倒装UV-LED芯片的制作工艺

倒装UV-LED芯片的制作工艺

倒装UV-LED芯片的制作工艺

常听业内人士谈及UV-LED芯片分倒装和垂直芯片，但是我就是不懂什么是倒装芯片什么是垂直结构的芯片。现在终于找到答案了。

倒装UV-LED芯片的制作工艺流程，如图4所示，总体上可以分为UVLED芯片制作和基板制造两条线，芯片和基板制造完成后，将UVLED芯片倒装焊接在基板表面上，形成倒装UVLED芯片。

对于倒装芯片来说，出光面在蓝宝石的一侧，因此在外延之前，制作图形化的衬底（PSS），将有利于蓝光的出光，减少光在GaN和蓝宝石界面的反射。因此PSS的图形尺寸大小、形状和深度等都对出光效率有直接的影响。在实际开发和生产中需要针对倒装芯片的特点，对衬底图形进行优化，使出光效率*高。

在GaN外延方面，由于倒装芯片出光在蓝宝石一侧，其各层的吸光情况与正装芯片有差异，因此需要对外延的缓冲层（Buffer）、N-GaN层、多层量子阱（MQW）和P型GaN层的厚度和掺杂浓度进行调整，使之适合倒装芯片的出光要求，提高出光效率，同时适合倒装芯片制造工艺的欧姆接触的需要。

2、倒装LED圆片制程工艺

倒装芯片与正装芯片的圆片制作过程大致相同，都需要在外延层上进行刻蚀，露出下层的N型GaN；然后在P和N极上分别制作出欧姆接触电极，再在芯片表面制作钝化保护层，*后制作焊接用的金属焊盘，其制作流程如图5所示。

与正装芯片相比，倒装芯片需要制作成电极朝下的结构。这种特殊的结构，使得倒装芯片在一些工艺步骤上有特殊的需求，如欧姆接触层必须具有高反射率，使得射向芯片电极表面的光能够尽量多的反射回蓝宝石的一面，以保证良好的出光效率。

倒装芯片的版图也需要根据电流的均匀分布，做*优化的设计。由于圆片制作工艺中，GaN刻蚀（Mesa刻蚀）、N型接触层制作、钝化层制作、焊接金属PAD制作都与正装芯片基本相同，这里就不详细讲述了，下面重点针对倒装芯片特殊工艺进行简单的说明。

在UV-LED芯片的制作过程中，欧姆接触层的工艺是芯片生产的核心，对倒装芯片来说尤为重要。欧姆接触层既有传统的肩负起电性连接的功能，也作为反光层的作用，如下图所示。

在P型欧姆接触层的制作工艺中，要选择合适的欧姆接触材料，既要保证与P型GaN接触电阻要小，又要保证超高的反射率。此外，金属层厚度和退火工艺对欧姆接触特性和反射率的影响非常大，此工艺至关重要，其关系到整个LED的光效、电压等重要技术参数，是倒装UV-LED芯片工艺中*重要的一环。

目前这层欧姆接触层一般都是用银（Ag）或者银的合金材料来制作，在合适的工艺条件下，可以获得稳定的高性能的欧姆接触，同时能够保证欧姆接触层的反射率超过95%。

3、倒装LED芯片后段制程

与正装UVLED芯片一样，圆片工艺制程后，还包括芯片后段的工艺制程，其工艺流程如图7所示，主要包括研磨、抛光、切割、劈裂、测试和分类等工序。这里工序中，**有不同的是测试工序，其它工序基本与正装芯片完全相同，这里不再赘述。

倒装芯片由于出光面与电极面在不同方向，因此在切割后的芯片点测时，探针在UVLED正面电极上扎针测量时，UVLED的光是从背面发出。要测试UVLED的光特性（波长、亮度、半波宽等），必须从探针台的下面收光。

因此倒装芯片的点测机台与正装点测机台不同，测光装置（探头或积分球）必须放在探针和芯片的下面，而且芯片的载台必须是透光的，才能对光特性进行测试。所以，倒装芯片的点测机台需要特殊制造或改造。