專利名稱：Led的群集工具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的實(shí)施例一般涉及半導(dǎo)體組件的制造。更具體地，本發(fā)明的實(shí)施例涉及用于制造諸如發(fā)光二極管(LEDs)及激光二極管(LDs)之類的氮化物化合物半導(dǎo)體組件的裝置及方法。
背景技術(shù)：
發(fā)光二極管(“LEDs”)的歷史有時(shí)以“爬上光譜”為特征。這是因?yàn)槭讉€(gè)商用LED 產(chǎn)生光譜紅外部分的光，接著開發(fā)了在GaAs基板上使用GaAsP的紅色LED。隨后又使用GaP LED，具有改良的效率以容許制造更亮的紅色LED及橙色LED。隨后，對(duì)GaP的使用進(jìn)行的改進(jìn)允許開發(fā)綠色LED，并且雙GaP芯片(一個(gè)為紅色且一個(gè)為綠色)容許產(chǎn)生黃色光。后來，經(jīng)由使用GaAlAsP及InGaAlP材料使得能夠進(jìn)一步改良在這一部分光譜中的效率。朝著制造提供越來越短波長的光的LED的發(fā)展是普遍期望的，不僅因?yàn)檫@樣的 LED能提供寬的光譜范圍，也因?yàn)槎滩ㄩL光的二極管制造可改善諸如⑶-ROM之類的光學(xué)組件的信息儲(chǔ)存容量。在光譜的藍(lán)色、紫色及紫外部分的LED的制造主要是通過開發(fā)基于氮化物的LED (尤其是通過使用GaN)而實(shí)現(xiàn)的。盡管之前已經(jīng)在使用SiC材料制造藍(lán)色LED 方面獲得了一定的成功，但是這些設(shè)備由于其電子結(jié)構(gòu)具有間接頻帶間隙的事實(shí)而遭受不良發(fā)光。盡管數(shù)十年來已熟知使用GaN來產(chǎn)生藍(lán)色光譜區(qū)的光致發(fā)光的可行性，但是仍存在阻礙其實(shí)際制造的眾多障礙。這些障礙包括缺少其上生長GaN結(jié)構(gòu)的適當(dāng)基板、生長 GaN通常需要的高熱量要求導(dǎo)致各種熱對(duì)流問題、以及這些材料的有效ρ型摻雜的各種難題。使用藍(lán)寶石作為基板并非完全令人滿意，因?yàn)檫@提供了與GaN的大致15%的晶格不匹配。在解決這些障礙的諸多方面已隨后取得了進(jìn)展。舉例而言，已發(fā)現(xiàn)使用從金屬有機(jī)蒸氣形成的AlN或GaN緩沖層有效地調(diào)節(jié)晶格不匹配。對(duì)基于fe-N結(jié)構(gòu)的生產(chǎn)的進(jìn)一步改進(jìn)已包括使用AWaN材料來與GaN形成異質(zhì)接面，并尤其包括使用InGaN，這導(dǎo)致產(chǎn)生缺陷作為量子阱從而有效地發(fā)射短波長光。富含銦的區(qū)域具有比周圍材料更小的頻帶間隙，且可被分散至材料各處以提供有效發(fā)射中心。盡管在這些復(fù)合氮化物半導(dǎo)體設(shè)備的制造中已進(jìn)行了一些改良，但是廣泛地認(rèn)識(shí)到，在當(dāng)前制造過程中仍存在若干缺陷。此外，產(chǎn)生這些波長的光的設(shè)備的高利用率已使得這些設(shè)備的制造成為備受關(guān)注及活躍的領(lǐng)域。鑒于這些考慮，在本領(lǐng)域普遍需要用于制造復(fù)合氮化物半導(dǎo)體設(shè)備的改良的方法及系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明主要提供諸個(gè)裝置和方法，用于形成LED結(jié)構(gòu)、LD結(jié)構(gòu)、以及包括高功率、 高頻、高溫晶體管及集成電路的電子設(shè)備。本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例提供一種用于制造復(fù)合氮化物結(jié)構(gòu)的方法，包括將一個(gè)或更多個(gè)基板移送至第一處理腔室；在第一處理腔室中，通過氫化物氣相外延(HVPE)處理或金屬有機(jī)化學(xué)氣相沉積(MOCVD)處理在所述一個(gè)或更多個(gè)基板上形成η型摻雜氮化鎵 (GaN)層；將所述一個(gè)或更多個(gè)基板移送至第二處理腔室；在第二處理腔室中，通過MOCVD 處理在所述一個(gè)或更多個(gè)基板上形成InGaN多重量子阱活性層；將所述一個(gè)或更多個(gè)基板移送至第三處理腔室；通過MOCVD處理在所述一個(gè)或更多個(gè)基板上形成ρ型摻雜AlGaN層； 以及通過MOCVD處理在所述一個(gè)或更多個(gè)基板上形成ρ型摻雜GaN層。另一個(gè)實(shí)施例提供了一種用于制造復(fù)合氮化物半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的方法，包括將一個(gè)或更多個(gè)基板安置于包含噴淋頭的第一金屬有機(jī)化學(xué)氣相沉積(MOCVD)腔室的處理區(qū)域中的基座上；將第一含鎵前體和第一含氮前體經(jīng)由所述噴淋頭流入所述第一 MOCVD腔室； 使用所述含鎵前體和所述第一含氮前體，在所述第一 MOCVD腔室中用熱化學(xué)氣相沉積處理在所述一個(gè)或更多個(gè)基板上沉積氮化鎵層；從所述第一 MOCVD腔室移除所述一個(gè)或更多個(gè)基板，而不使所述一個(gè)或更多個(gè)基板暴露于大氣；將所述一個(gè)或更多個(gè)基板移送至第二 MOCVD腔室；將第二含鎵前體、含銦前體和第二含氮前體流入所述第二 MOCVD處理腔室；使用所述第二含鎵前體、所述含銦前體和所述第二含氮前體，在所述第二 MOCVD處理腔室中用熱化學(xué)氣相沉積處理在所述GaN層上沉積InGaN層；從所述第二 MOCVD腔室移除所述一個(gè)或更多個(gè)基板，而不使所述一個(gè)或更多個(gè)基板暴露于大氣；將所述一個(gè)或更多個(gè)基板移送入第三MOCVD腔室；將第三含鎵前體、含鋁前體和第三含氮前體流入所述第三MOCVD處理腔室；以及使用所述第三含鎵前體、所述含鋁前體和所述第三含氮前體，在所述第三MOCVD 處理腔室中用熱化學(xué)氣相沉積處理在所述InGaN層上沉積AWaN層。本發(fā)明的又一實(shí)施例提供一種用于制造復(fù)合氮化物半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的方法，包括將第一 III族前體和第一含氮前體流入第一處理腔室，所述第一 III族前體包含第一 III族元素；使用所述第一 III族前體和所述第一含氮前體，在所述第一處理腔室中在一個(gè)或更多個(gè)基板上沉積第一層，所述第一層包含氮以及所述第一 III族元素；從所述第一處理腔室移除所述一個(gè)或更多個(gè)基板，而不使所述一個(gè)或更多個(gè)基板暴露于大氣；將所述一個(gè)或更多個(gè)基板移送至第二處理腔室；將第二 III族前體和第二含氮前體流入所述第二處理腔室中，所述第二 III族前體包含所述第一 III族前體所不包含的第二 III族元素；使用所述第二 III族前體和所述第二含氮前體，在所述第二處理腔室中用熱化學(xué)氣相沉積處理在所述一個(gè)或更多個(gè)基板上沉積第二層，所述第二層包含氮以及所述第二 III族元素；從所述第二基板處理腔室移除所述一個(gè)或更多個(gè)基板，而不使所述一個(gè)或更多個(gè)基板暴露于大氣；將所述一個(gè)或更多個(gè)基板移送入第三基板處理腔室；將第三III族前體和第三含氮前體流入所述第三處理腔室，所述第三III族前體包含所述第一 III族前體或所述第二 III 族前體所不包含的第三III族元素；以及，使用所述第三III族前體和所述第三含氮前體， 在所述第三處理腔室中用熱化學(xué)氣相沉積處理在所述一個(gè)或更多個(gè)基板上沉積第三層，所述第三層包含氮以及所述第三III族元素。


因此，可參照實(shí)施例更詳細(xì)地理解本發(fā)明的上述特征結(jié)構(gòu)，即上文簡要概述的本發(fā)明的更特定描述，一些實(shí)施例被圖示于附圖中。然而，應(yīng)注意到，附圖僅僅示出了本發(fā)明的典型實(shí)施例，且因此不應(yīng)該被認(rèn)為是對(duì)其范圍的限制，因?yàn)楸景l(fā)明可允許其它等效實(shí)施例。圖IA為基于GaN的LED結(jié)構(gòu)的示意截面圖。圖IB為基于GaN的LD結(jié)構(gòu)的示意圖。圖2A為根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的HVPE腔室的示意截面圖。圖2B為根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的HVPE腔室的示意圖。圖3為根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的MOCVD腔室的示意截面圖。圖4為根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的群集工具的平面圖。圖5為根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的處理順序的流程圖。圖6為根據(jù)本文所描述的諸個(gè)實(shí)施例的可用于形成多腔室復(fù)合氮化物半導(dǎo)體的處理的流程圖；圖7為根據(jù)本文所描述的諸個(gè)實(shí)施例的可用于形成多腔室復(fù)合氮化物半導(dǎo)體的另一個(gè)處理的流程圖；圖8為根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的群集工具的平面圖。圖9為根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的處理順序的流程圖。為了促進(jìn)理解，在可能情況下使用相同的組件符號(hào)來指示對(duì)多個(gè)附圖所共有的相同組件。已經(jīng)構(gòu)想到在一個(gè)實(shí)施例中所揭示的組件可在不進(jìn)行特定敘述的情況下被有利地利用在其它實(shí)施例中。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明一般提供了一種使用多腔室處理系統(tǒng)(例如，群集工具)來同時(shí)處理基板的裝置及方法，所述多腔室處理系統(tǒng)具有增大的系統(tǒng)吞吐量、增大的系統(tǒng)可靠性以及增大的基板至基板均勻性。在一個(gè)實(shí)施例中，處理系統(tǒng)適于制造復(fù)合氮化物半導(dǎo)體設(shè)備，其中將基板安置于 HVPE腔室或MOCVD腔室中，在HVPE腔室或MOCVD腔室中將緩沖GaN層及η型摻雜GaN層沉積于基板上，隨后將基板移送至第二腔室，在所述第二腔室中將多重量子阱(MQW)層及ρ型摻雜AlGaN層沉積于所述η型摻雜GaN層上。在另一個(gè)實(shí)施例中，處理系統(tǒng)適于制造復(fù)合氮化物半導(dǎo)體設(shè)備，其中將基板安置于HVPE腔室或MOCVD腔室中，在HVPE腔室或MOCVD腔室中將緩沖GaN層及η型摻雜GaN 層沉積于基板上，隨后將基板移送至第二腔室，在所述第二腔室中將MQW層沉積于η型摻雜GaN層上，并隨后將基板移送至第三腔室，在所述第三腔室中將ρ型摻雜AlGaN層沉積于 MQW層上。在另一個(gè)實(shí)施例中，處理系統(tǒng)適于制造復(fù)合氮化物半導(dǎo)體設(shè)備，其中將緩沖GaN 層在第一處理腔室中沉積于基板上，隨后將基板移送至第二腔室中，在所述第二腔室中將η 型摻雜GaN層沉積于緩沖GaN層上，隨后將基板移送至第三腔室，在所述第三腔室中將MQW 層沉積于η型摻雜GaN層上，且隨后將基板移送至第四腔室，在所述第四腔室中將ρ型摻雜 AlGaN層沉積于MQW層上。在復(fù)合氮化物半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的常規(guī)制造中，在單個(gè)處理反應(yīng)器中執(zhí)行多個(gè)外延沉積步驟，并且直到已經(jīng)完成所有步驟之后基板才離開反應(yīng)器。圖IA為基于鎵及氮化物的LED 結(jié)構(gòu)10的示意截面圖。在清潔過程之后，在藍(lán)寶石(0001)基板4上制造LED結(jié)構(gòu)10。示范性過程可在約1050°C下執(zhí)行10分鐘?？赏瑫r(shí)進(jìn)行清潔過程需要額外約10分鐘時(shí)間來升溫及冷卻。將GaN緩沖層12沉積于經(jīng)清潔的基板4上?？赏ㄟ^HVPE處理或MOCVD處理來形成GaN緩沖層12。舉例而言，可通過以下步驟來沉積GaN緩沖層12 將鎵前體流和氮前體流提供至處理腔室，并使用熱處理來完成沉積。典型的GaN緩沖層12具有約300 A的厚度， 其可在約550°C的溫度下被沉積約五分鐘。隨后，在GaN緩沖層12上沉積n_GaN(n型摻雜GaN)層16。n_GaN層16可通過 HVPE處理或MOCVD處理來形成。在一個(gè)實(shí)施例中，可在更高的溫度(例如，約1050°C )下沉積n-GaN層16。n-GaN層16是相對(duì)厚的，沉積約4 μ m的厚度需要約140分鐘。隨后在n-GaN層16上沉積hfeiN多重量子阱(MQW)層20。hGaN MQff層20可具有約750 A的厚度，并在約750°C下需要約40分鐘來形成。在MQW層20上沉積p_AWaN (ρ型摻雜AlGaN)層M。p-AlGaN層M可具有約200 A 的厚度，并在約950°C的溫度下需要約五分鐘來形成。隨后，在p-AWaN層M上沉積p_GaN (ρ型摻雜GaN)接觸層28。p_GaN接觸層28 可具有約0. 4μπι的厚度，在約1050°C下需要約25分鐘來形成。在單個(gè)反應(yīng)器中在單個(gè)階段中地執(zhí)行多個(gè)沉積步驟的常規(guī)制造導(dǎo)致處理時(shí)間較長，通常約4小時(shí)至6小時(shí)。這個(gè)較長處理時(shí)間導(dǎo)致低反應(yīng)器吞吐量。通常通過使用批處理技術(shù)來解決低反應(yīng)器吞吐量。舉例而言，用于制造處理的商用反應(yīng)器可同時(shí)對(duì)20個(gè)至50 個(gè)兩英寸晶圓進(jìn)行操作，其導(dǎo)致相對(duì)不良產(chǎn)率。本發(fā)明的諸個(gè)實(shí)施例通過在制造中使用多個(gè)處理腔室以形成多個(gè)層來進(jìn)一步增大反應(yīng)器吞吐量，每一處理腔室都被調(diào)節(jié)以更好地執(zhí)行特定沉積。在一個(gè)實(shí)施例中，每一處理腔室可具有被調(diào)節(jié)用于特定處理的硬件。在另一個(gè)實(shí)施例中，可調(diào)整每一處理腔室的處理參數(shù)(諸如，溫度、壓力、流量比)以加速特定處理。圖IB是形成于含氧化鋁基板5上的基于GaN的LD結(jié)構(gòu)50的示意圖。含氧化鋁基板5可與圖IA的含氧化鋁基板4類似?；?可由諸如藍(lán)寶石(0001)之類的固體氧化鋁來形成?；?也可也是合成基板，所述合成基板具有含氧化鋁的表面以在其上制造復(fù)合氮化物結(jié)構(gòu)。在一個(gè)實(shí)施例中，在熱清潔過程和預(yù)處理處理之后，在基板5上形成LD結(jié)構(gòu)50。 可通過在對(duì)基板5進(jìn)行加熱的同時(shí)將基板5暴露于包含氨氣和載氣的清潔氣體混合物中來執(zhí)行熱清潔過程。在一個(gè)實(shí)施例中，預(yù)處理處理包含以下步驟將基板暴露于預(yù)處理氣體混合物并同時(shí)將基板加熱至高溫范圍。在一個(gè)實(shí)施例中，預(yù)處理氣體混合物是包含鹵素氣體的蝕刻劑。LD結(jié)構(gòu)50是形成于基板5上的堆棧。LD結(jié)構(gòu)50始于η型GaN接觸層52。LD結(jié)構(gòu)50進(jìn)一步包括η型包覆層Μ。包覆層M可包括AKkiN。無摻雜引導(dǎo)層56被形成于包覆層M之上。引導(dǎo)層56可包括hGaN。具有多重量子阱(MQW)結(jié)構(gòu)的活性層58被形成于引導(dǎo)層56之上。無摻雜引導(dǎo)層60被形成于活性層58之上。ρ型電子阻隔層62被形成于無摻雜引導(dǎo)層60之上。ρ型接觸GaN層64被形成于ρ型電子阻隔層62之上。圖2Α是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的HVPE腔室200的示意圖。所述裝置包括由蓋204封閉的腔室202。來自第一氣體源211的處理氣體經(jīng)由氣體分配噴淋頭206被傳送至腔室202。 在一個(gè)實(shí)施例中，第一氣體源211可包括含氮化合物。在另一個(gè)實(shí)施例中，第一氣體源211可包括氨氣。在一個(gè)實(shí)施例中，也可經(jīng)由氣體分配噴淋頭206或經(jīng)由腔室202的壁208引入諸如氦氣或雙原子氮?dú)庵惖亩栊詺怏w。可將能量源212安置于第一氣體源211與氣體分配噴淋頭206之間。在一個(gè)實(shí)施例中，能量源212可包括加熱器。能量源212可將來自第一氣體源211的氣體(諸如氨氣)進(jìn)行分解，以使得來自含氮?dú)怏w的氮更具活性。為了與來自第一氣體源211的氣體進(jìn)行反應(yīng)，可從一個(gè)或更多個(gè)前體源218傳送前體材料。一個(gè)或更多個(gè)前體源218可包括諸如鎵和鋁之類的前體。應(yīng)理解到，盡管提及了兩種前體，但是可如上文所論述那樣傳送更多或更少種前體。在一個(gè)實(shí)施例中，前體包括呈液體形式存在于前體源218中的鎵。在另一個(gè)實(shí)施例中，前體包括呈固體形式存在于前體源218中的鋁。在一個(gè)實(shí)施例中，鋁前體可呈固體、粉末形式?？赏ㄟ^將活性氣體流過前體源218中的前體的上方和/或流經(jīng)通過前體源218中的前體，而將前體傳送至腔室202。 在一個(gè)實(shí)施例中，活性氣體可包括含氯氣體，諸如雙原子氯氣。含氯氣體可與諸如鎵或鋁之類的前體源進(jìn)行反應(yīng)以形成氯化物。在一個(gè)實(shí)施例中，一個(gè)或更多個(gè)第二源218可包括共晶材料及共晶材料的合金。在另一個(gè)實(shí)施例中，HVPE裝置200可被配置以操縱摻雜源和至少一個(gè)特征源以控制摻雜物濃度。本發(fā)明的實(shí)施例通過使含氯氣體蛇行穿過源模塊232中的舟皿區(qū)域(boat area) 并用電阻加熱器220加熱含氯氣體(因此增加了含氯氣體蛇行穿過源模塊232的滯留時(shí)間)而提高了含氯氣體與前體進(jìn)行反應(yīng)的效能。可控制含氯氣體的溫度。通過升高含氯氣體的溫度，氯可與前體更快地進(jìn)行反應(yīng)。換言之，溫度是氯與前體的反應(yīng)的催化劑。為了增大前體的活性，可由電阻加熱器220在源模塊232內(nèi)舟皿中對(duì)前體進(jìn)行加熱。舉例而言，在一個(gè)實(shí)施例中，可將鎵前體加熱至約750攝氏度至約850攝氏度之間的溫度。隨后可將氯化物反應(yīng)產(chǎn)物傳送至腔室202。反應(yīng)氯化物產(chǎn)物首先進(jìn)入管222，反應(yīng)氯化物產(chǎn)物均勻分散于管222中。將管222連接至另一管224。氯化物反應(yīng)產(chǎn)物在第一管222 中均勻分散之后進(jìn)入第二管224。隨后，氯化物反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)入腔室202，在腔室202中氯化物反應(yīng)產(chǎn)物與含氮?dú)怏w混合以在安置于基座214上的基板216上形成氮化物層。在一個(gè)實(shí)施例中，基座214可包括碳化硅。氮化物層可包括例如氮化鎵或氮化鋁。諸如氮?dú)夂吐葰庵惖钠渌磻?yīng)產(chǎn)物經(jīng)由排氣裝置2 排出。傳統(tǒng)上，在HVPE期間，首先將含氯氣體(例如，HCl)在熱壁反應(yīng)器的源區(qū)域中與金屬前體(三甲基鎵)反應(yīng)以形成金屬氯化物，隨后將金屬氯化物在熱壁反應(yīng)器的下游反應(yīng)區(qū)域中與氮源進(jìn)行化合。與傳統(tǒng)HVPE腔室設(shè)計(jì)相比，通過增加氯氣的滯留時(shí)間以控制含氯氣體的溫度，HVPE腔室200提高了含氯氣體的效能。因?yàn)橥ㄟ^含氯氣體的溫度升高加速了氯化物產(chǎn)生，所以HVPE腔室200亦提高了效率。腔室202可具有可導(dǎo)致浮力效應(yīng)的熱梯度。舉例而言，在約450攝氏度與約550 攝氏度之間的溫度下，經(jīng)由氣體分配噴淋頭206引入基于氮的氣體。腔室壁208可具有約 600°C至約700°C的溫度。基座214可具有約1050°C至約1150°C的溫度。因此，腔室202中的溫差可容許氣體在腔室202中在被加熱時(shí)上升，且隨后在冷卻時(shí)下降。氣體的上升及下降可使得氮?dú)馀c氯化物氣體混合。另外，由于所述混合，浮力效應(yīng)將減少沉積于壁208上的氮化鎵或氮化鋁的量。通過用安置于基座214下的燈模塊228對(duì)基座214進(jìn)行加熱來達(dá)成對(duì)處理腔室 202的加熱。在沉積期間，燈模塊2 是處理腔室202的主要熱源。盡管被示出并描述為燈模塊228，但是應(yīng)了解可使用其它加熱源?？赏ㄟ^使用嵌入腔室202的壁208中的加熱器 209來達(dá)成對(duì)處理腔室202的額外加熱。在沉積處理期間，嵌入壁208中的加熱器209可提供極少(若有的話)的熱量。可用熱電偶來測(cè)量處理腔室內(nèi)的溫度?？蓪犭娕嫉妮敵龇答佒量刂破鳎隹刂破骰趤碜詿犭娕嫉淖x數(shù)來控制加熱器209的加熱。舉例而言，若腔室過冷，則將開啟加熱器209。若腔室過熱，則將關(guān)閉加熱器209。另外，可控制來自加熱器 209的加熱量，以使得加熱器209提供低熱量。在沉積處理之后，通常從處理腔室202取出基板216。關(guān)閉燈模塊228。由于沒有來自燈模塊2 的熱量，腔室202可快速冷卻。已經(jīng)沉積于壁208上的氮化鎵或氮化鋁可具有與壁208自身不同的熱膨脹系數(shù)。因此，由于熱膨脹，氮化鎵或氮化鋁可剝落。為了阻止非期望的剝落，可開啟嵌入腔室壁208中的加熱器209，以控制熱膨脹并將腔室202維持在所期望的腔室溫度下。對(duì)加熱器209的控制可再次基于熱電偶的實(shí)時(shí)反饋。一旦關(guān)閉燈模塊228，即可開啟或開大加熱器209以將腔室202的溫度維持在所期望的溫度，以使得氮化鎵或氮化鋁可不剝落且不污染基板或者不落在基座214上而產(chǎn)生不均勻的基座214表面。 通過將腔室壁208維持在高溫，氯氣將更有效地自腔室壁208清潔沉積。大體而言，沉積處理將如下進(jìn)行。起初，可將基板216插入處理腔室202并將其安置于基座214上。在一個(gè)實(shí)施例中，基板216可包括藍(lán)寶石?？砷_啟燈模塊228以加熱基板216且相應(yīng)地加熱腔室202?？勺缘谝粴怏w源211將含氮活性氣體引至處理腔室。含氮?dú)怏w可通過諸如氣體加熱器之類的能量源212以使含氮?dú)怏w達(dá)到更具活性的狀態(tài)。隨后， 含氮?dú)怏w通過腔室蓋204和氣體分配噴淋頭206。在一個(gè)實(shí)施例中，腔室蓋204可被水冷。也可將前體傳送至腔室202。含氯氣體可流經(jīng)前體源218中的前體和/或流過前體源218中的前體的上方。隨后，含氯氣體與前體進(jìn)行反應(yīng)以形成氯化物。在源模塊232 中氯化物由電阻加熱器220來加熱，且隨后氯化物被傳送入上部管222，氯化物均勻地分散于管222中。隨后，在將氯化物氣體引入腔室202的內(nèi)部之前，氯化物氣體向下流入其它管 224。應(yīng)理解，盡管已論述了含氯氣體，但是本發(fā)明并不限于含氯氣體。相反，可在HVPE處理中使用其它化合物。腔室壁208可具有從嵌入壁208中的加熱器209所產(chǎn)生的最小熱量。 腔室202中的大部分熱量是由基座214下的燈模塊2 所產(chǎn)生的。由于腔室202中的熱梯度，氯化物氣體和含氮?dú)怏w在處理腔室202中上升并下降， 并因此混合而形成沉積于基板216上的氮化物化合物。除了沉積于基板216上之外，氮化物層也可可沉積于腔室202的其它暴露區(qū)域上。氯化物化合物與含氮?dú)怏w的氣體反應(yīng)產(chǎn)物可包括氯氣和氮?dú)?，氯氣和氮?dú)饪山?jīng)由排氣裝置2 排出腔室。一旦完成沉積處理，即可關(guān)閉燈模塊2 且可增大加熱器209的輸出?？梢瞥?216。加熱器209的輸出減小或消除了熱膨脹，且因此任何沉積的氮化物材料可保持處于原位直到達(dá)到所期望的清潔時(shí)間為止，并且沉積的氮化物材料可不從壁208上剝落并落在輸入/輸出基板216的基座214上。一旦完成沉積處理，即可通過引入蝕刻劑以從壁208上蝕刻掉氮化物來移除已沉積于壁208上的任何氮化物。在清潔期間，可關(guān)閉燈模塊2 且大部分熱量可來自嵌入壁208中的加熱器209。一旦將新的基板216放入腔室202，即可重復(fù)處理。盡管經(jīng)論述含氮?dú)怏w是經(jīng)由氣體分配噴淋頭206被引入的且前體是傳送在對(duì)應(yīng)于腔室202中間的區(qū)域中，但是應(yīng)理解，氣體引入位置是可逆的。然而，若經(jīng)由噴淋頭206引入前體，則可加熱噴淋頭206以提高氯化物反應(yīng)產(chǎn)物的活性。圖2B是根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例的HVPE腔室300的示意等比例視圖。HVPE腔室300包括第一前體源302、第二前體源304、用于氯氣通過的通道306、上部環(huán)308、下部環(huán)310及側(cè)壁312。氯化物反應(yīng)產(chǎn)物可經(jīng)由第一上部管314進(jìn)入腔室，且隨后在經(jīng)由連接器318流入第二管316之前均勻地分散于所述腔室中，所述連接器318分布于管314、管316之間。在一個(gè)實(shí)施例中，上部環(huán)308及下部環(huán)310包括不透明石英。在一個(gè)實(shí)施例中，側(cè)壁312可包括透明石英。在另一個(gè)實(shí)施例中，管314、管316可包括透明石英。安置于下部環(huán)310中的下部襯墊可包括不透明石英。環(huán)308、環(huán)310可具有自側(cè)壁312延伸出來的唇322。可將0 形環(huán)安置于唇322的邊緣外以確保這些0形環(huán)盡可能地遠(yuǎn)離受熱側(cè)壁312及燈模塊。0形環(huán)通常可用直到約250°C為止。因此，將0形環(huán)移離腔室主體是有利的。圖3是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的MOCVD裝置的示意圖。裝置100包括腔室102、氣體傳送系統(tǒng)125、遠(yuǎn)程等離子體源1 及真空系統(tǒng)112。 腔室102包括圍繞一處理區(qū)域108的腔室主體103。噴淋頭組件104被安置在處理區(qū)域 108的一個(gè)端部，基板載具114被安置在處理區(qū)域108的另一個(gè)端部。下部罩119被安置在下部空間110的一個(gè)端部，基板載具114被安置在下部空間110的另一個(gè)端部。雖然基板載具114被示出為處于處理位置，但是可將它移至下部位置，在所述下部位置上(例如)可裝載或卸載基板140?？蓪⑴艢猸h(huán)120安置在圍繞基板載具114的外圍，以助于防止在下部空間110中發(fā)生沉積并且也助于將廢氣從腔室102導(dǎo)向至排氣口 109。下部罩119可由諸如高純度石英之類的透明材料制成，以允許光通過進(jìn)而輻射加熱基板140。輻射加熱可由安置于下部罩119下方的多個(gè)內(nèi)部燈121A和外部燈121B提供，且反射器166可被用以幫助控制腔室102暴露于由內(nèi)部燈121A和外部燈121B所提供的輻射能量。也可使用額外的燈環(huán)來對(duì)基板140進(jìn)行良好的溫度控制?；遢d具114可包括一個(gè)或更多個(gè)凹部116，在處理期間可將一個(gè)或更多個(gè)基板140安置于所述一個(gè)或更多個(gè)凹部116中?；遢d具114可承載六個(gè)或六個(gè)以上的基板140。在一個(gè)實(shí)施例中，基板載具114承載八個(gè)基板140。應(yīng)理解，可在基板載具114上承載更多或更少的基板140。典型的基板140可包括藍(lán)寶石、碳化硅(SiC)、硅、或氮化鎵 (GaN)。應(yīng)理解，可處理其它類型的基板140，諸如玻璃基板140?；?40的大小可以是直徑50mm-150mm的范圍內(nèi)或更大?；遢d具114的的大小可以是200mm-750mm的范圍內(nèi)?；遢d具114可由各種材料形成，包括SiC或涂覆SiC的石墨。應(yīng)理解，可在腔室102中并根據(jù)本文所描述的處理來處理其它尺寸的基板140。如本文所描述的，噴淋頭組件104可允許與在傳統(tǒng)MOCVD腔室中相比在更多數(shù)目的基板140上和/或在更大基板140上形成更均勻的沉積，因此提高了吞吐量并降低了每一基板140的處理成本。在處理期間，基板載具114可繞軸進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。在一個(gè)實(shí)施例中，基板載具114可按約2RPM至約100RPM而進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。在另一個(gè)實(shí)施例中，基板載具114可按約30RPM進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。旋轉(zhuǎn)基板載具114有助于提供對(duì)基板140的均勻加熱以及處理氣體對(duì)每一基板140的
均勻暴露?？蓪⒍鄠€(gè)內(nèi)部燈121A和外部燈121B配置于同心圓或同心區(qū)域(未示出)中，且可對(duì)每一個(gè)燈區(qū)域單獨(dú)供電。在一個(gè)實(shí)施例中，可將一個(gè)或更多個(gè)溫度傳感器(諸如，高溫計(jì))(未示出)安置于噴淋頭組件104中，以測(cè)量基板140和基板載具114的溫度，并可將溫度數(shù)據(jù)發(fā)送至控制器(未示出)，所述控制器可調(diào)節(jié)對(duì)單獨(dú)燈區(qū)域的供電以維持橫跨基板載具114的預(yù)定溫度分布。在另一個(gè)實(shí)施例中，可調(diào)節(jié)對(duì)單獨(dú)燈區(qū)域的供電以補(bǔ)償前體流或前體濃度的不均勻性。舉例而言，若在靠近外部燈區(qū)域的基板載具114區(qū)域中前體濃度較低，則可調(diào)節(jié)對(duì)外部燈區(qū)域的供電以幫助補(bǔ)償此區(qū)域中的前體消耗。內(nèi)部燈121A和外部燈121B可將基板140加熱至約400°C至約1200°C的溫度。應(yīng)理解，本發(fā)明并不限于使用內(nèi)部燈121A和外部燈121B的陣列。可利用任何適合的熱源以確保將適當(dāng)溫度充分地施加至腔室102及其中的基板140。舉例而言，在另一個(gè)實(shí)施例中， 熱源可包括與基板載具114熱接觸的電阻加熱組件(未示出)。氣體傳送系統(tǒng)125可包括多個(gè)氣體源，或，取決于正在運(yùn)行的處理而定，一些源可以是液體源而非氣體，在此狀況下，氣體傳送系統(tǒng)可包括用于氣化液體的液體注入系統(tǒng)或其它裝置(例如，起泡器)。隨后，蒸氣可在傳送至腔室102之前被與載氣混合。可從氣體傳送系統(tǒng)125將不同氣體(諸如，前體氣體、載氣、凈化氣體、清潔/蝕刻氣體或其它氣體) 供應(yīng)至分離的供應(yīng)線131、供應(yīng)線132及供應(yīng)線133進(jìn)而供應(yīng)至噴淋頭組件104。供應(yīng)線 131、供應(yīng)線132及供應(yīng)線133可包括關(guān)閉閥和質(zhì)量流量控制器或其它類型的控制器以監(jiān)控并調(diào)節(jié)或關(guān)閉每一線中的氣流。在一個(gè)實(shí)施例中，氣體傳送系統(tǒng)125包括兩個(gè)或兩個(gè)以上的源，諸如源131A和源 132A。在一個(gè)實(shí)施例中，源131A被配置為傳送處理氣體，諸如氮?dú)?N2)、氨氣(NH3)、氫氣 (H2)或其它MOCVD或HVPE處理氣體；氣體源132A被配置為傳送含前體氣體，諸如金屬有機(jī) (MO)前體。在一個(gè)示例中，含前體氣體包括含鎵前體，諸如氯化鎵(GaCl)。或者，在一些狀況下，源131A被配置為傳送含前體氣體且源132A被配置為傳送處理氣體。在一個(gè)示例中， 金屬有機(jī)(MO)前體是III族前體，諸如三甲基鎵(TMG)、三甲基鋁(TMAl)和/或三甲基銦 (TMI)，但是也可使用其它適當(dāng)MO前體。導(dǎo)管1 可接收來自遠(yuǎn)程等離子體源126的清潔/蝕刻氣體。遠(yuǎn)程等離子體源 1 可經(jīng)由供應(yīng)線1 接收來自氣體傳送系統(tǒng)125的氣體，且可將閥130安置于噴淋頭組件 104與遠(yuǎn)程等離子體源1 之間?？砷_啟閥130以允許清潔和/或蝕刻氣體或等離子體經(jīng)由供應(yīng)線133流入噴淋頭組件104，供應(yīng)線133可適于充當(dāng)?shù)入x子體的導(dǎo)管。在另一個(gè)實(shí)施例中，裝置100可不包括遠(yuǎn)程等離子體源126，且對(duì)于非等離子體清潔和/或蝕刻而言，可使用替代供應(yīng)線配置將清潔/蝕刻氣體自氣體傳送系統(tǒng)125傳送至噴淋頭組件104。遠(yuǎn)程等離子體源1 可以是適于清潔腔室102和/或蝕刻基板140的射頻或微波等離子體源?？山?jīng)由供應(yīng)線1 將清潔和/或蝕刻氣體供應(yīng)至遠(yuǎn)程等離子體源126，以產(chǎn)生等離子體物質(zhì)，等離子體物質(zhì)可經(jīng)由導(dǎo)管1 及供應(yīng)線133被發(fā)送，用于經(jīng)由噴淋頭組件 104被分散入腔室102。用于清潔應(yīng)用的氣體可包括氟、氯或其它活性元素。用于清潔應(yīng)用的氣體可包括含鹵素氣體，諸如氟氣(F2)或氯氣(C12)或包括氯化氫(HCl)的蒸氣。在另一個(gè)實(shí)施例中，可適當(dāng)?shù)嘏渲脷怏w傳送系統(tǒng)125和遠(yuǎn)程等離子體源126，以前體氣體可被供應(yīng)至遠(yuǎn)程等離子體源126以產(chǎn)生等離子體物質(zhì)，等離子體物質(zhì)可經(jīng)由噴淋頭組件104被發(fā)送以(例如)在基板140上沉積CVD層，諸如III-V族薄膜?？蓪艋瘹怏w(例如，氮?dú)?從噴淋頭組件104和/或從安置于基板載具114下方并靠近腔室主體103底部的進(jìn)氣口或進(jìn)氣管(未示出)傳送入腔室102。凈化氣體進(jìn)入腔室102的下部空間110并向上流過基板載具114和排氣環(huán)120并流入多個(gè)排氣口 109，所述多個(gè)排氣口 109圍繞環(huán)形排氣通道105而設(shè)置。排氣導(dǎo)管106將環(huán)形排氣通道105連接至包括真空泵(未示出)的真空系統(tǒng)112?？墒褂瞄y系統(tǒng)107來控制腔室102壓力，閥系統(tǒng) 107控制從環(huán)形排氣通道105抽吸排氣的速率。腔室102也可包括熱交換系統(tǒng)170，所述熱交換系統(tǒng)170被用于控制噴淋頭組件104的各種表面的溫度。熱交換系統(tǒng)170可包括熱交換器170A，熱交換器170A經(jīng)由進(jìn)氣導(dǎo)管171和出氣導(dǎo)管172被耦接至形成在噴淋頭組件104中的一個(gè)或更多個(gè)熱交換通道175(圖2、。熱交換流體流經(jīng)熱交換通道175，熱交換通道175被用于幫助調(diào)節(jié)噴淋頭組件104的溫度。合適的熱交換流體包括水、基于水的乙二醇混合物、全氟聚醚 (perfluoropolyether，例如，feilden 流體)、基于油的熱傳遞流體、或類似流體?？山?jīng)由熱交換器170A來循環(huán)熱交換流體，以根據(jù)需要來升高或降低熱交換流體的溫度，從而將噴淋頭組件104的溫度維持在所期望的溫度范圍內(nèi)。在一個(gè)實(shí)施例中，將熱交換流體維持在約20°C至約120°C的溫度范圍內(nèi)。在另一個(gè)實(shí)施例中，可將熱交換流體維持在約100°C至約 350°C的溫度范圍內(nèi)。在又一個(gè)實(shí)施例中，可將熱交換流體維持在高于350°C的溫度。也可將熱交換流體加熱至高于其沸點(diǎn)的溫度，由此使用容易獲得的熱交換流體而將噴淋頭組件 104維持在較高溫度。又，熱交換流體可以是液體金屬，諸如鎵或鎵合金。也可調(diào)節(jié)熱交換流體的流速以幫助控制噴淋頭組件104的溫度。另外，可設(shè)計(jì)圍繞熱交換通道175的壁179和180的厚度以促進(jìn)對(duì)各種噴淋頭表面的溫度調(diào)節(jié)。期望對(duì)各種噴淋頭組件104的特征結(jié)構(gòu)(諸如，氣體導(dǎo)管147、壁180、及噴淋頭表面18 的溫度進(jìn)行控制，以減少或消除噴淋頭組件104上冷凝物的形成以及減少氣相粒子形成，并防止不期望的前體反應(yīng)產(chǎn)物的產(chǎn)生，這些不期望的前體反應(yīng)產(chǎn)物可對(duì)沉積于基板 140上的薄膜組合物造成不利影響。在一個(gè)實(shí)施例中，將一個(gè)或更多個(gè)熱電偶或其它溫度傳感器放置為接近噴淋頭表面183、熱交換通道175和/或壁180，以測(cè)量噴淋頭溫度。在另一個(gè)實(shí)施例中，將一個(gè)或更多個(gè)熱電偶或其它溫度傳感器放置為接近進(jìn)氣導(dǎo)管171和/或出氣導(dǎo)管172?？蓪⒁粋€(gè)或更多個(gè)熱電偶或其它溫度傳感器所測(cè)量的溫度數(shù)據(jù)發(fā)送至控制器199，控制器199可調(diào)節(jié)熱交換流體溫度和流速，以將噴淋頭溫度維持在預(yù)定范圍內(nèi)。在一個(gè)實(shí)施例中，可將噴淋頭溫度維持在約50°C至約350°C。在另一個(gè)實(shí)施例中，可將噴淋頭溫度維持在高于350°C的溫度下。在基板140處理期間，噴淋頭組件104被定位為靠近基板載具114。在一個(gè)實(shí)施例中，在處理期間，噴淋頭表面183到基板載具114的距離可在約4mm至約41mm的范圍內(nèi)。 在一個(gè)實(shí)施例中，在處理期間，噴淋頭表面183與基板140共平面且面向基板140。在一個(gè)實(shí)施例中，在處理期間，處理氣體152從噴淋頭組件104中的氣體導(dǎo)管147 流出，含前體氣體153從在噴淋頭組件104中形成的氣體導(dǎo)管181流向基板140表面。如上文所提及，處理氣體152和/或含前體氣體153可包括一種或多種前體氣體或處理氣體， 以及可與前體氣體混合的載氣和摻雜氣體。環(huán)形排氣通道105的抽吸可影響氣體流，使得處理氣體152大體上與基板140正切地流動(dòng)并可以層流中呈輻射狀均勻分散于基板140沉積表面上。可將處理區(qū)域108維持在約760托爾下至約80托爾的壓力。在處理氣體152和/或含前體氣體153中可發(fā)現(xiàn)的前體在基板140表面上或靠近基板140表面處的反應(yīng)可在基板140上沉積各種金屬氮化物層，包括GaN、氮化鋁(AlN)和氮化銦αηΝ)。多種金屬也可被用于其它化合物薄膜(諸如AKiaN和/或hGaN)的沉積。另外，可將諸如硅(Si)或鎂(Mg)之類的摻雜劑添加至薄膜。在沉積處理期間，可通過添加少量摻雜氣體來摻雜薄膜。為了硅摻雜，可使用(例如)甲硅烷(SiH4)或二硅烷(Si2H6)氣體，而為了鎂摻雜，摻雜氣體可包括雙(環(huán)戊二烯)鎂(Cp2Mg或(C5H5)2Mg)。在一個(gè)實(shí)施例中，噴淋頭組件104包括熱交換通道175、第一壓力通風(fēng)室144、第二壓力通風(fēng)室145和氣體導(dǎo)管147。熱交換通道175環(huán)繞氣體導(dǎo)管147，氣體導(dǎo)管147伸出穿過熱交換通道175，以使得熱交換流體可環(huán)流并冷卻流經(jīng)氣體導(dǎo)管147的中心區(qū)域147A 的氣體或蒸氣。氣體導(dǎo)管147的中心區(qū)域147A與第二壓力通風(fēng)室145及處理區(qū)域108形成流體連通。在此配置中，熱交換通道175被安置于第一壓力通風(fēng)室144與第二壓力通風(fēng)室145之間，以控制從中傳送穿過的氣體或蒸氣的溫度。參見圖2，可以認(rèn)識(shí)到，僅需要一半氣體導(dǎo)管(例如，氣體導(dǎo)管147)延伸穿過熱交換通道175的氣體導(dǎo)管與熱交換通道的配置將大幅減少熱交換流體在氣體導(dǎo)管(例如，氣體導(dǎo)管147)與壁(例如，壁179及壁180) 之間形成的接合面上漏入第一壓力通風(fēng)室144或第二壓力通風(fēng)室145的幾率。僅需要一半氣體導(dǎo)管延伸穿過熱交換通道175，因?yàn)閮H將一個(gè)氣體壓力通風(fēng)室(例如，第二氣體壓力通風(fēng)室14 安置于熱交換通道175的與處理區(qū)域108相對(duì)的一側(cè)，而從第一壓力通風(fēng)室144 排出的氣體直接進(jìn)入處理區(qū)域108。此外，通過將熱交換通道175放置為以使它不直接鄰接于處理區(qū)域108，大幅減少了熱交換流體漏液到達(dá)處理區(qū)域108的幾率，因此降低了腔室和基板140的損壞幾率。也可以認(rèn)識(shí)到，在用于形成LED和LD產(chǎn)品的典型處理溫度(諸如， > 7500C )下，由于當(dāng)液態(tài)熱交換流體變?yōu)闅怏w時(shí)所產(chǎn)生的相變化，熱交換流體漏入處理區(qū)域108可能很危險(xiǎn)。在一個(gè)實(shí)施例中，中部平板210包括多個(gè)氣體導(dǎo)管147，多個(gè)氣體導(dǎo)管147被安置在中部平板孔240中且向下延伸穿過熱交換通道175并延伸入位于底部平板233中的底部平板孔250和251。通過使用銅焊或焊接技術(shù)，可將氣體導(dǎo)管147密封地耦接至中部平板 210和底部平板233中的壁180以防止熱交換流體進(jìn)入第一壓力通風(fēng)室144或第二壓力通風(fēng)室145，在一個(gè)實(shí)施例中氣體導(dǎo)管147為金屬管(例如，SST、鋁)。在一個(gè)實(shí)施例中，可將氣體導(dǎo)管147密封地耦接至中部平板210、壁180和壁185以確保流經(jīng)第一壓力通風(fēng)室144、 第二壓力通風(fēng)室145和熱交換通道175的流體都被彼此隔離。經(jīng)由形成在底部平板233的壁185中的導(dǎo)管181，將第一壓力通風(fēng)室144流體耦接至處理區(qū)域108。在一個(gè)實(shí)施例中， 底部平板233包括上部平板233A和下部平板23!3B，它們可被密封地耦接在一起以形成第一壓力通風(fēng)室144并防止從源131A傳送的材料從噴淋頭組件104的非期望的區(qū)域的泄漏。 在一個(gè)實(shí)施例中，頂部平板230、中部平板210、上部平板233A和下部平板23 由金屬形成，諸如316L不銹鋼、INCONEL 、HASTELLOY 、無電的鍍鎳鋁、純鎳、以及抗化學(xué)侵蝕的其它金屬及合金、或甚至石英。噴淋頭組件104經(jīng)由耦接至氣體傳送系統(tǒng)125的供應(yīng)線131、供應(yīng)線132和供應(yīng)線133接收氣體。在另一個(gè)實(shí)施例中，每一條供應(yīng)線131、132可包括耦接至噴淋頭組件104 并與噴淋頭組件104形成流體連通的多條線。在一個(gè)實(shí)施例中，第一前體氣體154(圖3) 和第二前體氣體155分別經(jīng)由供應(yīng)線131和供應(yīng)線132流入第一壓力通風(fēng)室144和第二壓力通風(fēng)室145。在一個(gè)實(shí)施例中，非活性氣體可流過供應(yīng)線133，供應(yīng)線133被配置為選擇性地將非活性氣體傳送至噴淋頭組件104中的各種區(qū)域，所述非活性氣體可以是惰性氣體 (諸如，氫氣(H2)、氮?dú)?N2)、氦氣(He)、氬氣(Ar))或其它氣體及其組合。
14
在一個(gè)實(shí)施例中，經(jīng)由中心導(dǎo)管148將清潔和/或蝕刻氣體或等離子體傳送入腔室102。中心導(dǎo)管148適于將清潔和/或蝕刻氣體或等離子體分散于腔室102中，以提供更有效的清潔。在其它實(shí)施例中，裝置100適于經(jīng)由其它路線(諸如經(jīng)由噴淋頭組件104 中的氣體導(dǎo)管147和/或?qū)Ч?81)將清潔和/或蝕刻氣體或等離子體傳送入腔室102內(nèi)。 在一個(gè)實(shí)施例中，使用氟或基于氯的等離子體來蝕刻或清潔。在其它實(shí)施例中，使用鹵素氣體(諸如Cl2, Br及I2)或鹵化物(諸如HCUHBr及HI)來進(jìn)行非等離子體蝕刻。第二前體氣體155從供應(yīng)線132流入第二壓力通風(fēng)室145并流入氣體導(dǎo)管147，氣體導(dǎo)管147與處理區(qū)域108形成流體連通。第一壓力通風(fēng)室144不與第二壓力通風(fēng)室145 形成流體連通，以使得第一前體氣體1 和第二前體氣體巧5保持隔離直到被注入腔室102 的處理區(qū)域108為止。在一個(gè)實(shí)施例中，傳送至第一壓力通風(fēng)室144的第一前體氣體IM可包括V族前體，傳送至第二壓力通風(fēng)室145的第二前體氣體155可包括III族前體。在另一個(gè)實(shí)施例中，可切換前體的遞送以使得將V族前體傳輸至第二壓力通風(fēng)室145而將III族前體傳輸至第一壓力通風(fēng)室144。前體可部分地基于壓力通風(fēng)室與熱交換通道175之間的距離以及為每一壓力通風(fēng)室及壓力通風(fēng)室中的前體維持所期望的溫度范圍，選擇用于給定前體的第一壓力通風(fēng)室144或第二壓力通風(fēng)室145。V族前體可以是氮前體，諸如氨氣(NH3)。多腔室處理圖4是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的群集工具500的平面圖。群集工具500被配置為形成用于LED的氮化物化合物結(jié)構(gòu)。群集工具500包括移送腔室506、耦接至移送腔室的裝載鎖定腔室508、耦接至裝載鎖定腔室508的裝載站510，以及耦接至移送腔室506的批量裝載鎖定腔室509。群集工具500包括連接至移送腔室506的三個(gè)處理腔室502、503、504。在一個(gè)實(shí)施例中，處理腔室502、處理腔室503、處理腔室504被配置為有效地形成LED結(jié)構(gòu)的不同層。在一個(gè)實(shí)施例中，第一處理腔室502是耦接至移送腔室506的HVPE腔室，處理腔室503、處理腔室504是MOCVD腔室。在另一個(gè)實(shí)施例中，所有三個(gè)處理腔室502、503、504 都是MOCVD腔室。 在一個(gè)實(shí)施例中，HVPE腔室502可類似于圖2A的HVPE腔室200。HVPE腔室502 適于執(zhí)行HVPE處理，在HVPE處理中氣態(tài)金屬鹵化物被用于在受熱基板上外延生長厚的復(fù)合氮化物半導(dǎo)體材料層。HVPE腔室502可被配置為對(duì)基于氮化物的LED結(jié)構(gòu)中的η型摻雜 III族金屬氮化物層的沉積速率進(jìn)行最優(yōu)化。MOCVD腔室503、504可類似于圖3Α的MOCVD 腔室100。MOCVD腔室503、504適于執(zhí)行CVD處理，在CVD處理中金屬有機(jī)元素與金屬氫化物元素進(jìn)行反應(yīng)以形成薄的復(fù)合氮化物半導(dǎo)體材料層。群集工具500進(jìn)一步包括與移送腔室506耦接的裝載鎖定腔室508，以及與裝載鎖定腔室508耦接的裝載站510。裝載鎖定腔室508和裝載站510被配置為經(jīng)由移送腔室 506將基板裝載至第一處理腔室(HVPE腔室)502和第二處理腔室(M0CVD腔室)504。在一個(gè)實(shí)施例中，群集工具500進(jìn)一步包括與移送腔室506耦接的批量裝載鎖定腔室509，批量裝載鎖定腔室509被配置用于儲(chǔ)存基板。裝載站510被配置作為大氣界面，以允許操作者將待處理的多個(gè)基板裝載入裝載鎖定腔室508的受限環(huán)境中，并從裝載鎖定腔室508卸載多個(gè)已處理基板。在一個(gè)實(shí)施例中，可將待處理的基板分批地聚集，并由托運(yùn)板512上的傳送盤511來傳輸。在另一個(gè)實(shí)施例中，裝載站510可以是自動(dòng)基板裝載器，用于向多腔室處理系統(tǒng)裝載基板并從多腔室處理系統(tǒng)卸載基板。自動(dòng)基板裝載器包括盒處理機(jī)構(gòu)、被配置為對(duì)基板進(jìn)行校準(zhǔn)的基板校準(zhǔn)器，以及托運(yùn)盤校準(zhǔn)器。自動(dòng)基板裝載器進(jìn)一步包括第一機(jī)器人， 被配置為在基板校準(zhǔn)器與基板儲(chǔ)存盒之間移送基板；第二機(jī)器人，被配置為在基板校準(zhǔn)器與安置于托運(yùn)盤校準(zhǔn)器上的托運(yùn)盤之間移送基板。自動(dòng)基板裝載器進(jìn)一步包括第三機(jī)器人，被配置為在自動(dòng)基板裝載器與基板處理系統(tǒng)之間移送基板載具。在一個(gè)實(shí)施例中，盒處理機(jī)構(gòu)、基板校準(zhǔn)器和托運(yùn)盤校準(zhǔn)器被安排為使得第一機(jī)器人、第二機(jī)器人和第三機(jī)器人僅進(jìn)行線性運(yùn)動(dòng)，因此簡化了系統(tǒng)。裝載鎖定腔室508提供了裝載站510的大氣環(huán)境與移送腔室506的受控環(huán)境之間的接口。經(jīng)由槽板閥在裝載鎖定腔室508與裝載站510之間移送基板，且經(jīng)由另一槽板閥在裝載鎖定腔室508與移送腔室506之間移送基板。在一個(gè)實(shí)施例中，裝載鎖定腔室508 可包括垂直堆疊的多個(gè)載體支撐件。載體支撐件可垂直移動(dòng)以便于托運(yùn)板512的裝載及卸載。將裝載鎖定腔室508耦接至壓力控制系統(tǒng)(未示出)，所述壓力控制系統(tǒng)對(duì)裝載鎖定腔室508進(jìn)行抽氣和減壓，以便于在移送腔室506的真空環(huán)境與裝載站510的基本外界 (例如，大氣)環(huán)境之間傳遞基板。另外，裝載鎖定腔室508也可包括用于溫度控制的特征結(jié)構(gòu)。通常將移送腔室506維持在真空狀態(tài)或低壓狀態(tài)。在一個(gè)實(shí)施例中，移送腔室506 可具有由惰性氣體(諸如氦氣及氮?dú)?、還原氣體(諸如氨氣)或以上組合所維持的受控環(huán)
^Mi ο機(jī)器人組件517可操作地在裝載鎖定腔室508、批量裝載鎖定腔室509、MOCVD腔室504和HVPE腔室502之間拾取并移送基板。在一個(gè)實(shí)施例中，機(jī)器人組件517可包括 受熱端部效應(yīng)器，該受熱端部效應(yīng)器被配置為在移送期間將基板保持在高溫下。在一個(gè)實(shí)施例中，在處理腔室之間移送基板的期間將基板維持在高于約350°C的溫度下。批量裝載鎖定腔室509具有空腔，所述空腔用于儲(chǔ)存其中的托運(yùn)板512上放置的多個(gè)基板。儲(chǔ)存盒被可移動(dòng)地安置于空腔中。儲(chǔ)存盒可包括由框架支撐的多個(gè)儲(chǔ)存架。 在一個(gè)實(shí)施例中，批量裝載鎖定腔室509可被配置為在處理之前清潔基板。在一個(gè)實(shí)施例中，批量裝載鎖定腔室509可具有一個(gè)或更多個(gè)加熱器，且可被連接至惰性氣體源和/或清潔氣體源以在處理之前對(duì)基板執(zhí)行熱清潔，所述一個(gè)或更多個(gè)加熱器被配置為對(duì)安置于批量裝載鎖定腔室509中的基板進(jìn)行加熱。一旦已在裝載鎖定腔室508中就位了裝載有基板的托運(yùn)板，即可將托運(yùn)板移送至 MOCVD腔室504、M0CVD腔室503或HVPE腔室502以進(jìn)行處理，或?qū)⑼羞\(yùn)板移送至批量裝載鎖定腔室509，在批量裝載鎖定腔室509中儲(chǔ)存有多個(gè)等待處理的托運(yùn)板。在操作期間，將含有一批基板的托運(yùn)板512裝載于裝載站510中的傳送盤511上。 隨后將傳送盤511經(jīng)由槽板閥移入裝載鎖定腔室508，將托運(yùn)板512放置于裝載鎖定腔室 508內(nèi)的載體支撐件上，而傳送盤返回裝載站510。當(dāng)托運(yùn)板512在裝載鎖定腔室508內(nèi)時(shí)， 用惰性氣體(諸如氮?dú)?泵吸并凈化裝載鎖定腔室508，以移除任何剩余的氧氣、水蒸氣及其它類型的污染物。在批量裝載鎖定腔室509中就位該批基板之后，機(jī)器人組件517可將托運(yùn)板512移送至MOCVD腔室504或HVPE腔室502以經(jīng)受沉積處理。在替代性實(shí)施例中， 可將托運(yùn)板512移送并儲(chǔ)存于批量裝載鎖定腔室509中，等待在MOCVD腔室504或HVPE腔室502中的處理。在完成該批基板的處理之后，可將托運(yùn)板512移送至裝載鎖定腔室508， 且隨后托運(yùn)板512由傳送盤511取回并被返回給裝載站510。處理腔室502被配置為在沉積MQW層之前沉積LED結(jié)構(gòu)的諸個(gè)層。在一個(gè)實(shí)施例中，處理腔室502是HVPE腔室，該HVPE腔室被配置為迅速形成η型摻雜GaN。在另一個(gè)實(shí)施例中，處理腔室502可以是MOCVD腔室。在一個(gè)實(shí)施例中，處理腔室503被配置為沉積LED結(jié)構(gòu)的MQW層。在一個(gè)實(shí)施例中，處理腔室503可以是MOCVD腔室，該MOCVD腔室被配置為形成包括InGaN的MQW層。在一個(gè)實(shí)施例中，處理腔室504被配置為沉積LED結(jié)構(gòu)的MQW層之后的后續(xù)諸個(gè)層。在一個(gè)實(shí)施例中，處理腔室504是MOCVD腔室。在一個(gè)實(shí)施例中，處理腔室502可以是與圖2A的HVPE腔室200相類似的HVPE腔室。處理腔室502適于執(zhí)行HVPE處理，其中使用氣態(tài)金屬鹵化物在受熱基板上外延生長厚的復(fù)合氮化物半導(dǎo)體材料層。MOCVD腔室503、504可與圖3A的MOCVD腔室100類似。圖5是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的處理530的流程圖。處理順序530描述了一種使用群集工具500來制造基于氮化鎵的LED結(jié)構(gòu)的方法。在處理順序530的方塊532中，將多個(gè)基板移送至第一處理腔室，諸如處理腔室 502。在處理順序530的方塊534中，在處理腔室502中清潔多個(gè)基板?？赏ㄟ^將清潔氣體流至處理腔室502長達(dá)預(yù)定時(shí)段(例如約10分鐘)并處于高溫(例如約1050°C )下來執(zhí)行清潔程序。在處理順序530的方塊536中，在已清潔的基板上快速形成GaN緩沖層。GaN緩沖層是通過HVPE處理由鎵前體及氮前體所形成的。在處理順序530的方塊538中，通過HVPE處理在緩沖層上形成η型摻雜GaN層。 在一個(gè)實(shí)施例中，處理腔室502是HVPE腔室，該HVPE腔室被配置為執(zhí)行η型摻雜GaN層的快速沉積。在處理順序530的方塊MO中，經(jīng)由移送腔室506將多個(gè)基板從處理腔室(HVPE 腔室)502移送至處理腔室(M0CVD腔室)503。在一個(gè)實(shí)施例中，所述移送是經(jīng)由移送腔室 506在高純度N2大氣下進(jìn)行的。在處理順序530的方塊M2中，通過MOCVD處理在基板上形成包括銦、鎵及氮 (InGaN)的多重量子阱(MQW)層。處理腔室(M0CVD腔室)503適于提供高度均勻的沉積，但或許以降低總沉積速率為代價(jià)。在處理順序530的方塊M4中，經(jīng)由移送腔室506將基板從處理腔室(M0CVD腔室)503移送至處理腔室(M0CVD腔室)504。在處理順序530的方塊M6中，在處理腔室(M0CVD腔室)504中，在基板上形成ρ 型摻雜AlGaN層。在處理順序530的方塊Μ8中，在處理腔室(M0CVD腔室)504中，在基板上形成ρ 型摻雜GaN層。
在處理順序530的方塊550中，將基板移出處理腔室(M0CVD腔室)504并移出群集工具500。通過使用HVPE腔室以快速形成η型摻雜GaN層并使用MOCVD腔室以均勻地形成MQW 層和后續(xù)諸個(gè)層，本發(fā)明的諸個(gè)實(shí)施例提高了吞吐量同時(shí)維持均勻性。通過使用兩個(gè)分離的 MOCVD腔室來形成InGaN層和AlGaN層，本發(fā)明的諸個(gè)實(shí)施例通過消除了在同一腔室中形成 InGaN層和AlGaN層時(shí)對(duì)處理腔室所進(jìn)行的清潔和調(diào)整，從而來進(jìn)一步提高了系統(tǒng)吞吐量。圖6是根據(jù)本文所描述的諸個(gè)實(shí)施例的可被用于多腔室復(fù)合氮化物半導(dǎo)體形成的處理1500的流程圖。在一個(gè)實(shí)施例中，可在群集工具系統(tǒng)(諸如圖4的群集工具500) 中執(zhí)行處理1500。該處理始于方塊1504，將一個(gè)或更多個(gè)基板移送入第一基板處理腔室。在一個(gè)實(shí)施例中，第一基板處理腔室是MOCVD腔室。在另一個(gè)實(shí)施例中，第一基板處理腔室與HVPE腔室類似。為了氮化物結(jié)構(gòu)的沉積，一個(gè)或更多個(gè)基板可包括藍(lán)寶石，但是可使用其它材料， 包括SiC、Si、尖晶石、鎵酸鋰、ZnO和其它物質(zhì)。在方塊1508，清潔一個(gè)或更多個(gè)基板，此后在方塊1512，可設(shè)置適于氮化物層生長的諸個(gè)處理參數(shù)。這些處理參數(shù)可包括溫度、壓力及類似參數(shù)，以界定處理腔室內(nèi)適于熱沉積氮化物層的環(huán)境。在方塊1516，在一個(gè)或更多個(gè)基板上提供前體流，進(jìn)而在方塊1520，在一個(gè)或更多個(gè)基板上沉積III1-N結(jié)構(gòu)。在一個(gè)實(shí)施例中，前體包括氮源和第一 III族元素(諸如 Ga)的源。在一個(gè)實(shí)施例中，氮前體為NH3。在另一個(gè)實(shí)施例中，氮源可以是從含氮材料遠(yuǎn)程等離子體衍生出的一個(gè)或更多個(gè)活性氮物質(zhì)，諸如氮?dú)?N2)、氧化亞氮(N2O)、氨氣(NH3)、 胼(N2H4)、二酰亞胺(N2H2)、迭氮酸(HN3)及類似物。在一個(gè)實(shí)施例中，氮源的流速可在約 3000sccm至約9000sccm之間。合適的Ga前體包括(例如)三甲基鎵(“TMG”)。第一 III 族元素有時(shí)可包括多個(gè)不同的III族元素(諸如Al和Ga)，在此狀況下，合適的Al前體可以是三甲基鋁(“TMA”)。在另一個(gè)示例中，多個(gè)不同的III族元素包括h和( ，在此狀況下，合適的h前體可以是三甲基銦(“TMI”)。也可包括選自以下組的一個(gè)或更多個(gè)載氣的流氬、氮、氫、氦、氖、氙以及它們的組合。在方塊1520的所述IIIl-N結(jié)構(gòu)的沉積之后，在方塊15 終止前體流。在方塊 15 ，將一個(gè)或更多個(gè)基板從處理腔室移除，而不使基板暴露于大氣。將基板從處理腔室中移除而不停止真空，防止了已沉積的III1-N結(jié)構(gòu)被暴露于氧及碳，氧及碳充當(dāng)電活性摻雜劑/雜質(zhì)。在方塊15 ，在真空下將基板移送至第二處理腔室。在一個(gè)實(shí)施例中，第二基板處理腔室是MOCVD腔室。在方塊15 將基板移送入第二處理腔室之后，在第二處理腔室中執(zhí)行后續(xù)沉積步驟。在方塊1530，可設(shè)置適于生長III2-N層的處理參數(shù)。這些處理參數(shù)可包括溫度、 壓力及類似參數(shù)，以界定處理腔室內(nèi)適于熱沉積氮化物層的環(huán)境。在方塊1532，在一個(gè)或更多個(gè)基板上提供前體流，進(jìn)而在方塊1536，在基板上沉積III2-N結(jié)構(gòu)。在一些實(shí)施例中，III2-N結(jié)構(gòu)包括III1-N層所不包括的III族元素，但是III1-N 層和III2-N層可額外包括共享的III族元素。舉例而言，在III1-N層是GaN的狀況下，III2-N層可以是AlGaN層或^iGaN層。盡管在這些示例中III2-N層具有三元組合物，但這不是必須的，且III2層可更常見地包括像四元AlInGaN層這樣的的其它組合物。類似地， 在III1-N層是MGaN的實(shí)施例中，III2-N層可以是AlInGaN層上的hGaN層。用于沉積 III2-N層的合適的前體可與用于III1-N層的前體類似，亦即，NH3是合適的氮前體、TMG是合適的鎵前體、TMA是合適的鋁前體，且TMI是合適的銦前體。也可包括選自以下組的一個(gè)或更多個(gè)載氣的流氬、氮、氫、氦、氖、氙以及它們的組合。在方塊1536的III2-N結(jié)構(gòu)的沉積之后，在方塊1538終止前體流。在方塊巧40， 將一個(gè)或更多個(gè)基板從第二處理腔室移除，而不使所述一個(gè)或更多個(gè)基板暴露于大氣。將一個(gè)或更多個(gè)基板自處理腔室中移除而不停止真空，防止了已沉積的III2-N結(jié)構(gòu)被暴露于氧及碳，氧及碳充當(dāng)電活性摻雜劑/雜質(zhì)。在方塊1542，在真空下將一個(gè)或更多個(gè)基板移送至第三基板處理腔室。在一個(gè)實(shí)施例中，第三基板處理腔室是MOCVD腔室。在方塊1542將一個(gè)或更多個(gè)基板移送入第三處理腔室之后，在第三處理腔室中執(zhí)行后續(xù)沉積步驟。在方塊1544，可設(shè)置適于生長III3-N層的處理參數(shù)。這些處理參數(shù)可包括溫度、 壓力及類似參數(shù)，以界定處理腔室內(nèi)適于熱沉積氮化物層的環(huán)境。在方塊1546，在基板上提供III3和氮前體流，進(jìn)而在方塊1548，在基板上沉積III3-N結(jié)構(gòu)。在方塊1550，終止前體流。用于沉積III1-N層、III2-N層和III3-N層的處理?xiàng)l件可視特定應(yīng)用而有所改變。 下表1提供了在使用上文所描述的設(shè)備的氮化物半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的生長中通常適用的示范性處理?xiàng)l件和前體流速
權(quán)利要求
1.一種用于制造復(fù)合氮化物結(jié)構(gòu)的方法，包括 將一個(gè)或更多個(gè)基板移送至第一處理腔室；在所述第一處理腔室中，通過氫化物氣相外延(HVPE)處理或金屬有機(jī)化學(xué)氣相沉積 (MOCVD)處理在所述一個(gè)或更多個(gè)基板上形成氮化鎵(GaN)層； 將所述一個(gè)或更多個(gè)基板移送至第二處理腔室；在所述第二處理腔室中，通過MOCVD處理在所述一個(gè)或更多個(gè)基板上形成InGaN多重量子阱活性層；將所述一個(gè)或更多個(gè)基板移送至第三處理腔室；通過MOCVD處理，在所述一個(gè)或更多個(gè)基板上形成ρ型摻雜AlGaN層；及通過MOCVD處理，在所述一個(gè)或更多個(gè)基板上形成ρ型摻雜GaN層。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中形成所述ρ型摻雜AlGaN層和形成所述ρ型摻雜GaN 層是在所述第三處理腔室中執(zhí)行的。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，進(jìn)一步包括在形成所述GaN層之前形成GaN緩沖層。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其中形成所述GaN緩沖層是在所述第一處理腔室中執(zhí)行的。
5.如權(quán)利要求3所述的方法，其中形成所述GaN緩沖層是在第四處理腔室中執(zhí)行的。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其中將所述一個(gè)或更多個(gè)基板移送至所述第二處理腔室包括經(jīng)由連接到所述第一處理腔室和所述第二處理腔室的移送腔室的受控環(huán)境，將所述一個(gè)或更多個(gè)基板進(jìn)行移送，且所述受控環(huán)境是具有惰性氣體或還原氣體的周圍大氣的低壓環(huán)境。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其中將所述一個(gè)或更多個(gè)基板移送至所述第二處理腔室進(jìn)一步包括將所述一個(gè)或更多個(gè)基板的溫度維持在高于約350°C。
8.一種用于制造復(fù)合氮化物半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的方法，包括將一個(gè)或更多個(gè)基板安置于包含噴淋頭的第一金屬有機(jī)化學(xué)氣相沉積(MOCVD)腔室的處理區(qū)域中的基座上；將第一含鎵前體和第一含氮前體經(jīng)由所述噴淋頭流入所述第一 MOCVD腔室； 使用所述含鎵前體和所述第一含氮前體，在所述第一 MOCVD腔室中，用熱化學(xué)氣相沉積處理在所述一個(gè)或更多個(gè)基板上沉積氮化鎵層；從所述第一 MOCVD腔室移除所述一個(gè)或更多個(gè)基板，而不使所述一個(gè)或更多個(gè)基板暴露于大氣；將所述一個(gè)或更多個(gè)基板移送入第二 MOCVD腔室； 將第二含鎵前體、含銦前體和第二含氮前體流入所述第二 MOCVD處理腔室； 使用所述第二含鎵前體、所述含銦前體和所述第二含氮前體，在所述第二 MOCVD處理腔室中，用熱化學(xué)氣相沉積處理在所述GaN層上沉積InGaN層；從所述第二 MOCVD腔室移除所述一個(gè)或更多個(gè)基板，而不使所述一個(gè)或更多個(gè)基板暴露于大氣；將所述一個(gè)或更多個(gè)基板移送入第三MOCVD腔室；將第三含鎵前體、含鋁前體和第三含氮前體流入所述第三MOCVD處理腔室；以及使用所述第三含鎵前體、所述含鋁前體和所述第三含氮前體，在所述第三MOCVD處理腔室中，用熱化學(xué)氣相沉積處理在所述InGaN層上沉積AWaN層。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，進(jìn)一步包括使用第四III族前體、第四含氮前體和P型摻雜劑，在所述第三處理腔室中，用熱化學(xué)氣相沉積處理在所述一個(gè)或更多個(gè)基板上沉積P-GaN層，所述第四層包含氮、所述P型摻雜劑和所述第四III族元素。
10.如權(quán)利要求8所述的方法，進(jìn)一步包括在所述第一 MOCVD腔室中在一個(gè)或更多個(gè)基板上沉積氮化鎵層之后，且在所述第三 MOCVD處理腔室中用熱化學(xué)氣相沉積處理在所述MGaN層上沉積AlGaN層之前，用清潔氣體清潔所述第一 MOCVD腔室，其中所述第一 MOCVD腔室與所述第三MOCVD腔室是同一腔室。
11.如權(quán)利要求8所述的方法，其中在從所述第一MOCVD腔室移除所述一個(gè)或更多個(gè)基板之后，清潔所述第一MOCVD腔室；且在從所述第三MOCVD腔室移除所述一個(gè)或更多個(gè)基板之后，清潔所述第三MOCVD腔室。
12.一種用于制造復(fù)合氮化物半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的方法，包括將第一 III族前體和第一含氮前體流入第一處理腔室，所述第一 III族前體包含第一 III族元素；使用所述第一 III族前體和所述第一含氮前體，在所述第一處理腔室中，在一個(gè)或更多個(gè)基板上沉積第一層，所述第一層包含氮和所述第一 III族元素；從所述第一處理腔室移除所述一個(gè)或更多個(gè)基板，而不使所述一個(gè)或更多個(gè)基板暴露于大氣；將所述一個(gè)或更多個(gè)基板移送入第二處理腔室；將第二 III族前體和第二含氮前體流入所述第二處理腔室，所述第二 III族前體包含所述第一 III族前體所不包含的第二 III族元素；使用所述第二 III族前體和所述第二含氮前體，在所述第二處理腔室中，用熱化學(xué)氣相沉積處理在所述一個(gè)或更多個(gè)基板上沉積第二層，所述第二層包含氮和所述第二 III族元素；從所述第二基板處理腔室移除所述一個(gè)或更多個(gè)基板，而不使所述一個(gè)或更多個(gè)基板暴露于大氣；將所述一個(gè)或更多個(gè)基板移送入第三基板處理腔室；將第三III族前體和第三含氮前體流入所述第三處理腔室，所述第三III族前體包含所述第一 III族前體或所述第二 III族前體所不包含的第三III族元素；及使用所述第三III族前體和所述第三含氮前體，在所述第三處理腔室中，用熱化學(xué)氣相沉積處理在所述一個(gè)或更多個(gè)基板上沉積第三層，所述第三層包含氮和所述第三III族元素。
13.如權(quán)利要求12所述的方法，進(jìn)一步包括使用第四III族前體和第四含氮前體，在所述第三處理腔室中，用熱化學(xué)氣相沉積處理在所述一個(gè)或更多個(gè)基板上沉積第四層，所述第四層包含氮和所述第四第III族元素。
14.如權(quán)利要求12所述的方法，進(jìn)一步包括在使用所述第一 III族前體和所述第一含氮前體，在所述第一處理腔室中在一個(gè)或更多個(gè)基板上沉積第一層之后，用一清潔氣體清潔所述第一處理腔室；以及使用第四III族前體和第四含氮前體，在所述第一處理腔室中，用熱化學(xué)氣相沉積處理在所述一個(gè)或更多個(gè)基板上沉積第四層，所述第四層包含氮和所述第四第III族元素。
15.如權(quán)利要求14所述的方法，其中所述清潔氣體包括選自以下組的鹵素氣體包含氟、溴、氯、碘及它們的組合的組。
全文摘要
本發(fā)明大體而言提供了用于形成LED結(jié)構(gòu)的裝置和方法。本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例提供了一種用于制造復(fù)合氮化物結(jié)構(gòu)的方法，包括在第一處理腔室中，通過氫化物氣相外延(HVPE)處理或金屬有機(jī)化學(xué)氣相沉積(MOCVD)處理在基板上形成包含第一III族元素和氮的第一層；在第二處理腔室中，通過MOCVD處理在第一層上形成包含第二III族元素和氮的第二層；以及通過MOCVD處理在第二層上形成包含第三III族元素和氮的第三層。
文檔編號(hào)H01L33/00GK102414844SQ201080019514
公開日2012年4月11日 申請(qǐng)日期2010年4月27日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月28日
發(fā)明者A·瓦蘇德范, B·H·伯羅斯, D·H·考齊, H·S·拉迪雅, L·龐, O·克利里歐科, S·T·恩古耶, S·尼杰哈瓦, Y·梅爾尼克, 常安中, 石川哲也, 蘇杰 申請(qǐng)人:應(yīng)用材料公司