Dbr用薄膜制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制備領(lǐng)域，特別是涉及一種DBR用薄膜制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 發(fā)光二極管（Light Emitting Diode, LED)具有節(jié)能、亮度高、壽命長(zhǎng)、體積小、響 應(yīng)速度快和便于集成等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于大功率照明燈、汽車儀表顯示、大面積戶外顯示 屏、信號(hào)燈，以及普通照明等不同領(lǐng)域。LED芯片參數(shù)中，亮度是LED性能的一個(gè)重要參數(shù)， 提升LED發(fā)光亮度是諸多企業(yè)以及研究機(jī)構(gòu)的工作重點(diǎn)。提升LED亮度方法很多，背反射 技術(shù)是一種有效提升LED亮度的方法，LED結(jié)區(qū)發(fā)出的光是向上下兩個(gè)表面出射的，而封 裝好的LED是"單向"發(fā)光，因此有必要將向下入射的光反射或直接出射。直接出射的方 法即為透明襯底法，但該方法成本較高，且工藝復(fù)雜；而布拉格反射層（Distributed Bragg RefleCti〇n，DBR)是兩種折射率不同的材料(例如Si02、Ti02)周期交替生長(zhǎng)的層狀結(jié)構(gòu)，它 在有源層和襯底之間，或者生長(zhǎng)于襯底背面，能夠?qū)⑸湎蛞r底的光利用布拉格反射原理反 射回上表面。DBR的制備可直接利用鍍膜設(shè)備進(jìn)行，無(wú)須再次加工處理，有很好的成本優(yōu)勢(shì)， 因此，在現(xiàn)代工業(yè)與商業(yè)生產(chǎn)中，為了提高LED芯片的發(fā)光效率，通常采用將DBR引入到LED 芯片中的方法。
[0003]但是，在將DBR引入到LED芯片過(guò)程中，為了實(shí)現(xiàn)高的反射率，需要交替生長(zhǎng)具有 高、低折射率的薄膜(如：Si02薄膜、Ti02薄膜或A1203薄膜)，一般生長(zhǎng)高、低折射率的薄膜常 采用Si靶材、Ti靶材或A1靶材，進(jìn)行反應(yīng)沉積相應(yīng)的氧化物薄膜；在沉積過(guò)程中，隨著氧 含量的不同，靶材處于不同的模式狀態(tài)，當(dāng)氧含量不足時(shí)，靶材處于金屬模式，此時(shí)薄膜沉 積速率較快，但沉積的薄膜嚴(yán)重缺氧，所制備的氧化物薄膜折射率不能滿足DBR所需要求； 當(dāng)氧含量充足時(shí)，靶材處于化合態(tài)模式，所制備的氧化物薄膜折射率滿足DBR所需要求，但 薄膜沉積速率較慢，嚴(yán)重影響產(chǎn)能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]基于此，有必要針對(duì)生長(zhǎng)DBR用薄膜速率較慢，嚴(yán)重影響產(chǎn)能的問(wèn)題，提供一種DBR用薄膜制備方法。
[0005] -種DBR用薄膜制備方法，包括如下步驟：
[0006] S100,在第一預(yù)設(shè)時(shí)間內(nèi)，按第一流量值向工藝腔室中充入氧氣后，將襯底放入到 所述工藝腔室中；
[0007] S200,繼續(xù)按所述第一流量值向所述工藝腔室中充入氧氣，同時(shí)在所述襯底上表 面沉積DBR用薄膜至第二預(yù)設(shè)時(shí)間；
[0008] S300,按第二流量值向所述工藝腔室中充入氧氣，同時(shí)在所述襯底上表面沉積所 述DBR用薄膜至第三預(yù)設(shè)時(shí)間，其中，所述第二流量值小于所述第一流量值；
[0009] S400,返回步驟S200,直至所述DBR用薄膜的厚度為預(yù)設(shè)厚度；
[0010]其中，在步驟S100-步驟S400中按第四流量值向所述工藝腔室中持續(xù)充入工藝 氣體。
[0011] 所述DBR用薄膜為Si02薄膜、Ti02薄膜和/或A1203薄膜。
[0012] 所述第一預(yù)設(shè)時(shí)間為：5s-10s;所述第一流量值為：20sccm-40sccm。
[0013] 所述第二預(yù)設(shè)時(shí)間為：4s-10s。
[0014] 所述第二流量值為：0sccm-19sccm;所述第二預(yù)設(shè)時(shí)間為：6s-12s。
[0015] 所述工藝氣體為氦氣或氮?dú)?，所述第四流量值為lOsccm-20sccm。
[0016] 所述第二流量值為連續(xù)漸變流量值或階梯漸變流量值。
[0017] 當(dāng)所述第二流量值為連續(xù)漸變流量值時(shí)，所述第二流量值先線性下降，再線性上 升。
[0018] 當(dāng)所述第二流量值為階梯漸變流量值時(shí)，控制充入所述工藝腔室中的氧氣流量由 所述第一流量值驟降至所述第二流量值，并控制所述氧氣流量按所述階梯漸變的第二流量 值充入所述工藝腔室。
[0019] 所述DBR用薄膜的沉積方法為：磁控濺射法、蒸發(fā)沉積法或化學(xué)氣相沉積法。
[0020] 本發(fā)明提供的一種DBR用薄膜制備方法，首先在向工藝腔室中持續(xù)充入工藝氣體 的同時(shí)，充入一定量的氧氣，使得靶材由金屬模式轉(zhuǎn)換為化合態(tài)模式后，進(jìn)行DBR用薄膜的 沉積；在沉積DBR用薄膜過(guò)程中，通過(guò)改變氧氣流量，進(jìn)而改變工藝腔室中的氧含量，在保 證所沉積的DBR用薄膜折射率滿足DBR所需要求的前提下，即保證所沉積的DBR用薄膜具 有合格的折射率的如提下，有效提_ 了DBR用薄|吳的沉積效率，從而提_ 了廣能。
【附圖說(shuō)明】
[0021] 圖1為DBR用薄膜制備方法流程圖；
[0022] 圖2為DBR用薄膜制備方法一具體實(shí)施例采用的設(shè)備結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023] 為使本發(fā)明技術(shù)方案更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一 步詳細(xì)說(shuō)明。
[0024] 參見圖1，一種DBR用薄膜制備方法，包括如下步驟：
[0025] S100,在第一預(yù)設(shè)時(shí)間內(nèi)，按第一流量值向工藝腔室中充入氧氣后，將襯底放入到 工藝腔室中；
[0026]S200,繼續(xù)按第一流量值向工藝腔室中充入氧氣，同時(shí)在襯底上表面沉積DBR用 薄膜至第二預(yù)設(shè)時(shí)間；
[0027] S300,按第二流量值向工藝腔室中充入氧氣，同時(shí)在襯底上表面沉積DBR用薄膜 至第三預(yù)設(shè)時(shí)間，其中，第二流量值小于第一流量值；
[0028]S400,返回步驟S200,直至DBR用薄膜的厚度為預(yù)設(shè)厚度；
[0029] 其中，在步驟S100-步驟S400中按第四流量值向工藝腔室中持續(xù)充入工藝氣體。
[0030] 本發(fā)明提供的一種DBR用薄膜制備方法，在向工藝腔室中持續(xù)充入工藝氣體的同 時(shí)，還充入一定量的氧氣，使得靶材由金屬模式轉(zhuǎn)換為化合態(tài)模式后，再進(jìn)行DBR用薄膜的 沉積；在沉積DBR用薄膜過(guò)程中，通過(guò)改變氧氣流量，進(jìn)而改變工藝腔室中的氧含量，在保 證所沉積的DBR用薄膜折射率滿足DBR所需要求的前提下，有效提高了DBR用薄膜的沉積 效率，提_ 了廣能。
[0031] 在此，需要說(shuō)明的是，將襯底放入工藝腔室中進(jìn)行沉積DBR用薄膜之前，可通過(guò)超 聲波清洗方法對(duì)襯底進(jìn)行清洗，以去除襯底上表面的雜質(zhì)、氧化物等，保證了襯底的干凈， 提高了所沉積的DBR用薄膜質(zhì)量。
[0032] 另外，值得說(shuō)明的是，工藝氣體為気氣或氣氣，第四流量值為lOsccm-20sccm;進(jìn) 行DBR用薄膜沉積工藝時(shí)，即在向工藝腔室中通入氧氣進(jìn)行靶材由金屬模式轉(zhuǎn)換為化合態(tài) 模式的過(guò)程、以及分別在襯底上表面沉積DBR用薄膜第二預(yù)設(shè)時(shí)間和第三預(yù)設(shè)時(shí)間的過(guò)程 中，控制工藝氣體流量保持第四流量值不變；即控制充入工藝腔室中的工藝氣體流量與氧 氣流量的比值大于或等于二分之一。
[0033] 較佳地，在步驟S100中，即在第一預(yù)設(shè)時(shí)間內(nèi)，按第一流量值向工藝腔室充入氧 氣的過(guò)程中，將擋片設(shè)置在放置襯底位置處，在擋片表面沉積DBR用薄膜第一預(yù)設(shè)時(shí)間，也 就是對(duì)靶材進(jìn)行預(yù)濺射，清除靶材表面雜質(zhì)及附著物，保證了正式沉積DBR用薄膜的純度， 提高了DBR用薄膜的質(zhì)量。
[0034] 作為一種可實(shí)施方式，DBR用薄膜為Si02薄膜、Ti02薄膜和/或A1203薄膜；在本 具體實(shí)施例中，以Ti02薄膜為例，當(dāng)所沉積的DBR用薄膜為Ti02薄膜時(shí)，所采用的靶材為Ti 靶材，在沉積Ti02薄膜之前，向工藝腔室中充入氧氣，使得Ti靶材由金屬模式轉(zhuǎn)換為化合 態(tài)模式后，進(jìn)行Ti02薄膜的沉積。
[0035] 作為一種可實(shí)施方式，第一預(yù)設(shè)時(shí)間為：5s- 10s;第一流量值為：20sccm- 4〇SCCm;作為本發(fā)明的一具體實(shí)施例，在硅襯底上沉積Ti02薄膜之前，使得Ti靶材由金屬 模式轉(zhuǎn)換為化合態(tài)模式時(shí)，充入工藝腔室中的氧氣第一流量值為2〇SCCm，第一預(yù)設(shè)時(shí)間為 5s。