倒装LED芯片的制作工艺

倒装LED圆片制程工艺

倒装芯 片与正装芯片的圆片制作过程大致相同,都需要 在外延层上进行刻蚀,露出下层的N型GaN;然后在P和N极上分 别制作出欧姆接触电极,再在芯 片表面制作钝化保护层,最后制 作焊接用的金属焊盘,其制作流程如图5所示。

与正装芯片相比,倒装芯 片需要制作成电极朝下的结构。这种特殊的结构,使得倒 装芯片在一些工艺步骤上有特殊的需求,如欧姆 接触层必须具有高反射率,使得射 向芯片电极表面的光能够尽量多的反射回蓝宝石的一面,以保证 良好的出光效率。

倒装芯 片的版图也需要根据电流的均匀分布,做最优化的设计。由于圆片制作工艺中,GaN刻蚀(Mesa刻蚀)、N型接触层制作、钝化层制作、焊接金属PAD制作都 与正装芯片基本相同,这里就不详细讲述了,下面重 点针对倒装芯片特殊工艺进行简单的说明。

在LED芯片的制作过程中,欧姆接 触层的工艺是芯片生产的核心,对倒装 芯片来说尤为重要。欧姆接 触层既有传统的肩负起电性连接的功能,也作为反光层的作用,如图9所示。

在P型欧姆 接触层的制作工艺中,要选择 合适的欧姆接触材料,既要保证与P型GaN接触电阻要小,又要保 证超高的反射率。此外,金属层 厚度和退火工艺对欧姆接触特性和反射率的影响非常大,此工艺至关重要,其关系到整个LED的光效、电压等重要技术参数,是倒装LED芯片工 艺中最重要的一环。

目前这 层欧姆接触层一般都是用银(Ag)或者银 的合金材料来制作,在合适的工艺条件下,可以获 得稳定的高性能的欧姆接触,同时能 够保证欧姆接触层的反射率超过95%。

倒装LED芯片后段制程

与正装LED芯片一样,圆片工艺制程后,还包括 芯片后段的工艺制程,其工艺流程如图7所示,主要包括研磨、抛光、切割、劈裂、测试和分类等工序。这里工序中,唯一有 不同的是测试工序,其它工 序基本与正装芯片完全相同,这里不再赘述。

倒装芯 片由于出光面与电极面在不同方向,因此在 切割后的芯片点测时,探针在LED正面电 极上扎针测量时,LED的光是从背面发出。要测试LED的光特性(波长、亮度、半波宽等),必须从 探针台的下面收光。

因此倒 装芯片的点测机台与正装点测机台不同,测光装置(探头或积分球)必须放 在探针和芯片的下面,而且芯 片的载台必须是透光的,才能对 光特性进行测试。

所以,倒装芯 片的点测机台需要特殊制造或改造。

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