LED芯片制程工艺PPT文件格式下载.pptx

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P-GaP-Mg、GaInP-Al、N-GaP-Si、GaAs是前段工序完成后的产品；

而上面五层和下面四层则是中段工序要做的工作。

目前超高亮度发光二极管红黄光系列用AlGaInP四元系材料是性能最好的，其前段工序的主要核心技术：

MOVPE（有機金屬氣相磊晶法）。

上游成品（外延片）,研磨（减薄、抛光）,正面涂胶保护（P面）,化学抛光,蒸镀（P面）,蒸镀（N面）,黄光室涂胶,去腊清洗、库房,去胶清,腐蚀洗,清洗,清洗,涂胶前先涂光阻附着液,LED工艺,光罩作业,腐蚀金、铍,蒸镀钛、铝（P面）,套刻,腐蚀铝、钛,切割工序,半切,显影、定影,去胶清,合金洗,涂胶,去胶清洗,客户要求较高的,中游成品,点测,一刀切,客户要求不高,送各封装厂,显影、定影,全切,（续）,切割,融化此过程是将置放于石英坩锅内的块状原材料加热至其融化温度之上，此阶段中最重要的参数为坩锅的位置与热量的供应，若使用较大的功率来融化原材料，石英坩锅的寿命会降低，反之功率太低则融化的过程费时太久，影响整体的产能。

颈部成长当融浆的温度稳定之后，慢慢的将晶种往上拉升，并使直径缩小到一定（约6mm），维持此直径并拉长10-20cm，以消除晶种内的排差（dislocation），此种零排差（dislocation-free）的控制主要为将排差局限在颈部的成长。

晶冠成长长完颈部后，慢慢地降低拉速与温度，使颈部的直径逐渐增加到所需的大小。

晶体成长利用拉速与温度变化的调整来维持固定的晶棒直径，所以坩锅必须不断的上升来维持固定的液面高度，于是由坩锅传到晶棒及液面的辐射热会逐渐增加，此辐射热源将致使固业界面的温度梯度逐渐变小，所以在晶棒成长阶段的拉速必须逐渐地降低，以避免晶棒扭曲的现象产生。

尾部成长当晶体成长到固定（需要）的长度后，晶棒的直径必须逐渐地缩小，直到与液面分开，此乃避免因热应力造成排差与滑移面现象。

LEDWafer的成长,切割：

晶棒长成以后就可以把它切割成一片一片的，也就是Wafer。

晶：

砷化镓磊晶依制程的不同，可分为LPE（液相磊晶）、MOCVD（有机金属气相磊晶）及MBE（分子束磊晶）。

LPE的技术较低，主要用于一般的发光二极管，而MBE的技术层次较高，容易成长极薄的磊晶，且纯度高，平整性好，但量产能力低，磊晶成长速度慢。

MOCVD除了纯度高，平整性好外，量产能力及磊晶成长速度亦较MBE为快，所以现在大都以MOCVD来生产。

其过程首先是将GaAs衬底放入昂贵的有机化学汽相沉积炉（简MOCVD，又称外延炉），再通入III、II族金属元素的烷基化合物（甲基或乙基化物）蒸气与非金属（V或VI族元素）的氢化物（或烷基物）气体，在高温下，发生热解反应，生成III-V或II-VI族化合物沉积在衬底上，生长出一层厚度仅几微米（1毫米1000微米）的化合物半导体外延层。

长有外延层的GaAs片也就是常称的外延片。

外延片经芯片加工后，通电就能发出颜色很纯的单色光，如红色、黄色等。

不同的材料、不同的生长条件以及不同的外延层结构都可以改变发光的颜色和亮度。

其实，在几微米厚的外延层中，真正发光的也仅是其中的几百纳米（1微米1000纳米）厚的量子阱结构。

反应式：

Ga（CH3）3+PH3=GaP+3CH4,（续）,N-GaP-Si基板（衬底）,GaInP-Al发光层N-GaP-Si基板（衬底）,基板（衬底）GaAs,LED制程工艺,P-GaP-MgGaInP-Al发光层N-GaP-Si基板（衬底）,蒸镀Au（P面）,蒸镀AuBe（P面）,（续）,蒸镀Au（P面）,蒸镀Au（N面）,蒸镀AuGeNi（N面）,（续）,蒸镀Ni（N面）,蒸镀Au（N面）,黄光室涂胶,（续）,掩膜版光罩作业,光,照,显影、定影,（续）,腐蚀金、铍,去胶清洗,（续）,蒸镀钛（P面）,蒸镀铝（P面）,（续）,套刻前涂胶,光,照,光罩作业（套刻）,（续）,显影、定影,腐蚀铝、钛,（续）,Wafer半切,Wafer全切,切割上视图,（续）,经过封装后的LED,相关设备,用于LED光罩对准曝光微影制程。

该设备是利用照相的技术，定义出所需要的图形，因为采用感光剂易曝光，得在黄色灯光照明区域内工作，所以其工作的区域叫做黄光区光罩对准曝光机用于金属蒸镀（ITO，Al，Ti，Au，Ni，Mo，Pd，Pt，Ag）；

金属薄膜欧姆接触蒸镀（四元LED，蓝光LED，蓝光LD）制程。

单电子枪金属蒸镀系统,（续）,介电质薄膜厚度及折射率量测,光谱解析椭圆测厚仪雜質熱退火處理金半接面合金處理高溫快速熱處理系統,晶片研磨（Sapphire、GaN、Si）晶片拋光晶片研磨機晶片研磨（GaAs、InP）晶片拋光晶片研磨機拋光機,（续）,切割机,DicingSaw用于中道工序Wafer的切割。

（续）,清洗机,用于Wafer切割前，把Wafer很好的贴于切割用膜的表面。

贴膜机,用于Wafer切割后，把Wafer表面经切割后留下的污物冲洗干净。

（续）,LED应用市场及前景,发光二极管的寿命一般很长，电流密度小于1A/cm2的情况下，寿命可达1000000小时，即可连续点燃一百多年。

这是任何光源均无法与它竞争的。

汽车市场：

车用市场是运用发展最快的市场，主要用于车内的仪表盘、空调、音响等指示灯及内部阅读灯，车外的第三刹车灯、尾灯、转向灯、侧灯等。

背光源市场：

作为背光源已普遍运用于手机、电脑、手持掌上电子产品及汽车、飞机仪表盘等众多领域。

交通灯市场：

由于红、黄、绿光LED有亮度高、寿命长、省电等优点，在交通信号灯市场的需求大幅增加。

厦门市自2000年采用第一座LED交通信号灯后，如今全市100多座交通信号灯已有近70更换为LED，上海市则明文规定，新上的交通信号灯一律采用LED。

户外大屏幕显示：

由于高亮度LED能产生红、绿、蓝三原色的光，LED全彩色大屏幕显示屏在金融、证券、交通、机场、邮电等领域备受青睐。

近两年，全彩色LED户外显示屏已代替传统的灯箱、霓虹灯、磁翻板等成为主流，尤其是在全球各大型体育场馆几乎已成为标准配备。

（续）,特殊环境和军事运用：

由于LED光源具有抗震性、耐候性，密封性好，以及热辐射低、体积小、便于携带等特点，可广泛应用于防爆、野外作业、矿山、军事行动等特殊工作场所或恶劣工作环境之中。

其它应用：

LED还可用于玩具、礼品、手电筒、圣诞灯等轻工产品之中，我国作为全球轻工产品的重要生产基地，对LED有着巨大的市场需求。

（续）,LED草坪灯,特点：

低耗电、高亮度、高使用寿命、可靠性高。

LED交通信号灯,特点：

耗电省、产生热量小、寿命长、耐冲击，有红、黄、绿、兰、白等多种发光颜色，能满足不同场合对发光色彩的要求。

（续）,特点：

寿命长、节能源、耐冲击、不易破碎、交直流两用，可代替传统的白炽灯。

（续）,LED水下射灯装潢效果图,采用超高亮LED器件，无需滤色片，,即可生成所需颜色。

多色彩：

红、黄、橙、绿、兰、白等。

下图为LED水下射灯装潢效果图。

LED水下射灯,（续）,LED汽车防雾灯,LED汽车尾灯,LED彩灯串,LED点阵显示屏,LED彩灯,（续）,一般我们把DicingSaw称之为砂轮划片机，因为这种设备所用的刀片本身就是一个微型的砂轮，其厚度可以小到0.015mm。

目前市场上主要的品牌有Uni-Tek（台湾）、Disco（日本）、Loadpoint英国）、TSK（日本）、CETC（四十五所）等品牌，而占主导地位的是日本的Disco。

DicingSawIntroduction,设备用途：

该种设备主要应用于光电业、IC半导体业、电子业、光电通讯业，用于硅集成电路、发光二极管、铌酸锂、压电陶瓷、石英、砷化镓、磷化铝镓铟、蓝宝石、氧化铝、氧化铁、玻璃等材料的划切加工。

主要技术特点：

空气静压主轴，恒力矩变频调速，具有精度高、刚性好、磨擦小、寿命长等特点。

工作台采用滚动导轨，光栅尺璧换控制，无误差积累，高精度定位伺服电机，定位准确，交流伺服系统调速范围宽，运行平稳。

采用工业计算机控制系统，故障实时检测，声光报警显示，运行准确可靠。

主轴升降定位精度高，具有刃具磨损补偿功能。

多文件参数化摸式控制，适应多种材料、多种模式划切。

（续）,工作原理：

利用装于主轴上高速（可达60000rpm）旋转的刀片（分为软刀和硬刀）划过被切割件的具有特定标记的表面，而把整个被切割件分割成所需要的小颗粒。

如右图：

软刀,硬刀,Wafer,（续）,一、IC切割,其它产品的切割：

（续）,二、SMD切割,三、电子零件切割,（续）,四、玻璃切割,（续）,五、陶瓷切割,（续）,SeeYou!

THANKS!

THEEND,THANKS,