LED芯片制造设备及其工艺介绍
LED芯片制造设备及其工艺介绍
LED芯片制造设备及其工艺介绍
LED是技术引导型产业，特别是技术与资本密集型的芯片制造业，需要高端的工艺设备提供支撑。但与半导体投资热潮下的“瓶颈”类似，设备研发与产业膨胀仍然存在着速度匹配的问题，尤其是在高端设备领域，大部分设备仍然需要依赖进口。进口设备的价格昂贵，采购周期过长，使中国的LED芯片制造行业急需本土设备的成长和崛起。
一、上游外延片生长设备国产化现状
LED产业链通常定义为上游外延片生长、中游芯片制造和下游芯片封装测试及应用三个环节。从上游到下游行业，进入门槛逐步降低，其中LED产业链上游外延生长技术含量最高，资本投入密度最大，是国际竞争最激烈、经营风险最大的领域。在LED产业链中，外延生长与芯片制造约占行业利润的70%，LED封装约占10%～20%，而LED应用大约也占10%~20%。
产业链各环节使用的生产设备从技术到投资同样遵循上述原则，在我国上游外延片生长和中游芯片制造的60余家企业中，核心设备基本上为国外进口，技术发展受制于人，且技术水平尚无法与国际主流厂商相比。这就意味着我国高端LED外延片、芯片的供应能力远远不能满足需要，需大量进口，从而大大制约了国内LED产业的发展和盈利能力。
表1 LED产业链概况及关键设备介绍
上游外延生长，由于外延膜层决定了最终LED光源的性能与质量，是LED生产流程的核心，用于外延片生长的MOCVD也因其技术难度高、工艺复杂成为近年来最受瞩目，全球市场垄断最严重的设备。因此，该设备的国产化受到了国内产业界的热捧，一些企业和研究机构也启动了MOCVD的研发，但何时能实现产业应用还是个未知数。
此外，伴随LED外延技术的不断创新，特别是蓝宝石衬底(PPS)加工技术的广泛应用，蓝宝石衬底刻蚀设备也逐渐成为LED外延片制造技术核心关键工艺设备之一，其工艺水平直接影响到成膜性能，越来越受到产业界的关注。作为国内半导体装备业的新星，北方微电子借助多年从事半导体、太阳能高端设备制造的技术优势，为LED生产领域的刻蚀应用专门开发了ELEDETM330ICP刻蚀设备，并已成功实现了PSS衬底刻蚀在大生产线上的应用，这可以称得上是LED生产设备国产化领域的突破，势必对LED设备国产化起到推动和带头作用。
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