_LED芯片制造的工艺流程
LED芯片制造的工艺流程
LED芯片制造的工艺流程1. 衬底制备：首先选取合适材料的衬底，常用的有蓝宝石、氮化镓等，然后对衬底进行化学处理和机械抛光，使其表面平整。
2. 外延生长：在衬底上进行外延生长，将不同掺杂的化合物半导体材料沉积在衬底表面上，以形成发光材料的结构。
3. 掩蔽光刻：对外延层进行掩蔽光刻工艺，形成LED芯片的图形结构，用于定义LED的器件尺寸和形状。
4. 腐蚀和清洗：利用化学腐蚀技术去除不需要的材料，然后进行清洗和去除残留的化学物质。
5. 金属化：在LED芯片上涂覆金属层，用于连接电极和引出电信号。
6. 制作外部结构：通过蚀刻、抛光等工艺制作LED芯片的外部结构，以增强其光输出效率和耐久性。
7. 包装封装：将LED芯片粘合在导热底座上，并进行封装，以保护LED芯片免受环境影响，同时方便其与外部电路连接。
以上是一般LED芯片制造的工艺流程，具体工艺会因制造厂商和产品类型而有所不同。
整个制造过程需要高精度的设备和严格的工艺控制，以确保LED芯片质量稳定和性能可靠。
LED（Light Emitting Diode）是一种半导体器件，其制造工艺复杂，但却是一种高效、节能的照明产品。
在LED芯片制造的工艺流程中，每一个步骤都需要精密的设备和严格的控制，以确保LED的质量和性能。
下面将继续探讨LED芯片制造的工艺流程以及相关内容。
8. 灯珠封装和分选：LED芯片制造的一个重要步骤是灯珠的封装和分选。
在这个步骤中，LED芯片会被粘合到LED灯珠的金属基座上，并且进行封装。
封装处理能够提高LED的光电转换效率和光学性能，并加强其抗腐蚀、抗湿度、抗压力和保护等功能。
封装也会影响到LED灯珠的光学特性，如散射角度和光衰减等。
在封装完成后，LED灯珠还需要进行分选，按照光电参数和颜色参数进行分类，以保证生产出来的LED灯珠能保持一致的性能和颜色。
9. 测试与筛选：LED芯片的测试是制造过程中至关重要的一步。
LED芯片需要经过电性能测试、光电特性测试、色彩性能测试等多项测试，以保证其质量和稳定性。
LED制造工艺流程
LED制造工艺流程LED（发光二极管）是一种半导体光源，具有高亮度、低功耗和长寿命等特点，因而在照明、显示和通信等领域得到广泛应用。
下面将介绍LED的制造工艺流程。
第一步：晶片生长晶片生长是LED制造的第一步，通过金属有机化学气相沉积（MOCVD）或分子束外延（MBE）等技术，在蓝宝石衬底上生长GaN等半导体材料，形成LED的发光层。
第二步：晶片分割晶片分割是将生长好的LED晶片切割成小尺寸的方形或圆形芯片，以便后续工艺处理。
第三步：晶渣去除晶渣是晶片分割后产生的残留物，需要通过化学腐蚀或机械研磨等方法去除，以保证晶片表面的平整和光洁。
第四步：金属化通过蒸镀、溅射或印刷等工艺，在LED晶片的表面覆盖金属电极，以便连接外部电路。
第五步：芯片封装LED芯片通过封装工艺，将其封装在透光的塑料封装体内，同时加入辅助材料如荧光粉等，以改变发光颜色。
第六步：测试对封装好的LED芯片进行光电参数测试，包括亮度、颜色、波长等，以保证其品质。
第七步：分选分级根据测试结果对LED芯片进行分类，分为不同等级，以满足不同应用需求。
通过以上工艺流程，LED芯片的制造过程完成，最终可用于LED照明、显示屏和其他应用中，为人们的生活和工作提供更加高效、节能和环保的光源。
LED（发光二极管）制造工艺是一个高度技术化的过程，需要精密的设备和复杂的工艺流程。
通过不断的研究和创新，LED技术在不断进步，成为照明、显示和通信等领域的主流光源之一。
下面将继续介绍LED制造的相关内容。
第八步：组装组装是LED制造的关键环节之一。
在组装过程中，LED芯片通常会与散热器、电路板和透光的封装体结合，组装成LED灯具或LED显示屏等成品。
第九步：包装LED成品需要通过包装，以保护其不受外部环境的影响，同时便于运输和存储。
常见的LED灯具包装材料包括泡沫塑料、纸盒和塑料膜等。
第十步：品质控制LED制造过程中需要严格的品质控制，对原材料、工艺和成品进行全面的检测和监控，确保LED产品符合规定的质量标准。
LED制造工艺流程
LED制造工艺流程1. 概述LED（Light-Emitting Diode）是一种半导体光电器件，具有能够将电能直接转化为光能的特性，广泛应用于照明、显示等领域。
LED的制造工艺流程主要包括晶体生长、芯片切割、封装和测试等步骤。
2. 晶体生长晶体生长是LED制造的第一步，其目的是在衬底上形成高质量的半导体晶体。
常用的晶体生长方法包括金属有机化学气相沉积（MOCVD）和分子束外延（MBE）等。
在MOCVD过程中，金属有机气相沉积法通过将金属有机化合物和气体源反应，使得半导体原料在衬底上逐层沉积，形成多层结构。
而MBE则是通过在真空环境中，将各种原子束束流直接照射到衬底上，使得原子在衬底上沉积，形成单晶生长。
3. 芯片切割芯片切割是将生长好的晶体切割成小块，用于制作LED芯片。
首先，将晶体固定在切割机上。
然后，采用钻头或切割盘等工具，将晶体切割成大小合适的芯片。
切割后的芯片通常是由正方形或圆形构成。
芯片切割的目的是将晶体切割成均匀且尺寸合适的芯片，以便于后续的封装步骤。
4. 封装封装是LED制造的重要步骤，其目的是将LED芯片进行保护，并提供方便的引出电极。
### 4.1 封装材料选择在封装过程中，常见的封装材料有环氧树脂、硅胶等。
这些材料具有耐高温、耐湿、耐腐蚀等特点，能够有效地保护LED芯片。
4.2 封装工艺步骤封装的主要步骤包括以下几个方面：- 准备封装材料：将封装材料进行预处理，如去气泡、搅拌均匀等。
- 封装腔体设计：根据LED芯片的尺寸和要求，设计合适的封装腔体。
- 制作封装模具：根据封装腔体的设计要求，制作相应的封装模具。
- 封装材料注入：将准备好的封装材料注入封装模具中，确保完全填满腔体，并使材料均匀分布。
- 固化封装材料：将注入封装材料的模具经过固化处理，使封装材料完全硬化并与LED芯片牢固结合。
5. 测试测试是LED制造工艺流程的最后一步，其目的是确保LED芯片的品质和性能。
LED制造工艺流程
LED制造工艺流程1. 布局设计：首先确定LED芯片的布局设计，包括LED的尺寸、排布和连接方式等。
2. 外延生长：通过外延生长技术，在基板上生长出LED晶片的外延层，外延层的材料包括氮化镓、氮化铟等。
3. 掩模制备：在外延层上制备掩模，用来定义LED芯片的结构和尺寸。
4. 蚀刻制备：利用蚀刻技术，将外延层上不需要的部分去除，保留下LED晶片的结构。
5. 衬底分离：将LED晶片从生长基板上分离出来，以便后续工艺处理。
6. 晶片检测：对LED晶片进行检测，测试其光电特性和质量，筛选合格的LED晶片。
7. 封装：将LED晶片封装在LED灯珠上，通过焊接、封胶等工艺，形成完整的LED灯珠。
8. 脉冲测量：对封装完成的LED灯珠进行脉冲测量，测试其亮度、颜色等参数。
9. 整灯组装：将LED灯珠组装在灯具中，进行电路连接和外壳装配等工艺。
10. 品质检测：对整灯进行品质检测，包括光通量、色温、色彩均匀性等参数的测试。
11. 包装出厂：对通过检测的LED灯具进行包装，并出厂销售。
LED（Light Emitting Diode）作为一种节能、环保的照明产品，已经成为当今照明行业中的主流产品。
LED的制造工艺流程不仅包括了对LED芯片的制备，也涵盖了LED灯珠的封装和整灯的组装。
下面将继续介绍LED制造工艺流程的相关内容。
12. 全球照明标准：在LED制造的过程中，为了确保LED产品的质量和性能，各国及地区都有相应的照明产品标准。
生产制造企业需要严格遵守这些标准，以确保LED产品符合相关标准要求，安全可靠、性能优良。
一般来说，LED产品需要符合的标准包括光通量、色温、寿命、发光效率等。
13. 一致性和可靠性测试：LED产品制造完成后，还需要进行一致性和可靠性测试。
一致性测试是为了保证同一批次的LED产品在光通量、色彩等方面具有一致的性能指标。
而可靠性测试则是为了验证LED产品在长时间使用后的稳定性和可靠性，如耐热、耐湿热等环境适应能力。
LED工艺流程完美讲解
LED工艺流程完美讲解LED（Light Emitting Diode）即发光二极管，是一种能够将电能转化为光能的半导体器件。
LED具有高效能、长寿命、节能环保等优点，广泛应用于照明、显示屏幕、信号传输等领域。
一、晶圆制备：晶圆是LED芯片的基础材料，一般采用氮化铝晶圆。
该步骤主要包括基片选择、基片清洗、基片架放置、磨割加工等。
基片清洗能够去除表面污染物，确保芯片质量。
二、外延生长：外延生长是指在晶圆表面逐渐沉积LED材料的过程，主要材料为三五族化合物，如氮化镓等。
该步骤是制备LED芯片的关键，需要严格控制温度、气压、混合气体比例等因素，以保证外延层的质量。
三、击晶：在外延层上，通过模具或激光刻蚀的方式，将外延层进行形状切割，形成各个LED芯片的形状。
击晶的过程需要精确控制切割深度和角度，以免损坏芯片。
四、脱胶：击晶的过程中，会在芯片表面形成胶层。
脱胶的目的是去除这些残留的胶层，以保证后续工序的顺利进行。
常用的脱胶方法包括化学脱胶和热脱胶。
五、划线：划线是在芯片表面进行金属线的印制，以连接芯片的正负极。
划线主要使用导电胶或金线，需要精细操作以保证线的精确位置和质量。
六、加工：加工步骤包括剥薄、抛光、荧光粉涂覆等。
剥薄是指将芯片由外延层剥离，使其达到所需的光学效果。
抛光是为了使外观更加光滑，提高反射率。
荧光粉涂覆是为了增强LED的发光效果。
七、金球焊接：金球焊接是将金属线与LED芯片连接的过程。
焊接方式包括热压焊接、超声波焊接等。
金球焊接需要高精度的设备，以确保焊接的稳定性和可靠性。
八、封装：封装是将LED芯片置于LED灯泡或LED显示屏等外壳中，以便安装和使用。
封装过程包括金膏涂覆、打枪、密封等步骤。
金膏涂覆是为了在芯片上形成保护层，提高散热能力。
打枪是将芯片固定在片头，以确保芯片位置准确。
密封是将芯片与外壳连接，并填充封装胶，以保护芯片。
九、测试：测试是对已封装的LED产品进行功能、亮度、颜色等方面的检测。
led芯片工艺流程
led芯片工艺流程LED芯片是一种发光二极管，其制造工艺流程主要包括：晶圆生长、蚀刻、沉积、蒸镀、微细加工、金属化、封装等多个步骤。
以下将详细介绍这些步骤。
首先是晶圆生长。
这一步骤是将纯净的原始材料，如金刚石、蓝宝石等，通过一系列物理和化学处理，制成单晶片。
其中较为常用的是金刚石衬底法和蓝宝石衬底法，通过液相生长、气相生长等方法将晶圆从无纹理的底材上生长出来。
接下来是蚀刻。
这一步骤是为了将生长出来的晶圆以所需形状分割出来。
常用的方法有湿法蚀刻和干法蚀刻，通过加入化学溶液或者加热蚀刻剂来分割晶圆。
然后是沉积。
这一步骤是为了在晶圆表面形成一层薄膜，用以增加LED的电路连接性能或者实现颜色转换。
常见的方法有化学气相沉积(CVD)、物理气相沉积(PVD)等。
通过在恒温、恒压、预定气氛等条件下，使得薄膜在晶圆表面沉积，形成所需的结构。
接着是蒸镀。
这一步骤是为了在晶圆上形成LED结构的关键层次，如n型电极、p型电极等。
常见的方法有物理蒸镀、电子束蒸镀等，通过在真空环境下，使得源材料在加热情况下挥发，沉积在晶圆上形成薄膜。
接下来是微细加工。
这一步骤是为了形成LED芯片的结构形状和尺寸。
常见的方法有光罩照明曝光、光刻制程等。
通过在晶圆上涂覆光敏胶，利用光罩上的图案进行曝光和显影，形成所需的结构。
然后是金属化。
这一步骤是为了增加LED芯片的电路连接性能。
常见的方法有金属蒸镀、金属化学气相沉积等。
将金属材料沉积在芯片上，形成导线等电路结构。
最后是封装。
这一步骤是将制作好的芯片进行保护和封装，以提高稳定性和可靠性。
常见的方法有环氧封装、硅胶封装等。
通过包裹芯片和引出电极，防止外部环境对芯片的影响。
总结起来，LED芯片的制造工艺流程主要包括晶圆生长、蚀刻、沉积、蒸镀、微细加工、金属化、封装等多个步骤。
每个步骤都需要精确的设备和工艺条件，以确保芯片的质量和性能。
随着技术的进步，LED芯片的工艺流程也在不断完善，以满足日益增长的市场需求和应用需求。
LED芯片工艺介绍
LED芯片工艺介绍LED（Light Emitting Diode）是一种半导体光电子器件，具有低功耗、长寿命、高亮度等特点。
在LED芯片制造过程中，工艺是非常重要的环节，关系到LED芯片的质量和性能。
下面将介绍LED芯片的工艺流程和主要工艺步骤。
首先，LED芯片制造的第一个步骤是选择合适的半导体材料。
常用的半导体材料有GaAs（砷化镓）、GaP（磷化镓）、GaAsP（磷化镓砷）以及GaInP（磷化铟镓）。
选择合适的半导体材料可以决定LED芯片的发光效果和色温。
接下来，需要进行外延生长。
外延生长是指将所选的半导体材料在衬底上连续沉积成一层晶体薄膜。
常用的衬底材料有蓝宝石（Al2O3）、氮化镓（GaN）等。
外延生长主要利用化学气相沉积（CVD）或分子束外延（MBE）等技术。
外延生长的质量决定了后续工艺的可行性和LED芯片的性能。
然后，进行晶圆加工。
晶圆加工是将外延生长的晶体薄膜进行切割成一片一片的LED芯片。
主要的工艺步骤包括光刻、腐蚀、局部氧化等。
在光刻过程中，先将光刻胶涂覆在晶片表面，然后使用掩膜和紫外线曝光，再进行显影和固化，最后用化学溶液或离子束进行刻蚀。
在腐蚀过程中，使用化学溶液对晶片表面进行腐蚀，以便形成想要的结构和形状。
在局部氧化过程中，使用高温氧化方法，在晶片表面形成氧化硅膜。
接下来，进行金属化。
金属化是为了制作LED芯片的电极和导线。
在金属化过程中，使用蒸发、溅射等方法将金属材料沉积在LED芯片表面，然后通过光刻和腐蚀等工艺步骤，制作电极和导线。
最后，进行测试和封装。
测试是为了检验LED芯片的质量和性能。
常用的测试方法有电学测试、光学测试等。
在封装过程中，将测试合格的LED芯片封装在塑料灯座、金属灯座等外部封装器件中，以保护LED芯片，并向外界发光。
总结起来，LED芯片的工艺流程主要包括外延生长、晶圆加工、金属化、测试和封装等步骤。
每个步骤都有自己的工艺技术和设备要求，通过不断的研究和创新，LED芯片的制造工艺得到了不断的改善和完善，使LED芯片在照明、显示、通信等领域得到了广泛的应用。
led工艺流程
led工艺流程LED工艺流程是指LED芯片制造过程中的一系列加工工艺。
下面简单介绍一下LED工艺流程。
首先，制备衬底。
衬底是制造LED芯片的基础材料，主要有蓝宝石、碳化硅等。
制备衬底主要通过单晶生长法来实现，利用高纯度原料在高温下结晶形成单晶。
然后，生长外延层。
外延层是指位于衬底上的能够提供所需材料的薄膜层。
外延层主要采用化学气相沉积法，通过在高温下将外延材料分子分解并在衬底上沉积，逐渐生长出所需要的外延层。
接下来，进行掺杂和扩散。
掺杂是指在外延层上注入不同杂质来调节材料的电性能。
扩散则是利用高温将注入的杂质快速扩散到外延层内，形成掺杂区域，从而改变材料的导电性。
然后，完成特征制作。
特征制作是通过光刻、蚀刻和蒸发等技术，将外延层表面的材料层进行加工，形成所需的器件结构。
光刻是将光敏胶涂在外延层表面，然后通过光刻机将模具上的图案投影在胶层上，形成图案化的胶层。
腐蚀则是利用化学液体将未被光刻的胶层溶解，暴露出外延材料，然后通过蒸发将所需的金属材料蒸发到外延材料表面，形成所需结构。
最后，完成封装和测试。
封装是将LED芯片封装到塑胶封装盒或金属封装盒中，以保护芯片并提供电气连接。
封装完毕后，需要进行一系列测试来验证芯片的质量和性能。
测试主要包括外观检测、亮度测试、颜色均匀性检测等。
综上所述，LED工艺流程是一个包括制备衬底、生长外延层、掺杂和扩散、特征制作、封装和测试等步骤的过程。
每个步骤都需要严格控制各参数，以确保LED芯片的性能和质量。
同时，LED工艺的不断改进也是提高LED芯片亮度和效率的重要途径。
LED芯片制造工艺流程
LED芯片制造工艺流程LED（Light-Emitting Diode）芯片制造工艺流程主要包括晶片生长、晶片加工、封装等环节。
以下是一个典型的LED芯片制造工艺流程。
首先是晶片生长。
在晶片生长过程中，主要通过气相外延技术（VPE）、有机金属化学气相沉积技术（MOCVD）等方法，将晶片原料在高温环境下进行化学反应，把元素沉积在晶片基底上，积累形成多层结构。
这一步骤是制造高质量LED芯片的关键，需要严格控制温度、气氛和原料等参数。
接下来是晶片加工。
先将生长好的晶片裁切成合适的大小，并进行极性标记。
然后进行清洗和打磨处理，以去除表面污染物和不完善的区域。
接着是对晶片进行化学腐蚀、湿蚀刻或干蚀刻等工艺处理，用以形成电极结构等。
最后进行金属化处理，通常采用真空蒸镀、热压或电镀等方法，将金属电极层沉积在晶片表面。
然后是封装环节。
这一步骤主要将加工好的晶片封装成LED器件，以保护芯片并便于电气连接。
首先将晶片粘贴在胶体或陶瓷基座上，然后进行金线连接，将芯片上的电极与连接导线相连。
接着是填充环氧树脂或硅胶，用以保护晶片和电极，并提高光折射率。
最后，对封装好的芯片进行电性能测试，主要包括正向电流与亮度的关系、电流与发光颜色的关系、温度特性等。
最后是后道工艺。
在LED芯片制造过程的后道工艺中，通常还包括引线焊接、焊盘及引线切割、成品测试等环节。
这些工艺可以进一步提高LED器件的性能，并确保产品质量。
总结起来，LED芯片制造工艺主要包括晶片生长、晶片加工、封装以及后道工艺等环节。
通过严格控制各个环节的工艺参数，可以制造出高质量、高亮度、高可靠性的LED芯片产品。
LED技术的不断发展与进步，有效推动了LED照明产业的快速发展。
LED芯片制造流程
LED芯片制造流程首先是晶片生长。
LED芯片的主要材料是砷化镓（GaAs）、磷化铟镓（InGaP）、氮化镓（GaN）等半导体材料。
晶片生长是将这些半导体材料以化学气相沉积（CVD）或分子束外延（MBE）的方式在衬底上生长出晶片。
生长过程中，控制气氛和温度等条件，使得材料以晶体形式生长。
接着是晶片切割。
生长好的晶片通常是较大的圆片，在这一步需要将大圆片切割成小圆片，即LED芯片。
切割通常是通过利用金刚石刀具进行切割来完成的。
在切割过程中，需要考虑到晶片表面的质量和切割后的尺寸稳定性。
第三个步骤是电极化。
电极化是将金属电极结构附加到LED芯片上的过程。
电极通常是由金属材料（如金、铝）制成的。
电极有两个作用，一是提供电流传输的通路，二是引导光线的反射和封装。
电极化工艺包括电极沉积、光解胶、金属蒸镀等步骤。
最后的步骤是封装。
封装是将LED芯片放置在LED封装器件中的过程，使之成为一颗独立的、完整的LED发光器件。
封装过程中，先将芯片粘合于PCB（Printed Circuit Board）基板上，然后利用机械原件和设备进行封装。
封装过程还包括胶水和导热粘合剂的选择，以及焊接和封装的机械力学和热学参数的控制。
此外，还有其他一些工艺步骤和测试过程，比如晶片抛光、晶片分选、晶片测试、LED散热等。
这些步骤和过程的细节和具体要求可能因不同的芯片类型和技术路线而有所差异。
总之，LED芯片的制造流程包括晶片生长、晶片切割、电极化和封装等多个步骤。
每个步骤都涉及到不同的工艺和设备，需要精确控制各个参数和条件，以保证芯片的性能和品质。
同时，不同的应用领域和要求也会对LED芯片的制造流程和工艺进行不同的优化和调整。
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三、LED外延片的制作
2、MOCVD设备工作原理
反应通气装置 反应腔
载流气体
金属有机反应源
阻断装置
压力控制 一、LED芯片制造设备
真空泵
2、MOCVD设备工作原理说明
MOCVD成长外延片过程 载流气体通过金属有机反应源的容器时， 将反应源的饱和蒸气带至反应腔中与其 它反应气体混合，然后在被加热的基板 上面发生化学反应促成薄膜的成长。 因 此是一种镀膜技术，是镀膜过程。
一、LED芯片制造设备
二、LED芯片衬底材料的选用
LED芯片首要考虑的问题：衬底材料的选用。 选择衬底依据：根据设备和LED器件的要求进 行选择。
二、LED芯片衬底材料的选用
三种衬底材料
目前市面上一般有三种材料可作为衬底 蓝宝石（Al2O3） 硅 (Si) 碳化硅（SiC） 除了以上三种常用的衬底材料之外，还有 GaAs、AlN、ZnO等材料。 下面分别介绍三种材料的特点
1、蓝宝石作为衬底存的一些问题
（3）成本增加：
通常只能在外延层上表面制作n型和p型电极。在上表 面制作两个电极，造成了有效发光面积减少，同时增 加了器件制造中的光刻和刻蚀工艺过程，结果使材料 利用率降低。 GaN基材料的化学性能稳定、机械强度较高，不容 易对其进行刻蚀，因此在刻蚀过程中需要较好的设备。 蓝宝石的硬度非常高，在自然材料中其硬度仅次于金 刚石，但是在LED器件的制作过程中却需要对它进行 减薄和切割（从400nm减到100nm左右）。
三、LED外延片的制作
MOCVD参数实例
该设备承担并完成国家“863”、国防 “973”计划项目和江苏省自然科学基金等多 项研究任务。首次用MOCVD方法在LiAlO2衬 底上实现非极化GaN/InGaN量子阱生长和 LED器件制备，成果达到同期国际水平；研制 的新型半导体InN材料其相关技术达到国际先 进水平；制备高质量的用于紫外探测器结构材 料性能指标达到国际先水平。
三、LED外延片的制作
国产MOCVD设备
中国电子科技集团公司第四十八研究所
上游产业
一、LED芯片制造设备
2、国产MOCVD设备指标
产品描述：GaN-MOCVD设备是集精密机械、 电子、物理、光学、计算机多学科为一体，是 一种自动化程度高、价格昂贵、技术集成度高 的尖端电子专用设备，用于GaN系半导体材料 的外延生长和蓝色、绿色或紫色LED芯片的制 造，是国家半导体照明（白光LED）工程实施 中最为关键的芯片制造设备，也是光电子行业 最有发展前景的专用设备。
LED芯片制造工艺分三大部分 外延片——按1.1节的LED芯片的结构：选衬底， MOCVD在衬底上制作外延层（也叫镀膜），n区， 发光区，p区，透明导电层。 电极——对LED外延片做电极（P极，N极） 。 芯片——用激光机切割LED外延片成。
内容
一、LED芯片制造设备 二、LED芯片衬底材料的选用 三、LED外延片的制作 四、LED对外延片的技术要求 五、LED芯片电极P极和N极的制作 六、LED外延片的切割成芯片
1、LED芯片制造用设备
外延片的制备： MOCVD：是制作LED芯片的最重要技术。 MOCVD外延炉：是制造LED最重要的设备。一台 外延炉要100多万美元，投资最大的环节。 电极制作设备：光刻机、刻蚀机、离子注入机等。 衬底加工设备：减薄机、划片机、检测设备等。
一、LED芯片制造设备
三、LED外延片的制作
MOCVD参数实例
设备参数和配置： 外延片3×2 英寸/炉 反应腔温度控制：1200℃ 压力控制：0～800Torr（1 Torr≈133.32Pa ） 激光干涉在位生长监测系统 反应气体：氨气，硅烷（纯度： 6N=99.9999% ） 载气：氢气，氮气；（纯度：6N） MOCVD源：三甲基镓(TMGa)，三甲基铟 (TMIn), 三甲基铝(TMAl)，二茂基镁(Cp2Mg)
三、LED外延片的制作
MOCVD方法
反应气体在衬底的吸附 表面扩散 化学反应 固态生成物的成核和生长 气态生成物的脱附过程等 注意：反应速率最慢的过程是控制反应速率的 步骤，也是决定沉积膜组织形态与各种性质的 关键。
三、LED外延片的制作
MOCVD反应系统结构
进料区 反应室 废气处理系统
1.2 LED芯片制造的工艺流程
LED芯片制造的工艺流程 属LED上游产业 靠设备
引言
LED是二极管，是半导体。 本节讨论的LED的制造=LED的芯片制造。 LED的制造工艺和其它半导体器件的制造工艺 有很多相同之处。 除个别设备外，多数半导体设备经过改进可以 用于LED的制造。
引言
二、LED芯片衬底材料的选用
1、蓝宝石衬底
蓝宝石衬底的优点： 生产技术成熟、器件质量好； 稳定性很好，能够运用在高温生长过程； 机械强度高，易于处理和清洗。
二、LED芯片衬底材料的选用
1、蓝宝石衬底
蓝宝石衬底应用 GaN基材料和器件的外延层。 对应LED：蓝光（材料决定波长）
二、LED芯片衬底材料的选用
6、清洗机
一、LED芯片制造设备
7、划片机
一、LED芯片制造设备
7、划片机
同一功能有不同型号设备选择
一、LED芯片制造设备
8、芯片分选机
一、LED芯片制造设备
9、LED芯片的制造
从以上的的仪器设备可以看出，LED芯片的制 造依靠大量的设备，而且有些设备价格昂贵。 LED芯片质量依赖于这些设备和操作这些设备 的人员。 设备本身的制造也是LED生产的上游产业，一 定程度上反映国家的光电子的发展水平。
1、蓝宝石作为衬底的LED芯片
芯片也叫晶粒
题
（1）晶格失配和热应力失配，这会在外延层 中产生大量缺陷，同时给后续的器件加工工艺 造成困难。 （2）无法制作垂直结构的器件，因为蓝宝石 是一种绝缘体，常温下的电阻率大于 1011Ω·cm。
二、LED芯片衬底材料的选用
一、LED芯片制造设备
MOCVD方法
影响蒸镀层的生长速率和性质的因素：
温度 压力 反应物种类 反应物浓度 反应时间 衬底种类 衬底表面性质等
参数由MOCVD软件计算，自动控制完成，同 时要实验修正摸索。
三、LED外延片的制作
MOCVD方法
外延片生长中不可忽视的微观动力学问题 反应物扩散到衬底表面 衬底表面的化学反应 固态生长物的沉积 气态产物的扩散脱离
三、LED外延片的制作
四、LED对外延片的技术要求
1、外延材料具有适合的禁带宽度 2、外延材料的发光复合几率大 3、 p型n型两种外延材料的电导率要高 4、外延层的完整性
四、LED对外延片的技术要求
1、外延材料具有适合的禁带宽度
禁带宽度决定发射波长： λ=1240/Eg λ——LED的峰值发射波长（nm） Eg——外延材料的禁带宽度（eV） Eg由材料性质决定，可以通过调节外延材料 的组分调整Eg。
三、LED外延片的制作
MOCVD反应系统的技术要求
提供洁静的环境。 反应物抵达衬底之前应充分混合，以确保外延 层的成分均匀。 反应物气流需在衬底的上方保持稳定的流动， 以确保外延层厚度均匀。 反应物提供系统应切换迅速，以长出上下层接 口分明的多层结构。
三、LED外延片的制作
MOCVD参数实例
南京大学省光电信息功能材料重点实验室使用
三、LED外延片的制作
MOCVD参数实例
系统简介 本系统为英国Thomas Swan公司制造，具 有世界先进水平的商用金属有机源气相外延 (MOCVD)材料生长系统，可用于制备以GaN 为代表的第三代半导体材料。在高亮度的蓝光 发光二极管(LED)、激光器(LD)、日盲紫外光 电探测器、高效率太阳能电池、高频大功率电 子器件领域中具有广泛的应用。
2、MOCVD设备
MOCVD——金属有机物化学气相淀积（MetalOrganic Chemical Vapor Deposition）
一、LED芯片制造设备
3、光刻机
一、LED芯片制造设备
3、光刻机
一、LED芯片制造设备
4、刻蚀机
一、LED芯片制造设备
5、离子注入机
一、LED芯片制造设备
二、LED芯片衬底材料的选用
4、蓝宝石衬底与碳化硅衬底的LED芯片
二、LED芯片衬底材料的选用
4、三种衬底的性能比较
二、LED芯片衬底材料的选用
三、LED外延片的制作
外延片制作技术分类 1、液相外延：红色、绿色LED外延片。 2、气相外延：黄色、橙色LED外延片。 3、分子束外延 4、金属有机化学气相沉积外延MOCVD
设备的操作与维护及其重要
一、LED芯片制造设备
3、重要的MOCVD
MOCVD已经成为工业界主要使用的镀膜技术。 使用MOCVD这种镀膜技术制作LED的外延片， 即在衬底上镀多层膜。 外延片是LED生产的上游产业，在光电产业中 扮演重要的角色。 有些专家经常用一个国家或地区拥有MOCVD 外延炉的数量来衡量这个国家或地区的光电行 业的发展规模。
四、LED对外延片的技术要求
2、外延材料的发光复合几率大
LED的发光原理：pn结处的空穴和电子的复 合发光，同时伴有热产生，复合几率大，则发 光效率高。 InGaAlP材料，调整Ga-Al组分，改变Eg，得 到黄绿到深红的LED波长。但改变组分的同时 使得直接跃迁半导体材料变为间接跃迁，影响 发光效率。