近日，由國(guó)家半導(dǎo)體照明工程研發(fā)及產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟（CSA）與第三代半導(dǎo)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(xué)微電子學(xué)院與北京麥肯橋新材料生產(chǎn)力促進(jìn)中心有限公司共同承辦的第十七屆中國(guó)國(guó)際半導(dǎo)體照明論壇（SSLCHINA 2020）暨2020國(guó)際第三代半導(dǎo)體論壇（IFWS 2020）在深圳會(huì)展中心召開(kāi)。
期間，由江蘇南大光電材料股份有限公司、中微半導(dǎo)體設(shè)備（上海）股份有限公司、廣州南砂晶圓半導(dǎo)體技術(shù)有限公司協(xié)辦的“襯底、外延及生長(zhǎng)裝備”分會(huì)上，中微半導(dǎo)體設(shè)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(lán)色Mini/Micro-LED的MOCVD開(kāi)發(fā)新進(jìn)展。
Mini-LEDs 和micro-LEDs由于具有動(dòng)態(tài)范圍大、環(huán)境對(duì)比度高、外形薄、功耗低等優(yōu)點(diǎn)，近年來(lái)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(chǎng)的各種應(yīng)用中。提高LED波長(zhǎng)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(gè)挑戰(zhàn)，也是微型LED應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)之一。
中微公司的Prismo MOCVD平臺(tái)已廣泛應(yīng)用于InGaN/GaN基LED的生產(chǎn)，在LED照明行業(yè)占有重要的市場(chǎng)份額。報(bào)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(tái)與優(yōu)化的設(shè)計(jì)理念，已開(kāi)發(fā)出更好的LED波長(zhǎng)均勻性。
通過(guò)優(yōu)化加熱元件設(shè)計(jì)和晶圓載體設(shè)計(jì)，大大提高了LED的波長(zhǎng)均勻性。在發(fā)射波長(zhǎng)為458nm的4英寸PSS襯底上生長(zhǎng)的藍(lán)光LED，其片內(nèi)均勻性和片間均勻性分別達(dá)到0.66nm和0.54nm。在6英寸PSS襯底上生長(zhǎng)的藍(lán)光LED，其片內(nèi)波長(zhǎng)均勻度為0.83nm，相應(yīng)的100mm×100mm方形片內(nèi)均勻度僅為0.42nm。在發(fā)射波長(zhǎng)為529nm的6英寸PSS基片上生長(zhǎng)的綠色LED，其片內(nèi)波長(zhǎng)均勻度為1.11nm，相應(yīng)的100mm×100mm方形片內(nèi)均勻度為0.82nm。
通過(guò)優(yōu)化加熱系統(tǒng)和晶片載體設(shè)計(jì)，在中微公司新MOCVD平臺(tái)上，在4”和6”PSS襯底上生長(zhǎng)的藍(lán)色和綠色LED實(shí)現(xiàn)了優(yōu)異的LED波長(zhǎng)均勻性。報(bào)告顯示，MOCVD H/W技術(shù)在微LED應(yīng)用中的挑戰(zhàn)主要包括波長(zhǎng)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(dòng)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(gè)方面。
郭世平博士主要從事MOCVD設(shè)備的開(kāi)發(fā)和管理工作，他具有30多年從事化合物半導(dǎo)體材料外延工藝開(kāi)發(fā)、設(shè)備研發(fā)及營(yíng)運(yùn)的經(jīng)驗(yàn)，2001年至2006年歷任美國(guó)EMCORE公司研究員、資深研究員，2006年至2012年在美國(guó)IQE-RF公司歷任資深研究員、氮化鎵部門(mén)營(yíng)運(yùn)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(zhǎng)的研發(fā)和營(yíng)運(yùn)工作。他于1991年從中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)碩士畢業(yè)，1994年在中國(guó)科學(xué)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(cè)器MBE外延工藝研究。1996年他赴日本東北大學(xué)訪問(wèn)并從事納米材料研究。1998年至2001年他在美國(guó)紐約市立大學(xué)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(xiàng)專利，1997年獲上海市科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)。
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