《電子技術(shù)應(yīng)用》
您所在的位置:首頁 > 測試測量 > 設(shè)計(jì)應(yīng)用 > LED生產(chǎn)中的光學(xué)原位監(jiān)測
LED生產(chǎn)中的光學(xué)原位監(jiān)測
摘要: 高產(chǎn)量、高亮度的LED生產(chǎn)極具挑戰(zhàn)性。隨著高亮度LED的應(yīng)用范圍更進(jìn)一步地?cái)U(kuò)大,今后高效率及高成品率的設(shè)備將會(huì)是市場的主流。比如顯示器背光、汽車照明以及普通照明,它們成為化合物半導(dǎo)體技術(shù)空前發(fā)展的驅(qū)動(dòng)力。LED的崛起是驅(qū)動(dòng)MOCVD設(shè)備生長的原動(dòng)力?,F(xiàn)今用MOCVD設(shè)備來生產(chǎn)的GaN外延片,主要還是以2″的藍(lán)寶石襯底為主。
Abstract:
Key words :

 高產(chǎn)量高亮度的LED生產(chǎn)極具挑戰(zhàn)性。隨著高亮度LED的應(yīng)用范圍更進(jìn)一步地?cái)U(kuò)大,今后高效率及高成品率的設(shè)備將會(huì)是市場的主流。比如顯示器背光、汽車照明以及普通照明,它們成為化合物半導(dǎo)體技術(shù)空前發(fā)展的驅(qū)動(dòng)力。LED的崛起是驅(qū)動(dòng)MOCVD設(shè)備生長的原動(dòng)力。

現(xiàn)今用MOCVD設(shè)備來生產(chǎn)的GaN外延片,主要還是以2″的藍(lán)寶石襯底為主。但目前4″藍(lán)寶石已被領(lǐng)先的廠商使用,應(yīng)市場需要未來LED的生產(chǎn)會(huì)以4″為主。在系統(tǒng)硬件方面,現(xiàn)在手邊已具備升級至11×4″的技術(shù),但很不幸的是,由于藍(lán)寶石基GaN的晶格不匹配,造成的彎曲效應(yīng)將會(huì)隨著襯底由2″轉(zhuǎn)向4″時(shí)更加嚴(yán)重。這將導(dǎo)致嚴(yán)重的溫度不均勻現(xiàn)象;若外延生長過程中未能適時(shí)加以控制,就會(huì)顯著地影響成品率。

光學(xué)監(jiān)控系統(tǒng)是在GaN外延過程中利用晶片的反射率及溫度提供實(shí)時(shí)的信息給使用者,這種方法已被廣泛的使用。例如德國LayTec公司應(yīng)MOCVD所需而研發(fā)出的EpiTT系統(tǒng),這個(gè)系統(tǒng)作為標(biāo)準(zhǔn)的工具被用于主流的MOCVD設(shè)備之中,包括AIXTRON行星式反應(yīng)器(G3、G4)或AIXTRON TSSEL蓮蓬頭式反應(yīng)器,還有其它品牌或工程師自行研發(fā)的MOCVD系統(tǒng)上。

對晶片采用有選擇性的測量,用戶可以獲得每塊晶片的溫度和反射率;系統(tǒng)對測量出的參數(shù)進(jìn)行計(jì)算,最后用戶可以直接從屏幕上找出晶片的均勻度(圖1)。在進(jìn)行生長之前,每一塊襯底呈現(xiàn)了完美的矩形反射曲線(圖3a);在生長過程中對生長速度稍作變動(dòng),晶片上會(huì)出現(xiàn)法布里-珀羅振蕩條紋(圖3b)。因此反射能力測量可以直觀地測定外延層在生長過程中的生長速度、層厚和光學(xué)常數(shù)、折射率和光吸收。\

未來系統(tǒng)的發(fā)展以遠(yuǎn)程遙控為主,這種監(jiān)控系統(tǒng)一定要與MOCVD系統(tǒng)聯(lián)系起來甚至是做整合。有了這種先進(jìn)的原位系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)控,可以在某個(gè)生產(chǎn)周期結(jié)束時(shí),系統(tǒng)能自動(dòng)測出外延生長中的所有參數(shù)及分析數(shù)據(jù),包括生長速度,如此可避免一些人為的疏失。實(shí)時(shí)溫度測量用于估測每塊晶片的均勻性,尤其在未來多片式的量產(chǎn)系統(tǒng)中更需要這種原位監(jiān)測系統(tǒng),為使用者提供外延生長中晶片的特征參數(shù)。

此內(nèi)容為AET網(wǎng)站原創(chuàng),未經(jīng)授權(quán)禁止轉(zhuǎn)載。