平坦化製程技術應用於氮化鎵發光二極體之製作 葉建良、蕭宏彬
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摘 要
LED初期被使用於產生熱能較低的指示燈，如今隨著技術也日漸成熟，逐漸發展出高亮度白光LED與各種不同單色光LED
，普遍應用一般照明。因此LED發光所產生熱能逐漸受到重視，另外購買LED照明設備價格過高是面臨的一大挑戰。因此 如何降低生產成本，使LED更具有競爭力，是我們預期達到的目標。 為了解決LED散熱問題及降低LED生產成本，在本論 文中提出以BCB平坦化製程應用於LED，使其平坦化有助於覆晶型封裝，此封裝結構有助於LED降低接面溫度，而BCB鈍 化層塗佈可使後續免於epoxy封裝，可降低封裝成本，相對於傳統覆晶型封裝LED，經BCB平坦化製程的LED其接面溫度 可降低 43.15℃。
關鍵詞 : 發光二極體、接面溫度、平坦化、覆晶
目錄
目錄 封面內頁 簽名頁 博碩士論文暨電子檔案上網授權書...iii 中文摘要...iv ABSTRACT...v 致 謝...vi 目錄...viii 圖目錄...x 表目錄...xii 第一章 緒論 1.1 前言...1 1.2 氮化鎵材料簡介...2 1.3 研究背景與動機...4 第二章 理論 2.1 發光二極體原理及介紹...9 2.2 電鍍基本原理...11 2.3平坦化製程...13 第三章 實驗流程與量測原理 3.1 實驗儀器介
紹...15 3.1.1蒸鍍系統...15 3.1.2發光光強度(L-I)量測...16 3.1.3 穿透反射量測儀...16 3.1.4 反應性離子蝕刻機...16 3.2 試片結構...20 3.3實驗流程...21 3.4 順向電壓接面溫度測 量法...27 第四章 結果與討論 4.1 BCB穿透率量測...29 4.2有電極電鍍成長Ni金屬柱...32 4.3平坦化製 程...34 4.4 BCB及SOG 光強度及電性量測...36 4.5接面溫度...38 第五章 結論...40 參 考文獻...41 圖目錄 圖1.1 氮化物晶格常數...2 圖1.2 氮化鎵晶格結構圖(a)烏采結構(b)閃鋅結構...4 圖1.3 打線型封裝...7 圖 1.4 覆晶型封裝...8 圖1.5平坦化免封製程結構圖...8 圖2.1 pn接面 能帶圖(a)無偏壓(b)提供順向偏壓...9 圖2.2 發光二極體演進歷史表...10 圖2.3 發光材料/波長對應其操作電壓與 能隙示意圖...11 圖2.4 電鍍過程反應意示圖...12 圖 3.1 電子束蒸鍍系統...18 圖3.2 電子束蒸鍍機坩 堝及電子槍...18 圖3.3發光強度(L-I)量測系統意示圖...19 圖3.4 RIE裝置圖...19 圖3.5穿透反射率 量測機制示意圖...20 圖3.6 LED試片結構...21 圖3.7 BCB熱固化溫度...24 圖3.8 SOG熱固 化溫度...25 圖3.9平坦化製程完成LED...25 圖3.10坦化製程流程圖...26 圖3.11 m值計算說 明圖...28 圖3.12 接面溫度量測架構圖...28 圖4.1 不同熱固化溫度穿透率...31 圖4.2 150℃
不同持平溫度穿透率...31 圖4.3不同氮氣沖洗時間穿透率...32 圖4.4電鍍前後發光二極體I-V曲線 圖...33 圖4.5在n電極電鍍後完成圖...33 圖4.6未進行平坦化製程LED膜厚量測圖...34 圖4.7 未回蝕刻BCB之LED膜厚量測圖...35 圖4.8已蝕刻完成BCB之LED膜厚量測圖...35 圖4.9平坦化製程 前後光強度比較圖...37 圖4.10平坦化製程前後I-V曲線圖...38 圖4.11接面溫度量測比較
圖...39 表目錄 表 2.1電鍍基本之氧化與還原式...12 表4.1BCB穿透率...30 表 4.2輸入驅動 電流350mA下，量測操作電壓及光強度....37
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