一、主要生产设备
二、工艺流程简述
GaN基倒装LED芯片制造流程包括清洗、光刻、刻蚀、PECVD、蒸镀、退火、SiO2沉积、减薄研磨、划裂、测试、分选和表面检验等。生产流程如图2.2-1所示。
(1)清洗:清洗工作是在不破坏外延片表面特性的前提下,有效的使用化学溶液清除外延片表面的各种残留污染物。将外延片先经过酸洗(硝酸)、超纯水洗。酸洗槽20L,每批可酸洗4英寸外延片24片,通常酸洗56批次(即2天)更换一次酸洗液:以下各类无机和有机清洗槽尺寸和更换频率同硝酸清洗槽。
冲洗槽用纯水冲洗,将其表面粘附的酸洗液冲洗干净。本项目冲洗槽清洗方式为使用大量高纯水对外延片进行冲洗清洁,冲洗次数为8遍,常温。
清洗干净后再次经过酸洗(硫酸和双氧水混合液)、超纯水洗等。清洗干净后甩干并烘干后进入下一道工序。
产污环节:无机清洗工序有G:氮氧化物、G2硫酸雾挥发,酸洗槽约两天更换一次,产生S1废硝酸和S2废硫酸。水洗工序产生酸性废水。
(2)N区光刻:N区光刻及刻蚀主要是在外延片上制作出N电极图形。光刻是通过光刻胶的感光性能,外延片表面涂胶后,在紫外光的照射下将光刻版上的图形转移至外延片上,最终加工成所需要的产品图形。包括涂胶、软烤、曝光、显影。
1)涂胶、软烤:涂敷光刻胶之前,将洗净的外延片表面涂上附着性增强剂,可增加光刻胶与基片间的粘附能力,防止显影时光刻胶图形的脱落以及防止湿法腐蚀时产生侧面腐蚀。光刻胶的涂敷是用转速和旋转时间可自由设定的匀胶机来进行的。首先,用真空吸引法将外延片吸在匀胶机的吸盘上,将具有一定粘度的光刻胶滴在基片的表面,然后以设定的转速和时间匀胶。由于离心力的作用,光刻胶在外延片表面均匀地展开,多余的光刻胶被甩掉并回收使用,获得一定厚度的光刻胶膜,光刻胶的膜厚是由光刻胶的粘度和匀胶的转速来控制。光刻胶主要是由对光与能量非常敏感的高分子聚合物组成,光刻胶直接使用外购成品,无需调胶。
为了使光刻胶附着在外延片表而,涂胶后要进行软烤,在80℃左右的烘箱中、惰性气体环境下烘烤15~30分钟,去除光刻胶中的溶剂。光刻胶中的有机溶剂挥发成有机废气经有机废气收集系统收集处理,而光刻胶中的高分子聚合物作为涂层牢固地附着在基质的表面。
2)曝光:在掩模版的遮蔽下,对光刻胶进行曝光。
3)显影:将曝光后的外延片放到显影机里,片子在机台内高速旋转,同时片子上方滴落有显影液,使正光刻胶的曝光部分被溶解。显影在常温下进行。
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