Mikro-LED-Displays Weniger Defekte auf dem Wafer

Planetenreaktor MOCVD-Epitaxieanlage: Die AIX G5+C von Aixtron ist in zwei Konfigurationen mit 8x150mm-Wafern und 5x200mm-Wafern verfügbar.
Planetenreaktor MOCVD-Epitaxieanlage: Die AIX G5+C von Aixtron ist in zwei Konfigurationen mit 8x150mm-Wafern und 5x200mm-Wafern verfügbar.

Ob die Mikro-LED-Technik den Durchbruch schafft, hängt maßgeblich von den Produktionsanlagen ab. Im Zuge eines Forschungswettbewerbs gewährte Aixtron Einblicke in den neuesten Stand seiner Fertigungstechnik.

Die Qualitätsanforderungen an das Epitaxieverfahren zur Herstellung von Mikro-LEDs für Displays ist deutlich höher als in der Allgemeinbeleuchtung. Die beiden wichtigsten Parameter sind die Variation der Peak-Emissionswellenlänge über alle LEDs eines Epiwafers und die Anzahl der Defekte. In der Allgemeinbeleuchtung werden typischerweise 10 nm und 1 Defekt/cm² gefordert. Für eine wirtschaftliche Produktion von Mikro-LED-Displays streben die Hersteller als Obergrenze 5 nm und 0,1 Defekte/cm² an.

Homogenere Emissionswellenlänge und weniger Defekte

Recht nahe an diese Werte kommt mittlerweile der deutsche Halbleiter-Ausrüster Aixtron. In einem Paper, das das Unternehmen im Zuge des von TrendForce organisierten €»Micro LED Technology Research Contests€« einreichte, wird die technische Weiterentwicklung eines aktuellen Produktionsanlagentyps (AIX G5+C) beschrieben, der parallel acht 150-mm-Saphirwafer prozessiert.

Eine gleichförmigere Emissionswellenlänge wurde laut Paper mit einer nachgerüsteten individuellen Temperaturkontrolle für jeden Wafer erreicht und liegt nun bei 5 nm. Die durchschnittliche Defektdichte wurde auf 0,14/cm² pro Epiwafer reduziert, indem die manuelle Wafer-Beladung gegen eine automatische Kassettenbeladung getauscht und mit einer In-Situ-Reinigung kombiniert wurde.

Erster Platz im Forschungswettbewerb für Mikro-LED-Technik

Die Jury des Research Contests zeichnete das Paper mit dem ersten Platz aus. Auf den Plätzen zwei und drei folgten das US-Start-Up Uniquarta mit einer laserbasierten Transfer-Technik für die Assemblierung von Mikro-LED-Displays und das 2017 gegründete US-Unternehmen Tesoro Scientific mit einer In-Line-Prüfmethode für Mikro-LED-Chips.