芯片制造

LED-芯片制造工艺简介LED本质LED的本质就是一个PN结，通过P区空穴和N区电子的复合而释放光子，是由电能直接到光能的转换，所以LED又被称为冷光源，传统的白炽灯是有电能加热灯丝，及由电能到热能，再由热辐射出光，这也是LED发光效率高的根本原因。顏色區別波長與顏色的關係光依人眼可察覺程度可區分為可見光：波長介於760nm與380nm不可見光：波長大於760nm或小於380nm紅外紫外700650550450400380760目前我司生产的LED目前我司生产的LED主要以波长为440-460nm之间的蓝光LED芯片2020/3/7湘能华磊光电股份有限公司5外延生长芯片前工艺研磨、切割点测、分选检测入库2020/3/762020/3/77外延生长：MO源及NH3由载气传输到反应室，以质量流量计控制气体流量，反应物进入反应室后经载气传输到衬底表面反应形成外延薄膜。主要设备有MOCVD.2020/3/78蓝宝石衬底GaN缓冲层N型GaN:Si发光层（InGaN/GaN）P型GaN：MgP型InGaN-金属接触层2020/3/79芯片制造工艺流程图去铟球清洗去铟球清洗采用ITO（氧化铟锡）腐蚀液，33℃水浴下30min左右。外延片清洗表面污垢外延片清洗采用H2SO4：H2O2：H2O=5：1：1，60℃水浴，30secITO蒸镀蓝宝石衬底层层层层蓝宝石衬底层ITO层既导电层和透光层P-Mesa光罩作业阴影部分为铬，紫外光无法透过，被光照区域光刻胶被显影液除去，留下刻蚀区域。N-ITO蚀刻前预处理利用氧气加射频将ITO欲蚀刻区域轰击干净，防止留有残胶，影响蚀刻效果。ITO蚀刻（不去光阻）将欲刻蚀区域采用ITO腐蚀液，水浴33℃，腐蚀10minP-mesa刻蚀利用ICP刻蚀机，主要气体为CL2和BCL3,主要作用离子为氯离子，现刻蚀深度带ITO测量为12000Ǻ左右。去光阻去光阻后片上图形，紫红色区域为ITO。ITO光罩作业将所需P区图形留出，待下一步去除P区ITO。P-ITO蚀刻前预处理原理同N-ITO蚀刻前预处理ITO蚀刻将欲刻蚀区域采用ITO腐蚀液，水浴33℃，腐蚀7min去光阻N区P区均显露出来，为下步蒸镀电极做准备ITO熔合熔合目的：主要使ITO材料更加密实，透光率增加，降低电压，使ITO层与GaN衬底形成良好的欧姆接触。熔合条件：温度：500℃，10minN/P电极光罩作业采用负性胶，未光照区域光刻胶被显影液去掉，留下电极蒸镀区域。N/P电极蒸镀&金属剥离采用蒸镀机，电极分三层：Cr﹨Pt﹨Au,厚度分别为：200Ǻ﹨300Ǻ﹨12000ǺSiO2沉积采用设备：PECVD主要气体：SiH4/N2OSiO2作用：保护芯片，增加亮度金属熔合熔合目的：增强欧姆接触，提高稳定性熔合条件：温度：250℃，5min开双孔光罩作业将N/P电极区域的SiO2露出，以便下步蚀刻SiO2蚀刻将电极上的SiO2用BOE（NH4F+HF）混酸腐蚀35sec,露出电极。去光阻左图绿色阴影区域为SiO2，黄色阴影区域为金属电极。2020/3/730•单颗晶粒前工艺后成品图2020/3/731ITO蒸镀机Temperature：200℃O2：8.52020/3/7湘能华磊光电股份有限公司33ICP曝光机2020/3/734PECVD蒸镀机