生长氮化镓基半导体层的方法及用其制造发光器件的方法技术

本发明专利技术的示例性实施例涉及一种通过金属有机化学气相沉积来生长氮化镓基半导体层的方法，所述方法包括：在腔室中设置基板；在第一腔室压强下在基板上生长第一导电型氮化镓基半导体层；在比第一腔室压强高的第二腔室压强下在第一导电型氮化镓基半导体层上生长氮化镓基活性层；以及在比第二腔室压强低的第三腔室压强下在活性层上生长第二导电型氮化镓基半导体层。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术的示例性实施例设及一种生长氮化嫁基半导体层的方法W及一种制造发 光器件的方法，更具体地，设及使用金属有机化学气相沉积的一种生长氮化嫁基半导体层 的方法W及一种制造发光器件的方法。
技术介绍
通常，诸如氮化嫁（GaN)的III族氮化物具有优异的热稳定性和直接跃迁型能带 结构。因此，为了应用于发射可见光和紫外光的诸如发光二极管或激光二极管的发光器件， 已经对氮化嫁化合物半导体进行了广泛地研究。具体地，使用氮化铜嫁（InGaN)的藍色和 绿色发光二极管已经被用于诸如大尺寸真彩色平板显示装置、信号灯、室内照明、高密度光 源、高分辨率输出系统、光通信等的范围广泛的领域中。 在半导体器件的制造中，氮化嫁化合物半导体层通常通过金属有机化学气相沉积 (MOCVD)而生长在基板上。用于MOCVD的设备包括用于装载基板的腔室，并且提供源气和气 氛气体（包括载气）W在预定的腔室压强下在基板上生长外延层。 商业应用的MOCVD设备可通常构造成在大约200Torr或更低的低压下生长外延 层。该样的低压MOCVD设备可实现外延层的相对快的生长，但会在外延层中造成高密度的 晶体缺陷，尤其是点缺陷。因此，外延层会具有低的晶体质量。[000引此外，当低压MOCVD设备用于生长活性层中的阱层时，为了增大阱层中In的含量， 生长温度可W低至例如大约750°C。 此外，当在阱层的低生长温度下在阱层上生长垒层时，会难W使垒层具有良好的 晶体质量。因此，已经采用了通过在阱层的生长之后提高生长温度来生长垒层的方法。对 于包括多个阱层和多个垒层的活性层，腔室内的基板的温度需要频繁地变化，由此增大了 用于活性层的生长的处理时间。此外，当基板温度在阱层的生长之后升高时，阱层会分解， 由此导致靠近阱层和垒层之间的界面的阱层的晶体质量的劣化。为了解决该个问题，可在 生长垒层之前形成覆盖层，但覆盖层仍然会不能提供阱层和垒层之间的期望的界面特性。 在该
技术介绍
部分中公开的上述信息仅用于增强对专利技术的背景的理解，因此它可 包含不形成现有技术的任何部分也不是现有技术可建议本领域普通技术人员的内容的信 息。
技术实现思路
[000引技术问题 本专利技术的示例性实施例提供了一种生长半导体层的方法W及一种制造发光器件 的方法，所述方法可改善在包括具有不同组成的氮化嫁层的半导体堆叠件中（例如，活性 层中）的界面特性。 本专利技术的示例性实施例还提供了一种生长半导体层的方法W及一种制造发光器 件的方法，所述方法可减少用于半导体层的生长的处理时间。 专利技术的附加特征将在随后的描述中阐述，并且通过描述，部分地将是明显的，或者 可通过专利技术的实践来了解。[001引 问题的解决方案 本专利技术的示例性实施例公开了一种通过金属有机化学气相沉积来生长氮化嫁基 半导体层的方法。所述方法包括；在腔室中设置基板；在第一腔室压强下在基板上生长第 一导电型氮化嫁基半导体层；在高于第一腔室压强的第二腔室压强下在第一导电型氮化嫁 基半导体层上生长氮化嫁基活性层；W及在低于第二腔室压强的第=腔室压强下在活性层 上生长第二导电型氮化嫁基半导体层。第一、第二和第S腔室压强低于760Torr(托）。 本专利技术的示例性实施例还公开了一种通过金属有机化学气相沉积来生长氮化嫁 基半导体层而制造半导体器件的方法。所述方法包括；在腔室中设置基板；在第一腔室压 强下在基板上生长第一导电型氮化嫁基半导体层；在高于第一腔室压强的第二腔室压强下 在第一导电型氮化嫁基半导体层上生长氮化嫁基活性层；W及在低于第二腔室压强的第= 腔室压强下在活性层上生长第二导电型氮化嫁基半导体层。第一、第二和第=腔室压强低 于 760Torr。 本专利技术的示例性实施例还公开了一种通过金属有机化学气相沉积来生长氮化嫁 基半导体层的方法。所述方法包括；在腔室中设置基板；在100Torr至300Torr的范围中 的腔室压强下在基板上生长第一导电型GaN层；在300Torr至700Torr的范围中的腔室压 强下在第一导电型GaN层上生长氮化嫁基活性层；W及在100Torr至300Torr的范围中 的腔室压强下在活性层上生长第二导电型GaN层。活性层包括阱层和垒层。 将理解的是，上文的一般描述和下文的详细描述都是示例性的和解释性的，并且 意图提供所要求保护的专利技术的进一步解释。【附图说明】 通过结合附图对下述实施例的详细描述，本专利技术的上述和其他方面、特征和优点 将变得明显。 图1是根据本专利技术的一个实施例的半导体器件的示意剖视图。 图2是根据本专利技术的一个实施例的活性层的放大剖视图。 图3是根据本专利技术的一个实施例的超晶格层的放大剖视图。 图4是示意性地描绘在半导体器件的制造中腔室压强相对于处理时间的曲线图。【具体实施方式】 将参照附图来更详细地描述本专利技术的实施例。应该理解的是，通过举例说明的方 式给出下面的实施例仅用于向本领域技术人员提供专利技术的彻底的理解。因此，本专利技术不限 于下面的实施例并且可不同的方式来实施。此外，在整个说明书中同样的组件将用同 样的附图标记来表示，为了清楚起见，可夸大特定元件、层或特征的宽度、长度和厚度。 将理解的是，当元件或层被称为"在"另一元件或层"上"或者"连接到"另一元件 或层时，它可直接在所述另一元件或层上或者直接连接到所述另一元件或层，或者可存在 中间元件或中间层。相反，当元件被称为"直接在"另一元件或层"上"或者"直接连接到" 另一元件或层时，不存在中间元件或中间层。将理解的是，出于本公开的目的，"X、Y和Z中 的至少一个（种）"可解释为仅X，仅Y、仅Z，或者两个或更多个项X、Y和Z的任何组合（例 如，XYZ、XYY、YZ、ZZ)。 为了便于描述，该里可使用诸如"在……之下"、"在……下面"、"下面的"、"在…… 上面"和"上面的"等的空间相对术语来描述如附图中所示的一个元件或特征与另一元件或 特征的关系。将理解的是，除了在附图中描绘的方位之外，空间相对术语意图包括装置在使 用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的装置被翻转，则描述为"在"其他元件或特征 "下面"或"之下"的元件随后将被定位为"在"所述其他元件或特征"上面"。因此，示例性 术语"在……下面"可包括"在……上面"和"在……下面"两种方位。装置可被另外定位 (旋转90度或在其他方位），并相应地解释该里使用的空间相对描述语。 参照图1至图3,根据本专利技术的一个实施例的半导体器件可包括基板21、第一导电 型氮化嫁基半导体层23、超晶格层25、活性层27、电子阻挡层29和第二导电型氮化嫁基半 导体层31。 基板21用于生长氮化嫁基半导体层，并且可W是藍宝石基板、SiC基板、尖晶石基 板、娃基板、氮化嫁基板等，不被局限于此。例如，基板21可W是图案化的藍宝石基板（PSS) 或氮化嫁基板。 在基板21装载在MOCVD设备的腔室中的情况下，将源气和气氛气体（包括载气） 提供至腔室中W生长氮化嫁基半导体层23、25、27、29、31。该些氮化嫁基半导体层23、25、 27、29、31可使用诸如低压版)00)设备的版)00)设备在比标准大气压（760 1'〇1^)低的腔室 压强下生长。[002引第一导电型氮化嫁基半导体层23可在例如范围从100Torr至300Torr本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种通过金属有机化学气相沉积来生长氮化镓基半导体层的方法，所述方法包括下述步骤：在腔室中设置基板；在第一腔室压强下在基板上生长第一导电型氮化镓基半导体层；在比第一腔室压强高的第二腔室压强下在第一导电型氮化镓基半导体层上生长氮化镓基活性层；以及在比第二腔室压强低的第三腔室压强下在活性层上生长第二导电型氮化镓基半导体层，其中，第一、第二和第三腔室压强低于760Torr。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔承奎，郭雨澈，金材宪，郑廷桓，
申请(专利权)人：首尔伟傲世有限公司，
类型：发明
国别省市：韩国;KR