專利名稱：Led外延片反應(yīng)腔的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及半導(dǎo)體器件制造領(lǐng)域，特別涉及一種LED外延片反應(yīng)腔。
背景技術(shù)：
自氮化鎵(GaN)基第三代半導(dǎo)體材料的興起，藍(lán)光發(fā)光二極管(LightEmittingDiode, LED)研制成功，LED的發(fā)光強(qiáng)度和白光發(fā)光效率不斷提高。LED被認(rèn)為是下一代進(jìn)入通用照明領(lǐng)域的新型固態(tài)光源，因此得到廣泛關(guān)注；LED外延片生長(zhǎng)設(shè)備也成為當(dāng)下技術(shù)研究的熱點(diǎn)。如圖1所示，現(xiàn)有的LED外延片反應(yīng)腔包括噴淋頭1、基座2和加熱器3，該些加熱器3用于給該基座2加熱。使用時(shí)，如圖1-2所示，將多個(gè)基片9放置于該基座2上，然后開啟該噴淋頭I將氣體生成材料噴射于該些基片9上,氣體生長(zhǎng)材料的分子會(huì)在加熱時(shí)裂解并與其它材料發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，例如，NH3裂解出的N原子與金屬Ga原子生成GaN分子，PH3 (磷烷)裂解出的P原子與金屬In (銦)原子發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成InP分子。通過累積這些II1-V族元素或I1-VI族元素形成的分子，最終可形成相應(yīng)的原子或分子層?，F(xiàn)有的LED外延片反應(yīng)腔存在以下問題:交叉污染問題，現(xiàn)有技術(shù)的LED外延片各層都在同一反應(yīng)腔生長(zhǎng)完成，各層之間會(huì)發(fā)生交叉污染，特別是η型摻雜層對(duì)多量子阱(MQff)層的污染，從而影響了 LED外延片的質(zhì)量。因此研究并開發(fā)一種具有較少交叉污染并且穩(wěn)定性高的LED外延片反應(yīng)腔尤為必要。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的LED外延片反應(yīng)腔存在交叉污染的缺陷，提供一種LED外延片反應(yīng)腔，該LED外延片反應(yīng)腔能夠解決上述提及的問題。本實(shí)用新型是通過下述技術(shù)方案來解決上述技術(shù)問題:一種LED外延片反應(yīng)腔，包括至少兩個(gè)生長(zhǎng)區(qū)域，該些生長(zhǎng)區(qū)域相互分隔，每一生長(zhǎng)區(qū)域均設(shè)置有用于引入反應(yīng)氣體的噴淋頭，該些生長(zhǎng)區(qū)域中至少有兩個(gè)生長(zhǎng)區(qū)域分別用于生長(zhǎng)LED外延片的結(jié)構(gòu)中的不同半導(dǎo)體材料層。較佳的，該些生長(zhǎng)區(qū)域的形狀為扇形并且環(huán)形排列。較佳的，該LED外延片包括依次層疊設(shè)置的η型摻雜層、發(fā)光層、P型摻雜層，該些生長(zhǎng)區(qū)域中的兩個(gè)生長(zhǎng)區(qū)域?yàn)榈谝簧L(zhǎng)區(qū)域和第二生長(zhǎng)區(qū)域，該第一生長(zhǎng)區(qū)域用于至少生長(zhǎng)該η型摻雜層，該第二生長(zhǎng)區(qū)域用于至少生長(zhǎng)該發(fā)光層。較佳的，該LED外延片反應(yīng)腔包括四個(gè)生長(zhǎng)區(qū)域，該四個(gè)生長(zhǎng)區(qū)域分別為預(yù)生長(zhǎng)區(qū)域、η型摻雜層生長(zhǎng)區(qū)域、發(fā)光層生長(zhǎng)區(qū)域和P型摻雜層生長(zhǎng)區(qū)域，該預(yù)生長(zhǎng)區(qū)域用于對(duì)基片進(jìn)行熱處理和生長(zhǎng)緩沖層；該η型摻雜層生長(zhǎng)區(qū)域用于生長(zhǎng)η型摻雜層；[0014]該發(fā)光層生長(zhǎng)區(qū)域用于生長(zhǎng)發(fā)光層；該P(yáng)型摻雜層生長(zhǎng)區(qū)域用于生長(zhǎng)P型摻雜層。較佳的，該LED外延片反應(yīng)腔還包括一輔助區(qū)域，該輔助區(qū)域用于對(duì)LED外延片進(jìn)行退火處理和/或?qū)ED外延片進(jìn)行檢測(cè)。較佳的，該發(fā)光層包括多層量子阱。較佳的，該LED外延片反應(yīng)腔還包括多個(gè)用于分隔相鄰兩個(gè)區(qū)域的氣簾或分隔板，該些分隔板能夠伸入到LED外延片反應(yīng)腔中以隔離該些區(qū)域和從該LED外延片反應(yīng)腔中回縮以使得該些區(qū)域相互連通。較佳的，對(duì)LED外延片進(jìn)行檢測(cè)包括測(cè)試該發(fā)光層的電致發(fā)光譜或光致發(fā)光譜。較佳的，該些生長(zhǎng)區(qū)域均具有用于加熱基片且獨(dú)立工作的加熱器。較佳的，該LED外延片反應(yīng)腔具有一用于為該些區(qū)域抽真空的抽氣系統(tǒng)。本實(shí)用新型的積極進(jìn)步效果在于:通過在該基座上設(shè)置多個(gè)相互分隔的區(qū)域，并將其中的至少兩個(gè)區(qū)域作為生長(zhǎng)區(qū)域并生長(zhǎng)不同的半導(dǎo)體材料，解決了生長(zhǎng)不同層時(shí)的交叉污染問題，極大地提高了生長(zhǎng)材料的均勻性、穩(wěn)定性和光電特性。

圖1為現(xiàn)有的LED外延片反應(yīng)腔的主視圖。
圖2為現(xiàn)有的LED外延片反應(yīng)腔的基座的俯視圖。圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例1的LED外延片反應(yīng)腔的俯視圖。圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例2的LED外延片反應(yīng)腔的俯視圖。圖5為本實(shí)用新型實(shí)施例3的LED外延片反應(yīng)腔的俯視圖。圖6為本實(shí)用新型實(shí)施例4的LED外延片反應(yīng)腔的俯視圖。圖7為本實(shí)用新型實(shí)施例4的MOCVD反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)示意圖。附圖標(biāo)記說明:嗔淋頭:1基座:2加熱器:3基片:9第一生長(zhǎng)區(qū)域:4分隔板:5第二生長(zhǎng)區(qū)域:6第一生長(zhǎng)區(qū)域:40氣簾:50第二生長(zhǎng)區(qū)域:60中轉(zhuǎn)裝置:70預(yù)生長(zhǎng)區(qū)域:41η型摻雜層生長(zhǎng)區(qū)域:42 發(fā)光層生長(zhǎng)區(qū)域:43P型摻雜層生長(zhǎng)區(qū)域:44 輔助區(qū)域:45氣簾:51基片裝載區(qū):410預(yù)生長(zhǎng)區(qū)域:420η型摻雜層生長(zhǎng)區(qū)域:430發(fā)光層生長(zhǎng)區(qū)域:440 P型摻雜層生長(zhǎng)區(qū)域:450輔助區(qū)域:460外延片卸載區(qū):470MOCVD 反應(yīng)器:8源供給系統(tǒng):81流星控制系統(tǒng):82[0046]電控系統(tǒng):83報(bào)警系統(tǒng):8具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖給出本實(shí)用新型較佳實(shí)施例，以詳細(xì)說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案。實(shí)施例1本實(shí)施例的LED外延片反應(yīng)腔包括兩個(gè)相互分隔的區(qū)域和一中轉(zhuǎn)裝置，如圖3所示，該些區(qū)域包括一第一生長(zhǎng)區(qū)域4和一第二生長(zhǎng)區(qū)域6，該第一生長(zhǎng)區(qū)域4和該第二生長(zhǎng)區(qū)域6通過一分隔板5進(jìn)行分隔，且其內(nèi)部均設(shè)置有一噴淋頭，該些噴淋頭可以獨(dú)立控制，并用于分別向各個(gè)生長(zhǎng)區(qū)引入反應(yīng)氣體。該中轉(zhuǎn)裝置用于支撐數(shù)個(gè)基片9。該LED外延片反應(yīng)腔還包括一個(gè)分隔板5，該分隔板5用于分隔該些區(qū)域，并從該LED外延片反應(yīng)腔中回縮以使得該些區(qū)域相互連通。該第一生長(zhǎng)區(qū)域4和該第二生長(zhǎng)區(qū)域6可以共用同一抽氣系統(tǒng)。該第一生長(zhǎng)區(qū)域4用于在該些基片9上淀積生長(zhǎng)第一薄膜；該中轉(zhuǎn)裝置用于將該些基片9從該第一生長(zhǎng)區(qū)域4輸送至該第二生長(zhǎng)區(qū)域6 ；該第二生長(zhǎng)區(qū)域6用于在該些基片上淀積生長(zhǎng)第二薄膜。使用時(shí)，用戶可以操縱該LED外延片反應(yīng)腔生長(zhǎng)發(fā)光器件外延片，例如，生長(zhǎng)表I所示的多量子阱LED外延片，藍(lán)寶石基片(厚度和摻雜濃度均為現(xiàn)有參數(shù))為現(xiàn)有的較成熟的產(chǎn)品，可以從市場(chǎng)中購(gòu)得。表I
權(quán)利要求1.一種LED外延片反應(yīng)腔，其特征在于，該LED外延片反應(yīng)腔包括至少兩個(gè)生長(zhǎng)區(qū)域，該些生長(zhǎng)區(qū)域相互分隔，每一生長(zhǎng)區(qū)域均設(shè)置有用于引入反應(yīng)氣體的噴淋頭，該些生長(zhǎng)區(qū)域中至少有兩個(gè)生長(zhǎng)區(qū)域分別用于生長(zhǎng)LED外延片的結(jié)構(gòu)中的不同半導(dǎo)體材料層。
2.如權(quán)利要求1所述的LED外延片反應(yīng)腔，其特征在于，該些生長(zhǎng)區(qū)域的形狀為扇形并且環(huán)形排列。
3.如權(quán)利要求1所述的LED外延片反應(yīng)腔，其特征在于，該LED外延片包括依次層疊設(shè)置的η型摻雜層、發(fā)光層、P型摻雜層，該些生長(zhǎng)區(qū)域中的兩個(gè)生長(zhǎng)區(qū)域?yàn)榈谝簧L(zhǎng)區(qū)域和第二生長(zhǎng)區(qū)域，該第一生長(zhǎng)區(qū)域用于至少生長(zhǎng)該η型摻雜層，該第二生長(zhǎng)區(qū)域用于至少生長(zhǎng)該發(fā)光層。
4.如權(quán)利要求1所述的LED外延片反應(yīng)腔，其特征在于，該LED外延片反應(yīng)腔包括四個(gè)生長(zhǎng)區(qū)域，該四個(gè)生長(zhǎng)區(qū)域分別為預(yù)生長(zhǎng)區(qū)域、η型摻雜層生長(zhǎng)區(qū)域、發(fā)光層生長(zhǎng)區(qū)域和P型摻雜層生長(zhǎng)區(qū)域， 該預(yù)生長(zhǎng)區(qū)域用于對(duì)基片進(jìn)行熱處理和生長(zhǎng)緩沖層； 該η型摻雜層生長(zhǎng)區(qū)域用于生長(zhǎng)η型摻雜層； 該發(fā)光層生長(zhǎng)區(qū)域用于生長(zhǎng)發(fā)光層； 該P(yáng)型摻雜層生長(zhǎng)區(qū)域用于生長(zhǎng)P型摻雜層。
5.如權(quán)利要求3所述的LED外延片反應(yīng)腔，其特征在于，該LED外延片反應(yīng)腔還包括一輔助區(qū)域，該輔助區(qū)域用于對(duì)LED外延片進(jìn)行退火處理和/或?qū)ED外延片進(jìn)行檢測(cè)。
6.如權(quán)利要求4所述的LED外延片反應(yīng)腔，其特征在于，該發(fā)光層包括多層量子阱。
7.如權(quán)利要求1-6中任意一項(xiàng)所述的LED外延片反應(yīng)腔，其特征在于，該LED外延片反應(yīng)腔還包括多個(gè)用于分隔相鄰兩個(gè)區(qū)域的氣簾或分隔板，該些分隔板能夠伸入到LED外延片反應(yīng)腔中以隔離該些區(qū)域和從該LED外延片反應(yīng)腔中回縮以使得該些區(qū)域相互連通。
8.如權(quán)利要求5所述的LED外延片反應(yīng)腔，其特征在于，對(duì)LED外延片進(jìn)行檢測(cè)包括測(cè)試該發(fā)光層的電致發(fā)光譜或光致發(fā)光譜。
9.如權(quán)利要求1-6中任意一項(xiàng)所述的LED外延片反應(yīng)腔，其特征在于，該些生長(zhǎng)區(qū)域均具有用于加熱基片且獨(dú)立工作的加熱器。
10.如權(quán)利要求1-6中任意一項(xiàng)所述的LED外延片反應(yīng)腔，其特征在于，該LED外延片反應(yīng)腔具有一用于為該些區(qū)域抽真空的抽氣系統(tǒng)。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種LED外延片反應(yīng)腔，包括至少兩個(gè)生長(zhǎng)區(qū)域，該些生長(zhǎng)區(qū)域相互分隔，每一生長(zhǎng)區(qū)域均設(shè)置有用于引入反應(yīng)氣體的噴淋頭，該些生長(zhǎng)區(qū)域中至少有兩個(gè)生長(zhǎng)區(qū)域分別用于生長(zhǎng)LED外延片的結(jié)構(gòu)中的不同半導(dǎo)體材料層。本實(shí)用新型通過在該基座上設(shè)置多個(gè)相互分隔的區(qū)域，并將其中的至少兩個(gè)區(qū)域作為生長(zhǎng)區(qū)域并生長(zhǎng)不同的半導(dǎo)體材料，解決了生長(zhǎng)不同層時(shí)的交叉污染問題，極大地提高了生長(zhǎng)材料的均勻性、穩(wěn)定性和光電特性。
文檔編號(hào)C30B29/38GK203034139SQ20122060944
公開日2013年7月3日 申請(qǐng)日期2012年11月16日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月16日
發(fā)明者陳勇, 梁秉文, 喬徽 申請(qǐng)人:光達(dá)光電設(shè)備科技(嘉興)有限公司