GaN外延片的制作方法及制备GaN外延片的设备.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN105742160A(43)申请公布日2016.07.06(21)申请号201610222143.6(22)申请日2016.04.11(71)申请人杭州士兰微电子股份有限公司地址310012浙江省杭州市黄姑山路4号申请人杭州士兰明芯科技有限公司(72)发明人李东昇丁海生陈善麟(74)专利代理机构上海思微知识产权代理事务所(普通合伙)31237代理人智云(51)Int.Cl.H01L21/02(2006.01)C30B25/18(2006.01)C23C16/34(2006.01)C23C16/20(2006.01)C23C16/40(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图7页(54)发明名称GaN外延片的制作方法及制备GaN外延片的设备(57)摘要本发明提出了一种GaN外延片的制作方法及制备GaN外延片的设备，提供具有多个反应腔室的设备，将成核层固定于一个反应腔室内生长，将含有Ga元素的缓冲层固定于另一个腔体内生长，可以有效地防止反应腔室内残留物挥发回熔对其他薄膜层质量造成影响，从而提高GaN外延层的晶体质量。CN105742160ACN105742160A权利要求书1/1页1.一种GaN外延片的制作方法，其特征在于，包括步骤：提供设备，所述设备包括m个反应腔室，其中m为自然数，且m≥2；提供支撑衬底，将所述支撑衬底置于第一反应腔室中，并在第一反应腔室中形成成核层；将形成有所述成核层的支撑衬底传输至第二反应腔室中，并在第二反应腔室中形成含有Ga元素的缓冲层。2.如权利要求1所述的GaN外延片的制作方法，其特征在于，所述缓冲层的材料包括ⅢA族和ⅤA族中的元素。3.如权利要求2所述的GaN外延片的制作方法，其特征在于，所述缓冲层的材料为AlGaN或AlGaN与GaN的混合。4.如权利要求1所述的GaN外延片的制作方法，其特征在于，所述支撑衬底为硅衬底。5.如权利要求1所述的GaN外延片的制作方法，其特征在于，所述成核层的材料包括AlN、Al或Al2O3中的一种或多种。6.如权利要求1所述的GaN外延片的制作方法，其特征在于，所述GaN外延片还包括形成在所述缓冲层表面的GaN外延层。7.如权利要求6所述的GaN外延片的制作方法，其特征在于，所述GaN外延层依次包括N型GaN外延层、有源层和P型GaN外延层。8.如权利要求6所述的GaN外延片的制作方法，其特征在于，所述设备包括2个反应腔室，所述GaN外延层和缓冲层在同一个反应腔室中形成。9.如权利要求6所述的GaN外延片的制作方法，其特征在于，所述设备至少包括3个反应腔室，所述GaN外延层在第三个反应腔室中形成。10.一种制备GaN外延片的设备，用于制备如权利要求1至9中任意一项所述的GaN外延片，其特征在于，包括m个反应腔室，其中m为自然数，且m≥2。11.如权利要求10所述的制备GaN外延片的设备，其特征在于，还包括n个传递腔，连接在m个反应腔室之间，用于传递支撑衬底，其中n为自然数，且n<m。12.如权利要求11所述的制备GaN外延片的设备，其特征在于，还包括i个机械手臂，每一个所述传递腔内至少设有一个机械手臂，其中i为自然数。13.如权利要求10所述的制备GaN外延片的设备，其特征在于，所述制备GaN外延片的设备为MOCVD。14.如权利要求10所述的制备GaN外延片的设备，其特征在于，所述GaN外延片还包括形成在所述缓冲层表面的GaN外延层，所述制备GaN外延片的设备包括2个反应腔室，分别为第一反应腔室和第二反应腔室，所述第一反应腔室用于形成成核层，所述第二反应腔室用于形成缓冲层及所述GaN外延层。15.如权利要求10所述的制备GaN外延片的设备，其特征在于，所述GaN外延片还包括形成在所述缓冲层表面的GaN外延层，所述制备GaN外延片的设备包括3个反应腔室，分别为第一反应腔室、第二反应腔室和第三反应腔室，所述第一反应腔室用于形成成核层，所述第二反应腔室用于形成缓冲层，所述第三反应腔室用于形成所述GaN外延层。2CN105742160A说明书1/5页GaN外延片的制作方法及制备GaN外延片的设备技术领域[0001]本发明涉及半导体器件制造领域，尤其涉及一种GaN外延片的制作方法及制备GaN外延片的设备。背景技术[0002]GaN基LED自从20世纪90年代初商业化以来，经过二十几年的发展，已经开始全面进入通用照明领域，随着LED应用范围的进一步扩大，各领域对LED的发光效率、使用寿命和性价比等指标提出了越来越高的要求。GaN基LED的发光效率、使用寿命和性价比等指标无一不与其所采用的衬底息息相关。蓝宝石衬底和碳化硅衬底是目前GaN基LED器件的两大主流衬底。[0003]蓝宝石衬底生产技术相对