CN103681988A - 一种led标准方片及其制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种LED标准方片及其制作方法,该标准方片包括胶膜,胶膜上设置多个晶粒,所述晶粒选自具有相同衬底、相同磊晶工艺的外延结构、相同芯片制造工艺的LED晶圆片,所述LED晶圆片的波长的标准差6≥λstd≥3、光强IV标准差IVstd≤8;所述多个晶粒划分为n个BIN,按照以下分组规则对n个BIN进行分组:至少1个BIN构成一组BIN,构成该组BIN的任意晶粒的光强符合范围IV.avg×(0.95~1.10)。本发明提升了LED晶圆片测试机校正的精准度和可靠度,同时在一定程度上改善了测试机校正或监控作业的效果、效率和成本。
Description
技术领域
本发明属于LED芯片制造领域,特别是涉及一种LED标准方片及其制作方法。
背景技术
在LED芯片制造领域中,通常会采用品质优良的LED晶圆片或LED封装器件对测试机进行一致性校正和稳定性监控,确认机台状况良好之后再投入LED量产晶圆片测试。而目前LED晶圆片测试机校正或监控的做法是,用同一张或几张LED晶圆片或一套LED封装器件来校正各测试机与标准测试机之间的一致性。但单张LED晶圆片用作校正或监控件难以覆盖到的全波长段,造成部分波长段未校正,且因不同光强的晶粒校正得出的系数也会不同,所以光强集中性差亦会造成校正系数离散、校正准确度差。同时在机台校正或监控时,若采用多张LED晶圆片作为校正或监控件,通过对其Mapping测试若干排晶粒的做法,不仅难以克服上述光强集中性差的问题,同时会增加切换校正或监控件带来测试作业手法的误差。若对该校正或监控件采用固定间隔晶粒的方式抽测,则不但会与LED量产晶圆片采用的Mapping全测存在方式上的差异而引起误差,而且多数晶粒会因被探测多次而导致电极上针痕粗大的问题,在后制程中不易被集中起来挑除导致分选时混至良品中,从而造成生产制程的其他异常问题,并且同样无法规避上述光强集中性差的问题。若采用LED封装器件作为校正或监控件,非但制作成本较高,亦会存在光衰,特别是使用时定位一致性差使发光角度偏移引起误差、而且只能通过人工逐颗定位测试,效率极低,同时,它与LED量产晶圆片存在形态上的差异亦会引起误差。因此迫切需要有一种新的完全可靠的测试机校正、监控件的出现。
发明内容
本发明提供的一种LED标准方片及其制作方法,提升了LED晶圆片测试机校正的精准度和可靠度,同时在一定程度上改善了测试机校正或监控作业的效果、效率和成本。
本发明的第一种技术解决方案是:
一种LED标准方片,其特殊之处在于:包括胶膜,胶膜上设置多个晶粒,所述晶粒选自具有相同衬底、相同磊晶工艺的外延结构、相同芯片制造工艺的LED晶圆片,所述LED晶圆片的波长的标准差6≥λstd≥3、光强IV标准差IVstd≤8;所述晶粒的漏电流Ir的最大值均相等、顺向电压Vf的最小值均相等、顺向电压Vf的最大值均相等;
所述多个晶粒按波长划分为n个BIN,分别为BIN1、BIN2、…、BINn,n为大于或等于10的自然数且小于或等于分选设备最大可分类数;BIN1、BIN2、…、BINn在胶膜上由左向右依次排布,每个BIN有I列M排;
BIN1中任意晶粒的波长为λ1,BIN2中任意晶粒的波长为λ2,…、BINn中任意晶粒的波长为λn;
λ1、λ2、…、λn符合以下条件:
x≤λ1<x+a,x+a≤λ2<x+2a,…,x+(n-1)a≤λn<x+na,
其中,445nm≤x≤450nm,0.1nm≤a≤2.0nm;
按照以下分组规则对n个BIN进行分组:至少1个BIN构成一组BIN,第一组BIN中任意晶粒的光强为IV1、第二组BIN中任意晶粒的光强为IV2、…、第t组BIN中任意晶粒的光强为IVt,t为正整数;
IV1、IV2、…、IVt符合以下条件:
IV1.avg×0.95≤IV1<IV1.avg×1.10,IV2.avg×0.95≤IV2<IV2.avg×1.10,…、IVt.avg×0.95≤IVt<IVt.avg×1.10;
其中,IV1.avg为第一组BIN中所有晶粒的光强均值,IV2.avg为第二组BIN中所有晶粒的光强均值,…,IVt.avg为第t组BIN中所有晶粒的光强均值;
各个BIN排布的最大列数Imax=分选设备置晶行程/Bw/n、排布的最大排数Mmax=分选设备置晶行程/Bl;Bw为标准方片横向上相邻的两个晶粒同一侧长边的间距,B1为标准方片纵向上相邻的两个晶粒同一侧短边的间距。
上述a=1.0nm。
上述晶粒的形状是长方形,在所述胶膜上,每个晶粒的两个长边位于左右两侧,两个短边位于上下两侧。
上述n=30;该30个BIN中晶粒的漏电流Ir的最大值为1uA~2uA、晶粒的顺向电压Vf的最小值和最大值分别为2.8V~3.0V和3.2V~3.4V;
所述BIN1中λ1的最小值为445nm、λ1的最大值为445.9nm,自BIN1起,每个BIN中波长的最小值和最大值均按照等差1.0nm方式递增。
上述30个BIN中晶粒的漏电流Ir的最大值为1uA、晶粒的顺向电压Vf的最小值和最大值分别为2.8V和3.2V;
所述分组规则是指:设BIN1至BIN5为第一组BIN,第一组BIN中晶粒的光强的最小值为80mcd、最大值为90mcd,各组BIN中晶粒的光强的最小值和最大值均按照等差10mcd的方式递增。
本发明的第二种技术解决方案是:
LED标准方片的制作方法,其特殊之处在于:包括以下步骤:
1】挑选LED晶圆片:
从Mapping全测完的LED量产晶圆片中挑选制作LED标准方片所需的LED晶圆片;所述LED晶圆片具备相同材料和品质的衬底、相同磊晶工艺和品质的外延结构、相同芯片制造工艺和品质;且单张LED晶圆片波长λ的标准差6≥λstd≥3、光强IV标准差IVstd≤8;所述LED晶圆片的数量至少为2张;所述单张LED圆晶片的漏电流Ir、顺向电压Vf和抗静电性能ESD的良率均≥80%;
2】对步骤1】中挑选的LED晶圆片的Mapping全测值进行分类:
将步骤1】中挑选的LED晶圆片的晶粒按照以下条件划分为n个BIN:n个BIN中晶粒的漏电流Ir的最大值均相等,顺向电压Vf的最小值均相等,顺向电压Vf的最大值均相等;
BIN1中晶粒的波长为λ1,BIN2中晶粒的波长为λ2,…、BINn中晶粒的波长为λn;
λ1、λ2、…、λn符合以下条件:
x≤λ1<x+a,x+a≤λ2<x+2a,…,x+(n-1)a≤λn<x+na,
其中,445nm≤x≤450nm,0.1nm≤a≤2.0nm;
按照以下分组规则对n个BIN进行分组:至少1个BIN构成一组BIN,第一组BIN中任意晶粒的光强为IV1、第二组BIN中任意晶粒的光强为IV2、…、第t组BIN中任意晶粒的光强为IVt,t为正整数;
IV1、IV2、…、IVt符合以下条件:
IV1.avg×0.95≤IV1<IV1.avg×1.10,IV2.avg×0.95≤IV2<IV2.avg×1.10,…、IVt.avg×0.95≤IVt<IVt.avg×1.10;
其中,IV1.avg为第一组BIN中所有晶粒的光强均值,IV2.avg为第二组BIN中所有晶粒的光强均值,…,IVt.avg为第t组BIN中所有晶粒的光强均值;
按照上述条件对每张LED晶圆片的Mapping全测值进行分类,得出符合制作标准方片的类别BINn和各BIN晶粒颗数的分布;
3】预计可制作标准方片的张数Q:
结合上述BINn和各BIN晶粒颗数的分布、预设单张标准方片中每个BIN的列数I、排数M,预计总共可制作标准方片的张数Q,所述预计算法为Q=BINn中最少晶粒颗数/I/M;
4】确定LED标准方片的参数:
确定LED标准方片所使用的胶膜材质及扩张参数、晶粒形态及晶粒与晶粒之间的间距;
5】排布LED晶粒:
根据上述信息将LED晶圆片中BIN1、BIN2、…、BINn的晶粒逐一排布成LED标准方片,使横向上相邻两个晶粒的同侧长边以间距Bw设置、纵向上相邻两个晶粒的同侧短边以间距Bl设置,每个晶粒的两个长边位于左右两侧,两个短边位于上下两侧,分别在Q张胶膜上摆放完I列BIN1后再切换分选下一个BIN,直至Q张胶膜上分别摆放完I列最后的BINn,以此方式完成Q张LED标准方片的制作。
上述步骤2】中a=1.0nm。
上述LED晶圆片的数量为3张,且3张LED晶圆片的波长均值分别满足:λ(n/4)-2nm≤λ1avg≤λ(n/4)+2nm、λ(2n/4)-2nm≤λ2avg≤λ(2n/4)+2nm、λ(3n/4)-2nm≤λ3avg≤λ(3n/4)+2nm;
其中,划分的n个BIN中,BIN1波长的最小值为λ1min,BINn波长的最大值为λnmax,设k=(λnmax-λ1min)/4,K取四舍五入保留小数点后1位,λ(n/4)=λ1min+K,λ(2n/4)=λ1min+2K,λ(3n/4)=λ1min+3K。
上述LED晶圆片的数量为2张,且2张LED晶圆片的波长均值分别满足:
λ(n/3)-2nm≤λ1avg≤λ(n/3)+2nm、λ(2n/3)-2nm≤λ2avg≤λ(2n/3)+2nm;
其中,划分的n个BIN中,BIN1波长的最小值为λ1min,BINn波长的最大值为λnmax,设k=(λnmax-λ1min)/3,K取四舍五入保留小数点后1位,λ(n/3)=λ1min+K,λ(2n/3)=λ1min+2K。
本发明的优点:
本发明基于LED晶圆片的Mapping全测数据,制备一种具备全波长跨度、光强集中性好、电性参数良好的分选方片作为LED晶圆片测试机校正和监控用的标准方片,不但可有效解决目前采用多张LED晶圆片诸如光强集中性不好、测试作业手法误差、测试方式误差与探测针痕异常的晶粒混入良品晶粒的问题,同时也解决了LED封装器件的制作成本、发光角度变化、使用时定位一致性差及应用效率低的问题,可作为LED芯片制造领域晶圆片测试机校正或监控的通用标准件。
附图说明
图1是LED晶圆片示意图;
图2是LED标准方片示意图;
图3是LED标准方片晶粒排列方式示意图;
图4是图2中A的局部放大图。
具体实施方式
本发明的LED标准方片,包括胶膜,胶膜上设置多个晶粒,胶膜上的晶粒选自具有良好且相同材料和品质的衬底、相同磊晶工艺和品质的外延结构、相同芯片制造工艺和品质的LED晶圆片,这种做法可确保LED晶圆片中被分选作标准方片的晶粒具有相同且优良的LED特性,稳定可靠。
本发明的LED晶圆片应该具备波长跨度大(波长标准差λstd尽量大),光强集中性好(光强标准差IVstd尽量小)且光强均值IV.avg×(0.95~1.10)代表LED量产晶圆片主产光强水平。这样可以用最少的LED晶圆片分选到最有效的LED标准方片,同时使校正系数与LED量产晶圆片匹配度最佳。所选用上述LED晶圆片的波长的标准差6≥λstd≥3、光强IV标准差IVstd≤8;
胶膜上的晶粒划分为的n个BIN,分别为BIN1、BIN2、…、BINn,n为大于或等于10的自然数且小于或等于分选设备最大可分类数;BIN1、BIN2、…、BINn在胶膜上由左向右依次排布,每个BIN有I列M排。
BIN1中任意晶粒的波长为λ1,BIN2中任意晶粒的波长为λ2,…、BINn中任意晶粒的波长为λn;λ1、λ2、…、λn符合以下条件:
x≤λ1<x+a,x+a≤λ2<x+2a,…,x+(n-1)a≤λn<x+na,
其中,445nm≤x≤450nm,0.1nm≤a≤2.0nm,优选a=1.0nm。
按照以下分组规则对n个BIN进行分组:至少1个BIN构成一组BIN,第一组BIN中任意晶粒的光强为IV1、第二组BIN中任意晶粒的光强为IV2、…、第t组BIN中任意晶粒的光强为IVt,t为正整数;
IV1、IV2、…、IVt符合以下条件:
IV1.avg×0.95≤IV1<IV1.avg×1.10,IV2.avg×0.95≤IV2<IV2.avg×1.10,…、IVt.avg×0.95≤IVt<IVt.avg×1.10。
其中,IV1.avg为第一组BIN中所有晶粒的光强均值,IV2.avg为第二组BIN中所有晶粒的光强均值,…,IVt.avg为第t组BIN中所有晶粒的光强均值。
各个BIN排布的最大列数Imax=分选设备置晶行程/Bw/n、排布的最大排数Mmax=分选设备置晶行程/Bl;Bw为标准方片横向上相邻的两个晶粒同一侧长边的间距,B1为标准方片纵向上相邻的两个晶粒同一侧短边的间距。
本发明可通过预设各个BIN的最大列数I使LED标准方片中每排最大限度的排布全波长晶粒,尤其适用于大尺寸晶粒制作标准方片,在Mmax范围以内可根据LED标准方片的使用频率设定M值,便于实际应用过程中标准方片的管理。
如图2中以每个BIN连续排布列数I=3为例。每张标准方片所含排数M可结合实际使用情况进行设置,如每天使用1排,则可按周、月分别设置M=7、30,亦可根据机台数量等设置M值。所以,单张LED标准方片含晶粒数为I*n*M。
本发明标准方片中晶粒的形状是长方形,在胶膜上,每个晶粒的两个长边位于左右两侧,两个短边位于上下两侧。本发明胶膜的材质及扩张参数与LED量产晶圆片所使用的胶膜是完全一致的。
本发明可以设置30个BIN,该30个BIN中晶粒的漏电流Ir的最大值可以为1uA~2uA,具体可以为1uA;晶粒的顺向电压Vf的最小值和最大值可以分别为2.8V~3.0V和3.2V~3.4V,晶粒的顺向电压Vf的最小值和最大值具体可以分别为2.8V和3.2V。
当有30个BIN时,a=1.0nm,BIN1中晶粒的波长的最小值为445nm、最大值为445.9nm。自BIN1起,每个BIN中波长的最小值和最大值均按照等差1.0nm方式递增。其中,第一组BIN中晶粒的光强的最小值可以为80mcd、最大值可以为90mcd,设BIN1至BIN5为第一组BIN,各组BIN中晶粒的光强的最小值和最大值均按照等差10mcd的方式递增。
LED标准方片上的晶粒形态与LED量产晶圆片应保持完全相同。且不限于晶粒间距、胶膜材质和胶膜是否扩张。标准方片中晶粒形态完全仿真或等效于LED量产晶圆片中晶粒所处的形态,以规避各方面的误差。
假设在市场上主流运用的蓝光LED晶圆片波长范围为445nm~475nm(即全波长段),且BIN有30个,a=1.0nm。另外,假若445nm~450nm~455nm~460nm~465nm~470nm~475nm对应LED量产晶圆片主产光强IV.avg×0.95~IV.avg×1.10分别为80mcd~90mcd~100mcd~110mcd~120mcd~130mcd~140mcd,漏电流Ir≤1uA,2.8≤顺向电压Vf≤3.2。则制作该蓝光LED标准方片的分类BIN表如表1所示。
表1LED晶圆片分类BIN表
分类 | Irmax | Vfmin | Vfmax | λmin | λmax | IVmin | IVmax |
规格 | (uA) | (V) | (V) | (nm) | (nm) | (mcd) | (mcd) |
BIN1 | 1 | 2.8 | 3.2 | 445 | 445.9 | 80 | 90 |
BIN2 | 1 | 2.8 | 3.2 | 446 | 446.9 | 80 | 90 |
BIN3 | 1 | 2.8 | 3.2 | 447 | 447.9 | 80 | 90 |
BIN4 | 1 | 2.8 | 3.2 | 448 | 448.9 | 80 | 90 |
BIN5 | 1 | 2.8 | 3.2 | 449 | 449.9 | 80 | 90 |
BIN6 | 1 | 2.8 | 3.2 | 450 | 450.9 | 90 | 100 |
BIN7 | 1 | 2.8 | 3.2 | 451 | 451.9 | 90 | 100 |
BIN8 | 1 | 2.8 | 3.2 | 452 | 452.9 | 90 | 100 |
BIN9 | 1 | 2.8 | 3.2 | 453 | 453.9 | 90 | 100 |
BIN10 | 1 | 2.8 | 3.2 | 454 | 454.9 | 90 | 100 |
BIN11 | 1 | 2.8 | 3.2 | 455 | 455.9 | 100 | 110 |
BIN12 | 1 | 2.8 | 3.2 | 456 | 456.9 | 100 | 110 |
BIN13 | 1 | 2.8 | 3.2 | 457 | 457.9 | 100 | 110 |
BIN14 | 1 | 2.8 | 3.2 | 458 | 458.9 | 100 | 110 |
BIN15 | 1 | 2.8 | 3.2 | 459 | 459.9 | 100 | 110 |
BIN16 | 1 | 2.8 | 3.2 | 460 | 460.9 | 110 | 120 |
BIN17 | 1 | 2.8 | 3.2 | 461 | 461.9 | 110 | 120 |
BIN18 | 1 | 2.8 | 3.2 | 462 | 462.9 | 110 | 120 |
BIN19 | 1 | 2.8 | 3.2 | 463 | 463.9 | 110 | 120 |
BIN20 | 1 | 2.8 | 3.2 | 464 | 464.9 | 110 | 120 |
BIN21 | 1 | 2.8 | 3.2 | 465 | 465.9 | 120 | 130 |
BIN22 | 1 | 2.8 | 3.2 | 466 | 466.9 | 120 | 130 |
BIN23 | 1 | 2.8 | 3.2 | 467 | 467.9 | 120 | 130 |
BIN24 | 1 | 2.8 | 3.2 | 468 | 468.9 | 120 | 130 |
BIN25 | 1 | 2.8 | 3.2 | 469 | 469.9 | 120 | 130 |
BIN26 | 1 | 2.8 | 3.2 | 470 | 470.9 | 130 | 140 |
BIN27 | 1 | 2.8 | 3.2 | 471 | 471.9 | 130 | 140 |
BIN28 | 1 | 2.8 | 3.2 | 472 | 472.9 | 130 | 140 |
BIN29 | 1 | 2.8 | 3.2 | 473 | 473.9 | 130 | 140 |
BIN30 | 1 | 2.8 | 3.2 | 474 | 474.9 | 130 | 140 |
本发明LED标准方片的制作方法包括以下步骤:
1】挑选LED晶圆片:
从Mapping测试完的LED量产晶圆片中挑选制作LED标准方片所需的LED晶圆片。这些LED晶圆片必须同时满足以下几个条件:
1、具备良好且相同材料和品质的衬底,相同磊晶工艺和品质的外延结构,相同芯片制造工艺和品质的特点。确保LED标准方片中的晶粒特性相近,校正系数集中或监控偏差离散性小。
2、单张LED晶圆片波长λ跨度大(6≥波长标准差λstd≥3)、光强IV(光强标准差IVstd≤8)符合LED量产晶圆片主产光强规格档,LED晶圆片的数量可以采用至少2张。
当选取2张LED晶圆片时,2张LED晶圆片的波长均值分别满足:λ(n/3)-2nm≤λ1avg≤λ(n/3)+2nm、λ(2n/3)-2nm≤λ2avg≤λ(2n/3)+2nm;其中,n个BIN中,BIN1波长的最小值为λ1min,BINn波长的最大值为λnmax,设k=(λnmax-λ1min)/3,K取四舍五入保留小数点后1位,λ(n/3)=λ1min+K,λ(2n/3)=λ1min+2K。
当选取3张LED晶圆片时,3张LED晶圆片的波长均值分别满足:λ(n/4)-2nm≤λ1avg≤λ(n/4)+2nm、λ(2n/4)-2nm≤λ2avg≤λ(2n/4)+2nm、λ(3n/4)-2nm≤λ3avg≤λ(3n/4)+2nm;。其中,n个BIN中,BIN1波长的最小值为λ1min,BINn波长的最大值为λnmax,设k=(λnmax-λ1min)/4,K取四舍五入保留小数点后1位,λ(n/4)=λ1min+K,λ(2n/4)=λ1min+2K,λ(3n/4)=λ1min+3K。3张LED晶圆片可组成一套全波段LED晶圆片,一般至少准备2套LED晶圆片,以确保制作LED标准方片的各类BIN的晶粒数量相对充足。
3、LED晶圆片的漏电流Ir、顺向电压Vf、抗静电性能ESD按照自定标准良率均≥80%,确保LED标准方片中的晶粒具优良的LED特性和稳定性。
2】对步骤1】中挑选的LED晶圆片的Mapping全测值进行分类:
将步骤1】中挑选的LED晶圆片的晶粒按照以下条件划分为n个BIN:n个BIN中晶粒的漏电流Ir的最大值均相等,顺向电压Vf的最小值均相等,顺向电压Vf的最大值均相等;
BIN1中晶粒的波长为λ1,BIN2中晶粒的波长为λ2,…、BINn中晶粒的波长为λn;
λ1、λ2、…、λn符合以下条件:
x≤λ1<x+a,x+a≤λ2<x+2a,…,x+(n-1)a≤λn<x+na,
其中,445nm≤x≤450nm,0.1nm≤a≤2.0nm;优选a=1.0nm。
按照以下分组规则对n个BIN进行分组:至少1个BIN构成一组BIN,第一组BIN中任意晶粒的光强为IV1、第二组BIN中任意晶粒的光强为IV2、…、第t组BIN中任意晶粒的光强为IVt,t为正整数;
IV1、IV2、…、IVt符合以下条件:
IV1.avg×0.95≤IV1<IV1.avg×1.10,IV2.avg×0.95≤IV2<IV2.avg×1.10,…、IVt.avg×0.95≤IVt<IVt.avg×1.10。
其中,IV1.avg为第一组BIN中所有晶粒的光强均值,IV2.avg为第二组BIN中所有晶粒的光强均值,…,IVt.avg为第t组BIN中所有晶粒的光强均值;
按照上述条件对每张LED晶圆片的Mapping全测值进行分类,得出符合制作标准方片的类别BINn和各BIN晶粒颗数的分布;
3】预计可制作标准方片的张数Q:
结合上述BINn和各BIN晶粒颗数的分布、预设单张标准方片中每个BIN的列数I、排数M,预计总共可制作标准方片的的张数Q,其算法为Q=BINn中最少晶粒颗数/I/M。
4】确定LED标准方片的参数:
根据LED量产晶圆片Mapping全测时所使用的胶膜的色泽、厚度、黏附性、胶体厚度、均匀性、扩张参数,所使用的晶粒形态、晶粒与晶粒之间的间距来确定LED标准方片所使用的胶膜材质及扩张参数、晶粒形态及晶粒与晶粒之间的间距;最好使LED标准方片所使用的胶膜材质及扩张参数、晶粒形态及晶粒与晶粒之间的间距与LED量产晶圆片是完全一致的,以实现标准方片最大程度的等效于LED量产晶圆片。
5】排布LED晶粒:
根据上述信息将LED晶圆片中BIN1、BIN2、…、BINn的晶粒逐一排布成LED标准方片,使LED标准方片中晶粒的长边以间距Bw设置、短边以间距Bl设置,每个晶粒的两个长边位于左右两侧,两个短边位于上下两侧,分别在Q张胶膜上摆放完I列BIN1后再切换分选下一个BIN,直至Q张胶膜上分别摆放完I列最后的BINn,以此方式完成Q张LED标准方片的制作。
将LED晶圆片排布时使方片中每个晶粒的两个长边位于左右两侧,两个短边位于上下两侧,以实现单排可排布的BIN数最多。
如图3所示,LED标准方片以纵向每相邻的两颗晶粒同一侧短边间距Bl、横向上每相邻的两颗晶粒同一侧长边间距Bw的N字形方式排布(LED标准方片的置晶方式),分别在Q张胶膜上摆放完I列BIN1后再切换排布下一个BIN,直至Q张胶膜上分别摆放完I列最后的BINn,以此方式完成Q张LED标准方片的制作。并对每张LED标准方片做编号标识即可投入使用,且规定LED标准方片的存储有效期为半年或晶粒点测次数累计不超过40次。
Claims (9)
1.一种LED标准方片,其特征在于:包括胶膜,胶膜上设置多个晶粒,所述晶粒选自具有相同衬底、相同磊晶工艺的外延结构、相同芯片制造工艺的LED晶圆片,所述LED晶圆片的波长的标准差6≥λstd≥3、光强IV标准差IVstd≤8;所述晶粒的漏电流Ir的最大值均相等、顺向电压Vf的最小值均相等、顺向电压Vf的最大值均相等;
所述多个晶粒按波长划分为n个BIN,分别为BIN1、BIN2、…、BINn,n为大于或等于10的自然数且小于或等于分选设备最大可分类数;BIN1、BIN2、…、BINn在胶膜上由左向右依次排布,每个BIN有I列M排;
BIN1中任意晶粒的波长为λ1,BIN2中任意晶粒的波长为λ2,…、BINn中任意晶粒的波长为λn;
λ1、λ2、…、λn符合以下条件:
x≤λ1<x+a,x+a≤λ2<x+2a,…,x+(n-1)a≤λn<x+na,
其中,445nm≤x≤450nm,0.1nm≤a≤2.0nm;
按照以下分组规则对n个BIN进行分组:至少1个BIN构成一组BIN,第一组BIN中任意晶粒的光强为IV1、第二组BIN中任意晶粒的光强为IV2、…、第t组BIN中任意晶粒的光强为IVt,t为正整数;
IV1、IV2、…、IVt符合以下条件:
IV1.avg×0.95≤IV1<IV1.avg×1.10,IV2.avg×0.95≤IV2<IV2.avg×1.10,…、IVt.avg×0.95≤IVt<IVt.avg×1.10;
其中,IV1.avg为第一组BIN中所有晶粒的光强均值,IV2.avg为第二组BIN中所有晶粒的光强均值,…,IVt.avg为第t组BIN中所有晶粒的光强均值;
各个BIN排布的最大列数Imax=分选设备置晶行程/Bw/n、排布的最大排数Mmax=分选设备置晶行程/Bl;Bw为标准方片横向上相邻的两个晶粒同一侧长边的间距,B1为标准方片纵向上相邻的两个晶粒同一侧短边的间距。
2.根据权利要求1所述的LED标准方片,其特征在于:所述a=1.0nm。
3.根据权利要求1或2所述的LED标准方片,其特征在于:所述晶粒的形状是长方形,在所述胶膜上,每个晶粒的两个长边位于左右两侧,两个短边位于上下两侧。
4.根据权利要求3所述的LED标准方片,其特征在于:所述n=30;该30个BIN中晶粒的漏电流Ir的最大值为1uA~2uA、晶粒的顺向电压Vf的最小值和最大值分别为2.8V~3.0V和3.2V~3.4V;
所述BIN1中λ1的最小值为445nm、λ1的最大值为445.9nm,自BIN1起,每个BIN中波长的最小值和最大值均按照等差1.0nm方式递增。
5.根据权利要求4所述的LED标准方片,其特征在于:
所述30个BIN中晶粒的漏电流Ir的最大值为1uA、晶粒的顺向电压Vf的最小值和最大值分别为2.8V和3.2V;
所述分组规则是指:设BIN1至BIN5为第一组BIN,第一组BIN中晶粒的光强的最小值为80mcd、最大值为90mcd,各组BIN中晶粒的光强的最小值和最大值均按照等差10mcd的方式递增。
6.权利要求1所述LED标准方片的制作方法,其特征在于:包括以下步骤:
1】挑选LED晶圆片:
从Mapping全测完的LED量产晶圆片中挑选制作LED标准方片所需的LED晶圆片;所述LED晶圆片具备相同材料和品质的衬底、相同磊晶工艺和品质的外延结构、相同芯片制造工艺和品质;且单张LED晶圆片波长λ的标准差6≥λstd≥3、光强IV标准差IVstd≤8;所述LED晶圆片的数量至少为2张;所述单张LED圆晶片的漏电流Ir、顺向电压Vf和抗静电性能ESD的良率均≥80%;
2】对步骤1】中挑选的LED晶圆片的Mapping全测值进行分类:
将步骤1】中挑选的LED晶圆片的晶粒按照以下条件划分为n个BIN:n个BIN中晶粒的漏电流Ir的最大值均相等,顺向电压Vf的最小值均相等,顺向电压Vf的最大值均相等;
BIN1中晶粒的波长为λ1,BIN2中晶粒的波长为λ2,…、BINn中晶粒的波长为λn;
λ1、λ2、…、λn符合以下条件:
x≤λ1<x+a,x+a≤λ2<x+2a,…,x+(n-1)a≤λn<x+na,
其中,445nm≤x≤450nm,0.1nm≤a≤2.0nm;
按照以下分组规则对n个BIN进行分组:至少1个BIN构成一组BIN,第一组BIN中任意晶粒的光强为IV1、第二组BIN中任意晶粒的光强为IV2、…、第t组BIN中任意晶粒的光强为IVt,t为正整数;
IV1、IV2、…、IVt符合以下条件:
IV1.avg×0.95≤IV1<IV1.avg×1.10,IV2.avg×0.95≤IV2<IV2.avg×1.10,…、IVt.avg×0.95≤IVt<IVt.avg×1.10;
其中,IV1.avg为第一组BIN中所有晶粒的光强均值,IV2.avg为第二组BIN中所有晶粒的光强均值,…,IVt.avg为第t组BIN中所有晶粒的光强均值;
按照上述条件对每张LED晶圆片的Mapping全测值进行分类,得出符合制作标准方片的类别BINn和各BIN晶粒颗数的分布;
3】预计可制作标准方片的张数Q:
结合上述BINn和各BIN晶粒颗数的分布、预设单张标准方片中每个BIN的列数I、排数M,预计总共可制作标准方片的张数Q,所述预计算法为Q=BINn中最少晶粒颗数/I/M;
4】确定LED标准方片的参数:
确定LED标准方片所使用的胶膜材质及扩张参数、晶粒形态及晶粒与晶粒之间的间距;
5】排布LED晶粒:
根据上述信息将LED晶圆片中BIN1、BIN2、…、BINn的晶粒逐一排布成LED标准方片,使横向上相邻两个晶粒的同侧长边以间距Bw设置、纵向上相邻两个晶粒的同侧短边以间距Bl设置,每个晶粒的两个长边位于左右两侧,两个短边位于上下两侧,分别在Q张胶膜上摆放完I列BIN1后再切换分选下一个BIN,直至Q张胶膜上分别摆放完I列最后的BINn,以此方式完成Q张LED标准方片的制作。
7.根据权利要求6所述的LED标准方片的制作方法,其特征在于:所述步骤2】中a=1.0nm。
8.根据权利要求7所述的LED标准方片的制作方法,其特征在于:所述LED晶圆片的数量为3张,且3张LED晶圆片的波长均值分别满足:λ(n/4)-2nm≤λ1avg≤λ(n/4)+2nm、λ(2n/4)-2nm≤λ2avg≤λ(2n/4)+2nm、λ(3n/4)-2nm≤λ3avg≤λ(3n/4)+2nm;
其中,划分的n个BIN中,BIN1波长的最小值为λ1min,BINn波长的最大值为λnmax,设k=(λnmax-λ1min)/4,K取四舍五入保留小数点后1位,λ(n/4)=λ1min+K,λ(2n/4)=λ1min+2K,λ(3n/4)=λ1min+3K。
9.根据权利要求7所述的LED标准方片的制作方法,其特征在于:所述LED晶圆片的数量为2张,且2张LED晶圆片的波长均值分别满足:
λ(n/3)-2nm≤λ1avg≤λ(n/3)+2nm、λ(2n/3)-2nm≤λ2avg≤λ(2n/3)+2nm;
其中,划分的n个BIN中,BIN1波长的最小值为λ1min,BINn波长的最大值为λnmax,设k=(λnmax-λ1min)/3,K取四舍五入保留小数点后1位,λ(n/3)=λ1min+K,λ(2n/3)=λ1min+2K。
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