LED外延及芯片制造共性关键工艺技术可行性研究报告

1、LED外延及芯片制造共性关键工艺技术简介

1.1.技术定义

高内量子效率外延片生长技术；衬底转移工艺技术；透明电极制作技术；金属键合技术；高反射金属膜制作技术；表面粗化技术；晶片切割技术；芯片全点测及分选技术等。

1.2.主要应用产品

LED外延及芯片制造共性关键工艺技术主要用于LED外延及芯片制造。

LED外延片[1] 生长的基本原理是：在一块加热至适当温度的衬底基片(主要有蓝宝石和、SiC、Si)上，气态物质InGaAlP有控制的输送到衬底表面，生长出特定单晶薄膜。

LED芯片，是LED的核心组件，也就是指的P-N结。其主要功能是：把电能转化为光能，芯片的主要材料为单晶硅

1.3.技术特点

2、产业链图示

3、市场规模

数据来源：国家统计局，根据统计，中国TFT-LCD面板产值增长速度不低于13%，LED商业照明渗透率快速提升拉抬芯片产能利用率，但是由于LED芯片价格持续下降，导致产值的增速幅度不如产量。

4、技术发展水平

4.1技术难度

①解决硅衬底上生长GaN外延层、GaN基蓝光波长漂移、提高内量子效率和出光效率、提高抗光衰能力和功率芯片的散热水平。

②进一步扩大反应室体积以提高产能，进一步提高对MO源、氨气等原料的利用率，进一步提高对外延片的在位监控能力，进一步优化对温度场和气流场的控制以提升对大尺寸衬底外延的支持能力。

4.2技术成熟度

得益于MOCVD设备的进步，LED材料外延的成本已经明显的下降。目前市场上主要的设备提供商是德国的Aixtron和美国的Veeco。前者可提供水平行星式反应室和近耦合喷淋头式反应室两种类型的设备，节省原料、生长得到的LED外延片均匀性好。后者的设备利用托盘的高速旋转产生层流，维护简单、产能大。

4.3产业化的水平

①产业化水平为90%。

②国内生产的如显示屏、景观照明灯具等LED应用产品已经出口到美国、欧盟等国家和地区。

4.4替代技术简析

①在关键技术上，LED外延及芯片制造共性关键工艺技术为核心技术，替代性极低。

②目前主要由国外龙头厂商掌控，国内仅有少数厂商进入。

5、国内外技术发展对比

5.1国内外技术差距

①中国技术与国外技术仍有8年差距。

②美国、日本、欧盟仍拥有巨大的技术优势，而中国台湾地区则已经成为全球重要的LED生产基地，目前全球形成了以美国、亚洲、欧洲为主导的三足鼎立的产业格局，并呈现出以日、美、德为产业龙头，中国台湾、韩国紧随其后，中国大陆、马来西亚等国家和地区积极跟进的梯队分布。

5.2国内外主要厂商