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ZJT-401A 检测分选机在LED制造中的应用

一、图形化衬底(PSS)制程

      在 PSS 制作过程中,目前韩国、台湾地区以及国内均采用 stepper、track、ICP 设备为主要加工装备,制作过程基本雷同,工艺已经成熟。

      制作过程中,为保证 1um 左右的图形化衬底,必须使用 Stepper光刻机,而stepper 对于衬底、胶厚都有一定要求(设计为胶厚 1um,衬底平整度符合硅片标准—2英寸衬底片的TTV小于3um)。而在 PSS 衬底制作过程,一般光刻胶厚在 2.3um以上,在胶厚确定的情况下(用户的刻蚀工艺和需求决定)衬底平的平整度对 PSS 黄光良品率下降起到决定性作用----对于stepper和align光刻机);国内PSS基本的制作思路是保证良率优先,采用缩小曝光面积的方法来提高 良率(在小面积内容易实现一致性),大多采用是 5mmx5mm的曝光面积,大大降低了光刻机的效率。我们已经验证在曝光面积达到8mmx8mm的情况下, NSR1505系列光刻机的月产量将在26000片以上,NSR2005系列则更高。

      但是目前市场是提供的可用于 PSS 制作的 2 英寸衬底片是按一个标准( 5um即为合格品),以批次抽检作为出厂检验方法,这是由于 PSS 工艺出现之前衬底不需要很高的精度要求。而PSS量产需要的衬底片TTV一般优于 4um。因此需要对衬底片进行精细测量和分检。

      ZJT-401 就是根据这个问题来开发的,检测分选机是可以对衬底片进行“逐片”扫描并分类的装置,根据检测结果将衬底自动归类到不同规格定义的片架,用户可以根据不同规格选择不同的stepper机台,有效提高良品率和效率,该发明已申请国家专利。

      下面介绍 zjt-401 检测分选机的应用。

 

     根据韩国、国内及台湾地区 PSS 制作的经验,在胶厚不变的情况下

     2.3um-2.5um)衬底平整度对于产能和良率的关系如下表:
     衬底平整度适应的曝光面积良率 Stepper 利用率
     规格 1 ﹤1um 9mmx9mm >90% 100%
     规格 2 ﹤3um 7mmx7mm >90% 90%
     规格 3 ﹤4um 5mmx5mm >90% 70%
     规格 4 ﹤5um 3.5mmx3.5mm 80% 40%

     在衬底“逐片”检测、分类后,可以将不同规格的衬底片用不同设置(掩膜版窗口不一样)stepper机台去曝光,这样既能确保 stepper 曝光后的良率,更能够发挥出stepper 的效率。

     通过 ZJT 401 设备的分选,进行精细化生产管理,对于不同的stepper光刻机而言,采用大面积和小面积曝光,其效率增加在50%以上,因此是PSS衬底的制作可以提 供强有力的保障,有效降低成本(包括采购成本),提高效率,也可以省去高价采购高规格衬底的费用,解决当前PSS 制作中的瓶颈问题。

 

二、MOCVD制程

      设备除进行LTV\TTV的测量功能外,还可以进行厚度和翘曲度的测量分选,衬底片的厚度误差比较大(厚度的10%),加上翘曲度的因素,在MOCVD生 产过程中上表面温度不一致,温度差异会导致同一炉的效果也有差异性。 该设备可以将厚度和翘曲度综合起来,使误差相近的衬底片在同一台(一批)MOCVD 中进行外延加工,其上表面温度更加一致,外延的一致性更为提高。

三、ZJT -401A 检测分选机工作原理

      该设备是采用激光干涉测量技术,通过工作台阵列扫描运动,实时监测衬底上表面的微观高度变化,计算出该衬底片的TTV和LTV;然后根据用户定义,由传 输系统自动分类放置在指定的片盒中;在扫描过程中另一个衬底片在进行准备的动作,从工作台上下片的同时传递到工作台上。

     设备核心算法采用 “MAP”、虚拟斜率、均值差等概念进行运算并数据处理,排除了系统误差,使测量更为精确。

     设备全自动化的扫描分选,用户可以根据自身的工艺特点,对扫描衬底的直径(2inch-4inch)、检测分选项目、精度指标、阵列模式、片盒指定等自行设定,设备即根据指令进行无接触的高精度、快速进行检测分选。

四、优点总结

     对于产品的高品质的追求和成本的持续降低是每个企业不断追求的目标,LED行业现在进入精细化生产、管理阶段,需要更严格更细致的手段来实现之、保证之。

     本设备的开发是根据LED制作过程特别是PSS面临的问题而开发的,属于新的理念,但工艺针对性强.

     对PSS生产过程中的良率和效率有很大的帮助,现在普遍降低效率而提高良率的方法实际上挥霍了光刻机的效率,本设备是能兼顾的最佳解决方案。

     对于MOCVD的一致性也有很大提高,本设备可以精细化的解决由于上表面高度不一致而在底部加热会形成的效果不一致的问题。

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