LED藍寶石指的是用於加工LED襯底片的人造藍寶石(氧化鋁單晶)。人造藍寶石(氧化鋁單晶)可以應用於裝飾(如珠寶、表玻等)、工業窗口材料和半導體襯底等,專用於LED襯底的藍寶石要求特殊的晶向、低的位錯密度等等,所以屬於人造藍寶石中的高端產品
首先在襯低上製作氮化鎵(GaN)基的外延片,這個過程主要是在金屬有機化學氣相沉積外延爐中完成的。準備好製作GaN基外延片所需的材料源和各種高純的氣體之後,按照工藝的要求就可以逐步把外延片做好。常用的襯底主要有藍寶石、碳化矽和矽襯底,還有GaAs、AlN、ZnO等材料。 MOCVD是利用氣相反應物(前驅物)及Ⅲ族的有機金屬和Ⅴ族的NH3在襯底表面進行反應,將所需的產物沉積在襯底表面。通過控制溫度、壓力、反應物濃度和種類比例,從而控制鍍膜成分、晶相等品質。 MOCVD外延爐是製作LED外延片最常用的設備。
接下來是對LED PN結的兩個電極進行加工,電極加工也是製作LED芯片的關鍵工序,包括清洗、蒸鍍、黃光、化學蝕刻、熔合、研磨;然後對 LED毛片進行劃片、測試和分選,就可以得到所需的LED芯片。如果晶片清洗不夠乾淨,蒸鍍系統不正常,會導致蒸鍍出來的金屬層(指蝕刻後的電極)會有脫落,金屬層外觀變色,金泡等異常。蒸鍍過程中有時需用彈簧夾固定晶片,因此會產生夾痕(在目檢必須挑除)。黃光作業內容包括烘烤、上光阻、照相曝光、顯影等,若顯影不完全及光罩有破洞會有發光區殘多出金屬。晶片在前段製程中,各項製程如清洗、蒸鍍、黃光、化學蝕刻、熔合、研磨等作業都必須使用鑷子及花籃、載具等,因此會有晶粒電極刮傷情形發生。
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