[发明专利]溅射设备和用于形成发光器件的透射导电层的方法

说明书

技术领域

本发明涉及溅射设备和用于形成发光器件的透射导电层的方法，更具体地说，为了提高生产率而使用溅射方法来在发光器件上形成透射导电层，本发明涉及的创新的设备以及使用该设备的溅射方法能够防止由于上述情况下产生的p型半导体劣化所造成的欧姆特性衰退。

背景技术

半导体发光器件是指一种利用半导体器件的p-n结结构来将由电子和空穴的复合所产生的能量转换成光并发光的器件。

也就是说，当向特定元素形成的半导体施加正向电压时，电子和空穴通过正电极与负电极之间的结移动并彼此复合，由此产生的能量比电子和空穴彼此分开时产生的能量要低。由于此时所产生的能量差从而会向外发光。

因此，如图1给出的MESA结构为例，发光器件1的基本形状可以是层叠结构，其包括有形成在衬底10上的n型半导体20和p型半导体40，以及形成在n型半导体20与p型半导体40之间的多量子阱（MQW）层30（在各个半导体中，例如可以提供GaN）。在将电流提供给该层叠结构的情况下，电子和空穴朝向多量子阱（MQW）层移动并彼此复合，从而产生光能。

在这种情况下，为了将电流提供给层叠结构，可在p型半导体40（更明确的说是p⁺-GaN（50））和n型半导体20上形成电极，从而将电流提供到这些电极上。具体来说，根据半导体的特性，可能需在p型半导体上形成具有较宽接触面积的电极。另外，为了能使所产生的光用作光源，需要高度的光提取效率，以使光无损地朝向发光器件的观测者发射。因此，可由诸如透明导电氧化物（TCO）层之类的透射导电层60来形成电极。

通常，形成透射导电层60的多数处理步骤都是由沉积方法形成的，并且在掺杂特性灵敏变化的p型半导体40上，尤其是在用于使p型半导体与电极彼此欧姆接触而形成的p⁺型半导体50的表面上来形成透射导电层所最为广泛采用的方法可能是电子束沉积方法。

然而，作为所述电子束沉积方法，一种靠蒸发待沉积材料并沉积该材料的批量型方法可能会具有以下缺陷，例如形成透射导电层的处理的稳定性下降以及生产率减小等。具有高处理稳定性和生产率的层形成替代方法例如可以是溅射方法。然而在溅射方法中，诸如p⁺-GaN等的半导体层可能会由于溅射时形成的等离子体而受到损坏，相应地，与电子束沉积方法相比，会在半导体层中引起欧姆特性衰退，从而溅射方法的应用也是有缺陷的。

发明内容

[技术问题]

本发明的一个方面提供了一种溅射设备，由该设备实现的方法能够在将透射导电层形成在发光器件上时使得半导体层与透射导电层彼此欧姆接触。

本发明的一个方面还提供了一种创新的方法，能够在通过溅射方法将透射导电层形成在发光器件上时使得半导体层与透射导电层彼此欧姆接触良好。

[技术方案]

根据本发明的一个方面，提供了一种用于形成发光器件的透射导电层的溅射设备，该溅射设备包括：腔室；布置在所述腔室的一个内壁上的靶容纳单元；与所述靶容纳单元相对形成的衬底容纳单元；以及由两层或更多层金属网形成的过滤器，其位于所述靶容纳单元和所述衬底容纳单元之间。

所述由两层或更多层金属网形成的过滤器的至少一层可被用作接地电极。

所述由两层或更多层金属网形成的过滤器可具有网眼或条纹图案的穿孔。所述由两层或更多层金属网形成的过滤器可具有彼此交替布置的开口部分。

在所述由两层或更多层金属网形成的过滤器中，金属部分的宽度可以是10μm至10mm，而穿孔的宽度可以是10μm至10mm，从而能够有效地防止由于溅射期间释放的等离子体和原子而导致用作衬底的p型半导体的劣化。

另外，所述过滤器与所述衬底容纳单元中所容纳的衬底之间的间隔可以为10至500mm。

根据本发明的另一个方面，提供了一种用于形成发光器件的透射导电层的溅射方法，该溅射方法包括步骤：制备衬底和靶；以及通过溅射将靶的元素沉积在衬底上，其中在溅射期间，由两层或更多层金属网形成的过滤器被提供在所述靶和所述衬底之间，并且所述过滤器的至少一层被用作接地电极。

为了利用溅射方法的有益效果来进一步促进生产率的提高，可令所述溅射步骤包括：第一溅射处理和第二溅射处理，第一溅射处理以0.1至的沉积速率执行溅射，直到透射导电层的厚度达到10至在所述透射导电层的厚度达到10到之后，第二溅射处理以1至的沉积速率执行溅射，达到所述透射导电层的最终厚度。