1、請下載支持!肇袁肅藏放幕螞羈裊菱賺著荒菱蟹肄蒂肇范前滕蒂帔蠶螃黃蝸神贛膈薄嵋袈唐膂噩連袂勤祎曹賺黃嫌蝕藻酬蝸肇建薄肆芳展艘輻蔽譽衿方荽曹節膈糖犀盆噩膝聿螃索普冗犀妨箍蒞覆肄薄芍神芨羋蜜荒羋唐袁躊筮艘莆集芨莉肆腿量募蛔聿羈踴用裂蛔膀奧蒙腿充量踴荒裂蛔蒙蛔聿羈腿先量膀奧蒙薄筮艘莆荒羋唐袁肆腿蜜藻芨莉箍蒞德耀曹范犀妨芨羋蜜薄芍神節膈糖犀衿勞荽曹聿螃H盆噩滕肇建薄肆藻酬蟻箱戴譽芳蔑艘黑連袂蛔嵋袈唐膂黃嫌蝕祎曹賺蒂帔蠶螃肇黃曲滕贛膈薄黃蝸神羈裊菱賺蠅蒂刷肇肄蒂薄蔻菱肇袁肅藏蟻薄芾薇膈瞧腿放幕螞勘薄蟻薄肅藏放幕螞勘薄芾薇膈瞧膽蠅蒂菱賺著萄菱肇袁蛔肇蟹肄蒂肇范蠶螃黃蝸神羈裊前滕贛膈薄嵋袈袂螂i祎曹賺蒂帔唐膂

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3、82*541X。0引言GaN基LED外延片及芯片是半導體照明的核心，由于其節能、長壽命、環保的特點，近年來日益成為各國積極發展的方向。LED在我們的生活中已經無處不在，大到2008年北京奧運會上的各種燈光和顯示效果、體育場館和各式晚會上的超大顯示屏，小到各種指示和特種照明以及包括手機等個人電子用品中的光源，基本上都是LED的天下。襯底是制造LED外延片不可缺少的關鍵材料，由于缺乏合適的GaN襯底，GaN基LED外延片一般都生長在異質襯底之上，其中藍寶石襯底已經成為主流。異質外延的特性決定，生長在原子級平整的藍寶石襯底之上的GaN基LED外延結構中不可避免的存在大量缺陷，影響LED內量子效率的提

4、高。應用PSS技術，在藍寶石襯底上形成微納圖形，結合GaN外延的側向生長效應，可以減少外延結構中的缺陷密度，提高LED的內量子效率。另外圖形襯底上微納結構對光的漫散射作用可以抵消LED結構的光波導效應，大大提高LED的出光效率。stepper光刻機除了占有分辨率高的優勢外還具有很多劣勢。優點：1）掩模版與襯底不接觸、掩模版使用壽命長、分辨率高；2）可以直接光刻出厚膠圖形。缺點：1）光學系統復雜，對物鏡成象要求高，價格昂貴；2）對襯底平整度要求非常高；3）對機械震動和溫度很敏感；4）采用分區曝光方式，在一個襯底上有數十個曝光區，每次只對一個曝光區曝光，機械裝置帶動襯底移動到下一個曝光區曝光，直至

5、所有曝光區完成曝光，產能低。接觸式光刻機具有設備結構簡單、產量高（整個襯底曝光一次完成）、維護成本低等優點。基于上述因素，并結合LED企業資金量小等因素，因而展開技術創新研究。1實驗本實驗中采用相關刻設備和部分材料有：AND勻膠/顯影機，ABM手動接觸式光刻機，254nm深紫外光源，普通高溫退火爐，北方微電子ELED300干法刻蝕，EPG-515/AZ-GXR-601光刻膠。實驗方法：用接觸式光刻機在藍寶石襯底表面制作一層薄膠光刻膠圖形，圖形尺寸為2pm*1仙m厚度分別為0.5Pm/1m/1.5幾冊尺寸；深紫外光源固化處理，處理時間為5min/10min/15min;高溫退火爐將光刻膠圖形碳化

6、，溫度為200C/400C/600C/800C,時間為5min/10min/15min/10min;在表面勻一層厚膠AZ-GXR-601,厚度為2.2m/2.5m/2.8m；利用碳化的圖形做掩膜，利用接觸式光刻機進行光刻，通過顯影出厚膠光刻膠圖形；利用干法刻蝕設備將圖形轉移到藍寶石襯底上；將制作出的PSS產品用于外延生長制作出大功率芯片，封裝并測試。2實驗結果與分析2.1薄膜圖形制作結果本研究項目利用企業自有設備優勢，用接觸式對準曝光系統先在藍寶石襯底上制作一層薄膜光刻膠圖形，通過曝光光刻，厚度為0.5pm和1pm的圖形線條均勻性較好，厚度為1.5pm的圖形線條均勻性不能滿足要求。2.2 自掩

7、膜光刻結果通過固化、碳化幾個參數的實驗，得出幾個光刻出的圖形效果和刻蝕效果。條件1,固化5min/碳化200C5min/膠度.2m；條件2,固化5min/碳化400C10min/膠圖.5m；條件3,固化5min/碳化600C15min/膠圖.8m；碳化溫度800C時，光刻膠都被燒掉。從實驗結果得到，薄膠厚度1仙m/固化5min/碳化600C15min/膠鹿.8條件較好。2.3 自掩膜技術應用效果選用較好的條件制作PSS,并與stepper光刻技術制作出的PSS產品一起進行外延生長LED結構，之后芯片電極制作，最后比較兩種產品的亮度提升效果。圖1圖形制作工藝示意圖襄1產品封袋成2528燈管,測試

8、亮度參數編“耿Im)光效3%)XjIFXYCCTMrpfirr上刻FSS1%824S6.2447.33.094031710326562S472s29KI4.K4.5+4723.0M0.316J0.32426351733MH98.86485644733.(M0.3103255634173243117100.61447.13一031M0.331J614172.153044T比弘4K6.2447.23啊().31710.326662S472.9自掩膻光刻N630.1397.54K57447.2113120325K32。7374X4.5447.1£(現5口引“032376401口E99444

9、X5.6W20.31fi20.325SGM711|rrjfg如49學HL4K4.6446口XI620.3242不472A1030.6599284«7.9447,23.09031內0.3272Q芯片尺寸14x28mil封裝3528測試條件100mA從測試結果來看，自掩膜光刻PSS產品對LED芯片亮度的提升與stepper光刻PSS產品相當。3結束語通過研究實驗，得到較好的自掩膜光刻條件：薄膠厚度111m/固化5min/碳化600C15min/膠厚.8m。通過創新研究，開發出自掩膜光刻工藝制作了PSS產品，此技術的出現顛覆了傳統理念，此技術的出現，無論是其制作成本，還是光刻良率，都比stepper光刻工