要做好吃面包,从面粉配方、粉水比例、发酵温湿度到烤温都得讲究,LED 磊晶厂生产芯片也是一样,制造过程需要考虑到的参数百百种,包括温度、压力、流量、转速,交互搭配之后可以产生上千种变化结果,到底哪一组搭配可以超越竞争对手?
让台湾厂商能在一夕之间获得救赎,全部仰赖工研院开发的“可视化磊晶制程优化系统”,使制造过程背后的神秘无所遁形。
▲工研院开发“可视化磊晶制程优化系统”,让制造过程背后的神秘无所遁形 (图片提供:工研院)。
过往实验设计磊晶制程时,要找出最佳化制程参数,一般只能仰赖磊晶制程人员的经验,主事者的经验多寡会左右调机时间长短,甚至影响良率高低,这是 LED 磊晶业者普遍面临的困扰,“为提升 LED 磊晶制程竞争力,就要从这个部分着手,工研院透过跨领域合作,终于找出解决之道,”工研院电子与光电系统研究所磊芯片件技术部经理傅毅耕博士说。
“可视化磊晶制程参数优化系统”,不同于人为必须反复调整参数、试误,可视化磊晶制程优化系统将制程参数实验数据库,以及模拟分析的优化结果导入巨量数据库,配合成品要求,量身订做找出最佳参数组合。
导入“可视化磊晶制程参数优化系统”后,磊晶厂找出所有最佳化制程参数的时间,预期可从一周缩短为两小时,且参数分析准确度由 92% 提升为 95%,新产品上市时间也能由三个月缩短为一个月,此外,由此系统创新设计开发的关键设备模组,可使机台产能成长 2 倍。
▲“可视化磊晶制程优化系统”协助台湾早日迈入产业AI化的先进制造国家行列。
“可视化”是磊晶制程参数优化系统的另一大特点,“LED 制程的可视化设计验证载台,就像是医院里的核磁共振成像(MRI),让我们能‘看’到 MOCVD 腔体内磊晶过程的热流场和气流场变化,”工研院机械与机电系统研究所研发副组长王庆钧博士说,“这个载台能模拟磊晶制程的环境,让工作人员能直接观察高温动态流场,大幅提升数值模拟分析技术的准确度,进而使磊晶制程参数优化系统软件的分析更精准。”
这套破解制造过程的大师系统,不只应用在 LED 领域,其他如无线通讯、半导体、太阳能光电,以及高功率晶体管等产品的制造,也能都导入这套技术,可协助台湾早日迈入产业 AI 化的先进制造国家行列。
文章授权来源:可视化磊晶制程与设备优化软件
(首图来源:Shutterstock)