倒裝LED芯片的制作工藝
倒裝LED圓片制程工藝
倒裝芯片與正裝芯片的圓片制作過程大致相同,都需要在外延層上進(jìn)行刻蝕,露出下層的N型GaN;然后在P和N極上分別制作出歐姆接觸電極,再在芯片表面制作鈍化保護(hù)層,最后制作焊接用的金屬焊盤,其制作流程如圖5所示。
與正裝芯片相比,倒裝芯片需要制作成電極朝下的結(jié)構(gòu)。這種特殊的結(jié)構(gòu),使得倒裝芯片在一些工藝步驟上有特殊的需求,如歐姆接觸層必須具有高反射率,使得射向芯片電極表面的光能夠盡量多的反射回藍(lán)寶石的一面,以保證良好的出光效率。
倒裝芯片的版圖也需要根據(jù)電流的均勻分布,做最優(yōu)化的設(shè)計(jì)。由于圓片制作工藝中,GaN刻蝕(Mesa刻蝕)、N型接觸層制作、鈍化層制作、焊接金屬PAD制作都與正裝芯片基本相同,這里就不詳細(xì)講述了,下面重點(diǎn)針對(duì)倒裝芯片特殊工藝進(jìn)行簡(jiǎn)單的說明。
在LED芯片的制作過程中,歐姆接觸層的工藝是芯片生產(chǎn)的核心,對(duì)倒裝芯片來說尤為重要。歐姆接觸層既有傳統(tǒng)的肩負(fù)起電性連接的功能,也作為反光層的作用,如圖9所示。
在P型歐姆接觸層的制作工藝中,要選擇合適的歐姆接觸材料,既要保證與P型GaN接觸電阻要小,又要保證超高的反射率。此外,金屬層厚度和退火工藝對(duì)歐姆接觸特性和反射率的影響非常大,此工藝至關(guān)重要,其關(guān)系到整個(gè)LED的光效、電壓等重要技術(shù)參數(shù),是倒裝LED芯片工藝中最重要的一環(huán)。
目前這層歐姆接觸層一般都是用銀(Ag)或者銀的合金材料來制作,在合適的工藝條件下,可以獲得穩(wěn)定的高性能的歐姆接觸,同時(shí)能夠保證歐姆接觸層的反射率超過95%。
倒裝LED芯片后段制程
與正裝LED芯片一樣,圓片工藝制程后,還包括芯片后段的工藝制程,其工藝流程如圖7所示,主要包括研磨、拋光、切割、劈裂、測(cè)試和分類等工序。這里工序中,唯一有不同的是測(cè)試工序,其它工序基本與正裝芯片完全相同,這里不再贅述。
倒裝芯片由于出光面與電極面在不同方向,因此在切割后的芯片點(diǎn)測(cè)時(shí),探針在LED正面電極上扎針測(cè)量時(shí),LED的光是從背面發(fā)出。要測(cè)試LED的光特性(波長(zhǎng)、亮度、半波寬等),必須從探針臺(tái)的下面收光。
因此倒裝芯片的點(diǎn)測(cè)機(jī)臺(tái)與正裝點(diǎn)測(cè)機(jī)臺(tái)不同,測(cè)光裝置(探頭或積分球)必須放在探針和芯片的下面,而且芯片的載臺(tái)必須是透光的,才能對(duì)光特性進(jìn)行測(cè)試。
所以,倒裝芯片的點(diǎn)測(cè)機(jī)臺(tái)需要特殊制造或改造。
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