攻克Micro LED巨量檢測難題海目星攜手福州大學引領半導體顯示向前發展

2025-05-12

技術新聞

近日，海目星攜手福州大學成功研制出國內首款晶圓級Micro LED芯片非接觸電致發光檢測工程樣機FED-NCEL，有效解決Micro LED行業共性檢測技術問題，填補了行業關鍵領域空白，引領我國高速高精半導體顯示行業邁向高質量發展新階段。

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Micro LED 巨量檢測亟需迭代升級

作為繼OLED后新一代主流顯示技術，Micro LED憑借高亮度、高對比度、長壽命、低功耗、高分辨率等優勢，被視為AR/VR、柔性穿戴、手機屏等高端應用領域的終極解決方案。

然而，產業化進程的核心環節之一——Micro LED晶圓檢測，目前已無法滿足產業鏈高精、高效、無損的需求，檢測方式亟需升級迭代。

當前，Micro LED晶圓檢測技術可分為三類：探針式電致發光檢測（EL）、AOI外觀缺陷檢測、光致發光檢測（PL）。

探針式電致發光檢測（EL）檢測準確度高，但效率極低，還會對芯片造成一定程度的損傷，幾乎不具備全檢可能性。

AOI外觀缺陷檢測，只能對外觀缺陷進行檢測，無法對芯片表面以下的發光層、正極、負極等進行檢測，可識別缺陷類型有限。

光致發光檢測（PL）使用短波長激發LED的發光層產生發光圖像，具有非接觸式、速度快等優點。但只能對發光層缺陷進行檢測，無法對芯片的正負電極進行驅動測試，檢測準確率無法滿足高良率的生產需求。

當下，針對Micro LED晶圓級生產工藝進行高效精準的全檢已成為桎梏行業量產的技術難題之一。

攻克 Micro LED 巨量檢測難題

面對Micro LED巨量檢測諸多行業痛點，2015年開始，福州大學吳朝興教授團隊開展LED非接觸電致發光原理研究，隨后提出Micro LED芯片的無接觸電致發光檢測方案，即在外部檢測電極與Micro LED芯片之間不接觸的情況下實現LED芯片的電致發光。在該模式中，外部電極不是為LED注入載流子，而是用于形成垂直于LED多量子阱層的電場，從而 “隔空”點亮LED芯片。

這種檢測方法既避免了傳統檢測方法在檢測過程中對Micro LED芯片造成的物理性損壞，又避免了光致發光檢測造成的芯片良品率“虛高”的現象。除此之外，還能避免自動光學檢測在檢測過程中將表面形貌完好但無法發光的Micro LED芯片誤判為正常芯片的情況。

2024年，海目星攜手福州大學吳朝興教授團隊，開展復雜電磁環境中的“機械-電氣-發光-采集”功能模組的設計與整合，以及控制與光電采集信號的同步，成功研制晶圓級Micro LED芯片的非接觸電致發光檢測工程樣機FED-NCEL，突破產業化“最后一公里”。

基于該樣機的研發成果，可對紅、綠、藍Micro LED外延片、晶圓（COW）以及轉移到臨時載板的芯片（COC）進行無接觸電致發光檢測。

樣機高精度、高穩定性、高效率的技術特點，極大提升了工藝良率水平，降低制造成本，為我國Micro LED產業提供了本土化的解決方案，以高質量創新助推行業躍進。

■ 檢測實例：

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紅光COC氮化鎵Micro LED芯片檢測

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紅、綠、藍COW氮化鎵Micro LED芯片檢測

由圖可見，晶圓級Micro LED芯片的非接觸電致發光檢測不受芯片位置影響，可以較好地隔空點亮芯片。

聚勢謀遠構筑半導體顯示技術優勢

攻克巨量檢測絕非單一技術突破，更是一場圍繞半導體高端制造的生態級創新，也是海目星構建覆蓋“光-機-電-算”的全棧技術壁壘的關鍵一環。

Micro LED作為下一代顯示的核心技術方向，其技術革新和產業化發展將重構顯示產業競爭格局，強化中國技術話語權。海目星身為新型顯示產業鏈上的領先企業，憑借卓越的實力和前瞻性的戰略眼光，不斷在全球賽道中搶占技術高地，推動產業轉型升級。

2024年7月，海目星與福州大學合資成立深圳海納半導體裝備有限公司，聚焦各類新型顯示及第三代半導體檢量測設備，為提升行業良率提供高速高精的解決方案，為業內客戶降本增效與規模化生產提供強大技術支撐。

今年4月，海目星與閩都創新實驗室正式成立“半導體檢量測裝備研發中心”。閩都創新實驗室是首批四家福建省創新實驗室之一，在光電信息領域的關鍵技術攻關與產業轉化領域有獨特優勢。雙方的合作將進一步深化產學研融合，賦能半導體顯示產業創新發展。

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▲海目星、閩都創新實驗室成立研發中心

海目星通過底層核心技術突破，撬動顯示革命與半導體升級的雙重浪潮，為全球科技產業注入中國創新動能。未來，海目星還將繼續秉持創新精神，推動產業技術橫向拓展與縱向延伸，加速國產半導體顯示高端裝備自主化進程。

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