[发明专利]一种薄膜生长组件、方法和LED制备方法

说明书

本发明提供了一种薄膜生长组件、方法和LED制备方法，包括靶材和保护罩，所述保护罩可拆卸地安装在所述靶材上，且所述保护罩与所述靶材形成一密闭腔体，以将所述靶材的溅射面封闭在所述密闭腔体内。本发明中，采用AlGa合金靶材在N2氛围下生长了AlGaN薄膜作为LED器件的缓冲层，与ALN缓冲层相比，采用AlGa合金靶材在衬底表面制作的AlGaN缓冲层，可以有效改善后续形成的GaN薄膜的晶格应力，提高LED器件的性能。

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，更具体地说，涉及一种薄膜生长组件、方法和LED制备方法。

背景技术

在LED领域，在衬底上加入AlN缓冲层，可以有效提升LED器件的光电性能和设备产能、降低生产成本。现有技术中，大多利用磁控溅射在衬底上制备目标厚度的高质量的AlN缓冲层。

磁控溅射是一种物理气相沉积工艺，其利用高能离子撞击固体靶材表面，使靶材发生溅射，并将靶材溅射出的粒子沉积在衬底表面上形成薄膜。现有技术中在采用磁控溅射工艺制备GaN系外延材料的AlN缓冲层时，一般使用纯铝靶材进行溅射，并在N₂氛围下实现ALN缓冲层的沉积。

但是，采用上述方法制备的ALN缓冲层与后续形成的GaN薄膜之间存在巨大晶格应力，使得后续生长的外延片会产生较大的翘曲，且外延片和LED器件的性能也较差。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种薄膜生长组件、方法和LED制备方法，以解决现有的ALN缓冲层与GaN薄膜之间晶格应力较大导致LED器件的性能较差的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种薄膜生长组件，包括靶材和保护罩，所述保护罩可拆卸地安装在所述靶材上，且所述保护罩与所述靶材形成一密闭腔体，以将所述靶材的溅射面封闭在所述密闭腔体内。

可选地，所述保护罩包括围绕所述靶材设置的挡墙和覆盖所述靶材溅射面的挡板，所述挡墙与所述挡板形成所述密闭腔体；所述挡板可拆卸安装在所述挡墙上。

可选地，所述密闭腔体内具有惰性气体，所述惰性气体用于保护所述溅射面，以使所述溅射面不被氧化。

可选地，所述靶材的材料为AlGa合金材料；所述保护罩的材料为铝。

可选地，所述AlGa合金材料中Al元素的占比为10％～100％，Ga元素的占比为0～90％。

一种薄膜生长方法，应用于如上任一项所述的薄膜生长组件，所述方法包括：

将靶材的保护罩拆下，将所述靶材安装在溅射设备的溅射腔体内；

在反应气体充满所述溅射腔体后，对所述靶材进行溅射，使所述靶材溅射面的材料在衬底表面形成薄膜。

可选地，所述靶材的材料为AlGa合金材料，所述反应气体为N₂，所述薄膜为AlGaN薄膜。

可选地，薄膜生长结束后，还包括：

将所述靶材取下，并将所述保护罩安装在所述靶材上。

可选地，将所述保护罩安装在所述靶材上之前，还包括：

向所述保护罩的腔体内充入惰性气体。

一种LED制备方法，包括：

提供衬底；

采用如上所述的方法在所述衬底表面形成AlGaN薄膜；

依次在所述AlGaN薄膜表面形成N型GaN层、多量子阱层和P型GaN层。

与现有技术相比，本发明所提供的技术方案具有以下优点：