芯片工艺培训资料文档

芯片相关参数及其测量
正向电压Vf：指在确定电流下器件两端的电压值，
所取的正向电流一般教大在10mA—30mA之间，在
实验室中所取If=20mA。
光通量Φv(Luminous Flux)：
LED芯片制程
芯片生产周期
一般芯片的制造周期大约10天左右时间，分为 以下几个阶段： 1、外延片生产阶段 2、外延片验证阶段 3、芯片工艺完成阶段 4、磨切阶段 5、前目检阶段 6、点测和分拣阶段 7、后目检和打标签入库阶段
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LED芯片制程
芯片制造成本计算
芯片制造与所有工业制品一样，其成本计算无外 乎以下：
产品生产（制造）成本计算，就是将企业生 产过程中位制造产品所发生的各种费用，按照所 生产产品的品种（即成本计算对象）进行分配和 归集，计算各种产品的总成本和单位成本。
节约成本的方法：
1、提高生产效率，提高产量 2、优化工艺步骤，减少单位原材料损耗 3、原材料的国产化、本地化
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电子束蒸镀透明电极和打线焊盘； 主要的蒸镀材料有ITO、Au、Cr等金属。
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芯片研磨、切割
N电极
P电极 P-GaN N-GaN
蓝宝石
N电极
P电极 P-GaN
N-GaN
蓝宝石
～ 460μm
～ 85μm
参数：研磨厚度、翘曲、划痕等; 激光划片将采用隐形切割的方式
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BOE、O2 plasma
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LED芯片制程---光刻
光刻车间 目的: 匀胶、对版曝光、显影、定胶； 参数：
光刻胶的厚度及均匀性、曝光功率及时间、 显影后图形的完整、定胶的时间等，对后 道工序都将产生很大影响。
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LED芯片制程---沉积与镀膜
干法刻蚀与沉积: 氮化镓、蓝宝石、SiO2蚀刻---ICP； 二氧化硅沉积---PECVD； 镀膜：
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LED芯片制造工艺流程
外 延 片 清 洗
CBL
ITO
蒸 镀
平 台 刻 蚀
N
P、N
电 SiO2 打
极沉 线
镀积 电
膜
极
封
成 品
成
切
研
装 入测割 磨
库
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CBL制作
P-GaN N-GaN
Sapphire
CBL
• CBL (Current blocking layer) • SiO2：SiH4+N2O→SiO2 • 影响因素：生长温度、功率、流
LED 芯片基础知识
刘娉娉
2010-7-19
LED及其应用
LED （Light Emitting Diode）是靠电子和空 穴的复合,将电能转换成光能的半导体器件。 LED具有寿命长、可靠性高、体积小、功耗 低、响应速度快、易于调制和集成等优点。 LED可应用于彩灯、交通灯、数码管、显示 屏、手机和笔记本电脑背光源等。
量、速度等 • 参数：折射率等 • 光刻胶掩膜 BOE 湿法腐蚀
Oxford 800plus
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CBL制作流程
涂胶、光刻、显影、腐蚀、去胶
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ITO蒸镀及腐蚀
ITO
• p-GaP掺杂浓度高, 而p-GaN掺 杂浓度低,造成蓝绿光LED需要制 造TCL增加电流扩散, • 影响因素：源、温度、流量、 速率、环境等 • ITO参数：透光度、片电阻、 透射曲线、腐蚀速率 •湿法腐蚀： 侧向腐蚀
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LED产业区分
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LED 制作流程
氮化鎵 (GaN)-蓝绿
p-GaN MQW n-GaN Sapphire
Au
p-GaN
MQW
n-GaN
Sapphire
Pad SiO2
ITO
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LED芯片制程
芯片主要工艺 表面处理（Surface cleaning) 光刻 (Photolithography) 蚀刻（Etching) 湿法腐蚀(Wet Etch) 干法蚀刻(Dry Etching) 打线盘金属蒸镀(Evaporation) 沉积(Deposition) 研磨、切割 测试分拣
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芯片分捡
老式分选机
芯片按WLD、Iv、Vf、Vz、Ir进行分类
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芯片分捡
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以上是一个GaN LED生产基本制程的， 但不是唯一，其中很多步骤顺序可以调换、 简化，还有很多地方需要我们一起努力去改 善、优化。
23Hale Waihona Puke Baidu
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钝化层生长及开窗口
SiO2
影响参数： 生长温度、功率、流量、 折射率、腐蚀速率、黏附 性吸水性
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LED芯片制程---清洗
清洗车间 目的： 表面清洗、去胶、化学腐蚀，去除金 属、
有机物、氧化物、表面杂质等； 所需： 511、去胶液、ITO腐蚀液、金属腐蚀液、
芯片相关参数及其测量
电参数部分： 1，保证测试机供电稳定。 2，保证测试机内部电路元件处于正常工作状态。 3，保证探针与测试模组之间、探针与探针夹具之间，探针与芯片 电极之间的接触正常。 光参数部分： 1，保证测试机校准系数准确。 2，保证测试机光学探头的位置与状态稳定不变。 3，保证显微镜放大倍率及显微镜机构位置稳定不变。 4，保证待测芯片位置始终与显微镜光路保持同轴，且芯片发光中 心与显微镜中心位置对准不变。 5，保证测试机光学模组内部的各项元件处于正常工作状态。
芯片切割
芯片切割两种方法：
金刚刀切割 激光切割
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芯片切割
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测试与分拣
芯片的光电参数： 1、芯片测试 2、芯片分选 其中LED芯片测试机对芯片光电参数的一致性起着主要 作用，分选机的性能及使用方式也会部分地影响到芯片 光电参数的一致性。
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湿法腐蚀
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Mesa干法蚀刻
N-GaN
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干法蚀刻
蓝宝石衬底不导电，露出部分N-GaN ICP干法蚀刻： 影响因素：气体、流量、比例、压力、 时间； 参数：蚀刻深度、表面状况
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P、N电极蒸镀
PN电极
undercut 光刻图形
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•PN打线盘 •N型欧姆接触电极 •金属蒸镀参数： 蒸发源纯度、真空度、 蒸发速率 黏附性、欧姆接触