近几年来III族氮化物（III-Nitride）高亮度发光二极体（High Brightness Light EmissiON Diode; HB-LED）深获广大重视，目前广泛应用于交通号志、LCD背光源及各种照明使用上。基本上，GaN LED是以磊晶（Epitaxial）方式生长在蓝宝石基板（Sapphire SubSTrate）上，由于磊晶GaN与底部蓝宝石基板的晶格常数（Lattice Constant）及热膨胀系数（Coefficient of Thermo Expansion; CTE）相差极大，所以会产生高密度线差排（Thread DislocaTIon）达108~1010 / cm2,此种高密度线差排则会限制了GaN LED的发光效率。
此外，在HB-LED结构中，除了主动层（Active Region）及其他层会吸收光之外，另外必须注意的就是半导体的高折射系数（High Refractive Index），这将使得LED所产生的光受到局限（Trapped Light）。贴片电感以图1来进行说明，从主动区所发射的光线在到达半导体与周围空气之界面时，如果光的入射角大于逃逸角锥（Escape Cone）之临界角（Critical 环型线圈电感器Angle;αc）时，则会产生全内反射（Total Internal Reflection）；对于高折射系数之半导体而言，其临界角都非常小，当折射系数为3.3时，其全内反射角则只有17o,所以大部份从主动区所发射的光线，将被局限（Trapp一体成型电感器ed）于半导体内部，这种被局限的光有可能会被较厚的基板所吸收。此外，由于基板之电子与电洞对，会因基板品质不良或效率较低，导致有较大机率产生非辐射复回（Recombine Non-RadiativELy），进而降低LED效率。所以如何从半导体之主动区萃取光源，以进而增加光萃取效率（Light Extraction Efficiency），乃成为各LED制造商最重要的努力目标。
目前有两种方法可增加LED光之萃取效率：（1）第一种方法是在LED磊晶前，进行蓝宝石基板的蚀刻图形化（Pattern Sapphire Substrate; PSS）；（2）第二种方法是在LED磊晶后，进行蓝宝石基板的侧边蚀刻（Sapphire Sidewall Etching; SSE），以及基板背面粗糙化（Sapphire Backside Roughing; SBR）。本文将探讨如何利用高温磷酸湿式化学蚀刻技术，来达到增加LED光萃取效率之目的。此外，针对LED生产线之高产能与高良率需求时，在工艺系统设计制作上必须考虑到哪些因数，亦将进行详细探讨，以期达到增加LED光萃取效率之目的。
图1、从主动区所发射的光线在到达半导体与周围空气之界面时，如果光的入射角大于临界角（αc）时，则会产生全内反射。
磊晶前蓝宝石基板之蚀刻图形化（PPS）工艺
蓝宝石基板蚀刻图形化（PPS）可以有效增加光的萃取效率，因为藉由基板表面几何图形之变化，可以改变LED的散射机制，或将散射光导引至LED内部，进而由逃逸角锥中穿出。目前使用单步骤无光罩乾式蚀刻技术（Maskless Dry Etching）来加工蓝宝石（Sapphire）基板，虽然可以改善内部量子效率（Internal Quantum Efficiency）和光萃取率（Light Extraction Efficiency），然而由于蓝宝石基板表面非常坚硬，乾式蚀刻会损大功率电感贴片电感器伤蓝宝石表面，使得线差排（Thread Dislocation）由基板逐渐延伸到顶端的GaN磊晶层，因而影响到LED之磊晶品质，所以一般都倾向使用湿式化学蚀刻方式。有关蓝宝石基板之湿式化学蚀刻图形化，以及LED之前段工艺流程，说明如下：
A.首先利用黄光微影工艺在蓝宝石基板上制作出所需的图案。
B.利用电浆辅助化学气相沉积（Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition; PE-CVD）系统在蓝宝石基板上方沉积SiO2,进行光组去除后，即可形成间隔3μm的阵列图案。
C.利用SiO2当作蚀刻遮罩层，在温度280℃的高温磷酸与硫酸混合液中蚀刻蓝宝石基板，以形成图案化结构。图2为使用湿式化学蚀刻蓝宝石基板（PSS）后之横截面示意图；图3为光学显微镜照片。
D.使用MO-CVD生长GaN-LED于蚀刻图案化之蓝宝石基板C（0001）面上，GaN-LED结构由下而上，包括：GaN成核层、未掺杂的GaN层、硅掺杂的N-type GaN层、MQW层及P-type GaN层。
E.使用标准微影技术及乾式蚀刻来蚀刻部份的P-type GaN层，以露出N-type GaN层，进而定义发光区域及电极。
F.沉积ITO透明导电层，接着沉积Cr/Au金属层，在200℃氮气气氛下进行合金化，以制作P电极与N电极。图4为GaN LED之前段工艺流程图；图5电感生产为经过化学湿式蚀刻图形化蓝宝石基板（PSS），接着生长GaN磊晶层的LED结构图。
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经过几十年的发展，LED性能已经得到了极大的进步，由于它具有发光效率高，体积小，寿命长等优点，将成为新一代照明光源，被人们公认为是继白炽灯之后照明领域的又一次重大革命。目前LED已经在照明、装饰、显 视频采集系统在工业领域应用广泛，随着多媒体技术的快速发展，对视频采集、处理和传输性能的要求也不断提高，如高采集速度、低功耗、抗干扰性、实时性及扩展性等。这里提出了以Virtex-5为核心，由ADV71 1 引言随着计算机、网络通信和Internet技术的飞速发展和不断进步，嵌入式系统在家庭和工业应用广泛。如何将嵌入式系统和工业控制系统接人Internet，综合利用嵌入式系统资源，实现嵌入式系统的远程
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