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Micro LED技術不斷突破，終端企業Micro LED加持等種種積極訊號，都讓LED業對Micro LED未來發展充滿信心。
TrendForce集邦諮詢表示，看好Micro LED頭戴式AR穿透式智慧眼鏡、穿戴式智慧手錶、車用智慧駕駛座艙及透明顯示的發展，預估Micro LED晶元產值將從2022年1,400萬美元，成長至2027年12.4億美元，年複合成長率達150%。
Micro LED上游外延材料製造環節仍面臨不小阻礙，若要提升Micro LED外延良率，降低生產成本量產，MOCVD設備性能是關鍵。今年集邦諮詢新型顯示產業研討會，愛思強副總經理方子文博士就如何達成Micro LED外延量產深入解析。
愛思強副總經理方子文博士。
Micro LED外延量產三大難題
方子文博士表示，如今Micro LED有各式各樣轉移方式，轉移過程對Micro LED晶片良率有嚴苛要求，若上游外延材料不能保持較高良率，將對Micro LED後續製造影響生產成本，阻礙Micro LED量產進程。
若要確保外延片良率，第一就是缺陷密度，Micro LED外延片對缺陷密度較嚴格，缺陷控制在0.1/cm2以下時，外延生產良率才能確保，生產成本也能控制。
第二是波長均勻性管理，方子文博士表示，要有更好均勻性，需更緊密波長分佈，大部分LED晶片廠商分選波長範圍在3~4奈米，而Micro LED分選波長範圍應在2~4奈米。傳統顯示類晶片製造依賴外延後分選製程，分選出高度波長集中度的晶片。此類生產流程由於晶片尺寸下降，已不適用Micro LED生產。適用Micro LED生產的MOCVD設備生產的外延片波長範圍需直接控制在2~4奈米內，包括外延片內，片間及爐間產出所有外延面積。
從確保外延片品質入手，提升Micro LED生產效率，降低生產成本外，應用更大尺寸外延片也是Micro LED成本考量關鍵。傳統LED業普遍在4吋，Micro LED製程會擴大到6~8吋，更大襯底尺寸可更好控制Micro LED成本。
因此，為適應Micro LED發展趨勢，幫助成本快速下降，愛思強MOCVD設備研發，均往可相容8吋外延片生產設計。雖Micro LED外延生產仍面臨難點，但愛思強透過獨有外延生產技術與最新MOCVD設備，為Micro LED量產提供可行方案。
基於行星式反應技術，打造Micro LED外延量產設備
方子文博士介紹，愛思強行星式反應技術（Planetary technology）結合晶圓級控制和量產技術，以最低成本獲得高良率外延片。
行星式反應技術採水準流模型，更容易控制外延片波長均勻性，為了讓水準流模型有效控制多片外延片生長，愛思強透過行星式反應器大盤公轉、小盤自轉將水準流模型拓展到多片機。愛思強MOCVD設備可具單片機優質外延波長均勻性管理與缺陷最佳化，同時還具備多片機生產成本優勢。
基於行星式反應技術平台，愛思強打造兩款針對Micro LED生產的MOCVD設備：AIX G5+C及年初推出的G10-AsP。
AIX G5+C可相容藍綠光Micro LED生產，採8×6吋或5×8吋，適合各尺寸外延片。
波長均勻性問題，專有行星式反應器平台配備C2C自動卡匣晶圓傳輸技術，外延時晶圓級控制薄膜表面溫度，精準控制銦與多量子阱（MQW）融合，幫助外延片有更好波長均勻性。
設備可將藍光外延片做到1.3奈米內，綠光則可到1.5奈米，轉換為4奈米時，產品良率可達99.7%。方子文博士表示，AIX G5+C已可做到穩定波長數據，未來Micro LED外延生產將全自動化，且生產結果統一，無需分選。
外延缺陷管理問題，原位清潔技術和C2C晶圓自動化傳輸技術，能於外延片製作過程確保無顆粒污染薄膜，降低缺陷密度。
紅光Micro LED量產，愛思強推出同屬行星式反應技術平台的最新MOCVD設備產品G10-AsP，是業界首款全自動AsP平台。同樣配備C2C自動卡匣晶圓傳輸、原位清潔等技術，6吋及處理難度更高的8吋紅光外延片，均有優質均勻性與缺陷管理。
成本也明顯最佳化，因是全自動設備，除更換零件外，G10-AsP無需任何維護，只要補給充足外延材料，即可持續運作，量產外延片，且較上一代設備節省30%以上成本。
總結
對Micro LED批量生產難題，愛思強給予全新MOCVD設備方案，最佳化外延片生產良率與成本，並獲得LED企業認可。
2月G10-AsP及AIX G5+C設備獲ams OSRAM驗證，生產基於8吋的Micro LED產品。華燦光電採愛思強AIX 2800G4-TM和AIX G5+C兩款MOCVD設備，開發Micro LED技術。
方子文博士表示，LED業進入Micro LED新興市場，需要創新性外延生產解決方案，愛思強MOCVD設備的均勻性、重複性、缺陷管理及生產成本管理都有升級，並配備自動化技術，企業可直接導入生產Micro LED。愛思強未來將繼續攻堅Micro LED外延量產難題，幫助Micro LED展現真正的價值。（文：LEDinside Irving）
