专利名称：多腔体分离磊晶层有机金属化学气相磊晶装置及方法
技术领域：
本发明涉及一种多腔体分离磊晶层(外延层)有机金属化学气相磊晶装置及方法，特别是一种可用于生产制造有机发光二极管组件的多腔体分离磊晶层有机金属化学气相磊晶装置及方法，利用本发明的多腔体分离磊晶层有机金属化学气相磊晶装置及方法可快速制造完成有机发光二极管组件，达到缩短制程时间的目的。
背景技术：
一般而言，有机发光二极管组件的主要结构至少包含一基板和一磊晶层，该磊晶层包含一N型磊晶层、一活性区以及一P型磊晶层，其中，基板可以为蓝宝石(sapphire)基板，而磊晶层一般为氮化镓(GaN)，且大部分都是利用化学气相磊晶法将其长在基板上方。
现有技术中利用化学气相磊晶法长成复数个磊晶层都必须在同一个反应腔体完成，所以当磊晶过程中有多种不同型态的磊晶层必须依序长成时，所需要消耗的时间就变成累加成长，举例说明，想要长成一N型磊晶层需要4小时，而长成一P型磊晶层需要1小时，如果要使基板上方有一N型磊晶层及一P型磊晶层就必须要花费5小时的反应时间。
有鉴于此，本发明提供了一种多腔体分离磊晶层有机金属化学气相磊晶装置及方法，利用一种具有多个不同反应条件的多腔体分离磊晶层有机金属化学气相磊晶装置，使得不同型态的磊晶层经过阶段时间的调整可同时独立反应，达到缩短制程时间的目的。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种多腔体分离磊晶层有机金属化学气相磊晶方法及装置，利用该装置及方法可同时进行多个有机发光二极管组件的磊晶反应，使得不同型态的磊晶层经过阶段时间的调整能同时独立反应，并且使得多个有机发光二极管组件同时形成复数个不同型态的磊晶层，达到缩短制程时间的目的。
本发明的方法适用于有机发光二极管的磊晶层制程，该方法包含提供复数个腔体，且每个腔体都具有个别独立的反应条件；形成复数个基板，将该复数个基板分别送入所述复数个不同腔体中；在该基板上长成磊晶一层；将长有磊晶一层的基板转送至P型腔体，并将复数第二基板移入所述复数个腔体长成第二基板的磊晶一层；长成磊晶二层，该磊晶二层位于磊晶一层上方，经过一定反应时间将基板移出P型腔体，并将所述长有磊晶一层的第二基板移入该P型腔体，长成第二基板的磊晶二层；其中，所述磊晶一层是经过复数个腔体间转出送入后完成，且基板在每个腔体间停留的反应时间为磊晶二层的长成时间。
根据本发明的方法，磊晶一层经过所述复数个腔体间转出送入的次数，或者说该复数个腔体的具体数量，为该磊晶一层所需反应时间除以磊晶二层所需反应时间的整数数值。
优选地，本发明的方法可以包含以下步骤提供至少五个腔体，且每个腔体都具有个别独立的反应条件；形成复数个基板，将第一基板送入第一腔体中；长成第一型磊晶一层，该第一型磊晶一层位于基板上方，经过一定反应时间将该基板移出第一腔体，转送第二腔体，并将第二基板移入第一腔体；
长成第二型磊晶一层，该第二型磊晶一层位于第一型磊晶一层上方，经过一定反应时间将第一基板移出第二腔体，转送第三腔体，并将第二基板移入第二腔体；长成第三型磊晶一层，该第三型磊晶一层位于第二型磊晶一层上方，经过一定反应时间将第一基板移出第三腔体，转送第四腔体，并将第二基板移入第三腔体；长成第四型磊晶一层，该第四型磊晶一层位于第三型磊晶一层上方，经过一定反应时间将第一基板移出第四腔体，转送第五腔体，并将第二基板移入第四腔体；长成磊晶二层，该磊晶二层位于第四型磊晶层上方，经过一定反应时间将第一基板移出第五腔体，并将第二基板移入第五腔体；其中，所述各磊晶一层的反应时间为磊晶二层的长成时间，所述基板在复数个腔体间送出与转入完成复数个有机发光二极管的复数个磊晶层。
另一方面，本发明还提供了实现上述方法的多腔体分离磊晶层有机金属化学气相磊晶装置，其主要特征在于该多腔体分离磊晶层有机金属化学气相磊晶的装置具有复数个腔体，该复数个腔体具有复数个反应条件，具体的说，该装置包含复数个腔体，沿着一圆周围排列；复数个承载座，其用于承载基板，且该承载座分别位于复数个腔体内；以及抓取装置，其位于所述圆的中心，且具有至少一机器手臂及一转动底盘，藉由转动底盘而位移机器手臂，再以机器手臂抓取基板，使基板可于复数个腔体间转换。
由上述可知，利用本发明的多腔体分离磊晶层有机金属化学气相磊晶装置及方法，可同时进行多个有机发光二极管组件的磊晶反应，使得不同型态的磊晶层经过阶段时间的调整能同时独立反应，并且使得多个有机发光二极管组件同时形成复数个不同型态的磊晶层，从而可以快速制造完成有机发光二极管组件，缩短制程时间。
图1为本发明的多腔体分离磊晶层有机金属化学气相磊晶装置的结构示意图；图2为本发明的多腔体分离磊晶层有机金属化学气相磊晶方法的流程示意图。
图示符号说明10第一腔体 11、21、31、41、51承载座20第二腔体 30第三腔体 40第四腔体 50第五腔体60抓取装置 61机器手臂 62转动底盘 70基板P(N1)第一腔体反应时程P(N2)第二腔体反应时程P(N3)第三腔体反应时程P(N4)第四腔体反应时程P(P1)第五腔体反应时程。
具体实施例方式
有关本发明的详细内容及技术，现列举具体实施例并配合图式说明如下，但不构成对本发明实施范围的限定本发明提供了一种多腔体分离磊晶层有机金属化学气相磊晶装置，该装置是用于生产制造有机发光二极管组件，其至少包含复数个腔体，它们沿着一圆周围排列；复数个承载座，其上方用于承载基板，且承载座分别位于上述复数个腔体内；抓取装置，位于所述圆的中心，且具有至少一机器手臂及一转动底盘，藉由转动底盘可位移机器手臂，再以机器手臂抓取基板，使基板可于复数个腔体间转换。
一般情况下，有机发光二极管的磊晶层的长成必须经过至少五个小时，其中包含N型磊晶层4个小时及P型磊晶层1个小时，本发明的技术为了缩短制程时间，以P型磊晶层反应时间为单位将N型磊晶层反应时间切割成4个阶段，且每个阶段反应皆利用一独立反应条件的腔体进行反应，请参考图1本发明的多腔体分离磊晶层有机金属化学气相磊晶装置示意图所示，该装置至少包含五个腔体10、20、30、40、50，沿着一圆周围排列；五个承载座11、21、31、41、51，上方用于承载基板70，且承载座分别位于复数个腔体内；以及一抓取装置60，该抓取装置60位于圆的中心，且具有至少一机器手臂61及一转动底盘62，藉由转动底盘62而位移机器手臂61，再以机器手臂61抓取基板，使基板70可于复数个腔体间转换。
本发明更进一步提供了一种多腔体分离磊晶层有机金属化学气相磊晶方法，可同时进行多个有机发光二极管组件的磊晶反应，并且使得不同型态的磊晶层经过阶段时间的调整能同时独立反应，该方法包含提供复数个腔体，且每个腔体都具有独立的反应条件；形成复数个基板，将这些复数个基板分别送入不同腔体中；长成磊晶一层，该磊晶一层位于基板上方；将基板转送至P型腔体，并将第二基板移入所述复数个腔体长成第二基板的磊晶一层；长成磊晶二层，该磊晶二层位于磊晶一层上方，将基板移出P型腔体，再将第二基板移入该P型腔体，长成第二基板的磊晶二层；其中磊晶一层是经过复数个腔体间转出送入后完成，且每个腔体间停留的反应时间为磊晶二层的长成时间，其中每个腔体的反应条件至少包含一承载气体(carrier gas)、一前驱物及一可容许的温度范围，其中承载气体可为氢气，前驱物可为氯化硼(BCl3)与氯化磷(PCl3)、氯化硼(BCl3)与磷化氢(PH3)、甲基联胺系或是氨(NH3)等其中之一。
为更进一步详细说明本发明的多腔体分离磊晶层有机金属化学气相磊晶方法，请参考图2所示，为本发明的多腔体分离磊晶层有机金属化学气相磊晶方法的流程示意图，首先以P型磊晶层的长成时间为单位，将N型磊晶层反应时间切割成4个阶段，且每个阶段反应皆利用一具有独立反应条件的腔体进行反应，可分为第一腔体反应时程P(N1)，第二腔体反应时程P(N2)，第三腔体反应时程P(N3)，第四腔体反应时程P(N4)，第五腔体反应时程P(P1)。
接续上述步骤，请参考每个腔体反应时程P(N)，形成复数个基板，首先将第一基板送入第一腔体反应一小时，该基板上方长成第一型磊晶一层，将基板移出第一腔体，转送第二腔体，并将第二基板移入第一腔体；经过两小时，第一型磊晶一层上方长成第二型磊晶一层，将该基板移出第二腔体，转送第三腔体，并将第二基板移入第二腔体，此时第二基板上方已经长成第一型磊晶一层；之后重复进行上述步骤，直到第四小时后，至少有一个基板长成所有磊晶一层，且另有三个基板的磊晶一层逐渐长成，此时，将长成所有磊晶一层的基板移出腔体并转送第五腔体，长成磊晶二层；接着后续时间中，每一个小时就有一个已经长成磊晶一层的基板被送入第五腔体，并进行长成磊晶二层。
综上所述，充分显示出本发明提供的多腔体分离磊晶层有机金属化学气相磊晶装置及方法在目的及功效上均深富实施的进步性，极具产业的利用价值，爰依法提出申请。
以上所述，仅为本发明的优选实施例，当不能以之限定本发明所实施的范围。大凡依据本发明申请专利所作的均等变化与修饰，皆应仍属于本发明专利涵盖的范围内。
权利要求
1.一种多腔体分离磊晶层有机金属化学气相磊晶方法，适用于有机发光二极管的磊晶层制程，该方法包含提供复数个腔体，且每个腔体都具有个别独立的反应条件；形成复数个基板，将该复数个基板分别送入所述复数个不同腔体中；在该基板上长成磊晶一层；将长有磊晶一层的基板转送至P型腔体，并将复数第二基板移入所述复数个腔体长成第二基板的磊晶一层；长成磊晶二层，该磊晶二层位于磊晶一层上方，经过一定反应时间将基板移出P型腔体，并将所述长有磊晶一层的第二基板移入该P型腔体，长成第二基板的磊晶二层；其中，所述磊晶一层是经过复数个腔体间转出送入后完成，且基板在每个腔体间停留的反应时间为磊晶二层的长成时间。
2.如权利要求1所述的多腔体分离磊晶层有机金属化学气相磊晶方法，其中所述磊晶一层经过复数个腔体间转出送入的次数为长成磊晶一层所需反应时间除以长成磊晶二层所需反应时间，并取其数值的整数部分。
3.如权利要求1所述的多腔体分离磊晶层有机金属化学气相磊晶方法，其中所述反应时间为1小时。
4.如权利要求1所述的多腔体分离磊晶层有机金属化学气相磊晶方法，其中所述磊晶一层为N型磊晶层。
5.如权利要求1所述的多腔体分离磊晶层有机金属化学气相磊晶方法，其中所述磊晶二层为P型磊晶层。
6.如权利要求1所述的多腔体分离磊晶层有机金属化学气相磊晶方法，其中所述腔体的反应条件至少包含一承载气体、一前驱物及一可容许温度范围。
7.如权利要求6所述的多腔体分离磊晶层有机金属化学气相磊晶方法，其中所述承载气体为氢气，前驱物为氯化硼与氯化磷、氯化硼与磷化氢、甲基联胺系或是氨气的其中之一。
8.一种多腔体分离磊晶层有机金属化学气相磊晶方法，适用于有机发光二极管的磊晶层制程，该方法包含提供至少五个腔体，且每个腔体都具有个别独立的反应条件；形成复数个基板，将第一基板送入第一腔体中；长成第一型磊晶一层，该第一型磊晶一层位于基板上方，经过一定反应时间将该基板移出第一腔体，转送第二腔体，并将第二基板移入第一腔体；长成第二型磊晶一层，该第二型磊晶一层位于第一型磊晶一层上方，经过一定反应时间将第一基板移出第二腔体，转送第三腔体，并将第二基板移入第二腔体；长成第三型磊晶一层，该第三型磊晶一层位于第二型磊晶一层上方，经过一定反应时间将第一基板移出第三腔体，转送第四腔体，并将第二基板移入第三腔体；长成第四型磊晶一层，该第四型磊晶一层位于第三型磊晶一层上方，经过一定反应时间将第一基板移出第四腔体，转送第五腔体，并将第二基板移入第四腔体；长成磊晶二层，该磊晶二层位于第四型磊晶层上方，经过一定反应时间将第一基板移出第五腔体，并将第二基板移入第五腔体；其中，所述各磊晶一层的反应时间为磊晶二层的长成时间，所述基板在复数个腔体间送出与转入完成复数个有机发光二极管的复数个磊晶层。
9.如权利要求8所述的多腔体分离磊晶层有机金属化学气相磊晶方法，其中所述反应时间为1小时。
10.如权利要求8所述的多腔体分离磊晶层有机金属化学气相磊晶方法，其中所述磊晶一层为N型磊晶层。
11.如权利要求8所述的多腔体分离磊晶层有机金属化学气相磊晶方法，其中所述磊晶二层为P型磊晶层。
12.如权利要求8所述的多腔体分离磊晶层有机金属化学气相磊晶方法，其中所述腔体的反应条件至少包含一承载气体、一前驱物及一可容许温度范围。
13.如权利要求12所述的多腔体分离磊晶层有机金属化学气相磊晶方法，其中所述承载气体为氢气，前驱物为氯化硼与氯化磷、氯化硼与磷化氢、甲基联胺系或是氨气的其中之一。
14.一种多腔体分离磊晶层有机金属化学气相磊晶装置，其用于有机发光二极管的磊晶层制程，该装置至少包含沿着一圆周围排列的复数个腔体；复数个承载座，其用于承载基板，且该承载座分别位于复数个腔体内；以及抓取装置，其位于所述圆的中心，且具有至少一机器手臂及一转动底盘，藉由转动底盘而位移机器手臂，再以机器手臂抓取基板，使基板可于复数个腔体间转换。
15.如权利要求14所述的多腔体分离磊晶层有机金属化学气相磊晶装置，其中所述腔体的数目为磊晶一层所需反应时间除以磊晶二层所需反应时间，并取其数值的整数部分。
全文摘要
本发明涉及一种多腔体分离磊晶层有机金属化学气相磊晶装置及方法，利用本发明提供的多腔体分离磊晶层有机金属化学气相磊晶装置可同时进行多个有机发光二极管组件的磊晶反应，并且使得不同型态的磊晶层经过阶段时间的调整能同时独立反应，藉此使多个有机发光二极管组件同时形成复数个不同型态的磊晶层，达到缩短制程时间的目的。
文档编号H01L51/40GK1614796SQ200310103488
公开日2005年5月11日 申请日期2003年11月7日 优先权日2003年11月7日
发明者章炯昱, 刘家呈, 蔡东宏, 许顺益, 彭秋铭 申请人:敏盛科技股份有限公司