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详解LED外延芯片工艺流程及晶片分类

2014-09-06 00:01
吃瓜天狼
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     近十几年来,为了开发蓝色高亮度发光二极管,世界各地相关研究的人员无不全力投入。而商业化的产品如蓝光及绿光发光二级管LED及激光二级管LD 的应用无不说明了III-V 族元素所蕴藏的潜能。

  在目前商品化LED 之材料及其外延技术中,红色及绿色发光二极管之外延技术大多为液相外延成长法为主,而黄色、橙色发光二极管目前仍以气相外延成长法成长磷砷化镓GaAsP 材料为主。

  一般来说,GaN 的成长须要很高的温度来打断NH3 之N-H 的键解,另外一方面由动力学仿真也得知NH3 和MO Gas 会进行反应产生没有挥发性的副产物。

  LED 外延片工艺流程如下:

  衬底 - 结构设计- 缓冲层生长- N型GaN 层生长- 多量子阱发光层生- P 型GaN 层生长- 退火- 检测(光荧光、X 射线) - 外延片;

  外延片- 设计、加工掩模版- 光刻- 离子刻蚀- N 型电极(镀膜、退火、刻蚀) - P 型电极(镀膜、退火、刻蚀) - 划片- 芯片分检、分级

  具体介绍如下:

  固定:将单晶硅棒固定在加工台上。

  切片:将单晶硅棒切成具有精确几何尺寸的薄硅片。此过程中产生的硅粉采用水淋,产生废水和硅渣。

  退火:双工位热氧化炉经氮气吹扫后,用红外加热至300~500℃,硅片表面和氧气发生反应,使硅片表面形成二氧化硅保护层。

  倒角:将退火的硅片进行修整成圆弧形,防止硅片边缘破裂及晶格缺陷产生,增加磊晶层及光阻层的平坦度。此过程中产生的硅粉采用水淋,产生废水和硅渣。

  分档检测:为保证硅片的规格和质量,对其进行检测。此处会产生废品。

  研磨:用磨片剂除去切片和轮磨所造的锯痕及表面损伤层,有效改善单晶硅片的曲度、平坦度与平行度,达到一个抛光过程可以处理的规格。此过程产生废磨片剂。

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