MOCVD介绍

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1、MOCVD设备应用概况介绍及市场情况分析2010-09-28导读:2010年中国LED产业异常火爆，在政策补贴的推动下，台湾、美国LED蕾晶业者积极进驻中国，预计中国在未来几年规划增加的LED设备MOCVD台数超过1200台，其中，今年增加的数量就超过300台。关键字MOCVD设备LED外延片GaN-MOCVDLED芯片　　一、MOCVD设备与应用　　德国AIXTRON公司(德国艾思强公司)和美国VEECO公司(美国维易科精密仪器有限公司)两家公司几乎生产了全球90%以上的主流MOCVD设备。　　1、生产效率和成本概况　　国际上MOCVD技术已经相当成熟，主流设备从2003年6-8片

2、机、2004年12片机、2005年15片机、2006年的21-24片机，目前已经达到42、45、49片机(一次可装载49片2英寸的衬底生长外延)。　　外延炉容量的不断扩大让LED外延片生产商的单位生产成本快速大幅下降。目前，量产企业对单批产能的最低要求是在30片以上。　　国产设备目前为6片机，生产效率和生产成本差距甚远。　　2、价格及产值概况　　生产型MOCVD设备的售价高达1000～2000万元。根据机型，6片机70万美元左右，9片机100万美元左右，加上相关配套设备设施，一条产线LED生产线需要投入4000多万元。　　若新采购设备为45片机生产蓝光芯片，按3炉/天计算，年产4.9

3、万片左右，收入4800万元，投入产出基本为1:1。　　3、生产过程工艺复杂，参数众多，优良率与均匀性是关键　　外延片生长过程工艺复杂，参数众多，培养专业操作人员需时间较长。　　一个最简单的GaN蓝光LED单量子阱结构，其生长工艺包括：高温烘烤、缓冲层、重结晶、n-GaN、阱层、叠层及p-GaN等，工艺步骤达几十步，每一步需调整的工艺参数共有20多个，各参数之间存在比较微妙的关系，工艺编辑人员需根据工艺要求，对各个参数进行逐一调整，必要时还要进行计算，如升温速度、升压速度、生长速率控制、载气与气源配比等。如何根据工艺需要自动对参数进行检查，减轻工艺人员的工作量，是值得研究的新兴课题。　

4、　每个外延芯片、生产批次与系统之间的关系，能确保良好的均匀性以及优良率，尤其在芯片厂商扩产时，还能维持相同的优良率与均匀性就显的特别关键。　　4、4英寸MOCVD设备将成为主流　　现阶段台湾外延厂商在技术上已经具备生产4英寸和6英寸的能力，但是出于成本的考虑，多数台湾厂家还是以2英寸的MOVCD设备为生产主线；大部分欧美与韩国厂商则早已使用4英寸MOVCD设备。　　市场预期一旦4英寸外延片材料成本大幅崩落（目前4英寸外延片的成本价格约为2寸外延片的四倍），2英寸的MOCVD设备将逐渐被4英寸所取代。　　AIXTRON与SemiLEDs在2009年5月就合作开发出6寸蓝光LED芯片，在

5、6x6寸AIX2800G4HTMOCVD反应炉的结构上，产量增加约30%（相较于传统42x2-inch的架构），不但均匀性较好，也减少了边缘效应(edgeeffect)。不过就现阶段而言，大多数的困难仍然在于6寸的基板价格偏高与外延片切割技术的挑战。二、MOCVD设备市场情况　　1、设备供应商概况　　目前国际上主要的MOCVD设备供应商有两家：　　①德国AIXTRON公司(德国艾思强公司)　　根据GartnerDataquest最近的一份分析报告，2008年AIXTRON公司MOCVD复合半导体设备的全球占有率达到72%。　　目前，AIXTRON公司最先进的独特的行星转盘技术应用在大

6、型G42800HT42*2”以及ThomasSwan(1999年被AIXTRON收购)CCSCrius30*2”MOCVD系统，使得AIXTRON的MOCVD设备被公认为世界上技术和商业价值最完美的结合。　　②美国VEECO公司　　美国维易科精密仪器有限公司占20%以上，其中主打机型45片机K465已经销售超过100台，至今K系列MOCVD产品全球销售超过200台。80%的世界顶尖LED企业已经采用K465型号的MOCVD，截止到目前，VEECO于中国地区大有斩获，累计MOCVD出货已达85台。　　VEECO的MOCVD主要有以下优势：　　首先，它是量产型机器，能有效提高量产的时间，

7、减少清洗和维护的时间和次数。因为开仓清洗过程需要从高达1000摄氏度的温度冷却后清洗，然后再将温度升高至1000摄氏度，需要浪费不少的时间。　　第二，自动化程度高，减少人为操作。例如可自动化导入，机械手在生产完成后可自动更换蓝宝石等，属于量产型的设计。　　第三，保护设备投资，防止落伍。避免将来由于新的设备出现，造成旧设备的落伍。通过计划与客户充分沟通，新的设备与旧的设备联繫在一起，提升产品的良率。　　今年以来由于MOCVD机台供不应求的状况，使得VEECO