CN109536931A - 发光二极管的外延片生长装置 - Google Patents

发光二极管的外延片生长装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种发光二极管的外延片生长装置。该生长装置包括气源、真空发生器、反应室、开关阀和排气阀，气源与开关阀的进气口连通，开关阀的出气口与真空发生器的进气口连通，真空发生器的抽气口与排气阀的出气口连通，排气阀的进气口与反应室连通。在开关阀和排气阀都开启时，通过气源向真空发生器的进气口提供气流，真空发生器的抽气口气压降低，反应室内的气体被抽出，随同气流喷出真空发生器的出气口，这样就可以降低反应室内的气压，使反应室内形成负压，在达到所要求的压力时，关闭排气阀，反应室内的气压维持在恒定状态，同时可以关闭开关阀，停止向真空发生器提供气流，这样不需要继续提供能量来维持反应室的负压环境，节省了能源。

Description

发光二极管的外延片生长装置
技术领域
本发明涉及半导体技术领域，特别涉及一种发光二极管的外延片生长装置。
背景技术
LED(Light Emitting Diode，发光二极管)具有体积小、寿命长、功耗低等优点，目前被广泛应用于汽车信号灯、交通信号灯、显示屏以及照明设备。
在制作LED时，需要先制作出外延片，然后将外延片制作成LED芯片。外延片的制作通常在MOCVD(Metal-organic Chemical Vapor Deposition金属有机化合物化学气相沉淀)设备中进行。外延片的制作需要负压环境，目前通常是采用真空泵形成负压环境。真空泵在工作时需要连续不断的运行才可以维持负压环境，需要消耗大量的能源。
发明内容
本发明实施例提供了一种发光二极管的外延片生长装置，能够降低维持负压环境的能耗。所述技术方案如下：
本发明实施例提供了一种发光二极管的外延片生长装置，包括气源、真空发生器、反应室、开关阀和排气阀，所述气源与所述开关阀的进气口连通，所述开关阀的出气口与所述真空发生器的进气口连通，所述真空发生器的抽气口与所述排气阀的出气口连通，所述排气阀的进气口与所述反应室连通。
可选地，所述生长装置还包括控制器，所述控制器与所述开关阀连通，所述控制器用于当所述反应室内的压力上升到第一预设阈值时控制所述开关阀导通，当所述反应室内的压力下降到第二预设阈值时控制所述开关阀关闭，所述第二预设阈值不大于所述第一预设阈值。
可选地，所述控制器还与所述排气阀连通，所述控制器用于当所述反应室内的压力上升到所述第一预设阈值时控制所述排气阀导通，当所述反应室内的压力下降到所述第二预设阈值时控制所述排气阀关闭。
可选地，所述控制器用于在所述开关阀导通第一预设时长后控制所述排气阀导通。
可选地，所述控制器用于在所述排气阀关闭第二预设时长后控制所述开关阀关闭。
可选地，所述排气阀为单向阀。
可选地，所述反应室连通有第一压力表。
可选地，所述气源与所述开关阀之间连接有第二压力表。
可选地，所述生长装置还包括废气回收罐，所述废气回收罐与所述真空发生器的出气口连通。
可选地，所述开关阀和所述排气阀均为电磁阀或气动阀。
本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果至少包括：通过设置气源、真空发生器、反应室、开关阀和排气阀，将气源与开关阀的进气口连通，开关阀的出气口与真空发生器的进气口连通，真空发生器的抽气口与排气阀的出气口连通，排气阀的进气口与反应室连通，这样在开关阀和排气阀都开启时，通过气源向真空发生器的进气口提供气流，会使得真空发生器的抽气口气压降低，反应室内的气体会被抽出，随同气流一起喷出真空发生器的出气口，这样就可以降低反应室内的气压，使反应室内形成负压，在达到所要求的压力时，关闭排气阀，反应室内的气压维持在恒定状态，同时可以关闭开关阀，停止向真空发生器提供气流，这样不需要继续提供能量来维持反应室的负压环境，节省了能源。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的一种发光二极管的外延片生长装置的结构示意图；
图2是本发明实施例提供的另一种发光二极管的外延片生长装置的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
图1是本发明实施例提供的一种发光二极管的外延片生长装置的结构示意图。如图1所示，该生长装置包括气源10、真空发生器20、反应室30、开关阀40和排气阀50。
气源10与开关阀40的进气口连通，开关阀40的出气口与真空发生器20的进气口连通，真空发生器20的抽气口与排气阀50的出气口连通，排气阀50的进气口与反应室30连通。
通过设置气源、真空发生器、反应室、开关阀和排气阀，将气源与开关阀的进气口连通，开关阀的出气口与真空发生器的进气口连通，真空发生器的抽气口与排气阀的出气口连通，排气阀的进气口与反应室连通，这样在开关阀和排气阀都开启时，通过气源向真空发生器的进气口提供气流，会使得真空发生器的抽气口气压降低，反应室内的气体会被抽出，随同气流一起喷出真空发生器的出气口，这样就可以降低反应室内的气压，使反应室内形成负压，在达到所要求的压力时，关闭排气阀，反应室内的气压维持在恒定状态，同时可以关闭开关阀，停止向真空发生器提供气流，这样不需要继续提供能量来维持反应室的负压环境，节省了能源。
此外，相比于采用真空泵提供负压，可以避免由于真空泵的变频器故障导致的生长装置宕机。同时也降低了噪音。
如图1所示，该生长装置还包括控制器60，控制器与开关阀40连通，控制器60用于当反应室30内的压力上升到第一预设阈值时控制开关阀40导通，当反应室30内的压力下降到第二预设阈值时控制开关阀40关闭，第二预设阈值不大于第一预设阈值。理想情况下，在反应室30内形成负压后，反应室30内的气压是恒定不变的，但是实际中较难使反应室30内的气压恒定不变，通常在维持负压的过程中，反应室30内的气压会逐渐上升，在反应室30内的压力上升到第一预设阈值时，通过控制器60控制开关阀40打开，使气源10向真空发生器20的进气口注气，然后开启排气阀50，从而再次使反应室30的气压降低，在反应室30内的压力重新下降到第二预设阈值时再将排气阀50关闭，此时控制器60可以控制开关阀40关闭，停止向真空发生器20提供气流。
进一步地，控制器60还可以与排气阀50连通，控制器60可以用于当反应室30内的压力上升到第一预设阈值时控制排气阀50导通，当反应室30内的压力下降到第二预设阈值时控制排气阀50关闭。这样在反应室30的压力上升到第一预设阈值后，可以通过控制器60控制排气阀50打开，使真空发生器20的抽气口将反应室30内的气体抽出，降低反应室30内的压力，使得使用更加方便，在反应室30内的压力降低到第二预设阈值时，由控制器60控制排气阀50关闭，使用更加方便。
需要说明的是，这里的第一预设阈值可以根据具体的工艺进行设置。例如，某项工艺要求反应室30内的压力不超过300torr，则可以将第一预设阈值设置为300torr，这样当反应室30内的气压上升到300torr时控制器60就可以控制开关阀40和排气阀50，以降低反应室30内的压力。当然，在要求反应室30内的压力不超过300torr时，第一预设阈值也可以设置为比300torr小的压力值，例如280torr。第二预设阈值可以是不超过第一预设阈值的压力值，示例性地，第二预设阈值可以比第一预设阈值小100torr。当第一预设阈值为300torr时，则第二预设阈值为200torr，这样就可以将反应室30内的压力控制在200torr～300torr之间。当第二预设阈值与第一预设阈值均为300torr时，则表示要将反应室30内的压力稳定在300torr。
可选地，控制器60还可以用于在开关阀40导通第一预设时长后控制排气阀50导通。在反应室30内的压力上升到第一预设阈值后，需要再次降低反应室30内的压力，如果先导通排气阀50，后导通开关阀40，会导致在排气阀50导通后，开关阀40导通前，外界的气体从排气阀50逆向进入反应室30，使反应室30的压力迅速升高。
示例性地，第一预设时长可以为0.1s～1s，气源10提供的气流速度很快，可以使真空发生器20的抽气口处的压力迅速下降，反应速度很快，将第一预设时长设置为0.1s～1s可以在确保开关阀40先于排气阀50开启的情况下，减少气源10中气体的浪费。
可选地，控制器60还可以用于在排气阀50关闭第二预设时长后控制开关阀40关闭。在反应室30内的压力下降到第二预设阈值后，可以停止向真空发生器20提供气流，如果先关闭开关阀40，后关闭排气阀50，会导致在开关阀40关闭后排气阀50关闭前，外界的气体从排气阀50逆向进入反应室30，使反应室30的压力迅速升高，破坏反应室30内的负压环境。
示例性地，第二预设时长可以为0.1s～1s，将第二预设时长设置为0.1s～1s可以在确保排气阀50完全关闭的情况下，减少气源10中气体的浪费。第二预设时长可以与第一预设时长相同，也可以与第一预设时长不同。
可选地，开关阀40可以为电磁阀或气动阀，排气阀50也可以为电磁阀或气动阀。电磁阀反应速度快。气动阀可以采用气源10作为驱动动力。
如图1所示，反应室30可以连通有第一压力表70。通过第一压力表70实时显示反应室30内的压力，方便操作人员查看，确保反应室30内的压力满足生产的要求。
示例性地，第一压力表70可以连接在连通排气阀50与反应室30的管路上。
如图1所示，气源10与开关阀40之间还可以连接有第二压力表80。通过第二压力表80可以显示气源10的压力，方便操作人员查看，从而确保气源10的压力可以满足生产要求。
该生长装置还可以包括废气回收罐90，废气回收罐90可以与真空发生器20的出气口连通。由于反应室30内的气体会对环境造成一定的污染，真空发生器20在抽出反应室30内的气体后连通气源10提供的气体一起通入废气回收罐90，便于将气体进行处理后再进行排放，降低会环境的影响。
图2是本发明实施例提供的另一种发光二极管的外延片生长装置的结构示意图。如图2所示，排气阀50可以为单向阀。将排气阀50设置为单向阀，在开关阀40关闭时，由于反应室30内的压力低于外界压力，单向阀关闭。在开关阀40导通后，由于气源10提供的气流进入真空发生器20，真空发生器20的抽气口处产生负压，当真空发生器20的抽气口处的压力低于反应室30内的压力，且两者的差值达到了单向阀的开启压力时，单向阀开启，反应室30内的气体被吸入真空发生器20的抽气口，使反应室30内的压力降低，当反应室30内的压力降低到一定程度时，反应室30内的压力与真空发生器20的抽气口处的压差不足以开启单向阀，则单向阀关闭，反应室30内的压力停止下降。通过将排气阀50设置为单向阀，可以简化生长装置，使排气阀50可以自动导通和关闭。
需要说明的是，当排气阀50为单向阀时，仍然可以设置控制器60，以便于控制开关阀40。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种发光二极管的外延片生长装置，其特征在于，包括气源(10)、真空发生器(20)、反应室(30)、开关阀(40)和排气阀(50)，所述气源(10)与所述开关阀(40)的进气口连通，所述开关阀(40)的出气口与所述真空发生器(20)的进气口连通，所述真空发生器(20)的抽气口与所述排气阀(50)的出气口连通，所述排气阀(50)的进气口与所述反应室(30)连通。
2.根据权利要求1所述的生长装置，其特征在于，所述生长装置还包括控制器(60)，所述控制器与所述开关阀(40)连通，所述控制器(60)用于当所述反应室(30)内的压力上升到第一预设阈值时控制所述开关阀(40)导通，当所述反应室(30)内的压力下降到第二预设阈值时控制所述开关阀(40)关闭，所述第二预设阈值不大于所述第一预设阈值。
3.根据权利要求2所述的生长装置，其特征在于，所述控制器(60)还与所述排气阀(50)连通，所述控制器(60)用于当所述反应室(30)内的压力上升到所述第一预设阈值时控制所述排气阀(50)导通，当所述反应室(30)内的压力下降到所述第二预设阈值时控制所述排气阀(50)关闭。
4.根据权利要求3所述的生长装置，其特征在于，所述控制器(60)用于在所述开关阀(40)导通第一预设时长后控制所述排气阀(50)导通。
5.根据权利要求3所述的生长装置，其特征在于，所述控制器(60)用于在所述排气阀(50)关闭第二预设时长后控制所述开关阀(40)关闭。
6.根据权利要求1或2所述的生长装置，其特征在于，所述排气阀(50)为单向阀。
7.根据权利要求1～4任一项所述的生长装置，其特征在于，所述反应室(30)连通有第一压力表(70)。
8.根据权利要求1～4任一项所述的生长装置，其特征在于，所述气源(10)与所述开关阀(40)之间连接有第二压力表(80)。
9.根据权利要求1～4任一项所述的生长装置，其特征在于，所述生长装置还包括废气回收罐(90)，所述废气回收罐(90)与所述真空发生器(20)的出气口连通。
10.根据权利要求1～4任一项所述的生长装置，其特征在于，所述开关阀(40)和所述排气阀(50)均为电磁阀或气动阀。
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