led芯片外延片制造过程

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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外延片生产工艺流程

LED外延片生产工艺流程

LED外延片生产工艺流程首先是单晶制备。

LED外延片制备的起点是高纯度的单晶材料,通常采用的是蓝宝石基底。

首先将蓝宝石片放入高温炉中进行加热,之后再加入适量的金刚石微粉,通过物理或化学气相沉积的方法,使其在蓝宝石片上生长出具有一定晶格结构的单晶蓝宝石。

接下来是外延片生长。

外延片生长是指在蓝宝石片上生长出LED芯片所需要的材料层,通常采用金属有机化学气相沉积(MOCVD)技术。

首先将所需的金属有机物与氢气进行混合,然后通过氢气扩散到蓝宝石基底上,使其在高温高压的环境下发生化学反应,从而使材料层逐渐增厚。

然后是切割。

切割是将外延片切割成多个小块的过程,每个小块即为一个LED芯片。

切割通常使用钢片或硬质合金切割盘进行,切割盘表面涂有金刚石颗粒。

外延片放在切割盘上,通过旋转切割盘快速切割,使外延片切割成小块。

切割后要注意去除切割盘表面的金属和外延片上的硅胶。

然后是抛光。

抛光是为了去除外延片表面的缺陷和提高光学性能。

首先将切割好的小块放在抛光机上,将外延片的表面与抛光盘的表面摩擦,使外延片的表面逐渐变平。

然后使用不同颗粒的抛光液进行多次抛光,直到外延片表面达到所需的平整度和光学性能。

最后是检测。

检测是为了保证外延片的质量和性能。

检测通常包括外观检测、电学性能测试和光学性能测试。

外观检测主要是检查外延片表面的缺陷和污染情况;电学性能测试主要是检测外延片的电阻、电容等电学性能指标;光学性能测试主要是检测外延片的发光效率、发光波长等光学性能指标。

综上所述,LED外延片生产工艺流程包括单晶制备、外延片生长、切割、抛光和检测等步骤。

这些步骤在完整的制造工艺中相互关联,每一步都至关重要,对于制造高质量的LED芯片至关重要。

LED外延片工艺流程

LED外延片工艺流程

LED外延片工艺流程:LED外延片工艺流程如下:衬底- 结构设计- 缓冲层生长- N型GaN层生长- 多量子阱发光层生- P型GaN层生长- 退火- 检测(光荧光、X射线)- 外延片外延片- 设计、加工掩模版- 光刻- 离子刻蚀- N型电极(镀膜、退火、刻蚀)- P型电极(镀膜、退火、刻蚀)- 划片- 芯片分检、分级具体介绍如下:固定:将单晶硅棒固定在加工台上。

切片:将单晶硅棒切成具有精确几何尺寸的薄硅片。

此过程中产生的硅粉采用水淋,产生废水和硅渣。

退火:双工位热氧化炉经氮气吹扫后,用红外加热至300~500℃,硅片表面和氧气发生反应,使硅片表面形成二氧化硅保护层。

倒角:将退火的硅片进行修整成圆弧形,防止硅片边缘破裂及晶格缺陷产生,增加磊晶层及光阻层的平坦度。

此过程中产生的硅粉采用水淋,产生废水和硅渣。

分档检测:为保证硅片的规格和质量,对其进行检测。

此处会产生废品。

研磨:用磨片剂除去切片和轮磨所造的锯痕及表面损伤层,有效改善单晶硅片的曲度、平坦度与平行度,达到一个抛光过程可以处理的规格。

此过程产生废磨片剂。

清洗:通过有机溶剂的溶解作用,结合超声波清洗技术去除硅片表面的有机杂质。

此工序产生有机废气和废有机溶剂。

RCA清洗:通过多道清洗去除硅片表面的颗粒物质和金属离子。

具体工艺流程如下:SPM清洗:用H2SO4溶液和H2O2溶液按比例配成SPM溶液,SPM溶液具有很强的氧化能力,可将金属氧化后溶于清洗液,并将有机污染物氧化成CO2和H2O。

用SPM清洗硅片可去除硅片表面的有机污物和部分金属。

此工序会产生硫酸雾和废硫酸。

DHF清洗:用一定浓度的氢氟酸去除硅片表面的自然氧化膜,而附着在自然氧化膜上的金属也被溶解到清洗液中,同时DHF抑制了氧化膜的形成。

此过程产生氟化氢和废氢氟酸。

APM清洗:APM溶液由一定比例的NH4OH溶液、H2O2溶液组成,硅片表面由于H2O2氧化作用生成氧化膜(约6nm呈亲水性),该氧化膜又被NH4OH腐蚀,腐蚀后立即又发生氧化,氧化和腐蚀反复进行,因此附着在硅片表面的颗粒和金属也随腐蚀层而落入清洗液内。

led外延片 巨量转移原理 -回复

led外延片 巨量转移原理 -回复

led外延片巨量转移原理-回复LED(Light Emitting Diode)外延片是制造LED芯片的关键原材料之一。

巨量转移原理是制造高亮度LED芯片的一种重要技术。

本文将从LED外延片的结构和制备方法入手,详细介绍巨量转移原理的工作原理及其在LED芯片制造中的应用。

一、LED外延片的结构和制备方法LED外延片是一种半导体材料,由GaN(氮化镓)等材料构成。

其结构可分为以下几个部分:基底、缓冲层、活性层、衬底层和上接触层。

其中,基底为单晶体材料,如蓝宝石(Al2O3)或碳化硅(SiC);缓冲层用于补偿基底和活性层之间的晶格匹配性差异;活性层是LED最重要的部分,由不同掺杂材料形成电子空穴复合的区域;衬底层用于限制扩散;上接触层是用于电极连接的材料。

LED外延片的制备方法主要有金属有机化学气相沉积(MOCVD)和分子束外延(MBE)。

MOCVD是将金属有机前驱体和气相反应生成所需材料的一种方法。

MBE则是利用分子束的原子和分子积聚在基底表面生成材料。

这两种方法各有优缺点,可根据实际需求选择合适的制备方法。

二、巨量转移原理的工作原理巨量转移原理是一种通过剥离发光区域(活性层)并将其转移到新的衬底上的技术。

它的工作原理如下:首先,在LED外延片的衬底层和活性层之间进行定向蚀刻,形成一个刻沟。

然后,在刻沟中填充一层介观粘性材料,如聚合物。

接下来,通过力的作用,将外延片从原来的衬底上剥离,并利用衬底的弯曲性将其弯曲成一定的曲率。

最后,将剥离的外延片转移到新的衬底上,使得外延片的发光区域处于所需位置。

三、巨量转移原理在LED芯片制造中的应用巨量转移原理在LED芯片制造中有着广泛的应用。

首先,它可以实现LED 外延片的重复利用,提高生产效率和降低成本。

在传统的制备方法中,仅能在一块衬底上生长一次外延片,而通过巨量转移技术,可以将剥离的外延片转移到新的衬底上,使得原有外延片可以重复利用,节约材料资源。

其次,巨量转移原理可以改变外延片的曲率,从而实现不同形状的LED芯片制造。

LED生产流程

LED生产流程

导读:LED的制造是复杂与高技术含量,在这个过程中,只要一个环节出问题,LED灯珠就失去品质性能,在整个工艺过程,同一批原材料会由于生产过程的非工艺原因导致封装的成品有不同的品质,从外观无法分辨.LED(Light-Emitting Diode)是发光二极管的简称,它是由半导体材料制造出来的,它有一个正极和一个负极,在它的正负极施加直流电就会发光,从1907年开始,到1993年,LED经历86年历史,LED技术的应用大体分为视觉类与非视觉类,视觉类的应用有LED照明技术,非视觉类有植物光合与医疗保健LED发展历史LED工艺过程:LED灯珠的整个生产过程,分为外延片生产、芯片生产、灯珠封装,整个过程体现了现代电子工业制造技术水平,LED的制造是集多种技术的融合,是高技术含量的产品,对于照明用途的LED的知识掌握也需要了解LED灯珠是如何生产出来的。

1、LED外延片生产过程:LED外延片生长技术主要采用有机金属化学相沉积方法(MOCVD)生产的具有半导体特性的合成材料,是制造LED芯片的原材料,下图是采用蓝宝石衬底的外延片生产过程:2、LED芯片生产过程:LED芯片是采用外延片制造的,是提供LED灯珠封装的器件,是LED灯珠品质的关键,下图是LED芯片生产过程:3、LED灯珠生产过程:LED灯珠的封装是根据LED灯珠的用途要求,把芯片封装在相应的支架上来完成LED灯珠的制造过程,LED封装决定LED灯珠性价比,是LED灯具产品的品质关键,下图是LED 封装过程:从上面描述的LED从材料到灯珠的生产过程可以看出:LED的制造是复杂与高技术含量,在这个过程中,只要一个环节出问题,LED灯珠就失去品质性能,在整个工艺过程,同一批原材料会由于生产过程的非工艺原因导致封装的成品有不同的品质,从外观无法分辨;封装的灯珠通过分光筛选成不同质量的灯珠,这些灯珠基本上由价格的差异进行销售,残次品都可以按重量销售,LED市场的这种现象导致LED灯具产品的价格会相差很大.白光灯珠的参数关系:关于基本的光电参数,如光通量、光强度、光照度、亮度(辉度)、辐射功率、色温、显色性等,就不在这里介绍,我们需要重点了解这些参数之间的关系。

LED灯珠生产流程介绍

LED灯珠生产流程介绍

LED灯珠生产流程介绍首先是外延片生长。

外延片是LED灯珠的核心材料,一般使用的材料有砷化镓(GaAs)、碳化硅(SiC)和磷化镁(MgP)等。

外延片生长是通过化学气相沉积(CVD)或分子束外延(MBE)等技术,将材料原料在衬底上生长成薄片。

外延片的生长过程中需要控制温度、气氛和混合气体的流量等参数,以获得所需的化学成分和薄片厚度。

接下来是芯片加工。

在外延片上刻蚀成所需的结构,形成大量的小区域。

常见的加工工序有光刻、刻蚀和蚀刻等。

光刻是将芯片图案通过光阻层进行曝光,然后去除不需要的部分。

刻蚀是通过化学溶液或物理方法去除光刻后的光阻层。

蚀刻是将外延片中的材料浸入化学液体中去除,形成所需的结构。

然后是封装。

芯片经过加工后需要进行封装,以保护芯片并提供电路连接和光学效果。

封装过程包括胶水涂覆、焊接金线、封装成型和耐热测试等步骤。

胶水涂覆是将芯片固定在胶体基板上,以提供机械支撑和保护。

焊接金线是将芯片的金属引脚与封装基板上的电路相连接。

封装成型是将封装材料固化成特定的形状和尺寸。

耐热测试是对封装好的LED灯珠进行温度循环和光强测试,以检查其性能和稳定性。

最后是测试。

在封装完成后,LED灯珠需要进行质量测试,以确保其亮度、颜色和电特性等指标符合规定的要求。

常用的测试方法有IV曲线测试、颜色坐标测试和温度特性测试等。

IV曲线测试是通过施加不同的电流和电压,测量LED灯珠的电流与电压之间的关系。

颜色坐标测试是通过光谱仪测量发光体的颜色,确定色坐标和色温。

温度特性测试是将LED灯珠暴露在不同温度下,观察其亮度和色温随温度变化的情况。

总的来说,LED灯珠的生产流程主要包括外延片生长、芯片加工、封装和测试等环节。

每个环节都有具体的步骤和要求,需要严格控制材料、工艺和设备等因素,以获得高质量的LED灯珠产品。

浅谈LED芯片的制造工艺流程

浅谈LED芯片的制造工艺流程

浅谈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,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。

led外延片的主要工艺流程

led外延片的主要工艺流程

led外延片的主要工艺流程LED外延片是LED芯片的重要组成部分,其质量和工艺直接影响LED芯片的性能和稳定性。

本文将重点介绍LED外延片的主要工艺流程,包括原料准备、衬底制备、外延生长、晶片切割等环节。

一、原料准备LED外延片的主要原料包括氮化镓片、掺杂气体和其他辅助材料。

首先需要对氮化镓片进行预处理,包括表面清洗、电化学抛光和化学机械抛光等工艺,以保证衬底表面的平整度和清洁度。

同时,需要对掺杂气体进行准备,以满足外延生长中对掺杂原子的需求。

此外,还需要准备其他辅助材料,如外延反应室、石英炉管、加热系统等设备。

二、衬底制备衬底制备是LED外延片制备的重要环节,包括表面处理和掺杂处理。

在表面处理过程中,需要采用化学气相沉积(CVD)等技术,对衬底表面进行原子级的处理,以消除缺陷和提高晶格完整性。

在掺杂处理过程中,需要向衬底中引入掺杂原子,以调节材料的导电性和发光性能。

三、外延生长外延生长是LED外延片制备的关键环节,主要包括氮化镓外延生长和掺杂外延生长两个过程。

在氮化镓外延生长过程中,需要将氮化镓晶体在高温环境下在衬底表面上沉积,形成外延层。

而在掺杂外延生长过程中,需要向外延层中引入掺杂原子,以调节LED芯片的电学特性。

四、晶片切割晶片切割是LED外延片制备的最后一道工艺环节,主要包括划线、切割和打磨三个步骤。

在划线过程中,需要在外延片表面进行划线,以确定晶片的大小和形状。

在切割过程中,需要使用磨刀将外延片切割成多个晶片。

而在打磨过程中,需要对切割后的晶片进行打磨,以去除切割产生的裂纹和瑕疵。

综上所述,LED外延片的制备主要包括原料准备、衬底制备、外延生长和晶片切割四个工艺环节。

这些工艺环节相互关联,相互作用,共同保障LED外延片的质量和性能。

通过不断优化工艺流程,提高生产技术水平,可以有效提高LED外延片的生产效率和质量稳定性,推动LED产业的健康发展。

LED生产流程非常详细

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。

LED外延片工艺流程

LED外延片工艺流程

LED外延片工艺流程:LED外延片工艺流程如下:衬底- 结构设计- 缓冲层生长- N型GaN层生长- 多量子阱发光层生- P型GaN层生长- 退火- 检测(光荧光、X射线)- 外延片外延片- 设计、加工掩模版- 光刻- 离子刻蚀- N型电极(镀膜、退火、刻蚀)- P型电极(镀膜、退火、刻蚀)- 划片- 芯片分检、分级具体介绍如下:固定:将单晶硅棒固定在加工台上。

切片:将单晶硅棒切成具有精确几何尺寸的薄硅片。

此过程中产生的硅粉采用水淋,产生废水和硅渣。

退火:双工位热氧化炉经氮气吹扫后,用红外加热至300~500℃,硅片表面和氧气发生反应,使硅片表面形成二氧化硅保护层。

倒角:将退火的硅片进行修整成圆弧形,防止硅片边缘破裂及晶格缺陷产生,增加磊晶层及光阻层的平坦度。

此过程中产生的硅粉采用水淋,产生废水和硅渣。

分档检测:为保证硅片的规格和质量,对其进行检测。

此处会产生废品。

研磨:用磨片剂除去切片和轮磨所造的锯痕及表面损伤层,有效改善单晶硅片的曲度、平坦度与平行度,达到一个抛光过程可以处理的规格。

此过程产生废磨片剂。

清洗:通过有机溶剂的溶解作用,结合超声波清洗技术去除硅片表面的有机杂质。

此工序产生有机废气和废有机溶剂。

RCA清洗:通过多道清洗去除硅片表面的颗粒物质和金属离子。

具体工艺流程如下:SPM清洗:用H2SO4溶液和H2O2溶液按比例配成SPM溶液,SPM溶液具有很强的氧化能力,可将金属氧化后溶于清洗液,并将有机污染物氧化成CO2和H2O。

用SPM清洗硅片可去除硅片表面的有机污物和部分金属。

此工序会产生硫酸雾和废硫酸。

DHF清洗:用一定浓度的氢氟酸去除硅片表面的自然氧化膜,而附着在自然氧化膜上的金属也被溶解到清洗液中,同时DHF抑制了氧化膜的形成。

此过程产生氟化氢和废氢氟酸。

APM清洗:APM溶液由一定比例的NH4OH溶液、H2O2溶液组成,硅片表面由于H2O2氧化作用生成氧化膜(约6nm呈亲水性),该氧化膜又被NH4OH腐蚀,腐蚀后立即又发生氧化,氧化和腐蚀反复进行,因此附着在硅片表面的颗粒和金属也随腐蚀层而落入清洗液内。

LED封装工艺流程

LED封装工艺流程

LED封装工艺流程一、制备LED芯片1.生长外延片:先利用化学气相沉积或分子束外延法在晶片上生长出外延片,外延片是LED芯片的材料基础。

2.排片:将外延片切割成小型的芯片,并进行组合。

3.电极制备:通过镀金或其他方法在芯片上形成正负两极的电极。

二、封装胶囊1.选择胶囊:根据LED芯片的类型和用途选择合适的胶囊材料和尺寸。

2.胶囊准备:将选择的胶囊清洗并处理,使其表面干净并提高黏附性。

3.胶囊固定:将LED芯片固定在胶囊的底部。

4.倒胶:将适量的封装胶囊倒入胶囊内,使芯片完全覆盖。

5.振动排气:通过振动减少封装胶囊中的气泡,并使胶囊内的封装胶囊均匀。

三、封装浇注1.选择封装树脂:根据LED芯片的类型和用途选择合适的封装树脂材料。

2.制备封装器件:将LED芯片和电极连接到封装器件上。

3.预处理:将封装器件进行初步清洗和处理,以提高材料的黏附性。

4.整理芯片:将封装器件中的LED芯片排列整齐。

5.浇注树脂:将封装树脂倒入封装器件中,使LED芯片被完全覆盖。

6.精确控制温度:通过控制温度和时间,使封装树脂充分固化。

四、后处理1.切割:将封装好的LED器件切割成单个的LED灯珠。

2.清洗:将LED器件进行清洗,并去除表面的杂质和残留的胶囊或树脂。

3.分选:根据亮度和色温等参数,将LED灯珠分选成不同的级别。

4.质检:对LED灯珠进行质量检测,包括亮度、电流等参数检测。

以上是LED封装的主要流程,流程的具体步骤可能会因生产厂家和产品类型而有所不同。

封装工艺流程的精细控制和质量监控对于生产出高质量的LED产品至关重要,能够保证产品的可靠性和稳定性,并满足不同应用的需求。

外延片生长

外延片生长

LED外延片(外延)的成长工艺今天来探讨LED外延片的成长工艺,早期在小积体电路时代,每一个6吋的外延片上制作数以千计的芯片,现在次微米线宽的大型VLSI,每一个8吋的外延片上也只能完成一两百个大型芯片。

外延片的制造虽动輒投资数百亿,但却是所有电子工业的基础。

硅晶柱的长成,首先需要将纯度相当高的硅矿放入熔炉中,并加入预先设定好的金属物质,使产生出来的硅晶柱拥有要求的电性特质,接着需要将所有物质融化后再长成单晶的硅晶柱,以下将对所有晶柱长成制程做介绍:长晶主要程式:1、融化(MeltDown)此过程是将置放于石英坩锅内的块状复晶硅加热制高于摄氏1420度的融化温度之上,此阶段中最重要的参数为坩锅的位置与热量的供应,若使用较大的功率来融化复晶硅,石英坩锅的寿命会降低,反之功率太低则融化的过程费时太久,影响整体的产能。

2、颈部成长(Neck Growth)当硅融浆的温度稳定之后,将方向的晶种渐渐注入液中,接着将晶种往上拉升,并使直径缩小到一定(约6mm),维持此直径并拉长10-20cm,以消除晶种内的排差(dislocation),此种零排差(dislocation-free)的控制主要为将排差局限在颈部的成长。

3、晶冠成长(Crown Growth)长完颈部后,慢慢地降低拉速与温度,使颈部的直径逐渐增加到所需的大小。

4、晶体成长(Body Growth)利用拉速与温度变化的调整来迟维持固定的晶棒直径,所以坩锅必须不断的上升来维持固定的液面高度,于是由坩锅传到晶棒及液面的辐射热会逐渐增加,此辐射热源将致使固业介面的温度梯度逐渐变小,所以在晶棒成长阶段的拉速必须逐渐地降低,以避免晶棒扭曲的现象产生。

5、尾部成长(Tail Growth)当晶体成长到固定(需要)的长度后,晶棒的直径必须逐渐地缩小,直到与液面分开,此乃避免因热应力造成排差与滑移面现象。

切割:晶棒长成以后就可以把它切割成一片一片的,也就是外延片。

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LED芯片制造工艺流程是指将所需的材料通过一系列的加工步骤制成LED芯片的过程。

下面是一个典型的LED芯片制造工艺流程。

首先,需要准备材料。

常见的LED芯片材料有蓝宝石基板、氮化镓、磷化铝等。

这些材料需经过化学清洗和质量检测,以确保其纯度和质量符合要求。

接下来是光刻工艺。

首先,在蓝宝石基板上涂覆一层光刻胶,并通过紫外线曝光和显影的步骤,将光刻胶在特定位置形成图案。

这个步骤决定了LED芯片的结构和形状。

然后是外延生长过程。

通过化学气相沉积(CVD)方法,将氮化镓等材料在光刻胶图案的表面上生长,形成多层结构。

这个过程是将材料沉积在特定的温度和气氛条件下进行,以获得所需的材料特性。

随后是掺杂和扩散过程。

通过控制掺杂剂的添加和热处理,将磷化铝等材料掺杂到外延层中,形成所需的电子和空穴。

同时,继续进行热处理,将掺杂物扩散到外延层中的特定位置,以形成p型和n型区域。

接下来是金属化工艺。

通过涂覆金属和光刻工艺,将金属电极和金属导线形成在芯片上。

这些金属部件将用于电流的注入和电子的传输。

最后是划片和封装。

将整个芯片切割成多个小芯片,并使用封装材料将芯片封装在保护壳中。

这个过程既可以使用手工操作,也可以使用自动化设备。

通过以上步骤,LED芯片的制造工艺完成。

最后,制造的芯片还需要进行严格的测试和质检,以确保其性能和可靠性符合要求。

这个工艺流程不仅应用于传统的LED芯片制造,也适用于高亮度LED和其他尺寸和形状的LED芯片制造。

随着技术的不断发展,LED芯片制造工艺也在不断改进和优化,以进一步提高产量和降低成本。

光芯片外延环节工艺

光芯片外延环节工艺

光芯片外延环节工艺光芯片外延环节工艺是光芯片制造过程中的关键环节之一。

在这个过程中,通过外延技术将半导体材料沉积在衬底上,形成薄膜,为光芯片的后续加工提供基础。

外延环节的工艺控制关系着光芯片的性能和质量,因此具有重要意义。

外延环节的工艺过程通常包括衬底准备、薄膜生长和薄膜质量检测等步骤。

首先,需要对衬底进行表面处理,以提高材料的结晶质量和降低缺陷密度。

这一步骤的主要目的是清洁和平整衬底表面,以便材料的沉积和生长。

接下来是薄膜的生长过程。

在外延炉中,将衬底放置在高温环境下,通过化学气相沉积或物理气相沉积等方法,将所需的半导体材料沉积在衬底上。

这个过程中,需要控制气体流量、温度和压力等参数,以确保薄膜的生长速度和均匀性。

薄膜质量检测是外延环节的最后一步。

通过使用光学显微镜、扫描电子显微镜等仪器设备,对薄膜的表面形貌、晶体结构、缺陷密度等进行检测和分析。

这个过程中,需要严格控制检测条件,以获取准确可靠的数据。

光芯片外延环节工艺的关键在于工艺参数的控制和优化。

通过调节气体流量、温度和压力等参数,可以实现薄膜的均匀生长和高质量沉积。

同时,对衬底的表面处理和薄膜质量的检测也非常重要,可以提高薄膜的结晶度和减少缺陷密度。

外延环节工艺的优化对于光芯片的性能和质量具有重要影响。

通过改进工艺参数和优化生长条件,可以提高光芯片的发光效率和电学特性,进一步推动光芯片技术的发展。

光芯片外延环节工艺是光芯片制造过程中不可或缺的一环。

通过合理控制工艺参数和优化生长条件,可以实现高质量的薄膜生长,为光芯片的后续加工和应用提供良好的基础。

这一环节的工艺优化对于光芯片的性能和质量具有重要意义,对光芯片技术的发展具有积极推动作用。

led外延片的主要工艺流程

led外延片的主要工艺流程

led外延片的主要工艺流程The primary technological process of LED epitaxial wafers involves several crucial steps. Firstly, the selection of high-quality substrate materials is essential, as they serve as the foundation for the epitaxial growth process. Commonly used substrates include sapphire, silicon, and silicon carbide, each with its unique characteristics and applications.LED外延片的主要工艺流程首先涉及选择高质量的基片材料,这是外延生长过程的基础。

常用的基片材料包括蓝宝石、硅和碳化硅,每种材料都有其独特的特点和应用。

Once the substrate is prepared, the epitaxial growth process begins. This typically involves the use of techniques such as metal-organic chemical vapor deposition (MOCVD) or molecular beam epitaxy (MBE). These methods allow for precise control over the composition, thickness, and crystal structure of the epitaxial layer.准备好基片后,便开始外延生长过程。

这通常涉及使用金属有机物化学气相沉积(MOCVD)或分子束外延(MBE)等技术。

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LED芯片的制造过程可概分为晶圆处理工序(Wafer Fabrication)、晶圆针测工序(Wafer Probe)、构装工序(Packaging)、测试工序(Initial Test and Final Test)等几个步骤。

其中晶圆处理工序和晶圆针测工序为前段(Front End)工序,而构装工序、测试工序为后段(Back End)工序。

1、晶圆处理工序:本工序的主要工作是在晶圆上制作电路及电子元件(如晶体管、电容、逻辑开关等),其处理程序通常与产品种类和所使用的技术有关,但一般基本步骤是先将晶圆适当清洗,再在其表面进行氧化及化学气相沉积,然后进行涂膜、曝光、显影、蚀刻、离子植入、金属溅镀等反复步骤,最终在晶圆上完成数层电路及元件加工与制作。

2、晶圆针测工序:经过上道工序后,晶圆上就形成了一个个的小格,即晶粒,一般情况下,为便于测试,提高效率,同一片晶圆上制作同一品种、规格的产品;但也可根据需要制作几种不同品种、规格的产品。

在用针测(Probe)仪对每个晶粒检测其电气特性,并将不合格的晶粒标上记号后,将晶圆切开,分割成一颗颗单独的晶粒,再按其电气特性分类,装入不同的托盘中,不合格的晶粒则舍弃。

3、构装工序:就是将单个的晶粒固定在塑胶或陶瓷制的芯片基座上,并把晶粒上蚀刻出的一些引接线端与基座底部伸出的插脚连接,以作为与外界电路板连接之用,最后盖上塑胶盖板,用胶水封死。

其目的是用以保护晶粒避免受到机械刮伤或高温破坏。

到此才算制成了一块集成电路芯片(即我们在电脑里可以看到的那些黑色或褐色,两边或四边带有许多插脚或引线的矩形小块)。

4、测试工序:芯片制造的最后一道工序为测试,其又可分为一般测试和特殊测试,前者是将封装后的芯片置于各种环境下测试其电气特性,如消耗功率、运行速度、耐压度等。

经测试后的芯片,依其电气特性划分为不同等级。

而特殊测试则是根据客户特殊需求的技术参数,从相近参数规格、品种中拿出部分芯片,做有针对性的专门测试,看是否能满足客户的特殊需求,以决定是否须为客户设计专用芯片。

经一般测试合格的产品贴上规格、型号及出厂日期等标识的标签并加以包装后即可出厂。

而未通过测试的芯片则视其达到的参数情况定作降级品或废品。

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。

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。

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。

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)。

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