在(zai)加(jia)快 Micro-LED 技術(shu)商用化過程中(zhong) ,MOCVD 扮(ban)演著重要角(jiao)色(se)。作為(wei)國(guo)(guo)內 MOCVD 設備(bei)重要廠商，中(zhong)微半導體(ti)一直(zhi)致力于研發(fa)外延片等方(fang)面的技術(shu)，旨在(zai)推動(dong) MicroLED 的大規(gui)模(mo)商業(ye)化應(ying)用。在(zai)本(ben)屆(jie)中(zhong)國(guo)(guo)國(guo)(guo)際 Mini/MicroLED 產業(ye)技術(shu)峰(feng)會上(shang)，中(zhong)微半導體(ti)設備(bei) ( 上(shang)海 ) 有限(xian)公司 MOCVD 高(gao)級工藝(yi)總監胡建正以“中(zhong)微 MOCVD 技術(shu)，助力Mini/Micro-LED 產業(ye)快速(su)發(fa)展”為(wei)主題(ti)，特別分享了中(zhong)微半導體(ti)在(zai)推動(dong) Micro-LED 產業(ye)化應(ying)用上(shang)所進(jin)行 MOCVD 開(kai)發(fa)新進(jin)展。
過(guo)去(qu)十多年(nian)，LED 技術(shu)受益(yi)于半導體照明為主的(de)(de)產業需求(qiu)驅動，取得(de)(de)了(le)(le)蓬勃發展。而最近幾年(nian)，在新型(xing)顯(xian)示應(ying)用的(de)(de)推動下，Mini/Micro-LED 也取得(de)(de)了(le)(le)諸多技術(shu)進(jin)展。胡建正表(biao)示，“Mini-LED 小到幾十個(ge)(ge)微米，Micro-LED 更是小到只有幾個(ge)(ge)微米。表(biao)面上看是芯片縮(suo)微化的(de)(de)簡(jian)單(dan)變(bian)化，其(qi)實涉及到的(de)(de)是整個(ge)(ge)產業鏈各個(ge)(ge)環節(jie)的(de)(de)升級(ji)迭(die)代。”
實際(ji)上，Mini-LED 向 Micro-LED 發展，也(ye)涉及(ji)到從外延、芯片、封裝以(yi)及(ji)應用等(deng)各(ge)個環節都需(xu)要(yao)升級換代。胡建正(zheng)介紹，對于(yu) Mini-LED 而言，原有的技(ji)術大部(bu)分經(jing)過升級就(jiu)可以(yi)滿足要(yao)求，唯(wei)獨波長性(xing)需(xu)要(yao)大幅提升。
整體來看，影響 LED 的波(bo)長均勻性主要有七大關(guan)鍵因素。其(qi)中，LED 波(bo)長均勻性最(zui)敏(min)感的因素就是(shi)溫度。胡(hu)建正表示，“作為 MOCVD 設(she)備供應商，中微(wei)半(ban)導體在(zai)(zai)設(she)計(ji)過(guo)程中充分(fen)考慮(lv)加熱器的設(she)計(ji)，另外在(zai)(zai)生長過(guo)程中進行(xing)晶(jing)圓托盤的設(she)計(ji)，目前高速旋轉系統還會(hui)有迎風和背(bei)風的影響，最(zui)終都會(hui)體現在(zai)(zai)波(bo)長的分(fen)布上。因此，優化(hua)設(she)計(ji)也(ye)很重要。”
他也(ye)指出，“LED 外延生長過(guo)程中的(de)(de)(de)應力(li)導致的(de)(de)(de)翹曲需(xu)要(yao)配合片槽的(de)(de)(de)設計加以解(jie)決，同時需(xu)要(yao)一個(ge)很(hen)好(hao)的(de)(de)(de)生長氣流(liu)確(que)保(bao)材料厚度有很(hen)好(hao)的(de)(de)(de)均勻(yun)性。再(zai)就是需(xu)要(yao)管控石墨盤和襯底(di)的(de)(de)(de)尺寸(cun)準確(que)性和不(bu)同批次之間(jian)的(de)(de)(de)重復性。另外，人為(wei)操作(zuo)也(ye)需(xu)要(yao)很(hen)好(hao)的(de)(de)(de)管控，確(que)保(bao)產出的(de)(de)(de)良率。”
針對(dui) Mini-LED 市場應用(yong)，中(zhong)微半(ban)導體(ti)開發了(le) PrismoUnimax 設備，可(ke)以(yi)有效調整外延(yan)生(sheng)(sheng)長方向的厚度均勻性， 相關的優(you)化設計也(ye)可(ke)以(yi)有效抑制生(sheng)(sheng)長過程中(zhong)顆粒物(wu)沉積到wafer 上。同(tong)時(shi)，中(zhong)微半(ban)導體(ti)還采(cai)用(yong)了(le)自主開發的基于模(mo)型(xing)的溫度控(kong)制系統，可(ke)以(yi)有效保證溫度控(kong)制的精準性。
“這(zhe)款設備采用了(le)獨創(chuang)的(de)加熱器和(he)輔助(zhu)加熱器相(xiang)配(pei)合的(de)設計，在接近 800 毫米石墨盤的(de)生長(chang)方向上，溫度可(ke)以(yi)(yi)得到精確的(de)調(diao)整(zheng)，從而滿足波長(chang)一(yi)致性(xing)的(de)需求。” 胡建正(zheng)表示(shi)，“我們在 Prismo Unimax 上進行(xing)了(le) 4 英寸和(he) 6 英寸的(de)藍光 LED 的(de)外延生長(chang)，其藍光 LED 片(pian)內和(he)片(pian)間的(de)波長(chang)均勻(yun)性(xing)都可(ke)以(yi)(yi)做到小于 1 個(ge)納米。可(ke)以(yi)(yi)說，我們的(de) Mini-LED量產技(ji)術在世界上是處于領先地位的(de)。”
不過，胡建正(zheng)也介(jie)紹，目前 Mini-LED 主要(yao)應用還是(shi)作為 LCD 的背光(guang)(guang)，其(qi)利用效率(lv)只有 5% 到(dao) 10%，不符合產業(ye)發展(zhan)趨勢(shi)，未來一定會(hui)過渡(du)到(dao)主動發光(guang)(guang)應用，而(er) Micro LED 就是(shi)備受期待的下(xia)一代(dai)的顯示技術。
為(wei)了(le)滿足 Micro-LED 產(chan)業化需求，中(zhong)微(wei)半(ban)(ban)導體(ti)作為(wei)設備(bei)供應商也做出(chu)了(le)諸多方面的(de)(de)努力。胡建正介(jie)紹，Micro LED 首先要解決的(de)(de)就是(shi)波長的(de)(de)均勻性，但其(qi)比 Mini-LED的(de)(de)技(ji)術(shu)要求要高(gao)很多。目前中(zhong)微(wei)半(ban)(ban)導體(ti)也在基于 Prismo Unimax 平臺，開(kai)發應用于 Micro-LED 技(ji)術(shu)的(de)(de) MOCVD 工藝設備(bei)，在提升技(ji)術(shu)良率的(de)(de)同時，進(jin)一步降(jiang)低(di) Micro-LED 成本。
目前，中(zhong)微半(ban)導體是科技部 2021 年(nian)度(du)“高性(xing)能(neng)制造技術與重大裝備”之“Micro-LED 用(yong)新(xin)型 MOCVD 技術”項目的牽(qian)頭承擔單位。
關注我們
公眾號：china_tp
微信名稱：亞威資訊
顯示行業頂級新媒體
掃一掃即可關注我們
