【环保论文】_LED论文,新能源论文,低碳论文

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翻新时间：2022-08-02

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【环保论文】_LED论文,新能源论文,低碳论文

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。

二、中游芯片制造主要设备现状中游芯片制造用于根据LED的性能需求进行器件结构和工艺设计。主要设备主要包括刻蚀机、光刻机、蒸发台、溅射台、激光划片机等。

1．刻蚀工艺及设备刻蚀工艺在中游芯片制造领域有着广泛的应用（见表2），而随着图形化衬底工艺被越来越多的LED企业认可，对图形化衬底的刻蚀需求也使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，在产能方面要求刻蚀机的单批处理能力达到每盘20片以上，机台具有更高的利用率和全自动CassettetoCassette的生产流程；由于单批处理数量增大，片间和批次间的均匀性控制更加严格；此外，更长的维护周期和便捷的人机交互操作界面也是面向大生产线设备必备的条件。

而北方微电子所开发的ELEDETM330刻蚀机，集成了多项先进技术，用半导体刻蚀工艺更