[发明专利]有机金属化学气相沉积装置和方法

说明书

本申请是申请号为“201010294728.1”、申请日为2010年9月28日、发明名称为“有机金属化学气相沉积装置和方法”的申请的分案申请。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2009年10月14日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2009-0097857的权益,其公开在此全部引入作为参考。

技术领域

本发明涉及有机金属化学气相沉积装置和方法，更具体地，涉及包括多个反应室的有机金属化学气相沉积装置和使用该装置的有机金属化学气相沉积方法。

背景技术

众所周知，氮化物是用于制造发光二极管的材料。通常，发光二极管具有堆叠结构，该堆叠结构由以下组成：在蓝宝石衬底上的氮化镓晶体构成的缓冲层，由n-型GaN晶体构成的n-型掺杂层，由氮化铟镓（InGaN）构成的活性层，以及由p-型GaN晶体构成的p-型掺杂层。

这样的发光二极管的沉积过程在同一反应室中连续执行。该过程花费4到10小时。第一过程执行后，必须打扫反应室，然后执行第二过程。通常，反应室由工人手工打扫。因此，有机金属化学气相沉积（metal organic chemicalvapor deposition，MOCVD）装置的效率很低。

发明内容

本发明提供一种有机金属化学气相沉积装置以及使用所述装置的有机金属化学气相沉积方法，所述有机金属化学气相沉积装置包括与多个反应室连接的缓冲室，所述缓冲室被设置为对其温度和内部气体气氛进行调节，从而提高有机金属化学气相沉积过程的效率。

根据本发明的一方面，所述有机金属化学气相沉积装置包括：多个反应室，在所述多个反应室中，通过使用第III-V族材料，将氮化物层沉积在衬底上；缓冲室，所述缓冲室连接到反应室，在所述缓冲室中布置有传送机器人，以便将所述衬底传送到反应室中和传送出反应室；气体供应设备，所述气体供应设备被配置为选择性地将氢气、氮气、和氨气中的一种或多种供应到所述缓冲室中，从而当所述缓冲室与所述反应室中的一个连通时，所述缓冲室的气体气氛与所述反应室的气体气氛相同；以及加热器，所述加热器设置在所述缓冲室中以加热所述缓冲室。

根据本发明的另一方面，所述有机金属化学气相沉积方法包括：将衬底从缓冲室传送到第一反应室；在所述第一反应室中，在所述衬底上生长未掺杂层、n-型掺杂层、和活性层；将衬底从第一反应室传送到第二反应室；以及在所述活性层上生长p-型掺杂层。

根据本发明的另一方面，所述有机金属化学气相沉积装置包括：第一反应室和第二反应室，在所述第一反应室和第二反应室中，通过使用第III-V族材料，将氮化物层沉积在衬底上；缓冲室，所述缓冲室连接到所述第一反应室和第二反应室，在所述第一反应室和第二反应室中布置有传送机器人，以便将所述衬底传送到所述第一反应室和第二反应室中，和将所述衬底传送出所述第一反应室和第二反应室；以及气体供应设备，所述气体供应设备被配置为选择性地将工艺气体供应到所述第一反应室、第二反应室和缓冲室中。

附图说明

通过参考附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的以上和其它特征和优点将变得更明显。在附图中：

图1是示出根据本发明的示例性实施例的有机金属化学气相沉积（MOCVD）装置的平面图；

图2是示出根据本发明的示例性实施例的MOCVD装置的第一反应室、第二反应室和缓冲室的剖视图；

图3是说明用于在根据本发明的示例性实施例的第二反应室中对衬底进行退火的MOCVD方法的流程图；

图4是说明用于在根据本发明的示例性实施例的缓冲室中对衬底进行退火的MOCVD方法的流程图。

具体实施方式

下面将根据本发明的示例性实施例对有机金属化学气相沉积（MOCVD）装置进行描述。图1是示出根据本发明的示例性实施例的MOCVD装置的平面图。

如图1所示，MOCVD装置包括负载锁定（load-lock）室500、缓冲室100、多个反应室200和300。

可以通过负载锁定室500装载或卸载衬底240或基座230。传送机器人110可以安装在缓冲室100中。传送机器人110可以将衬底240或基座230传送到负载锁定室500或反应室200和300中。反应室200和300可以连接到缓冲室100。

在本实施例中，衬底240可以是晶片（wafer）。或者，衬底240可以是可拆卸地置于基座230上的附属基座（satellite susceptor），并且支撑至少一个晶片。