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解決方案
LED外延片/芯片工藝流程及激光切割蝕刻關鍵環節
2021-01-09
外延片材料是LED的核心部分，事實上，LED的波長、亮度、正向電壓等主要光電參數基本上取決于外延片材料。外延片技術與設備是外延片制造技術的關鍵所在。
（1）LED外延片的制造工藝
襯底——結構設計——緩沖層生長——N型GaN層生長——多量子阱發光層生長——P型GaN層生長——退火——檢測（光熒光、X射線）——外延片
外延生長的基本原理是：在一塊加熱至適當溫度的襯底基片（主要有藍寶石和、SiC、Si）上，氣態物質InGaAlP有控制的輸送到襯底表面，生長出特定單晶薄膜。目前LED外延片生長技術主要采用有機金屬化學氣相沉積方法（Metal-Organic Chemical Vapor Deposition，簡稱 MOCVD）。
外延片的制造基本上決定了芯片的發光效率，工作電壓，波長等各項光電參數。同時也決定了芯片抗ESD沖擊的能力，和長期的穩定性。
（2）LED芯片的制造工藝流程：
外延片→清洗→鍍透明電極層→透明電極圖形激光雕刻→腐蝕→去膠→平臺圖形激光雕刻→干式激光蝕刻→去膠→退火→SiO2沉積→窗口圖形激光雕刻→SiO2腐蝕→去膠→N極圖形激光雕刻→預清洗→鍍膜→剝離→退火→P極圖形激光雕刻→鍍膜→剝離→研磨→激光切割→芯片→成品測試。
芯片加工制程決定了芯片的電極粘附可靠性，芯片外觀品質，光電參數一致性。
（3）成品測試的流程
其實外延片的生產制作過程是非常復雜的，生產設備基本上選用原裝進口為主；在展完外延片后，下一步就開始對LED外延片做電極（P極，N極），接著就開始用激光機切割LED外延片（以前切割LED外延片主要用鉆石刀），制造成芯片后，在晶圓上的不同位置抽取九個點做參數測試，如圖所示：
1、主要對電壓、波長、亮度進行測試，能符合正常出貨標準參數的晶圓片再繼續做下一步的操作，如果這九點測試不符合相關要求的晶圓片，就放在一邊另外處理。
2、晶圓切割成芯片后，100%的目檢（VI/VC），操作者要使用放大30倍數的顯微鏡下進行目測。
3、接著使用全自動分類機根據不同的電壓，波長，亮度的預測參數對芯片進行全自動化挑選、測試和分類。
4、最后對LED芯片進行檢查（VC）和貼標簽。芯片區域要在藍膜的中心，藍膜上最多有5000粒芯片，但必須保證每張藍膜上芯片的數量不得少于1000粒，芯片類型、批號、數量和光電測量統計數據記錄在標簽上，附在蠟光紙的背面。藍膜上的芯片將做最后的目檢測試與第一次目檢標準相同，確保芯片排列整齊和質量合格。這樣就制成LED芯片（目前市場上統稱方片）。
在LED芯片制作過程中，把一些有缺陷的或者電極有磨損的芯片，分撿出來，這些就是后面的散晶，此時在藍膜上有一些不符合正常出貨要求的晶片，也就自然成了邊片或毛片等。不良品的外延片（主要是有一些參數不符合要求），就不用來做方片，就直接做電極（P極，N極），也不做分檢了，也就是目前市場上的LED大圓片（這里面也有好東西，如方片等）。
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