一种LED蒸发镀膜层真实物理厚度的测量方法技术

本发明专利技术涉及一种LED蒸发镀膜层真实物理厚度的测量方法。所述测量方法包括：(1)陪片制作；(2)膜层制作；(3)膜层厚度测量；(4)相对值计算；(5)膜层厚度计算。本发明专利技术通过陪片的引入实现了单炉次LED晶片表面蒸镀膜层的真实物理厚度的及时测量，只要将陪片位置固定，在首次测试厚度时计算得到该位置陪片表面蒸发镀膜层的真实物理厚度与需要测量位置的LED晶片表面蒸镀膜层的真实物理厚度相对值，之后每炉次的LED晶片表面蒸镀膜层的真实物理厚度测量只要测量陪片表面蒸发镀膜层的真实物理厚度即可，每炉次蒸镀制作后，仅仅需要对陪片表面蒸发镀膜层的真实物理厚度进行测量，就可以可以立即得到LED晶片表面蒸镀膜层的真实物理厚度。度。

【技术实现步骤摘要】
一种LED蒸发镀膜层真实物理厚度的测量方法


[0001]本专利技术涉及一种LED蒸发镀膜层真实物理厚度的测量方法，属于半导体加工


技术介绍

[0002]发光二极管，即LED(Light Emitting Diode)，是一种半导体器件，被称为第三代照明光源，它能够将电能直接转化为光能，从而发光。发光二极管具有以下优点：尺寸小、重量轻、容易小型化和集成化，制作成的灯珠寿命长，响应时间短，能够制作出各种不同波长的光，亮度高、功耗小，一种完全固体化的发光器件。
[0003]目前，LED的蒸发镀膜层主要为电流扩展层、金属电极膜层和电流阻挡层，而制作电流扩展层、金属电极膜层和电流阻挡层的方法一般有两种，一种是溅射镀膜，一种是电子束蒸镀，比较少用的金属膜层的制作也会使用化学镀制。最为常用的还是溅射和电子束蒸镀，不管是溅射还是电子束蒸镀设备本身都会提供一套用于蒸发镀膜层厚度的测量方式，可以实时显示在设备上用于控制成膜需求，但是在实际制作过程中用于监控或者测量过程成膜膜层厚度的监控经常会有波动，这样真实物理厚度发生较大误差，需要后续的方法进一步测量其真实厚度，以此来进行补救减小误差。现在，常用的方法通常由如下几种：一种是在准备制作的膜层的LED晶片表面通过光刻板预设图形作出测试点标记，膜层完成后通过腐蚀或者剥离的方式将测试点制作出来，然后使用台阶仪等设备进行测量实际厚度，该方法存在缺点是不能对全膜覆盖蒸发镀膜层的LED晶片表面进行测试；一种是具有高透光性的膜层的厚度监控，可以在成膜后使用光学膜厚测量仪、椭偏仪等测仪器进行膜厚的测量监控。但是对于挡光较严重的金属等材料，尤其是全膜覆盖蒸发镀膜层的LED晶片时，无法准确测量。目前只能通过提前制作掩膜图形进行剥离测试或者成膜后制作保护图形进行腐蚀测量其厚度，过程较为繁琐，且没有及时性，对于反馈设备情况较为滞后。
[0004]中国专利文献CN102005401A提出了一种外延薄膜厚度测量方法，该方法包括如下步骤：参考薄膜形成步骤，用于在晶圆的衬底上直接形成具有图案的参考薄膜；外延薄膜形成步骤，用于在晶圆的衬底上的形成有参考薄膜的区域之外的其它区域直接形成外延薄膜；以及测量步骤，用于根据参考薄膜来测量外延薄膜的厚度。根据本专利技术的外延薄膜的厚度的测量方法通过提供一个同样形成子啊晶圆衬底上的参考薄膜来作为参照，从而能够简单快速地以高精度测量出外延薄膜厚度。这是通过额外图形(测试点)的制作进行膜厚测量的常规用法，目前该方法使用较多，但是需要额外光刻或者特殊光刻板制作来实现，对于全面膜无效，在时效性和广泛适用性上仍然具有较大局限性。
[0005]中国专利文献CN105448765A提出了一种金属薄膜厚度测量方法，该方法包括如下步骤：提供多个在线生产的产品晶圆；在不同产品晶圆上形成不同厚度的金属薄膜；测量各个产品晶圆形成金属薄膜后的曲率半径值；计算各个产品晶圆的翘曲高度值；将多个产品晶圆上的金属薄膜厚度及其各自对应的翘曲高度值进行数据拟合，获得金属薄膜厚度与翘曲高度值的关系式；提供待测产品晶圆，在待测产品晶圆表面形成待测金属薄膜；测量产品
晶圆的曲率半径，获得待测曲率半径值；通过待测量曲率半径值计算得到待测量翘曲高度值；将待测量翘曲高度值代入金属薄膜厚度与翘曲高度值的关系式，获得待测量金属薄膜厚度值。该方法可以避免对产品晶圆造成损伤，实现金属薄膜厚度的在线测量。但是对于翘曲高度较小的晶圆误差会较大，也就是对于薄膜厚度较小的数值，测量准确性波动较大。
[0006]因此，综上所述，考虑目前测量方式的弊端及复杂性，有必要针对LED制作过程中的蒸发镀膜层厚度的测量方法的弊端进行改良，研究出一种适用于所有蒸发镀膜层厚度测量的工艺方法。

技术实现思路

[0007]针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种LED蒸发镀膜层真实物理厚度的测量方法。
[0008]本专利技术的技术方案如下：
[0009]一种LED蒸发镀膜层真实物理厚度的测量方法，包括步骤如下：
[0010](1)陪片制作：清洁陪片表面后，使用粘性膜覆盖陪片表面的部分区域，备好待用；
[0011](2)膜层制作：将步骤(1)中的陪片放置于固定位置，然后和LED晶片一起进行蒸发镀膜层制作，蒸镀完成后将陪片取出；
[0012](3)膜层厚度测量：去除步骤(2)中的陪片表面的粘性膜，测量有粘性膜覆盖的区域和无粘性膜覆盖区域的高度差，即为陪片表面蒸发镀膜层的真实物理厚度；将步骤(2)中LED晶片取出后，在其表面制作保护图形，通过腐蚀的方法制作出测量图形，去胶后测量其厚度，即为LED晶片表面蒸镀膜层的真实物理厚度；
[0013](4)相对值计算：将步骤(3)得出的陪片表面蒸发镀膜层真实物理厚度和LED晶片表面蒸镀膜层的真实物理厚度进行差值计算，所得差值即为蒸镀位置导致的相对值；
[0014](5)膜层厚度计算：每次蒸镀前按照步骤(1)和步骤(2)进行蒸发镀膜层制作，制作完成后，按照步骤(3)测量陪片表面蒸发镀膜层的真实物理厚度，将陪片表面蒸发镀膜层的真实物理厚度数值减去相对值即为本次蒸镀后LED晶片表面蒸镀膜层的真实物理厚度。
[0015]根据本专利技术优选的，步骤(1)中，所述粘性膜为耐高温胶带，一面光滑，另一面具有粘性，材质为聚酰亚胺硅胶，耐温温度在150℃以上。具有消磁、防静电、耐受高温、不掉胶，撕除后被粘附表面不留残迹等优点。
[0016]根据本专利技术优选的，步骤(1)中所述部分区域为陪片表面面积的10～90％，进一步优选为10～30％。被粘性膜覆盖的区域在蒸镀时会在粘性膜表面成膜，区域大小可以根据测量需要调控，以实现后续测量设备的测量。
[0017]根据本专利技术优选的，步骤(1)中，所述的陪片为光学玻璃或不锈钢片。其表面光滑程度不会对成膜表面厚度造成影响。
[0018]根据本专利技术优选的，步骤(2)中，所述固定位置为夹具的任意位置，不占用正常LED晶片放置位置，之后蒸镀时陪片都放在此位置。
[0019]根据本专利技术优选的，步骤(2)中，所述LED晶片包括但不限于GaN、GaAs、Si晶片。所有适用于表面膜层制作的材料均可通过本专利技术方法来测量其厚度。
[0020]根据本专利技术优选的，步骤(3)中，所述测量使用的仪器为台阶仪，测量精度可以达到1埃，型号为XP
‑
2。
[0021]本专利技术中制作保护图形、腐蚀和去胶均按照现有技术进行。
[0022]本专利技术具有以下有益效果：
[0023]1、本专利技术通过陪片的引入实现了单炉次LED晶片表面蒸镀膜层的真实物理厚度的及时测量，只要将陪片位置固定，在首次测试厚度时计算得到该位置陪片表面蒸发镀膜层的真实物理厚度与需要测量位置的LED晶片表面蒸镀膜层的真实物理厚度相对值，之后每炉次的LED晶片表面蒸镀膜层的真实物理厚度测量只要测量陪片表面蒸发镀膜层的真实物理厚度即可，无需因为蒸镀炉次的不同，进行LED晶片表面蒸镀膜层的真实物理厚度的测量，每炉次蒸镀制作后，仅仅需要对陪片表面蒸发镀本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种LED蒸发镀膜层真实物理厚度的测量方法，包括步骤如下：(1)陪片制作：清洁陪片表面后，使用粘性膜覆盖陪片表面的部分区域，备好待用；(2)膜层制作：将步骤(1)中的陪片放置于固定位置，然后和LED晶片一起进行蒸发镀膜层制作，蒸镀完成后将陪片取出；(3)膜层厚度测量：去除步骤(2)中的陪片表面的粘性膜，测量有粘性膜覆盖的区域和无粘性膜覆盖区域的高度差，即为陪片表面蒸发镀膜层的真实物理厚度；将步骤(2)中LED晶片取出后，在其表面制作保护图形，通过腐蚀的方法制作出测量图形，去胶后测量其厚度，即为LED晶片表面蒸镀膜层的真实物理厚度；(4)相对值计算：将步骤(3)得出的陪片表面蒸发镀膜层真实物理厚度和LED晶片表面蒸镀膜层的真实物理厚度进行差值计算，所得差值即为蒸镀位置导致的相对值；(5)膜层厚度计算：每次蒸镀前按照步骤(1)和步骤(2)进行蒸发镀膜层制作，制作完成后，按照步骤(3)测量陪片表面蒸发镀膜层的真实物理厚度，将陪片表面蒸发镀膜层的真实物理厚度数值减去相对值即为本次蒸镀后LED晶片表面蒸镀膜层...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐晓强，程昌辉，吴向龙，闫宝华，王成新，
申请(专利权)人：山东浪潮华光光电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：