什么是LED晶圓？
LED晶圓是LED的核心部分，事實(shí)上，LED的波長(zhǎng)、亮度、正向電壓等主要光電參數(shù)基本上取決于晶圓材料。LED的相關(guān)電路元件的加工與制作都是在晶圓上完成的，所以晶圓技術(shù)與設(shè)備是晶圓制造技術(shù)的關(guān)鍵所在。
LED晶圓制作工序
1、LED晶圓處理工序：本工序的主要工作是在晶圓上制作電路及電子元件（如晶體管、電容、邏輯開關(guān)等）， 其處理程序通常與產(chǎn)品種類和所使用的技術(shù)有關(guān)，但一般基本步驟是先將晶圓適當(dāng)清洗，再在其表面進(jìn)行 氧化及化學(xué)氣相沉積，然后進(jìn)行涂膜、曝光、顯影、蝕刻、離子植入、金屬濺鍍等反復(fù)步驟，最終在晶圓 上完成數(shù)層電路及元件加工與制作。
2、晶圓針測(cè)工序：經(jīng)過(guò)上道工序后，晶圓上就形成了一個(gè)個(gè)的小格，即晶粒，一般情況下，為便于測(cè)試， 提高效率，同一片晶圓上制作同一品種、規(guī)格的產(chǎn)品；但也可根據(jù)需要制作幾種不同品種、規(guī)格的產(chǎn)品。 在用針測(cè)（Probe）儀對(duì)每個(gè)晶粒檢測(cè)其電氣特性，并將不合格的晶粒標(biāo)上記號(hào)后，將晶圓切開，分割成 一顆顆單獨(dú)的晶粒，再按其電氣特性分類，裝入不同的托盤中，不合格的晶粒則舍棄。
3、構(gòu)裝工序：就是將單個(gè)的晶粒固定在塑膠或陶瓷制的芯片基座上，并把晶粒上蝕刻出的一些引接線端與 基座底部伸出的插腳連接，以作為與外界電路板連接之用，最后蓋上塑膠蓋板，用膠水封死。其目的是用 以保護(hù)晶粒避免受到機(jī)械刮傷或高溫破壞。到此才算制成了一塊集成電路芯片（即我們?cè)陔娔X里可以看到 的那些黑色或褐色，兩邊或四邊帶有許多插腳或引線的矩形小塊）。
3LED晶圓制作流程
襯底>>結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)>>緩沖層生長(zhǎng)>>N型GaN層生長(zhǎng)>>多量子阱發(fā)光層生長(zhǎng)>>P型GaN層生長(zhǎng)>>退火>>檢測(cè)（光熒光、X射線）>>晶圓片
晶圓>>設(shè)計(jì)、加工掩模版>>光刻>>離子刻蝕>>N型電極（鍍膜、退火、刻蝕）>>P型電極（鍍膜、退火、刻蝕）>>劃片>>晶粒分檢、分級(jí)（小湯）
多量子阱型是在芯片發(fā)光層的生長(zhǎng)過(guò)程中，摻雜不同的雜質(zhì)以制造結(jié)構(gòu)不同的量子阱，通過(guò)不同量子阱發(fā)出的多種光子復(fù)合直接發(fā)出白光。該方法提高發(fā)光效率，可降低成本，降低包裝及電路的控制難度；但技術(shù)難度相對(duì)較大。
LED晶圓性能要求
1,結(jié)構(gòu)特性好,晶圓材料與襯底的晶體結(jié)構(gòu)相同或相近,晶格常數(shù)失配度小,結(jié)晶性能好, 缺陷密度小.
2,介面特性好,有利於晶圓料成核且黏附性強(qiáng).
3,化學(xué)穩(wěn)定性好,在晶圓生長(zhǎng)的溫度和氣氛中不容易分解和腐蝕.
4,熱學(xué)性能好,包括導(dǎo)熱性好和熱失配度小.
5,導(dǎo)電性好,能制成上下結(jié)構(gòu).
6,光學(xué)性能好,制作的器件所發(fā)出的光被襯底吸收小.
7,機(jī)械性能好,器件容易加工,包括減薄,拋光和切割等.
8,價(jià)格低廉.
9,大尺寸,一般要求直徑不小於 2 英寸。
LED晶圓測(cè)試
1、主要對(duì)電壓、波長(zhǎng)、亮度進(jìn)行測(cè)試，能符合正常出貨標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)的晶圓片再繼續(xù)做下一步的操作，如果這 九點(diǎn)測(cè)試不符合相關(guān)要求的晶圓片，就放在一邊另外處理。
2、晶圓切割成芯片后，100%的目檢（VI/VC），操作者要使用放大 30 倍數(shù)的顯微鏡下進(jìn)行目 測(cè)。
3、接著使用全自動(dòng)分類機(jī)根據(jù)不同的電壓，波長(zhǎng)，亮度的預(yù)測(cè)參數(shù)對(duì)芯片進(jìn)行全自動(dòng)化挑選、測(cè)試和分 類。
4、最后對(duì) LED 芯片進(jìn)行檢查（VC）和貼標(biāo)簽。芯片區(qū)域要在藍(lán)膜的中心，藍(lán)膜上最多有 5000 粒芯片， 但必須保證每張藍(lán)膜上芯片的數(shù)量不得少于 1000 粒，芯片類型、批號(hào)、數(shù)量和光電測(cè)量統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)記錄在 標(biāo)簽上，附在蠟光紙的背面。藍(lán)膜上的芯片將做最后的目檢測(cè)試與第一次目檢標(biāo)準(zhǔn)相同，確保芯片排列整 齊和質(zhì)量合格。這樣就制成 LED 芯片（目前市場(chǎng)上統(tǒng)稱方片）。
LED晶圓技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)
1.改進(jìn)兩步法生長(zhǎng)制程
目前商業(yè)化生產(chǎn)采用的是兩步生長(zhǎng)制程，但一次可裝入襯底數(shù)有限，6片機(jī)比較成熟，20片左右的機(jī)臺(tái)還在成熟中，片數(shù)較多后導(dǎo)致晶圓均勻性不夠。發(fā)展趨勢(shì)是兩個(gè)方向：一是開發(fā)可一次在反應(yīng)室中裝入更多個(gè)襯底晶圓生長(zhǎng)，更加適合于規(guī)�；a(chǎn)的技術(shù)，以降低成本；另外一個(gè)方向是高度自動(dòng)化的可重復(fù)性的單片設(shè)備。
2.氫化物汽相晶圓(HVPE)技術(shù)
采用這種技術(shù)可以快速生長(zhǎng)出低位錯(cuò)密度的厚膜，可以用做采用其它方法進(jìn)行同質(zhì)晶圓生長(zhǎng)的襯底。并且和襯底分離的GaN薄膜有可能成為體單晶GaN芯片的替代品。HVPE的缺點(diǎn)是很難精確控制膜厚，反應(yīng)氣體對(duì)設(shè)備具有腐蝕性，影響GaN材料純度的進(jìn)一步提高。
3.選擇性晶圓生長(zhǎng)或側(cè)向晶圓生長(zhǎng)技術(shù)
采用這種技術(shù)可以進(jìn)一步減少位錯(cuò)密度，改善GaN晶圓層的晶體質(zhì)量。首先在合適的襯底上(藍(lán)寶石或碳化硅)沉積一層GaN，再在其上沉積一層多晶態(tài)的 SiO掩膜層，然后利用光刻和刻蝕技術(shù)，形成GaN窗口和掩膜層條。在隨后的生長(zhǎng)過(guò)程中，晶圓GaN首先在GaN窗口上生長(zhǎng)，然后再橫向生長(zhǎng)于SiO條上。
4.懸空晶圓技術(shù)(Pendeo-epitaxy)
采用這種方法可以大大減少由于襯底和晶圓層之間晶格失配和熱失配引發(fā)的晶圓層中大量的晶格缺陷，從而進(jìn)一步提高GaN晶圓層的晶體質(zhì)量。首先在合適的襯底上( 6H-SiC或Si)采用兩步制程生長(zhǎng)GaN晶圓層。然后對(duì)晶圓膜進(jìn)行選區(qū)刻蝕，一直深入到襯底。這樣就形成了GaN/緩沖層/襯底的柱狀結(jié)構(gòu)和溝槽交替的形狀。然后再進(jìn)行GaN晶圓層的生長(zhǎng)，此時(shí)生長(zhǎng)的GaN晶圓層懸空于溝槽上方，是在原GaN晶圓層側(cè)壁的橫向晶圓生長(zhǎng)。采用這種方法，不需要掩膜，因此避免了GaN和腌膜材料之間的接觸。
5.研發(fā)波長(zhǎng)短的UV LED晶圓材料，它為發(fā)展UV三基色熒光粉復(fù)合物，也生成了白光。
