第二章 LED芯片的外延技术ppt课件.ppt

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1、第二章LED芯片的外延技术五邑大学2.1MOCVD设备概况MOCVD是生产LED外延片芯片的主要设备。2007统计数据显示：台湾地区MOCVD机台数量为310台，大陆地区为55台左右。到2008年底，两地区累计增加了126台。2008年底大陆地区增加到87台，增长58%，由于一些厂商的设备2008年主要是安装调试，以及工艺上的摸索，产能的真正的释放在2009年。2.1MOCVD设备概况2009年中国大陆MOCVD设备新增台数将超过100台左右，从数字上讲，台湾厂商在扩充产能方面领先大陆，晶电、璨圆、泰谷今年以来陆续增购MOCVD机台，20

2、12年底，晶电的MOCVD机台总数将达180-190台，璨圆MOCVD机台总数将达33台，泰谷MOCVD机台数也将达27台。2011-2012迎来国内购买MOCVD的高峰期。LED代替传统照明的趋势越来越快，国内的LED相对于国外来言还是刚刚起步的，而MOCVD的机台数却是生产LED外延芯片规模的标志。生产MOCVD的最大两大公司德国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)的技术是比较先进的，国产MOCVD设备还是比较落后。最近十年来，国内政府不停扶植LED产业，使得最近五年来，国内的MOCV

3、D机台增长迅猛。2.1MOCVD设备概况2.1.1MOCVD生产概况德国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。2.1.1.1生产效率和成本国际上MOCVD技术已经相当成熟，主流设备从2003年6-8片机、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。量产企业对单批产能的最低要求

4、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。2.1.1.2价格及产值生产型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4.9万片左右，收入4800万元，投入产出基本为1:1(2011年前的状况）。2.1.1.4主流MOCVD设备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M

5、OVCD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。市场上由于4英寸外延片材料成本大幅崩落，芯片价格大幅跌落，而2英寸的MOCVD设备将逐渐被4英寸所取代。2.2MOCVD生产主流设备2.2.1德国AIXTRON公司(德国艾思强公司)德国AIXTRON公司1983年从德国亚琛工业大学独立出来；1987年成立美国AIXTRON公司；1997年年上市；1999年收购英国ThomasSwan公司；1999年拥有瑞典EPIGRESS公司70%的股份；2000年拥有法国J.I.P电子公司7.4%的股份；2001年成立韩国AI

6、XTRON、台湾AIXTRON和日本AIXTRON公司；2002年４月成立中国AIXTRON上海办事处。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，2012年以前，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。国内2010-2012年所采购的MOCVD设备大多都使用4英寸MOVCD设备。图2.1AixtronSystem2800G4HT2021/9/192021/9/192.2.2美国VEECO公司(美国维易科精密仪器有限公司)美国维易科精密仪器

7、有限公司产品大约占全球的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。图2.2ThomasSwan31X22021/9/192021/9/19VEECO公司的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，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

8、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