TW201234658A - Gallium nitride-based LED fabrication with PVD-formed aluminum nitride buffer layer - Google Patents

Gallium nitride-based LED fabrication with PVD-formed aluminum nitride buffer layer Download PDF

Info

Publication number
TW201234658A
TW201234658A TW100146536A TW100146536A TW201234658A TW 201234658 A TW201234658 A TW 201234658A TW 100146536 A TW100146536 A TW 100146536A TW 100146536 A TW100146536 A TW 100146536A TW 201234658 A TW201234658 A TW 201234658A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
chamber
gallium nitride
pvd
layer
aluminum
Prior art date
Application number
TW100146536A
Other languages
English (en)
Inventor
ming-wei Zhu
Vivek Agrawal
Nag B Patibandla
Omkaram Nalamasu
Original Assignee
Applied Materials 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 Applied Materials Inc filed Critical Applied Materials Inc
Publication of TW201234658A publication Critical patent/TW201234658A/zh

Links

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
    • H01L21/02104—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
    • 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
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/06—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the coating material
    • C23C14/0641—Nitrides
    • 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
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/56—Apparatus specially adapted for continuous coating; Arrangements for maintaining the vacuum, e.g. vacuum locks
    • C23C14/568—Transferring the substrates through a series of coating stations
    • 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
    • C23C16/34—Nitrides
    • 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
    • C23C28/00—Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D
    • C23C28/04—Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D only coatings of inorganic non-metallic material
    • 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
    • C23C28/00—Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D
    • C23C28/04—Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D only coatings of inorganic non-metallic material
    • C23C28/044—Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D only coatings of inorganic non-metallic material coatings specially adapted for cutting tools or wear applications
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C30—CRYSTAL GROWTH
    • C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
    • C30B23/00—Single-crystal growth by condensing evaporated or sublimed materials
    • C30B23/02—Epitaxial-layer growth
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C30—CRYSTAL GROWTH
    • C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
    • C30B25/00—Single-crystal growth by chemical reaction of reactive gases, e.g. chemical vapour-deposition growth
    • C30B25/02—Epitaxial-layer growth
    • C30B25/08—Reaction chambers; Selection of materials therefor
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C30—CRYSTAL GROWTH
    • C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
    • C30B29/00—Single crystals or homogeneous polycrystalline material with defined structure characterised by the material or by their shape
    • C30B29/10—Inorganic compounds or compositions
    • C30B29/40—AIIIBV compounds wherein A is B, Al, Ga, In or Tl and B is N, P, As, Sb or Bi
    • C30B29/403—AIII-nitrides
    • C30B29/406—Gallium nitride
    • 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
    • H01L21/02367—Substrates
    • H01L21/0237—Materials
    • H01L21/02373—Group 14 semiconducting materials
    • H01L21/02381—Silicon, silicon germanium, germanium
    • 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
    • H01L21/02367—Substrates
    • H01L21/0237—Materials
    • H01L21/0242—Crystalline insulating materials
    • 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
    • H01L21/02436—Intermediate layers between substrates and deposited layers
    • H01L21/02439—Materials
    • H01L21/02455—Group 13/15 materials
    • H01L21/02458—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
    • H01L21/02—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
    • H01L21/02631—Physical deposition at reduced pressure, e.g. MBE, sputtering, evaporation
    • 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
    • H01L33/0066—Processes for devices with an active region comprising only III-V compounds with a substrate not being a III-V compound
    • H01L33/007—Processes for devices with an active region comprising only III-V compounds with a substrate not being a III-V compound 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
    • H01L33/005—Processes
    • H01L33/0095—Post-treatment of devices, e.g. annealing, recrystallisation or short-circuit elimination

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Vapour Deposition (AREA)
  • Physical Vapour Deposition (AREA)
  • Physical Deposition Of Substances That Are Components Of Semiconductor Devices (AREA)
  • Led Devices (AREA)
  • Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)

Description

201234658 六、發明說明： 【相關申請案之交互參照】 此申請案主張美國申請案第13/036,273號之權益，該 美國申請案是在20 11年2月28曰提出申請，且主張201〇 年12月16曰提出申請的美國臨時申請案第61/424,〇〇6 號的權益’該等申請案的整體内容在此以引用之方式併 入本文。 【發明所屬之技術領域】 本發明的實施例係關於三族氮化物材料的領域且，特 定言之係關於製造氮化鎵類的發光二極體（LED)之領 域，該等LED具有物理氣相沉積（pvD)形成的氣化銘 緩衝層。 【先前技術】 三五族材料在半導體與相關工業（例如發光二極體 (LED)工業）中扮演日益重要的角色。通常，三五族 材料不易生長或沉積在異質基材± (已知為異質蟲晶 (heter〇ePitaXy))又不形成缺陷或裂隙：。例如，在許多 使用依序製造㈣料層堆疊的應用中，無法輕易地擁有 所選的膜（例如氮化鎵膜）的高品質表面保全。 與元件層之間納入-或多個緩衝層已是—項解決途徑。 然而’三五族材料經常料製程條件敏感q必須小心 201234658 地避免該等情況在製造製程的特定期間發生。然而，在 許多應用中，也無法輕易避免敏感的三五族膜與可能的 損壞條件交互作用。 【發明内容】 本發明的實施例係關於氮化鎵類的發光二極體（LED) 的製造，該等發光二極體具有物理氣相沉積（PVD)形 成的氮化鋁緩衝層。 一實施例中’多腔室系統包括物理氣相沉積（PVD ) 腔至’該PVD腔室具有由銘構成的乾材。也納入一腔室， 該腔室適於沉積無摻雜的或n型的氮化鎵，或該腔室適 於沉積無摻雜的氮化鎵及η型的氮化鎵二者。 另一實施例中，多腔室系統包括物理氣相沉積（PVD ) 腔室，該PVD腔室具有由鋁構成的靶材。也納入一第一 金屬有機化學氣相沉積（MOCVD )腔室，且該第一 MOCVD腔室用於沉積無摻雜的或η型的氮化鎵。也納 入一第二MOCVD腔室，該第二MOCVD腔室用於沉積 多量子井（MQW )結構。也納入第三MOCVD腔室，該 第三MOCVD腔室用於沉積p型氮化鋁鎵或p型氮化 鎵，或該第三MOCVD腔室用於沉積p型氮化鋁鎵及p 型氮化鎵二者。 另一實施例中，製造發光二極體（LED )結構的方法 包括以下步驟··在多腔室系統的物理氣相沉積（PVD ) 201234658 。在該多腔室系統的 氮化鎵層於該氮化鋁 第 層 腔室中於基材上方形成氮化鋁層 二腔室中形成無摻雜的或η型 上。 【實施方式】 在此描述氮化鎵類發光二極體（LED)的製造，該等 LED具有物理氣相沉積（pvD)形成的氮化料衝層。 在隨後的描述中，提出許多特定細節（諸如處理腔室的 配置方式與材料的必須條件（叫ime))以使讀者透徹地 瞭解本發明的實施例。對於此技術領域中熟習技藝者而 言，將明瞭無須該等特定細節即可實行本發明的實施 例。在其他實例中，不詳細描述眾所熟知的特徵結構（諸 如特定的二極體配置方式），以不至於非必要地混淆了本 發明的實施例。再者，應瞭解在圖中所示的各實施例為 說明性質的示意圖，且在圖中所示的各實施例不必然按 照比例尺繪製。此外，可能不會在此於實施例中明確揭 露其他佈置與配置方式，但仍應將該等佈置與配置方式 視為落入本發明的精神與範疇内。 LED的製造方法可包括在基材與無摻雜及/或摻雜的 氮化鎵的元件層之間形成氮化鎵緩衝層。在此述的實施 例中，在基材與無摻雜及摻雜的氮化鎵的元件層之間使 用氮化鋁緩衝層取代此類氮化鎵緩衝層。氮化鋁層可以 透過PVD製程中的濺射沉積形成。此舉與一般在金屬有 201234658 機化學氣相沉積（MOCVD )腔室或氫化物氣相磊晶 (HVPE )腔室中執行的三族氮化物缓衝層的製造呈現對 比。氮化鋁層可以透過從安置（house )在PVD腔室中 的氮化鋁靶材非反應性濺射形成，或者氮化鋁層是可以 透過反應性濺射形成，該反應性濺射是來自安置在PVD 腔室中且與氮類氣體或電漿反應的鋁靶材。 此述的一或多個實施例可實現用於LED製造上的多腔 室製造工具中更高的產量。同樣，透過納入PVD形成的 氮化鋁層而非氮化鎵緩衝層，無摻雜與摻雜的氮化鎵元 件層在整體上可薄化。特殊實例中，可薄化無摻雜的部 分或完全消除無摻雜的部分β再者，可以在與用於沉積 氮化紹層相同的PVD沉積腔室中執行接收基材（諸如藍 寶石基材）的初步濺射清潔。此外，LED製造的總熱預 算可降低，因為PVD氮化鋁層可在低於300〇c的溫度形 成。相較之下，一般的氮化鎵緩衝層在5〇〇。(：至6〇〇。(：之 間形成。此述的一或多個實施例可對於諸如無摻雜及/或 η型掺雜的氮化鎵之類的材料實現較快的沉積速率（例 如兩倍的生長速率）。因為在一些實施例中無摻雜及/ *η 型摻雜的氮化鎵層是形成在氮化鋁（Α1Ν )緩衝層上，故 可達成較快的速率，該氮化鋁（Α1Ν )緩衝層可提供正確 的晶體定向與形態的關係，以供在該氮化鋁緩衝層上生 長無摻雜及/或η型摻雜的氮化鎵層。此述的一或多個實 ，例可實現消除氧化物移除操作，因為許多所述的操作 疋在叢集工具中原位執行。此述的一或多個實施例可以 201234658 實現氮化鎵結晶品質的改良，此舉是透過在PVD形成的 兔化紹緩衝層上形成氮化鎵而達成。 在此與一或多個實施例有所關聯而描述的是用於製造 具有PVD形成的氮化鋁緩衝層的氮化鎵類LED之系 統。一個實施例中，多腔室系統包括PVD腔室，該pvd 腔室具有由金屬鋁或鋁化合物構成的靶材。該多腔室系 統也包括適於沉積無摻雜或η型的氮化鎵（或前述兩種 氣化鎵）的腔室以及用於其他元件層（諸如多量子井層 與Ρ型摻雜的氮化鎵層）的腔室。 亦在此與一或多個實施例有所關聯而描述的是製造具 有PVD形成的氮化鋁緩衝層的氮化鎵類led之方法。 一個實施例中，一種製造LED結構的方法包括以下步 驟：在多腔室系統的PVD腔室中於基材上方形成氮化鋁 層。該方法也包括以下步驟：在該多腔室系統的第二腔 室中形成無摻雜或η型的氮化鎵層於該氮化鋁層上》 本發明的實施例可提供在當前描述的系統與方法的研 究期間開發的基準系統或方法方面的改良。例如第i圖 圖示根據本發明一或多個實施例的基準叢集工具示意 圖、基準LED結構，與基準時間對沉積圖。 參看第1圖，基準叢集工具100包括無摻雜及/或η型 氮化鎵 MOCVD 反應腔室 102 ( MOCVD1 ： u-GaN/n-GaN )、多量子井（MQW ) MOCVD 反應腔室 1 〇4 (MOCVD2 : MQW )，以及ρ型氮化鎵MOCVD反應腔 室106 (MOCVD3 : p-GaN)»該基準叢集工具1〇〇也可 201234658 包括裝載閉鎖室⑽、載具E 110,與視情況任選的額外 無摻雜及/或n型氮化鎵MOCVD反應腔室ιΐ2，該反應 腔室112用於高容量的應用’所有該等腔室都圖示於第 1圖中。 基準LED結構120包括各材料層的堆i，該等材料層 中夕數材料層包括二五族材料。例如，基準led結構1 包括：矽或藍寶石基材122 (基材：藍寶石、矽）、“奈 来厚的緩衝層124(LT緩衝物），與大約4微米厚的無^ 雜/η型I化蘇組合層126 ( u-GaN/n-GaN )。緩衝層1 24 可以是在相對低的處理溫度下形成的氮化鎵層。緩衝層 124與無摻雜/n型氮化鎵組合層126是在基準叢集工具 100的無摻雜及/或η型氮化鎵MOCVD反應腔室1〇2中 形成。基準LED結構120也包括MQW結構128,該MQW 結構128的厚度範圍是30-500奈米。MQW結構128是 在基準叢集工具100的MQW MOCVD反應腔室1〇4中形 成。基準LED結構120也包括大約20奈米厚的p型氮 化鋁鎵層130(p-AlGaN)與p型氮化鎵層i32(p-GaN)， 該P型氮化鎵層132的厚度範圍是5 0-200奈米。p型氮 化鋁鎵層130與p型氮化鎵層132是在基準叢集工具1〇〇 的P型氮化鎵MOCVD反應腔室1〇6中形成》 基準的時間對沉積圖140呈現基準叢集工具1〇〇中腔 室的使用。在MQW MOCVD反應腔室104中形成MQW 結構128需約2小時的生長時間。並且，在p型氮化鎵 MOCVD反應腔室106中形成p型氮化鋁鎵層130與p 201234658 型氮化鎵層132需約1小時的生長時間。同時，在無摻 雜及/或η型氮化鎵MOCVD反應腔室1〇2中形成緩衝層 124與無摻雜/η型氮化鎵組合層126需約小時的生長 時間。可需要額外的約1小時供腔室丨〇2進行腔室清潔。 因此，整體而言，在基準叢集工具1〇〇中製造基準LED 結構120的循環時間是由無摻雜及/或n型氮化鎵 MOCVD反應腔室102的循環時間所主宰，此循環時間 大約是4.5小時。應瞭解，清潔時間可以包括（但不必 然包括）用於關閉的時間、加上清潔的時間、再加上復 原的時間。也應瞭解前述的時間可代表平均時間，因為 可以不在每一次使用腔室之間執行清潔。 於下文中提供用於LED材料沉積的基準時序，如與第 1圖相關所述，而用於LED材料沉積的基準時序是特別 針對在無摻雜及/或η型氮化鎵M〇CVD反應腔室ι〇2中 緩衝層124與無摻雜/n型氮化鎵組合層126的形成。例 如’大約3.5小時的生長時間被打碎《1〇分鐘的高溫處 理藍寶石基材、5分鐘的低溫形成緩衝層、1〇分鐘的緩 衝退火操作、30分鐘的生長復原操作、2小時的無摻雜 /η型氮化鎵組合層形成操作，以及3〇分鐘的溫度斜線變 化（ramp)與穩定化操作（例如溫度斜率為2_3ec/s)。 參照與第1圖相關所述的基準系統與方法，基準途徑 可能造成在LED的每-功能層上的不平衡的時間流動。 例如，在無摻雜及/或n型氮化鎵m〇cvd反應腔室 中緩衝層124與無搀雜/n型氮化鎵組合層126的形成是 10 201234658 3.5小時，在MQW MOCVD反應腔室104中的MQW結 構128的形成是2小時，而在p型氮化鎵MOCVD反應 腔室106中的p型氮化鋁鎵層130與p塑氮化鎵層132 的形成是1小時。再者，如前文所提及，在無摻雜及/或 η型氮化鎵MOCVD反應腔室1 02中的運作之間可能需 要額外的大約1小時的腔室清潔（可能包括抽吸降壓 (pump-down )時間）。可能需要此額外的腔室清潔以避 免腔室污染。就此而言，以三個MOCVD腔室進行的結 構120的逐步生長造成MQW MOCVD反應腔室104與p 型氮化鎵MOCVD反應腔室106顯著的間置時間，而減 少系統100的整體產量》 在本發明的一態樣中，用於製造LED結構的叢集系統 的產量可透過以下方式改良：以PVD濺射沉積能力或操 作取代上述MOCVD材料生長能力或操作之一者或一者 的一部分。例如，第2A圖圖示根據本發明實施例的叢集 工具示意圖與相對應的用於LED結構製造的溫度對時間 圖。第2B圖圖示根據本發明實施例的LED結構與相對 應的時間對沉積圖。 參看第2A圖，叢集工具200包括：PVD氮化鋁濺射 腔室202 ( PVD A1N )、無摻雜及/或η型氮化鎵MOCVD 反應腔室204 ( MOCVD1 : u-GaN/n-GaN )、多量子井 (MQW) MOCVD 反應腔室 206 ( MOCVD2 : MQW)，以 及P型氮化鎵MOCVD反應腔室 208 ( MOCVD3 : p_GaN)。該叢集工具200也可包括裝載閉鎖室210、載 11 201234658 具S 212’與移送室214，所有該等腔室都圖示於第2A 圖中》 因此’根據本發明的實施例，多腔室系統包括PVD腔 室’該PVD腔室具有金屬鋁或複合鋁（c〇mp〇und aluminum )之靶材；且該多腔室系統還包括適於沉積無 摻雜及/或n型氮化鎵（或前述兩種氮化鎵）的腔室。一 個實施例中，PVD腔室的靶材是由氮化鋁構成。此實施 例中，不需要使用反應性濺射，因為靶材是由與期望用 於沉積的材料相同的材料所構成。但是，在替代性實施 例中，使用鋁構成的靶材，且氮化鋁是透過氮源（或在 氮源的存在下）從鋁靶材反應性濺射。一個實施例中， 適於/儿積無摻雜或n型氮化鎵的腔室是腔室， 第2A圖所示。然而，在替代性實施例中，適於沉積無 夕雜或η型氮化鎵的腔室是氫化物氣相蟲晶（)腔 室一個實施例中，PVD腔室與適於沉積無摻雜或" 氮化鎵的腔室被納入叢集工具的佈置中，如第2a圖所 不然而，在替代性實施例中，pvD腔室與適於沉積無 摻雜或η型氮化鎵的腔室被納人沿線⑴七⑽）工具的 佈置中。如在此所述…VD為基礎的沉積製程可在接 準室溫的溫度下執行，或者該沉積製程可在更高的 度下執行。 看第2B圖’ LED結構22Q包括各材料層堆疊，該 等材料層中多數材料層包 I秸一五私材料。例如，LED結 構220包括石夕或藍寶石基材222 (基材：藍寶石、石夕） 12 201234658 與氮化鋁層224 ( AIN )，該氮化鋁層 224厚度大約在 10-200奈米範圍中。氮化鋁層224是在叢集工具200的 PVD氮化鋁濺射腔室202中透過濺射沉積形成。該LED 結構220也包括大約4微米厚的無摻雜/η型氮化鎵組合 層或只有η型氮化鎵之層226 ( n-GaN )。該無摻雜/η型 氮化鎵組合層或只有η型氮化鎵之層226是在叢集工具 200的無摻雜及/或η型氮化鎵MOCVD反應腔室204中 形成。該LED結構120也包括MQW結構228，該MQW 結構228的厚度範圍是30-500奈米。MQW結構228是 在叢集工具200的MQWMOCVD反應腔室206中形成。 一個實施例中，MQW結構228是由一個或複數個場對 (Held pair)的InGaN井/GaN阻障材料層所構成。該 LED結構220也包括大約20奈米厚的p型氮化鋁鎵層 230 ( p-AlGaN)與 p 型氮化鎵層 232 ( p-GaN)，該 p 型 氮化鎵層232的厚度範圍是50-200奈米。p型氮化鋁鎵 層230與p型氮化鎵層232是在叢集工具200的p型氮 化鎵MOCVD反應腔室208中形成。應瞭解前述的厚度 或厚度範圍僅是示範性的實施例，且應瞭解其他適合的 厚度或厚度範圍也會被視為落入本發明的實施例的精神 與範嗜之内。 時間對沉積圖240呈現叢集工具200中腔室的使用。 在MQW MOCVD反應腔室206中形成MQW結構228需 約2小時的生長時間。在p型氮化鎵MOCVD反應腔室 208中形成p型氮化鋁鎵層230與p型氮化鎵層232需 13 201234658 約i小時的生長時間。# 、，根據本發明的一實施例， 在無摻雜及/或0型氮化鎵 UCVD反應腔室204中形成 無摻雜/η型氮化鎵組合層 曰飞，、有η型氮化鎵之層226僅 需約2小時的生長時間。 J冷要額外的約1小時供腔室 2〇4進行腔室清潔。但是， ^ 應瞭解，清潔時間可以包括 用於關閉的時間、加上清潔的 月/系的時間、再加上復原的時間。 也應瞭解前述的時間可枚矣 』代表千均時間，因為可以不在每 一次使用腔室之間執行清潔。 因此，不在用於形成氮化鎵層126的m〇cvd腔室中 形成緩衝層（諸如第1圖中的緩衝層124)，反而將氮化 銘緩衝層224納人，並且在另—腔室中（㈣是在㈣ 氮化鋁濺射腔t 202中）形成該氮化銘緩衝層224。儘 管A1N生長可為大約5分鐘的歷時（此歷時排除了從大 約400托爾至約10·8托爾的抽吸時間），在與m〇cvd腔 室1分開的腔室中進行的形成步驟增加了叢集工具2〇〇 的產量。例如，整體而言，在叢集工具2〇〇中製造LEd 結構220的循環時間再度是由無摻雜及/或n型氮化鎵 MOCVD反應腔室204的循環時間所主宰，相較於基準 系統的4.5小時，此循環時間減少到大約3小時。就此 而言，以一個PVD腔室加上三個M〇CVD腔室進行結構 220的逐步生長造成MQW MOCVD反應腔室206與p型 氮化鎵MOCVD反應腔室208有少得多的閒置時間，因 而改良系統200的整體產量。例如，在一個實施例中， 工具產量從每天約5·3個運作改良到每天約8個運作， 201234658 如此顯示了約50%的產量改良。 再度參看第2A圖，提供在叢集工具200中LED結構 製造上的代表性溫度對時間圖250。圖250的區域252 是專指在無摻雜及/或！！型氮化鎵MOCVD反應腔室204 中無摻雜/η型氮化鎵組合層或只有n型氮化鎵之層226 的形成。在此區域中，只需要一次溫度斜線變化（從大 約1100°C斜線下降至大約400。(：）。該單一斜線變化事件 的需求與在前述無摻雜及/或η型氮化鎵MOCVD反應腔 室102中形成緩衝層124及無摻雜/η型氮化鎵組合層ι26 的時序形成鮮明對比。在該實例中，腔室於高溫下開始 以用於基材處理，腔室在用於緩衝層製造的溫度中斜線 下降’腔室在用於氮化鎵沉積的溫度中往回斜線上升， 而最終再度下降以用於穩定化。然而，應注意在該二實 例中，圖250中專指MQW及p-GaN之形成的區域254 與256大約相同。在一實施例中，參看圖25〇的區域25 8, PVD形成的氮化鋁之溫度對時間圖可涵蓋高溫（ht)或 低溫（LT)製程，該二製程大約是在2〇至12〇〇。匚的範 圍内。 除了叢集工具200的產量改良之外，可有對pvD腔室 加上三個MOCVD腔室工具之佈置的額外益處。例如， 可達成成本的節省’因為可需較少反應氣體被傳送到第 一 M〇CVD腔室。相較於專用於緩衝層與元件層的 M_腔室（如基準叢集工具1〇〇的腔室1〇2)的組裝 時間與複雜度’ PVD腔室卫程與設計可較為簡單。在前 15 201234658 述製程能使元件層2%的無摻雜氮化鎵部分的厚度減少 的實例中，可執行更簡單的徹底回蝕（etch_back )製程。 此舉也可實現節省材料與操作成本，同時減少循環時 間。同樣，透過使用氮化銘緩衝層取代氮化鎵緩衝層， 可達成在元件（諸如LED元件）的作用層（activelayer) 中減少缺陷度。 因此，根據本發明的一實施例，多腔室系統包括PVD 腔室，該PVD腔室具有氮化鋁靶材，該多腔室系統還包 括沉積無掺雜或η型的氮化鎵的第一 m〇CVD腔室。該 多腔至系統也包括第二]V10CVD腔室與第三MOCVD腔 至，該第二MOC VD腔室沉積多量子井（MqW )結構， 而該第三MOCVD腔室沉積p型氮化鋁鎵或卩型氮化鎵 (或刖述兩種氮化鎵）。在一個實施例中，具有氮化鋁靶 材的PVD腔室是用於非反應性濺射氮化鋁。在特定的此 類實施例中，該PVD腔室是用於在低溫或稍微升高的溫 度下（範圍大約是20-200°C )非反應性濺射氮化鋁。另 一特定的此類實施例中，該PVD腔室是用於在高溫（範 圍大約是20(M20(rC)下非反應性濺射氮化鋁。 可能有該實例：無關沉積溫度，適合納入在LED結構 220中的PVD沉積氮化鋁層在某點時可能需要暴露至大 約範圍在彻七啊（例如約·。c) #高溫，以達成 必要的材料性質（例如，適當的缺陷密度、晶粒尺寸、 晶體定向等）。根據本發明的實施例，在氮化鋁層上製造 額外層之刖’纟PVD沉積的氮化鋁層上執行快速熱處理 16 201234658 (RTP )製程。RTP腔室可隨後以某種方式與上述用於 LED結構220的製造製程相關連。在一個實施例中，諸 如包括PVD腔室與三個M〇CVD腔室的叢集工具或沿線 工具之類的卫具也包括RTP腔室。然而，在替代性實施 例中’ RTP製程是在PVD腔室中執行。在另一替代性實 施例中’ f Its火能力是與前述用於led結才籌的製 造製程相關連。 本發明的另―態樣中’提供製造氮化鎵類LED的方 法，該等LED具有PVD形成的氮化銘緩衝層。例如， 第3圖是流程圖300’該流程圖3〇〇表示根據本發明實 施例的製造具有PVD形成的氮化鋁緩衝層的氮化鎵類光 LED的方法。 麥看流程圖300的操作 …w〜口 > 上v以股 室中於基材上方形成氮化銘層。例如，可在諸如叢集工 具_之腔室2〇2的腔室中形成氮化㈣。在―個實施 例中’形錢㈣層之步驟包括從安置在卿腔室中的 氮化師材賤射。-個實施例中，形成氮化㈣之步帮 包括在低的基材溫度至稍微升高的基材溫度下執行該形 成㈣，該基材溫度大約是在爪細。㈢範圍内。在— 個貫施例中’形成氮化鋁層之步驟包括在高 下執行該形成步驟，嗜美鉍巧#丄 厪 ^基材&度大約是在20(M200t的 圍内。 參看流程圖300 層上形成無摻雜或 的操作3G4,财法包括在該氮化紹 n型氮化鎵層。例如，可在諸如叢集 17 201234658 、之腔至2〇4的腔室令形成無摻雜或η型氮化鎵 二；個實施例中，形成無摻雜心型氮化鎵層之步 驟匕括在M〇CVD腔室中執行該形成步驟。在—個實施 例令’形成無摻雜或n型氮化鎵層之步驟包括在HVPE 腔室中執行該形成步驟。在—個實施例中，該方法進一 :包括··在該氮化紹層上形成無摻雜或n型氮化嫁層之 刖，在RTP腔室令退火該氮化鋁層。 參看流程圖300的操作3〇6，該方法也包括在該無換 雜或n3L氮化鎵層上方形成Mqw結構。例如，mqw結 構可以在諸如叢集工具2〇〇之腔室2〇6的腔室中形成。 在個貫施例中，MQW結構是由一個或複數個場對的 InGaN井/GaN阻障材料層所構成。 參看流程圖300的操作3〇8，該方法進一步包括在該 MQW結構上方形成p型氮化鋁鎵或p型氮化鎵層。例 如，該P型氮化鋁鎵或p型氮化鎵層可在諸如叢集工具 200之腔室208的腔室中形成。 適合用於安置PVD腔室與三個m〇CVD腔室的示範性 工具平台實施例包括〇pusTM AdvantEdgeTM系統或
Centura™系統’該兩個系統都可購自美國加州Santa
Clara的應用材料公司。本發明的實施例進一步包括整合 度量（integrated metrology (IM))腔室，該 IM 腔室做為 多腔室的處理平台的部件。該IM腔室可提供控制訊號’ 以容許適當地控制整合沉積製程，該沉積製程是諸如上 文中與第3圖相關所述的多段濺射或磊晶生長製程。該 201234658 IM腔室可包括度量設備，該度量設備適合測量膜的各種 性質（諸如厚度、粗繞度、組成），且該I]y[腔室可進一 步能夠以自動的方式在真空下特徵化光柵參數，該等光 栅參數諸如臨界尺度（critical dimensions (CD))、側壁 角度（SWA )、特徵結構高度（HT )。實例包括（但不限 於）類似反射儀與散射儀之光學技術。在特別有利的實 施例中’運用真空中的光學CD ( OCD )技術，其中形成 在起始材料中的光柵屬性隨著濺射及/或磊晶生長進行 而受到監視。在其他實施例中，度量操作是在製程腔室 中執行（例如，在製程腔室中原位執行）而非在分開的 IM腔室中執行。 多腔室處理平台（諸如叢集 ) 口J 進一步* 光干基材對準腔至以及固持卡匣的裝載閉鎖腔室，該等 裝載閉鎖腔室耦接包括機械式搬運器的移送室。在本發 明的-個實施例中，由控制器提供對多腔室處理平台綱 的適當控制。該控制器可以是通用資料處理系統的任何 形式之―’㈣、統可用在1#設施中轉制各種次處理 器”人控制器。大體而言’排除其他常用部件之外，控 制器特別包括中央處理單元（CPU)，CPU與記憶體及輸 入/輸出（I/O )電路通訊。舉 _ 举例而&，控制器可執行或 另外啟動此述的任一方法/激 + 聚程的一或多個操作，該方法 /裏程包括與流程圖3〇〇相翮 關所述的方法。執行及/或啟動 此類刼作的任一電腦程式 ^ 3 j Τ體化成電腦程式產品。 达述的電腦程式產品可由 J由電縣可讀的媒體搭載，該 201234658 等媒體例如為軟碟、光碟、DVD '硬碟、隨機存取記憶 體等。 在此考量的用於製程與工具配置方式的合適的pVD腔 室可包括Endura PVD系統’該系統可購自美國加州
Santa Clara的應用材料公司。Endura PVD系統提供卓越 的電子遷移阻力與表面形態，也提供了低操作成本與高 度的系統可靠性。可在所需的壓力及適合的靶材至晶圓 的距離下如此完成在此執行的PVD製程，該適合的靶材 至晶圓的距離建立了沉積物種在製程腔中方向性的通 量。與沿線系統相容的腔室（諸如ARIST〇腔室，也可 購自美國加州Santa Clara的應用材料公司）提供自動化 的裝載與卸載能力以及磁性載具傳輸系統，而得以顯著 地減少循環時間。AKT-PiVoi 55 KV PVD系統（也可購 自美國加州Santa Clara的應用材料公司）具有垂直平台 以供濺射沉積。AKT_Pivot系統的模組構造履行顯著更 快的循環時間並且AKT_Piv〇i系統的模組構造實現多種 配置方式以使生產效能最大化。不若傳統的沿線系統， AKT PiVot的平行處理能力消除了每一膜層的不同製程 時間所引發的瓶頸。該系統的類似叢集之佈置也容許在 個別模組維修期間連續操作。所納入的旋轉陰極技術實 現相較習知系統高了近三倍的乾材利用性。piv〇t系統的 沉積模組特徵結構在於預濺射單元，該預濺射單元實現 了僅使用一個基材的乾材調節，而非高達50個基材（此 舉是欲達成相同、结果的其他系統所需的）。 20 201234658 適合用做為前述的MOCVD腔室204、206、208之一 或多者的MOCVD沉積腔室的實例圖示於第4圖，並且 針對第4圖描述該MOCVD腔室的實例。第4圖是根據 本發明實施例的MOCVD腔室的示意剖面視圖。可適於 實施本發明的示範性系統與腔室描述於美國專利申請案 第U/404,516號（於2006年4月14日提出申請）與第 11/429’022號（於2006年5月5曰提出申請）中，該二 申請案以全文形式併入做為參考。 第4圖中所示的設備41〇〇包括腔室41〇2、氣體傳送 系統4125、遠端電漿源4126,與真空系統4112。腔室 4102包括腔室主體4103，該腔室主體41〇3包圍處理空 間4108。噴頭組件4104配置在處理空間41〇8的一端處， 而基材載具4114配置在處理空間41〇8的另一端處。下 圓頂4119配置在下部空間411〇的一端處，而基材載具 4114配置在下部空間411〇的另一端處。圖中圖示基材載 具4114位在處理位置，但該基材載具4114可以移動到 下方的位置’在該下方的位置處，例如可裝載與卸載基 材4140。排放環412〇可配置在基材載具4114的周邊周 圍，以助於防止沉積發生在下部空間411〇,並且也幫助 從腔至41 02引導排放氣體至排放通口 4109。下圓頂4119 可由透明材料製成（諸如高純度石英），以使光得以通過 而用於輻射加熱基材4140。輻射加熱可由複數盞内側燈 4121A與外側燈4121B提供，該等燈配置在下圓頂“Μ 下方，且反射器4166可用於幫助控制腔室4102對輻射 21 201234658 能（由内側燈4121A與外側燈4121B提供）的暴露。也 可使用額外的燈環進行更細微的基材414〇的溫度控制。 基材載具4114可包括一或多個凹部4116，一或多個基 材4140可在處理期間配置在該等凹部4116内。基材載 具4114可搭載六或更多個基材4 i 40。在一個實施例中， 基材載具4114搭載八個基材4140。應瞭解在基材載具 4114上可搭載更多或更少基材4140。一般的基材4140 可包括藍寶石、碳化矽（SiC )、矽，或氮化鎵（GaN )。 應瞭解可處理其餘類型的基材4140(諸如玻璃基材 4140)。基材4140的尺寸在直徑上可有從50 mm至100 mm (或更大）的範圍。基材載具4114的尺寸範圍可從 200 mm至750 mm。基材載具4114可由多種材料形成， 該等材料包括SiC或塗佈SiC的石墨。應瞭解其他尺寸 的基材4140可在腔室4102内根據此述的製程受到處 理。喷頭組件4104可容許遍及比傳統MOCVD腔室更多 的基材4140及/或更大的基材4140上有更均勻的沉積， 因而增加產量並且減少每一基材4140的處理成本。 基材載具4114可在處理期間繞軸旋轉。一個實施例 中’基材載具4114可以約2 RPM至約1 〇〇 rpm旋轉。 另一實施例中，基材載具4114可以約30 RPM旋轉。旋 轉基材載具4114助於對基材4140提供均勻的加熱以及 助於將處理氣體均勻地暴露至每一基材414〇。 複數個内側燈4121A與外側燈4121B可排列成同心圓 或同心區塊（圖中未示），而可分別賦予每一燈區塊能 22 201234658 置° 一個實施例中，一或多個溫度感測器（諸如高溫計， 圖中未示）可配置在喷頭組件4 1 04内，以測量基材4140 與基材載具4114的溫度，而溫度資料可被發送到控制器 (圖中未示），該控制器可調整對分別燈區塊的功率，以 維持橫越基材載具4114上的預定溫度分佈曲線 (temperature pr0file )。另一實施例中，可調整至分別的 燈區塊的功率，以補償前驅物流動或前驅物濃度的不均 勻。例如，倘若前驅物濃度在基材載具4114接近外側燈 區塊的區域中較低，則可調整至外側燈區塊的功率以幫 助補償在此區域中的前驅物匱乏。 内側燈4121A與外側燈4121B可將基材4140加熱到 一溫度，該溫度約400t至約1200。(：❶應瞭解，本發明 不限於使用内側燈4121A與外側燈4121B之陣列。可利 用任何適合的加熱源，以確保合適的溫度適當地施加到 腔室4102與腔室中的基材414〇。例如，另一實施例中， 加熱源可包括電阻式加熱元件（圖中未示），該等加熱元 件與基材載具4114熱接觸。 氣體傳送系統4125可包括多個氣體源，或者取決於運 作的裝程’-些供應源可以是液體源而非氣體源，在此 實例中，氣體傳送系統可以包括液體注人系統或其他氣 化液體的工具（例如起泡器）。蒸氣隨後可在傳送到腔室 4102之前與載氣混合。可從氣體傳送系統η”供應不 同的氣體（諸如前驅物氣體、哉$ 、rf 柳轧锻載軋、淨化氣體、清潔/蝕 刻氣體或其他氣體）至分別的供應線路“mu及 23 201234658 4133至噴頭組件4104。供應線路4131、4132及4133可 包括關閉闊與質量流量控制器或其他類型的控制器，以 監視及調節或關閉每一線路中的氣流。 導管4129可接收來自遠端電裝源4126的清潔/姓刻氣 體。遠端電梁源4126可經由供應線路412 體傳送系統…氣體，且間413。可以配置丄: 件41〇4與遠端電漿源4126之間。可開啟閥413〇以使清 潔及/或蝕刻氣體或電漿得以經由供應線路4133流進喷 頭組件4104，該供應線路4133可適於作用為供電漿所 用的導管。另一貫施例中，設備41〇〇可不包括遠端電漿 源4126’而可使用交替的供應線路配置方式將清潔/蝕刻 氣體從氣體傳送系統4 125傳送至喷頭組件4丨〇4 ,該氣 體傳送系統4 125用於非電漿式清潔及/或蝕刻。 遠端電漿源4126可以是適於腔室4102腔室清潔及/或 基材4 140蝕刻的射頻或微波電漿源。可經由供應線路 4124供應清潔及/或蝕刻氣體至遠端電漿源41 26，以產 生電漿物種，該電漿物種可經由導管4129與供應線路 4133發送’以通過喷頭組件4104分散進入腔室4102。 用於清潔應用的氣體可包括氯、氟，或其他反應性元素。 另一實施例中，氣體傳送系統4125與遠端電漿源4126 可適當地配接，使得前驅物氣體可被供應到遠端電漿源 4126以產生電漿物種，隨後可透過喷頭組件41〇4發送 該電漿物種以沉積CVD層（諸如三五族膜）於例如基材 4140 上。 24 201234658 淨化氣體（例如氮氣）可從喷頭組件4104及/或從進 入通或^ (圖中未不）被傳送進人腔室41G2，該等進 入通口或管配置在;•哉目 土材載八4114下方且位在接近腔室 主體4103底部處。淨化氣體進入腔室4ι〇2的下部空間 4110並且淨化氣體向上流動通過基材載具4ii4與排放 環4i20而進入多個排放通口 41〇9,該等排放通口 41〇9 配置在環狀排放通道4105周圍。排放導管41〇6將環狀 排放通道4105連接到真空系統4112，該真空系統4ii2 包括真空泵（圖中未示）。可使用閥系統41〇7控制腔室 4102之壓力，該閥系統控制排放氣體由環狀排放通道 4106沒引的速率。 HVPE沉積腔室的實例圖示於第$圖中，並且針對第5 圖對該腔室加以描述，該HVPE沉積腔室可適合用做為 上文所述的腔室204的替代實施例的HVPE腔室204。 第5圖是根據本發明實施例的適合用於製造三族氮化物 材料的HVPE腔室500的示意剖面圖。 設備500包括腔室502，該腔室被蓋504所封閉。來 自第一氣體源510的處理氣體通過氣體分配噴頭506被 傳送到腔室502。在一個實施例中，氣體源5 10包括含 氮化合物。另一實施例中，氣體源5 10包括氨氣。一個 實施例中，也通過氣體分配喷頭506或通過腔室502的 壁5〇8導入氦氣或雙原子氮之類的惰氣。能量源512可 配置在氣體源5 10與氣體分配喷頭506之間。一個實施 例中’能量源512包括加熱器》能量源512可將來自氣 25 201234658 體源510的氣體（諸如氨氣）裂解，使得來自含氮氣體 的氮更加具有反應性。 為了與來自第一供應源510的氣體反應，可從一或多 個第二供應源5 1 8傳送前驅物材料。可透過使反應性氣 體流於前驅物源5 1 8中的前驅物上方及/或使反應性氣體 流過前驅物源5 1 8中的前驅物，而將前驅物傳送到腔室 502。一個實施例中，反應性氣體包括諸如雙原子氣之類 的含氯氣體。含氯氣體可與前驅物源反應而形成氣化 物。為了增加含氣矶體與刖驅物反應的效能，含氯氣體 可蛇行穿過腔室532的載舟區域並且以電阻式加熱器 520加熱該含氣氣體。透過增加含氣氣體蛇行通過腔室 532的滯留時間，而可控制含氯氣體的溫度。藉由增加 含氣氣體的溫度，氣可與前驅物反應得更快。換言之， 溫度是氯氣與前驅物之間的反應的催化劑。 為了增加前驅物的反應性，可在第二腔室532内於載 舟中由電阻式加熱器520加熱該前驅物。氯化反應產物 可隨後被傳送到腔室502。反應性的氯化產物首先進入 管522’在該處，氯化產物均等地在管522内分配。管 522連接到另一管524。氯化反應產物在已均等地於第一 管522内分配之後進入第二管524。氣化反應產物隨後 進入腔至502’在該處’該氣化反應產物與含氮氣體混 合而形成氮化物層於基材516上，該基材配置在基座514 上。一個實施例中’基座5 14包括碳化矽。該氮化物層 可包括例如η型氮化鎵。其他的反應產物（諸如氮與氣） 26 201234658 透過排放器526排放。 月J述的途L與多腔室佈置不限於單一 pVD沉積操作或 早一 PVD沉積腔室。例如，在pVD氮化鋁形成之前， 可形成PVD鎢膜以有效地提供金屬化基材。例如，第6 圖圖示根據本發明實施例的氮化鎵（GaN)類的發光二極 體（LED )的剖面圖，該LED形成在金屬化基材上。 參看第6圖，LED結構600包括各材料層堆疊，該等 材料層中多數材料層包括三五族材料。例如，LED結構 600包括：矽或藍寶石基材6〇2 (基材：藍寶石、矽）與 大約10-200奈米厚的鎢層604 ( PVD-W)。該LED結構 600也包括薄的（例如低於約25奈米）氮化鋁層6〇6 (例 如PVD A1N)。可透過在叢集工具2〇〇的Pvd氮化鋁濺 射腔室202中的低溫或高溫濺射沉積形成氮化鋁層 224。LED結構600也包括大約4微米厚的無摻雜/η型氮 化鎵組合層或只有η型氮化鎵之層608 ( n-GaN )。該無 摻雜/η型氮化鎵組合層或只有η型氮化鎵之層608可在 叢集工具200的無摻雜及/或η型氮化鎵MOCVD反應腔 室204中形成。也可納入MQW結構610，該MQW結構 610的厚度範圍是150-300奈米。MQW結構610是在叢 集工具200的MQW MOCVD反應腔室206中形成。一個 實施例中’ MQW結構610是由一個或複數個場對的 InGaN井/GaN阻障材料層所構成。該LED結構600也包 括大約20奈米厚的p型氮化鋁鎵層612(p-AlGaN)與p 型氮化鎵層614 ( p-GaN)，該p型氮化鎵層614的厚度 27 201234658 範圍是50-200奈米。p型氮化鋁鎵層612與p型氮化鎵 層614是在叢集工具200的p型氮化鎵m〇cvd反應腔 至208中形成。應瞭解前述的厚度或厚度範圍僅是示範 性的實施例，且應瞭解其他適合的厚度或厚度範圍也會 被視為落入本發明的實施例的精神與範缚之内。 一實施例中’鶴層6〇4是透過pvD製程形成，該pvd 製程有別於用以形成氮化鋁層606的PVD製程》例如在 一個實施例中，與流程圖300相關所述的方法進一步包 括.在形成氮化銘層之則，在具有鶴乾材的第二PVD腔 室中形成鎢（W)層於基材上方。一個實施例中，與多 腔室系統200相關所述的可能的系統（沿線或叢集）之 一或多者進一步包括具有鎢（W)靶材的第二PVD腔室’ 該鶴乾材安置於該第二PVD腔室中。在替代的實施例 中，單一 PVD腔室安置了氮化鋁靶材與鎢靶材二者。在 一個此類實施例中，單一 PVD腔室用於依序沉積鎢層 6〇4與氮化鋁層606二者。 透過在接收基材與PVD鋁層之間納入金屬層（諸如 PVD沉積的鎢層）’可緩解或消除任何另外存在的應變 (此應變是氮化鋁層與接收基材的接近所致同樣，儘 管在前述說明書内文中已考量矽基材的實施例，納入此 鶴居中層可進一步改良矽基材與在基材上處理的三五族 材料的相容性。其他益處可與處理的促成相關。例如， 濕式蝕刻鎢（此蝕刻對三五族材料層及對矽和藍寶石基 材具選擇性）的相對便利性可使此類堆疊的圖案化與移 28 201234658 送更易於達成。 LED與相關元件可由例如三五族膜之層製造，尤其是 二族氮化物膜。本發明的—些實施例是關於在製造工具 的專用腔室中（例如在專用的m〇cvd腔室中）形成氮 化鎵（GaN)層。在本發明的一些實施例中，GaN是二 元GaN膜’但在其他實施例中，GaN是三元膜（例如 InGaN、AlGaN )或是四元膜（例如）。在至少 一些實施例中，三族氮化物材料層是以磊晶式形成。該 等三族氮化物材料層可以直接在基材上形成或是在基材 上配置的緩衝層上形成。其他考量的實施例包括p型摻 雜氮化鎵層，該等p型摻雜氮化鎵層直接沉積在pVD形 成的緩衝層（例如PVD形成的氮化鋁）上。 應瞭解’本發明的實施並不限於在上述選擇的基材上 形成層。其他實施例可包括使用任何適合的無圖案化或 圖案化單晶基材，在該基材上可濺射沉積（例如，以非 反應性PVD途徑）高品質氮化鋁層。該基材可以是諸如 (但不限於）藍寶石（AGO3)基材、矽（si)基材、碳 化石夕（SiC)基材、鑽石上覆石夕（s〇D)基材、石# ( Si〇2) 基材、玻璃基材、氧化辞（Zn0)基材、氧化鎂（Mg〇) 基材，與氧化鐘紹（LiAl〇2)基材。任何眾所熟知的方 法（諸如光罩法與蝕刻法）可以用於由平面的基材形成 特徵結構（例如柱狀物）而建立圖案化基材。但是，在 特定實施例中，是使用具（〇〇〇1)定向圖案化藍寳石基 材（PSS)。圖案化藍寶石基材在製造led的使用上是理 29 201234658 想的’因為該等圖案化藍寶石基材增加光萃取效能光 萃取效能在新-代的固態發光元件的製造中相當實用。 基材選擇的必須條件可包括晶格的匹配（以緩解缺陷形 成）與熱膨脹係數（CTE )的匹配（以緩解熱應力）。 如前文所ϋ，可使三族氮化物膜受到換雜。使用任何 Ρ型摻質使三族氮化物膜可以受到ρ型摻雜，該ρ型捧 質是諸如（但不限於）峋、以、〜以，或有兩個價電 子的任何一族元素或二族元素。三族氮化物膜可以被ρ 型摻雜至lxl〇l lxl0't〇ms/cm3 (每立方公分原子 數）的導電率等級。使用任何n型摻質使三族氮化物膜 可以受到η型摻雜，該η型摻質是諸如（但不限於）矽 或氧，或任何適合的四族元素或六族元素。三族氮化物 膜可以被η型摻雜至1χ10ΐ6至1χ1〇20 at〇ms/cm3的導電 率等級。 應瞭解前述製程可以在叢集工具（或具有超過一個腔 至的其他工具，例如經佈置具有用於製造LED層的專用 腔室的沿線工具）内專用的腔室中執行。也應暸解，本 發明的實施例不需限制在LED的製造。例如，另一實施 例中’可透過此述的途徑製造LED元件之外的元件，諸 如（但不限於）場效電晶體（FET)元件。在此等實施 例中’可不需在層結構的頂部上有P型材料。相反地， 可使用η型或無摻雜材料取代p型層。也應瞭解，多個 操作（諸如沉積及/或熱退火之各組合）可在單一處理腔 室中執行。 30 201234658 pVD形成的氮化紹緩衝層@ u
在該多腔室系統中也納入適於沉積無摻雜或
因此’已經揭露具有 鎵類LED 包括PVD 的靶材。在該多腔室！ 型氮化鎵（或該二種氮化鎵）的腔室。一個實施例中， _腔室的㈣由氮化㈣成。—個實施例中，適於沉 積無摻雜或η型氮化鎵的腔室是M〇CVD腔室。一個實 施例中’ PVD腔室與適於沉積無摻雜或n型氮化鎵的: 室納入叢集工具或沿線工具的佈置中。 【圖式簡單說明】 第1圖圖示根據本發明一或多個實施例的基準叢集工 具不意圖、基準LED結構，與基準時間對沉積圖。 第2A圖圖示根據本發明實施例的叢集工具示意圓與 用於LED結構製造的相對應的溫度對時間圖。 第2B圖圖示根據本發明實施例的發光二極體（Led) 結構與相對應的時間對沉積圖。 第3圖是根據本發明實施例的一流程圖，該圖表示製 造氮化鎵類光LED的方法中的操作，該LED具有pvD 形成的氮化鋁緩衝層。 第4圖疋根據本發明實施例的m〇cvd腔室的示意剖 面圖，該MOCVD腔室適合用於製造三族氮化物材料。 第5圖是根據本發明實施例的HvpE腔室的示意剖面 31 201234658 圖，該HVPE腔室適合用於製造三族氮化物材科。 第6圖圖示根據本發明實施例的氮化鎵（GaN )類發 光二極體（LED )的剖面圖，該led形成在金屬化基材 上。 【主要元件符號說明】 100叢集工具 102、104、106 MOCVO 反應腔室 108裝載閉鎖室 110載具匣 112反應腔室 120基準LED結構 122基材 124緩衝層 126無摻雜/n型氮化鎵組合層 128 MQW結構 130 ρ型氮化鋁鎵層 132 ρ型氮化鎵層 140基準時間對沉積圖 200叢集工具 202 PVD氮化鋁濺射腔室 204、206、208 MOCVD 反應腔室 21〇裝載閉鎖室 32 201234658 212載具匣 214移送室 220 LED結構 222基材 224緩衝層 226無摻雜/η型氮化鎵組合層或只有η型氮化鎵之層 228 MQW結構 230 ρ型氮化鋁鎵層 232 ρ型氮化鎵層 240時間對沉積圖 250溫度對時間圖 252 、 254 、 256 、 258 區域 3 0 0流程圖 500設備 502腔室 504蓋 506氣體分配喷頭 508壁 5 10氣體源 5 1 2能量源 514基座 5 1 8前驅物源 520電阻式加熱器 522 、 524 管 33 201234658 526排放器 532腔室 600 LED結構 602基材 604鎢層 606氮化鋁層 608無摻雜/η型氮化鎵組合層或只有η型氮化鎵之層 610 MQW結構 612 ρ型氮化紹鎵層 614 ρ型It化鎵層 4100設備 4102腔室 4103腔室主體 4104喷頭組件 4105環狀排放通道 4106排放導管 4107閥系統 410 8處理空間 4109排放通口 411 0下部空間 4112真空系統 4114基材載具 411 6凹部 4119下圓頂 34 201234658 4 12 1 A内側燈 4 12 1B 外侧燈 4124供應線路 4125氣體傳送系統 4126遠端電漿源 4129導管 4 1 3 0 閥 4131-4133供應線路 4140基材 4166反射器

Claims (1)

  1. 201234658 七、申請專利範圍： 1. 一種多腔室系統，包含： —物理氣相沉積（PVD )腔室，該PVD腔室具有 包含鋁的—靶材；以及 適於沉積無摻雜的氮化鎵，或η型的氮化鎵， 或前述二種氮化鎵的腔室。 2. 如請求項i之系統，其中該Pvd腔室的該靶材包含 氮化鋁。 3. 如凊求項1之系統，其中該適於沉積無摻雜的氮化鎵 或n型的氮化鎵的腔室包含一金屬有機化學氣相沉積 (MOCVD)腔室。 4. 如請求項1之系統，其中該適於沉積無摻雜的氮化鎵 或η型的氮化鎵的腔室包含一氫化物氣相蟲晶 (HVPE)腔室。 5·如請求項丨之系統，其中該PVD腔室與該適於沉積 無摻雜的氣化鎵或η型的氮化鎵的腔室被納入一叢集 工具佈置中。 6.如請求項丨之系統’其中該Pvd腔室與該適於沉積 36 201234658 無摻雜的氮化鎵或η型的氮化鎵的腔室被納入一沿線 工具佈置中。 7. 如請求項1之系統，進一步包含： 一快速熱處理（RTP )腔室或一雷射退火腔室。 8. —種多腔室系統，包含： 一物理氣相沉積（PVD )腔室，該PVD腔室具有 包含鋁的一靶材； 一第一金屬有機化學氣相沉積（MOCVD)腔室， 該第一 MOCVD腔室沉積無摻雜的氮化鎵或η型的氮 化鎵； 一第二MOCVD腔室，該第二MOCVD腔室沉積 一多量子井（MQ W)結構；以及 一第三MOCVD腔室，該第三MOCVD腔室沉積 p型氮化鋁鎵，或P型氮化鎵，或前述二者。 9. 如請求項8之系統，其中具有該氮化鋁靶材的該PVD 腔室是用於非反應性濺射氮化鋁。 10. 如請求項9之系統，其中該PVD腔室是用於在大約 範圍在20°C至200°C的一溫度下非反應性濺射氮化 銘。 37 201234658 11 ·如請求項9之系統，其中該PVD腔室是用於在大約 範圍在200°C至1200°C的一溫度下非反應性濺射氮化 鋁。 12. 如請求項8之系統，進一步包含： —快速熱處理（RTP )腔室或一雷射退火腔室。 13. 如請求項8之系統，進一步包含： —第二PVD腔室，該第二PVD腔室具有一鎢（W ) 把材。 14.一種製造一發光二極體（LED)結構的方法，該方法 包含以下步驟： 在夕腔至系統的一物理氣相沉積（pvd )腔室 中形成一氮化鋁層於一基材上方；以及 在該多腔室系統的一第二腔室中形成一無摻雜 的氮化鎵層或n型的氮化鎵層於該氮化鋁層上。 15.如請求項14 括以下步驟： 材賤射。 之方法，其中形成該氮化链層之步戰包 從安置於該 PVD 腔室中的一氮化鋁耙 38 201234658 驟：在一第一金屬有機化學氣相沉積（MOCVD )腔 室中形成。 17·如請求項14之方法，其中形成該氮化鋁層之步驟包 含以下步驟：於大約範圍在20°C至20〇1的_基材溫 度下形成。 18. 如請求項14之方法’其中形成該氮化鋁層之步驟包 含以下步驟：於大約範圍在200°C至1200°C的一基材 溫度下形成。 19. 如請求項14之方法’進一步包含以下步驟： 在該氮化铭層上形成該無摻雜的氮化鎵層或η型 的氮化鎵層之前，在一快速熱處理（RTp )腔室中退 火該氮化鋁層。 20. 如凊求項14之方法，進—步包含以下步驟： 在形成該氮化鋁層之前，在具有一鎢靶材的—第 二P VD腔室中於該基材上方形成一鎢層。 39
TW100146536A 2010-12-16 2011-12-15 Gallium nitride-based LED fabrication with PVD-formed aluminum nitride buffer layer TW201234658A (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US42400610P 2010-12-16 2010-12-16
US13/036,273 US8409895B2 (en) 2010-12-16 2011-02-28 Gallium nitride-based LED fabrication with PVD-formed aluminum nitride buffer layer

Publications (1)

Publication Number Publication Date
TW201234658A true TW201234658A (en) 2012-08-16

Family

ID=46234913

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW100146536A TW201234658A (en) 2010-12-16 2011-12-15 Gallium nitride-based LED fabrication with PVD-formed aluminum nitride buffer layer

Country Status (6)

Country Link
US (2) US8409895B2 (zh)
JP (2) JP2014506396A (zh)
KR (3) KR20140031851A (zh)
CN (2) CN103262215A (zh)
TW (1) TW201234658A (zh)
WO (1) WO2012082788A2 (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI620829B (zh) * 2016-06-12 2018-04-11 Beijing Naura Microelectronics Equipment Co Ltd Film forming method of semiconductor device and aluminum nitride film forming method of semiconductor device
US10643843B2 (en) 2016-06-12 2020-05-05 Beijing Naura Microelectronics Equipment Co., Ltd. Film forming method and aluminum nitride film forming method for semiconductor apparatus
TWI727360B (zh) * 2018-07-06 2021-05-11 英商普利希半導體有限公司 單片式led陣列及其前驅物

Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20120108324A (ko) * 2011-03-23 2012-10-05 한국기초과학지원연구원 중성 입자빔을 이용한 발광 소자 제조 방법 및 그 장치
US20120270384A1 (en) * 2011-04-22 2012-10-25 Applied Materials, Inc. Apparatus for deposition of materials on a substrate
US20130026480A1 (en) 2011-07-25 2013-01-31 Bridgelux, Inc. Nucleation of Aluminum Nitride on a Silicon Substrate Using an Ammonia Preflow
US9396933B2 (en) 2012-04-26 2016-07-19 Applied Materials, Inc. PVD buffer layers for LED fabrication
CN103904169A (zh) * 2012-12-26 2014-07-02 光达光电设备科技（嘉兴）有限公司 一种led外延结构的生长方法及其设备
CN103074598A (zh) * 2012-12-29 2013-05-01 光达光电设备科技（嘉兴）有限公司 化学气相沉积设备
CN103915537B (zh) * 2013-01-09 2017-04-19 理想能源设备(上海)有限公司 硅衬底上化合物半导体外延层生长方法及其器件结构
US9929310B2 (en) 2013-03-14 2018-03-27 Applied Materials, Inc. Oxygen controlled PVD aluminum nitride buffer for gallium nitride-based optoelectronic and electronic devices
CN104342751B (zh) * 2013-08-02 2017-07-21 北京北方微电子基地设备工艺研究中心有限责任公司 反应腔和mocvd设备
WO2016014696A1 (en) 2014-07-23 2016-01-28 Rayvio Corporation Uv light emitting devices and systems and methods for production
CN104532208A (zh) * 2015-01-06 2015-04-22 中国科学院半导体研究所 一种氮化物外延装置及方法
CN106148912A (zh) * 2015-03-26 2016-11-23 北京大学 用于生长电子器件的复合反应室外延设备和生长方法
CN105261681B (zh) * 2015-09-08 2019-02-22 安徽三安光电有限公司 一种半导体元件及其制备方法
EP3349238B1 (en) * 2015-09-11 2021-09-01 Mie University Method for manufacturing nitride semiconductor substrate
KR102391513B1 (ko) 2015-10-05 2022-04-27 삼성전자주식회사 물질막 적층체, 발광 소자, 발광 패키지, 및 발광 소자의 제조 방법
CN105428481B (zh) * 2015-12-14 2018-03-16 厦门市三安光电科技有限公司 氮化物底层及其制作方法
CN109155364B (zh) * 2018-08-02 2022-09-23 深圳市为通博科技有限责任公司 忆阻器电极材料的制备方法、制备装置和忆阻器电极材料
JP2022024208A (ja) * 2018-12-07 2022-02-09 シャープ株式会社 動画像復号装置および動画像符号化装置
KR20210157923A (ko) 2019-05-24 2021-12-29 엔테그리스, 아이엔씨. 가스 혼합물로부터 암모니아를 제거하기 위한 방법 및 시스템
US11712653B2 (en) 2019-05-24 2023-08-01 Entegris, Inc. Methods and systems for adsorbing organometallic vapor
EP4139498A4 (en) * 2020-04-20 2024-05-29 Applied Materials, Inc. MULTIPLE THERMAL CVD CHAMBERS WITH SHARED GAS SUPPLY AND EXHAUST SYSTEM
CN113488565B (zh) * 2021-06-23 2022-11-29 山西中科潞安紫外光电科技有限公司 一种氮化铝薄膜的制备方法

Family Cites Families (35)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3781787B2 (ja) * 1993-10-26 2006-05-31 株式会社半導体エネルギー研究所 多目的基板処理装置およびその動作方法および薄膜集積回路の作製方法
JPH09312267A (ja) * 1996-05-23 1997-12-02 Rohm Co Ltd 半導体装置の製法およびその製造装置
US6423984B1 (en) * 1998-09-10 2002-07-23 Toyoda Gosei Co., Ltd. Light-emitting semiconductor device using gallium nitride compound semiconductor
US6426512B1 (en) * 1999-03-05 2002-07-30 Toyoda Gosei Co., Ltd. Group III nitride compound semiconductor device
JP3440873B2 (ja) * 1999-03-31 2003-08-25 豊田合成株式会社 Ｉｉｉ族窒化物系化合物半導体素子の製造方法
JP3700492B2 (ja) * 1999-09-21 2005-09-28 豊田合成株式会社 Ｉｉｉ族窒化物系化合物半導体素子
US6713789B1 (en) * 1999-03-31 2004-03-30 Toyoda Gosei Co., Ltd. Group III nitride compound semiconductor device and method of producing the same
JP2000294824A (ja) * 1999-04-08 2000-10-20 Osaka Gas Co Ltd 窒化物半導体デバイス及びその製造方法
US20010013313A1 (en) * 2000-02-10 2001-08-16 Motorola, Inc. Apparatus for fabricating semiconductor structures and method of forming the structures
JP3963068B2 (ja) * 2000-07-19 2007-08-22 豊田合成株式会社 Ｉｉｉ族窒化物系化合物半導体素子の製造方法
US6784085B2 (en) 2000-11-30 2004-08-31 North Carolina State University MIIIN based materials and methods and apparatus for producing same
JP4710139B2 (ja) * 2001-01-15 2011-06-29 豊田合成株式会社 Ｉｉｉ族窒化物系化合物半導体素子
CN1248957C (zh) * 2003-11-10 2006-04-05 南京大学 氮化铝一维纳米结构阵列的制备方法
US20060153995A1 (en) * 2004-05-21 2006-07-13 Applied Materials, Inc. Method for fabricating a dielectric stack
CN1333435C (zh) * 2004-11-17 2007-08-22 金芃 准氮化铝和准氮化镓基生长衬底及其生长方法
CN1824828A (zh) * 2005-02-23 2006-08-30 中国科学院半导体研究所 在硅衬底上采用磁控溅射法制备氮化铝材料的方法
TWI295816B (en) * 2005-07-19 2008-04-11 Applied Materials Inc Hybrid pvd-cvd system
JP2007134388A (ja) * 2005-11-08 2007-05-31 Sharp Corp 窒化物系半導体素子とその製造方法
JP4637781B2 (ja) * 2006-03-31 2011-02-23 昭和電工株式会社 ＧａＮ系半導体発光素子の製造方法
US20080042145A1 (en) * 2006-08-18 2008-02-21 Helmut Hagleitner Diffusion barrier for light emitting diodes
US8389313B2 (en) * 2006-09-29 2013-03-05 Toyoda Gosei Co., Ltd. Deposition method of III group nitride compound semiconductor laminated structure
JP2008091470A (ja) * 2006-09-29 2008-04-17 Showa Denko Kk Ｉｉｉ族窒化物化合物半導体積層構造体の成膜方法
JP2008108759A (ja) * 2006-10-23 2008-05-08 Ritsumeikan 窒化物材料製造方法
JP2009081406A (ja) * 2007-09-27 2009-04-16 Showa Denko Kk Ｉｉｉ族窒化物半導体発光素子及びその製造方法、並びにランプ
KR101281684B1 (ko) * 2008-01-25 2013-07-05 성균관대학교산학협력단 질화물 반도체 기판의 제조방법
CN101257076B (zh) * 2008-03-27 2011-03-23 鹤山丽得电子实业有限公司 发光二极管的制造方法
US20100176369A2 (en) * 2008-04-15 2010-07-15 Mark Oliver Metalized Silicon Substrate for Indium Gallium Nitride Light-Emitting Diodes
JP2009277882A (ja) * 2008-05-14 2009-11-26 Showa Denko Kk Ｉｉｉ族窒化物半導体発光素子の製造方法及びｉｉｉ族窒化物半導体発光素子、並びにランプ
JP2010021439A (ja) * 2008-07-11 2010-01-28 Showa Denko Kk Ｉｉｉ族窒化物半導体積層構造体およびその製造方法
KR20100008123A (ko) * 2008-07-15 2010-01-25 고려대학교 산학협력단 이중 히트 씽크층으로 구성된 지지대를 갖춘 고성능수직구조의 반도체 발광소자
JP2010251705A (ja) * 2009-03-24 2010-11-04 Nuflare Technology Inc 成膜装置および成膜方法
CN101515617B (zh) * 2009-03-31 2010-12-01 西安电子科技大学 AlGaN基SiC衬底的紫外LED制作方法
US8138069B2 (en) * 2009-04-24 2012-03-20 Applied Materials, Inc. Substrate pretreatment for subsequent high temperature group III depositions
US20100308300A1 (en) * 2009-06-08 2010-12-09 Siphoton, Inc. Integrated circuit light emission device, module and fabrication process
US20110244663A1 (en) * 2010-04-01 2011-10-06 Applied Materials, Inc. Forming a compound-nitride structure that includes a nucleation layer

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI620829B (zh) * 2016-06-12 2018-04-11 Beijing Naura Microelectronics Equipment Co Ltd Film forming method of semiconductor device and aluminum nitride film forming method of semiconductor device
US10643843B2 (en) 2016-06-12 2020-05-05 Beijing Naura Microelectronics Equipment Co., Ltd. Film forming method and aluminum nitride film forming method for semiconductor apparatus
TWI727360B (zh) * 2018-07-06 2021-05-11 英商普利希半導體有限公司 單片式led陣列及其前驅物

Also Published As

Publication number Publication date
US20120156819A1 (en) 2012-06-21
KR20190055276A (ko) 2019-05-22
KR102241833B1 (ko) 2021-04-16
JP2014506396A (ja) 2014-03-13
KR20180112077A (ko) 2018-10-11
JP2018041967A (ja) 2018-03-15
US20130174781A1 (en) 2013-07-11
JP6507211B2 (ja) 2019-04-24
WO2012082788A3 (en) 2012-08-16
WO2012082788A2 (en) 2012-06-21
KR20140031851A (ko) 2014-03-13
CN107964647A (zh) 2018-04-27
US8409895B2 (en) 2013-04-02
CN103262215A (zh) 2013-08-21
CN107964647B (zh) 2020-11-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6507211B2 (ja) Ｐｖｄにより形成される窒化アルミニウム緩衝層を有する窒化ガリウムベースのｌｅｄの製造
US11081623B2 (en) Oxygen controlled PVD AlN buffer for GaN-based optoelectronic and electronic devices
US11011676B2 (en) PVD buffer layers for LED fabrication
US10439099B2 (en) UV light emitting devices and systems and methods for production
US20160079471A1 (en) Uv light emitting devices and systems and methods for production
TW201214525A (en) Group III-nitride N-type doping
TW201220532A (en) Integration of cluster MOCVD and HVPE reactors with other process chambers