专访:InZiv支援Micro LED显示制程优化,推出适用于<1µm芯片高分辨率的检测方案
2020-08-06 02:22 [编辑: Andygui]

过去几年来,Micro LED在产业持续挹注资源大力推动下,已在新兴显示技术中确认地位,并且开始进入商转过程。在此关键时刻,良率提升以及优化成本,成为产业的关注焦点。如何通过改进制程来同时达成这两项目标,无疑是现阶段投入Micro LED研发的厂商们最急迫的挑战。

为了将Micro LED的良率持续拉升,检测因而成为在不同制程阶段的重要步骤。相关厂商皆致力于指认出芯片的缺陷或是其他相关问题。然而,由于Micro LED的芯片尺寸比传统LED小100倍以上,检测的数量又成数万倍成长,现有的检测方案不但难以提供相对应的检测分辨率,也无法快速处理如此大量的芯片。也因此,具备更高分辨率及准确度的检测方案,将是决定Micro LED显示技术能否加快商品化脚步的关键。

而在Micro LED显示技术制程中,检测的要点有哪些?相关设备厂商又能带来哪些助益?针对这些问题,LEDinside采访到以色列的检测设备新创公司InZiv,由其执行长David Lewis进一步说明创新检测方案在Micro LED量产制程中所扮演的核心角色。

图片来源:InZiv

结合光测PL及电测EL的高分辨率检测程序能检验小于1 μm的LED芯片

LED检测可依据测量原理分为光致发光测试(Photoluminescence; PL)及电致发光测试(Electroluminescence; EL),前者通过光学方式照射或扫过LED来检测,后者则是藉由通电来确认LED是否正常运作。两者皆可用来检测LED的功能是否正常且符合业界标准,也各有利弊。

PL可以在不接触且不损坏LED芯片的情况下进行测试,但准确度较EL测试低。而EL测试虽然较准确,但需要通过物理性的探针接触方式来进行通电测试,而在Micro LED芯片尺寸非常微小的状况下,挑战性更高一层。

而InZiv的高分辨率解决方案,则是将两种测试方式结合起来。首先以大范围的PL扫描,指认出需要进一步检测的区块,再以更精细的高分辨率的nano-PL针对这些区域进行检测,找出更多信息。nano-PL测试已能够达到100 nm的分辨率。最后,再采用nano-EL测试补强,确保检测范围内的芯片皆能运作。

「一片标准的Micro LED晶圆通常包含上百万颗芯片,通过此三阶段筛选测试方案,InZiv能将需要高分辨率检测的范围缩小,控制EL检测规模。」Lewis说明,如此一来,检测的速率能够大幅提升,检测成本也因此降低,同时,原本正常运作的LED芯片也不会因检测而造成损害。
至于检测的精密度,Lewis则骄傲地秀出数据:「我们的检测方案能够用在1 μm甚至以下的芯片尺寸,并可达到100 nm的精准度跟重复率(± 10%)。」

图片来源:InZiv

建立芯片特征及缺陷数据库改善Micro LED制程

有效率的检测方案不仅要提升技术精度,更提供全面性的检测找出芯片的缺陷问题,进而协助厂商检视Micro LED制造过程并能加以改善。因此,InZiv也在其高分辨率检测方案中,针对Micro LED芯片的各项特征进行细部检视,让客户得以重新确认芯片的缺陷来源,由此调整制程以提升良率。

Lewis强调:「InZiv能以比目前市场上的方案高出10倍的超高分辨率来检测Micro LED芯片。」

Micro LED厂商能够藉此全方位检视不同的芯片特色,包括光学及光谱的不规则处、奈米等级的3D结构、出光角度、发光效率及散热特性,还有光学及结构上相对应的边墙结构等。藉由分析这些特性,厂商便能抽丝剥茧而找出制程中造成缺陷的问题,对症下药解决难题。

通过PL大范围扫描以及后续的nano-PL跟nano-EL检测阶段,InZiv企图整合搜集到的芯片信息加以分门别类,建置在线数据库。并扮演着Micro LED制程中承先启后的关键角色,让客户在确认芯片良率的同时,也能回头优化制程。

InZiv持续专注研发,拓展检测设备产品线对应不同Micro LED制程阶段

随着Micro LED显示技术逐渐从研发样本转向商业量产,InZiv认为业界对于检测设备的需求将会持续增长,「我们的目标则是要提供相应于各个不同制程阶段的检测方案,成为Micro LED技术进展的第一线后援。」Lewis强调。

Lewis指出,InZiv已经推出Micro LED的晶圆片检测方案,目前能在25分钟以内以PL方案完整检验单片6吋晶圆片,并希望在明年能将检测时间缩短至15分钟以内。同时,InZiv也正打造能够检测整个晶圆片的EL方案。

除了持续提升晶圆检测的速率跟精准度,InZiv也积极研发针对其他制程的检测方案,现阶段正与上下游厂商讨论Micro LED巨量转移后的检测,之后也希望能参与面板阶段的检测。

「InZiv当前的目标是延伸产品线,以更符合不同的Micro LED制程需求。」Lewis表示,由于Micro LED显示技术依然蓬勃发展中,生态圈内的厂商,皆对创新技术抱持开放态度,并期待有更多新技术投入,加快突破当前瓶颈。这个产业氛围也让InZiv能够跟产业链建立起更密切的合作关系。

InZiv已经开始与多家Micro LED领导厂商合作并且广受好评。随着市场持续成长,InZiv也看好不同阶段的Micro LED技术研发对于高分辨率检测方案的需求都将开始爆发。(文:LEDinside Yining)

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