近日，由國家半導體照明工程研發(fā)及產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟（CSA）與第三代半導體產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟（CASA）主辦，南方科技大學微電子學院與北京麥肯橋新材料生產(chǎn)力促進中心有限公司共同承辦的第十七屆中國國際半導體照明論壇（SSLCHINA 2020）暨2020國際第三代半導體論壇（IFWS 2020）在深圳會展中心召開。
期間，由江蘇南大光電材料股份有限公司、中微半導體設備（上海）股份有限公司、廣州南砂晶圓半導體技術(shù)有限公司協(xié)辦的“襯底、外延及生長裝備”分會上，中微半導體設備（上海）股份有限公司副總裁兼MOCVD產(chǎn)品事業(yè)部總經(jīng)理郭世平分享中微公司用于綠色和藍色Mini/Micro-LED的MOCVD開發(fā)新進展。
Mini-LEDs 和micro-LEDs由于具有動態(tài)范圍大、環(huán)境對比度高、外形薄、功耗低等優(yōu)點，近年來受到了廣泛的關(guān)注，制造成本需要大幅降低，才能滲透到具有巨大潛在市場的各種應用中。提高LED波長均勻性是防止芯片分選的關(guān)鍵因素之一。外延片的顆粒還原是提高產(chǎn)量的另一個挑戰(zhàn)，也是微型LED應用的關(guān)鍵技術(shù)之一。
中微公司的Prismo MOCVD平臺已廣泛應用于InGaN/GaN基LED的生產(chǎn)，在LED照明行業(yè)占有重要的市場份額。報告研究了晶圓表面溫度均勻性和晶圓上的氣流優(yōu)化。新的MOCVD平臺與優(yōu)化的設計理念，已開發(fā)出更好的LED波長均勻性。
通過優(yōu)化加熱元件設計和晶圓載體設計，大大提高了LED的波長均勻性。在發(fā)射波長為458nm的4英寸PSS襯底上生長的藍光LED，其片內(nèi)均勻性和片間均勻性分別達到0.66nm和0.54nm。在6英寸PSS襯底上生長的藍光LED，其片內(nèi)波長均勻度為0.83nm，相應的100mm×100mm方形片內(nèi)均勻度僅為0.42nm。在發(fā)射波長為529nm的6英寸PSS基片上生長的綠色LED，其片內(nèi)波長均勻度為1.11nm，相應的100mm×100mm方形片內(nèi)均勻度為0.82nm。
通過優(yōu)化加熱系統(tǒng)和晶片載體設計，在中微公司新MOCVD平臺上，在4”和6”PSS襯底上生長的藍色和綠色LED實現(xiàn)了優(yōu)異的LED波長均勻性。報告顯示，MOCVD H/W技術(shù)在微LED應用中的挑戰(zhàn)主要包括波長均勻性：要求std（1σ）≤0.5nm；低缺陷/顆粒：較低的顆粒密度和尺寸要求；自動化（C到C）：提高工具生產(chǎn)率并控制缺陷/粒子水平；大晶圓：提高晶圓利用率，降低轉(zhuǎn)移成本等幾個方面。
郭世平博士主要從事MOCVD設備的開發(fā)和管理工作，他具有30多年從事化合物半導體材料外延工藝開發(fā)、設備研發(fā)及營運的經(jīng)驗，2001年至2006年歷任美國EMCORE公司研究員、資深研究員，2006年至2012年在美國IQE-RF公司歷任資深研究員、氮化鎵部門營運和研發(fā)總監(jiān)，主要從事氮化鎵晶體管和發(fā)光材料MOCVD外延生長的研發(fā)和營運工作。他于1991年從中國科學技術(shù)大學碩士畢業(yè)，1994年在中國科學院上海技術(shù)物理研究所博士畢業(yè)并留所工作，1995年獲晉升為副研究員，從事紅外探測器MBE外延工藝研究。1996年他赴日本東北大學訪問并從事納米材料研究。1998年至2001年他在美國紐約市立大學從事博士后工作。現(xiàn)已發(fā)表一百多篇論文，并擁有近20項專利，1997年獲上海市科技進步一等獎。
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