眼見為憑，磊晶製程創先機

要做好吃麵包，從麵粉配方、粉水比例、發酵溫濕度到烤溫都得講究，LED 磊晶廠生產晶片也是一樣，製造過程需要考慮到的參數百百種，包括溫度、壓力、流量、轉速，交互搭配之後可以產生上千種變化結果，到底哪一組搭配可以超越競爭對手？

讓台灣廠商能在一夕之間獲得救贖，全部仰賴工研院開發的「可視化磊晶製程優化系統」，使製造過程背後的神秘無所遁形。

▲工研院開發「可視化磊晶製程優化系統」，讓製造過程背後的神秘無所遁形（圖片提供:工研院）。

過往實驗設計磊晶製程時，要找出最佳化製程參數，一般只能仰賴磊晶製程人員的經驗，主事者的經驗多寡會左右調機時間長短，甚至影響良率高低，這是 LED 磊晶業者普遍面臨的困擾，「為提升 LED 磊晶製程競爭力，就要從這個部分著手，工研院透過跨領域合作，終於找出解決之道，」工研院電子與光電系統研究所磊晶元件技術部經理傅毅耕博士說。

「可視化磊晶製程參數優化系統」，不同於人為必須反覆調整參數、試誤，可視化磊晶製程優化系統將製程參數實驗資料庫，以及模擬分析的優化結果導入巨量資料庫，配合成品要求，量身訂做找出最佳參數組合。

導入「可視化磊晶製程參數優化系統」後，磊晶廠找出所有最佳化製程參數的時間，預期可從一週縮短為兩小時，且參數分析準確度由 92％提升為 95％，新產品上市時間也能由三個月縮短為一個月，此外，由此系統創新設計開發的關鍵設備模組，可使機台產能成長 2 倍。

▲「可視化磊晶製程優化系統」協助台灣早日邁入產業AI化的先進製造國家行列。

「可視化」是磊晶製程參數優化系統的另一大特點，「LED 製程的可視化設計驗證載台，就像是醫院裡的核磁共振成像（MRI），讓我們能『看』到 MOCVD 腔體內磊晶過程的熱流場和氣流場變化，」工研院機械與機電系統研究所研發副組長王慶鈞博士說，「這個載台能模擬磊晶製程的環境，讓工作人員能直接觀察高溫動態流場，大幅提升數值模擬分析技術的準確度，進而使磊晶製程參數優化系統軟體的分析更精準。」