LED芯片(晶圆)制程简介
LED芯片制程资料-7页精选文档
LED芯片制程LED的发光原理发光二极管是由Ⅲ-Ⅳ族化合物，如GaAs（砷化镓）、GaP（磷化镓）、GaAsP（磷砷化镓）等半导体制成的，其核心是PN结。
因此它具有一般P-N结的I-N特性，即正向导通，反向截止、击穿特性。
此外，在一定条件下，它还具有发光特性。
在正向电压下，电子由N区注入P区，空穴由P区注入N区。
进入对方区域的少数载流子（少子）一部分与多数载流子（多子）复合而发光，如图1所示。
假设发光是在P区中发生的，那么注入的电子与价带空穴直接复合而发光，或者先被发光中心捕获后，再与空穴复合发光。
除了这种发光复合外，还有些电子被非发光中心（这个中心介于导带、介带中间附近）捕获，而后再与空穴复合，每次释放的能量不大，不能形成可见光。
发光的复合量相对于非发光复合量的比例越大，光量子效率越高。
由于复合是在少子扩散区内发光的，所以光仅在靠近PN结面数μm以内产生。
理论和实践证明，光的峰值波长λ与发光区域的半导体材料禁带宽度Ｅg有关，即λ≈1240/Eg（mm）式中Eg的单位为电子伏特（eV）。
若能产生可见光（波长在380nm紫光～780nm红光），半导体材料的Eg应在3.26～1.63eV之间。
比红光波长长的光为红外光。
现在已有红外、红、黄、绿及蓝光发光二极管，但其中蓝光二极管成本、价格很高，使用不普遍。
2．芯片：⑴芯片的结构：芯片的结构为五个部分，分别为正电极、负电极、P 层、N 层和PN 结，如下图：单電極P 电极P 层P/N 结合层N 层N 电极双电极⑵芯片的生产工艺：（１）长晶（CRYSTAL GROWTH ）：长晶是从硅沙中(二氧化硅)提炼成单晶硅，制造过 程是将硅石(Silica)或硅酸盐 (Silicate) 如同冶金一样，放入炉中熔解提炼，形成冶金级硅。
冶金级硅中尚含有杂质，接下来用分馏及还原的方法将其纯化，形成电子级硅。
虽然电子级硅所含的硅的纯度很高，可达 99.9999 99999 %，但是结晶方式杂乱，又称为多晶硅，必需重排成单晶结构，因此将电子级硅置入坩埚内加温融化，先将温度降低至一设定点，再以一块单晶硅为晶种，置入坩埚内，让融化的硅沾附在晶种上，再将晶种以边拉边旋转方式抽离坩埚，而沾附在晶种上的硅亦随之冷凝，形成与晶電極層接合層層電極种相同排列的结晶。
LED芯片制造的流程
LED芯片制造的流程（全过程）[导读]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。
下面简单介绍一下LED芯片生产流程图：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（）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。
led芯片工艺
led芯片工艺LED芯片工艺是指制造LED芯片的过程和技术方法，包括材料准备、晶片制备、器件制备、封装等。
下面将对LED芯片工艺进行详细介绍。
首先是材料准备。
制造LED芯片的材料主要包括衬底材料、外延材料和粘结材料。
衬底材料一般选择为蓝宝石或碳化硅，外延材料则是通过外延生长技术在衬底上制备出LED晶粒，而粘结材料则用于将晶粒粘结在芯片上。
接下来是晶片制备。
晶片制备主要包括晶粒生长、总反射镜制备、pn结制备等步骤。
晶粒生长是通过外延生长技术将外延材料在衬底上生长出LED晶粒。
总反射镜制备则是在晶粒表面制备一层高反射率的金属或介质镜层，用于提高LED的发光效率。
pn结则是通过掺杂技术，在晶粒中形成p型和n型区域，用于形成LED的正负极。
然后是器件制备。
器件制备主要包括金属电极制备、传输层制备、抗反射层制备等步骤。
金属电极制备是在晶粒表面制备电极层，用于提供电流流通和电流集中的功能。
传输层是在晶粒表面制备一层透明导电层，用于增强电流的传输效果。
抗反射层则是在晶粒表面制备一层抗反射膜，用于减少表面反射损耗。
最后是封装。
封装是将制备好的LED晶片封装在外壳中，用于保护晶片并提供光亮效果。
封装过程中还要添加透镜和基座等部件，用于调节和支撑发光效果。
封装还需要进行焊接、封装材料固化等步骤，最后通过测试检测确保LED芯片的质量。
除了以上的工艺步骤，LED芯片的制造还需要严格的清洁环境和专业的设备。
由于LED芯片制造过程中对杂质和灰尘的要求非常高，因此需要在洁净室中进行制造，并且要使用高精度的设备来进行加工和检测。
总结起来，LED芯片工艺包括材料准备、晶片制备、器件制备、封装等步骤。
通过这些工艺的流程和技术方法，可以制造出质量优良、性能稳定的LED芯片。
随着LED技术的不断发展和创新，LED芯片工艺也在不断改进和优化，以满足市场对高亮度、高效能的LED产品的需求。
LED芯片制作流程
LED芯片制作流程引言LED（Light Emitting Diode）芯片是一种能够将电能转化为可见光的电子器件。
随着LED技术的不断发展，LED芯片已成为照明、显示和通信等领域的重要组成部分。
本文将介绍LED芯片制作的流程，从材料准备、晶片制备、封装和测试等方面进行详细的说明。
材料准备LED芯片制作的第一步是准备所需的材料。
以下是常见的LED芯片制作所需材料：1.衬底材料：LED芯片通常以蓝宝石或硅基片作为衬底材料。
2.外延材料：外延材料是在衬底上生长的材料，通常为GaAs（镓砷化镓）或InP（磷化铟）。
3.掺杂剂：为了调节LED芯片的发光功率和光谱特性，需要添加适量的掺杂剂，如硅、锌、镁等。
4.金属线：用于提供电流给LED芯片的金属线，通常为金或铜线。
5.光学材料：用于封装LED芯片的透明材料，如环氧树脂或硅胶。
晶片制备外延生长外延生长是制作LED芯片的关键步骤之一。
外延生长是指在衬底材料上生长外延材料。
这一过程通常通过分子束外延（MBE）或金属有机化学气相沉积（MOCVD）等方法进行。
1.清洗衬底：首先，将衬底材料进行清洗，以确保表面干净，无杂质。
2.磊晶：在清洗后的衬底表面，通过外源原子束或气相反应的方式，使外延材料逐层生长在衬底上，形成结晶的外延层。
晶圆加工在外延层生长完毕后，需要对晶圆进行加工和处理，以制作成最终的LED芯片。
1.剥离：将衬底材料从外延层上剥离，通常采用机械剥离或化学剥离的方法。
2.制造PN结：在外延层上通过掺杂剂添加，形成PN结，即正负电荷的结合面。
3.打孔：通过化学腐蚀或机械打孔等方式，形成电极接触孔。
4.极性标记：在晶圆上标记正负极性。
封装为了保护晶片并提供适当的电气和光学性能，LED芯片需要进行封装。
1.胶水应用：将LED晶片粘贴在塑料或金属基底上，并使用胶水固定。
2.金属线焊接：使用金属线将LED芯片的电极与封装基底连接。
3.导光板安装：安装导光板，以提高光的效果，并引导光线发射。
LED芯片制程资料
LED芯片制程资料LED（Light Emitting Diode）是一种半导体材料制成的光源，由于其高效、低能耗、长寿命等特点，在照明、电子显示、通讯等领域得到广泛应用。
而LED芯片则是LED光源的核心，是LED从圆片到最终产品的重要组成部分。
本文将介绍LED芯片制程资料，包括材料、工艺流程、设备和质量控制等方面。
一、LED芯片制程材料1.1 光化学腐蚀剂光化学腐蚀剂是LED制程中不可或缺的化学物质，主要用于去除铝、铜、金属氧化物等杂质，从而提高基片的质量，增加光电转换效率。
常用的光化学腐蚀剂有氢氟酸、磷酸、一氧化氮等。
1.2 发光材料发光材料是LED芯片的关键部件，其主要作用是将电能转化成光能。
目前常用的发光材料包括氮化镓（GaN）、硅化锗（SiGe）等半导体材料，其中GaN是最常用的材料之一，因其能够提供高发光效率和长寿命等优点，逐渐成为LED制造业的主流。
1.3 输变电材料输变电材料是将电能输送到LED芯片的介质，主要包括金属线、铜银合金等导电材料和金属基板等散热材料。
这些材料必须具有良好的导电和散热性能，以确保LED芯片的正常工作。
二、LED芯片制程工艺流程LED芯片制程包括原材料准备、基片清洗、晶体生长、芯片制造、打片、电极制造、封装等环节。
2.1 基片清洗为了保证LED芯片的品质，必须先将基片进行清洗，去除表面的污垢和杂质。
清洗过程包括去除油污、酸洗、去胶等，以确保基片表面光滑均匀，有利于晶体生长和芯片制造。
2.2 晶体生长在准备好的基片上，逐渐生长出半导体材料晶体。
这一过程包括衬底降温、沉积物初始附着、稳态生长等步骤。
通过这个步骤可以为LED芯片提供高质量的基板。
2.3 芯片制造在基片上生长晶体后，通过化学腐蚀和打印等工艺制作出各种形状的LED芯片。
2.4 电极制造在LED芯片上制作正、负电极，连接到芯片中心对应的区域。
电极制造的材料和工艺对LED芯片发光效率及稳定性有很大影响，需要进行精细的调整。
led工艺流程
led工艺流程LED工艺流程是指将LED芯片通过一系列的加工工艺处理，使其成为一颗完整的LED发光元件的过程。
下面是LED工艺流程的简要介绍：1. 晶圆制备：晶圆是LED芯片的基础，通常由砷化镓（GaAs）、氮化镓（GaN）等半导体材料制成。
制备晶圆的过程包括原料准备、化学气相沉积、研磨抛光等步骤。
2. 掩膜制作：在晶圆上制作掩膜，用于定义LED芯片的结构，包括电极、层次等。
掩膜制作通常采用光刻技术，其中包括溅射法、电子束曝光法等。
3. 晶圆衬底：将晶圆粘贴到衬底上，用于增加机械强度和散热性能。
通常使用金属或陶瓷材料作为衬底。
4. 磷化：在晶圆表面镀上磷化物，用于调节LED的发光颜色。
常见的磷化物有三磷化镓（GaP）、三磷化铝（AlP）等。
5. 架晶：将LED芯片碎片切割成小块，然后将其架设到芯片承载架上。
承载架通常采用金属材料，如镍。
6. 焊接：将上步骤中架设好的芯片与引线进行焊接，形成电子电路连接。
常见的焊接方式有球焊、金线焊接等。
7. 嵌入：将芯片与本体进行结合，形成最终的LED发光元件。
通常使用封装材料，如环氧树脂封装。
8. 散热处理：对LED发光元件进行散热处理，以确保其正常工作和寿命。
常见的散热方式有铝基板散热、风扇散热等。
9. 光电性测试：对LED发光元件进行光电性能测试，包括亮度、色温、色差、电阻等参数的测量。
10. 分选与包装：根据光电性测试的结果，对LED发光元件进行分类和包装，以满足不同应用需求。
常见的包装形式有芯片、贴片、灯珠等。
以上是LED工艺流程的大致步骤，不同厂家和产品可能会有所不同。
LED工艺流程的优化和改进可以提高LED产品的性能和可靠性，降低成本，推动LED产业的发展。
led半导体芯片工艺流程
led半导体芯片工艺流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
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半导体晶圆的生产工艺流程介绍
半导体晶圆的生产工艺流程介绍•从大的方面来讲，晶圆生产包括晶棒制造和晶片制造两大步骤，它又可细分为以下几道主要工序（其中晶棒制造只包括下面的第一道工序，其余的全部属晶片制造，所以有时又统称它们为晶柱切片后处理工序）：晶棒成长--> 晶棒裁切与检测--> 外径研磨--> 切片--> 圆边--> 表层研磨--> 蚀刻--> 去疵--> 抛光--> 清洗--> 检验--> 包装1 晶棒成长工序：它又可细分为：1）融化（Melt Down）将块状的高纯度复晶硅置于石英坩锅内，加热到其熔点1420°C以上，使其完全融化。
2）颈部成长（Neck Growth）待硅融浆的温度稳定之后，将〈1.0.0〉方向的晶种慢慢插入其中，接着将晶种慢慢往上提升，使其直径缩小到一定尺寸（一般约6mm左右），维持此直径并拉长100-200mm，以消除晶种内的晶粒排列取向差异。
3）晶冠成长（Crown Growth）颈部成长完成后，慢慢降低提升速度和温度，使颈部直径逐渐加大到所需尺寸（如5、6、8、12吋等）。
4）晶体成长（Body Growth）不断调整提升速度和融炼温度，维持固定的晶棒直径，只到晶棒长度达到预定值。
5）尾部成长（Tail Growth）当晶棒长度达到预定值后再逐渐加快提升速度并提高融炼温度，使晶棒直径逐渐变小，以避免因热应力造成排差和滑移等现象产生，最终使晶棒与液面完全分离。
到此即得到一根完整的晶棒。
2 晶棒裁切与检测（Cutting & Inspection）将长成的晶棒去掉直径偏小的头、尾部分，并对尺寸进行检测，以决定下步加工的工艺参数。
3 外径研磨（Su rf ace Grinding & Shaping）由于在晶棒成长过程中，其外径尺寸和圆度均有一定偏差，其外园柱面也凹凸不平，所以必须对外径进行修整、研磨，使其尺寸、形状误差均小于允许偏差。
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Epi Layer n-GaN
Sapphire (~430 μm)
14
前段製程流程簡介說明
B041-掀金 (Lift-off)
SF-M15
Metal Pad Negative PR ITO
Epi Layer n-GaN
Sapphire (~430 μm)
Sapphire (~430 μm)
7
前段製程流程簡介說明
B035-TCL黃光
UV Light
TCL Mask PosHiMtivPDeoSsPiRtive PR
ITO Epi Layer
n-GaN Sapphire (~430 μm)
8
前段製程流程簡介說明
B036-TCL蝕刻
ITO etchant S55F-oCM,1550 sec.
Positive PR ITO
Epi LEapyierLayer n-GaN
Sapphire (~430 μm)
6
前段製程流程簡介說明
B034-去PR Mask
Alpha-step
SFIT-MO+15Mesa 12000Å-18000Å ≈
Positive PR ITO
Epi Layer n-GaN
Sapphire (~430 μm)
20
前段製程流程簡介說明
Example: 10x24 mil chip (top view)
P-pad+finger
Mesa+ITO+passivation+etc.
N-pad
21
後段製程流程簡介說明
後段製程主要為晶片研磨切割點測篩選作業
研磨站
Stripper站
B028-蒸鍍ITO
ITO (Indium-Tin Oxide, ~2600Å) Epi Layer
Sapphire (~430 μm)
3
前段製程流程簡介說明
B030-Mesa黃光
UV Light
Mesa Mask PositPivoesiPtiRve PR
ITO Epi Layer
Sapphire (~430 μm)
n-GaN Sapphire (~430 μm)
18
前段製程流程簡介說明
B046-ITO低溫合金
300oC, 5 min.
SiO2 (~800Å) ITO
Epi Layer n-GaN
Sapphire (~430 μm)
19
前段製程流程簡介說明
完工
SiO2 (~800Å) ITO
Epi Layer n-GaN
ITO Epi Layer
n-GaN Sapphire (~430 μm)
17
前段製程流程簡介說明
B045-Passivation蝕刻
HS3PFO-4M:CH135COOH:HCl=3:3:2, 25 sec.
Positive PR SiOS2 i(O~2 8(0~08Å0)0Å)
ITO Epi Layer
4
前段製程流程簡介說明
B032-Mesa蝕刻
Alpha-step
ITO etchant 55oPCR,+5I0TOse≈c.20000Å-35000Å
Positive PR ITO ITO
Epi Layer
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
Sapphire (~430 μm)
5
前段製程流程簡介說明
B033-乾蝕刻 ICP-RIE
切割站
劈片站
全點站
篩選站
研磨區： 將晶片厚度薄化的製程作 業。
Stripper站： 將晶片進行表面清潔 製程作業。
劈片站： 將切割後的晶片進行劈裂 ，把晶片分割開成晶粒的 製程作業。
全點站： 進行晶粒電性量測的 作業製程，從切割至 全點站。
切割站： 將晶片進行表面切割破 壞，依晶粒外觀畫出一道 道的切割線。
LED製程簡介
前段製程流程簡介說明
Epi wafer structure (藍光)
p-GaN (~100-300 nm) Active Layer (~75-300 nm)
n-GaN (~2-4 μm) u-GaN (~2-4 μm)
Sapphire (~430 μm)
Epi Layer
2
前段製程流程簡介說明
B039-P前Plasma Stripper
Plasma
Negative PR IITTOO
Epi Layer n-GaN
Sapphire (~430 μm)
13
前段製程流程簡介說明
B040-鍍P
Al Pad: Cr/Pt/Al/Ti/Au (3000/300/12000/500/5000Å) Au Pad: Cr/Au/Cr/Au (3000/3000/1000/17000Å)
Positive PR ITO ITO Epi Layer
n-GaN Sapphire (~430 μm)
9
前段製程流程簡介說明
B037-ITO高溫合金
550oC, 15 min.
ITO Epi Layer
n-GaN Sapphire (~430 μm)
10
前段製程流程簡介說明
B042-ITO粗化
ITI solution
ITO Epi Layer
n-GaN Sapphire (~430 μm)
11
前段製程流程簡介說明
B038-P黃光 UV Light
NNeeggaattiviveePPRR ITO
Epi Layer n-GaN
Sapphire (~430 μm)
Pad Mask
12
前段製程流程簡介說明
15
前段製程流程簡介說明
B042-沈積Passivation
SiO2 (~800Å) ITO
Epi Layer n-GaN
Sapphire (~430 μm)
16
前段製程流程簡介說明
B044-Passivation黃光 UV Light
Passivation Mask PosPitoivseitiPvRe PR SiO2 (~800Å)
篩選站： 進行晶粒電性分類作業製 程。
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