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LED芯片的制造工艺简介


LED 芯片的制造工艺简介
LED 芯片的制造过程可概分为晶圆处理工序(Wafer Fabrication)、晶圆针测 工序(WaferProbe)、构装工序(Packaging)、测试工序(Initial Test and FinalTest) 等几个步骤。 其中晶圆处理工序和晶圆针测工序为前段 (Front End) 工序,而构装工序、测试工序为后段(BackEnd

)工序。 1、晶圆处理工序:本工序的主要工作是在晶圆上制作电路及电子元件(如 晶体管、 电容、 逻辑开关等) 其处理程序通常与产品种类和所使用的技术有关, , 但一般基本步骤是先将晶圆适当清洗,再在其表面进行氧化及化学气相沉积,然 后进行涂膜、曝光、显影、蚀刻、离子植入、金属溅镀等反复步骤,最终在晶圆 上完成数层电路及元件加工与制作。 2、晶圆针测工序:经过上道工序后,晶圆上就形成了一个个的小格,即晶 粒,一般情况下,为便于测试,提高效率,同一片晶圆上制作同一品种、规格的 产品;但也可根据需要制作几种不同品种、规格的产品。在用针测(Probe)仪 对每个晶粒检测其电气特性,并将不合格的晶粒标上记号后,将晶圆切开,分割 成一颗颗单独的晶粒,再按其电气特性分类,装入不同的托盘中,不合格的晶粒 则舍弃。 3、构装工序:就是将单个的晶粒固定在塑胶或陶瓷制的芯片基座上,并把 晶粒上蚀刻出的一些引接线端与基座底部伸出的插脚连接, 以作为与外界电路板 连接之用,最后盖上塑胶盖板,用胶水封死。其目的是用以保护晶粒避免受到机 械刮伤或高温破坏。到此才算制成了一块集成电路芯片(即我们在电脑里可以看 到的那些黑色或褐色,两边或四边带有许多插脚或引线的矩形小块)。 4、测试工序:芯片制造的最后一道工序为测试,其又可分为一般测试和特 殊测试,前者是将封装后的芯片置于各种环境下测试其电气特性,如消耗功率、 运行速度、耐压度等。经测试后的芯片,依其电气特性划分为不同等级。而特殊 测试则是根据客户特殊需求的技术参数, 从相近参数规格、 品种中拿出部分芯片, 做有针对性的专门测试,看是否能满足客户的特殊需求,以决定是否须为客户设 计专用芯片。经一般测试合格的产品贴上规格、型号及出厂日期等标识的标签并 加以包装后即可出厂。 而未通过测试的芯片则视其达到的参数情况定作降级品或 废品。 LED 芯片的制造工艺流程: 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→退火→SiO2 沉积→窗口图形光刻→SiO2 腐蚀→去胶

→N 极图形光刻→预清洗→镀膜→剥离→退火→P 极图形光刻→镀膜→剥离→研 磨→切割→芯片→成品测试。 其实外延片的生产制作过程是非常复杂的,在展完外延片后,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),制造成芯片后,在晶圆上的不同位置抽取九 个点做参数测试。 1、主要对电压、波长、亮度进行测试,能符合正常出货标准参数的晶圆片 再继续做下一步的操作,如果这九点测试不符合相关要求的晶圆片,就放在一边 另外处理。 2、 晶圆切割成芯片后,100%的目检(VI/VC),操作者要使用放大 30 倍数 的显微镜下进行目测。 3、 接着使用全自动分类机根据不同的电压,波长,亮度的预测参数对芯片 进行全自动化挑选、测试和分类。 4、最后对 LED 芯片进行检查(VC)和贴标签。芯片区域要在蓝膜的中心, 蓝膜上最多有 5000 粒芯片,但必须保证每张蓝膜上芯片的数量不得少于 1000 粒,芯片类型、批号、数量和光电测量统计数据记录在标签上,附在蜡光纸的背 面。蓝膜上的芯片将做最后的目检测试与第一次目检标准相同,确保芯片排列整 齐和质量合格。这样就制成 LED 芯片(目前市场上统称方片)。 在 LED 芯片制作过程中, 把一些有缺陷的或者电极有磨损的芯片, 分捡出来, 这些就是后面的散晶,此时在蓝膜上有一些不符合正常出货要求的晶片,也就自 然成了边片或毛片等。 刚才谈到在晶圆上的不同位置抽取九个点做参数测试, 对于不符合相关要求 的晶圆片作另外处理,这些晶圆片是不能直接用来做 LED 方片,也就不做任何分 检了,直接卖给客户了,也就是目前市场上的 LED 大圆片(但是大圆片里也有好 东西,如方片)。 1、主要对电压、波长、亮度进行测试,能符合正常出货标准参数的晶圆片 再继续做下一步的操作,如果这九点测试不符合相关要求的晶圆片,就放在一边 另外处理。 2、 晶圆切割成芯片后,100%的目检(VI/VC),操作者要使用放大 30 倍数 的显微镜下进行目测。 3、 接着使用全自动分类机根据不同的电压,波长,亮度的预测参数对芯片 进行全自动化挑选、测试和分类。

4、最后对 LED 芯片进行检查(VC)和贴标签。芯片区域要在蓝膜的中心, 蓝膜上最多有 5000 粒芯片,但必须保证每张蓝膜上芯片的数量不得少于 1000 粒,芯片类型、批号、数量和光电测量统计数据记录在标签上,附在蜡光纸的背 面。蓝膜上的芯片将做最后的目检测试与第一次目检标准相同,确保芯片排列整 齐和质量合格。这样就制成 LED 芯片(目前市场上统称方片)。 在 LED 芯片制作过程中, 把一些有缺陷的或者电极有磨损的芯片, 分捡出来, 这些就是后面的散晶,此时在蓝膜上有一些不符合正常出货要求的晶片,也就自 然成了边片或毛片等。 刚才谈到在晶圆上的不同位置抽取九个点做参数测试, 对于不符合相关要求 的晶圆片作另外处理,这些晶圆片是不能直接用来做 LED 方片,也就不做任何分 检了,直接卖给客户了,也就是目前市场上的 LED 大圆片(但是大圆片里也有好 东西,如方片)。


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