[发明专利]用于LED制造的PVD缓冲层有效

申请号：	201810749783.1	申请日：	2013-04-24
公开（公告）号：	CN109119518B	公开（公告）日：	2021-04-02
发明（设计）人：	朱鸣伟;汪荣军;纳格·B·帕蒂班德拉;唐先明;维韦卡·阿格拉沃尔;成雄·马修·蔡;穆罕默德·拉希德;迪内希·塞加尔;普拉布兰姆·加帕伊·拉贾;奥姆卡尔姆·纳兰姆苏;阿纳塔·苏比玛尼	申请（专利权）人：	应用材料公司
主分类号：	H01L33/12	分类号：	H01L33/12;H01L33/06;H01L33/32;H01L33/00;H01L29/205;H01L21/02;C30B29/40;C30B23/02
代理公司：	北京律诚同业知识产权代理有限公司 11006	代理人：	徐金国;赵静
地址：	美国加利***	国省代码：	暂无信息
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摘要：
搜索关键词：	用于 led 制造 pvd 缓冲
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【说明书】：

描述利用物理气相沉积(PVD)形成的氮化铝缓冲层来制造氮化镓基发光装置。亦描述用于PVD AlN缓冲层的工艺条件。亦描述用于PVD氮化铝缓冲层的基板预处理。在一实例中，制造缓冲层于基板上的方法包含预处理基板表面。所述方法亦包含随后利用氮基气体或等离子体从安置在物理气相沉积(PVD)腔室内的含铝靶材反应溅射氮化铝(AlN)层至基板表面上。

本申请是申请日为2013年04月24日、申请号为201380020953.8、发明名称为“用于LED制造的PVD缓冲层”的发明专利申请的分案申请。

相关申请案的交叉引用

本申请案要求享有于2012年4月26日申请的美国临时专利申请案第 61/638,893号的权益，将所述临时专利申请案的全部内容以引用方式并入本文中。

技术领域

本发明的实施例涉及III族氮化物材料，且尤其涉及利用物理气相沉积(PVD)形成的氮化铝缓冲层来制造氮化镓基发光二极管(LED)。

背景技术

III-V族材料在半导体和相关产业，例如发光二极管(LED)中起越来越重要的作用。通常，难以在不形成缺陷或裂缝的情况下在异质基板(foreign substrate)上生长或沉积III-V族材料(称作异质外延)。例如，在使用依次制造的材料层堆叠的许多应用中，对选定膜(例如氮化镓膜)的高质量表面保护不是简单的。在基板与装置层之间包含一或更多缓冲层是一种方式。然而III-V 族材料往往易受工艺条件影响，在制造工艺的特定时期必须小心避免此类条件。然而在许多应用中，避免敏感的III-V族膜与潜在破坏条件相互作用也不是简单的。

发明内容

本发明的实施例涉及利用物理气相沉积(PVD)形成的氮化铝缓冲层来制造氮化镓基发光二极管(LED)。

在一实施例中，制造缓冲层于基板上的方法包含预处理基板的表面。所述方法亦包含随后利用氮基气体或等离子体从安置在物理气相沉积(PVD)腔室内的含铝靶材反应溅射氮化铝(AlN)层于基板表面上。

在一实施例中，半导体设备包括基板和置于基板上的氮化铝(AlN)缓冲层，AlN缓冲层具有粗糙度小于约1纳米均方根的原子级平滑表面和在(002) 方向的结晶定向，其中(002)峰的FWHM小于约200弧秒。

在一实施例中，制造缓冲层于基板上的方法包括形成预种晶层于基板表面上。所述方法亦包括利用氮基气体或等离子体从安置在物理气相沉积(PVD) 腔室内的含铝靶材反应溅射氮化铝(AlN)层于所述预种晶层上。

附图说明

图1图示根据本发明一或更多实施例的基准(benchmark)群集工具示意图、基准LED结构和基准时间对沉积图。

图2A图示根据本发明一实施例的用于LED结构制造的群集工具示意图和对应的温度对时间图。

图2B图示根据本发明一实施例的发光二极管(LED)结构和对应的时间对沉积图。

图3A至图3C图示根据本发明一实施例的用于PVD腔室的工艺配件截面图。

图3D图示根据本发明一实施例的用于PVD腔室的功率输送源截面图。

图4为根据本发明一实施例的适合用于制造III族氮化物材料的MOCVD 腔室的示意截面图。