬底可以为金属、半导体或绝缘衬底。在一些情况下，铋可用于替代其它第III族金属的一些或全部。

也可由通过使用氢化物或卤化物前体气体处理在衬底上生长各种半导体材料层形成诸如III-V半导体的化合物半导体。在一种卤化物气相外延(HVPE)处理中，通过使热气态金属氯化物(例如，GaCl或AlCl)与氨气(NH₃)反应形成第III族氮化物(例如，GaN、AlN)。通过使热的HCl气体在热的第III族金属上通过，产生金属氯化物。HVPE的一个特征在于，它可具有非常高的生长速率，对于一些现有处理，该生长速率高达100μm/小时。HVPE的另一特征在于，由于膜在无碳环境中生长并且由于热的HCl气体提供自清洁效应，因此，可以使用它以沉积相对高质量的膜。

在这些处理中，衬底在反应室内保持在高温下。前体气体一般与惰性载体气体混合并然后被引入反应室中。一般地，气体当被引入反应室时处于相对较低的温度。随着气体到达热的衬底，它们的温度增加，并由此使得它们可用于反应的能量增加。通过衬底表面处的构成化学物的最终热解，发生外延层的形成。通过衬底的表面上的化学反应而不是通过物理沉积处理形成晶体。因此，对于热力学亚稳合金，VPE是期望的生长技术。当前，VPE常被用于制造激光二极管、太阳能电池和发光二极管(LED)。

附图说明

结合附图，根据优选和示例性的实施例的本教导与其进一步的优点一起在以下的详细的说明书中被更特别地描述。本领域技术人员可以理解，以下描述的附图仅出于解释的目的。附图未必按比例，因此强调一般放在说明教导的原理。附图意图不在于以任何方式限制申请人的教导的范围。

图1A示出根据本教导制造或修改的衬底载体的侧视图。

图1B示出根据本教导制造或修改的衬底载体的顶视图。

图2是用于测量由光学层或器件产生的光学发射的波长的光致发光仪器的示意图。

图3是由关于图1描述的光致发光仪器产生的测量结果。

图4A～4C示出根据本教导的使光学层或器件的发射波长的测量与对应衬底载体台阶高度关联的方法的例子。

图5示出为了在衬底上的层或器件区域中的每一个的生长表面处实现期望的温度利用相对衬底载体台阶高度映射的衬底载体的像素啄食(pecking)映射。

具体实施方式