外延片與晶片

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美國CREE大功率LED分檔表

備註:cool表示冷白光
Neutral表示自然白
Warm表示暖白
Q5,P4等是指亮度的檔位元,單位是流明
 
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淺析紅外線LED晶片的應用

普通的的紅外線LED外形和一般的可見光LED相似,但卻是發出紅外線。其管壓一般降約1.4v,工作電流一般小於20mA。為了適應不同的工作電壓,回路中常常串有限流電阻。 .. 閱讀全文
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LED晶圓(外延)的成長製程

今天來探討LED晶圓的成長製程,早期在小積體電路時代,每一個6吋的晶圓上製作數以千計的晶粒,現在次微米線寬的大型VLSI,每一個8吋的晶圓上也只能完成一兩百個大型晶片。晶圓的製造雖動輒投資數百億,但卻是所有電子工業的基礎。
矽晶柱的長成,首先需要將純度相當高的矽礦放入熔爐中,並加入預先設定好的金屬物質,使產生出來的矽晶柱擁有要求的電性特質,接著需要將所有物質融化後再長成單晶的矽晶柱,以下將對所有晶柱長成製程做介紹: 長晶主要程式:
1、融化(MeltDown)
此過程是將置放於石英坩鍋內的塊狀複晶矽加熱制高於攝氏1420度的融化溫度之上,此階段中最重要的參數為坩鍋的位置與熱量的供應,若使用較大的功率來融化複晶矽,石英坩鍋的壽命會降低,反之功率太低則融化的過程費時太久,影響整體的產能。 2、頸部成長(Neck Growth)
當矽融漿的溫度穩定之後,將方向的晶種漸漸注入液中,接著將晶種往上拉升,並使直徑縮小到一定(約6mm),維持此直徑並拉長10-20cm,以消除晶種內的排差(dislocation),此種零排差(dislocation-free)的控制主要為將排差侷限在頸部的成長。 .. 閱讀全文
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LED晶圓技術發展趨勢及LED晶圓製程

從LED工作原理可知,晶圓材料是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於晶圓材料。晶圓技術與設備是 晶圓製造技術的關鍵所在,金屬有機物化學氣相澱積(Metal-Organic Chemical Vapor Deposition,簡稱MOCVD)技術生長III-V族,II-VI族化合物及合金的薄層單晶的主要方法。下面是關於LED未來晶圓技術的一些發展趨勢。 1.改進兩步法生長製程
目前商業化生產採用的是兩步生長製程,但一次可裝入襯底數有限,6片機比較成熟,20片左右的機台還在成熟中,片數較多後導致晶圓均勻性不夠。發展趨勢是 兩個方向:一是開發可一次在反應室中裝入更多個襯底晶圓生長,更加適合於規模化生產的技術,以降低成本;另外一個方向是高度自動化的可重複性的單片設備。 2.氫化物汽相晶圓(HVPE)技術
採用這種技術可以快速生長出低位元錯密度的厚膜,可以用做採用其他方法進行同質晶圓生長的襯底。並且和襯底分離的GaN薄膜有可能成為體單晶GaN晶片的替代品。HVPE的缺點是很難精確控制膜厚,反應氣體對設備具有腐蝕性,影響GaN材料純度的進一步提高。 3.選擇性晶圓生長或側向晶圓生長技術 .. 閱讀全文
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LED晶圓之襯底材料比較

在LED晶圓(LED外延片)製程方面,不同的襯底材料,需要不同的磊晶(晶圓生長)技術、晶片加工技術和封裝技術,襯底材料決定了半導體照明技術的發展路線。襯底材料的選擇主要取決於以下9個方面,襯底的選擇要同時滿足全部應該有的好特性。所以,目前只能通過外延生長技術的變更和器件加工製程的調整來適應不同襯底上的半導體發光器件的研發和生產。用於氮化鎵研究的襯底材料比較多,但是能用於生產的襯底目前只有二種,即藍寶石Al2O3和碳化矽SiC襯底。 如果我們來看LED襯底材料,好的材料應該有的特性如下:
1、結構特性好,晶圓材料與襯底的晶體結構相同或相近、晶格常數失配度小、結晶性能好、缺陷密度小。
2、介面特性好,有利於晶圓料成核且黏附性強。
3、化學穩定性好,在晶圓生長的溫度和氣氛中不容易分解和腐蝕。
4、熱學性能好,包括導熱性好和熱失配度小。
5、導電性好,能製成上下結構。
6、光學性能好,製作的器件所發出的光被襯底吸收小。
7、機械性能好,器件容易加工,包括減薄、拋光和切割等。
8、價格低廉。
9、大尺寸,一般要求直徑不小於2英吋。 一般說來,LED襯底還有哪些呢? .. 閱讀全文
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生長LED有機層的晶圓製程

生長LED有機層的晶圓製程方法有氣相晶圓(VPE)、液相晶圓(LPE)、金屬有機化學氣相澱積(MOCVD)、分子束晶圓(MBE)。它們生長LED有機層的材料分別有氣相晶圓CaAsp、GaP,液相晶圓GaP,GaAlAs,金屬有機物化學氣相澱積InGaAlP、InCaN,分子束晶圓ZnSe等。 氣相晶圓比較簡單,往往在晶圓生長後要再通過用擴散的方法製作PN結,所以效率低。 液相晶圓已能一爐生長60-100片,生產效率較高,通過稼的重複使用成本也已降得很低,可用以製造高亮度GaP綠色發光器件和一般亮度的GaP紅色發光器件,也可用它製造超高亮度GaAlAs發光器件。 金屬有機化學氣相澱積法(MOCVD)是目前生產超高亮度InCaN藍、綠色LED和InCaAIP紅、黃色LED的主要方法,它既能精確控制生長厚度,又能精密控制晶圓層的組成。可用此法生長超高亮度LED結構中所需要的量子阱階層和DBR反射結構種的20個左右的週期層,也適用於大量生產,是目前生產超高亮度LED的主要方法。 分子束晶圓目前主要用於研製ZnSe白色發光二極體,效果很好,能生長小於10A的晶圓層,缺點是生長數度較慢,每小時約1mm,裝片容量也頗少,生產效率較低。
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如何保證LED固晶品質?

一、嚴格檢測固晶站的LED原物料
1.晶粒:主要表現為焊墊污染、晶粒破損、晶粒切割大小不一、晶粒切割傾斜等。
預防措施:嚴格控制進料檢驗,發現問題要求供應商改善。
2.支架:主要表現為Θ尺寸與C尺寸偏差過大,支架變色生銹,支架變形等。
來料不良均屬供應商的問題,應知會供應商改善和嚴格控制進料。
3.銀膠:主要表現為銀膠粘度不良,使用期限超過,儲存條件和解凍條件與實際標準
不符等。
針對銀膠粘度,一般經工程評估後投產是不會有太多問題,但不是說該種銀膠就是最好的,如果發現有不良發生,可知會工程再作評估。而其他使用期限、儲存條件、解凍條件等均為人為控制,只要嚴格按SOP作業,一般不會有太多的問題。 .. 閱讀全文
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一、MB晶粒定義與特點
定義﹕
MB 晶粒﹕Metal Bonding (金屬粘著)晶粒﹔該晶粒屬於UEC 的專利產品。
特點﹕
1:   採用高散熱係數的材料---Si  作為襯底、散熱容易。
2﹕通過金屬層來接合(wafer bonding)磊晶層和襯底,同時反射光子,避免襯底的吸收。
3:  導電的Si 襯底取代GaAs 襯底,具備良好的熱傳導能力(導熱係數相差3~4   倍),更適應於高驅動電流領域。
4:  底部金屬反射層、有利於光度的提升及散熱
5:  尺寸可加大、應用於High power 領域、eg : 42mil MB 二、GB晶粒定義和特點
定義﹕
GB 晶粒﹕Glue Bonding (粘著結合)晶粒﹔該晶粒屬於UEC 的專利產品
特點﹕
1﹕透明的藍寶石襯底取代吸光的GaAs襯底、其出光功率是傳統AS (Absorbable structure)晶粒的2倍以上、藍寶石襯底類似TS晶粒的GaP襯底。
2﹕晶粒四面發光、具有出色的Pattern .. 閱讀全文
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LED晶粒的結構及組成

LED晶粒又稱LED晶片,英文叫做CHIP,它是製作LED燈具(LED LAMP)、LED螢幕(LED DISPLAY)、LED背光(LED BACKLIGHT)的主要材料,由磷化鎵(GaP),鎵鋁砷(GaAlAs),或砷化鎵(GaAs),氮化鎵(GaN)等材質組成,其內部結構為一個PN結,具有單向導電性。 1、晶粒的作用:晶粒是Lamp的主要組成物料,是發光的半導體材料。 2、晶粒的組成:晶粒是採用磷化鎵(GaP)、鎵鋁砷(GaAlAs)或砷化鎵(GaAs)、氮化鎵GaN)等材料組成,其內部結構具有單向導電性。 3、LED晶粒的材料
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淺談LED晶粒/晶片製造流程

隨著技術的發展,LED的效率有了非常大的進步。在不久的未來LED會代替現有的照明燈泡。近幾年人們製造LED晶粒/晶片過程中首先在襯底上製作氮化鎵(GaN)基的晶圓(外延片),晶圓所需的材料源(碳化矽SiC)和各種高純的氣體如氫氣H2或氬氣Ar等惰性氣體作為載體之後,按照製程的要求就可以逐步把晶圓做好。接下來是對LED-PN結的兩個電極進行加工,並對LED毛片進行減薄,劃片。然後對毛片進行測試和分選,就可以得到所需的LED晶粒。具體的工藝做法,不作詳細的說明。 下面簡單介紹一下LED晶片生產流程圖: 總的來說,LED製作流程分為兩大部分: 首先在襯低上製作氮化鎵(GaN)基的晶圓,這個過程主要是在金屬有機化學氣相沉積晶圓爐(MOCVD)中完成的。準備好製作GaN基晶圓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。 .. 閱讀全文
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