CN112647061B - 一种mocvd机台复机方法 - Google Patents

一种mocvd机台复机方法 Download PDF

Info

Publication number
CN112647061B
CN112647061B CN202011486132.1A CN202011486132A CN112647061B CN 112647061 B CN112647061 B CN 112647061B CN 202011486132 A CN202011486132 A CN 202011486132A CN 112647061 B CN112647061 B CN 112647061B
Authority
CN
China
Prior art keywords
mocvd
flux
furnaces
machine
increased
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.)
Active
Application number
CN202011486132.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN112647061A (zh
Inventor
马野
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.)
Fujian Prima Optoelectronics Co Ltd
Original Assignee
Fujian Prima Optoelectronics Co Ltd
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 Fujian Prima Optoelectronics Co Ltd filed Critical Fujian Prima Optoelectronics Co Ltd
Priority to CN202011486132.1A priority Critical patent/CN112647061B/zh
Publication of CN112647061A publication Critical patent/CN112647061A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN112647061B publication Critical patent/CN112647061B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • 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
    • C23C16/303—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
    • 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

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Photovoltaic Devices (AREA)

Abstract

一种MOCVD机台复机方法，包括如下步骤，在MOCVD机台维护后，启动MOCVD机台，进行Mg涂布：P层3600‑4000sccm；并在随后的量产过程中，对前若干炉的配方进行如下修改：欧姆接触层Mg通量增加30％‑40％；TEGa通量增加20％‑30％；Mg/Ga比提升6％‑10％。上述技术方案中，可以解决MOCVD机台在维护后前3‑5炉性能不稳定的问题，并在量产过程约提高机台5％的效益(产能指标)，且优化了复机时间提高了2％的稼动率，保守估计共约提高7％的外延片效益，对于Mg敏感度高的产品，提高的效益会更多。

Description

一种MOCVD机台复机方法
技术领域
本发明涉及MOCVD制程，尤其涉及一种MOCVD过程中的维护复机时的工艺方法。
背景技术
发光二极管(LED)是由Ⅲ-Ⅴ族化合物半导体制成的，它的核心是PN结。N型层带有过量的电子，P型层带有过量的空穴，在正向偏压下，电子由N型层注入量子阱(MQW)，空穴由P型层注入量子阱(MQW)。电子和空穴在量子阱(MQW)内复合，复合过程中能量以光的形式释放出来，即电能转化为光能。其中，通常以Si掺杂形成n型材料，以Mg掺杂形成p型材料。掺杂可以在材料外延生长时同时完成原位掺杂，其中Si在GaN中是一种浅施主，能够形成有效的掺杂。而P型的杂质Mg的电离能比较大，且容易受到材料中残余杂质影响，难以获得较为高的空穴浓度。由于Mg的记忆效应，在每次机台维护后，Mg的电离难度更大，空穴浓度更低，维护的前几炉难以实现高的电子空穴复合率。因此，设计一种通过改善维护后的复机器方式提高空穴的浓度是很有必要的。
发明内容
为此，需要提供一种能够提高复机后空穴浓度进而提高生产效率的新的复机操作方法。
一种MOCVD机台复机方法，包括如下步骤，在MOCVD机台维护后，启动MOCVD机台，进行Mg涂布：P层Mg通量为3600-4000sccm；
并在随后的量产过程中，在维护后的同一个使用周期的前若干炉的第一配方与后若干炉的第二配方进行如下调整：所述第一配方的欧姆接触层Mg通量相较于第二配方增加30％-40％；所述第一配方的TEGa通量相较于第二配方增加20％-30％。
具体地，还包括步骤，所述第一配方的应力释放层Si掺杂相较于第二配方减少15％-25％。
进一步地，所述前若干炉为维护后一个使用周期的前10％炉数。
优选地，所述前若干炉为维护后的前3-5炉。
优选地，所述所述第一配方的欧姆接触层Mg通量为1600sccm，所述第二配方的欧姆接触层Mg通量为1300sccm。
优选地，所述第一配方的TEGa通量为500sccm，所述第二配方的TEGa通量为400sccm。
优选地，所述第一配方的Mg/Ga比为3.2比1。
优选地，所述第一配方的Mg/Ga比相较于所述第二配方的Mg/Ga比提升6％-10％
上述技术方案中，可以解决MOCVD机台在维护后前3-5炉性能不稳定的问题，并在量产过程约提高机台5％的效益(产能指标)，且优化了复机时间提高了2％的稼动率，保守估计共约提高7％的外延片效益，对于Mg敏感度高的产品，提高的效益会更多，同时此类重Mg Coating配方对于新机台的产量度有着较大的帮助。
附图说明
图1为具体实施方式所述的MOCVD机台复机方法流程图。
具体实施方式
为详细说明技术方案的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合具体实施例并配合附图详予说明。
在现有的复机流程中，维护后的机台需要进行一次重Mg Coating，时长约7小时，用于在机台内部成膜，从而保证后续作业的气相成分的稳定性。然后再冷却放气，此过程约3h。再进行Bake(烘烤)流程，用于去除腔体内水氧，再进行一次Mg Coating。随后才进行半导体的量产过程。经过多次试验和长期研究，我们的发明人认为，量产时的P层Mg不足问题可以在量产过程中解决，对此提出了一种MOCVD机台复机方法，请参阅图1，包括如下步骤，S101：MOCVD机台维护后，启动MOCVD机台，进行Mg Coating：P层通入大流量流速，可以是3600-4000sccm，这个数值相对于之前的现有技术提升了20％-30％。S102在随后的量产过程中，对前若干炉的配方进行如下修改：欧姆接触层Mg通量增加30％-40％；TEGa通量增加20％-30％；Mg/Ga比提升6％-10％。这里的增加量指的是针对一个维护后的使用周期中，前若干炉的配方相对于后若干炉的配方为基准的增加量。后若干炉的配方也可以为现有技术为基准的常规用量。在本实施例中，大流量Mg优先与MO管路以及反应室(壁)优先接触反应，形成Mg保护膜，能够使得腔体氛围中Mg组分充足，相当于减缓Mg的记忆效应。后续的量产中会有着良好的Mg掺杂浓度，同时对前三炉的欧姆接触层适当调整Mg/Ga比并且同时加厚，保证有着良好的欧姆接触。
为了具体地，还包括步骤，在随后的量产过程中，对前若干炉的配方还进行修改：应力释放层Si掺减少15％-25％，将应力释放层的Si掺下调，保证前三炉的电压/亮度/逆向电压等性能良好。
进一步的实施例中，所述前若干炉为维护后一个使用周期的前10％炉数。假定一次维护后MOCVD复机至下一次维护额定使用周期为60炉，则使用更改配方的炉数选取为6。在本实施例中MOCVD机台维护后，启动MOCVD机台，进行Mg Coating：P层通入3600sccm，并在随后的量产过程中，对前6炉的配方进行如下修改：欧姆接触层Mg通量增加30％；TEGa通量增加20％；Mg/Ga比提升6％。后续的54炉中配方变为正常量值。
另一些可选的实施例中，维护额定使用周期为70炉，则使用更改配方的炉数选取为5，MOCVD机台维护后，启动MOCVD机台，进行Mg Coating：P层通入3800sccm，并在随后的量产过程中，对前5炉的配方进行如下修改：欧姆接触层Mg通量增加40％；TEGa通量增加30％；Mg/Ga比提升10％。后续的65炉中配方变为正常量值。
另一些具体的实施例中，维护额定使用周期为70炉，则使用更改配方的炉数选取为4，MOCVD机台维护后，启动MOCVD机台，进行Mg Coating：P层通入4000sccm，并在随后的量产过程中，对前4炉的配方进行如下修改：欧姆接触层Mg通量增加35％；TEGa通量增加25％；Mg/Ga比提升8％。后续的66炉中配方变为正常量值。
另一些实施例中，本实施例中MOCVD机台维护后，启动MOCVD机台，进行MgCoating：P层通入4000sccm，并在随后的量产过程中，对前3炉的配方进行如下修改：欧姆接触层Mg通量增加至1600sccm；TEGa通量增加至500sccm；Mg/Ga比提升至3.2比1。后续的炉中配方变为正常量值。这里的正常量值约为欧姆接触层Mg通量1300sccm；TEGa通量为400sccm；Mg/Ga比为3。
另一些实施例中本实施例中MOCVD机台维护后，启动MOCVD机台，进行Mg Coating：P层通入4000sccm，并在随后的量产过程中，对前3炉的配方进行如下修改：欧姆接触层Mg通量增加至1800sccm；TEGa通量增加至550sccm；Mg/Ga比提升至3.1比1。后续的炉中配方变为正常量值。这里的正常量值约为欧姆接触层Mg通量1290sccm；TEGa通量为410sccm；Mg/Ga比为3。
需要说明的是，尽管在本文中已经对上述各实施例进行了描述，但并非因此限制本发明的专利保护范围。因此，基于本发明的创新理念，对本文所述实施例进行的变更和修改，或利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，直接或间接地将以上技术方案运用在其他相关的技术领域，均包括在本发明专利的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种MOCVD机台复机方法，其特征在于，包括如下步骤，在MOCVD机台维护后，启动MOCVD机台，进行Mg涂布：P层Mg通量为3600-4000sccm；
在维护后的同一个使用周期的前若干炉的第一配方与后若干炉的第二配方进行如下调整：所述第一配方的欧姆接触层Mg通量相较于第二配方增加30％-40％；所述第一配方的TEGa通量相较于第二配方增加20％-30％。
2.根据权利要求1所述的MOCVD机台复机方法，其特征在于，还包括步骤，所述第一配方的应力释放层Si掺杂相较于第二配方减少15％-25％。
3.根据权利要求1所述的MOCVD机台复机方法，其特征在于，所述前若干炉为维护后一个使用周期的前10％炉数。
4.根据权利要求1所述的MOCVD机台复机方法，其特征在于，所述前若干炉为维护后的前3-5炉。
5.根据权利要求1所述的MOCVD机台复机方法，其特征在于，所述第一配方的欧姆接触层Mg通量为1600sccm，所述第二配方的欧姆接触层Mg通量为1300sccm。
6.根据权利要求1所述的MOCVD机台复机方法，其特征在于，所述第一配方的TEGa通量为500sccm，所述第二配方的TEGa通量为400sccm。
7.根据权利要求1所述的MOCVD机台复机方法，其特征在于，所述第一配方的Mg/Ga比为3.2比1。
8.根据权利要求1所述的MOCVD机台复机方法，其特征在于，所述第一配方的Mg/Ga比相较于所述第二配方的Mg/Ga比提升6％-10％。
CN202011486132.1A 2020-12-16 2020-12-16 一种mocvd机台复机方法 Active CN112647061B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011486132.1A CN112647061B (zh) 2020-12-16 2020-12-16 一种mocvd机台复机方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011486132.1A CN112647061B (zh) 2020-12-16 2020-12-16 一种mocvd机台复机方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN112647061A CN112647061A (zh) 2021-04-13
CN112647061B true CN112647061B (zh) 2022-05-13

Family

ID=75354336

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202011486132.1A Active CN112647061B (zh) 2020-12-16 2020-12-16 一种mocvd机台复机方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112647061B (zh)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009026749A1 (en) * 2007-08-31 2009-03-05 Lattice Power (Jiangxi) Corporation Method for fabricating a low-resistivity ohmic contact to a p-type iii-v nitride semiconductor material at low temperature
CN101740690A (zh) * 2009-12-02 2010-06-16 中国科学院半导体研究所 一种提高镁在ⅲ-ⅴ族氮化物中激活效率的方法
CN103500702A (zh) * 2013-10-09 2014-01-08 西安神光皓瑞光电科技有限公司 一种低扩散高空穴浓度的P型GaN基材料生长方法
WO2018112267A1 (en) * 2016-12-16 2018-06-21 Tesoro Scientific, Inc. Light emitting diode (led) test apparatus and method of manufacture

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20130126892A1 (en) * 2011-05-19 2013-05-23 The Regents Of The University Of California P-Type Amorphous GaNAs Alloy as Low Resistant Ohmic Contact to P-Type Group III-Nitride Semiconductors
US10094017B2 (en) * 2015-01-29 2018-10-09 Slt Technologies, Inc. Method and system for preparing polycrystalline group III metal nitride

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009026749A1 (en) * 2007-08-31 2009-03-05 Lattice Power (Jiangxi) Corporation Method for fabricating a low-resistivity ohmic contact to a p-type iii-v nitride semiconductor material at low temperature
CN101740690A (zh) * 2009-12-02 2010-06-16 中国科学院半导体研究所 一种提高镁在ⅲ-ⅴ族氮化物中激活效率的方法
CN103500702A (zh) * 2013-10-09 2014-01-08 西安神光皓瑞光电科技有限公司 一种低扩散高空穴浓度的P型GaN基材料生长方法
WO2018112267A1 (en) * 2016-12-16 2018-06-21 Tesoro Scientific, Inc. Light emitting diode (led) test apparatus and method of manufacture

Also Published As

Publication number Publication date
CN112647061A (zh) 2021-04-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9490392B2 (en) P-type doping layers for use with light emitting devices
KR100998540B1 (ko) Ｉｉｉ족 질화물계 반도체 발광 소자
CN102484179B (zh) 具有改进的注入效率的led
CN108198921B (zh) 一种氮化镓基发光二极管外延片及其制造方法
CN114447165B (zh) Led外延结构及其制备方法
CN109216519A (zh) 一种发光二极管外延片及其制造方法
CN109411579B (zh) 具有石墨烯结构的半导体器件及其制备方法
CN103117346B (zh) 一种发光二极管芯片及其制造方法
CN109545924A (zh) 一种发光二极管外延片及其制造方法
JP5568009B2 (ja) 半導体発光素子及びその製造方法
CN103811600A (zh) 一种GaN（绿光）量子阱结构的生长方法
CN111725371B (zh) 一种led外延底层结构及其生长方法
CN108878597B (zh) 一种发光二极管外延片及其制造方法
CN105720154B (zh) 一种led外延片及其制造方法
CN112647061B (zh) 一种mocvd机台复机方法
CN110085713B (zh) 一种带有***层的多量子阱发光二极管及其制备方法
CN109888069B (zh) InGaN/GaN量子阱结构及LED外延片制备方法
CN108598222B (zh) 一种发光二极管外延片及其生长方法
CN110739374B (zh) 一种发光二极管中电子阻挡层的生长方法和发光二极管
JP3016241B2 (ja) ３族窒化物半導体発光素子
CN107887301B (zh) 一种发光二极管外延片的制造方法
JPH08125222A (ja) ３族窒化物半導体の製造方法
CN112186080B (zh) 发光二极管外延片的生长方法
KR20130066164A (ko) 반도체 발광소자 제조방법 및 이를 이용하여 제조된 반도체 발광소자
CN108963044A (zh) 一种发光二极管外延片及其制造方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant