发光二极管结构中的屏蔽层的制作方法

本技术涉及半导体处理和材料。更特定言之，本技术涉及用于发光二极管(light-emitting diode；“led”)部件的形成工艺和材料。

背景技术：

0、背景

1、led面板或装置可由许多作为装置上的像素操作的光源形成。所述像素可以由单色光源形成，所述单色光源随后通过转换层传递以产生颜色，或者所述像素可以各自具有形成的单独的红色、蓝色和绿色光源。在任一种情况下，可以形成任何数量的高达数百万的光源并连接用于操作。尽管led已经有了相当大的发展，但是led仍可能遇到导致性能下降的缺陷。

2、因此，需要可用于生产高质量装置和结构的改进的系统和方法。本技术解决了这些和其他需求。

技术实现思路

0、概述

1、例示性半导体处理方法可以包括将含硅前驱物提供至半导体处理腔室的处理区域。基板可以设置在半导体处理腔室的处理区域内。基板可以包括沉积在基板上的含氮成核层。所述方法可包括在含氮成核层的至少第一部分上形成含硅材料。第一材料层可为或包括介电材料。所述方法可包括在含氮成核层的至少第二部分上形成第二材料层。该第二材料层可以包含含镓材料。所述方法可包括在第二材料层的一部分上形成屏蔽层。该屏蔽层可覆盖第二材料层的小于或约90％。所述方法可包括经由屏蔽层生长第二材料层。所述方法可包括在屏蔽层上方聚结第二材料层。

2、在一些实施方式中，含镓材料可为或包括氮化镓。基板可为或包括硅或蓝宝石。含氮成核层可为或包括氮化镓(gallium nitride,gan)、氮化铌(niobium nitride,nbn)、氮化铪(hafnium nitride,hfn)或氮化铝(aluminum nitride,aln)。所述方法可包括在形成含硅材料之后图案化该含硅材料以暴露含氮成核层的一个或多个区域。含镓材料可选择性地形成在含氮成核层的一个或多个区域上。介电材料可为或包括氮化硅。聚结第二材料层可导致含镓材料中的穿透位错在该含镓材料内弯曲并横向向外延伸。经由屏蔽层生长材料层可包括穿过屏蔽层中的间隙形成额外的含镓材料。屏蔽材料层的特征可为小于或约5nm的厚度。将第二材料层聚结在屏蔽层上方可以形成第二材料层的上部部分，该上部部分以金字塔形状为特征。

3、本技术的一些实施方式可以涵盖半导体处理方法。所述方法可包括在含氮成核层的至少第一部分上形成第一材料层。该第一材料层可为或包括含硅材料。所述方法可包括在含氮成核层的至少第二部分上形成第二材料层的第一部分。第二材料层可为或包括含镓材料。所述方法可包括形成跨第二材料层的不连续屏蔽层和形成第二材料层的第二部分。第二材料层的第一部分和第二部分可以被屏蔽层部分地分开。第二部分可以金字塔形状为特征。

4、在一些实施方式中，不连续屏蔽层可以覆盖第二材料层的第一部分的小于或约80％。含氮成核层可为或包括氮化镓(gallium nitride,gan)、氮化铌(niobium nitride,nbn)、氮化铪(hafnium nitride,hfn)或氮化铝(aluminum nitride,aln)。含硅材料可为或包括氮化硅。屏蔽材料层可以原位形成。屏蔽材料层的特征可为小于或约5nm的厚度。

5、本技术的一些实施方式可以涵盖半导体结构。所述结构可包括基板、形成在基板上的含氮成核层、跨含氮成核层延伸的第一材料层、含镓材料和不连续屏蔽层。第一材料层可以限定一个或多个暴露含氮成核层的部分的窗口。第一材料层包含介电材料。含镓材料可以设置在由第一材料层限定的窗口内。含镓材料可以形成以金字塔形状为特征的量子阱。不连续屏蔽层可以结合在含镓材料中。屏蔽层可以小于或约5nm的厚度为特征。

6、在一些实施方式中，基板可为或包括硅或蓝宝石。含氮成核层可为或包括氮化镓(gallium nitride,gan)、氮化铌(niobium nitride,nbn)、氮化铪(hafnium nitride,hfn)或氮化铝(aluminum nitride,aln)。介电材料可为或包括氮化硅。屏蔽层可为或包括氮化硅并且可以小于或大约3nm的厚度为特征。

7、与常规系统和技术相比，此种技术可以提供许多益处。例如，本技术可以提供一种形成有效减少穿透位错的屏蔽层的方法。另外，本技术可以利用减少传播到在量子阱中生长的晶体的表面的穿透位错的量的生长和/或形成方法。结合以下描述及附图，更详细地描述了所述及其他实施方式以及它们的许多优点及特征。

技术特征：

1.一种半导体处理方法，包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的半导体处理方法，其中所述含镓材料是氮化镓。

3.如权利要求1所述的半导体处理方法，其中所述基板包含硅或蓝宝石。

4.如权利要求1所述的半导体处理方法，其中所述含氮成核层包含氮化镓(gan)、氮化铌(nbn)、氮化铪(hfn)或氮化铝(aln)。

5.如权利要求1所述的半导体处理方法，进一步包括以下步骤：

6.如权利要求1所述的半导体处理方法，其中所述介电材料包括氮化硅。

7.如权利要求1所述的半导体处理方法，其中所述聚结所述第二材料层的步骤导致所述含镓材料中的穿透位错在所述含镓材料内弯曲并横向向外延伸。

8.如权利要求1所述的半导体处理方法，其中经由所述屏蔽层生长所述材料层的步骤包括以下步骤：穿过所述屏蔽层中的间隙形成额外的含镓材料。

9.如权利要求1所述的半导体处理方法，其中所述屏蔽材料层的特征为小于或约5nm的厚度。

10.如权利要求1所述的半导体处理方法，其中在所述屏蔽层上方聚结所述第二材料层形成所述第二材料层的以金字塔形状为特征的上部部分。

11.一种半导体处理方法，包括以下步骤：

12.如权利要求11所述的半导体处理方法，其中所述不连续的屏蔽层覆盖所述第二材料层的所述第一部分的小于或约80％。

13.如权利要求11所述的半导体处理方法，其中所述含氮成核层包含氮化镓(gan)、氮化铌(nbn)、氮化铪(hfn)或氮化铝(aln)。

14.如权利要求11所述的半导体处理方法，其中所述含硅材料包括氮化硅。

15.如权利要求14所述的半导体处理方法，其中所述屏蔽材料层是原位形成的，并且其中所述屏蔽材料层的特征为小于或约5nm的厚度。

16.一种半导体结构，包括：

17.如权利要求16所述的半导体结构，其中所述基板包含硅或蓝宝石。

18.如权利要求16所述的半导体结构，其中所述含氮成核层包含氮化镓(gan)、氮化铌(nbn)、氮化铪(hfn)或氮化铝(aln)。

19.如权利要求16所述的半导体结构，其中所述介电材料包括氮化硅。

20.如权利要求16所述的半导体结构，其中所述屏蔽层是氮化硅并且特征为小于或约50nm的厚度。

技术总结
例示性半导体处理方法可以包括将含硅前驱物提供至半导体处理腔室的处理区域。基板可以设置在半导体处理腔室的处理区域内。基板可以包括沉积在基板上的含氮成核层。所述方法可包括在含氮成核层的至少第一部分上形成含硅材料。所述方法可包括在含氮成核层的至少第二部分上形成第二材料层。所述方法可包括在第二材料层的一部分上形成屏蔽层。该屏蔽层可覆盖第二材料层的小于或约90％。所述方法可包括经由屏蔽层生长第二材料层。所述方法可包括在屏蔽层上方聚结第二材料层。

技术研发人员：米歇尔·库里,里亚·索梅斯赫瓦尔
受保护的技术使用者：应用材料公司
技术研发日：
技术公布日：2024/5/27