《LED芯片制造工藝基礎(chǔ)培訓(xùn)課件.ppt》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《LED芯片制造工藝基礎(chǔ)培訓(xùn)課件.ppt（27頁珍藏版）》請?jiān)趨R文網(wǎng)上搜索。

1、身邊的LED1aLED種類2aLED構(gòu)造3a認(rèn)識制造二部綜合測試綜合測試綜合測試綜合測試化學(xué)站化學(xué)站化學(xué)站化學(xué)站綜合站綜合站綜合站綜合站黃光站黃光站黃光站黃光站合格品合格品合格品合格品去膠、清洗、濕法腐蝕在外延片表面形成指定圖形的光刻膠保護(hù)膜薄膜、干刻、熔合產(chǎn)品光電參數(shù)、外觀、打線、推力、熱膜等測試研研磨磨（制造三部）4aLED芯片制程簡表前處理前處理Mesa工藝工藝ITO工藝工藝P/N Pad工藝工藝SiO2工藝工藝檢測檢測綜合站綜合站6ITO蒸鍍蒸鍍14SiO2沉積沉積18電性電性19打線打線20推力推力21拉膜拉膜22外觀外觀黃光站黃光站3Mesa光刻光刻7ITO光刻光刻10 P/N P

2、ad光刻光刻15光刻光刻SiO2化學(xué)站化學(xué)站1去銦球去銦球8ITO蝕刻、去膠蝕刻、去膠11Plasma清洗清洗16 SiO2蝕刻、去膠蝕刻、去膠綜合站綜合站4Mesa刻蝕刻蝕9ITO熔合熔合12 P/N Pad蒸鍍蒸鍍17金屬熔合金屬熔合化學(xué)站化學(xué)站2外延外延清洗清洗5去膠、清洗去膠、清洗13金屬剝離去膠金屬剝離去膠 實(shí)物圖EPIEPIEPIEPI注：以上制程適合部分版型，實(shí)際已制程單為準(zhǔn)pNMQW襯底效果圖5a為了確保ITO薄膜與外延片的充分接觸，在鍍膜前需要進(jìn)行銦球剔除與一系列的清洗作業(yè)（1）ITO蝕刻液去除銦球（2）511具有極強(qiáng)的氧化性，能夠有效去除外延表面的有機(jī)雜質(zhì)與金屬離子（3）稀

3、HCl外延表面去除金屬離子去膜劑511稀HCl沖水甩干ITO蝕刻液外延清洗干凈與否直接影響到外延清洗干凈與否直接影響到ITO與外延的粘附力！及其關(guān)鍵！與外延的粘附力！及其關(guān)鍵！點(diǎn)有銦球的外延片外延清洗不干凈導(dǎo)致缺陷前處理前處理Mesa工藝工藝ITO工藝工藝P/N Pad工藝工藝SiO2工藝工藝檢測檢測綜合站綜合站黃光站黃光站化學(xué)站化學(xué)站1去銦球去銦球綜合站綜合站化學(xué)站化學(xué)站2外延外延清洗清洗6a軟烘曝光顯影堅(jiān)膜勻正膠365nm紫外光紫外光勻膠臺勻膠臺曝光臺曝光臺軟烤、堅(jiān)膜軟烤、堅(jiān)膜前處理前處理Mesa工藝工藝ITO工藝工藝P/N Pad工藝工藝SiO2工藝工藝檢測檢測綜合站綜合站黃光站黃光站3

4、Mesa光刻光刻化學(xué)站化學(xué)站1去銦球去銦球綜合站綜合站化學(xué)站化學(xué)站2外延外延清洗清洗7a光刻膠的主要成分：Resin:Film material(Polymer):酚醛樹脂，提供光刻膠的粘附性、化 學(xué)抗蝕性，當(dāng)沒有溶解抑制劑存在時(shí)，線性酚醛樹脂會溶解在顯影液中的PAC:Photo Active Compound,光敏化合物，最常見的是重氮萘醌（DNQ），在曝光前，DNQ是 一種強(qiáng)烈的溶解抑制劑，降低樹脂的溶解速度。在紫外曝光后，DNQ在光刻膠中化學(xué) 分解，成為溶解度增強(qiáng)劑，大幅提高顯影液中的溶解度因子至100或者更高。這種曝光反應(yīng)會在DNQ中產(chǎn)生羧酸，它在顯影液中溶解度很高。Solvent:醋

5、酸溶劑，提高流動性i-Line PR Photo reactionin PR/airketenehvH2OOH-Carboxylic Acid黃光站濕度、溫度的重要性光刻知識：光刻知識：前處理前處理Mesa工藝工藝ITO工藝工藝P/N Pad工藝工藝SiO2工藝工藝檢測檢測綜合站綜合站黃光站黃光站3Mesa光刻光刻化學(xué)站化學(xué)站1去銦球去銦球綜合站綜合站化學(xué)站化學(xué)站2外延外延清洗清洗8a離子化Cl2+BCl3RF源ICP刻蝕刻蝕通過ICP(感應(yīng)耦合等離子體)干刻，去除不需要的P-GaN和MQW,露出N-GaN。前處理前處理Mesa工藝工藝ITO工藝工藝P/N Pad工藝工藝SiO2工藝工藝檢測檢

6、測綜合站綜合站黃光站黃光站3Mesa光刻光刻化學(xué)站化學(xué)站1去銦球去銦球綜合站綜合站4Mesa刻蝕刻蝕化學(xué)站化學(xué)站2外延外延清洗清洗9a去膠、清洗去膠、清洗刻蝕深度測試刻蝕深度測試去膠后每批抽1片進(jìn)行刻蝕深度測試，確保已經(jīng)刻到N-GaN重?fù)綄?，刻蝕過深或過淺都會影響到芯片的多項(xiàng)光電參數(shù)（Vf1等）。去膜劑前處理前處理Mesa工藝工藝ITO工藝工藝P/N Pad工藝工藝SiO2工藝工藝檢測檢測綜合站綜合站黃光站黃光站3Mesa光刻光刻化學(xué)站化學(xué)站1去銦球去銦球綜合站綜合站4Mesa刻蝕刻蝕化學(xué)站化學(xué)站2外延外延清洗清洗5去膠、清洗去膠、清洗10a為了電流更好地?cái)U(kuò)展到芯片的整個(gè)面域，增加發(fā)光區(qū)，并且

7、不能擋住光的射出，需要蒸鍍一層導(dǎo)電且透光的薄膜ITO.E-beamITO靶材ITO蒸鍍機(jī)透光率、面阻測試ITO為以摻Sn的In2O3材料，屬于N型氧化物半導(dǎo)體材料，通常Sn2O3:In2O3=1:9。監(jiān)控參數(shù)：監(jiān)控參數(shù)：面電阻、透光率、膜厚、蝕刻率，整體評價(jià)面電阻、透光率、膜厚、蝕刻率，整體評價(jià)ITO膜質(zhì)量。膜質(zhì)量。熔合后合格透光率熔合后合格透光率92%,面租值面租值535,膜厚：膜厚：2400A前處理前處理Mesa工藝工藝ITO工藝工藝P/N Pad工藝工藝SiO2工藝工藝檢測檢測綜合站綜合站6ITO蒸鍍蒸鍍黃光站黃光站3Mesa光刻光刻化學(xué)站化學(xué)站1去銦球去銦球綜合站綜合站4Mesa刻蝕刻

8、蝕化學(xué)站化學(xué)站2外延外延清洗清洗5去膠、清洗去膠、清洗11a勻正膠軟烤曝光顯影堅(jiān)膜365nm紫外光紫外光勻膠臺勻膠臺曝光臺曝光臺軟烤、堅(jiān)膜軟烤、堅(jiān)膜前處理前處理Mesa工藝工藝ITO工藝工藝P/N Pad工藝工藝SiO2工藝工藝檢測檢測綜合站綜合站6ITO蒸鍍蒸鍍黃光站黃光站3Mesa光刻光刻7ITO光刻光刻化學(xué)站化學(xué)站1去銦球去銦球綜合站綜合站4Mesa刻蝕刻蝕化學(xué)站化學(xué)站2外延外延清洗清洗5去膠、清洗去膠、清洗12aITO蝕刻液去膜劑該步的目的是：通過化學(xué)腐蝕方法，清除因ICP刻蝕所濺出的ITO殘粉，避免MQW處因ITO殘粉粘附而導(dǎo)致漏電或者ESD不良。Mesa側(cè)壁殘留側(cè)壁殘留前處理前處理

9、Mesa工藝工藝ITO工藝工藝P/N Pad工藝工藝SiO2工藝工藝檢測檢測綜合站綜合站6ITO蒸鍍蒸鍍黃光站黃光站3Mesa光刻光刻7ITO光刻光刻化學(xué)站化學(xué)站1去銦球去銦球8ITO蝕刻、去膠蝕刻、去膠綜合站綜合站4Mesa刻蝕刻蝕化學(xué)站化學(xué)站2外延外延清洗清洗5去膠、清洗去膠、清洗13aE-Gun蒸鍍出來的ITO薄膜存在晶格缺陷，在N2氣保護(hù)下進(jìn)行高溫退火處理，可有效修復(fù)ITO薄膜中的晶格缺陷，消除內(nèi)應(yīng)力，改善膜的透光率與面阻值N2N2高溫ITO熔合爐熔合爐Frenkel缺陷線l缺陷完整晶格熔合前處理前處理Mesa工藝工藝ITO工藝工藝P/N Pad工藝工藝SiO2工藝工藝檢測檢測綜合站綜

10、合站6ITO蒸鍍蒸鍍黃光站黃光站3Mesa光刻光刻7ITO光刻光刻化學(xué)站化學(xué)站1去銦球去銦球8ITO蝕刻、去膠蝕刻、去膠綜合站綜合站4Mesa刻蝕刻蝕9ITO熔合熔合化學(xué)站化學(xué)站2外延外延清洗清洗5去膠、清洗去膠、清洗14a勻負(fù)膠前烘后烘曝光顯影365nm紫外光紫外光1、負(fù)膠與正膠相反，被紫外照射的區(qū)域，經(jīng)后烘后交聯(lián)，不能被顯影2、負(fù)膠顯影后形成倒八字的圖形，有利于Lift-off工藝（如右圖）3、負(fù)膠工藝及其重要，直接影響到殘金、殘膠、掉電極等致命問題！Cr/Pt/AuPREPI加厚產(chǎn)品剖面加厚產(chǎn)品剖面1加厚產(chǎn)品剖面加厚產(chǎn)品剖面2EPIPR前處理前處理Mesa工藝工藝ITO工藝工藝P/N P

11、ad工藝工藝SiO2工藝工藝檢測檢測綜合站綜合站6ITO蒸鍍蒸鍍黃光站黃光站3Mesa光刻光刻7ITO光刻光刻10 P/N Pad光刻光刻化學(xué)站化學(xué)站1去銦球去銦球8ITO蝕刻、去膠蝕刻、去膠綜合站綜合站4Mesa刻蝕刻蝕9ITO熔合熔合化學(xué)站化學(xué)站2外延外延清洗清洗5去膠、清洗去膠、清洗15a離子化O2合理?xiàng)l件的O2 plasma對蒸鍍PN前的產(chǎn)品進(jìn)行清洗，能夠有效去除待鍍PN處外延表面的有機(jī)雜質(zhì)，從而提高電極與外延間的牢固性，過洗與欠洗都會影響到PN電極的牢固性，該步同樣及其重要！O2 Plasma機(jī)機(jī)前處理前處理Mesa工藝工藝ITO工藝工藝P/N Pad工藝工藝SiO2工藝工藝檢測檢測

12、綜合站綜合站6ITO蒸鍍蒸鍍黃光站黃光站3Mesa光刻光刻7ITO光刻光刻10 P/N Pad光刻光刻化學(xué)站化學(xué)站1去銦球去銦球8ITO蝕刻、去膠蝕刻、去膠11Plasma清洗清洗綜合站綜合站4Mesa刻蝕刻蝕9ITO熔合熔合化學(xué)站化學(xué)站2外延外延清洗清洗5去膠、清洗去膠、清洗16a蒸鍍速率、功率、轉(zhuǎn)盤速率、腔體溫度等條件都會影響到產(chǎn)品的外觀與品位。金屬蒸鍍機(jī)金屬蒸鍍機(jī)E-beamCr/Pt/Au電極斷面電極斷面3電極斷面電極斷面4PRPR電極斷面電極斷面1電極斷面電極斷面2Cr/Pt/Au前處理前處理Mesa工藝工藝ITO工藝工藝P/N Pad工藝工藝SiO2工藝工藝檢測檢測綜合站綜合站6I

13、TO蒸鍍蒸鍍黃光站黃光站3Mesa光刻光刻7ITO光刻光刻10 P/N Pad光刻光刻化學(xué)站化學(xué)站1去銦球去銦球8ITO蝕刻、去膠蝕刻、去膠11Plasma清洗清洗綜合站綜合站4Mesa刻蝕刻蝕9ITO熔合熔合12 P/N Pad蒸鍍蒸鍍化學(xué)站化學(xué)站2外延外延清洗清洗5去膠、清洗去膠、清洗17a采用藍(lán)膜粘附剝離，剝離過程中易產(chǎn)生靜電，因此操作中配有2臺離子風(fēng)扇與靜電手環(huán)。撥金機(jī)撥金機(jī)超聲超聲去膜劑超聲去膠超聲去膠前處理前處理Mesa工藝工藝ITO工藝工藝P/N Pad工藝工藝SiO2工藝工藝檢測檢測綜合站綜合站6ITO蒸鍍蒸鍍黃光站黃光站3Mesa光刻光刻7ITO光刻光刻10 P/N Pad光

14、刻光刻化學(xué)站化學(xué)站1去銦球去銦球8ITO蝕刻、去膠蝕刻、去膠11Plasma清洗清洗綜合站綜合站4Mesa刻蝕刻蝕9ITO熔合熔合12 P/N Pad蒸鍍蒸鍍化學(xué)站化學(xué)站2外延外延清洗清洗5去膠、清洗去膠、清洗13金屬剝離去膠金屬剝離去膠18a離子化SiH4+N2O2、SiO2膜對膜對LED表面進(jìn)行保護(hù)，避免惡劣環(huán)境對表面進(jìn)行保護(hù)，避免惡劣環(huán)境對LED使用造成影響使用造成影響PECVD1、制約傳統(tǒng)、制約傳統(tǒng)LED取光效率的主要問題是出射角錐問題，取光效率的主要問題是出射角錐問題，SiO2膜的折射率介于空氣與膜的折射率介于空氣與ITO之間，從而調(diào)大了臨界角（之間，從而調(diào)大了臨界角（c=arcsi

15、n 1/n），這樣能有更多的光從），這樣能有更多的光從LED發(fā)光區(qū)照射出來（發(fā)光區(qū)照射出來（n空氣空氣=1、nSiO21.5、nITO 2.0）。）。根據(jù)光學(xué)原理增透介質(zhì)層的折射率和厚度都有最佳值：n最佳=sqrt(n1n2)太厚的膜不能起到提高亮度的作用，未封裝的帶有增透膜芯片光提取效率比無增透膜芯片亮度提高很多，但是封裝后差距并不大一般生長SiO2薄膜后，藍(lán)光能提高10%左右，綠光6%左右。SiO2作用作用前處理前處理Mesa工藝工藝ITO工藝工藝P/N Pad工藝工藝SiO2工藝工藝檢測檢測綜合站綜合站6ITO蒸鍍蒸鍍14SiO2沉積沉積黃光站黃光站3Mesa光刻光刻7ITO光刻光刻10

16、 P/N Pad光刻光刻化學(xué)站化學(xué)站1去銦球去銦球8ITO蝕刻、去膠蝕刻、去膠11Plasma清洗清洗綜合站綜合站4Mesa刻蝕刻蝕9ITO熔合熔合12 P/N Pad蒸鍍蒸鍍化學(xué)站化學(xué)站2外延外延清洗清洗5去膠、清洗去膠、清洗13金屬剝離去膠金屬剝離去膠 19a勻正膠軟烘曝光顯影堅(jiān)膜365nm紫外光紫外光勻增粘劑為了增加光刻膠與為了增加光刻膠與SiO2的粘附力，需要旋涂一層增粘劑的粘附力，需要旋涂一層增粘劑前處理前處理Mesa工藝工藝ITO工藝工藝P/N Pad工藝工藝SiO2工藝工藝檢測檢測綜合站綜合站6ITO蒸鍍蒸鍍14SiO2沉積沉積黃光站黃光站3Mesa光刻光刻7ITO光刻光刻10 P/N Pad光刻光刻15光刻光刻SiO2化學(xué)站化學(xué)站1去銦球去銦球8ITO蝕刻、去膠蝕刻、去膠11Plasma清洗清洗綜合站綜合站4Mesa刻蝕刻蝕9ITO熔合熔合12 P/N Pad蒸鍍蒸鍍化學(xué)站化學(xué)站2外延外延清洗清洗5去膠、清洗去膠、清洗13金屬剝離去膠金屬剝離去膠 20aBOE去膜劑BOE：NH4F與與HF的混合物溶液，其中的混合物溶液，其中NH4F 溶液起到緩沖液的作用，能夠及溶液起到