颠覆LED行业生态！全球首家纳米压印量产者，成功秘诀大揭秘

行家说Display 导读：

众所周知，纳米压印技术是一种古老而又先进的技术，在光学、传感、生命科学领域应用广泛。自2008年开始，纳米压印设备开始进入LED制造行业，并在短短的时间内完成需求的更新换代、市场的新一轮洗牌。如今伴随着新型显示技术的进一步发展，纳米压印将迎来新的“春天”。

据了解，目前市场上有多个玩家利用纳米压印技术做蓝宝石衬底图形化（PSS），并部分玩家已抢先进入研发阶段。图形化蓝宝石衬底英文名称为Patterned Sapphire Substrate ，简称是PSS，是GAN生长的重要材料，对提高LED器件的光提取效率起着重要作用。如今市面上PSS产品黄光制作工艺主要为曝光与纳米压印两种方式；其中纳米压印设备不仅取代了昂贵的投影镜组，还打破了光学系统的物理限制；工艺制程也集成了曝光和显影工艺，使设备成本实现大幅度降低。

在此技术盛行的背景之下，独具前瞻目光的兆驰半导体，紧跟时代变革并成功导入4英寸全自动纳米压印设备及附属设备，一跃成为全球首家实现大规模压印技术量产图形化衬底的企业。

相对于传统曝光制程，PSS纳米压印技术有着诸多优势，着重体现在缩短工艺制程、降低物料及人员成本、产品更稳定等方面。由于其诞生时间较短，技术相对不成熟，从实验室到企业大规模生产仍存在成本与工艺上等诸多困难需要克服。而兆驰半导体则瞄准这些痛点，对其一一展开研究。

一、压印模板价格昂贵问题

模板加工严重依赖于光刻技术，特别是以纳米级结构为主的模版加工，更是占据绝大部分，几乎绕不开电子束光刻等手段，所以一定程度上导致了压印模板的价格昂贵。

兆驰半导体攻破方式:利用模板重复性使用或压印技术制作出模板等…可有效的做成本控制。

二、纳米压印底胶问题。

事实上，光刻胶在显影的时候会有一些残胶（又叫底胶），这种残胶有时候会影响器件的电学性能，纳米压印也是一样的，而且纳米压印的残胶会比光刻更严重。

兆驰兆驰半导体攻破方式:利用O2 Descum将残余胶做有效处理。

三、对准技术问题。

跨尺度加工是当前加工的痛点之一，当前凭借套刻等技术是解决大面积的有效方式之一，这就意味着厂商需要有极高的凭借精度，且与其对准技术紧密相关。兆驰半导体认为，与电子束光刻或者紫外光刻不同的是，现有的纳米压印技术的对准还是没有很好的解决，虽然他们想可以沿用紫外光刻上的光学对准，或者莫尔条纹技术做对准，因为纳米压印不仅有固化、还有垂直方向的压印运动过程，所以会带来多方向的偏差（X-Y，旋转以及倾斜偏差）。

兆驰半导体攻破方式:机台硬件改造升级，加入智能化控制系统，做出符合终端所需要的精度要求。

兆驰半导体PSS纳米压印量产回顾

兆驰半导体作为首家PSS采用纳米压印技术并达到大规模量产的公司，从2019年8月份机台通电开始调试，同年12月份首台释放出来进行小规模生产，当时黄光良率达到85%以上只用了短短4个月的时间，目前已做到月产出65W片合格片，成本比传统曝光降低了10%以上。通过机台改造、材料优化、流程标准化、信息透明化等…不断测试解决了各种难题。

一、MES系统导入：

从实现PSS全制程机台信息化链接，同时结合PSS厂/外延厂/芯片各工厂信息做整合，到快速的将问题与异常做响应，点、线、面的完整结合，是导入成功关键要素。

二、机台升级改造

原型机走入规模生产机台，除透过信息化的指引外，机台各部件通过不断反复运作及可靠度验证后，将机台稳定性大幅度的有效提升，输出高良率的产品，让机台更贴近在PSS领域端的使用。

三、流程标准化：

业界没有一套标准化流程可作借鉴的情况下，兆驰作为首家量产机台必须建立一套从原料、生产、工艺到设备的操作流程，搭建起一套完整的监控机制。每一道工序可以通过信息透明、数据汇总、数据分析及时发现生产过程中的异常，并迅速解决，保证产线稳定生产。

四、工艺制程优化：

从初期的试产到规模生产过程中，原材料的寿命测试、工艺参数的优化测试、机台硬件不断的改良精进，PSS良率也从最初的85%提高至如今的99%。

在日益竞争激烈的市场环境中, 大多数电子制造业企业普遍面临着人工成本、原材料成本上升、客户持续降低价格所带来的成本控制的压力，兆驰半导体通过不断突破，通力协作，持续优化，引进了国际先进的自动化设备，用低成本、高效能、高良率，实现图形化衬底规模化量产，并通过外延良率认可 ，成为全球首家月产65万大规模压印技术量产图形化衬底的实力玩家。