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时间:2018-11-16
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1、自掩膜光刻工艺研究及在Pss产品中的应用袁根如(中国上海201210)【摘要】本文研究了采用普通的接触式光刻机来制作PSS产品,并且使光刻出的PSS具有与stepper光刻机相同的效用,研究结果表明,通过开发出的自掩膜光刻工艺技术可以制作出与stepper光刻机相同规格的PSS产品,并将其制作成大功率LED器件,封装后在100mA电流驱动下率出光效率都达到了99lm/深紫外光源,普通高温退火炉,北方微电子ELED300干法刻蚀,EPG-515/AZ-GXR-601光刻胶。实验方法:用接触式光刻机在蓝宝石衬底表面制作一层薄胶光刻胶图形,图形尺寸为2μm*1μm,厚度分
2、别为0.5μm/1μm/1.5μm几个尺寸;深紫外光源固化处理,处理时间为5min/10min/15min;高温退火炉将光刻胶图形碳化,温度为200℃/400℃/600℃/800℃,时间为5min/10min/15min/10min;在表面匀一层厚胶AZ-GXR-601,厚度为2.2μm/2.5μm/2.8μm;利用碳化的图形做掩膜,利用接触式光刻机进行光刻,通过显影出厚胶光刻胶图形;利用干法刻蚀设备将图形转移到蓝宝石衬底上;将制作出的PSS产品用于外延生长制作出大功率芯片,封装并测试。2实验结果与分析2.1薄膜图形制作结果本研究项目利用企业自有设备优势,用接触式对
3、准曝光系统先在蓝宝石衬底上制作一层薄膜光刻胶图形,通过曝光光刻,厚度为0.5μm和1μm的图形线条均匀性较好,厚度为1.5μm的图形线条均匀性不能满足要求。2.2自掩膜光刻结果通过固化、碳化几个参数的实验,得出几个光刻出的图形效果和刻蚀效果。条件1,固化5min/碳化200℃5min/胶厚2.2μm;条件2,固化5min/碳化400℃10min/胶厚2.5μm;条件3,固化5min/碳化600℃15min/胶厚2.8μm;碳化温度800℃时,光刻胶都被烧掉。从实验结果得到,薄胶厚度1μm/固化5min/碳化600℃15min/胶厚2.8μm条件较好。2.3自掩膜技术
4、应用效果选用较好的条件制作PSS,并与stepper光刻技术制作出的PSS产品一起进行外延生长LED结构,之后芯片电极制作,最后比较两种产品的亮度提升效果。芯片尺寸14x28mil封装3528测试条件100mA从测试结果来看,自掩膜光刻PSS产品对LED芯片亮度的提升与stepper光刻PSS产品相当。3结束语通过研究实验,得到较好的自掩膜光刻条件:薄胶厚度1μm/固化5min/碳化600℃15min/胶厚2.8μm。通过创新研究,开发出自掩膜光刻工艺制作了PSS产品,此技术的出现颠覆了传统理念,此技术的出现,无论是其制作成本,还是光刻良率,都比stepper光刻工
5、艺具有很大优势。同时也为LED企业能够轻松的制作出PSS产品来实现自给自足,解决PSS供应缺货问题。本技术的创新,推动了LED产业的发展,为LED产品早日进入千家万户做出了应有的贡献。..
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