LED晶圓是LED的核心部�,事�(shí)上,LED的波��亮度、正向電壓等主要光電參數(shù)基本上取決于晶圓材料。LED的相�(guān)電路元件的加工與制作都是在晶圓上完成�,所以晶圓技�(shù)與設(shè)備是晶圓制造技�(shù)的關(guān)鍵所在�
1、LED晶圓處理工序:本工序的主要工作是在晶圓上制作電路及電子元件(如晶體管、電�、邏輯開�(guān)等)� 其處理程序通常與產(chǎn)品種類和所使用的技�(shù)有關(guān),但一般基本步驟是先將晶圓適當(dāng)清洗,再在其表面�(jìn)� 氧化及化�(xué)氣相沉積,然后�(jìn)行涂�、曝光、顯�、蝕�、離子植�、金屬濺鍍等反復(fù)步驟,最終在晶圓 上完成數(shù)層電路及元件加工與制��
2、晶圓針測工序:�(jīng)過上道工序后,晶圓上就形成了一�(gè)�(gè)的小�,即晶粒,一般情況下,為便于測試� 提高效率,同一片晶圓上制作同一品種、規(guī)格的�(chǎn)�;但也可根據(jù)需要制作幾種不同品種、規(guī)格的�(chǎn)�� 在用針測(Probe)儀對每�(gè)晶粒檢測其電氣特�,并將不合格的晶粒標(biāo)上記號后,將晶圓切開,分割成 一顆顆單獨(dú)的晶粒,再按其電氣特性分�,裝入不同的托盤中,不合格的晶粒則舍��
3、構(gòu)裝工序:就是將單�(gè)的晶粒固定在塑膠或陶瓷制的芯片基座上,并把晶粒上蝕刻出的一些引接線端與 基座底部伸出的插腳連接,以作為與外界電路板連接之用,蓋上塑膠蓋�,用膠水封死。其目的是用 以保�(hù)晶粒避免受到�(jī)械刮傷或高溫破壞。到此才算制成了一塊集成電路芯片(即我們在電腦里可以看� 的那些黑色或褐色,兩邊或四邊帶有許多插腳或引線的矩形小塊��
襯底>>�(jié)�(gòu)�(shè)�(jì)>>緩沖層生�>>N型GaN層生�>>多量子阱�(fā)光層生長>>P型GaN層生�>>退�>>檢測(光熒光、X射線�>>晶圓�
晶圓>>�(shè)�(jì)、加工掩模版>>光刻>>離子刻蝕>>N型電極(鍍膜、退�、刻蝕)>>P型電極(鍍膜、退�、刻蝕)>>劃片>>晶粒分檢、分級(小湯�
多量子阱型是在芯片發(fā)光層的生長過程中,摻雜不同的雜質(zhì)以制造結(jié)�(gòu)不同的量子阱,通過不同量子阱發(fā)出的多種光子�(fù)合直接發(fā)出白�。該方法提高�(fā)光效�,可降低成本,降低包裝及電路的控制難�;但技�(shù)難度相對較大�
1,�(jié)�(gòu)特性好,晶圓材料與襯底的晶體�(jié)�(gòu)相同或相�,晶格常數(shù)失配度小,�(jié)晶性能�, 缺陷密度�.
2,介面特性好,有利於晶圓料成核且黏附性強(qiáng).
3,化學(xué)�(wěn)定性好,在晶圓生長的溫度和氣氛中不容易分解和腐蝕.
4,熱學(xué)性能�,包括�(dǎo)熱性好和熱失配度小.
5,�(dǎo)電性好,能制成上下結(jié)�(gòu).
6,光學(xué)性能�,制作的器件所�(fā)出的光被襯底吸收�.
7,�(jī)械性能�,器件容易加工,包括減薄,拋光和切割等.
8,�(jià)格低�.
9,大尺�,一般要求直徑不小於 2 英寸
1、主要對電壓、波長、亮度�(jìn)行測�,能符合正常出貨�(biāo)�(zhǔn)參數(shù)的晶圓片再繼�(xù)做下一步的操作,如果� 九點(diǎn)測試不符合相�(guān)要求的晶圓片,就放在一邊另外處��
2、晶圓切割成芯片��100%的目檢(VI/VC),操作者要使用放大 30 倍數(shù)的顯微鏡下�(jìn)行目 ��
3、接著使用全自動分類�(jī)根據(jù)不同的電�,波長,亮度的預(yù)測參�(shù)對芯片�(jìn)行全自動化挑�、測試和� 類�
4、對 LED 芯片�(jìn)行檢查(VC)和貼標(biāo)�。芯片區(qū)域要在藍(lán)膜的中心,藍(lán)膜上最多有 5000 粒芯�� 但必須保證每張藍(lán)膜上芯片的數(shù)量不得少� 1000 �,芯片類�、批�、數(shù)量和光電測量�(tǒng)�(jì)�(shù)�(jù)記錄� �(biāo)簽上,附在蠟光紙的背�。藍(lán)膜上的芯片將做的目檢測試與次目檢�(biāo)�(zhǔn)相同,確保芯片排列整 齊和�(zhì)量合�。這樣就制� LED 芯片(目前市場上�(tǒng)稱方片)�
1.改�(jìn)兩步法生長制�
目前商業(yè)化生�(chǎn)采用的是兩步生長制程,但一次可裝入襯底�(shù)有限�6片機(jī)比較成熟�20片左右的�(jī)臺還在成熟中,片�(shù)較多后導(dǎo)致晶圓均勻性不夠。發(fā)展趨勢是兩�(gè)方向:一是開�(fā)可一次在反應(yīng)室中裝入更多�(gè)襯底晶圓生長,更加適合于�(guī)?;a(chǎn)的技�(shù),以降低成本;另外一�(gè)方向是高度自動化的可重復(fù)性的單片�(shè)��
2.氫化物汽相晶�(HVPE)技�(shù)
采用這種技�(shù)可以快速生長出低位錯密度的厚膜,可以用做采用其它方法�(jìn)行同�(zhì)晶圓生長的襯�。并且和襯底分離的GaN薄膜有可能成為體單晶GaN芯片的替代品。HVPE的缺�(diǎn)是很難精確控制膜�,反�(yīng)氣體對設(shè)備具有腐蝕性,影響GaN材料純度的�(jìn)一步提��
3.選擇性晶圓生長或�(cè)向晶圓生長技�(shù)
采用這種技�(shù)可以�(jìn)一步減少位錯密�,改善GaN晶圓層的晶體�(zhì)�。首先在合適的襯底上(�(lán)寶石或碳化硅)沉積一層GaN,再在其上沉積一層多晶態(tài)� SiO掩膜層,然后利用光刻和刻蝕技�(shù),形成GaN窗口和掩膜層�。在隨后的生長過程中,晶圓GaN首先在GaN窗口上生長,然后再橫向生長于SiO條上�
4.懸空晶圓技�(shù)(Pendeo-epitaxy)
采用這種方法可以大大減少由于襯底和晶圓層之間晶格失配和熱失配引發(fā)的晶圓層中大量的晶格缺陷,從而�(jìn)一步提高GaN晶圓層的晶體�(zhì)�。首先在合適的襯底上( 6H-SiC或Si)采用兩步制程生長GaN晶圓�。然后對晶圓膜�(jìn)行選區(qū)刻蝕,一直深入到襯底。這樣就形成了GaN/緩沖�/襯底的柱狀�(jié)�(gòu)和溝槽交替的形狀。然后再�(jìn)行GaN晶圓層的生長,此�(shí)生長的GaN晶圓層懸空于溝槽上方,是在原GaN晶圓層側(cè)壁的橫向晶圓生長。采用這種方法,不需要掩�,因此避免了GaN和腌膜材料之間的接觸�
5.研發(fā)波長短的UV LED晶圓材料
它為�(fā)展UV三基色熒光粉白光LED奠定扎實(shí)基礎(chǔ)??晒︰V光激�(fā)的高效熒光粉很多,其�(fā)光效率比目前使用的YAG:Ce體系高許�,這樣容易使白光LED上到新臺階�
多量子阱型是在芯片發(fā)光層的生長過程中,摻雜不同的雜質(zhì)以制造結(jié)�(gòu)不同的量子阱,通過不同量子阱發(fā)出的多種光子�(fù)合直接發(fā)出白�。該方法提高�(fā)光效�,可降低成本,降低包裝及電路的控制難�;但技�(shù)難度相對較大�
6.開發(fā)多量子阱型芯片技�(shù)
多量子阱型是在芯片發(fā)光層的生長過程中,摻雜不同的雜質(zhì)以制造結(jié)�(gòu)不同的量子阱,通過不同量子阱發(fā)出的多種光子�(fù)合直接發(fā)出白�。該方法提高�(fā)光效率,可降低成�,降低包裝及電路的控制難�;但技�(shù)難度相對較大�
7.開發(fā)「光子再循環(huán)」技�(shù)
日本Sumitomo�1999�1月研制出ZnSe材料的白光LED。其技�(shù)是先在ZnSe單晶基底上生長一層CdZnSe薄膜,通電后該薄膜�(fā)出的�(lán)光與基板ZnSe作用�(fā)出互�(bǔ)的黃�,從而形成白光光源。美國Boston大學(xué)光子研究中心用同樣的方法在藍(lán)光GaN-LED上迭放一層AlInGaP半導(dǎo)體復(fù)合物,也生成了白��
維庫電子�,電子知識,一查百��
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