LED生产流程非常详细

LED生产流程

LED芯片的制造工艺流程

外延生长的基本原理是：在一块加热至适当温度的衬底基片（主要有蓝宝石和、SiC、Si）上，气态物质InGaAlP有控制的输送到衬底表面，生长出特定单晶薄膜。目前LED外延片

生长技术主要采用有机金属化学气相沉积方法。

MOCVD介绍：

金属有机物化学气相淀积（Metal-Organic Chemical Vapor Deposition，简称 MOCVD），1968年由美国洛克威尔公司提出来的一项制备化合物半导体单品薄膜的新技术。该设备集

精密机械、半导体材料、真空电子、流体力学、光学、化学、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光电子专用设备，主要用于GaN（氮化镓）系半导体材料的外延生长和蓝色、绿色或紫外发光二极管芯片的制造，也是光电子行

业最有发展前途的专用设备之一。

LED芯片的制造工艺流程：

外延片→清洗→镀透明电极层→透明电极图形光刻→腐蚀→去胶→平台图形光刻→干

法刻蚀→去胶→退火→SiO2沉积→窗口图形光刻→SiO2腐蚀→去胶→N极图形光刻→预清洗→镀膜→剥离→退火→P极图形光刻→镀膜→剥离→研磨→切割→芯片→成品测试。

其实外延片的生产制作过程是非常复杂的，在展完外延片后，下一步就开始对LED外延片做电极（P极，N极），接着就开始用激光机切割LED外延片（以前切割LED外延片主要用钻石刀），制造成芯片后，在晶圆上的不同位置抽取九个点做参数测试，如图所示：

1、主要对电压、波长、亮度进行测试，能符合正常出货标准参数的晶圆片再继续做下一步的操作，如果这九点测试不符合相关要求的晶圆片，就放在一边另外处理。

2、晶圆切割成芯片后，100%的目检（VI/VC），操作者要使用放大30倍数的显微镜

下进行目测。

3、接着使用全自动分类机根据不同的电压，波长，亮度的预测参数对芯片进行全自动化挑选、测试和分类。

4、最后对LED芯片进行检查（VC）和贴标签。芯片区域要在蓝膜的中心，蓝膜上最

多有5000粒芯片，但必须保证每张蓝膜上芯片的数量不得少于1000粒，芯片类型、批号、数量和光电测量统计数据记录在标签上，附在蜡光纸的背面。蓝膜上的芯片将做最后的目

检测试与第一次目检标准相同，确保芯片排列整齐和质量合格。这样就制成LED芯片（目

前市场上统称方片）。

在LED芯片制作过程中，把一些有缺陷的或者电极有磨损的芯片，分捡出来，这些就是后面的散晶，此时在蓝膜上有一些不符合正常出货要求的晶片，也就自然成了边片或毛

片等。

刚才谈到在晶圆上的不同位置抽取九个点做参数测试，对于不符合相关要求的晶圆片

作另外处理，这些晶圆片是不能直接用来做LED方片，也就不做任何分检了，直接卖给客

户了，也就是目前市场上的LED大圆片（但是大圆片里也有好东西，如方片）。

Sputter在辞典中意思为：（植物）溅散。此之所谓溅镀乃指物体以离子撞击时，被溅射飞散出。因被溅射飞散的物体附著于目标基板上而制成薄膜。在日

光灯的插座附近常见的变黑现象，即为身边最赏见之例，此乃因日光灯的电极

被溅射出而附著于周围所形成。溅镀现象，自19世纪被发现以来，就不受欢迎，特别在放电管领域中尤当防止。近年来被引用于薄膜制作技术效效佳，将成为

可用之物。

薄膜制作的应用研究，当初主要为Bell Lab.及Western Electric公司，于1963年制成全长10m左右的连续溅镀装置。1966年由IBM公司发表高周波溅镀技术，使得绝缘物之薄膜亦可制作。后经种种研究至今已达“不管基板的材料为何，皆可被覆盖任何材质之薄膜”目的境地。

而若要制作一薄膜，至少需要有装置薄膜的基板及保持真空状况的道具（内部机构）。这种道具即为制作一空间，并使用真空泵将其内气体抽出的必要。一、真空简介：

所谓真空，依JIS（日本工业标准）定义如下：较大气压力低的压力气体充满的特定的空间状态。真空区域大致划分及分子运动如下：

二、 Sputter（磁控溅镀）原理：

1、Sputter溅镀定义：在一相对稳定真空状态下，阴阳极间产生辉光放电，极

间气体分子被离子化而产生带电电荷，其中正离子受阴极之负电位加速运动而撞击阴极上之靶材，将其原子等粒子溅出，此溅出之原子则沉积于阳极之基板上而形成薄膜，此物理现象即称溅镀。而透过激发、解离、离子化……等反应面产生的分子、原子、受激态物质、电子、正负离子、自由基、UV光（紫外光）、可见光……等物质，而这些物质混合在一起的状态就称之为电浆（Plasma）。下图为Sputter溅镀模型（类似打台球模型）：

图一中的母球代表被电离后的气体分子，而红色各球则代表将被溅镀之靶材（Si、ITO&Ti等），图二则代表溅镀后被溅射出的原子、分子等的运动情形；即当被加速的离子与表面撞击后，通过能量与动量转移过程（如图三），低能离子碰撞靶时，不能从固体表面直接溅射出原子，而是把动量转移给被碰撞的原子，引起晶格点阵上原子的链锁式碰撞。这种碰撞将沿着晶体点阵的各个方向进行。同时，碰撞因在原子最紧密排列的点阵方向上最为有效，结果晶体表面的原子从邻近原子那里得到愈来愈大的能量，如果这个能量大于原子的结合能，原子就从固体表面从各个方向溅射出来。

图四为CPTF之Sputter磁控溅射设备简要模型：电子在交互电场与磁场E×B 作用下将气体电离后撞击靶材表面，使靶材原子或分子等溅射出来并在管面经过吸附、凝结、表面扩散迁移、碰撞结合形成稳定晶核。然后再通过吸附使晶核长大成小岛，岛长大后互相联结聚结，最后形成连续状薄膜。

2、Sputter溅镀物理原理：

2.1、Sputter溅镀理论根据详解：

洛仑兹力：实验和理论证明，在磁感强度为B的磁场中，电荷为q、运动速度为的带电粒子，所受的磁场力为

此力通常称为洛伦兹力．此公式称为洛伦兹公式。

根据运动电荷在磁场中的洛伦兹力公式，洛伦兹力的大小为：。

从公式可以看出，洛伦兹力的大小不仅和的大小有关，而且取决于和之间