当前位置:首页 > 商业/管理/HR > 经营企划 > LED产业发展机遇与挑战-1(共6份)
1LEDLEDLEDLED产业关键设备国产化的机遇和挑战产业关键设备国产化的机遇和挑战产业关键设备国产化的机遇和挑战产业关键设备国产化的机遇和挑战赵晋荣赵晋荣赵晋荣赵晋荣常务副总裁常务副总裁常务副总裁常务副总裁2010.3.17上海上海上海上海confidential2Outline1.LED工艺流程介绍工艺流程介绍工艺流程介绍工艺流程介绍2.LED产业关键设备现状及趋势产业关键设备现状及趋势产业关键设备现状及趋势产业关键设备现状及趋势3.NMC开发开发开发开发LED刻蚀机的优势刻蚀机的优势刻蚀机的优势刻蚀机的优势4.ELEDETM330刻蚀机的竞争优势刻蚀机的竞争优势刻蚀机的竞争优势刻蚀机的竞争优势confidential3SubstrateSapphireSiCSiBulkGaNPSSLithoEtchingEpitaxyMOCVDGaNGaAsLEDepi-waferFront-EndLithoEtchingMetallizationLEDdies-on-waferBack-EndBack-grindingFlip-chipLaserLift-OffPick-and-placePackagingLEDdiesPackagedLEDLEDLampLED工艺流程介绍工艺流程介绍工艺流程介绍工艺流程介绍confidential4产业链产业链产业链产业链产品产品产品产品关键设备关键设备关键设备关键设备上游上游上游上游原材料---单晶片---PSS---外延片单晶片、图形化衬底、外延片MOCVD,ICP,光刻机,PECVD中游中游中游中游电极制作---芯片切割---测试LED芯片ICP,光刻机,蒸发台,溅射台下游下游下游下游固晶---打线---封装---应用产品灯泡、显示屏、背光源等LED产业链中,LED外延片与芯片约占行业70%利润,LED封装约占10~20%,而LED应用大概也占10~20%。LED工艺流程介绍工艺流程介绍工艺流程介绍工艺流程介绍confidential5Outline1.LED产业工艺流程介绍产业工艺流程介绍产业工艺流程介绍产业工艺流程介绍2.LED产业链关键设备现状及趋势产业链关键设备现状及趋势产业链关键设备现状及趋势产业链关键设备现状及趋势3.NMC开发开发开发开发LED刻蚀机的优势刻蚀机的优势刻蚀机的优势刻蚀机的优势4.ELEDETM330刻蚀机的竞争优势刻蚀机的竞争优势刻蚀机的竞争优势刻蚀机的竞争优势confidential6LED产业设备国产化迫在眉睫产业设备国产化迫在眉睫产业设备国产化迫在眉睫产业设备国产化迫在眉睫2009年7月23日《中国电子报》编者按:随着国内LED产业的发展,LED产业综合配套能力有很大进步。材料领域,面向封装和应用的材料配套已经比较完备,包括环氧树脂、金属支架和封装套件、模条、金丝、硅铝丝、银胶、高温胶带、工夹具等。设备领域,虽然封装、焊接、固化、真空处理、检测等方面也已经有较大进步,但在核心的自动化装配方面还是比较落后但在核心的自动化装配方面还是比较落后但在核心的自动化装配方面还是比较落后但在核心的自动化装配方面还是比较落后,,,,对进口设备的依存度很大对进口设备的依存度很大对进口设备的依存度很大对进口设备的依存度很大,,,,外延和芯外延和芯外延和芯外延和芯片制造的设备更是如此片制造的设备更是如此片制造的设备更是如此片制造的设备更是如此。。。。对如何加快LED设备材料的国产化进程,专家建议,除了国家在政策上加大对设备生产的扶持力度外,设备厂家还需要依靠具备强大的机械加工和系统设计能力的企业做支撑,共同进行LED产业设备及工艺技术的研究与开发。截止2009年8月,中国大陆LED芯片企业达到62家。2009年,中国大陆MOCVD进口数量将超过50台,定购数量大于200台。预计未来三年,上游外延芯片材料国产化将达70%,中游封装材料国产化将达90%,下游材料将达98%。LED产业的装备和原辅材料的进口比例,从上游到下游呈现由高到低的趋势。confidential2006-2012年中国大陆地区年中国大陆地区年中国大陆地区年中国大陆地区LED产业产值预估产业产值预估产业产值预估产业产值预估•外延&芯片•封装•应用•应用YoY•封装YoY•外延YoY•合计中国内地从事LED封装的企业1000余家、应用企业接近2000家,而上游外延和芯片制造企业仅有60余家国内上游高亮度外延芯片基本依赖进口,产能受制于人,在高端应用领域处于竞争劣势外延工艺和设备是整个产业链的命脉,决定了整个产业的发展,到目前为止我国还处于完全依赖进口的状态MOCVD市场发展趋势市场发展趋势市场发展趋势市场发展趋势confidentialLED外延工艺过程十分复杂,MOCVD作为LED产业链的核心设备,各厂商采购均十分谨慎;而目前国内设备公司很难进行工艺开发或得到工艺验证,再加上产能较低、可靠性等问题,与国外厂商存在较大差距,无法得到市场认可。华中科技大学研制的华中科技大学研制的华中科技大学研制的华中科技大学研制的MOCVD设备设备设备设备青岛杰生青岛杰生青岛杰生青岛杰生6片片片片2英寸英寸英寸英寸MOCVD中科院半导体所中科院半导体所中科院半导体所中科院半导体所7片片片片2英寸英寸英寸英寸MOCVD国内国内国内国内MOCVD设备发展现状设备发展现状设备发展现状设备发展现状confidential9LED外延工艺难度很高,外延薄膜质量、工艺均匀性、工艺重复性的严格要求对外延工艺开发、MOCVD设备开发提出了巨大的挑战反应腔室气流场设计涉及腔室设计、进气系统设计、工艺组件设计、基片旋转系统设计、真空系统设计等多项关键技术,技术难度非常高高温下的高均匀、高精度加热控制,同时,多个不同温度的工艺步骤在同一腔室内进行,工艺温度频繁切换,这些都对加热系统的设计提出了巨大的挑战LEDMOCVD外延工艺复杂,精度控制要求高,且多步工艺在单腔室内频繁切换,对系统的硬件可靠性要求非常高LED外延工艺开发资金耗费巨大MOCVD设备开发的技术难点设备开发的技术难点设备开发的技术难点设备开发的技术难点confidential10MOCVD外延工艺及设备是整个LED产业链的命脉,决定了整个产业的发展;其技术难度最大,投资成本最高,是一项集半导体材料、流体力学、化学、机械、真空、电路、软件和自动化控制等多学科于一体的复杂系统。MOCVD外延工艺及设备研发需要大量的资金密集投入。MOCVD外延工艺及设备国产化必须打破以往研究机构单独推进的方式外延工艺及设备国产化必须打破以往研究机构单独推进的方式外延工艺及设备国产化必须打破以往研究机构单独推进的方式外延工艺及设备国产化必须打破以往研究机构单独推进的方式,,,,让具有很让具有很让具有很让具有很强实力的设备研发单位与外延工艺企业集中力量强实力的设备研发单位与外延工艺企业集中力量强实力的设备研发单位与外延工艺企业集中力量强实力的设备研发单位与外延工艺企业集中力量,,,,建立真正意义上的产学研联合攻建立真正意义上的产学研联合攻建立真正意义上的产学研联合攻建立真正意义上的产学研联合攻关关关关,,,,把国内的技术力量结合起来把国内的技术力量结合起来把国内的技术力量结合起来把国内的技术力量结合起来,,,,才能更快地促进才能更快地促进才能更快地促进才能更快地促进MOCVD装备国产化装备国产化装备国产化装备国产化。。。。MOCVD设备国产化的机遇和挑战设备国产化的机遇和挑战设备国产化的机遇和挑战设备国产化的机遇和挑战confidential11刻蚀工艺在产刻蚀工艺在产刻蚀工艺在产刻蚀工艺在产业链中的位置业链中的位置业链中的位置业链中的位置刻蚀工艺分类刻蚀工艺分类刻蚀工艺分类刻蚀工艺分类说明说明说明说明图示图示图示图示上游上游上游上游图形化衬底缓解异质外延生长中氮化物外延层由于晶格失配引起的应力,大大降低氮化物材料中的位错密度,提高器件的内量子效率。中游中游中游中游同侧电极刻蚀对于采用绝缘衬底的LED芯片,两个电极需要做在器件的同一侧。因此,这就要采用蚀刻方法暴露出N型层以制作N型电极。表面微结构在芯片表面刻蚀大量尺寸为光波长量级的小结构,以此扩展出光面积,改变光在芯片表面处的折射方向,从而使透光效率明显提高。表面粗糙化将那些满足全反射定律的光改变方向,继而在另一表面或反射回原表面时不被全反射而透过界面,并能起防反射的功能。器件隔离刻蚀GaN,AlGaN,AlGaInP,刻蚀到衬底部分。将整张芯片划分成LED芯粒。刻蚀在刻蚀在刻蚀在刻蚀在LED产业链中的应用产业链中的应用产业链中的应用产业链中的应用confidential12工艺特点工艺特点工艺特点工艺特点:对于正装结构,采用蚀刻方法暴露出N型层以制作电极。特征尺寸特征尺寸特征尺寸特征尺寸::::微米级。掩模种类掩模种类掩模种类掩模种类:SiO2,PR,Ni等GaN的刻蚀工艺要求的刻蚀工艺要求的刻蚀工艺要求的刻蚀工艺要求典型工艺温度20℃工艺气体Cl2/BCl3/Ar/N2刻蚀速率120nm/min刻蚀均匀性(片内)5%刻蚀均匀性(片间)5%刻蚀均匀性(批间)5%刻蚀Profile85°选择比(GaN/PR)1GaN刻蚀刻蚀刻蚀刻蚀蓝宝石GaN:Si活性层GaN:Mg光阻光阻光阻光阻蓝宝石GaN:Si活性层GaN:Mg光阻光阻光阻光阻刻蚀刻蚀刻蚀刻蚀confidential13工艺特点工艺特点工艺特点工艺特点:通过特定结构的图形设计提高光的提取效率通过图形设计降低GaN外延生长位错密度特征尺寸特征尺寸特征尺寸特征尺寸::::微米级,纳米级。掩模种类掩模种类掩模种类掩模种类:SiO2,PR,Ni等蓝宝石图形化衬底蓝宝石图形化衬底蓝宝石图形化衬底蓝宝石图形化衬底((((PSS))))刻蚀刻蚀刻蚀刻蚀蓝宝石的刻蚀工艺要求蓝宝石的刻蚀工艺要求蓝宝石的刻蚀工艺要求蓝宝石的刻蚀工艺要求典型工艺温度-10℃工艺气体Cl2/BCl3刻蚀速率60nm/min刻蚀均匀性(片内)5%刻蚀均匀性(片间)5%刻蚀均匀性(批间)5%选择比(Al2O3/PR)0.7confidential14LED刻蚀机现状及发展趋势刻蚀机现状及发展趋势刻蚀机现状及发展趋势刻蚀机现状及发展趋势现有ICP刻蚀机大多数处理能力在每盘6~10片;而新采购ICP刻蚀机的处理能力在每盘19~27片随着图形化衬底工艺被越来越多的LED企业认可,ICP刻蚀机在整个LED产业链中的比重大幅度提升,更大产能、更高性能的ICP刻蚀机成为LED主流企业的需求目标更大的单批处理能力(20pcs/tray)更高产能,更高的机台利用率全自动生产流程,CassettetoCassette生产方式简单便捷的操作界面更长的维护周期更加严格的均匀性控制国内国内国内国内LED刻蚀机使用现状刻蚀机使用现状刻蚀机使用现状刻蚀机使用现状LED刻蚀机发展趋势刻蚀机发展趋势刻蚀机发展趋势刻蚀机发展趋势confidential15LED产业链中其他关键设备现状产业链中其他关键设备现状产业链中其他关键设备现状产业链中其他关键设备现状产业链产业链产业链产业链关键设备关键设备关键设备关键设备应用应用应用应用现状现状现状现状上游上游上游上游光刻机PSS工艺中制作图形化衬底目前国内企业大多使用接触式光刻机,但随着PSS衬底对光刻机的要求越来越高,已经有二手IC级别的光刻机进入LED产业。目前所有光刻机均为进口。中游中游中游中游PECVD在PSS工艺或电极刻蚀中制作硬掩模目前刻蚀工艺还是以PR掩模为主,但也有使用硬掩模以获得更大的刻蚀选择比。目前PECVD设备均为进口。蒸发台/溅射台在芯片工艺流程中蒸镀电极目前主流LED企业均使用进口设备。confidential16Outline1.LED产业工艺流程介绍产业工艺流程介绍产业工艺流程介绍产业工艺流程介绍2.LED产业链关键设备现状及趋势产业链关键设备现状及趋势产业链关键设备现状及趋势产业链关键设备现状及趋势3.NMC开发开发开发开发LED
本文标题:LED产业发展机遇与挑战-1(共6份)
链接地址:https://www.777doc.com/doc-4937343 .html