办公室格栅灯？加速Micro LED商用化，MOCVD饰演着主要角色

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加速Micro led商用化，MOCVD饰演着主要角色

2022-09-02    

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　　从产物开发进度来看，Micro LED近在咫尺，但从商用化时间来看，Micro LED又远在天涯。从最初的萌芽期生长到现阶段，Micro LED手艺取得了很大的提高，市场上相关产物也相继浮出水面，但由于手艺瓶颈和成本问题，Micro LED距离普遍普及另有良久。

　　最新研究讲述显示，Micro LED手艺虽面临众多的挑战，但对比两年前，现在的手艺希望已经提高许多，早期的专利手艺已经有实体样品展示机的泛起。随着Micro LED手艺的成熟，Micro LED商品化将逐渐加速。另外，Micro LED制造流程繁琐及要求加倍细腻，制程中所使用的原质料、制程耗材、生产装备、检测仪器及辅助治具等，需求规格严谨且周详度相对严酷。

　　Micro LED的商用化，制程中的每个息息相关的环节都很主要，例如LED外延片制造的要害焦点装备MOCVD。总部位于德国的MOCVD装备供应商爱思强一直致力于研发外延片等方面的手艺，旨在推动Micro LED的大规模量产化，加速Micro LED产物应用打入市场。

　　关于Micro LED的应用，爱思强以为，TV显示面板将会是首先打开市场的商业化产物。其次，车用显示也是未来Micro LED对照大的应用市场。随着客户要求提高，升级车内显示的需求逐渐增多，如车内外信息的动态显示以及营造气氛增添人车互动等。其他应用市场包罗智能手机、AR/VR、可穿着式装备等。

　　良率和成本是阻碍Micro LED大规模量产的两大因素

　　爱思强示意，现阶段，与LCD和OLED相比，Micro LED不具备成本优势。降低成本涉及许多因素，如缺陷率和良率。由于Micro LED芯片尺寸超小，手艺难度大，良率难以保证，故成本居高不下。尤其是红光的处置，因受限于质料与特征，红光良率低且可靠性不高，因此成本极高。

　　作为LED外延片制造的要害焦点装备，MOCVD外延片生产良率涉及波长平均性、翘曲治理(Bow Management)以及缺陷密度(Defects Density)等。

　　以传统显示LED芯片为例，分选环节占的成本比例较大，若能去掉此环节，成本将下降不少。至于Micro LED，由于生产流程及成本的问题，不能能存在分选环节，这就解释对波长平均性的要求很高。为了实现Micro LED量产，MOCVD装备生产的所有外延片的波长局限需在4nm以内。

　　翘曲治理方面，爱思强以为，Micro LED会往6英寸以上偏向生长，而6英寸的翘曲治理与4英寸的差异很大。无论是硅衬底或是蓝宝石衬底，都需要特殊的外延工艺来到达稳固的翘曲性能。

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　　若波长平均性保持在4nm局限内，翘曲治理小于50μm，缺陷密度控制在0.15/cm2以内，生产良率就能够获得保证。

　　MOCVD的C2C和In-Situ Cleaning手艺，助力Micro LED商用化

　　在实现高产能及低成本方面，爱思强的自动卡匣式(C2C)晶圆传输模块手艺，可以实现8x6英寸或5x8英寸GaN-on-Si晶圆在封锁的卡匣环境中的自动加载和移除，提高产量的同时保证了外延片的颗粒密度。

　　此外，爱思强MOCVD装备具备自动原位清洁(In-Situ Cleaning)手艺，该手艺可确保装备在每次运行时都处于清洁状态，保证了外延片的低缺陷密度率并显著削减停机维护时间，保证高良率，从而降低生产成本。

　　据先容，自动原位清洁手艺在半导体行业是一个标配手艺，但在MOCVD装备圈内，此手艺还未普及，缘故原由如下：氮化镓剖析温度很高，达1400—1500摄氏度。若是是在氯气情形下，此温度会相对降低，可到900摄氏度左右，包罗外面以及腔体所有的面都需降到这个温度，这对MOCVD装备厂商来说极具挑战性。现在，许多MOCVD装备接纳不锈钢结构，不锈钢需要用水冷却，这与900摄氏度相互矛盾。而爱思强的MOCVD装备接纳的是全石墨的腔体，可以保证外面沉积稳固，也可以保证石墨能够被加热到900摄氏度以上。

　　爱思强示意，MOCVD装备的这两大手艺都是实现Micro LED高良率和低成本的要害手艺。传统的LED生产需向更自动化的生产模式转变，才气保证高良率，降低成本，加速Micro LED的大规模量产。

　　据领会，爱思强搭载自动卡匣(C2C)和自动原位清洁手艺的行星式反映器平台获得了多家客户的订单，极高地优化了外延片的良率及生产自动化水平。

　　未来，爱思强将继续投入手艺研发事情，助力Micro LED的商用化。

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