什么是LED晶圓？
LED晶圓是LED的核心部分，事實(shí)上，LED的波長(cháng)、亮度、正向電壓等主要光電參數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(kāi)關(guān)等）， 其處理程序通常與產(chǎn)品種類(lèi)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、金屬濺鍍等反復步驟，最終在晶圓 上完成數層電路及元件加工與制作。
2、晶圓針測工序：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，為便于測試， 提高效率，同一片晶圓上制作同一品種、規格的產(chǎn)品；但也可根據需要制作幾種不同品種、規格的產(chǎn)品。 在用針測（Probe）儀對每個(gè)晶粒檢測其電氣特性，并將不合格的晶粒標上記號后，將晶圓切開(kāi)，分割成 一顆顆單獨的晶粒，再按其電氣特性分類(lèi)，裝入不同的托盤(pán)中，不合格的晶粒則舍棄。
3、構裝工序：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(xiàn)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 以保護晶粒避免受到機械刮傷或高溫破壞。到此才算制成了一塊集成電路芯片（即我們在電腦里可以看到 的那些黑色或褐色，兩邊或四邊帶有許多插腳或引線(xiàn)的矩形小塊）。
3LED晶圓制作流程
襯底>>結構設計>>緩沖層生長(cháng)>>N型GaN層生長(cháng)>>多量子阱發(fā)光層生長(cháng)>>P型GaN層生長(cháng)>>退火>>檢測（光熒光、X射線(xiàn)）>>晶圓片
晶圓>>設計、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（小湯）
多量子阱型是在芯片發(fā)光層的生長(cháng)過(guò)程中，摻雜不同的雜質(zhì)以制造結構不同的量子阱，通過(guò)不同量子阱發(fā)出的多種光子復合直接發(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)難度相對較大。
LED晶圓性能要求
1,結構特性好,晶圓材料與襯底的晶體結構相同或相近,晶格常數失配度小,結晶性能好, 缺陷密度小.
2,介面特性好,有利於晶圓料成核且黏附性強.
3,化學(xué)穩定性好,在晶圓生長(cháng)的溫度和氣氛中不容易分解和腐蝕.
4,熱學(xué)性能好,包括導熱性好和熱失配度小.
5,導電性好,能制成上下結構.
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晶圓測試
1、主要對電壓、波長(cháng)、亮度進(jìn)行測試，能符合正常出貨標準參數的晶圓片再繼續做下一步的操作，如果這 九點(diǎn)測試不符合相關(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 倍數的顯微鏡下進(jìn)行目 測。
3、接著(zhù)使用全自動(dòng)分類(lèi)機根據不同的電壓，波長(cháng)，亮度的預測參數對芯片進(jìn)行全自動(dòng)化挑選、測試和分 類(lèi)。
4、最后對 LED 芯片進(jìn)行檢查（VC）和貼標簽。芯片區域要在藍膜的中心，藍膜上最多有 5000 粒芯片， 但必須保證每張藍膜上芯片的數量不得少于 1000 粒，芯片類(lèi)型、批號、數量和光電測量統計數據記錄在 標簽上，附在蠟光紙的背面。藍膜上的芯片將做最后的目檢測試與第一次目檢標準相同，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)上統稱(chēng)方片）。
LED晶圓技術(shù)發(fā)展趨勢
1.改進(jìn)兩步法生長(cháng)制程
目前商業(yè)化生產(chǎn)采用的是兩步生長(cháng)制程，但一次可裝入襯底數有限，6片機比較成熟，20片左右的機臺還在成熟中，片數較多后導致晶圓均勻性不夠。發(fā)展趨勢是兩個(gè)方向：一是開(kāi)發(fā)可一次在反應室中裝入更多個(gè)襯底晶圓生長(cháng)，更加適合于規�；a(chǎn)的技術(shù)，以降低成本；另外一個(gè)方向是高度自動(dòng)化的可重復性的單片設備。
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(cháng)出低位錯密度的厚膜，可以用做采用其它方法進(jìn)行同質(zhì)晶圓生長(cháng)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，反應氣體對設備具有腐蝕性，影響GaN材料純度的進(jìn)一步提高。
3.選擇性晶圓生長(cháng)或側向晶圓生長(cháng)技術(shù)
采用這種技術(shù)可以進(jìn)一步減少位錯密度，改善GaN晶圓層的晶體質(zhì)量。首先在合適的襯底上(藍寶石或碳化硅)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(cháng)過(guò)程中，晶圓GaN首先在GaN窗口上生長(cháng)，然后再橫向生長(cháng)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(cháng)GaN晶圓層。然后對晶圓膜進(jìn)行選區刻蝕，一直深入到襯底。這樣就形成了GaN/緩沖層/襯底的柱狀結構和溝槽交替的形狀。然后再進(jìn)行GaN晶圓層的生長(cháng)，此時(shí)生長(cháng)的GaN晶圓層懸空于溝槽上方，是在原GaN晶圓層側壁的橫向晶圓生長(cháng)。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(cháng)短的UV LED晶圓材料，它為發(fā)展UV三基色熒光粉復合物，也生成了白光。
