大尺寸襯底有效降低LED芯片成本
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大尺寸襯底可以在每個(gè)MOCVD輪次中制作更多的芯片，因此采用大尺寸藍(lán)寶石襯底是降低LED芯片成本的主要手段之一。由于LED芯片存在邊緣無(wú)效區(qū)，所以直徑越大，芯片數(shù)量比與直徑比的優(yōu)勢(shì)就越明顯。以6英寸襯底為例，表面積是2英寸襯底的9倍，芯片數(shù)量卻是2英寸襯底的10.9倍。
在提高芯片得片率的同時(shí)，大尺寸襯底還能提高單機(jī)芯片產(chǎn)出。由于MOCVD設(shè)備價(jià)格非常昂貴，所以提高單機(jī)芯片產(chǎn)量也是降低LED芯片成本的主要途徑之一。采用大尺寸襯底可以大幅提高每個(gè)輪次的芯片產(chǎn)量，采用6英寸襯底每個(gè)輪次的芯片產(chǎn)量比2英寸襯底提高55%。
在此基礎(chǔ)上，我們采用改良KY法技術(shù)，突破了傳統(tǒng)的C向長(zhǎng)晶法，不但將產(chǎn)品做到了大公斤級(jí)別，而且晶體品質(zhì)達(dá)到A向長(zhǎng)晶同等甚至更優(yōu)水平。通過(guò)對(duì)90kg晶體系統(tǒng)的測(cè)試及客戶(hù)的反饋發(fā)現(xiàn)，晶體的性能一致性及穩(wěn)定性好，開(kāi)爐合格率高達(dá)85%以上，位錯(cuò)密度差異很小。
A向長(zhǎng)晶，C向掏棒，襯底每個(gè)點(diǎn)上的生長(zhǎng)時(shí)間跨度大，張力和應(yīng)力相差也較大;C向長(zhǎng)晶，C向掏棒，襯底上張力和應(yīng)力都較小。試驗(yàn)表明，改良KY法 90kg晶體制作的襯底磊晶過(guò)程中彎曲度和翹曲度表現(xiàn)優(yōu)于A向長(zhǎng)晶。同時(shí)，晶棒最長(zhǎng)可超過(guò)300mm，對(duì)于多線切割機(jī)來(lái)說(shuō)正好匹配，無(wú)需進(jìn)行多根晶棒粘結(jié)，大大提高切片效率及一致性，節(jié)約了成本。
目前，C向長(zhǎng)晶最大已經(jīng)能制作12英寸C向襯底及部件，可以大幅提升LED外延芯片的生產(chǎn)效率和成本競(jìng)爭(zhēng)力。
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