LED 芯片基础知识 刘娉娉 2010-7-19LED （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。 LED及其应用LED产业区分氮化鎵 (GaN)-蓝绿 ITO SiO2 Pad LED 制作流程表面处理（Surfacecleaning) 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 芯片主要工艺 LED芯片制程LED芯片制造工艺流程 ITO CBL 打线电极 蒸镀 平台刻蚀 P、N 沉积 SiO2 ITOCBL制作 CBL (Current blocking layer) SiO2：SiH4+N2O→SiO2 影响因素：生长温度、功率、流量、速度等 参数：折射率等 光刻胶掩膜 BOE 湿法腐蚀 Oxford 800plus涂胶、光刻、显影、腐蚀、去胶 CBL制作流程ITO蒸镀及腐蚀 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 湿法腐蚀Mesa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 干法蚀刻 N-GaNP、N电极蒸镀 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 光刻图形钝化层生长及开窗口 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 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、BOE、O2 plasma 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。 LED芯片制程---光刻干法刻蚀与沉积: 氮化镓、蓝宝石、SiO2蚀刻---ICP； 二氧化硅沉积---PECVD； 镀膜： 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。 LED芯片制程---沉积与镀膜芯片研磨、切割 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 ～ 460μm ～ 85μm 蓝宝石 N-GaN P-GaN N电极 P电极芯片切割 芯片切割两种方法： 金刚刀切割 激光切割芯片切割测试与分拣 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。 20 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。 芯片相关参数及其测量 21 芯片分捡 老式分选机 芯片按WLD、Iv、Vf、Vz、Ir进行分类 22 芯片分捡 23 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。 24 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 芯片生产周期 LED芯片制程 25 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 芯片制造成本计算 LED芯片制程