有机金属化学汽相沉积的方法与装置制造方法及图纸

一种有机金属化学汽相沉积的方法与装置。在有机金属化学汽相沉积的方法中，先提供基板，于此基板的第一表面具有金属基材料层；再将基板放置于腔体内的基座上，且金属基材料层介于基板与基座之间，并对在第一表面的相对侧的第二表面进行有机金属化学汽相沉积制程，其中金属基材料层的热传导系数(thermal?conductivity)与基板的热传导系数的差值须在1W/m·°C~20W/m·°C之间，金属基材料层的热膨胀系数(thermal?expansion)与基板的热膨胀系数须在同一数量级(order)。

【技术实现步骤摘要】
有机金属化学汽相沉积的方法与装置
本专利技术涉及一种化学汽相沉积技术，且特别是涉及一种有机金属化学汽相沉积(metalorganic chemical vapor deposition, MOCVD)的方法与装置。
技术介绍
在有机金属化学汽相沉积制程中需要加热至高温，制程中的高温有可能导致元件特性变差。譬如发光二极管良率(即LED binning)是由波长均匀度所主导，其中影响最直接的是铟(In)成分分布。而铟对于温度相当敏感，温度只要有些微的差异，整个波长均匀度都会改变。因此，热场均匀是改善发光二极管良率的关键技术之一。目前为改善发光二极管的良率，大多往温度均匀的方式发展，譬如利用内外圈的温度控制系统去调整，也有采用旋转基座的方式。但是，上述方式呈现的温度均匀性是有限的。另外，当基板与有机金属化学汽相沉积装置的温差过大，往往会发生基板翘曲的情形，尤甚者将导致基板破裂而产生不良品。因此，目前在整个制程期间均有测量基板翘曲的在线侦测系统。美国专利US7，314，519B2提出一种方法，该方法将基座的部分材料置换成与基板相同的材料，以使经基板的热传路径与不经基板的热传路径的热阻一致。
技术实现思路
本专利技术提供一种有机金属化学汽相沉积的方法，可防止制程期间基板翘曲的问题产生。本专利技术另提供一种有机金属化学汽相沉积的装置，能于高温进行有机金属化学汽相沉积，并增加制作出的元件的良率。本专利技术提出一种有机金属化学汽相沉积的方法，包括提供基板，在该基板的第一表面具有金属基材料层。然后，将基板放置于腔体内的基座上，且金属基材料层介于基板与基座之间。之后，对第一表面的相对侧的基板的第二表面进行有机金属化学汽相沉积制程，其中金属基材料层的热传导系数(thermal conductivity)与基板的热传导系数的差值须在lW/m · ° (T20W/m · ° C之间，金属基材料层的热膨胀系数(thermal expansion)与基板的热膨胀系数须在同一数量级(order)。在本专利技术的一实施例中，进行上述有机金属化学汽相沉积制程，以便在基板的第二表面形成半导体元件。在本专利技术的一实施例中，上述金属基材料层例如是半导体元件的电极。在本专利技术的一实施例中，上述金属基材料层全面性地形成在基板的第一表面上。在本专利技术的一实施例中，进行上述有机金属化学汽相沉积制程期间，还可旋转上述基座，其中旋转基座的转速例如低于20rpm。在本专利技术的一实施例中，进行上述有机金属化学汽相沉积制程期间，还包括往上述腔体内均勻进气。本专利技术另提出一种有机金属化学汽相沉积装置，至少包括腔体与基座。所述基座位于腔体内，用以承放基板并对其加热。在此装置中，基板与基座之间有金属基材料层，其中所述金属基材料层的热传导系数与基板的热传导系数的差值在lW/m · ° (T20W/m · ° C之间；且金属基材料层的热膨胀系数与基板的热膨胀系数在同一数量级。在本专利技术的另一实施例中，上述金属基材料层例如全面性地形成在该基板的表面。在本专利技术的另一实施例中，上述金属基材料层例如位于基座的表面。在本专利技术的另一实施例中，上述基板与基座是互不接触的。在本专利技术的另一实施例中，上述有机金属化学汽相沉积装置还具有气体供应系统，该气体供应系统连接所述腔体。在本专利技术的各个实施例中，上述金属基材料层能耐1000° C以上的温度。在本专利技术的各个实施 例中，上述金属基材料层的电阻率(electricalresistivity)的范围在同一数量级内。在本专利技术的各个实施例中，上述金属基材料层的厚度例如在ΙμπΓ Ομπι之间。在本专利技术的各个实施例中，上述金属基材料层包括金属或金属化合物。在本专利技术的各个实施例中，上述金属基材料层包括钥(Mo)、钽(Ta)、铌(Nb)或钼(Pt)。基于上述，本专利技术的有机金属化学汽相沉积方法与装置是通过控制位于基座与基板之间的金属基材料层的热传导系数与热膨胀系数，使其与基板的热传导系数与热膨胀系数的差值在一定范围内，以便改善制程温度均匀度，进而防止基板在有机金属化学汽相沉积的高温制程期间发生翘曲甚至破片的情形。另外，金属基材料层同时可当作半导体的电极使用，因此可有效降低成本。为让本专利技术的上述特征能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。附图说明图1显示依照本专利技术的一实施例的一种有机金属化学汽相沉积步骤制得的一范例的发光二极管的立体简图。图2是依照本专利技术的另一实施例的一种有机金属化学汽相沉积装置正视图。图3是图2的有机金属化学汽相沉积装置的另一变型例中的部分构件的立体图。主要附图标记说明100 :发光二极管112 :键合金属层102、208:基板114、210 :金属基材料层102a :第一表面200 :有机金属化学汽相沉积装置102b :第二表面202 :腔体104 P型半导体层204 :基座106:多层量子井结构204a、208a:表面108 N型半导体层206 :气体供应系统110 :N 型电极具体实施方式根据本专利技术的一实施例，要进行有机金属化学汽相沉积，需先提供基板，在此基板的第一表面具有金属基材料层。金属基材料层的热传导系数与基板的热传导系数的差值须在lW/m·。(T20W/m·。C之间；金属基材料层的热膨胀系数与基板的热膨胀系数须在同一数量级，亦即两者相差10倍以内。举例来说，上述金属基材料层能耐1000° C以上的温度，优选能耐1500° C以上的温度。至于金属基材料层的电阻率(electrical resistivity)的范围譬如是在同一数量级内，如1X10_9 10Χ10_9Ω Om之间。另外，金属基材料层的厚度例如在I μ πΓ Ο μ m之间，且金属基材料层可选择全面性地形成在上述基板的第一表面上。当使用如耐高温以及高热传导系数的钥，除可在晶体外延生长(epitaxy growth)过程不受气体侵蚀影响外，钥金属也可当作良好的导电层，所以最后形成的半导体元件的电极能直接用钥制的金属基材料层来取代。在本实施例中，当基板为蓝宝石(sapphire)基板时,金属基材料层可选用以下材料钽(Ta)、铌(Nb)等。当基板为硅(silicon)基板时，金属基材料层可选用以下材料钥(Mo)。上述金属基材料层包括金属或金属化合物，例如钥(Mo)、钽(Ta)、铌(Nb)或钼(Pt)。然后，将上述基板放置于腔体内的基座上，且金属基材料层需介于基板与基座之间。所述基座例如石墨制的基座。之后，在上述第一表面的相对侧的基板的第_■表面进行有机金属化学汽相沉积制程。而且，进行有机金属化学汽相沉积制程期间，还可旋转基座，以利于温度均勻，其中旋转基座的转速例如低于20rpm ;优选为lOrpm。此外，在有机金属化学汽相沉积制程期间，还可根据实际制程需求，往上述腔体内均匀进气。当本实施例的金属基材料层是形成在基板的第一表面上的一层材料层时，还可将其当作有机金属化学汽相沉积制程所制作出的半导体元件的电极用，请见图1。图1显示依照本发 明的一实施例的一种有机金属化学汽相沉积步骤制得的示范性发光二极管的立体简图。在图1中，发光二极管100基本上包括基板102以及形成在基板102的第二表面102b这一侧的P型半导体层104、多层量子井(MQW)结构106与N型半导体层108。另外，在本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种有机金属化学汽相沉积的方法，包括：提供基板，于该基板的第一表面具有金属基材料层；将该基板放置于腔体内的基座上，且该金属基材料层介于该基板与该基座之间；以及对该基板的第二表面进行有机金属化学汽相沉积制程，其中该第二表面位于该第一表面的相对侧，且该金属基材料层的热传导系数与该基板的热传导系数的差值在1W/m·°C~20W/m·°C之间，该金属基材料层的热膨胀系数与该基板的热膨胀系数在同一数量级。

【技术特征摘要】
2011.10.13 TW 1001371911.一种有机金属化学汽相沉积的方法，包括 提供基板，于该基板的第一表面具有金属基材料层； 将该基板放置于腔体内的基座上，且该金属基材料层介于该基板与该基座之间；以及 对该基板的第二表面进行有机金属化学汽相沉积制程，其中该第二表面位于该第一表面的相对侧，且 该金属基材料层的热传导系数与该基板的热传导系数的差值在iw/m· ° (T20W/m · ° C之间， 该金属基材料层的热膨胀系数与该基板的热膨胀系数在同一数量级。2.如权利要求1所述的有机金属化学汽相沉积的方法，其中该金属基材料层能耐1000° C以上的温度。3.如权利要求1所述的有机金属化学汽相沉积的方法，其中该金属基材料层的电阻率的范围在同一数量级内。4.如权利要求1所述的有机金属化学汽相沉积的方法，其中该金属基材料层的厚度为I μ m 10 μ m。5.如权利要求1所述的有机金属化学汽相沉积的方法，其中进行该有机金属化学汽相沉积制程，以便于该基板的该第二表面形成半导体元件。6.如权利要求5所述的有机金属化学汽相沉积的方法，其中该金属基材料层是该半导体元件的电极。7.如权利要求1所述的有机金属化学汽相沉积的方法，其中该金属基材料层包括金属或金属化合物。8.如权利要求7所述的有机金属化学汽相沉积的方法，其中该金属基材料层包括钥、钽、银或钼。9.如权利要求1所述的有机金属化学汽相沉积的方法，其中该金属基材料层全面性地形成在该基板的该第一表面上。10.如权利要求1所述的有机金属化学汽相沉积的方法，其中进行该有机金属化学汽相沉...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄智勇，陈思豪，王庆钧，陈建志，
申请(专利权)人：财团法人工业技术研究院，
类型：发明
国别省市：