芯片的基本原理

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1、外延生长的基本原理是：在一块加热至适当温度的衬底基片（主要有蓝宝石和、SiC、Si）上，气态物质InGaAlP有控制的输送到衬底表面，生长出特定单晶薄膜。目前LED外延片生长技术主要采用有机金属化学气相沉积方法MOCVD介绍：金属有机物化学气相淀积（Metal-OrganicChemicalVaporDeposition，简称MOCVD），1968年由美国洛克威尔公司提出来的一项制备化合物半导体单品薄膜的新技术。该设备集精密机械、半导体材料、真空电子、流体力学、光学、化学、计算机多学科为一体，是一种自动化程度高、价格昂贵

2、、技术集成度高的尖端光电子专用设备，主要用于GaN（氮化镓）系半导体材料的外延生长和蓝色、绿色或紫外发光二极管芯片的制造，也是光电子行业最有发展前途的专用设备之一。LED芯片的制造工艺流程：外延片→清洗→镀透明电极层→透明电极图形光刻→腐蚀→去胶→平台图形光刻→干法刻蚀→去胶→退火→SiO2沉积→窗口图形光刻→SiO2腐蚀→去胶→N极图形光刻→预清洗→镀膜→剥离→退火→P极图形光刻→镀膜→剥离→研磨→切割→芯片→成品测试。其实外延片的生产制作过程是非常复杂的，在展完外延片后，下一步就开始对LED外延片做电极（P极，N极）

3、，接着就开始用激光机切割LED外延片（以前切割LED外延片主要用钻石刀），制造成芯片后，在晶圆上的不同位置抽取九个点做参数测试，如图所示： 1、  主要对电压、波长、亮度进行测试，能符合正常出货标准参数的晶圆片再继续做下一步的操作，如果这九点测试不符合相关要求的晶圆片，就放在一边另外处理。2、  晶圆切割成芯片后，100%的目检（VI/VC），操作者要使用放大30倍数的显微镜下进行目测。3、  接着使用全自动分类机根据不同的电压，波长，亮度的预测参数对芯片进行全自动化挑选、测试和分类。4、  最后对LED芯片进行检查（V

4、C）和贴标签。芯片区域要在蓝膜的中心，蓝膜上最多有5000粒芯片，但必须保证每张蓝膜上芯片的数量不得少于1000粒，芯片类型、批号、数量和光电测量统计数据记录在标签上，附在蜡光纸的背面。蓝膜上的芯片将做最后的目检测试与第一次目检标准相同，确保芯片排列整齐和质量合格。这样就制成LED芯片（目前市场上统称方片）。在LED芯片制作过程中，把一些有缺陷的或者电极有磨损的芯片，分捡出来，这些就是后面的散晶，此时在蓝膜上有一些不符合正常出货要求的晶片，也就自然成了边片或毛片等。刚才谈到在晶圆上的不同位置抽取九个点做参数测试，对于不符

5、合相关要求的晶圆片作另外处理，这些晶圆片是不能直接用来做LED方片，也就不做任何分检了，直接卖给客户了，也就是目前市场上的LED大圆片（但是大圆片里也有好东西，如方片）。芯片大小和电极位置对GaN基LED特性的影响摘要:用同种ＧａＮ基ＬＥＤ外延片材料制作了不同尺寸和电极位置的芯片，测试比较了它们的Ｉ－Ｖ特性和Ｐ－Ｉ特性。结果表明：ＧａＮ基ＬＥＤ芯片在２０ｍＡ以下的Ｉ－Ｖ特性和Ｐ－Ｉ特性与尺寸大小关系不大，但与电极的位置有关，ｐ焊线电极远离ｎ电极的芯片２０ｍＡ下的光输出功率高，正向压降也高。关键词:ＧａＮ基ＬＥＤ;Ｉ－Ｖ特

6、性;Ｐ－Ｉ特性;ＧａＮ基半导体材料近年来被广泛用于制造短波长的光电器件，如发光二极管（ＬＥＤｓ）和激光二极管（ＬＤｓ）。目前有关ＧａＮ材料生长报道和文献较多，有关芯片制造方面有少量报道还仅局限在ＧａＮ的刻蚀和欧姆接触，具体到工程设计方面的技术报道很少。本文研究讨论了芯片版图设计对ＧａＮ基ＬＥＤ性能的影响，可为针对不同性能要求选择芯片版图提供参考。１实验我们使用的材料为用ＭＯＣＶＤ方法在蓝宝石衬底上生长的蓝色ＧａＮ基ＬＥＤ外延片，外延片为多量子阱结构。芯片制造中，ｎ欧姆接触电极采用Ｔｉ／Ａｌ／Ｔｉ／Ａｕ结构，ｐ欧姆接触电极

7、用氧化Ｎｉ／Ａｕ透明电极，焊线电极为Ｔｉ／Ａｕ用一致性很好的外延片一划为四，分别制作成如图１（ａ）所示的４００μｍ×５００μｍ的镶嵌结构版图、如图１（ｂ）所示的３５０μｍ×３５０μｍ的镶嵌结构版图和如图２所示的两种３５０μｍ×３５０μｍ对角版图。芯片特性测试样品取圆片中心、划开后四分之一片位于直角顶点处的芯片，测试仪器是台湾长裕公司生产的Ｔ６２０型测试仪。　　　２结果与讨论我们对四种版图的芯片分别测试了Ｉ－Ｖ特性和Ｐ－Ｉ特性，图３是各种版图芯片的Ｉ－Ｖ特性曲线，图４是各种版图芯片的Ｐ－Ｉ特性曲线。从图３所示的Ｉ－Ｖ特性可

8、以看出，在２０ｍＡ以下，两种尺寸镶嵌结构版图芯片和ｐ焊线电极在扩展电极中部的对角电极芯片的Ｉ－Ｖ特性基本一样，ｐ焊线电极远离ｎ电极对角电极芯片在相同电流下正向压降Ｖｆ比其他几种芯片要高。虽然图１（ａ）版图扩展电极的面积大，对减小ｐ型欧姆接触电阻有利，但增加了电流运输的距离，可能使体电阻增加，两种效果冲抵使得芯片的Ｉ－