一种适用于深紫外发光二极管的外延工艺恢复方法技术

本发明专利技术通过提供一种适用于深紫外发光二极管的外延工艺恢复方法，该外延工艺恢复方法包括：首先，将经过外延工艺处理后的MOCVD设备中的基座转移至一烤盘炉的反应室内，其次，在反应室中通入氢气，并进行第一次加热烘烤处理，再次，在反应室中通入氯气或氯化氢，并进行加热闷烤处理，再次，将基座转移至反应室外，并对基座的表面进行清洁处理，清洁处理至少包含一次使用去离子水冲洗基座的表面的步骤，最后，对基座进行第二次加热烘烤处理；上述外延工艺恢复方法能够完全清除掉基座上的残留杂质，防止残留杂质对外延生长材料的生长造成影响。响。响。

【技术实现步骤摘要】
一种适用于深紫外发光二极管的外延工艺恢复方法


[0001]本专利技术涉及半导体光电领域，尤其涉及一种适用于深紫外发光二极管的外延工艺恢复方法。

技术介绍

[0002]在紫外线中，波长在200纳米至350纳米的光线被称为深紫外线。而深紫外发光二极管因其高效、环保、节能、可靠等优势，在照明、杀菌、医疗、印刷、生化检测、高密度的信息储存和保密通讯等领域具有重大的应用价值，这些优势是普通的紫外发光二极管所无法比拟的。
[0003]目前在深紫外发光二极管的外延生长方法中，使用氮化铝材料作为本征层，同时使用高含量铝组分的氮化铝镓作为电流注入层在MOCVD(金属有机化学气相沉积)设备中制备深紫外发光二极管的外延芯片。在外延生长完成后，除了在衬底表面形成氮化铝镓多层结构外，氮化铝镓材料也会附着在用于支撑衬底的基座上。当这些附着残留物达到一定厚度时，会对氮化铝镓材料生长的流场和温场产生影响。
[0004]因此，亟需一种适用于深紫外发光二极管的外延工艺恢复方法以解决上述技术问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于，提供一种适用于深紫外发光二极管的外延工艺恢复方法，用于改善现有的MOCVD设备中的基座因外延生长处理后残留的杂质对外延生长环境造成影响的技术问题。
[0006]为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种适用于深紫外发光二极管的外延工艺恢复方法，方法包括：
[0007]S10，将经过外延工艺处理后的MOCVD设备中的基座转移至一烤盘炉的反应室内；
[0008]S20，在反应室中通入氢气，并进行第一次加热烘烤处理；
[0009]S30，在反应室中通入氯气或氯化氢，并进行加热闷烤处理；
[0010]S40，将基座转移至反应室外，并对基座的表面进行清洁处理，清洁处理至少包含一次使用去离子水冲洗基座的表面的步骤；
[0011]S50，对基座进行第二次加热烘烤处理。
[0012]在本专利技术实施例提供的适用于深紫外发光二极管的外延工艺恢复方法中，S10中，基座为具有碳化硅涂层的石墨基座。
[0013]在本专利技术实施例提供的适用于深紫外发光二极管的外延工艺恢复方法中，S20中，第一次加热烘烤处理的烘烤温度范围为1100摄氏度～1300摄氏度，烘烤时间范围为30min～600min。
[0014]在本专利技术实施例提供的适用于深紫外发光二极管的外延工艺恢复方法中，S30还包括：
[0015]S301，抽空反应室内的残留气体，并通入氯气或氯化氢；
[0016]S302，分别关闭反应室的进气阀以及抽气阀；
[0017]S303，对反应室进行加热闷烤处理。
[0018]在本专利技术实施例提供的适用于深紫外发光二极管的外延工艺恢复方法中，S301中，反应室内的压力范围为600mbar～950mbar。
[0019]在本专利技术实施例提供的适用于深紫外发光二极管的外延工艺恢复方法中，S303中，加热闷烤处理的闷烤温度范围为800摄氏度～1100摄氏度，闷烤时间范围为30min～1200min。
[0020]在本专利技术实施例提供的适用于深紫外发光二极管的外延工艺恢复方法中，S40还包括：
[0021]S401，在反应室中通入氮气，并将反应室降温至室温；
[0022]S402，打开反应室的腔门，并将基座转移至反应室外；
[0023]S403，对基座的表面进行第一次清洁处理；
[0024]S404，对基座的表面进行第二次清洁处理，第二次清洁处理至少包含一次使用去离子水冲洗基座的表面的步骤。
[0025]在本专利技术实施例提供的适用于深紫外发光二极管的外延工艺恢复方法中，S403中，采用物理清洁工具或者溶液浸泡工艺对基座的表面进行第一次清洁处理，溶液浸泡工艺中选用的溶液为质量浓度不超过10％的氢氧化钠溶液。
[0026]在本专利技术实施例提供的适用于深紫外发光二极管的外延工艺恢复方法中，S403中，当经过第一次清洁处理后的基座的表面仍然存在残留杂质时，重复S30至S403，重复次数不超过4次。
[0027]在本专利技术实施例提供的适用于深紫外发光二极管的外延工艺恢复方法中，S50中，第二次加热烘烤处理的烘烤温度范围为60摄氏度～90摄氏度，烘烤时间范围为24h～96h。
[0028]本专利技术的有益效果是：区别于现有技术的情况，本专利技术通过提供一种适用于深紫外发光二极管的外延工艺恢复方法，该外延工艺恢复方法包括：首先，将经过外延工艺处理后的MOCVD设备中的基座转移至一烤盘炉的反应室内，其次，在反应室中通入氢气，并进行第一次加热烘烤处理，再次，在反应室中通入氯气或氯化氢，并进行加热闷烤处理，再次，将基座转移至反应室外，并对基座的表面进行清洁处理，清洁处理至少包含一次使用去离子水冲洗基座的表面的步骤，最后，对基座进行第二次加热烘烤处理；上述外延工艺恢复方法首先通过氢气烘烤使基座残留的含镓化合物分解，之后通过氯气或氯化氢闷烤使基座残留的含铝化合物分解，最后通过去离子水冲洗基座表面残留的含氯化合物，从而能够完全清除掉基座上的残留杂质，防止残留杂质对外延生长材料的生长造成影响，保持了深紫外发光二极管外延片的生长环境的一致性；同时该外延工艺恢复方法的清洁效率高，成本低廉，适合大规模推广应用。
附图说明
[0029]图1为本专利技术实施例提供的适用于深紫外发光二极管的外延工艺恢复方法的工艺流程图；
[0030]图2为经过本专利技术提供的外延工艺恢复方法制备的深紫外发光二极管与经过常规
外延工艺恢复方法制备的电致发光谱对比图。
具体实施方式
[0031]下面将结合本专利技术实施例，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，均属于本专利技术保护的范围。
[0032]请参阅图1，图1为本专利技术实施例提供的适用于深紫外发光二极管的外延工艺恢复方法的工艺流程图；具体地，上述外延工艺恢复方法包括：
[0033]S10，将经过外延工艺处理后的MOCVD设备中的基座转移至一烤盘炉的反应室内。
[0034]具体地，S10还包括：
[0035]首先，采用Veeco K465i型号的MOCVD设备实现深紫外发光二极管外延片的生长；其中，采用高纯H2或高纯N2或高纯H2和高纯N2的混合气体作为载气，高纯NH3作为N源，三甲基镓(TMGa)作为镓源，三甲基铟(TMIn)作为铟源，硅烷(SiH4)作为N型掺杂剂，三甲基铝(TMAl)作为铝源，二茂镁(CP2Mg)作为P型掺杂剂，MOCVD设备中反应腔的压力控制在20～100torr。
[0036]之后，从MOCVD设备中取下基座，对基座进行初步清理吸尘处理。
[0037]最后，将基座转移至一烤盘炉的反应室内；此时，基座的表面存在氮镓化物杂质以及氮铝化物杂质。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种适用于深紫外发光二极管的外延工艺恢复方法，其特征在于，所述方法包括：S10，将经过外延工艺处理后的MOCVD设备中的基座转移至一烤盘炉的反应室内；S20，在所述反应室中通入氢气，并进行第一次加热烘烤处理；S30，在所述反应室中通入氯气或氯化氢，并进行加热闷烤处理；S40，将所述基座转移至所述反应室外，并对所述基座的表面进行清洁处理，所述清洁处理至少包含一次使用去离子水冲洗所述基座的表面的步骤；S50，对所述基座进行第二次加热烘烤处理。2.根据权利要求1所述的适用于深紫外发光二极管的外延工艺恢复方法，其特征在于，所述S10中，所述基座为具有碳化硅涂层的石墨基座。3.根据权利要求1所述的适用于深紫外发光二极管的外延工艺恢复方法，其特征在于，所述S20中，所述第一次加热烘烤处理的烘烤温度范围为1100摄氏度～1300摄氏度，烘烤时间范围为30min～600min。4.根据权利要求1所述的适用于深紫外发光二极管的外延工艺恢复方法，其特征在于，所述S30具体包括如下步骤：S301，抽空所述反应室内的残留气体，并通入所述氯气或所述氯化氢；S302，分别关闭所述反应室的进气阀以及抽气阀；S303，对所述反应室进行加热闷烤处理。5.根据权利要求4所述的适用于深紫外发光二极管的外延工艺恢复方法，其特征在于，所述S301中，所述反应室内的压力范围为600mbar～950mbar。6.根据权利要求4...

【专利技术属性】
技术研发人员：张家业，张骏，岳金顺，
申请(专利权)人：苏州紫灿科技有限公司，
类型：发明
国别省市：