來源：《半導體芯科技》雜志12/1月刊

隨著MicroLED顯示技術(shù)的不斷進步，其未來市場應用前景開始逐步實現(xiàn)。近日，KLA顯示事業(yè)部亞太區(qū)市場經(jīng)理蔣仕元（Willy Chiang）就MicroLED面臨的測試挑戰(zhàn)，以及對于 MicroLED應用普及路線等問題與讀者分享了其觀點，可供參考。

MicroLED顯示器未來能否被市場廣泛接受，主要挑戰(zhàn)是技術(shù)的成熟度和成本; 通過檢測與修補來提升端到端的綜合制程良率（Combined Process Yield），降低制程不良機率，以減少材料浪費，并搭配修補來提升整體良率。

與傳統(tǒng)的LED與MiniLED制程相比，以下因素導致了檢測方法的差異與挑戰(zhàn)，晶粒大小與型式：由于LED晶粒大小與型式會影響之后巨量轉(zhuǎn)移的方式，在晶粒制造過程必須挑選好晶粒（KGD），加上晶粒愈小愈有利降低成本，晶圓外延片與晶粒生產(chǎn)中所選擇的制程設備與良率控管便成為關鍵。

驅(qū)動背板的設計：與傳統(tǒng)顯示器的像素與周邊線路分開設計不同，無邊框背板的電路設計必須將像素與周邊線路一起設計在顯示區(qū)，光學檢測與電性檢測都必須因應施策。巨量轉(zhuǎn)移的方法：在指定時間內(nèi)要完成10億顆左右MicroLED晶粒的位置偏移計算，對算法與計算機能力的提升都是一大挑戰(zhàn)。

Willy:

據(jù) SID 2021 年報告顯示，對平面顯示器而言，價格一直是普及化的關鍵門檻。對照LCD花了25年的時間才從$30k/m2 降價到 $100/m2，這也是對于MicroLED不可避免的挑戰(zhàn)。雖然MicroLED在技術(shù)上展現(xiàn)許多的優(yōu)點，但在量產(chǎn)（HVM）路途上還是充滿整合的挑戰(zhàn)，仍需要未來幾年不斷的完善。

此外，晶粒大小與巨量轉(zhuǎn)移是兩大影響顯示器生產(chǎn)成本的主因;當前晶粒逐漸縮小到<10μm時，無塵室與機臺潔凈度設計、檢測靈敏度便成為良率高低的關鍵因素，但現(xiàn)有無塵室未必符合這些生產(chǎn)要素， 這一生產(chǎn)條件須從新廠規(guī)劃著手。 目前巨量轉(zhuǎn)移的生產(chǎn)速度與設備費用，其性價比尚未趕上主流LCD或OLED制程，以市面最快的巨量轉(zhuǎn)移生產(chǎn)，大約每小時制作1.5臺4K電視，這尚未達到量 產(chǎn)（HVM）目標，何況良率折損還需額外修補，提升巨量轉(zhuǎn)移的速度與良率是當務之急。

Willy:

不同顯示器所用的背板不同，如硅基板（CMOS Si Wafer）、薄膜陣列玻璃基板（TFT array glass）、印刷電路板（PCB），分屬不同的制造領域，加上不同分辨率（PPI），這些因素都會影響檢測技術(shù)。

MicroLED普及應用的時程則取決于B2B或B2C的市場設定，拼接電視在虛擬攝影棚和公共顯示可以于2022年立即用于B2B市場，部分高端用戶也對模擬飛行與家庭電影有高度興趣。MicroLED手表有其顯示優(yōu)越性，可在不同外在環(huán)境條件下使用，可于2024年逐漸取代OLED手表，但價格還是普及B2C市場的關鍵因素。至于車用顯示器，應當隨著節(jié)能減碳議題發(fā)酵，在2025年隨電動車的市占率逐年提升，也唯有MicroLED 可以適用各種駕駛情境，在強光下開車變得更安全。

Willy:

以4K拼接電視為例。我們發(fā)現(xiàn)MicroLED 用的背板往往具有相當長的比對間距，且像素圖案不具重復性，必須改變像素對像素比對（pixel to pixel），升級到芯片到芯片比對（die to die）的算法，需高速計算能力（HPC）來進行完整的影像處理，以滿足更復雜背板設計所需要的缺陷檢出靈敏度。

其次，與過去的背板設計相比，KLA 發(fā)現(xiàn)MicroLED 背板需要更多的晶體管與電容元件來做為補償電路，如此才能呈現(xiàn)高品質(zhì)畫面。為了達到 MicroLED 顯示器的動態(tài)切換和像素均勻性要求，這意味著背板電測需要完整測試電路的功能性，判定顯示像素亮度的均勻性，并檢出無效像素。

Willy:

KLA 多年以來深耕半導體、平面顯示與先進封裝領域，應用過去累積的經(jīng)驗來管理MicroLED 所遇到的新挑戰(zhàn); 不管硅晶圓（Si Wafer）或薄膜玻璃基板領域，過去都擁有許多量產(chǎn)經(jīng)驗，在技術(shù)尚未統(tǒng)一的MicroLED 應用，公司各領域?qū)＜乙策m時提出解決方案，協(xié)助客 戶及早進入量產(chǎn)（HVM）規(guī)劃。

MicroLED從外延片到終端顯示器， KLA 擁有許多經(jīng)市場驗證的制程與制程監(jiān)控解決方案，可以滿足獨特又嚴苛的 MicroLED 生產(chǎn)流程所面臨的各種新挑戰(zhàn)，同時協(xié)助客戶達成高良率目標，KLA 秉持服務產(chǎn)業(yè)的精神，與MicroLED 客戶充分合作，共同開創(chuàng)未來的顯示技術(shù)。