一、主要生产设备
二、工艺流程简述
工艺流程说明:
(1)检测:利用显微镜对衬底进行检测,看有无杂质。检测合格的衬底进入下一工序。
(2)沉积:
①将蓝宝石衬底放入由石英管和石墨基座组成的反应器中;
②再按照NH3和H2比(5:95)通入NH3和H2混合气体;
③将载气H2(N2保护)通入三甲(乙)基谅、三甲基钢、三甲基铝液体罐中将有机金属蒸汽以及少量二环戊基镁夹带进反应器中,在密闭条件下进行金属有机物化学沉积反应。主要沉积反应有:
Ga(CH3)3+NH3→GaN+3CH4
如果欲生长三元固溶体晶体,如Gaj-xAI,N时,可在反应系统中再通入三甲基铝,反应式为:
XAI(CH3)3+(1-x)Ga(CH3)3+NH3=Ga1-XAlxN+3CH4
MOCVD的主要作用是在衬底上生长GaN、InGaN、InGaAIN单品膜。
④反应废气处理:反应气体中有机气体(三甲(乙)基嫁、三甲基铝、三甲基钢)在高温条件下绝大部分分解:氨气有41%反应或分解(2NH3=N2+3H2),还有59%尚未完全分解,因此尾气G6中含有大量氨气,不能直接排放到大气中,必须先进行回收处理。
上述沉积过程按要求形成GaN、InCaN(或InGaAIN)双层叠合膜
⑤处延片清洗:将长晶后的外延片用H2SO4+双氧水清洗后经纯水冲洗,清除表面附着的离子和有机物金属。清洗后外延片在烘烤箱中烘干。本工序产生酸性清洗水W4、硫酸雾废气G7以及硫酸废液L4。
本项目生产的外延片全部自用,清洗干净的外延片进入芯片制造工序。
LED外延片工艺流程及产污环节图
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