DE112016003443T5 - Verfahren und Vorrichtung für eine kontrollierte Einbringung und Aktivierung von Dotierstoffen in einem System einer chemischen Abscheidung aus der Gasphase - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung für eine kontrollierte Einbringung und Aktivierung von Dotierstoffen in einem System einer chemischen Abscheidung aus der Gasphase Download PDF

Info

Publication number
DE112016003443T5
DE112016003443T5 DE112016003443.1T DE112016003443T DE112016003443T5 DE 112016003443 T5 DE112016003443 T5 DE 112016003443T5 DE 112016003443 T DE112016003443 T DE 112016003443T DE 112016003443 T5 DE112016003443 T5 DE 112016003443T5
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
wafer
semiconductor layer
semiconductor
vapor deposition
chamber
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE112016003443.1T
Other languages
English (en)
Inventor
A. Armour Eric
George Papasouliotis
Daewon Kwon
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Veeco Instruments Inc
Original Assignee
Veeco Instruments Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Veeco Instruments Inc filed Critical Veeco Instruments Inc
Publication of DE112016003443T5 publication Critical patent/DE112016003443T5/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/324—Thermal treatment for modifying the properties of semiconductor bodies, e.g. annealing, sintering
    • H01L21/3245—Thermal treatment for modifying the properties of semiconductor bodies, e.g. annealing, sintering of AIIIBV compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/04—Coating on selected surface areas, e.g. using masks
    • C23C16/047—Coating on selected surface areas, e.g. using masks using irradiation by energy or particles
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/22—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the deposition of inorganic material, other than metallic material
    • C23C16/30—Deposition of compounds, mixtures or solid solutions, e.g. borides, carbides, nitrides
    • C23C16/301—AIII BV compounds, where A is Al, Ga, In or Tl and B is N, P, As, Sb or Bi
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/458—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for supporting substrates in the reaction chamber
    • C23C16/4582—Rigid and flat substrates, e.g. plates or discs
    • C23C16/4583—Rigid and flat substrates, e.g. plates or discs the substrate being supported substantially horizontally
    • C23C16/4584—Rigid and flat substrates, e.g. plates or discs the substrate being supported substantially horizontally the substrate being rotated
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/48—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating by irradiation, e.g. photolysis, radiolysis, particle radiation
    • C23C16/482—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating by irradiation, e.g. photolysis, radiolysis, particle radiation using incoherent light, UV to IR, e.g. lamps
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/52—Controlling or regulating the coating process
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
    • H01L21/02518—Deposited layers
    • H01L21/02521—Materials
    • H01L21/02538—Group 13/15 materials
    • H01L21/0254—Nitrides
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
    • H01L21/02612—Formation types
    • H01L21/02617—Deposition types
    • H01L21/0262—Reduction or decomposition of gaseous compounds, e.g. CVD
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L21/687—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches
    • H01L21/68714—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support
    • H01L21/68764—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support characterised by a movable susceptor, stage or support, others than those only rotating on their own vertical axis, e.g. susceptors on a rotating caroussel
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/02—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/12—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by the materials of which they are formed
    • H01L29/20—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by the materials of which they are formed including, apart from doping materials or other impurities, only AIIIBV compounds
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/02—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/12—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by the materials of which they are formed
    • H01L29/20—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by the materials of which they are formed including, apart from doping materials or other impurities, only AIIIBV compounds
    • H01L29/2003—Nitride compounds
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/02—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/12—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by the materials of which they are formed
    • H01L29/20—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by the materials of which they are formed including, apart from doping materials or other impurities, only AIIIBV compounds
    • H01L29/201—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by the materials of which they are formed including, apart from doping materials or other impurities, only AIIIBV compounds including two or more compounds, e.g. alloys
    • H01L29/205—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by the materials of which they are formed including, apart from doping materials or other impurities, only AIIIBV compounds including two or more compounds, e.g. alloys in different semiconductor regions, e.g. heterojunctions
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/66—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/66007—Multistep manufacturing processes
    • H01L29/66075—Multistep manufacturing processes of devices having semiconductor bodies comprising group 14 or group 13/15 materials
    • H01L29/66227—Multistep manufacturing processes of devices having semiconductor bodies comprising group 14 or group 13/15 materials the devices being controllable only by the electric current supplied or the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched, e.g. three-terminal devices
    • H01L29/66409—Unipolar field-effect transistors
    • H01L29/66431—Unipolar field-effect transistors with a heterojunction interface channel or gate, e.g. HFET, HIGFET, SISFET, HJFET, HEMT
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/66—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/68—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable by only the electric current supplied, or only the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched
    • H01L29/76—Unipolar devices, e.g. field effect transistors
    • H01L29/772—Field effect transistors
    • H01L29/778—Field effect transistors with two-dimensional charge carrier gas channel, e.g. HEMT ; with two-dimensional charge-carrier layer formed at a heterojunction interface
    • H01L29/7786—Field effect transistors with two-dimensional charge carrier gas channel, e.g. HEMT ; with two-dimensional charge-carrier layer formed at a heterojunction interface with direct single heterostructure, i.e. with wide bandgap layer formed on top of active layer, e.g. direct single heterostructure MIS-like HEMT
    • H01L29/7787—Field effect transistors with two-dimensional charge carrier gas channel, e.g. HEMT ; with two-dimensional charge-carrier layer formed at a heterojunction interface with direct single heterostructure, i.e. with wide bandgap layer formed on top of active layer, e.g. direct single heterostructure MIS-like HEMT with wide bandgap charge-carrier supplying layer, e.g. direct single heterostructure MODFET
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/005—Processes
    • H01L33/0062—Processes for devices with an active region comprising only III-V compounds
    • H01L33/0075—Processes for devices with an active region comprising only III-V compounds comprising nitride compounds
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/02—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies
    • H01L33/26—Materials of the light emitting region
    • H01L33/30—Materials of the light emitting region containing only elements of Group III and Group V of the Periodic Table
    • H01L33/32—Materials of the light emitting region containing only elements of Group III and Group V of the Periodic Table containing nitrogen

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Chemical Vapour Deposition (AREA)
  • Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)

Abstract

Ausführungsbeispiele umfassen Systeme und Verfahren zum Erzeugen von Halbleiterwafern, die jeweils eine verringerte Anzahl von Punktdefekten aufweisen. Diese Systeme und Verfahren umfassen eine abstimmbare ultraviolette Lichtquelle (UV)-Lichtquelle, die dahin gehend gesteuert wird, während eines Epitaxialwachstums ein Raster eines UV-Lichtstrahls über eine Oberfläche eines Halbleiterwafers hinweg zu erzeugen, um Punktdefekte in dem Halbleiterwafer zu dissoziieren. Bei verschiedenen Ausführungsbeispielen ist die abstimmbare UV-Lichtquelle außerhalb einer Kammer einer chemischen Abscheidung aus der Gasphase einer metallorganischen Verbindung (MOCVD-Kammer) konfiguriert und wird derart gesteuert, dass der UV-Lichtstrahl durch ein in einer Wand der MOCVD-Kammer definiertes Fenster hindurch gelenkt wird.

Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Ausführungsbeispiele beziehen sich auf Prozesse oder Vorrichtungen, die speziell für die Herstellung oder Behandlung von Halbleiter- oder Festkörperbauelementen oder Teilen derselben ausgelegt sind. Im Einzelnen beziehen sich Ausführungsbeispiele auf eine Verwendung einer Reduktion oder Zersetzung einer gasförmigen Verbindung, die ein Festkörperkondensat ergibt (d. h. eine chemische Abscheidung aus der Gasphase oder chemische Abscheidung aus der Gasphase einer metallorganischen Verbindung (MOCVD, Metal Organic Chemical Vapor Deposition)) und einer Bombardierung derartiger Strukturen mit optischer Strahlung während der Herstellung.
  • HINTERGRUND
  • Chemische Abscheidung aus der Gasphase beinhaltet ein Lenken eines oder mehrerer Gase, die chemische Spezies enthalten, auf eine Oberfläche eines Substrats, so dass die reaktiven Spezies reagieren und einen Niederschlag auf der Oberfläche bilden. Beispielsweise können Verbindungshalbleiter anhand eines Epitaxialwachstums eines Halbleitermaterials auf einem Substrat gebildet werden. Das Substrat ist üblicherweise ein kristallines Material in Form einer Scheibe, die üblicherweise als „Wafer“ bezeichnet wird. Verbindungshalbleiter wie beispielsweise III-V-Halbleiter werden üblicherweise gebildet, indem man Schichten des Verbindungshalbleiters unter Verwendung einer Quelle eines Metalls der Gruppe III und einer Quelle eines Elements der Gruppe V auf einen Wafer aufwächst. Bei einem Prozess, der manchmal als „Chlorid“-Prozess bezeichnet wird, wird das Metall der Gruppe III als flüchtiges Halogenid des Metalls bereitgestellt, das am häufigsten ein Chlorid wie beispielsweise GaCl2 ist, wohingegen das Element der Gruppe V als Hydrid des Elements der Gruppe V bereitgestellt wird.
  • Bei einem MOCVD-Prozess umfassen die chemischen Spezies eine oder mehrere metallorganische Verbindungen wie beispielsweise Alkyle der Gruppe-III-Metalle Gallium, Indium und Aluminium und umfassen ferner eine Quelle eines Elements der Gruppe V wie beispielsweise eines oder mehrere der Hydride eines oder mehrerer der Elemente der Gruppe V, z. B. NH3, AsH3, PH3 und Hydride von Antimon. Bei diesen Prozessen werden die Gase an der Oberfläche eines Wafers, beispielsweise eines Wafers aus Saphir, Si, GaAs, InP, InAs oder GaP, miteinander zur Reaktion gebracht, um eine III-V-Verbindung der allgemeinen Formel InxGayAlzNAAsBPCSbD zu bilden, wobei x+y+z=ungefähr 1 und A+B+C+D=ungefähr 1 und jedes von x,y,z,A,B,C und D jeweils zwischen 0 und 1 liegen kann. In manchen Fällen kann anstelle mancher oder aller anderen Metalle der Gruppe III Bismut verwendet werden. MOCVD wird herkömmlicherweise dazu verwendet, Halbleiterbauelemente mit pn-Übergängen oder mit einem unterschiedlichen Maß eines Dotierstoffs entweder vom n- oder vom p-Typ durch die Struktur hindurch zum Wachsen zu bringen, indem die Bedingungen in dem MOCVD-Reaktor variiert werden. Beispielsweise kann die Art, Menge oder können die Verhältnisse von in den Reaktor eingebrachten Gasen während des gesamten Abscheidungsprozesses während des Wachstums des Bauelements modifiziert werden.
  • MOCVD kann herkömmlicherweise dazu verwendet werden, eine Vielzahl an Halbleiterbauelementen zu erzeugen, einschließlich Halbleiterbauelementen aus Galliumnitrid (GaN). Derartige Beispiele von Halbleiterbauelementen, z. B. auf Elementen der Gruppe III-V beruhenden Verbindungshalbleitern, umfassen LEDs (light emitting diodes, Licht emittierende Dioden), FET (field electron transistor, Feldelektronentransistor), MISFET (metal-insulator-semiconductor field-effect transistor, Metall-Nichtleiter-Halbleiter-Feldeffekttransistor), HEMT (high-electron-mobility transistor, Transistor mit hoher Elektronenbeweglichkeit), CMOS (complementary metal-oxide semiconductor, komplementärer Metalloxid-Halbleiter) und dergleichen.
  • GaN-Bauelemente sind üblicherweise aus undotierten Schichten oder absichtlich dotierten Schichten gebildet. Dotierte Schichten können mit z. B. Magnesium (Mg), Zink oder Beryllium dotiert sein, was zu einem Halbleiter vom p-Typ führt; oder sie können mit einem Material wie beispielsweise Germanium oder Silizium dotiert sein, was zu einem Halbleiter vom n-Typ führt. Unabsichtlich eingebrachte Verunreinigungen wie beispielsweise Kohlenstoff, Sauerstoff und viele Schwermetalle können den optischen, elektrischen spezifischen Widerstand und pyhsikalische Charakteristika der Halbleiterfilme stark beeinträchtigen, und somit ist eine Eindämmung der Konzentration dieser Punktdefekte wünschenswert. Sogar bei einem Vorliegen dieser Verunreinigungen im Bereich von Teilen pro Million Teilen, wobei diese Verunreinigungen üblicherweise Energieniveaus aufweisen, die tief in der Bandlücke des Grundmaterials liegen, können beträchtliche Veränderungen des spezifischen Widerstands, der Raten der strahlungslosen Rekombination und manchmal der Fehlanpassung der Kristallgitter oder Oberflächenmorphologien beobachtet werden. Insbesondere hat eine Einbringung von Kohlenstoff eine starke Wirkung auf die elektrische Leitfähigkeit der Filme, wobei die Filme mit zunehmenden Kohlenstoffpegeln immer widerstandsbehafteter werden. Schwer mit Kohlenstoff dotiertes GaN wird oft als Stromsperrschicht bei FET-Bauelementen verwendet, und üblicherweise sind geringe Konzentrationen an Kohlenstoff notwendig, damit absichtlich dotierte Schichten ihre elektrische Leitfähigkeit erhöhen.
  • Für viele Bauelementstrukturen gibt es zusätzliche Arten von Punktdefekten, die erzeugt werden können, und außerdem ist es allgemein wünschenswert, ihre Dichte zu verringern oder einzudämmen; derartige Beispiele umfassen die Bildung von Wasserstoffkomplexen (H-Komplexen) von Mg-Dotierstoffen, Stickstoff-Leerstellen (Vn) oder VN-Mg-Komplexen. Diese Punktdefekte können während des Wachstums in die Kristallstruktur des GaN-Halbleiters eingebracht werden, was zu einer Passivierung oder Kompensation von Mg-Akzeptor-Pegeln führt. Eine Passivierung oder Kompensation des Dotierstoffs verringert die Gesamtpegel an elektrisch aktivem Dotierstoff, was allgemein nicht wünschenswert ist.
  • Herkömmlicherweise werden derartige auf Mg bezogene Punktdefekte teilweise durch nach dem Wachstum stattfindende Ausheilungsprozesse eliminiert, die Mg-H-Komplexe dissoziieren können. Jedoch sind diese nach dem Wachstum erfolgenden Ausheilprozeduren sowohl bezüglich der Herstellungszeit als auch der Energiekosten ineffizient. Außerdem erhöhen sie die Wärmebilanz im Vergleich zu dem vorhandenen Wachstumsprozess der epitaxialen Struktur. Diese zusätzliche Wärmeeinwirkung kann zu einer Festkörperdiffusion von Dotierstoffen oder Legierungsbestandteilsatomen führen, wodurch weniger eingedämmte, abrupte Zusammensetzungs- und Dotierungsübergänge entstehen.
  • Jüngere Studien zeigen, dass Punktdefekte eingedämmt werden können, indem der ganze Halbleiterwafer während des MOCVD-Wachstumsprozesses mit ultraviolettem Licht (UV-Licht) beaufschlagt wird, wobei das UV-Licht ein Energieniveau aufweist, das über der Bandlücke des Materials liegt, das gerade abgeschieden wird. Das UV-Licht erzeugt Minoritätsträger in den aufwachsenden Filmen, wodurch das elektrochemische Potenzial (die Quasi-Fermi-Niveaus des Materials) verändert werden. Dies kann wiederum zu reduziertem Hintergrundwasserstoff führen, der während des Mg-Dotierens eingebracht wird, kann die Einbringung einer Kohlenstoffverunreinigung potenziell verändern und wurde bereits als mögliche Ursache dafür angeführt, Stickstoff-Leerstellen in dem Film zu verringern. Marc Hoffman et al., Point Defect Management in GaN by Fermi-Level Control During Growth, Proceedings of SPIE 8986 (8. März 2014). Siehe auch Zachary Bryan et al., Fermi Level Control of Point Defects During Growth of Mg-Doped GaN, 42. Journal of Electronic Materials 5 bei 815 (2013).
  • Obwohl diese anfängliche Forschung einen möglichen Mechanismus zum Verringern der Anzahl von Mg-H-, VN- oder VN-Mg-Punktdefekten und -komplexen identifiziert, ist die Implementierung aus zumindest drei Gründen nach wie vor eine Herausforderung. Erstens werden MOCVD-Prozesse einer Großserienproduktion üblicherweise in Kammern durchgeführt, die kein Eindringen von Licht begünstigen oder interne Lichtquellen aufweisen. Zweitens, falls ein geeigneter Mechanismus gefunden würde, um im Inneren des MOCVD-Reaktors Licht bereitzustellen, wäre eine Belichtung des ganzen Wafers mit UV-Licht während des Epitaxialwachstumsprozesses über eine derartige große Abscheidungsfläche hinweg energieintensiv. Drittens ist ein Betreiben der Lichtquelle auf einem niedrigen Energieniveau eventuell nicht ausreichend dafür, alle Punktdefektkomplexe zu dissoziieren, wohingegen ein Betreiben der Lichtquelle mit hoher Energie unerwünschte Reaktionen zwischen den MOCVD-Restgasen/-Dämpfen in der Kammer bewirken könnte, und die minimalen und maximalen akzeptablen Energieniveaus für das eingebrachte Licht können sich auf der Basis der bei dem MOCVD-Prozess verwendeten Vorläufer ändern.
  • KURZDARSTELLUNG
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel der beanspruchten Erfindung umfasst ein System einer chemischen Abscheidung aus der Gasphase einen Reaktor einer chemischen Abscheidung aus der Gasphase. Der Reaktor der chemischen Abscheidung aus der Gasphase umfasst eine Kammer, zumindest einen Wafer, der drehbar in der Kammer angebracht ist, ein Darstellungsfeld, das in einer Wand der Kammer definiert ist, und ein Gasinjektionssystem, das dazu konfiguriert ist, ein Gasgemisch in Richtung des zumindest einen Wafers zu befördern. Das System der chemischen Abscheidung aus der Gasphase umfasst ferner eine UV-Lichtquelle zum Erzeugen eines UV-Lichtstrahls, wobei die UV-Lichtquelle wirksam mit dem Darstellungsfeld gekoppelt ist. Der UV-Lichtstrahl kann eine abstimmbare Wellenlänge, eine abstimmbare Intensität und eine Richtung aufweisen. Ein Rasterungsteilsystem, das die UV-Lichtquelle steuert, ist außerhalb der Kammer angeordnet und ist dazu konfiguriert, die Richtung des UV-Lichtstrahls durch das Darstellungsfeld in Richtung der Abscheidungsoberfläche auf dem zumindest einen Wafer zu modifizieren, um ein Rastermuster auf einer Halbleiterschicht zu erzeugen, die auf dem zumindest einen in der Kammer angebrachten Wafer gebildet ist.
  • Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel umfasst ein Verfahren zum Aufwachsen zumindest einer Halbleiterschicht ein Positionieren eines Wafers in einer Kammer, die in einem Reaktor einer chemischen Abscheidung aus der Gasphase definiert ist, ein Einbringen eines Gasgemischs in die Kammer, um zu bewirken, dass die zumindest eine Halbleiterschicht epitaxial auf dem Wafer wächst, und während das Gasgemisch eingebracht wird, Verwenden eines Rasterungssystems, um einen UV-Lichtstrahl selektiv zu lenken, um auf der zumindest einen Halbleiterschicht ein Rastermuster zu erzeugen, der UV-Strahl kann auf eine Wellenlänge und eine Intensität abgestimmt werden, die auf der zumindest einen Halbleiterschicht und dem Gasgemischs beruhen, um Punktdefekte in der zumindest einen Halbleiterschicht zu dissoziieren.
  • Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der beanspruchten Erfindung wird ein Halbleiterbauelement wie beispielsweise ein Verbindungshalbleiter, der auf Elementen der Gruppe III-V beruht, anhand des obigen Verfahrens hergestellt, so dass die Halbleiterschichten, die zum Bilden des Bauelements verwendet werden, eine verringerte Anzahl an Punktdefekten aufweisen.
  • Die obige Kurzdarstellung der Erfindung soll nicht jedes veranschaulichte Ausführungsbeispiel oder jede Implementierung der vorliegenden Erfindung beschreiben. Die ausführliche Beschreibung und die folgenden Patentansprüche veranschaulichen diese Ausführungsbeispiele in weiteren Einzelheiten.
  • Figurenliste
    • 1 ist eine Querschnittsansicht eines MOCVD-Systems gemäß einem Ausführungsbeispiel.
    • 2 ist eine schematische Querschnittsansicht eines MOCVD-Systems gemäß einem Ausführungsbeispiel.
    • 3 ist ein Flussdiagramm eines Verfahrens einer UV-Belichtung einer Halbleiterschicht während eines Epitaxialwachstums gemäß einem Ausführungsbeispiel.
    • 4 ist ein schematisches Diagramm eines Steuersystems für einen MOCVD-Reaktor gemäß einem Ausführungsbeispiel.
    • 5 ist eine Querschnittsansicht eines MOCVD-Systems gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel.
    • 6A und 6B sind Querschnittsansichten von Teilen der 5
  • Obwohl sich Ausführungsbeispiele für verschiedene Modifikationen und alternative Formen anbieten, wurden Besonderheiten derselben in den Zeichnungen beispielhaft gezeigt und werden nachstehend ausführlich beschrieben. Jedoch versteht es sich, dass keine Absicht besteht, die Erfindung auf die beschriebenen bestimmten Ausführungsbeispiele zu beschränken. Im Gegenteil besteht die Absicht, alle Modifikationen, Äquivalente und Alternativen, die innerhalb der Wesensart und des Schutzumfangs der Erfindung liegen, wie sie durch die angehängten Patentansprüche definiert sind, abzudecken.
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
  • Gemäß Ausführungsbeispielen umfasst ein System einer chemischen Abscheidung aus der Gasphase einer metallorganischen Verbindung (MOCVD) einen Reaktor einer chemischen Abscheidung aus der Gasphase, der ein Fenster aufweist, durch das ultraviolettes Licht (UV-Licht) gelenkt werden kann. Das UV-Licht kann durch eine UV-Lichtquelle bereitgestellt werden, die sowohl auf verschiedene Wellenlängen abgestimmt werden kann als auch in der Lage ist, auf spezifische Teile des Inneren einer Kammer des MOCVD-Systems gerichtet zu werden. Beispielsweise könnte das UV-Licht eine Quecksilberbogenlampe, eine Quecksilber-Xenon-Bogenlampe oder eine UV-LED oder ein -LED-Array sein. Bei verschiedenen Ausführungsbeispielen sind die UV-Lichter dazu angepasst, auf eine gewünschte Wellenlänge in dem UV-Spektrum (üblicherweise etwa 180 nm bis etwa 400 nm) abgestimmt zu werden und dazu verwendet zu werden, einen Lichtstrahl zu erzeugen, der auf verschiedene Teile der Halbleiterschicht, die man in der MOCVD-Kammer in einem Rastermuster wachsen lässt, gerichtet zu werden. Die Rastergeschwindigkeit (die die Verweilzeit pro beleuchteter Fläche definiert), die UV-Lichtwellenlänge und die Lichtintensität können jeweils dahin gehend modifiziert werden, die Wachstumscharakteristika der Halbleiterschicht mit einer verringerten Passivierung, die auf Punktdefekte zurückzuführen ist, zu modulieren. Der Gesamtfluss pro Flächeneinheit der UV-Strahlung pro Rasterabtastung kann anhand der Belichtungszeit (oder Verweilzeit) und der Intensität (Leistung pro Flächeneinheit) des einfallenden optischen Strahls, der die abgeschiedene Halbleiterschicht beleuchtet, ermittelt werden. Das rasterabgetastete Muster kann dazu verwendet werden, die gesamte Abscheidungsfläche auf den Wachstumswafern zu beleuchten. Solange die UV-Beleuchtung über die gesamte Halbleiterschichtoberfläche mit einer Geschwindigkeit gerastert wird, durch die die Dicke der unbelichteten Abscheidung (die durch die Wachstumsrate definiert ist) nicht die Eindringtiefe des UV-Lichts, die üblicherweise mehrere Monoschichten beträgt, überschreitet, wird die Beleuchtung den gewünschten Effekt des Veränderns der Quasi-Fermi-Niveaus in dem Material hervorrufen.
  • 1 ist eine schematische Querschnittsansicht eines MOCVD-Systems 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Das MOCVD-System 100 umfasst einen Reaktor 130, eine Kammer 102, einen Waferträger 104, einen Wafer 105, ein (nicht gezeigtes) Gasinjektionssystem, eine UV-Lichtquelle 106 und ein UV-Lichtleitteilsystem 108. Beispiele von Gasinjektionssystemen sind in den US-Patentschriften Nr. 8,303,713 und 8,287,646 und in der US-Patentanmeldung mit der Veröffentlichungsnr. 2010/0300359, deren Inhalt jeweils durch Bezugnahme in das vorliegende Dokument aufgenommen ist, beschrieben. Das zuvor erwähnte Gasinjektionssystem befördert das Gasgemisch nach unten in Richtung des zumindest einen Wafers. Ein weiteres Gasinjektionssystem, das bei manchen Ausführungsbeispielen verwendet werden kann, ist ein umgekehrtes Gasinjektionssystem. Bei diesem System wird der zumindest eine Wafer in einem Suszeptor bzw. Waferträger in einer Wachstumskammer gehalten, und die Oberfläche des zumindest einen Wafers, auf der Epitaxialschichten aufgewachsen werden sollen, wird mit der Oberseite nach unten (umgekehrt) in der Wachstumskammer platziert, und die Gasinjektoren werden unter dem Suszeptor bzw. Waferträger derart angebracht, dass das Gasgemisch nach oben in Richtung des zumindest einen Wafers strömt.
  • Beispiele derartiger umgekehrter Gasinjektionssysteme sind in der US-Patentanmeldung Nr. 8,133,322 , der US-Patentanmeldung mit der Veröffentlichungsnr. 2004/0175939 und der US-Patentanmeldung mit der Veröffentlichungsnr. 2004/0060518 , deren Inhalt jeweils durch Bezugnahme in das vorliegende Dokument aufgenommen ist, beschrieben. Eine andere Art von Gasinjektionssystem ist die für einen MOCVD-Reaktor vom Trommeltyp. Beispiele eines derartigen Reaktors sind in der US-Patentschrift Nr. 6,217,662 und der US-Patentschrift 6,231,933 , deren Inhalt jeweils durch Bezugnahme in das vorliegende Dokument aufgenommen ist, beschrieben. Zusätzliche Gasinjektionssysteme umfassen diejenigen, die in den veröffentlichten US-Patentanmeldungen 20140287142, 20100273320, 20150007771, 20130167771, 20140014039, 20120160170 und 20120048198 , deren Inhalt jeweils durch Bezugnahme in das vorliegende Dokument aufgenommen ist, beschrieben sind.
  • Bei dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel umfasst das UV-Lichtleitteilsystem 108 einen Spiegel 110, eine Linse 112 und ein Darstellungsfeld 114. Das Darstellungsfeld 114 stellt zusätzlich dazu, dass es ein Bestandteil des Lichtleitteilsystems 108 ist, auch einen Bestandteil einer Wand der Kammer 102 dar. Die Kammer 102 ist in der 1 gezeigten Ansicht stark vereinfacht. Die Kammer 102 definiert den Raum, in dem der MOCVD-Prozess stattfindet. Die Kammer 102 ist im Wesentlichen hermetisch abgedichtet und umfasst Eintrittstore (nicht gezeigt) für verschiedene Gase sowie Zugangstore, um Waferträger einzuführen und zu entfernen (ebenfalls nicht gezeigt). Manche Beispiele von geeigneten MOCVD-Kammern, Reaktorgehäusen und Systemen sind in den US-Patentschriften Nrn. 8,895,107; 8,303,713; 8,287,646 und 6,902,623 , deren Offenbarungen jeweils durch Bezugnahme in das vorliegende Dokument aufgenommen sind, beschrieben. Im Handel erhältliche MOCVD-Systeme umfassen diejenigen von Veeco Instruments Inc., beispielsweise die Systeme K465iWz, MaxBright®, PropelWz, und/oder EPIKWz700.
  • Der Wafer 105 ist eine Oberfläche, auf der Halbleiterschichten in der Kammer 102 epitaxial aufgewachsen werden. Je nach der Kammer 102 liegen ein oder mehrere Wafer 105 vor. Der Wafer 105 wird durch den Waferträger 104 getragen, der abnehmbar an einer Drehspindel 120 befestigt ist. Bei manchen Ausführungsbeispielen kann der Wafer 105 mittels eines Drehsystems, das die Spindel 120 nicht erfordert, gedreht werden. Die Drehung des Waferträgers 104 bzw. des Wafers 105, der durch ein Drehsystem gedreht wird, das die Spindel 120 nicht erfordert, kann auch bezüglich eines Rasterns nützlich sein, wie nachstehend ausführlicher beschrieben wird. Beispiele derartiger Drehverfahren sind in der U.S.-Patentschrift Nr. 6726769 , der U.S.-Patentanmeldungsveröffentlichung 20130252404 und der U.S.-Patentanmeldungsveröffentlichung 20150075431 , deren Inhalt jeweils durch Bezugnahme in das vorliegende Dokument aufgenommen ist, beschrieben. Bei einem Ausführungsbeispiel sind die epitaxial gewachsenen Halbleiterschichten diverse Schichten, die Halbleiterstrukturen bilden können, z. B. eine LED oder ein HEMT (Transistor mit hoher Elektronenbeweglichkeit), deren jeweilige Beschreibung in der Technik hinreichend bekannt ist.
  • Der Wafer 105 kann Silizium, Saphir, Siliziumcarbid, Galliumnitrid, Aluminiumnitrid oder sonstige kristalline Substrate sein, die eine erste Schicht eines epitaxial gewachsenen Halbleitermaterials tragen. Während das Halbleitermaterial epitaxial abgeschieden wird, erstrecken sich Schichten aus Halbleitermaterial bezüglich der in 1 gezeigten Ausrichtung allgemein weg von dem Waferträger 104 nach oben.
  • Die UV-Lichtquelle 106 stellt UV-Licht oder -strahlung bereit, was in 1 durch Pfeile angegeben ist, die den abgehenden Strahl veranschaulichen, der in die Kammer 102 und auf den Waferträger 104 und den Wafer 105 sowie die epitaxial gewachsenen Halbleiterschichten gelenkt werden kann. Die UV-Lichtquelle 106 kann beispielsweise eine Quecksilberbogenlampe, eine Quecksilber-Xenon-Bogenlampe oder eine UV-LED-Glühbirne oder ein LED-Array sein. Bei manchen Ausführungsbeispielen kann die UV-Lichtquelle 106 in einer kollimierenden Struktur beherbergt sein oder ein UV-Laser sein, so dass Licht, das durch die UV-Lichtquelle 106 emittiert wird, in eine bestimmte Richtung ausstrahlt und leichter auf ein gewünschtes Ziel gelenkt werden kann.
  • Bei manchen Ausführungsbeispielen ist die UV-Lichtquelle 106 dazu angepasst, eine selektiv abstimmbare Wellenlänge aufzuweisen. Je nach der Art von Material, das man in der Kammer 102 wachsen lässt, können unterschiedliche Energieniveaus für die Eliminierung von Punktdefekten förderlich sein. Beispielsweise kann es bei Materialien mit großer Bandlücke wie z. B. AIN, AIGaN, GaN, InGaN, SiC, SnGe, Diamant oder BN u.a. nützlich sein, eine kürzere Wellenlänge zu verwenden, um ausreichend Energie bereitzustellen, um die Quasi-Fermi-Niveaus so weit anzuheben, dass Punktdefekte dissoziiert werden und eliminiert werden können. Als solches kann es wünschenswert sein, eine UV-Lichtquelle 106 bereitzustellen, die auf eine niedrigere Wellenlänge abgestimmt werden kann. Beispielsweise weisen AlGaN-Halbleiterschichten, die man in einer MOCVD-Kammer bei 1100 °C mit einem Atomverhältnis von etwa 0,65 AI- zu 0,35 Ga-Atomen (Al0.65Ga0.35N) wachsen lässt, eine Bandlücke von ungefähr 4 eV auf. Deshalb wäre eine Wellenlänge von 309 nm oder kürzer wünschenswert. Bei anderen Ausführungsbeispielen mit anderen Materialien oder Verhältnissen können höhere oder niedrigere Wellenlängen erwünscht sein.
  • Umgekehrt kann dort, wo die Bandlücke des epitaxial gewachsenen Materials relativ geringer ist, eine Verwendung einer UV-Lichtquelle 106 mit höherer Wellenlänge ausreichend und weniger energieintensiv sein. In manchen Fällen könnte eine Verwendung einer zu kurzen Wellenlänge ein ordnungsgemäßes Kristallwachstum bei manchen Materialien behindern. Als solches kann es wünschenswert sein, eine UV-Lichtquelle 106 bereitzustellen, die auf eine höhere Wellenlänge abgestimmt werden kann.
  • Außerdem könnten manche Materialien in der Gasphase in der Kammer 102 durch die seitens der UV-Lichtquelle 106 bereitgestellte Strahlung beeinträchtigt werden. Falls die Strahlung beispielsweise bei einer Resonanzfrequenz von Bindungsenergien der Gasphasematerialien in der Kammer 102 läge und eine derartige Strahlung durch die Kammer 102 geleitet würde, könnten Reaktionen an ungeeigneten und/oder unerwünschten Stellen in der Kammer 102, weit weg von dem Wafer 105, stattfinden. Als solches kann es wünschenswert sein, eine UV-Lichtquelle 106 bereitzustellen, die derart abgestimmt werden kann, dass die Wellenlänge des UV-Lichts, das sie emittiert, entweder höher oder niedriger abgestimmt werden kann, um derartige Resonanzfrequenzen zu vermeiden, während sie trotzdem noch ausreichend Energie bereitstellt, um Punktdefekte in einer auf dem Wafer 105 vorhandenen Schicht aus einem epitaxial gewachsenen Material zu dissoziieren.
  • Bei wieder anderen alternativen Ausführungsbeispielen kann eine zielorientierte Wellenlänge dazu verwendet werden, spezifische Bindungen in dem Material, das man gerade wachsen lässt, anzuregen. Beispielsweise könnte die Wellenlänge der UV-Lichtquelle 106 dahin gehend eingestellt werden, spezifische Bindungen anzuregen, die auf die organischen Verbindungen der Gruppe III (z. B. TMGa, TMAI, TMIn und deren zugeordnete Radikale) oder auf Zwischenaddukte, die zwischen organischen Verbindungen der Gruppe III und Verbindungen der Gruppe V gebildet sind, z. B. AsH3, PH3, und NH3, bezogen sind. Das UV-Lichtleitsystem 108 ist ein System, das Licht auf ein gewünschtes Ziel richtet. Bei dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel umfasst das Lichtleitsystem 108 beispielsweise den Spiegel 110, die Linse 112 und das Darstellungsfeld 114. Bei alternativen Ausführungsbeispielen kann das Lichtleitsystem 108 mehr, weniger oder andere Elemente aufweisen, je nach der gewünschten Art der gewünschten Lichtleitung. Beispielsweise kann das Lichtleitsystem 108 bei alternativen Ausführungsbeispielen mehrere Spiegel, Linsen oder Darstellungsfelder umfassen. Bei Ausführungsbeispielen können Spiegel (z. B. der Spiegel 110) ein Bestandteil eines Rasterungssystems sein, das die Position des Spiegels 110 in Abhängigkeit von der Zeit verändert.
  • Wie in 1 gezeigt ist, ist der Spiegel 110 ein ortsfester Spiegel, der dazu konfiguriert ist, eine durch die UV-Lichtquelle 106 erzeugte Strahlung in Richtung des Wafers 105 zu lenken. Bei dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel wird dies bewerkstelligt, indem eine ungefähr 90° betragende Kurve in der Richtung der durch die UV-Lichtquelle 106 emittierten Strahlung bereitgestellt wird. Der Spiegel 110 ist oft beträchtlich kleiner als die UV-Lichtquelle 106. Da neben dem UV-Reaktorgehäuse 102 und vor allem neben dem Darstellungsfeld 114 vorhandener physischer Raum begrenzt sein kann, kann der Spiegel 110 bei der Positionierung und Ausrichtung der UV-Lichtquelle 106 eine vorteilhafte Flexibilität bereitstellen. Bei manchen Ausführungsbeispielen kann der Spiegel 110 derart positioniert sein, dass er andere Abtastmerkmale wie beispielsweise Dokumenten-Abtasttechnologien (engl.: scanning DRT) oder ein Abtasten von Blue Pyros (engl.: scanning blue pyros), die z. B. in der U.S.-Patentschrift Nr. 7,570,368 und in der U.S.-Patentanmeldung mit der Veröffentlichungsnr. 2013/0340677 und 2013/0343425 , deren Inhalt jeweils durch Bezugnahme in das vorliegende Dokument aufgenommen ist, beschrieben sind, nicht beeinträchtigt. Eine entsprechende Positionierung des Spiegels 110 sowie der anderen Elemente des UV-Lichtleitsystems 108 kann dem System 100 zusätzliche Funktionalität verleihen, ohne zusätzliche Darstellungsfelder oder sonstige Zugangspunkte zu dem Inneren der Kammer 102 zu erfordern.
  • Die Linse 112 kann dazu verwendet werden, die durch die UV-Lichtquelle 106 bereitgestellte Strahlung auf einen gewünschten Punkt oder eine gewünschte Region zu fokussieren. Wie in 1 gezeigt ist, wird die Linse 112 beispielsweise zum Lenken der UV-Strahlung, wie durch Pfeile angegeben ist, dahin gehend verwendet, den gesamten Wafer 105 abzudecken. Jedoch ist es bei alternativen Ausführungsbeispielen oft nützlich, die Strahlung auf einen kleineren Teil des Wafers 105 zu fokussieren. Wie beispielsweise unter Bezugnahme auf 2 ausführlicher beschrieben ist, kann bei manchen Ausführungsbeispielen die Strahlung auf einen dünnen Streifen des Wafers 105 entlang eines Radius eines epitaxial gewachsenen kreisförmigen Wafers gelenkt werden. Bei anderen Ausführungsbeispielen kann die Linse 112 in Abhängigkeit von der Form und der Materialzusammensetzung der Schicht, die gerade aufgewachsen wird, von der Drehgeschwindigkeit der Aufbauplattform 104 sowie der Wellenlänge und der Intensität der Strahlung dazu verwendet werden, die von der UV-Lichtquelle 106 ausgehende Strahlung auf verschiedene Weise zu fokussieren, wie nachstehend ausführlicher beschrieben wird.
  • Das Darstellungsfeld 114 ist ein Teil einer Wand der Kammer 102, der das Eintreten von Strahlung ermöglicht. Bei dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel ermöglicht das Darstellungsfeld 114 beispielsweise das Eintreten von Strahlung, die durch die UV-Lichtquelle 106 erzeugt wird. Das Darstellungsfeld 114 kann ein optisch UV-durchlässiges Material wie z. B. ein Glasfenster, synthetischer Quarz, geschmolzener Quarz oder ein Saphirfenster sein. Synthetischer Quarz, geschmolzener Quarz oder Saphir können für das Darstellungsfeld 114 verwendet werden, um eine UV-Absorption der Strahlung mit kurzer Wellenlänge, die durch denselben hindurch transmittiert wird, zu verhindern. Allgemein kann jegliches Material zum Bilden des Darstellungsfeldes 114 verwendet werden, das innerhalb eines gewünschten Wellenlängenbereichs lichtdurchlässig ist, entsprechend der Bandlücke des Materials, das gerade aufgewachsen wird, und/oder der Energie, die zum Dissoziieren von passivierenden Punkteffekten erforderlich ist.
  • Bei manchen Ausführungsbeispielen kann das Darstellungsfeld 114 eine Vielzahl von Größen und Formen aufweisen. Beispielsweise kann es wünschenswert sein, einen optischen Zugang für eine Vielzahl von Werkzeugen bereitzustellen, und demgemäß werden für verschiedene Ausführungsbeispiele ein größeres Darstellungsfeld 114 oder sogar mehrere Darstellungsfelder 114 in Betracht gezogen.
  • Bei manchen Ausführungsbeispielen kann das System 100 dazu verwendet werden, ein GaN-basiertes Halbleiterbauelement aufzuwachsen. Während eines Wachstums einer Halbleiterstruktur unter Verwendung herkömmlicher Systeme ist ein Dotieren vom n-Typ und vom p-Typ üblicherweise ineffizient. Ein Grund für diese Ineffizienz liegt in dem hohen Maß sowohl an Durchstoßversetzungen (engl.: threading dislocations) als auch an Punktdefekten, die aufgrund des großen Gitters und der thermischen Fehlanpassung, die zwischen den Nitridschichten und dem Wafer vorliegen kann, auftreten. Dieses Materialsystem wird ferner durch die relative Ineffizienz einer Einbringung von N in das kristalline Gitter während standardmäßigen MOCVD-Wachstumsbedingungen (Trägergas, Wachstumstemperatur, Verhältnisse der Verbindungen der Gruppe III/der Gruppe V und in vielen Fällen Drehgeschwindigkeit des Wafers oder des Waferträgers) behindert, was zu einem hohen Maß an Stickstoff-Leerstellen führt. Wie zuvor beschrieben wurde, können derartige Defekte als Punktquellen-Kompensationszentren für die Dotierstoffe fungieren, wobei sie die Pegel der insgesamt elektrisch aktiven Dotierstoffe verringern. Das System 100 verringert das Auftreten derartiger Defekte, indem es die Abscheidungsoberfläche mit einer Geschwindigkeit rastert, die höher ist als die Wachstumsrate. Das System 100 kann dazu verwendet werden, eine Halbleiterstruktur oder ein sonstiges Festkörperbauelement wachsen zu lassen, die bzw. das weniger Punktdefekte aufweist als unter Verwendung eines herkömmlichen Systems erzeugt worden wären.
  • Die Drehrate des einen oder der mehreren Wafer, ob sie auf einen Waferträger geladen sind oder nicht, ist mit der Gesamtströmung der Prozessgase in dem Reaktor gekoppelt, um ein laminares Strömen der Gase über die Abscheidungsoberfläche des einen oder der mehreren Wafer hinweg bereitzustellen. Davon ausgehend kann die Rasterabtastrate anschließend so gewählt werden, dass jeder Punkt der Abscheidungsoberfläche während des Verlaufs des Epitaxialwachstums einer einzigen Monoschicht (oder mehrerer Monoschichten) von abgeschiedenem Material fokussiert wird. Die Intensität der UV-Lichtquelle kann dahin gehend abstimmbar sein, zwischen z. B. etwa 0,1 und 1000 W/cm2 einer auf den Wafer 105 einfallenden Leistung zu liegen.
  • Ferner kann die Drehgeschwindigkeit des Waferträgers 104 auf dem Teil des Wafers 105 beruhen, der durch die Strahlung beleuchtet wird, die durch die UV-Lichtquelle 106 erzeugt wird. Beispielsweise kann das Lichtleitsystem 108 bei manchen Ausführungsbeispielen das durch die UV-Lichtquelle 106 erzeugte Licht auf einen Radius des Wafers 105 lenken. Bei anderen Ausführungsbeispielen, beispielsweise Ausführungsbeispielen, bei denen die UV-Lichtquelle 106 kollimiert wird, können die Elemente des Lichtleitsystems 108 dazu verwendet werden, das UV-Licht über die Oberfläche des Wafers 105 hinweg zu rastern. Das Rastern kann beispielsweise unter Verwendung eines beweglichen Spiegels 110 als Bestandteil des Lichtleitsystems 108 bewerkstelligt werden.
  • Eine von der UV-Quelle 106 ausgehende Strahlung, die optional durch den Spiegel 110 gerastert und/oder umgelenkt wird, kann durch die Linse 112 derart fokussiert werden, dass sie durch das Darstellungsfeld 114 hindurch und in die Kammer 102 gelangt. Indem die Wellenlänge und die Intensität der UV-Lichtquelle 106 und die Positionen des Spiegels 110 und der Linse 112 relativ zu dem Darstellungsfeld 114 koordiniert werden, kann eine geeignete Beleuchtung und/oder ein geeignetes Rasterungsmuster etabliert werden, das während der Drehung des Waferträgers 104 im Wesentlichen den gesamten Wafer 105 abdeckt. Bei Ausführungsbeispielen können je nach der Einfallsleistung und der Rasterabtastrate eines Oberflächenbildes entlang des Wafers 105 große Schwankungen der Intensität erzielt werden. Bei einem Ausführungsbeispiel der Offenbarung können die Wellenlänge und die Intensität der Strahlung in Abhängigkeit von der Wachstumszeit, der Filmdicke und anderen Faktoren variieren.
  • Durch Anlegen und/oder Rastern von Licht bei einer ausreichend geringen Wellenlänge, um Punktdefekte zu kompensieren, können während des MOCVD-Wachstumsprozesses niedrigere Abscheidungstemperaturen verwendet werden. Bei einem allgemeinen MOCVD-Prozess wird ein erstes reaktives Gas wie beispielsweise ein Gemisch aus Ammoniak oder eines anderen Hydrids der Gruppe V in Beimischung mit einem oder mehreren Trägergasen wie z. B. H2, N2 oder beiden durch den ersten Gasdurchgang hindurch bereitgestellt, um eine Reihe von Strömen aus erstem reaktivem Gas zu bilden. Desgleichen wird ein zweites reaktives Gas, beispielsweise ein Metallalkyl in Beimischung mit einem Trägergas, durch den zweiten Gasdurchgang hindurch bereitgestellt, um eine Serie von Strömen eines zweiten reaktiven Gases zu bilden, die mit den Strömen aus erstem reaktiven Gas vermischt sind. Ein Trägergas wie z. B. H2, N2 oder ein Gemisch derselben wird zwischen jeden Strom des ersten reaktiven Gases und die benachbarten Reihen von Strömen des zweiten reaktiven Gases angeordnet. Die Gasströme wandern in Richtung der Nähe des Waferträgers bzw. Suszeptors und des Wafers bzw. die Wafer, wo das erste und das zweite reaktive Gas an der Waferoberfläche miteinander reagieren, um einen Niederschlag wie z. B. einen III-V-Halbleiter zu bilden.
  • Die voraussichtlichen niedrigeren Wachstumstemperaturen, die während eines UVunterstützten Dotierens ermöglicht werden, und die Fähigkeit, Ausheilschritte bei hoher Temperatur nach dem Wachstum zu eliminieren (um beispielsweise eingebrachten Wasserstoff zu entfernen), können die Wärmebilanz für mittels MOCVD gewachsene Materialien stark verbessern. Somit können anhand einer MOCVD-Wachstumsmethodologie mit einer niedrigeren Wärmebilanz bei Ausführungsbeispielen atomar abruptere Multiquantenmulden-Regionen (MQW-Regionen), präziser gesteuerte Dotierungsprofile und sonstige Merkmale epitaxialer Strukturen, die durch Festkörperdiffusions- und -vermischungsprozesse beeinträchtigt werden, erhalten werden.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen können manche Strukturen und Bauelementstrukturgestaltungen oder Wafer, die zuvor unter Verwendung von herkömmlichen MOCVD-Wachstumstechniken nicht erzielt werden konnten, unter Verwendung der hierin beschriebenen und/oder beanspruchten Systeme und Verfahren erzeugt werden. Derartige bisher nicht erzielbare Strukturen umfassen Strukturen, die relativ höhere Leitfähigkeitspegel/einen geringen spezifischen Widerstand sowie damit einhergehende geringere Reihenwiderstandsheiz- und Bauelementlebensdauereinschränkungen aufweisen. Indem die Auswirkung von Punkteffekten in diesen Filmen verringert wird, können beispielsweise kommerzielle LEDs im sichtbaren und ultravioletten Bereich mit höherer Leistungsfähigkeit hergestellt werden.
  • Bei Ausführungsbeispielen kann ein Suszeptor einen Wafer tragen, auf dem eine Abscheidung stattfindet. Die Temperatur des Suszeptors und des Wafers können gesteuert werden, um Temperaturgradienten zu verhindern, die eine physische Verformung des Wafers bewirken würden. Bei alternativen Ausführungsbeispielen kann eine auf Temperaturgradienten zurückzuführende Verformung verhindert werden, indem der Wafer beispielsweise in einem ringförmigen Halter/Suszeptor positioniert wird, bei dem die Mitte des Wafers nicht neben anderen Komponenten angeordnet ist, die eine andere Temperatur aufweisen. Bei wieder anderen Ausführungsbeispielen kann der Wafer in dem Reaktorgehäuse positioniert werden, ohne dass überhaupt ein Suszeptor unter dem Wafer liegt. Dies kann beispielsweise dadurch bewerkstelligt werden, dass die Ränder des Wafers unter Verwendung von elektromagnetisch gesteuerten Einspannvorrichtungen gehalten werden.
  • 2 ist eine schematische Querschnittsansicht eines MOCVD-Systems 200, das dem System 100 ähnelt. Im Allgemeinen weisen gleiche Teile in jeder Figur Bezugszeichen auf, die sich in Bezug auf andere Ausführungsbeispiele, die in anderen Figuren beschrieben sind, in 100er-Stufen wiederholen. Beispielsweise ist die Kammer 202 im Wesentlichen ähnlich der Kammer 102 der 1. Desgleichen ist der Waferträger 204, wie er in 2 gezeigt ist, im Wesentlichen ähnlich dem Waferträger 104 der 1, der Wafer 205, wie er in 2 gezeigt ist, ist im Wesentlichen ähnlich dem Wafer 105 der 1, und das Darstellungsfeld 214 der 2 ist im Wesentlichen ähnlich dem Darstellungsfeld 114 der 1.
  • Während des Betriebs trifft ein UV-Lichtstrahl 240 je nach der Drehrate des Waferträgers 204 auf einem anderen Teil der auf den Wafer 205 aufgewachsenen Halbleiterschicht auf.
  • Bei Ausführungsbeispielen kann die Drehrate des Waferträgers 204 erhöht oder abgesenkt werden, um ausreichend Strahlung bereitzustellen, um Punktdefekte in der oberen oder in den oberen Halbleiterschichten, die auf dem Wafer 205 gebildet ist bzw. sind, zu dissoziieren. Bei manchen Ausführungsbeispielen kann UV-Licht, das durch das Darstellungsfeld 214 gelangt, eine ausreichend hohe Intensität und/oder niedrige Wellenlänge aufweisen, um Punktdefekte in den oberen 2-3 Schichten eines epitaxial gewachsenen Materials zu dissoziieren. Als solches kann die Drehrate des Waferträgers 204 derart eingestellt werden, dass sich der Waferträger 204 für alle 4-6 epitaxial gewachsenen Schichten etwa einmal dreht. Bei anderen Ausführungsbeispielen, die eine höhere Lichtundurchlässigkeit bezüglich der angelegten Strahlung aufweisen, kann es wünschenswerter sein, den Waferträger 204 schneller zu drehen, um Punktdefekte in weniger Schichten gewachsenen Materials zu dissoziieren.
  • Zusätzlich oder alternativ dazu können die Größe und Ausrichtung des Darstellungsfeldes 214 bei alternativen Ausführungsbeispielen modifiziert werden. Beispielsweise kann das Darstellungsfeld 214 bei manchen Ausführungsbeispielen über einem Radius des Wafers 205 angeordnet sein, statt des in 2 gezeigten Darstellungsfeldes 214, das eine Breite des vollen Durchmessers aufweist. Dort, wo sich das Darstellungsfeld 214 über den gesamten Durchmesser einer allgemein kreisförmigen Anordnung eines Waferträgers 204/Wafers 205 erstreckt, kann dieses als „Darstellungsfeld des vollständigen Durchmessers“ oder als Darstellungsfeld vom Vollschlitzstil (engl.: full slit style viewport) bezeichnet werden. Desgleichen kann ein Darstellungsfeld, das sich lediglich entlang zumindest der Hälfte der Breite einer allgemein kreisförmigen Waferträger/Wafer-Anordnung erstreckt, als „radiales Darstellungsfeld“ bezeichnet werden. Bei wieder anderen Ausführungsbeispielen können andere Formen des Darstellungsfeldes 214 verwendet werden, die ein Rastern der Strahlung auf den Wafer 205 ermöglichen. Ein Beispiel einer anderen Art von Darstellungsfeld, das hierin betrachtet wird, ist ein oder sind mehrere sich radial erstreckende Darstellungsfelder (engl.: radially extensive viewports). Ein sich radial erstreckendes Darstellungsfeld ist ein Darstellungsfeld, das die Fähigkeit aufweist, die radiale Position der UV-Lichtquelle zu verändern, ohne die UV-Lichtquelle aus dem Darstellungsfeld zu entfernen. Ein derartiges sich radial erstreckendes Darstellungsfeld kann sich radial erstreckende Schienen umfassen, die ermöglichen, dass die UV-Lichtquelle von einer radialen Position zu einer anderen auf demselben gleitet, ohne aus dem Darstellungsfeld entnommen zu werden. Ein sich radial erstreckendes Darstellungsfeld dieses Typs ist in der U.S.-Patentschrift Nr. 8,888,360 , deren Inhalt durch Bezugnahme in das vorliegende Dokument aufgenommen ist, näher beschrieben. Andere Arten von Darstellungsfeldern sind für einen erfahrenen Fachmann ohne Weiteres erkennbar. Ungeachtet des Typs und/oder der Konfiguration(en) des verwendeten Darstellungsfeldes sieht die effektive Geometrie des Darstellungsfeldes bei diversen Ausführungsbeispielen vor, dass der UV-Lichtstrahl über die gesamte Halbleiterschichtoberfläche auftrifft, indem sie einen vollständigen optischen Zugang ermöglicht, um die gesamte Oberfläche der Halbleiterschicht, die auf dem zumindest einen Wafer oder der zumindest einen Abscheidungsoberfläche gebildet ist, abzubilden.
  • Das Gasinjektorsystem 218 bringt Reaktionsgase in die Kammer 202 ein. Üblicherweise bleibt das Gasinjektorsystem 218 feststehend, während sich der Waferträger 204 und somit der Wafer 205 dreht, und somit kann das Darstellungsfeld 214 ebenfalls feststehend gehalten werden, während sich der Wafer 205 dreht. Dies führt dazu, dass über die Zeit hinweg ein wechselnder Teil des Wafers 205 von der Außenseite des Darstellungsfeldes aus 214 sichtbar ist.
  • 3 ist ein Flussdiagramm eines Verfahrens 300 zur UV-Belichtung einer Halbleiterschicht während des Epitaxialwachstums. Das Verfahren 300 ist ein Beispiel eines Erzeugens einer Halbleiterschicht oder einer anderen epitaxial gewachsenen Struktur, die eine verringerte Anzahl von Punktdefekten im Vergleich zu herkömmlich erzeugten Wafern umfasst.
  • Bei Schritt 302 werden ein oder mehrere Wafer in einer Kammer angebracht. Der eine oder die mehreren Wafer können beispielsweise ein Saphir, Silizium oder eine sonstige kristalline Struktur sein, wie oben beschrieben wurde. Der eine oder die mehreren Wafer können beispielsweise auf einen drehbaren Waferträger in einer MOCVD-Kammer geladen werden, wie oben beschrieben wurde. Der eine oder die mehreren Wafer stellen ein geeignetes Substrat für das anschließende Epitaxialwachstum der gewünschten Halbleiterschicht bereit.
  • Bei Schritt 304 wird die Kammer mit einem Gasgemisch gereinigt. Beispielsweise kann gemäß dem in 2 gezeigten System das Gasinjektorsystem 218 dazu verwendet werden, Gase in die Kammer einzubringen. Diese Gase können eine geeignete Mischung aus ultrareinen Vorläufern und anderen Gasen sein, die bei dem Epitaxialwachstum der gewünschten Halbleiterschicht verwendet werden. Der Schritt 304 kann auch ein Beseitigen von Gasen, die nicht erwünscht sind, umfassen. Beispielsweise könnte der Schritt 304 zunächst ein Erzeugen eines Vakuums in der Kammer und ein anschließendes Hinzufügen der gewünschten Gase umfassen. Bei Ausführungsbeispielen führt dies zu einem Druck in der Kammer, der ein geringes bis mittleres Vakuum ist (z. B. zwischen 1 kPa und 101 kPa).
  • Der Schritt 306 sieht die Einbringung von Prozessgasen in die Kammer vor. Sobald die Prozessgase in die Kammer eingebracht werden, werden der eine oder die mehreren Wafer wie bei Schritt 308 gedreht. Das Drehen des einen oder der mehreren Wafer in dieser Stufe sorgt für eine Laminarströmung der Prozessgase in der Kammer.
  • Bei Schritt 310 wird Wärme an den einen oder die mehreren Wafer angelegt. Heizvorrichtungen wie beispielsweise elektrische Widerstandsheizvorrichtungen, die in der Technik hinreichend bekannt sind, können verwendet werden. Beispiele derartiger Heizvorrichtungen sind in den U.S. Patentschriften Nrn. 5,759,281 und 7,666,323, deren Inhalt jeweils durch Bezugnahme in das vorliegende Dokument aufgenommen ist, beschrieben.
  • Wenn sich der eine oder die mehreren Wafer in der erwärmten Umgebung mit strömenden Prozessgasen drehen, beginnen sich bei Schritt 312 Halbleiterschichten zu bilden.
  • Bei Schritt 314 wird UV-Licht an die Halbleiterschicht angelegt. UV-Licht kann über das Darstellungsfeld in die Kammer eingebracht werden. Das angelegte UV-Licht beeinflusst die Halbleiterschicht während des Epitaxialwachstums. Das UV-Licht kann dazu verwendet werden, Punktdefekte wie beispielsweise Kohlenstoffverunreinigungen, Wasserstoffkomplexe oder Stickstoff-Leerstellen in der Halbleiterschicht während des Epitaxialwachstums zu dissoziieren. Bei manchen Ausführungsbeispielen kann ein „Streifen“ von UV-Licht vorliegen, der entlang der gesamten Länge eines Darstellungsfeldes in die Kammer eingebracht ist. Bei anderen Ausführungsbeispielen kann das Licht ein Punkt sein, der über einen Streifen des Darstellungsfeldes hinweg in einem Muster, das jedem Teil der Halbleiterschicht, die entlang des Streifens unter dem Darstellungsfeld auf dem Wafer gebildet ist, ein gewünschtes Maß an Licht bereitstellt, hin und her gerastert werden kann.
  • Bei manchen Ausführungsbeispielen kann die Intensität des UV-Lichts dahin gehend modifiziert werden, Defekte nicht nur in einer oberen Halbleiterschicht, sondern in mehreren oberen Halbleiterschichten zu dissoziieren. Die Tiefe, bis zu der eine derartige UV-Behandlung eine gewünschte Verringerung von Punktdefekten bereitzustellen vermag, ist von der Art des Halbleitermaterials, das aufgewachsen wird, der Wellenlänge des Lichts, der Intensität des Lichts und der Zeitdauer, während der das Licht auf jedem Teil der Halbleiterschicht ruht, abhängig.
  • Da auf den Wafern viele Halbleiterschichten aufgewachsen werden können, wird einleuchten, dass bei vielen Ausführungsbeispielen die Schritte 306 bis 314 oftmals vorgenommen werden. Außerdem können die Schritte 312 und 314 je nach der Halbleiterschicht, die epitaxial aufgewachsen wird, und den gewünschten Charakteristika der Halbleiterschicht hintereinander oder gleichzeitig durchgeführt werden. Falls die Schritte 312 und 314 beispielsweise hintereinander durchgeführt würden, (i) würde bei Schritt 312 eine Schicht bis zu einer bestimmten Dicke aufgewachsen werden; (ii) würde das Wachstum der Schicht angehalten werden; (iii) würde UV-Licht bei Schritt 314 über eine bestimmte Zeitdauer hinweg und in einer bestimmten Intensität an die gewachsene Schicht angelegt werden; (iv) würde das Wachstum der Schicht erneut beginnen, wie bei Schritt 312; und ein anschließendes Wiederholen der Schritte (ii) bis (iv), bis die gewünschten Halbleiterschichten und/oder das gewünschte Halbleiterbauelement gewachsen ist. Falls die Schritte 312 und 314 gleichzeitig vorgenommen werden, wird das UV-Licht, sobald eine Schicht bei dem Schritt 312 abgeschieden zu werden beginnt, an die Schicht angelegt, während jede nachfolgende Schicht unter der Prämisse aufgewachsen wird, dass die Intensität des UV-Lichts je nach der Art der Schicht(en), die gerade aufgewachsen wird/werden, angepasst werden kann.
  • Die jedem der Schritte 306, 308, 310 und 314 zugeordneten Parameter sind von voneinander abhängig. Die Drehgeschwindigkeit, die Intensität des Lichts, die Wellenlänge des Lichts, das Rasterungsmuster und die Menge und die Mischung von Prozessgasen können alle während des gesamten Prozesses dahin gehend angepasst werden, einander zu ergänzen und/oder entgegenzuwirken.
  • Bei Schritt 316 wird bzw. werden der eine oder die mehreren Wafer, nachdem die gewünschten Halbleiterschichten aufgewachsen wurden, aus der Kammer entnommen und zur Weiterverarbeitung gesendet.
  • 4 ist ein schematisches Diagramm eines Steuersystems 400, das dazu verwendet werden kann, diese Parameter zu modifizieren, auszugleichen und/oder anzupassen, um eine gewünschte epitaxial gewachsene Struktur zu erzeugen. Bei 4 empfängt eine Steuerung 402 Anweisungen zum Bilden eines Halbleiterbauelements 404. Bei verschiedenen Ausführungsbeispielen können diese Anweisungen erzeugt werden, bevor das Strukturwachstum beginnt, oder sie können während des Wachstums angepasst werden.
  • Um die gewünschte Struktur aufzubauen, kann die Steuerung 402 Informationen an andere und von anderen Steuerungs- oder Mikroprozessorsystemen senden und empfangen, die betriebsfähigen Systemen zugeordnet sind, beispielsweise Systemen 100 oder 200, wie sie zuvor unter Bezugnahme auf 1 und 2 beschrieben wurden. Beispielsweise sendet die Steuerung 402 Anweisungen in Form eines Rastermusters 406 an eine UV-Lichtquelle/ein UV-Lichtleitsystem. Beispielsweise könnten die Anweisungen des Rastermusters 406 an einen Spiegel gesendet werden, der den Strahlenweg von einer UV-Lichtquelle zu einem Darstellungsfeld und dann auf die Halbleiterschicht modifiziert. Das Rastermuster ist abhängig von der Drehgeschwindigkeit des Wafers bzw. der Wafer [oder des Waferträgers] und/oder der Wachstumsrate der abgeschiedenen (oder gebildeten) Halbleiterschichten und/oder dem Waferlayout bzw. der geometrischen Konfiguration eines oder mehrerer Wafer auf dem Waferträger. Außerdem deckt das Rastermuster allgemein die gesamte Waferoberfläche innerhalb von etwa 1 bis etwa 10 Monoschichten des abgeschiedenen Materials ab.
  • Die Steuerung 402 kann auch Anweisungen bezüglich einer gewünschten UV-Lichtwellenlänge und/oder Intensitätspegeln während des Wachstums an eine UV-Lichtquelle und ein Lichtleitsystem senden. Die Steuerung 402 kann eine Anweisung senden, eine UV-Lichtquelle auf eine gewünschte Wellenlänge 408 abzustimmen, die neben anderen Faktoren in Abhängigkeit von der Art des Materials, das gerade aufgewachsen wird, oder in Abhängigkeit von der Temperatur der Kammer, während des Verarbeitens verändert werden kann. Die Steuerung 402 kann desgleichen Informationen bezüglich der UV-Lichtintensität 410 senden. Diese Intensitätsanweisung 410 kann beispielsweise in Abhängigkeit von der Drehgeschwindigkeit oder dem Rastermuster oder dem Material, das gerade aufgewachsen wird, modifiziert werden.
  • Die Steuerung 402 kann auch Anweisungen bezüglich der Drehgeschwindigkeitsanweisung 412 an den Waferträger senden, um zu steuern, wie schnell sich der Waferträger unter dem angelegten Licht dreht. Die Drehgeschwindigkeit kann nach Wunsch erhöht werden, um zu gewährleisten, dass jeder Teil einer Struktur, der auf einen Wafer aufgebaut wird, der auf dem Waferträger angebracht ist, bestrahlt wird, bevor zu viele Schichten von epitaxial aufgewachsenen Strukturen abgeschieden werden, was zu Punktdefekten auf Ebenen führt, die zu tief liegen, um durch die UV-Bestrahlung beeinflusst zu werden. Desgleichen kann während Perioden eines langsameren Epitaxialwachstums die Drehgeschwindigkeit nach Wunsch verringert (oder die Rastergeschwindigkeit erhöht) werden.
  • Anweisungen bezüglich des Gasgemisches 414 können an das Gasinjektorsystem und/oder an Ventile gesendet werden, die jedem der Gase, die zum Erzeugen des Wafers verwendet werden, zugeordnet sind. Diese Anweisungen 414 können bei Ausführungsbeispielen während des Wachstums des Wafers gemäß den Halbleiterbauelement-Gestaltungsanweisungen 404 modifiziert werden. Ferner können diese Anweisungen eine Zunahme oder Abnahme der Wachstumsrate des Halbleitermaterials bewirken, was eine Auswirkung auf die Drehgeschwindigkeitsanweisungen 412 und das Rastermuster 406 haben kann. Ferner können manche Gase Resonanzfrequenzen aufweisen, die seitens des UV-Lichts vermieden werden sollten. Demgemäß kann es bei bestimmten Ausführungsbeispielen wünschenswert sein, die Wellenlängenanweisungen 408 auf der Basis der Gasgemischanweisungen 414 zu modifizieren.
  • 5 ist eine Querschnittsansicht eines MOCVD-Systems gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel. Ein System 500, das dem oben erörterten System 100 ähnelt, umfasst einen Reaktor 530 und eine Kammer 502. Ein Wafer 538, der dem oben erörterten Wafer 105 ähnelt, ist eine Oberfläche, auf der epitaxial abgeschiedene Halbleiterschichten in der Kammer 502 gewachsen werden. Je nach der Gestaltung und Größe 502 der Kammer liegen ein oder mehrere Wafer 538 vor. Der Wafer 538 wird durch einen Waferträger 504 getragen, der abnehmbar an einer Drehspindel 520 befestigt ist. Bei manchen Ausführungsbeispielen kann der Wafer 538 durch ein Drehsystem gedreht werden, das die Spindel 520 nicht erfordert.
  • Ähnlich der oben beschriebenen UV-Lichtquelle 106 stellt eine UV-Lichtquelle 506 einer Mehrkanal-Strahlenquelle 510 durch eine Leitung 508 hindurch UV-Licht oder -Strahlung bereit. Die Mehrkanal-Strahlenquelle 510 teilt das von der UV-Lichtquelle 506 stammende UV-Licht oder die von der UV-Lichtquelle 506 stammende UV-Strahlung in mehr als einen Strahl auf. Als ein in 5 gezeigtes Beispiel wird der von der UV-Lichtquelle 506 stammende Strahl in drei Strahlen aufgeteilt, die durch die Fasern 510a, 510b und 510c hindurch wandern. Die Fasern 510a, 510b und 510c sind Glasfaserkabel, die als Wellenleiter zum Transportieren des Lichts (nahezu verlustfreie Transmission) fungieren. Die Strahlgröße der Strahlen 531, 533 und 535 kann angepasst werden, indem der Durchmesser ihrer jeweiligen Fasern und die Brennweite der jeweiligen Linsensätze verändert werden. Die Fasern 510a, 510b und 510c sind jeweils mit Strahlenanbringungen 532, 534 und 536 verbunden, die in einer linearen Schiebevorrichtung 522 angebracht sind, die in dem Darstellungsfeld 515 angebracht ist. Die lineare Schiebevorrichtung 522 kann sich hin- und herbewegen, wodurch sie es den Strahlen 531, 533 und 535 ermöglicht, über die Oberfläche des Wafers 538 hinweg entlang des Darstellungsfeldes 515 in Richtung der Pfeile 516 gerastert zu werden.
  • 6A zeigt weitere Einzelheiten der Mehrkanal-Strahlenquelle 510. Wenn die UV-Lichtquelle 506 einen Strahl 507 (der sich in der Leitung 508 befindet) in die Mehrkanal-Strahlenquelle 510 sendet, wird der Strahl 507 anschließend durch einenLinsensatz 540 fokussiert und gelangt anschließend durch Strahlenteiler 542 hindurch und wird von einem Spiegel 544 reflektiert, um drei Strahlen 562, 564 und 566 zu bilden. Fachleuten wird einleuchten, dass die Mehrkanal-Strahlenquelle 510 mehr oder weniger geteilte Strahlen sowie unterschiedliche Größen, Winkel und Formen, die jedem Strahl zugeordnet sind, aufweisen könnte, je nach beispielsweise der Größe der Oberfläche, die gerastert werden soll, oder der Art der zu rasternden Oberfläche.
  • Die Strahlen 562, 564 und 566 gelangen anschließend durch die Linsensätze 550, 552 bzw. 554 und werden in die Fasern 510a, 510b bzw. 510c fokussiert. Diese Fasern 510a, 510b und 510c gelangen anschließend durch einen Linsensatz und treffen dann auf den Wafer 538 auf. Wie in 6B gezeigt ist, transmittiert beispielsweise die Faser 510a den Strahl 562 (siehe 6A), der durch den Linsensatz 550 gelangt ist, durch den Linsensatz 570, wodurch ein Strahl 531 gebildet wird, der dann an dem Punkt 580 auf die Oberfläche des Wafers 538 auftrifft.
  • Die Anzahl von Strahlen kann auf der Basis der gewünschten Beleuchtungsabdeckung und Abtastzeit angepasst werden. Wenn eine Mehrkanal-Strahlenquelle verwendet wird, werden die Positionen der Strahlenteiler und des Spiegels in einem Winkel festgelegt, um den interessierten Beleuchtungsbereich auf dem Wafer abzudecken. Üblicherweise kann die Beleuchtungspunktgröße (580) bei einer typischen Tiefenschärfe von etwa 20 mm zwischen etwa 4 und etwa 7 mm betragen. Indem man mehrere Strahlen hat, die nicht senkrecht zu der Abtastachse verlaufen, kann ein breiterer Radiusbereich unter dem Darstellungsfeld abgedeckt werden (wie in 5 gezeigt ist). Die Strahlen können dazu konfiguriert sein, einen Waferträger sogar dann vollständig zu belichten, wenn sich das Darstellungsfeld nicht über den gesamten Radius hinweg erstreckt. Das UV-Licht kann bezüglich seiner Intensität gleichmäßig unter den verschiedenen Fasern verteilt sein oder kann schräg (engl.: skewed) sein, um entweder die mittlere Faser oder die zwei äußersten Fasern dahin gehend zu begünstigen, gewünschte Erfordernisse zu erfüllen. Bei schrägen Ausführungsbeispielen kann das UV-Licht sich krümmen, indem unterschiedliche Strahlenteiler-Reflektanz-/-Transmittanzverhältnisse ausgewählt werden. Der Linearabtastpositionszyklus kann derart entwickelt werden, dass an den äußeren Enden der Abtastposition und/oder der Überlappung in Abtastbereichen, die durch den mittleren Faserpfad im Vergleich zu den äußeren Pfaden umschrieben werden, was für eine einheitlichere Belichtung über den gesamten Träger hinweg sorgt.
  • Ein weiteres Ausführungsbeispiel umfasst ein Halbleiterverarbeitungssystem, das eine Mehrzahl von Verarbeitungskammern aufweist, die sich in einer einzelnen Vakuumkammer befinden, wobei jede Verarbeitungskammer in sich geschlossen ist und einen anderen oder selben Prozesstyp bereitstellen kann, beispielsweise die in der U.S.-Patentschrift Nr. 8,715,418 beschriebenen Systeme. In jeder Verarbeitungskammer kann auf ähnliche Weise, wie sie oben beschrieben wurde, zumindest ein Wafer drehbar angebracht sein. Manche der Verarbeitungskammern können für entsprechende Hardware und Systeme ausgelegt und damit ausgestattet sein, um MOCVD, ALD (atomic layer deposition, Atomlagenabscheidung), ALE (atomic layer etching, Atomlagenätzen), PVD (physical vapor deposition, physikalische Gasphasenabscheidung, CPVD (chemical plasma vapor deposition, chemische Plasmadampfphasenabscheidung) und andere Arten von Abscheidungsverfahren bereitzustellen, während andere der Verarbeitungskammern für entsprechende Hardware und Systeme für das UV-Lichtquellen-/Rasterungsteilsystem, Metrologie, Wärmebehandlung und andere, keine Abscheidung umfassende Behandlungs- und Testverfahren ausgelegt und damit ausgestattet sein können. Die einzelne Vakuumkammer, die die Mehrzahl von Verarbeitungskammern beherbergt, kann mit geeigneten Gasinjektionssystemen, Abzugs- und Erwärmungshardware und -systemen ausgestattet sein. Die Verarbeitungskammern weisen einen oberen Abschnitt und einen unteren Abschnitt auf. Der obere Abschnitt ist in eine Abdeckung der einzelnen Vakuumkammer hineingebaut. Der obere Abschnitt kann Gasinjektionssysteme und andere Verarbeitungssysteme enthalten, die üblicherweise bei Halbverarbeitungssystemen anzutreffen sind, oder kann verschiedene Metrologieinstrumente, thermische und sonstige, keine Abscheidung umfassende Behandlungssysteme, Testsysteme sowie das UV-Lichtquellen/Rasterungsteilsystem enthalten. Der obere Abschnitt kann modular sein, so dass verschiedene Verarbeitungssysteme oder -instrumente je nach Bedarf eingefügt oder entnommen werden können, je nach der jeweiligen Art der Schichten, des Testens und/oder der durchzuführenden Behandlung. Der untere Abschnitt der Verarbeitungskammern ist in einem Karussell angebracht, das in einer horizontalen Ebene auf einer Mittelachse innerhalb einer Basis der einzelnen Vakuumkammer mittels eines geeigneten Drehmechanismus und -systems, der bzw. das unter dem Karussell in der einzelnen Vakuumkammer angebracht ist, gedreht wird. Der untere Abschnitt jeder Verarbeitungskammer enthält Hardware, wie oben beschrieben wurde, zum Anbringen und Drehen zumindest eines Wafers in einer horizontalen Ebene auf einer Mittelachse in jeder Verarbeitungskammer, Abzugsöffnungen, Heizsysteme und sonstige Hardware und Systeme, die für entweder eine Halbschichtwachstumsverarbeitung nützlich wären, oder verschiedene Metrologieinstrumente, thermische und andere, keine Abscheidung umfassenden Behandlungssysteme, Testsysteme sowie das UV-Lichtquellen-/Rasterungsteilsystem, je nach dem Prozess, der in einer bestimmten Verarbeitungskammer durchzuführen ist. Die einzelne Vakuumkammer kann auch mit Verschlüssen, Ladeschleusen, Transferkammern, Roboterarmen und anderen Systemen ausgestattet sein, die bezüglich eines Anbringens oder Abnehmens zumindest eines Wafers in jeder Verarbeitungskammer in der einzelnen Vakuumkammer nützlich sind.
  • Wenn der obere Abschnitt und der untere Abschnitt jeder Verarbeitungskammer zusammenkommen oder in Eingriff gelangen, indem die Abdeckung der einzelnen Vakuumkammer auf der Basis der einzelnen Vakuumkammer geschlossen wird, wird jede Verarbeitungskammer bezüglich der anderen abgedichtet, um zu verhindern, dass Prozessgase oder Abgase von einer Verarbeitungskammer in eine andere Verarbeitungskammer eintreten oder diese verunreinigen. Das Abdichten der Verarbeitungskammer kann bei Ausführungsbeispielen anhand von physischer Barrieren, Vakuumanschlüssen und/oder inerten Gasvorhängen erfolgen.
  • Jede Verarbeitungskammer führt einen spezifischen Halbwachstumsprozess, ein Testen, eine Wärmebehandlung, eine UV-Lichtquellen/Rasterungsteilsystem-Behandlung oder eine sonstige Behandlung an dem zumindest einen Wafer durch, je nach der Art von Halbleiterschichten, die für ein bestimmtes Halbleiterbauelement aufgewachsen werden sollen. Beispielsweise könnte eine einzelne Vakuumkammer vier Verarbeitungskammern enthalten - zwei für ein MOCVD-Halbschichtwachstum und zwei für ein UV-Lichtquellen-/Rasterungsteilsystem. Die Kammern könnten derart an dem Karussell angeordnet sein, dass die MOCVD-Halbleiterschichtwachstumskammern nicht angrenzen. Zumindest ein Wafer kann in jeder Prozesskammer platziert werden, und für diesen zumindest einen Wafer, der in einer MOCVD-Halbleiterschichtwachstumskammer platziert ist, kann bzw. können (eine) bestimmte Schicht(en) aufgewachsen werden, je nach dem täglichen Bedarf des Halbleiterherstellers. Sensoren in den Nicht-MOCVD-Halbleiterschichtwachstumskammern können erfassen, ob Halbleiterschichten auf dem zumindest einen Wafer aufgewachsen wurden, so dass in dem Fall, dass keine Schichten aufgewachsen werden (das heißt, ein unbeschichteter Wafer in der Kammer vorliegt), lediglich diejenigen Behandlungen angewendet werden, die auf unbeschichtete Wafer anwendbar sind. Nachdem die bestimmte(n) Schicht(en) in den MOCVD-Halbleiterschichtwachstumskammern gewachsen wurde(n), wird das Karussell gedreht, so dass sich der zumindest eine Wafer, auf dem eine Halbleiterschicht aufgewachsen wurde, nun in der Verarbeitungskammer für das UV-Lichtquellen/Rasterungsteilsystem befindet. Während auf den unbeschichteten Wafern, die in den MOCVD-Halbleiterschichtwachstumskammern platziert sind, eine Halbleiterschicht aufgewachsen wird, kann bzw. können derjenige Wafer bzw. diejenigen Wafer, auf dem bzw. denen eine Halbleiterschicht aufgewachsen wurde, mit dem UV-Lichtquellen/Rasterungsteilsystem behandelt werden. Wenn die gewünschten Schichten und Behandlungen abgeschlossen sind, wird das Karussell gedreht, so dass sich die mit dem UV-Lichtquellen/Rasterungsteilsystem verarbeiteten beschichteten Wafer in den MOCVD-Halbleiterschichtwachstumskammern befinden, und die kürzlich beschichteten Wafer aus den MOCVD-Halbleiterschichtwachstumskammern befinden sich in der Verarbeitungskammer, in der das UV-Lichtquellen/Rasterungsteilsystem angewendet werden kann. Diese Abfolge kann wiederholt werden, bis die gewünschte Dicke einer gegebenen Halbleiterschicht aufgewachsen und behandelt wurde. Der zumindest eine vollständig gewachsene und behandelte Wafer kann zur Weiterverarbeitung aus der einzelnen Vakuumkammer entnommen werden.
  • Gewöhnliche Fachleute auf den relevanten Gebieten werden erkennen, dass die Erfindung weniger Merkmale aufweisen kann als bei jeglichem oben beschriebenen einzelnen Ausführungsbeispiel veranschaulicht sind. Die hierin beschriebenen Ausführungsbeispiele sollen keine erschöpfende Darstellung der Art und Weise sein, wie die verschiedenen Merkmale der Erfindung kombiniert werden können. Demgemäß sind die Ausführungsbeispiele nicht sich gegenseitig ausschließende Kombinationen von Merkmalen; vielmehr kann die Erfindung eine Kombination verschiedener einzelner Merkmale aufweisen, die aus verschiedenen einzelnen Ausführungsbeispielen ausgewählt sind, wie gewöhnlichen Fachleuten einleuchten dürfte. Ferner können Elemente, die bezüglich eines Ausführungsbeispiels beschrieben sind, sogar dann bei anderen Ausführungsbeispielen implementiert werden, wenn sie bei diesen Ausführungsbeispielen nicht beschrieben sind, es sei denn, es ist etwas anderes angegeben. Obwohl sich ein unabhängiger Patentanspruch in den Patentansprüchen auf eine spezifische Kombination mit einem oder mehreren anderen Patentansprüchen beziehen kann, können andere Ausführungsbeispiele auch eine Kombination des abhängigen Patentanspruchs mit dem Gegenstand jedes anderen abhängigen Patentanspruchs oder eine Kombination eines oder mehrerer Merkmale mit anderen abhängigen oder unabhängigen Patentansprüchen umfassen. Derartige Kombinationen sind hierin vorgeschlagen, es sei denn, es ist angegeben, dass eine spezifische Kombination nicht beabsichtigt ist. Ferner ist beabsichtigt, auch Merkmale eines Patentanspruchs in jeglichem anderen unabhängigen Patentanspruch zu umfassen, auch wenn dieser Patentanspruch nicht direkt von dem unabhängigen Patentanspruch abhängig gemacht wird.
  • Jegliche Aufnahme von obigen Dokumenten in das vorliegende Dokument durch Bezugnahme ist dahin gehend eingeschränkt, dass kein Gegenstand aufgenommen wird, der der hierin erfolgten expliziten Offenbarung entgegensteht. Jegliche Aufnahme von obigen Dokumenten in das vorliegende Dokument durch Bezugnahme ist dahin gehend eingeschränkt, dass keine in den Dokumenten enthaltenen Patentansprüche durch Bezugnahme in das vorliegende Dokumente aufgenommen sind. Jegliche Aufnahme von obigen Dokumenten in das vorliegende Dokument durch Bezugnahme ist ferner dahin gehend eingeschränkt, dass jegliche in den Dokumenten angegebenen Definitionen nicht durch Bezugnahme in das vorliegende Dokumente aufgenommen sind, es sei denn, sie sind ausdrücklich in dem vorliegenden Dokument enthalten.
  • Für die Zwecke der Interpretation der Patentansprüche wird ausdrücklich beabsichtigt, dass die Bestimmungen von Paragraph 112, sechster Abschnitt, gemäß 35 U.S.C. nicht herangezogen werden sollen, es sei denn, die spezifischen Begriffe „Einrichtung für“ oder „Schritt für“ sind in einem Patentanspruch angeführt.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • US 8303713 [0016, 0018]
    • US 8287646 [0016, 0018]
    • US 8133322 [0017]
    • US 2004/0175939 [0017]
    • US 2004/0060518 [0017]
    • US 6217662 [0017]
    • US 6231933 [0017]
    • US 20140287142 [0017]
    • US 20100273320 [0017]
    • US 20150007771 [0017]
    • US 20130167771 [0017]
    • US 20140014039 [0017]
    • US 20120160170 [0017]
    • US 20120048198 [0017]
    • US 8895107 [0018]
    • US 6902623 [0018]
    • US 6726769 [0019]
    • US 20130252404 [0019]
    • US 20150075431 [0019]
    • US 7570368 [0026]
    • US 2013/0340677 [0026]
    • US 2013/0343425 [0026]
    • US 8888360 [0041]
    • US 8715418 [0064]
  • Zitierte Nicht-Patentliteratur
    • Marc Hoffman et al., Point Defect Management in GaN by Fermi-Level Control During Growth, Proceedings of SPIE 8986 (8. März 2014). [0008]
    • Siehe auch Zachary Bryan et al., Fermi Level Control of Point Defects During Growth of Mg-Doped GaN, 42. Journal of Electronic Materials 5 bei 815 (2013) [0008]

Claims (33)

  1. Ein System einer chemischen Abscheidung aus der Gasphase, das folgende Merkmale aufweist: einen Reaktor einer chemischen Abscheidung aus der Gasphase, der folgende Merkmale umfasst: eine Kammer; einen drehbaren Waferträger, der dazu angepasst ist, zumindest einen Wafer aufzunehmen; zumindest einen Wafer, der an dem drehbaren Waferträger in der Kammer angebracht ist; ein in einer Wand der Kammer definiertes Darstellungsfeld; und ein Gasinjektionssystem, das dazu konfiguriert ist, ein Gasgemisch in Richtung des zumindest einen Wafers zu befördern; eine UV-Lichtquelle, die dazu konfiguriert ist, einen UV-Lichtstrahl zu erzeugen, wobei die UV-Lichtquelle wirksam mit dem Darstellungsfeld gekoppelt ist; ein Rasterungsteilsystem, das in Kommunikation mit der UV-Lichtquelle steht und dazu angepasst ist, den UV-Lichtstrahl durch das Darstellungsfeld hindurch in Richtung des zumindest einen Wafers zu steuern, um ein Rastermuster auf einer Halbleiterschicht zu erzeugen, die auf dem zumindest einen in der Kammer angebrachten Wafer gebildet ist.
  2. Das System einer chemischen Abscheidung aus der Gasphase gemäß Anspruch 1, bei dem die UV-Lichtquelle selektiv darauf abgestimmt ist, ein Quasi-Fermi-Niveau der Halbleiterschicht anzuheben und dadurch Punktdefekte in der Halbleiterschicht ohne ein Ausheilen der Halbleiterschicht bei hoher Temperatur nach dem Wachstum zu dissoziieren.
  3. Das System einer chemischen Abscheidung aus der Gasphase gemäß Anspruch 1, bei dem die Halbleiterschicht eine undotierte oder dotierte Schicht aufweist, die aus einem Material mit einer großen Bandlücke gebildet ist, und bei dem die UV-Lichtquelle selektiv darauf abgestimmt ist, einen spezifischen Widerstand der undotierten oder dotierten Schicht über eine Modulation der Punktdefektdichte zu verändern.
  4. Das System einer chemischen Abscheidung aus der Gasphase gemäß Anspruch 1, bei dem die UV-Lichtquelle darauf abgestimmt ist, ein Energieniveau zu erzeugen, das sich von einem Energieniveau unterscheidet, das entweder Gasphasenreaktionen oder chemische Oberflächenatomreaktionen eines Materials, das auf die Halbleiterschicht aufgewachsen wird, beeinflusst.
  5. Das System einer chemischen Abscheidung aus der Gasphase gemäß Anspruch 1, bei dem der UV-Lichtstrahl auf eine Wellenlänge abgestimmt ist, die dafür geeignet ist, spezifische Bindungen anzuregen, die auf organische Verbindungen der Gruppe III oder auf Zwischenaddukte, die zwischen den organischen Verbindungen der Gruppe III und Verbindungen der Gruppe V gebildet sind, bezogen sind.
  6. Das System einer chemischen Abscheidung aus der Gasphase gemäß Anspruch 1, bei dem der drehbare Waferträger während des Epitaxialwachstums mit einer vorbestimmten Drehgeschwindigkeit gedreht wird und bei dem das Rasterungssystem das UV-Licht ansprechend auf die vorbestimmte Drehgeschwindigkeit derart steuert, dass das UV-Licht derart auf eine Mehrzahl von Regionen der Halbleiterschicht auftrifft, dass Punktdefekte in diesen Regionen dissoziiert werden.
  7. Das System einer chemischen Abscheidung aus der Gasphase gemäß Anspruch 6, bei dem das Rastermuster von entweder der Drehgeschwindigkeit des einen oder der mehreren Wafer und/oder der Wachstumsrate der abgeschiedenen Halbleiterschichten und/oder der Gestaltung des zumindest einen Wafers abhängig ist.
  8. Das System einer chemischen Abscheidung aus der Gasphase gemäß Anspruch 6, bei dem das Rasterungssystem den UV-Lichtstrom ansprechend auf die Charakteristika der abgeschiedenen Schicht(en) steuert.
  9. Das System einer chemischen Abscheidung aus der Gasphase gemäß Anspruch 1, bei dem die UV-Lichtquelle ein Array aus UV-LED-Quellen umfasst, von denen zumindest einige unterschiedliche Wellenlängen emittieren.
  10. Das System einer chemischen Abscheidung aus der Gasphase gemäß Anspruch 1, bei dem das Darstellungsfeld in einer Geometrie konfiguriert ist, die einen vollständigen optischen Zugang ermöglicht, um die gesamte Oberfläche der Halbleiterschicht abzubilden.
  11. Das System einer chemischen Abscheidung aus der Gasphase gemäß Anspruch 1, bei dem das Fenster aus optisch UV-durchlässigem Material hergestellt ist.
  12. Das System einer chemischen Abscheidung aus der Gasphase gemäß Anspruch 1, bei dem der zumindest eine Wafer zumindest eine epitaxial aufgewachsene Halbleiterschicht aufweist.
  13. Ein Halbleiterverarbeitungssystem, das dazu konfiguriert ist, eine oder mehrere Bauelementschichten auf zumindest einem Wafer wachsen zu lassen, wobei das System folgende Merkmale aufweist: eine einzelne Vakuumkammer, die eine Mehrzahl von Verarbeitungskammern aufweist, wobei jede der Mehrzahl von Verarbeitungskammern einen oberen Abschnitt und einen unteren Abschnitt aufweist, wobei die einzelne Vakuumkammer folgende Merkmale aufweist: eine Abdeckung, die den oberen Abschnitt jeder der Mehrzahl von Verarbeitungskammern enthält, wobei jeder obere Abschnitt zumindest ein Gasinjektionssystem und zumindest entweder Metrologieinstrumente und/oder thermische und andere, keine Abscheidung umfassenden Behandlungssysteme und/oder Testsysteme und/oder eine UV-Lichtquelle mit einem Rasterungsteilsystem, die in Kommunikation mit der UV-Lichtquelle stehen, aufweist; und eine Basis, die ein Karussell aufweist, das drehbar in der Basis angebracht ist, wobei das Karussell den unteren Abschnitt jeder der Mehrzahl von Verarbeitungskammern enthält, wobei jeder untere Abschnitt dazu angepasst ist, zumindest einen drehbar darin angebrachten Wafer aufzunehmen, wobei dann, wenn der obere Abschnitt und der untere Abschnitt jeder der Mehrzahl von Verarbeitungskammern durch Schließen der Abdeckung auf der Basis in Eingriff genommen sind, jede der Mehrzahl von Verarbeitungskammern bezüglich jeder anderen Verarbeitungskammer abgedichtet ist.
  14. Ein Verfahren zum Aufwachsen zumindest einer Halbleiterschicht, das folgende Schritte aufweist: Positionieren zumindest eines Wafers in einer Kammer, die in einem Reaktor einer chemischen Abscheidung aus der Gasphase definiert ist; Einbringen eines Gasgemischs in die Kammer, um zu bewirken, dass die zumindest eine Halbleiterschicht epitaxial auf dem zumindest einen Wafer wächst; und selektives Lenken eines US-Lichtstrahls durch ein Rasterungssystem hindurch, um ein Rastermuster auf der zumindest einen Halbleiterschicht zu erzeugen, wobei der UV-Lichtstrahl selektiv auf die zumindest eine Halbleiterschicht und das Gasgemisch abgestimmt ist, um Punktdefekte in der zumindest einen Halbleiterschicht zu dissoziieren.
  15. Das Verfahren gemäß Anspruch 14, das ferner ein Abstimmen des UV-Strahls dahin gehend aufweist, ein Quasi-Fermi-Niveau der zumindest einen Halbleiterschicht anzuheben und dadurch Punktdefekte in der zumindest einen Halbleiterschicht ohne ein Ausheilen der zumindest einen Halbleiterschicht bei hoher Temperatur nach dem Wachstum zu dissoziieren.
  16. Das Verfahren gemäß Anspruch 14, bei dem die zumindest eine Halbleiterschicht eine undotierte oder dotierte Schicht aufweist, die aus einem Material mit einer großen Bandlücke gebildet ist, und bei dem der UV-Lichtstrahl selektiv darauf abgestimmt ist, einen spezifischen Widerstand der un-dotierten oder dotierten Schicht über eine Modulation der Punktdefektdichte zu verändern.
  17. Das Verfahren gemäß Anspruch 14, bei dem der UV-Lichtstrahl darauf abgestimmt ist, ein Energieniveau zu erzeugen, das sich von einem Energieniveau unterscheidet, das entweder Gasphasenreaktionen oder chemische Oberflächenatomreaktionen des Materials, das auf die zumindest eine Halbleiterschicht aufgewachsen wird, beeinflusst.
  18. Das Verfahren gemäß Anspruch 14, das ferner ein Abstimmen des UV-Lichtstrahls auf eine Wellenlänge aufweist, die dafür geeignet ist, spezifische Bindungen anzuregen, die auf organische Verbindungen der Gruppe III oder auf Zwischenaddukte, die zwischen den organischen Verbindungen der Gruppe III und Verbindungen der Gruppe V gebildet sind, bezogen sind.
  19. Das Verfahren gemäß Anspruch 14, das ferner ein Drehen des zumindest einen Wafers mit einer vorbestimmten Drehgeschwindigkeit während des Epitaxialwachstums derart aufweist, dass der UV-Lichtstrahl derart auf eine Mehrzahl von Regionen der zumindest einen Halbleiterschicht auftrifft, dass Punktdefekte in diesen Regionen dissoziiert werden.
  20. Das Verfahren gemäß Anspruch 14, das ferner ein Auswählen eines Rastermusters auf der Basis entweder der Drehgeschwindigkeit des einen oder der mehreren Wafer und/oder der Wachstumsrate der abgeschiedenen Halbleiterschichten und/oder der Gestaltung des einen oder der mehreren Wafer aufweist.
  21. Das Verfahren gemäß Anspruch 19, das ferner ein Variieren der vorbestimmten Drehgeschwindigkeit während des Epitaxialwachstums während des Einbringens des Gasgemischs aufweist.
  22. Das Verfahren gemäß Anspruch 19, bei dem die Drehgeschwindigkeit derart ausgewählt wird, dass eine vorbestimmte Anzahl von Halbleiterschichten pro Drehung aufgewachsen werden.
  23. Das Verfahren gemäß Anspruch 18, bei dem das UV-Licht auf eine Intensität abgestimmt wird, die auf der Zusammensetzung der Halbleiterschicht beruht.
  24. Das Verfahren gemäß Anspruch 14, bei dem das Gasgemisch und der UV-Lichtstrahl auf sequenzielle Weise eingebracht bzw. angelegt werden.
  25. Das Verfahren gemäß Anspruch 14, bei dem das Gasgemisch und der UV-Lichtstrahl gleichzeitig eingebracht bzw. angelegt werden.
  26. Das Verfahren gemäß Anspruch 18, bei dem das UV-Licht auf eine Wellenlänge abgestimmt wird, die auf der Zusammensetzung der abgeschiedenen Halbleiterschicht beruht.
  27. Ein Halbleiterbauelement, das anhand des folgenden Prozesses hergestellt ist: Positionieren zumindest eines Wafers in einer Kammer, die in einem Reaktor einer chemischen Abscheidung aus der Gasphase definiert ist; Einbringen eines Gasgemisches in die Kammer, wobei das Einbringen des Gasgemisches bewirkt, dass eine oder mehrere Halbleiterschichten epitaxial auf dem Wafer wachsen; und während des Einbringens des Gasgemisches, Verwenden eines Rasterungssystems, um einen UV-Lichtstrahl selektiv zu lenken, um auf der einen oder den mehreren Halbleiterschichten ein Rastermuster zu erzeugen, wobei der UV-Strahl selektiv auf die eine oder die mehreren Halbleiterschichten und das Gasgemisch abgestimmt wird, um Punktdefekte in der einen oder den mehreren Halbleiterschichten zu dissoziieren.
  28. Das Halbleiterbauelement gemäß Anspruch 27, das ferner ein Abstimmen des UV-Lichtstrahls dahin gehend aufweist, ein Quasi-Fermi-Niveau der einen oder der mehreren Halbleiterschichten anzuheben und dadurch Punktdefekte in der einen oder den mehreren Halbleiterschichten ohne ein Ausheilen der einen oder der mehreren Halbleiterschichten bei hoher Temperatur nach dem Wachstum zu dissoziieren.
  29. Das Halbleiterbauelement gemäß Anspruch 27, bei dem die eine oder die mehreren Halbleiterschichten eine undotierte oder dotierte Schicht aufweisen, die aus einem Material mit einer großen Bandlücke gebildet ist, und bei dem der UV-Lichtstrahl selektiv darauf abgestimmt ist, einen spezifischen Widerstand der undotierten oder dotierten Schicht über eine Modulation der Punktdefektdichte zu verändern.
  30. Das Halbleiterbauelement gemäß Anspruch 27, bei dem der Prozess ferner ein Abstimmen des UV-Lichtstrahls auf eine Wellenlänge aufweist, um spezifische Bindungen anzuregen, die auf organische Verbindungen der Gruppe III oder auf Zwischenaddukte, die zwischen organischen Verbindungen der Gruppe III und Verbindungen der Gruppe V gebildet sind, bezogen sind.
  31. Das Halbleiterbauelement gemäß Anspruch 27, bei dem der Prozess ferner ein Drehen des zumindest einen Wafers mit einer vorbestimmten Drehgeschwindigkeit während des Epitaxialwachstums derart aufweist, dass der UV-Lichtstrahl derart auf eine Mehrzahl von Regionen der Halbleiterschicht auftrifft, dass Punktdefekte in diesen Regionen dissoziiert werden.
  32. Das Halbleiterbauelement gemäß Anspruch 27, bei dem der Prozess ferner ein Drehen des zumindest einen Wafers mit einer derartigen Drehgeschwindigkeit aufweist, dass pro Drehung eine vorbestimmte Anzahl von Schichten der einen oder der mehreren Halbleiterschichten gewachsen werden.
  33. Das Halbleiterbauelement gemäß Anspruch 32, bei dem die vorbestimmte Anzahl einer oder mehrerer Halbleiterschichten auf der Basis der Intensität des UV-Lichts und einer Zusammensetzung der einen oder mehreren Halbleiterschichten ausgewählt ist.
DE112016003443.1T 2015-07-30 2016-07-22 Verfahren und Vorrichtung für eine kontrollierte Einbringung und Aktivierung von Dotierstoffen in einem System einer chemischen Abscheidung aus der Gasphase Withdrawn DE112016003443T5 (de)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US14/814,153 2015-07-30
US14/814,153 US9748113B2 (en) 2015-07-30 2015-07-30 Method and apparatus for controlled dopant incorporation and activation in a chemical vapor deposition system
PCT/US2016/043462 WO2017019472A1 (en) 2015-07-30 2016-07-22 Method and apparatus for controlled dopant incorporation and activation in a chemical vapor deposition system

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE112016003443T5 true DE112016003443T5 (de) 2018-04-19

Family

ID=57882935

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE112016003443.1T Withdrawn DE112016003443T5 (de) 2015-07-30 2016-07-22 Verfahren und Vorrichtung für eine kontrollierte Einbringung und Aktivierung von Dotierstoffen in einem System einer chemischen Abscheidung aus der Gasphase

Country Status (7)

Country Link
US (1) US9748113B2 (de)
JP (1) JP2018523921A (de)
KR (1) KR20180025995A (de)
CN (1) CN107924815B (de)
DE (1) DE112016003443T5 (de)
TW (1) TW201714203A (de)
WO (1) WO2017019472A1 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102019114249A1 (de) 2018-06-19 2019-12-19 Aixtron Se Anordnung zum Messen der Oberflächentemperatur eines Suszeptors in einem CVD-Reaktor

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10541352B2 (en) * 2016-10-28 2020-01-21 Lumileds Llc Methods for growing light emitting devices under ultra-violet illumination
JP7050060B2 (ja) * 2016-10-28 2022-04-07 ルミレッズ リミテッド ライアビリティ カンパニー 紫外線照射下で発光デバイスを成長させる方法
JP2019207965A (ja) * 2018-05-30 2019-12-05 東京エレクトロン株式会社 成膜装置及び成膜方法
US10872403B2 (en) * 2018-08-10 2020-12-22 Micron Technology, Inc. System for predicting properties of structures, imager system, and related methods
US11257671B2 (en) * 2018-09-28 2022-02-22 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Method and system of control of epitaxial growth
CN110408911B (zh) * 2019-07-15 2021-08-06 电子科技大学 一种大面积薄膜的可控制备装置及方法
KR102650608B1 (ko) * 2020-12-18 2024-03-25 세메스 주식회사 광 처리 부재, 그를 포함하는 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법
CN114645259B (zh) * 2020-12-21 2024-04-12 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 紫外辅助mocvd生长超宽禁带半导体材料的方法及系统

Citations (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6217662B1 (en) 1997-03-24 2001-04-17 Cree, Inc. Susceptor designs for silicon carbide thin films
US6231933B1 (en) 1999-03-18 2001-05-15 Primaxx, Inc. Method and apparatus for metal oxide chemical vapor deposition on a substrate surface
US20040060518A1 (en) 2001-09-29 2004-04-01 Cree Lighting Company Apparatus for inverted multi-wafer MOCVD fabrication
US6726769B2 (en) 2001-02-07 2004-04-27 Emcore Corporation Susceptorless reactor for growing epitaxial layers on wafers by chemical vapor deposition
US20040175939A1 (en) 2003-03-04 2004-09-09 Cree Lighting Company. Susceptor apparatus for inverted type MOCVD reactor
US6902623B2 (en) 2001-06-07 2005-06-07 Veeco Instruments Inc. Reactor having a movable shutter
US7570368B2 (en) 2004-05-12 2009-08-04 Veeco Instruments Inc. Method and apparatus for measuring the curvature of reflective surfaces
US20100273320A1 (en) 2007-02-24 2010-10-28 Kaeppeler Johannes Device and method for selectively depositing crystalline layers using mocvd or hvpe
US20120048198A1 (en) 2009-05-22 2012-03-01 Tn Emc Ltd. Vapor phase growth apparatus
US20120160170A1 (en) 2009-07-15 2012-06-28 Taiyo Nippon Sanso Corporation Vapor phase growth apparatus
US8287646B2 (en) 2007-01-12 2012-10-16 Veeco Instruments Inc. Gas treatment systems
US8303713B2 (en) 2008-12-04 2012-11-06 Veeco Instruments Inc. Chemical vapor deposition flow inlet elements and methods
US20130167771A1 (en) 2011-03-09 2013-07-04 Taiyo Nippon Sanso Corporation Vapor phase growth apparatus
US20130252404A1 (en) 2012-03-20 2013-09-26 Veeco Instruments Inc. Keyed wafer carrier
US20130340677A1 (en) 2012-06-22 2013-12-26 Guray Tas Control of stray radiation in a cvd chamber
US20130343425A1 (en) 2012-06-22 2013-12-26 Guray Tas Radiation thermometer using off-focus telecentric optics
US20140014039A1 (en) 2011-03-31 2014-01-16 Tn Emc Ltd. Vapor-phase growth apparatus
US8715418B2 (en) 2005-08-05 2014-05-06 Advanced Micro-Fabrication Equipment, Inc. Asia Semiconductor processing system; a semiconductor processing chamber; and a method for loading, unloading and exchanging semiconductor work pieces from a semiconductor processing chamber
US20140287142A1 (en) 2011-11-04 2014-09-25 Aixtron Se Cvd reactor and substrate holder for a cvd reactor
US8888360B2 (en) 2010-12-30 2014-11-18 Veeco Instruments Inc. Methods and systems for in-situ pyrometer calibration
US8895107B2 (en) 2008-11-06 2014-11-25 Veeco Instruments Inc. Chemical vapor deposition with elevated temperature gas injection
US20150007771A1 (en) 2011-07-12 2015-01-08 Aixtron Se Gas inlet member of a cvd reactor
US20150075431A1 (en) 2012-05-18 2015-03-19 Veeco Instruments Inc. Rotating Disk Reactor With Ferrofluid Seal For Chemical Vapor Deposition

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5759281A (en) 1997-06-30 1998-06-02 Emcore Corporation CVD reactor for uniform heating with radiant heating filaments
US6423613B1 (en) 1998-11-10 2002-07-23 Micron Technology, Inc. Low temperature silicon wafer bond process with bulk material bond strength
WO2002054837A2 (en) 2001-01-04 2002-07-11 Laser Imaging Systems Gmbh & Co. Kg Direct pattern writer
TW541723B (en) * 2001-04-27 2003-07-11 Shinetsu Handotai Kk Method for manufacturing light-emitting element
DE10127073A1 (de) * 2001-06-02 2002-12-12 Rossendorf Forschzent Verfahren zur Behandlung heteroepitaktischer Halbleiterschichten auf Siliziumsubstraten
JP2004031603A (ja) * 2002-06-25 2004-01-29 Nec Corp レーザｃｖｄ装置、レーザｃｖｄ法、パターン欠陥修正装置及びパターン欠陥修正方法
WO2004088729A1 (en) * 2003-03-26 2004-10-14 Tokyo Electron Limited Chemical processing system and method
US7091129B2 (en) * 2003-12-30 2006-08-15 Intel Corporation Atomic layer deposition using photo-enhanced bond reconfiguration
US7666323B2 (en) 2004-06-09 2010-02-23 Veeco Instruments Inc. System and method for increasing the emissivity of a material
CN102154628B (zh) 2004-08-02 2014-05-07 维高仪器股份有限公司 用于化学气相沉积反应器的多气体分配喷射器
JP4542860B2 (ja) 2004-10-04 2010-09-15 大陽日酸株式会社 気相成長装置
EP1805823A2 (de) * 2004-10-12 2007-07-11 Nanosys, Inc. Vollintegrierte organische schichtverfahren zur herstellung von elektronischen kunststoffbauteilen auf basis von leitfähigen polymeren und halbleiternanodrähten
EP2027594B1 (de) 2005-07-08 2011-12-14 NexGen Semi Holding, Inc. Vorrichtung und Verfahren zur kontrollierten Fertigung von Halbleitern mittels Teilchenstrahlen
US7718554B2 (en) 2007-02-09 2010-05-18 Wafermasters, Inc. Focused laser beam processing
US8329557B2 (en) 2009-05-13 2012-12-11 Silicon Genesis Corporation Techniques for forming thin films by implantation with reduced channeling
TR201816224T4 (tr) * 2009-06-26 2018-11-21 Element Six Tech Ltd Fantezi soluk mavi veya fantezi soluk mavi/yeşil tek kristalli CVD elmas yapmak için usul ve elde edilen ürün.
US20130177706A1 (en) * 2012-01-09 2013-07-11 Sanjeev Baluja Method for seasoning uv chamber optical components to avoid degradation
JP2013172007A (ja) * 2012-02-21 2013-09-02 Sharp Corp 気相成長装置
WO2013136358A1 (en) * 2012-03-12 2013-09-19 Empire Technology Development Llc Holographic image reproduction mechanism using ultraviolet light
EP2842156B1 (de) 2012-04-23 2020-06-03 Lawrence Livermore National Security, LLC Lokalisierte atmosphärische laser-basierte gasphasenabscheidung
US9411237B2 (en) * 2013-03-14 2016-08-09 Applied Materials, Inc. Resist hardening and development processes for semiconductor device manufacturing
CN103346080A (zh) 2013-07-09 2013-10-09 上海华力微电子有限公司 减少金属硅化物掩模层缺陷的方法
US20150064361A1 (en) * 2013-09-04 2015-03-05 Intermolecular Inc. UV treatment for ALD film densification
US9058980B1 (en) * 2013-12-05 2015-06-16 Applied Materials, Inc. UV-assisted photochemical vapor deposition for damaged low K films pore sealing

Patent Citations (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6217662B1 (en) 1997-03-24 2001-04-17 Cree, Inc. Susceptor designs for silicon carbide thin films
US6231933B1 (en) 1999-03-18 2001-05-15 Primaxx, Inc. Method and apparatus for metal oxide chemical vapor deposition on a substrate surface
US6726769B2 (en) 2001-02-07 2004-04-27 Emcore Corporation Susceptorless reactor for growing epitaxial layers on wafers by chemical vapor deposition
US6902623B2 (en) 2001-06-07 2005-06-07 Veeco Instruments Inc. Reactor having a movable shutter
US8133322B2 (en) 2001-09-29 2012-03-13 Cree, Inc. Apparatus for inverted multi-wafer MOCVD fabrication
US20040060518A1 (en) 2001-09-29 2004-04-01 Cree Lighting Company Apparatus for inverted multi-wafer MOCVD fabrication
US20040175939A1 (en) 2003-03-04 2004-09-09 Cree Lighting Company. Susceptor apparatus for inverted type MOCVD reactor
US7570368B2 (en) 2004-05-12 2009-08-04 Veeco Instruments Inc. Method and apparatus for measuring the curvature of reflective surfaces
US8715418B2 (en) 2005-08-05 2014-05-06 Advanced Micro-Fabrication Equipment, Inc. Asia Semiconductor processing system; a semiconductor processing chamber; and a method for loading, unloading and exchanging semiconductor work pieces from a semiconductor processing chamber
US8287646B2 (en) 2007-01-12 2012-10-16 Veeco Instruments Inc. Gas treatment systems
US20100273320A1 (en) 2007-02-24 2010-10-28 Kaeppeler Johannes Device and method for selectively depositing crystalline layers using mocvd or hvpe
US8895107B2 (en) 2008-11-06 2014-11-25 Veeco Instruments Inc. Chemical vapor deposition with elevated temperature gas injection
US8303713B2 (en) 2008-12-04 2012-11-06 Veeco Instruments Inc. Chemical vapor deposition flow inlet elements and methods
US20120048198A1 (en) 2009-05-22 2012-03-01 Tn Emc Ltd. Vapor phase growth apparatus
US20120160170A1 (en) 2009-07-15 2012-06-28 Taiyo Nippon Sanso Corporation Vapor phase growth apparatus
US8888360B2 (en) 2010-12-30 2014-11-18 Veeco Instruments Inc. Methods and systems for in-situ pyrometer calibration
US20130167771A1 (en) 2011-03-09 2013-07-04 Taiyo Nippon Sanso Corporation Vapor phase growth apparatus
US20140014039A1 (en) 2011-03-31 2014-01-16 Tn Emc Ltd. Vapor-phase growth apparatus
US20150007771A1 (en) 2011-07-12 2015-01-08 Aixtron Se Gas inlet member of a cvd reactor
US20140287142A1 (en) 2011-11-04 2014-09-25 Aixtron Se Cvd reactor and substrate holder for a cvd reactor
US20130252404A1 (en) 2012-03-20 2013-09-26 Veeco Instruments Inc. Keyed wafer carrier
US20150075431A1 (en) 2012-05-18 2015-03-19 Veeco Instruments Inc. Rotating Disk Reactor With Ferrofluid Seal For Chemical Vapor Deposition
US20130340677A1 (en) 2012-06-22 2013-12-26 Guray Tas Control of stray radiation in a cvd chamber
US20130343425A1 (en) 2012-06-22 2013-12-26 Guray Tas Radiation thermometer using off-focus telecentric optics

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Marc Hoffman et al., Point Defect Management in GaN by Fermi-Level Control During Growth, Proceedings of SPIE 8986 (8. März 2014).
Siehe auch Zachary Bryan et al., Fermi Level Control of Point Defects During Growth of Mg-Doped GaN, 42. Journal of Electronic Materials 5 bei 815 (2013)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102019114249A1 (de) 2018-06-19 2019-12-19 Aixtron Se Anordnung zum Messen der Oberflächentemperatur eines Suszeptors in einem CVD-Reaktor
WO2019243196A1 (de) 2018-06-19 2019-12-26 Aixtron Se Anordnung zum messen der oberflächentemperatur eines suszeptors in einem cvd-reaktor

Also Published As

Publication number Publication date
CN107924815A (zh) 2018-04-17
WO2017019472A1 (en) 2017-02-02
CN107924815B (zh) 2019-08-13
TW201714203A (zh) 2017-04-16
JP2018523921A (ja) 2018-08-23
KR20180025995A (ko) 2018-03-09
US9748113B2 (en) 2017-08-29
US20170032974A1 (en) 2017-02-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE112016003443T5 (de) Verfahren und Vorrichtung für eine kontrollierte Einbringung und Aktivierung von Dotierstoffen in einem System einer chemischen Abscheidung aus der Gasphase
DE112014003144T5 (de) Ausbildung von Heteroepitaxieschichten mit schneller thermischer Bearbeitung, um Gitterversetzungen zu entfernen
DE69230260T2 (de) Halbleiteranordnung auf nitridbasis und verfahren zu ihrer herstellung
DE3526844C2 (de)
DE19734034C2 (de) Epitaxiewafer für Licht emittierende Vorrichtung, Verfahren zum Bilden des Wafers und den Wafer verwendende, Licht emittierende Vorrichtung
DE69803721T2 (de) P-typ Stickstoff-Verbindungshalbleiter und Verfahren zu dessen Herstellung
DE69132911T2 (de) Verfahren zur Dampfabscheidung eines Halbleiterkristalls
DE69937565T2 (de) P-dotierte zinkoxidschichten und herstellungsverfahren
DE68929069T2 (de) Verfahren zur thermischen Strukturierung von Halbleitersubstraten
DE112014004343T5 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Ausbilden von Galliumnitridschichten mit Bauelementqualität auf Siliziumsubstraten
DE112011101530T5 (de) Hocheffiziente ultraviolettes Licht emittierende Diode mit Bandstruktur-Potentialschwankungen
DE102007027446A1 (de) Halbleitersubstrat auf Gruppe-III-V-Nitrid-Basis und lichtemittierende Vorrichtung auf Gruppe-III-V-Nitrid-Basis
WO2013160343A1 (de) Epitaxiesubstrat, verfahren zur herstellung eines epitaxiesubstrats und optoelektronischer halbleiterchip mit einem epitaxiesubstrat
DE112009001014T5 (de) AlxGa(1-x)As-Substrat, Epitaxialwafer für Infrarot-LEDs, Infrarot-LED, Verfahren zur Herstellung eines AlxGa(1-x)AS-Substrats, Verfahren zur Herstellung eines Epitaxialwafers für Infrarot-LEDs und Verfahren zur Herstellung von Infrarot-LEDs
EP2024991B1 (de) Verfahren zur herstellung eines dotierten iii-n-kristalls
WO2014019986A1 (de) Verfahren zur herstellung einer halbleiterlaserdiode und halbleiterlaserdiode
DE3526824C2 (de)
DE68921607T2 (de) Verfahren zum Züchten einer kristallinen halbleitenden Dünnschicht und Vorrichtung dafür.
DE68917503T2 (de) Epitaktische Ablagerung von dünnen Schichten.
DE102004014940A1 (de) Halbleitervorrichtung, Verfahren zum Aufwachsen eines Nidridhalbleiters und Verfahren zur Herstellung einer Halbleitervorrichtung
DE2529747A1 (de) Verfahren zur herstellung von halbleitern durch epitaaxiale kristallzuechtung aus der fluessigen phase und mit seiner hilfe erzeugte halbleitervorrichtungen
DE19835008A1 (de) Verfahren zur Herstellung eines III-V Halbleiters
DE112009000787T5 (de) AlxGa(1-x)As-Substrat, Epitaxialwafer für Infrarot-LEDs, Infrarot-LED, Verfahren zur Herstellung eines AlxGa(1-x)As-Substrats, Verfahren zur Herstellung eines Epitaxialwafers für Infrarot-LEDs und Verfahren zur Herstellung von Infrarot-LEDs
DE3688028T2 (de) Verfahren zum wachstum einer duennen schicht fuer einen zusammengesetzten halbleiter.
DE112022004880T5 (de) Verfahren und vorrichtung zum herstellen einer stickstoffverbindung

Legal Events

Date Code Title Description
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee