芯片制造工藝流程簡(jiǎn)介

1、Chip Production Management Team / 3E SemiconductorIdea Velocity CompletionLEDLED芯片制造工芯片制造工藝流程簡(jiǎn)介藝流程簡(jiǎn)介范青青范青青20112011年年5 5月月1818日日Chip Production Management Team / 3E SemiconductorIdea Velocity Completion主要內(nèi)容主要內(nèi)容LEDLED的簡(jiǎn)單介紹的簡(jiǎn)單介紹LEDLED芯片制造流程簡(jiǎn)介芯片制造流程簡(jiǎn)介Chip Production Management Team / 3E SemiconductorIde

2、a Velocity Completionl LED LED是是Light Emitting DiodeLight Emitting Diode的英文縮寫，中的英文縮寫，中文稱為發(fā)光二極管。文稱為發(fā)光二極管。l發(fā)光二極管發(fā)光二極管(LED)(LED)是由數(shù)層很薄的攙雜半導(dǎo)是由數(shù)層很薄的攙雜半導(dǎo)體材料制成，一層帶過(guò)量的電子，另一層因體材料制成，一層帶過(guò)量的電子，另一層因缺乏電子而形成帶正電的缺乏電子而形成帶正電的“空穴空穴”，當(dāng)有電，當(dāng)有電流通過(guò)時(shí)，電子和空穴相互結(jié)合并釋放出能流通過(guò)時(shí)，電子和空穴相互結(jié)合并釋放出能量，從而輻射出光芒。量，從而輻射出光芒。LEDLED的簡(jiǎn)單介紹：的簡(jiǎn)單介紹：Chi

3、p Production Management Team / 3E SemiconductorIdea Velocity CompletionLEDLED芯片的應(yīng)用：芯片的應(yīng)用：Chip Production Management Team / 3E SemiconductorIdea Velocity CompletionLEDLED芯片制造流程示意圖：芯片制造流程示意圖：藍(lán)寶石襯底藍(lán)寶石襯底（Al2O3)Al2O3)（襯底廠商提供）（襯底廠商提供）PSSPSS工藝工藝Patterned Sapphire SubstratePatterned Sapphire Substrate圖形化藍(lán)寶石

4、襯底圖形化藍(lán)寶石襯底減小反向漏電，提高減小反向漏電，提高LEDLED壽命，增強(qiáng)壽命，增強(qiáng)發(fā)光亮度發(fā)光亮度Chip Production Management Team / 3E SemiconductorIdea Velocity Completion生長(zhǎng)外延層生長(zhǎng)外延層（EPIEPI）藍(lán)寶藍(lán)寶石襯襯底N-GaNP-GaN芯片前段工藝芯片前段工藝（waferwafer）芯片后段工藝芯片后段工藝（chipchip）Chip Production Management Team / 3E SemiconductorIdea Velocity Completion封裝封裝Chip Productio

5、n Management Team / 3E SemiconductorIdea Velocity Completion晶片投入晶片投入臺(tái)階光刻前清洗臺(tái)階光刻前清洗 打印流程卡、標(biāo)簽、分批次 防止混片 清潔晶片表面 防止臺(tái)階光刻后圖形不標(biāo)準(zhǔn)Chip Production Management Team / 3E SemiconductorIdea Velocity CompletionMesaMesa光刻光刻 用光刻膠做出Mesa圖形 PR保護(hù)P型層，露出N電極位置N-GaN藍(lán)寶石襯底藍(lán)寶石襯底P-GaNPRChip Production Management Team / 3E Semico

6、nductorIdea Velocity CompletionMesaMesa干法刻蝕干法刻蝕 無(wú)光刻膠保護(hù)的地方被刻蝕到N型層 露出N電極處的外延層N-GaN藍(lán)寶石襯底藍(lán)寶石襯底P-GaNPRNN電極處電極處發(fā)光區(qū)發(fā)光區(qū)切割道切割道Chip Production Management Team / 3E SemiconductorIdea Velocity CompletionCBLCBL沉積沉積 CBL(Current Blocking Layer)電流阻擋層 具有擴(kuò)展表面電流作用CBLCBL光刻光刻有光刻膠有光刻膠無(wú)光刻膠無(wú)光刻膠Chip Production Management Te

7、am / 3E SemiconductorIdea Velocity CompletionCBLCBL蝕刻蝕刻 采用濕法蝕刻（氫氟酸） 將沒(méi)有光刻膠保護(hù)的地方的SiO2蝕刻掉SiO2SiO2外延外延NN型層型層外延外延P P型層型層Chip Production Management Team / 3E SemiconductorIdea Velocity CompletionITOITO沉積沉積 ITO（銦錫氧化物），導(dǎo)電性和透光性好 作為電流擴(kuò)展層，有利于芯片的光電性能N-GaN藍(lán)寶石襯底藍(lán)寶石襯底P-GaNITOSiO2SiO2（底層）（底層）+ITO+ITO（頂層）（頂層）ITOITO

8、Chip Production Management Team / 3E SemiconductorIdea Velocity CompletionITOITO光刻光刻N(yùn)-GaN藍(lán)寶石襯底藍(lán)寶石襯底P-GaNITOPRITOITO 將需要ITO的區(qū)域（發(fā)光區(qū)）用光刻膠保護(hù)住，為下一步蝕刻做出圖形SiO2SiO2（底層）（底層）+ITO+ITO（頂層）（頂層）SiO2SiO2（底層）（底層）+ITO+ITO（中層）（中層）+PR+PRITOITO（底層）（底層）+PR+PR（頂層）（頂層）Chip Production Management Team / 3E SemiconductorIdea

9、 Velocity CompletionITOITO蝕刻蝕刻 采用濕法蝕刻，用ITO蝕刻液蝕刻ITO（鹽酸和氯化鐵等），用HF酸蝕刻SiO2 將沒(méi)有光刻膠保護(hù)的地方的ITO和SiO2蝕刻掉外延外延P P型層型層外延外延NN型層型層N-GaN藍(lán)寶石襯底藍(lán)寶石襯底P-GaNPRITOITOITOSiO2SiO2（底層）（底層）+ITO+ITO（頂層）（頂層）Chip Production Management Team / 3E SemiconductorIdea Velocity Completion預(yù)退火預(yù)退火 進(jìn)行高溫?zé)崽幚恚山档驼螂妷?、有利于電流擴(kuò)展層表面接觸的形成，提高了出光效率Ch

10、ip Production Management Team / 3E SemiconductorIdea Velocity CompletionMetalMetal光刻光刻 用光刻膠形成電極圖形有光刻膠有光刻膠無(wú)光刻膠無(wú)光刻膠N-GaN藍(lán)寶石襯底藍(lán)寶石襯底P-GaNITOPRChip Production Management Team / 3E SemiconductorIdea Velocity Completion灰化（灰化（AshingAshing）酸洗酸洗 等離子去膠：利用氧氣、氮?dú)獾葰怏w清潔芯片表面，使得光刻膠表面更平整，且可去除電極處的負(fù)膠提高電極粘附性Chip Producti

11、on Management Team / 3E SemiconductorIdea Velocity CompletionN-GaN藍(lán)寶石襯底藍(lán)寶石襯底P-GaNITOPRPadMetalMetal蒸鍍蒸鍍 沉積Cr.Ni.Au.Ti四種金屬Chip Production Management Team / 3E SemiconductorIdea Velocity Completion剝離（剝離（lift-offlift-off） 將電極以外的金屬剝離掉N-GaNSapphireP-GaNITOPadPad外延外延P P型層型層MetalMetalITOITOSiO2SiO2（底層）（底層）

12、+Metal+Metal（頂層）（頂層）Chip Production Management Team / 3E SemiconductorIdea Velocity Completion鈍化層沉積鈍化層沉積 等離子體增強(qiáng)化學(xué)汽相沉積(PECVD)Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition） 用SiO2薄膜做鈍化層，防止短路，避免雜質(zhì)原子對(duì)芯片表面的吸附，保護(hù)芯片（ITO膜），提高發(fā)光效率Chip Production Management Team / 3E SemiconductorIdea Velocity Completion鈍化層光刻鈍化層光刻

13、 做出鈍化層圖形有光刻膠有光刻膠無(wú)光刻膠無(wú)光刻膠N-GaNSapphireP-GaNITOPadPadPRSiO2Chip Production Management Team / 3E SemiconductorIdea Velocity Completion鈍化層蝕刻鈍化層蝕刻 采用干法蝕刻將沒(méi)有光刻膠保護(hù)的地方的SiO2蝕刻掉外延層外延層+SiO2+SiO2外延層外延層+ +金屬層金屬層外延層外延層+ITO+SiO2+ITO+SiO2外延層外延層+SiO2+ITO+SiO2+SiO2+ITO+SiO2N-GaNSapphireP-GaNITOPadPadSiO2Chip Production Management Team / 3E SemiconductorIdea Velocity Completion快速退火快速退火 進(jìn)行高溫?zé)崽幚?，模擬客戶使用環(huán)境，對(duì)不良芯粒做一次篩選BSTBST 模擬客戶