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MOCVD设备 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。 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。 ?? 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6x6寸AIX 2800G4 HT MOCVD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（edge effect）。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。 一、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Gartner Dataquest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％。 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，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摄氏度的度冷却后清洗，然后再将度升高至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在这段期间取得了相对有利的市场地位，尤其在中国市场大有斩获。中国地区的成长相较去年成长将近 80％。根据了解，由于VEECO开始透过委外代工来增加产能，目前产能规模直追产业龙头AIXTRON，因此明年MOCVD机台供给不足的瓶颈将可望获得解决。 ③ 其他厂家 主要包括日本酸素（NIPPON Sanso）和日新电机（Nissin Electric）等，其市场基本限于日本国内。此外，日亚公司和丰田合成的设备主要是自己研发，其GaN-MOCVD 设备不在市场上销售，仅供自用。 从设备性能上来讲，日亚公司设备生产的材料质量和器件性能上，要优于AIXTRON和EMCORE（已经被VE