外延片制作出来以后,就可以按照下面的流程来制作 LED 芯片了:
外延片→清洗→镀透明电极层→透明电极图形光刻→腐蚀→去胶→平台图形光刻→干法刻蚀→去胶→窗口图形光刻→去胶→N极图形光刻→预清洗→镀膜→剥离→P 极图形光刻→镀膜→剥离→研磨→切割→芯片→成品测试。
在生长完外延片后,下一步就开始对 LED 外延片做电极(P 极,N 极),接着就开始用激光机切割 LED 外延片(以前切割 LED 外延片主要用钻石刀),制造成芯片,然后在晶圆上的不同位置抽取九个点做参数测试,看看是否合格。
从上面可以看到 LED 外延片和芯片的生产离不开 MOCVD 、光刻机、刻蚀机、离子注入机、减薄机、划片机、检测设备等高i精尖设备。 LED 芯片产业属于重资产行业,从事该行业需要先重金购买先进的生产设备,还需要配置洁净无尘厂房,同时在各个环节还需要大量的工人。所以该行业是典型的:资金密集型、劳动密集型和技术密集型同时具备的产业。
LED外延片生长的基本原理LED外延片是一块加热至适当温度的衬底基片,材料是半导体照明产业技术发展的基石。不同的衬底材料,需要不同的LED外延片生长技术、芯片加工技术和器件封装技术,衬底材料决定了半导体照明技术的发展路线。
LED外延片生长的基本原理是:在一块加热至适当温度的衬底基片(主要有蓝宝石和、SiC、Si)上,气态物质InGaAlP有控制的输送到衬底表面,生长出特定单晶薄膜。目前LED外延片生长技术主要采用有机金属化学气相沉积方法。
LED外延片衬底材料是半导体照明产业技术发展的基石。不同的衬底材料,需要不同的LED外延片生长技术、芯片加工技术和器件封装技术,衬底材料决定了半导体照明技术的发展路线。
LED大功率芯片一般指多大面积的芯片?用于白光的LED大功率芯片一般在市场上可以看到的都在40mil左右,所谓的大功率芯片的使用功率一般是指电功率在1W以上。
由于量i子效率一般小于20%大部分电能会转换成热能,所以大功率芯片的散热很重要,要求芯片有较大的面积。
制造GaN外延材料的芯片工艺和加工设备与GaP、GaAs、InGaAlP相比有哪些不同的要求?为什么?
普通的LED红黄芯片和高亮四元红黄芯片的基板都采用GaP、GaAs等化合物半导体材料,一般都可以做成N型衬底。
采用湿法工艺进行光刻,较为后用金刚砂轮刀片切割成芯片。
GaN材料的蓝绿芯片是用的蓝宝石衬底,由于蓝宝石衬底是绝缘的,所以不能作为LED的一个极,必须通过干法刻蚀的工艺在外延面上同时制作P/N两个电极并且还要通过一些钝化工艺。由于蓝宝石很硬,用金刚砂轮刀片很难划成芯片。
它的工艺过程一般要比GaP、GaAs材料的LED多而复杂。
经过多年的发展,中国LED产业链日趋完善。但赛迪顾问半导体产业研究中心分析师王莹日前向记者表示,纵观LED产业链条,由于上游产业对技术和资金的要求较高,导致国内企业涉足,因此上游产业存在企业数量少、规模小的特点。相比之下,下游封装和应用对企业提出的资金和技术要求相对较低,恰好与国内企业资金少、技术弱的特点相匹配,因此,国内从事封装和应用的企业数量较多。这种局面导致国内LED产业多以低端产品为主,企业长期面临严峻的价格压力。
据记者了解,目前,随着国家半导体照明工程的启动,LED产业发展“一头沉”的状态正在发生改变,LED上游产业得到了较快发展,其中芯片产业发展为引人注目。但从产业规模看,封装仍是LED产业中产业链环节。2006年我国LED产业总产值达到105.5亿元,其中封装产业产值达87.5亿元。王莹分析认为,不断扩大的市场需求以及政府的大力支持是保证LED产业发展的有利因素。近几年,诸如显示屏、景观照明、交通指示灯、汽车应用、背光源等LED应用市场迅速兴起。新兴应用市场对LED发光效率要求的不断提升催生了对中产品的需求。随着市场需求的增大,LED芯片产业产品升级步伐逐渐加快,LED芯片产品将整体走向。另一方面,LED封装产业的快速发展,也为LED芯片提供了广阔的市场需求,进而为LED产业的发展提供了良好的外部环境。
以上信息由专业从事LED外延片批发价格的杰生半导体于2024/5/4 10:18:02发布
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