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1、LED-芯片制造工艺简介,LED本质,LED的本质就是一个PN结，通过P区空穴和N区电子的复合而释放光子，是由电能直接到光能的转换，所以LED又被称为冷光源，传统的白炽灯是有电能加热灯丝，及由电能到热能，再由热辐射出光，这也是LED发光效率高的根本原因。,顏色區別,波長與顏色的關係光依人眼可察覺程度可區分為可見光：波長介於760nm與380nm不可見光：波長大於760nm或小於380nm,目前我司生产的LED,目前我司生产的LED主要以波长为440-460nm之间的蓝光LED芯片,2023/8/2,湘能华磊光电股份有限公司,5,外延生长,芯片前工艺,研磨、切割,点测、分选,检测入库,工艺流程图
2、,2023/8/2,6,外延生长,2023/8/2,7,外延生长：MO源及NH3由载气传输到反应室，以质量流量计控制气体流量，反应物进入反应室后经载气传输到衬底表面反应形成外延薄膜。主要设备有MOCVD.,2023/8/2,8,蓝宝石衬底,GaN缓冲层,N型GaN:Si,发光层（InGaN/GaN）,P型GaN：Mg,P型InGaN-金属接触层,外延生长示意图,2023/8/2,9,芯片制造,芯片制造工艺流程图,去铟球清洗,去铟球清洗采用ITO（氧化铟锡）腐蚀液，33水浴下30min左右。,外延片清洗,外延片清洗采用H2SO4：H2O2：H2O=5：1：1，60水浴，30sec,ITO蒸镀,I
3、TO层既导电层和透光层,P-Mesa光罩作业,阴影部分为铬，紫外光无法透过，被光照区域光刻胶被显影液除去，留下刻蚀区域。,N-ITO蚀刻前预处理,利用氧气加射频将ITO欲蚀刻区域轰击干净，防止留有残胶，影响蚀刻效果。,ITO蚀刻（不去光阻）,将欲刻蚀区域采用ITO腐蚀液，水浴33，腐蚀10min,P-mesa刻蚀,利用ICP刻蚀机，主要气体为CL2和BCL3,主要作用离子为氯离子，现刻蚀深度带ITO测量为12000左右。,去光阻,去光阻后片上图形，紫红色区域为ITO。,ITO光罩作业,将所需P区图形留出，待下一步去除P区ITO。,P-ITO蚀刻前预处理,原理同N-ITO蚀刻前预处理,ITO蚀刻
4、,将欲刻蚀区域采用ITO腐蚀液，水浴33，腐蚀7min,去光阻,N区P区均显露出来，为下步蒸镀电极做准备,ITO熔合,熔合目的：主要使ITO材料更加密实，透光率增加，降低电压，使ITO层与GaN衬底形成良好的欧姆接触。熔合条件：温度：500，10min,N/P电极光罩作业,采用负性胶，未光照区域光刻胶被显影液去掉，留下电极蒸镀区域。,N/P电极蒸镀&金属剥离,采用蒸镀机，电极分三层：CrPtAu,厚度分别为：200 300 12000,SiO2沉积,采用设备：PECVD主要气体：SiH4/N2OSiO2作用：保护芯片，增加亮度,金属熔合,熔合目的：增强欧姆接触，提高稳定性熔合条件：温度：250，5min,开双孔光罩作业,将N/P电极区域的SiO2露出，以便下步蚀刻,SiO2蚀刻,将电极上的SiO2用BOE（NH4F+HF）混酸腐蚀35sec,露出电极。,去光阻,左图绿色阴影区域为SiO2，黄色阴影区域为金属电极。,2023/8/2,30,单颗晶粒前工艺后成品图,2023/8/2,31,点亮后,点亮后,点亮后,点亮后,ITO蒸镀机,Temperature：200 O2：8.5,2023/8/2,湘能华磊光电股份有限公司,33,ICP,曝光机,2023/8/2,34,PECVD,蒸镀机,
