一、主要生產(chǎn)設(shè)備
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二、工藝流程簡述
GaN基倒裝LED芯片制造流程包括清洗、光刻、刻蝕、PECVD、蒸鍍、退火、SiO2沉積、減薄研磨、劃裂、測試、分選和表面檢驗等。生產(chǎn)流程如圖2.2-1所示。
(1)清洗:清洗工作是在不破壞外延片表面特性的前提下,有效的使用化學(xué)溶液清除外延片表面的各種殘留污染物。將外延片先經(jīng)過酸洗(硝酸)、超純水洗。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)更換一次酸洗液:以下各類無機和有機清洗槽尺寸和更換頻率同硝酸清洗槽。
沖洗槽用純水沖洗,將其表面粘附的酸洗液沖洗干凈。本項目沖洗槽清洗方式為使用大量高純水對外延片進行沖洗清潔,沖洗次數(shù)為8遍,常溫。
清洗干凈后再次經(jīng)過酸洗(硫酸和雙氧水混合液)、超純水洗等。清洗干凈后甩干并烘干后進入下一道工序。
產(chǎn)污環(huán)節(jié):無機清洗工序有G:氮氧化物、G2硫酸霧揮發(fā),酸洗槽約兩天更換一次,產(chǎn)生S1廢硝酸和S2廢硫酸。水洗工序產(chǎn)生酸性廢水。
(2)N區(qū)光刻:N區(qū)光刻及刻蝕主要是在外延片上制作出N電極圖形。光刻是通過光刻膠的感光性能,外延片表面涂膠后,在紫外光的照射下將光刻版上的圖形轉(zhuǎn)移至外延片上,最終加工成所需要的產(chǎn)品圖形。包括涂膠、軟烤、曝光、顯影。
1)涂膠、軟烤:涂敷光刻膠之前,將洗凈的外延片表面涂上附著性增強劑,可增加光刻膠與基片間的粘附能力,防止顯影時光刻膠圖形的脫落以及防止?jié)穹ǜg時產(chǎn)生側(cè)面腐蝕。光刻膠的涂敷是用轉(zhuǎn)速和旋轉(zhuǎn)時間可自由設(shè)定的勻膠機來進行的。首先,用真空吸引法將外延片吸在勻膠機的吸盤上,將具有一定粘度的光刻膠滴在基片的表面,然后以設(shè)定的轉(zhuǎn)速和時間勻膠。由于離心力的作用,光刻膠在外延片表面均勻地展開,多余的光刻膠被甩掉并回收使用,獲得一定厚度的光刻膠膜,光刻膠的膜厚是由光刻膠的粘度和勻膠的轉(zhuǎn)速來控制。光刻膠主要是由對光與能量非常敏感的高分子聚合物組成,光刻膠直接使用外購成品,無需調(diào)膠。
為了使光刻膠附著在外延片表而,涂膠后要進行軟烤,在80℃左右的烘箱中、惰性氣體環(huán)境下烘烤15~30分鐘,去除光刻膠中的溶劑。光刻膠中的有機溶劑揮發(fā)成有機廢氣經(jīng)有機廢氣收集系統(tǒng)收集處理,而光刻膠中的高分子聚合物作為涂層牢固地附著在基質(zhì)的表面。
2)曝光:在掩模版的遮蔽下,對光刻膠進行曝光。
3)顯影:將曝光后的外延片放到顯影機里,片子在機臺內(nèi)高速旋轉(zhuǎn),同時片子上方滴落有顯影液,使正光刻膠的曝光部分被溶解。顯影在常溫下進行。
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