一种外延片波长良率的调整方法及系统、外延片技术方案

本发明专利技术涉及半导体技术领域，具体公开一种外延片波长良率的调整方法及系统、外延片，包括：采集第i

【技术实现步骤摘要】
一种外延片波长良率的调整方法及系统、外延片


[0001]本专利技术涉及半导体
，尤其涉及一种外延片波长良率的调整方法及系统、外延片。

技术介绍

[0002]现有技术中，外延片的产出波长取决于外延片发光层中铟组分的掺杂浓度，而铟组分的掺杂浓度主要受生长温度的影响，因此，目前业界基本是通过调整反应腔温度来改变铟组分的掺杂浓度，继而达到调整外延片产出波长的目的。
[0003]目前的MOCVD设备中，一般采用高纯度的石墨盘放置外延片衬底，同时石墨盘也作为外延片衬底与加热系统的热传导介质。具体的，在MOCVD设备的反应腔中，通过加热系统对石墨盘进行辐射加热，进而使得衬底的温度达到外延片中各化学薄膜的合成温度。由于石墨盘在高温下的稳定性较好，通常在反应腔内通过RT探头探测石墨盘表面的温度作为参考温度，搭配加热系统来进行对反应腔设置温度的控制。针对外延片产出的波长，通常是通过参考石墨盘的上一炉次的设置温度和产出波长来调整本炉次的设置温度，使产出波长更接近目标波长，以达到提升波长良率的目的。
[0004]然而，在实际生产中，石墨盘的表面温度与外延片的受热温度之间的差异并非固定的，单独通过控制石墨盘表面温度来调整外延片的受热温度是会存在偏差的，这种偏差会极大影响最终的波长良率。
[0005]专利技术人发现，导致石墨盘表面温度与外延片受热温度之间差异存在波动性的主要原因在于：随着LED行业的发展，为了追求更高的产出效率，业界内各厂基本都在不断缩短菜单程序时间，通常是采取升高生长温度和加大MO source源的用量等方式来达到缩短菜单程序时间的目的，这就导致石墨盘表面在高温下容易形成一层MO源残留物，当RT探头探测石墨盘的表面温度时，会受到MO源残留物的影响，最终导致石墨盘表面温度与外延片的受热温度之间的差异出现变化。
[0006]其次，石墨盘在进入反应腔之前表面就存在MO源残留物，同样会导致石墨盘表面温度与外延片的受热温度之间的差异发生变化。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的在于针对已有的技术现状，提供一种外延片波长良率的调整方法及系统、外延片，本专利技术的调整方法可有效规避石墨盘表面的MO源残留物对温度调整的影响，温度调整更精准，同时能逐步提升后续炉次的波长命中率，有效提高外延片的波长良率。
[0008]为达到上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一方面，本专利技术提供一种外延片波长良率的调整方法，包括：采集第i
‑
1炉次及第i炉次中，预备生长发光层前的石墨盘表面温度及外延片受热温度，i为大于2的整数；
基于所述石墨盘表面温度及所述外延片受热温度，获取第i
‑
1炉次及第i炉次中，所述石墨盘表面温度与所述外延片受热温度之间的温度差；基于第i
‑
1炉次及第i炉次的温度差获取第i炉次的初步补偿温度；获取第i
‑
1炉次中的目标波长与外延片的产出波长均值；基于所述第i
‑
1炉次中的目标波长与外延片的产出波长均值获取波长差；基于第i炉次之前任意相邻两炉次之间的外延片的产出波长均值与反应腔的设置温度获取外延片的产出波长均值随反应腔的设置温度变化的斜率；基于所述初步补偿温度、所述波长差及所述斜率调整第i炉次的反应腔的设置温度。
[0009]在一些实施例中，所述基于所述初步补偿温度、所述波长差及所述斜率调整第i炉次的反应腔的设置温度的步骤包括：基于所述初步补偿温度、所述波长差及所述斜率获取第i炉次的温度调整值；所述温度调整值的公式为：
△
TX=DX/f+T
a
；其中，
△
TX为所述温度调整值，DX为所述波长差，f为所述斜率，T
a
为所述初步补偿温度。
[0010]在一些实施例中，还包括：基于所述初步补偿温度的绝对值大小划分情景，设置不同情景下的温差系数；所述基于所述初步补偿温度、所述波长差及所述斜率调整第i炉次的反应腔的设置温度的步骤包括：基于所述初步补偿温度的绝对值大小判断当前情景，选择对应情景下的温差系数；基于所述初步补偿温度及当前情景下的温差系数获取补偿温度；基于所述补偿温度、所述波长差及所述斜率获取第i炉次的温度调整值。
[0011]在一些实施例中，所述温度调整值满足如下公式：当丨T
a
丨≤1℃时，
△
TX=DX/f+T
a
×
k，0.8＜k≤1.0；当丨T
a
丨≤3℃时，
△
TX=DX/f+T
a
×
k，0.5＜k≤0.8；当丨T
a
丨≤5℃时，
△
TX=DX/f+T
a
×
k，0.2＜k≤0.5；当丨T
a
丨＞5℃时，
△
TX=DX/f+T
a
×
k，0≤k≤0.2；其中，
△
TX为所述温度调整值，DX为所述波长差，f为所述斜率，T
a
为所述初步补偿温度，k为温差系数。
[0012]在一些实施例中，所述基于第i炉次之前任意相邻两炉次之间的外延片的产出波长均值与反应腔的设置温度获取外延片的产出波长均值随反应腔的设置温度变化的斜率的步骤包括：获取第一炉次及第二炉次的外延片的产出波长均值及反应腔的设置温度；计算斜率；所述斜率的计算公式为：其中，f为斜率；WD1为第一炉次的外延片的产出波长均值；WD2为第二炉次的外延片
的产出波长均值；T1为第一炉次的反应腔的设置温度；T2为第二炉次的反应腔的设置温度。
[0013]在一些实施例中，所述采集第i
‑
1炉次及第i炉次中，预备生长发光层前的石墨盘表面温度及外延片受热温度的步骤包括：在第i
‑
1炉次及第i炉次中，在外延片预备生长发光层前，通过温度探测器分别探测石墨盘表面温度及外延片受热温度。
[0014]在一些实施例中，所述外延片的产出波长均值的计算步骤包括：分别测量同一炉次的全部外延片的产出波长；计算同一炉次全部外延片的产出波长的平均值，以获得该炉次的外延片的产出波长均值。
[0015]另一方面，本专利技术提供一种外延片波长良率的调整系统，包括：温度检测单元，用于采集第i
‑
1炉次及第i炉次中，预备生长发光层前的石墨盘表面温度及外延片受热温度，i为大于2的整数；温度差计算单元，用于基于所述石墨盘表面温度及所述外延片受热温度，计算第i
‑
1炉次及第i炉次中，所述石墨盘表面温度与所述外延片受热温度之间的温度差；初步补偿温度计算单元，用于基于第i
‑
1炉次及第i炉次的温度差计算第i炉次的初步补偿温度；产出波长均值计算单元，用于采集同一炉次的全部外延片的产出波长，并计算同一炉次的全部外延片的产出波长的平均值，以获得该炉次的外延片的产出波长均值；波长差计算单元，用于获取第i
‑
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种外延片波长良率的调整方法，其特征在于，包括：采集第i
‑
1炉次及第i炉次中，预备生长发光层前的石墨盘表面温度及外延片受热温度，i为大于2的整数；基于所述石墨盘表面温度及所述外延片受热温度，获取第i
‑
1炉次及第i炉次中，所述石墨盘表面温度与所述外延片受热温度之间的温度差；基于第i
‑
1炉次及第i炉次的温度差获取第i炉次的初步补偿温度；获取第i
‑
1炉次中的目标波长与外延片的产出波长均值；基于所述第i
‑
1炉次中的目标波长与外延片的产出波长均值获取波长差；基于第i炉次之前任意相邻两炉次之间的外延片的产出波长均值与反应腔的设置温度获取外延片的产出波长均值随反应腔的设置温度变化的斜率；基于所述初步补偿温度、所述波长差及所述斜率调整第i炉次的反应腔的设置温度。2.根据权利要求1所述的一种外延片波长良率的调整方法，其特征在于，所述基于所述初步补偿温度、所述波长差及所述斜率调整第i炉次的反应腔的设置温度的步骤包括：基于所述初步补偿温度、所述波长差及所述斜率获取第i炉次的温度调整值；所述温度调整值的公式为：
△
TX=DX/f+T
a
；其中，
△
TX为所述温度调整值，DX为所述波长差，f为所述斜率，T
a
为所述初步补偿温度。3.根据权利要求1所述的一种外延片波长良率的调整方法，其特征在于，还包括：基于所述初步补偿温度的绝对值大小划分情景，设置不同情景下的温差系数；所述基于所述初步补偿温度、所述波长差及所述斜率调整第i炉次的反应腔的设置温度的步骤包括：基于所述初步补偿温度的绝对值大小判断当前情景，选择对应情景下的温差系数；基于所述初步补偿温度及当前情景下的温差系数获取补偿温度；基于所述补偿温度、所述波长差及所述斜率获取第i炉次的温度调整值。4.根据权利要求3所述的一种外延片波长良率的调整方法，其特征在于，所述温度调整值满足如下公式：当丨T
a
丨≤1℃时，
△
TX=DX/f+T
a
×
k，0.8＜k≤1.0；当丨T
a
丨≤3℃时，
△
TX=DX/f+T
a
×
k，0.5＜k≤0.8；当丨T
a
丨≤5℃时，
△
TX=DX/f+T
a
×
k，0.2＜k≤0.5；当丨T
a
丨＞5℃时，
△
TX=DX/f+T
a
×
k，0≤k≤0.2；其中，
△
TX为所述温度调整值，DX...

【专利技术属性】
技术研发人员：熊小亮，焦二斌，张铭信，陈铭胜，文国昇，金从龙，
申请(专利权)人：江西兆驰半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：