LED芯片进阶:LED芯片制作步骤和流程是怎样的?
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LED芯片将是下述内容的主要介绍对象,通过这篇文章,小编希望大家可以对它的相关情况以及信息有所认识和了解,详细内容如下。
一、LED芯片制作步骤和流程
随着技术的发展,LED的效率有了非常大的进步。在不久的未来LED会代替现有的照明灯泡。近几年人们制造LED芯片过程中首先在衬底上制作氮化鎵(GaN)基的外延片(外延片),外延片所需的材料源(碳化硅SiC)和各种高纯的气体如氢气H2或氬气Ar等惰性气体作为载体之后,按照工艺的要求就可以逐步把外延片做好。接下来是对LED-PN结的两个电极进行加工,并对LED毛片进行减薄,划片。然后对毛片进行测试和分选,就可以得到所需的LED芯片。具体的工艺做法,不作详细的说明。
总的来说,LED制作流程分为两大部分:
首先在衬低上制作氮化鎵(GaN)基的外延片,这个过程主要是在金属有机化学气相沉积外延片炉(MOCVD)中完成的。准备好制作GaN基外延片所需的材料源和各种高纯的气体之后,按照工艺的要求就可以逐步把外延片做好。常用的衬底主要有蓝宝石、碳化硅和硅衬底,还有GaAs、AlN、ZnO等材料。
MOCVD是利用气相反应物(前驱物)及Ⅲ族的有机金属和Ⅴ族的NH3在衬底表面进行反应,将所需的产物沉积在衬底表面。通过控制温度、压力、反应物浓度和种类比例,从而控制镀膜成分、晶相等品质。MOCVD外延炉是制作LED外延片最常用的设备。
然后是对LED PN结的两个电极进行加工,电极加工也是制作LED芯片的关键工序,包括清洗、蒸镀、黄光、化学蚀刻、熔合、研磨;然后对LED毛片进行划片、测试和分选,就可以得到所需的LED芯片。如果芯片清洗不够乾净,蒸镀系统不正常,会导致蒸镀出来的金属层(指蚀刻后的电极)会有脱落,金属层外观变色,金泡等异常。
蒸镀过程中有时需用弹簧夹固定芯片,因此会产生夹痕(在目检必须挑除)。黄光作业内容包括烘烤、上光阻、照相曝光、显影等,若显影不完全及光罩有破洞会有发光区残多出金属。
芯片在前段工艺中,各项工艺如清洗、蒸镀、黄光、化学蚀刻、熔合、研磨等作业都必须使用镊子及花篮、载具等,因此会有芯片电极刮伤情形发生。
二、芯片制作流程
在了解了LED芯片制作步骤后,小编也简单普及一下芯片的制作流程和步骤。
芯片制作完整过程包括:芯片设计、晶片制作、封装制作、成本测试等几个环节,其中晶片片制作过程尤为的复杂。
小编将为大家介绍一下芯片制造流程:
1、首先是芯片设计,根据设计的需求,生成的“图样”。
2、制作晶圆。使用晶圆切片机将硅晶棒切割出所需厚度的晶圆。
3、晶圆涂膜。在晶圆表面涂上光阻薄膜,该薄膜能提升晶圆的抗氧化以及耐温能力。
4、晶圆光刻显影、蚀刻。使用紫外光通过光罩和凸透镜后照射到晶圆涂膜上,使其软化,然后使用溶剂将其溶解冲走,使薄膜下的硅暴露出来。
5、离子注入。使用刻蚀机在裸露出的硅上刻蚀出N阱和P阱,并注入离子,形成PN结(逻辑闸门);然后通过化学和物理气象沉淀做出上层金属连接电路。
6、晶圆测试。经过上面的几道工艺之后,晶圆上会形成一个个格状的晶粒。通过针测的方式对每个晶粒进行电气特性检测。
7、封装。将制造完成的晶圆固定,绑定引脚,然后根据用户的应用习惯、应用环境、市场形式等外在因素采用各种不同的封装形式;同种芯片内核可以有不同的封装形式。
制造芯片主要就是在晶圆片上不断累加图案,让图案纵向连接,非常多层,会有100多层。并且需要花费许多的时间,从设计到量产可能需要四个月的时间。
以上就是小编这次想要和大家分享的有关LED芯片的内容,希望大家对本次分享的内容已经具有一定的了解。如果您想要看不同类别的文章,可以在网页顶部选择相应的频道哦。