Dbr用薄膜制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及半导体制备领域，特别是涉及一种DBR用薄膜制备方法。
【背景技术】
[0002] 发光二极管（Light Emitting Diode, LED)具有节能、亮度高、寿命长、体积小、响 应速度快和便于集成等优点，被广泛应用于大功率照明灯、汽车仪表显示、大面积户外显示 屏、信号灯，以及普通照明等不同领域。LED芯片参数中，亮度是LED性能的一个重要参数， 提升LED发光亮度是诸多企业以及研究机构的工作重点。提升LED亮度方法很多，背反射 技术是一种有效提升LED亮度的方法，LED结区发出的光是向上下两个表面出射的，而封 装好的LED是"单向"发光，因此有必要将向下入射的光反射或直接出射。直接出射的方 法即为透明衬底法，但该方法成本较高，且工艺复杂；而布拉格反射层（Distributed Bragg RefleCti〇n，DBR)是两种折射率不同的材料(例如Si02、Ti02)周期交替生长的层状结构，它 在有源层和衬底之间，或者生长于衬底背面，能够将射向衬底的光利用布拉格反射原理反 射回上表面。DBR的制备可直接利用镀膜设备进行，无须再次加工处理，有很好的成本优势， 因此，在现代工业与商业生产中，为了提高LED芯片的发光效率，通常采用将DBR引入到LED 芯片中的方法。
[0003]但是，在将DBR引入到LED芯片过程中，为了实现高的反射率，需要交替生长具有 高、低折射率的薄膜(如：Si02薄膜、Ti02薄膜或A1203薄膜)，一般生长高、低折射率的薄膜常 采用Si靶材、Ti靶材或A1靶材，进行反应沉积相应的氧化物薄膜；在沉积过程中，随着氧 含量的不同，靶材处于不同的模式状态，当氧含量不足时，靶材处于金属模式，此时薄膜沉 积速率较快，但沉积的薄膜严重缺氧，所制备的氧化物薄膜折射率不能满足DBR所需要求； 当氧含量充足时，靶材处于化合态模式，所制备的氧化物薄膜折射率满足DBR所需要求，但 薄膜沉积速率较慢，严重影响产能。
【发明内容】
[0004]基于此，有必要针对生长DBR用薄膜速率较慢，严重影响产能的问题，提供一种DBR用薄膜制备方法。
[0005] -种DBR用薄膜制备方法，包括如下步骤：
[0006] S100,在第一预设时间内，按第一流量值向工艺腔室中充入氧气后，将衬底放入到 所述工艺腔室中；
[0007] S200,继续按所述第一流量值向所述工艺腔室中充入氧气，同时在所述衬底上表 面沉积DBR用薄膜至第二预设时间；
[0008] S300,按第二流量值向所述工艺腔室中充入氧气，同时在所述衬底上表面沉积所 述DBR用薄膜至第三预设时间，其中，所述第二流量值小于所述第一流量值；
[0009] S400,返回步骤S200,直至所述DBR用薄膜的厚度为预设厚度；
[0010]其中，在步骤S100-步骤S400中按第四流量值向所述工艺腔室中持续充入工艺 气体。
[0011] 所述DBR用薄膜为Si02薄膜、Ti02薄膜和/或A1203薄膜。
[0012] 所述第一预设时间为：5s-10s;所述第一流量值为：20sccm-40sccm。
[0013] 所述第二预设时间为：4s-10s。
[0014] 所述第二流量值为：0sccm-19sccm;所述第二预设时间为：6s-12s。
[0015] 所述工艺气体为氦气或氮气，所述第四流量值为lOsccm-20sccm。
[0016] 所述第二流量值为连续渐变流量值或阶梯渐变流量值。
[0017] 当所述第二流量值为连续渐变流量值时，所述第二流量值先线性下降，再线性上 升。
[0018] 当所述第二流量值为阶梯渐变流量值时，控制充入所述工艺腔室中的氧气流量由 所述第一流量值骤降至所述第二流量值，并控制所述氧气流量按所述阶梯渐变的第二流量 值充入所述工艺腔室。
[0019] 所述DBR用薄膜的沉积方法为：磁控溅射法、蒸发沉积法或化学气相沉积法。
[0020] 本发明提供的一种DBR用薄膜制备方法，首先在向工艺腔室中持续充入工艺气体 的同时，充入一定量的氧气，使得靶材由金属模式转换为化合态模式后，进行DBR用薄膜的 沉积；在沉积DBR用薄膜过程中，通过改变氧气流量，进而改变工艺腔室中的氧含量，在保 证所沉积的DBR用薄膜折射率满足DBR所需要求的前提下，即保证所沉积的DBR用薄膜具 有合格的折射率的如提下，有效提_ 了DBR用薄|吴的沉积效率，从而提_ 了广能。
【附图说明】
[0021] 图1为DBR用薄膜制备方法流程图；
[0022] 图2为DBR用薄膜制备方法一具体实施例采用的设备结构示意图。
【具体实施方式】
[0023] 为使本发明技术方案更加清楚明白，以下结合附图及具体实施例对本发明做进一 步详细说明。
[0024] 参见图1，一种DBR用薄膜制备方法，包括如下步骤：
[0025] S100,在第一预设时间内，按第一流量值向工艺腔室中充入氧气后，将衬底放入到 工艺腔室中；
[0026]S200,继续按第一流量值向工艺腔室中充入氧气，同时在衬底上表面沉积DBR用 薄膜至第二预设时间；
[0027] S300,按第二流量值向工艺腔室中充入氧气，同时在衬底上表面沉积DBR用薄膜 至第三预设时间，其中，第二流量值小于第一流量值；
[0028]S400,返回步骤S200,直至DBR用薄膜的厚度为预设厚度；
[0029] 其中，在步骤S100-步骤S400中按第四流量值向工艺腔室中持续充入工艺气体。
[0030] 本发明提供的一种DBR用薄膜制备方法，在向工艺腔室中持续充入工艺气体的同 时，还充入一定量的氧气，使得靶材由金属模式转换为化合态模式后，再进行DBR用薄膜的 沉积；在沉积DBR用薄膜过程中，通过改变氧气流量，进而改变工艺腔室中的氧含量，在保 证所沉积的DBR用薄膜折射率满足DBR所需要求的前提下，有效提高了DBR用薄膜的沉积 效率，提_ 了广能。
[0031] 在此，需要说明的是，将衬底放入工艺腔室中进行沉积DBR用薄膜之前，可通过超 声波清洗方法对衬底进行清洗，以去除衬底上表面的杂质、氧化物等，保证了衬底的干净， 提高了所沉积的DBR用薄膜质量。
[0032] 另外，值得说明的是，工艺气体为気气或氣气，第四流量值为lOsccm-20sccm;进 行DBR用薄膜沉积工艺时，即在向工艺腔室中通入氧气进行靶材由金属模式转换为化合态 模式的过程、以及分别在衬底上表面沉积DBR用薄膜第二预设时间和第三预设时间的过程 中，控制工艺气体流量保持第四流量值不变；即控制充入工艺腔室中的工艺气体流量与氧 气流量的比值大于或等于二分之一。
[0033] 较佳地，在步骤S100中，即在第一预设时间内，按第一流量值向工艺腔室充入氧 气的过程中，将挡片设置在放置衬底位置处，在挡片表面沉积DBR用薄膜第一预设时间，也 就是对靶材进行预溅射，清除靶材表面杂质及附着物，保证了正式沉积DBR用薄膜的纯度， 提高了DBR用薄膜的质量。
[0034] 作为一种可实施方式，DBR用薄膜为Si02薄膜、Ti02薄膜和/或A1203薄膜；在本 具体实施例中，以Ti02薄膜为例，当所沉积的DBR用薄膜为Ti02薄膜时，所采用的靶材为Ti 靶材，在沉积Ti02薄膜之前，向工艺腔室中充入氧气，使得Ti靶材由金属模式转换为化合 态模式后，进行Ti02薄膜的沉积。
[0035] 作为一种可实施方式，第一预设时间为：5s- 10s;第一流量值为：20sccm- 4〇SCCm;作为本发明的一具体实施例，在硅衬底上沉积Ti02薄膜之前，使得Ti靶材由金属 模式转换为化合态模式时，充入工艺腔室中的氧气第一流量值为2〇SCCm，第一预设时间为 5s。