LED生產(chǎn)中的光學(xué)原位監(jiān)測

2011年07月22日11:08:06 本網(wǎng)站我要評論(2)字號：T | T | T

作者：Kolja Haberland LayTec GmbH

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)用范圍更進一步地擴大，今后高效率及高成品率的設(shè)備將會是市場的主流。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)動力。LED的崛起是驅(qū)動MOCVD設(shè)備生長的原動力。

現(xiàn)今用MOCVD設(shè)備來生產(chǎn)的GaN外延片，主要還是以2″的藍寶石襯底為主。但目前4″藍寶石已被領(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，由于藍寶石基GaN的晶格不匹配，造成的彎曲效應(yīng)將會隨著襯底由2″轉(zhuǎn)向4″時更加嚴重。這將導(dǎo)致嚴重的溫度不均勻現(xiàn)象；若外延生長過程中未能適時加以控制，就會顯著地影響成品率。

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時的信息給使用者，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)進行計算，較后用戶可以直接從屏幕上找出晶片的均勻度（圖1）。在進行生長之前，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，晶片上會出現(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。有了這種先進的原位系統(tǒng)實時監(jiān)控，可以在某個生產(chǎn)周期結(jié)束時，系統(tǒng)能自動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。實時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)。

全文請瀏覽《LED生產(chǎn)中的光學(xué)原位監(jiān)測》