[發明專利]濺射設備和用于形成發光器件的透射導電層的方法

無效

• 申請號: 201180072891.6
• 申請日: 2011-08-17
• 公開（公告）號: CN103814430A
• 公開（公告）日: 2014-05-21
• 發明（設計）人: 申永澈;金起范;許元九
• 申請（專利權）人: 三星電子株式會社
• 主分類號: H01L21/203
• 分類號: H01L21/203;C23C14/35;H01L21/285
• 代理公司: 北京天昊聯合知識產權代理有限公司 11112
• 代理人: 陳源;張帆

技術領域

本發明涉及濺射設備和用于形成發光器件的透射導電層的方法，更具體地說，為了提高生產率而使用濺射方法來在發光器件上形成透射導電層，本發明涉及的創新的設備以及使用該設備的濺射方法能夠防止由于上述情況下產生的p型半導體劣化所造成的歐姆特性衰退。

背景技術

半導體發光器件是指一種利用半導體器件的p-n結結構來將由電子和空穴的復合所產生的能量轉換成光并發光的器件。

也就是說，當向特定元素形成的半導體施加正向電壓時，電子和空穴通過正電極與負電極之間的結移動并彼此復合，由此產生的能量比電子和空穴彼此分開時產生的能量要低。由于此時所產生的能量差從而會向外發光。

因此，如圖1給出的MESA結構為例，發光器件1的基本形狀可以是層疊結構，其包括有形成在襯底10上的n型半導體20和p型半導體40，以及形成在n型半導體20與p型半導體40之間的多量子阱（MQW）層30（在各個半導體中，例如可以提供GaN）。在將電流提供給該層疊結構的情況下，電子和空穴朝向多量子阱（MQW）層移動并彼此復合，從而產生光能。

在這種情況下，為了將電流提供給層疊結構，可在p型半導體40（更明確的說是p⁺-GaN（50））和n型半導體20上形成電極，從而將電流提供到這些電極上。具體來說，根據半導體的特性，可能需在p型半導體上形成具有較寬接觸面積的電極。另外，為了能使所產生的光用作光源，需要高度的光提取效率，以使光無損地朝向發光器件的觀測者發射。因此，可由諸如透明導電氧化物（TCO）層之類的透射導電層60來形成電極。

通常，形成透射導電層60的多數處理步驟都是由沉積方法形成的，并且在摻雜特性靈敏變化的p型半導體40上，尤其是在用于使p型半導體與電極彼此歐姆接觸而形成的p⁺型半導體50的表面上來形成透射導電層所最為廣泛采用的方法可能是電子束沉積方法。

然而，作為所述電子束沉積方法，一種靠蒸發待沉積材料并沉積該材料的批量型方法可能會具有以下缺陷，例如形成透射導電層的處理的穩定性下降以及生產率減小等。具有高處理穩定性和生產率的層形成替代方法例如可以是濺射方法。然而在濺射方法中，諸如p⁺-GaN等的半導體層可能會由于濺射時形成的等離子體而受到損壞，相應地，與電子束沉積方法相比，會在半導體層中引起歐姆特性衰退，從而濺射方法的應用也是有缺陷的。

發明內容

[技術問題]

本發明的一個方面提供了一種濺射設備，由該設備實現的方法能夠在將透射導電層形成在發光器件上時使得半導體層與透射導電層彼此歐姆接觸。

本發明的一個方面還提供了一種創新的方法，能夠在通過濺射方法將透射導電層形成在發光器件上時使得半導體層與透射導電層彼此歐姆接觸良好。

[技術方案]

根據本發明的一個方面，提供了一種用于形成發光器件的透射導電層的濺射設備，該濺射設備包括：腔室；布置在所述腔室的一個內壁上的靶容納單元；與所述靶容納單元相對形成的襯底容納單元；以及由兩層或更多層金屬網形成的過濾器，其位于所述靶容納單元和所述襯底容納單元之間。

所述由兩層或更多層金屬網形成的過濾器的至少一層可被用作接地電極。

所述由兩層或更多層金屬網形成的過濾器可具有網眼或條紋圖案的穿孔。所述由兩層或更多層金屬網形成的過濾器可具有彼此交替布置的開口部分。

在所述由兩層或更多層金屬網形成的過濾器中，金屬部分的寬度可以是10μm至10mm，而穿孔的寬度可以是10μm至10mm，從而能夠有效地防止由于濺射期間釋放的等離子體和原子而導致用作襯底的p型半導體的劣化。

另外，所述過濾器與所述襯底容納單元中所容納的襯底之間的間隔可以為10至500mm。

根據本發明的另一個方面，提供了一種用于形成發光器件的透射導電層的濺射方法，該濺射方法包括步驟：制備襯底和靶；以及通過濺射將靶的元素沉積在襯底上，其中在濺射期間，由兩層或更多層金屬網形成的過濾器被提供在所述靶和所述襯底之間，并且所述過濾器的至少一層被用作接地電極。

為了利用濺射方法的有益效果來進一步促進生產率的提高，可令所述濺射步驟包括：第一濺射處理和第二濺射處理，第一濺射處理以0.1至的沉積速率執行濺射，直到透射導電層的厚度達到10至在所述透射導電層的厚度達到10到之后，第二濺射處理以1至的沉積速率執行濺射，達到所述透射導電層的最終厚度。