[發(fā)明專利]一種外延層接長方法

有效

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• 申請日: 2018-09-03
• 公開（公告）號: CN109390438B
• 公開（公告）日: 2020-11-27
• 發(fā)明（設計）人: 張雷城;展望;蘆玲
• 申請（專利權）人: 淮安澳洋順昌光電技術有限公司
• 主分類號: H01L33/00
• 分類號: H01L33/00;H01L21/67
• 代理公司: 遼寧鴻文知識產權代理有限公司 21102
• 代理人: 楊植

本發(fā)明屬于LED外延工藝技術領域，一種外延層接長方法，將MQW層或MQW層之后生長中斷的外延片在N₂、H₂和NH₃的混合氛圍中，升溫至1100℃~1200℃之間，升溫時間在4~20分鐘之間；維持上述的高溫條件，MQW層或MQW層之后生長中斷的外延片進行高溫處理，MQW層或MQW層之后生長中斷的外延片發(fā)生解附效應，將之前的MQW層以及MQW層之后的外延層烘烤掉；再進入4~20分鐘的高溫n型GaN生長階段；重新進入正常條件的MQW生長階段直至外延層生長結束。本發(fā)明接長方法通過重新生長MQW層使得接長的外延片的電壓、抗靜電能力、壽命和光學特性保持正常。破解行業(yè)難題，降低MOCVD產線的報廢率。

技術領域

本發(fā)明屬于LED外延工藝技術領域，涉及一種外延層生長中斷后重新接長方法，尤其適用商業(yè)MOCVD宕機后外延層接長，提高接長成功率，降低MOCVD產線報廢率。

背景技術

LED外延芯片廠使用MOCVD機臺生產外延片。MOCVD機臺運行過程中的跳電、水壓不足、工藝氣體不足和機臺自身故障等現象導致MOCVD機臺宕機和外延層生長中斷，產生大量報廢損失。此類宕機具有不可預測性，可能單臺MOCVD也可能是多數MOCVD集中發(fā)生，給LED外延芯片廠帶來幾萬甚至幾十萬的損失。

LED發(fā)光層主體材料為勢阱InGaN和勢壘GaN即MQW層，是LED的關鍵功能部分。InGaN材料中In組分極易受到溫度和氣氛的影響。如果MOCVD突然在生長MQW層或MQW層之后時宕機，MOCVD反應室內的溫度和反應氣體都會發(fā)生變化，InGaN材料發(fā)生分解和In組分重新分布的情況。若直接從MQW層中斷處接長，InGaN材料晶體質量變差和In組分分布不均勻導致外延片的電壓、抗靜電能力、壽命和光學特性會大幅度變差，所以多數LED外延芯片廠的外延生長至MQW層或MQW層之后中斷的，會直接報廢。

發(fā)明內容

鑒于上述外延層接長難題，本發(fā)明的目的在于提出一種用于商業(yè)MOCVD在發(fā)光層MQW層及之后宕機后的外延層接長方法。

本發(fā)明的技術方案：

一種新型外延層接長方法，步驟如下：

S1、將MQW層或MQW層之后生長中斷的外延片在N₂、H₂和NH₃的混合氛圍中，其中，各氣體流量不大于200L/min，N₂、H₂和NH₃三者的氣體流量比例如下：N₂占比范圍10%~30%之間，H₂占比范圍30%~50%之間，NH₃占比范圍25%~45%之間，升溫至1100℃~1200℃之間，升溫時間在4~20分鐘之間；維持上述的高溫條件， MQW層或MQW層之后生長中斷的外延片進行高溫處理，MQW層或MQW層之后生長中斷的外延片發(fā)生解附效應，將之前的MQW層以及MQW層之后的外延層烘烤掉；

S2、再進入4~20分鐘的高溫n型GaN生長階段；

S3、重新進入正常條件的MQW生長階段直至外延層生長結束。

本發(fā)明的有益效果：通過重新生長MQW層使得接長的外延片的電壓、抗靜電能力、壽命和光學特性保持正常。破解行業(yè)難題，降低MOCVD產線的報廢率。

具體實施方式

以下結合技術方案，進一步說明本發(fā)明的具體實施方式。

實施例1