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用於gan生長的生產型mocvd設備

發布時間:2021-05-15 22:18:12

Ⅰ 採用MOCVD技術在藍寶石上生長GaN的具體過程是怎麼樣的藍寶石的質量如何控制

具體流程是:1、MOCVD設備點檢 2、向mocvd里loadling PSS基板 3、Run 磊晶Recipe 4、Unloadling Wafer 5、Wafer PL量測
生長過程是:
(1)反應源混合物輸運到外延生長區;
(2)源氣體的擴散過程:參與反應的物質通過擴散,穿過邊界層到達生長表面(襯底表面);
(3)物理吸附過程:反應物沿表面台階物理吸附在高溫襯底表面上:
(4)熱分解、化學反應過程:吸附分子間或吸附物與氣體分子間發生化學反應
生成構成晶體的原子和氣體副產物:
(5)化學吸附,並入晶格的過程:構成晶體的原子沿襯底表面擴散到達襯底表
面上晶格的某些折角或台階處結合進入到晶體點陣中;
(6)副產物的脫附過程:聚集在生長表面的副產物不斷地通過脫附,擴散穿出
邊界層進入到主氣流中被排除出系統。

Ⅱ 各位好,看一篇文章中提到「MOCVD設備首先長出GaN緩沖層300A 」,其中的A 是什麼意思謝啦!!!

A一般是電流,這個就不清楚了。MOCVD是在氣相外延生長(VPE)的基礎上發展起來的一種新型氣相外延生長技術。因為MOCVD生長使用的源是易燃、易爆、毒性很大的物質,並且要生長多組分、大面積、薄層和超薄層異質材料。因此在MOCVD系統的設計思想上,通常要考慮系統密封性,流量、溫度控制要精確,組分變換要迅速,系統要緊湊等。不同廠家和研究者所產生或組裝的MOCVD設備是不同的。 一般由 源供給系統 、氣體輸運和流量控制系統、反應室及溫度控制系統、尾氣處理及安全防護報警系統、自動操作及電控系統。

Ⅲ LED外延片生長需要用到哪些設備和原料、工藝流程是什麼目前我了解到的是MOCVD、尾氣處理器、MO源,請補充

問題是LED外延片生長是吧,那就僅僅是GaN基的LED的生長。
用到的設備主要是MOCVD設備。當然還有一些輔助設備,比如尾氣處理系統、超凈間及排風系統、水冷系統、氣站和供氣系統等。

使用的原料和耗材我原來回答過,如下:
1、生產原材料累
藍寶石襯底(圖形襯底或平面襯底)、有機源(鎵源、鎂源、鋁源等)、氨氣、高純氮、高純氫
2、設備易損件
石墨盤(100多爐換,看工藝了)、加熱系統備件(沒問題的話能用年把)、尾氣過濾器(常換) Veeco有些型號的設備帶有小型氣體純化器,此類不能再生,也應該算耗材之一吧。
3、配套耗材
手套、無塵布、無水乙醇、尾氣中和用的酸等

工藝流程是 1 將藍寶石襯底放入MOCVD 2 高溫到1050度左右退火或叫高溫刻蝕 3 低溫到500度左右長低溫層 4 高溫到1050度左右生長非摻GaN和n型GaN 5 生長量子阱 6 生長p型GaN 7 取出來就完成外延工藝了 下面就該轉到晶元工藝去了。

Ⅳ 電子氣體純度不夠對mocvd設備有什麼影響

一般商用的MOCVD機台(生長藍光LED的)目前大家常用的是美國的Veeco公司產品和德國的Axitron公司產品。價格在人民幣1000-1500萬之間(原來2000多萬,現在降價了)。目前國內有些公司也開始製造大型MOCVD機台,價格也得600-1000萬之間。 以上價格指的是商用大型機台,外延片數在每爐50片左右。
MOCVD全名叫有機金屬化學氣象沉積設備,是在藍寶石設備上生長GaN的薄膜的專用設備,GaN材料是化合物半導體材料的一種,它是用來做LED(發光二極體)的主要材料。

Ⅳ 國產mocvd設備生產廠家有哪些

MOCVD是生長LED包括紅光、黃光、藍光、黃綠光,半導體激光器。
主要是通過H2作為載氣常壓下或低壓下生長GaAs或藍寶石等

Ⅵ 國內生產MOCVD設備的廠家有哪些

中電五十三四所 ...很少,主要面向高校和研究所。產能和工藝穩定性是很大的問題。我知道的有中科院半導體所,青島傑生,中科院西安光機所。目前市場上主要還是...

Ⅶ mocvd設備是干什麼用的

metal organic chemical vapour deposition 生長薄膜材料的,工業上常見於生長GaN材料的,在藍寶石,SiC,Si或其他襯底上生長,主要版由aixtron,美國的veeco提供,日權本的僅自己用,還有其他國家的,但不多見。

Ⅷ 請問MOCVD的詳細情況

MOCVD設備與應用

概況

德國AIXTRON公司(德國艾思強公司)和美國VEECO公司(美國維易科精密儀器有限公司)兩家公司幾乎生產了全球90%以上的主流MOCVD設備。

1、生產效率和成本概況

國際上MOCVD技術已經相當成熟,主流設備從2003 年6-8 片機、2004 年12 片機、2005 年15片機、2006 年的21-24 片機,目前已經達到42、45、49 片機(一次可裝載49片2英寸的襯底生長外延)。

外延爐容量的不斷擴大讓LED 外延片生產商的單位生產成本快速大幅下降。目前,量產企業對單批產能的最低要求是在30片以上。

國產設備目前為6片機,生產效率和生產成本差距甚遠。

2、價格及產值概況

生產型MOCVD設備的售價高達1000~2000萬元【根據機型,6片機70萬美元左右,9片機100萬美元左右】,加上相關配套設備設施,一條產線LED生產線需要投入4000 多萬元。

若新采購設備為45 片機生產藍光晶元,按3 爐/天計算,年產4 .9萬片左右,收入4800 萬元,投入產出基本為1:1。

3、生產過程工藝復雜,參數眾多,優良率與均勻性是關鍵

外延片生長過程工藝復雜,參數眾多,培養專業操作人員需時間較長。

一個最簡單的GaN藍光LED單量子阱結構,其生長工藝包括:高溫烘烤、緩沖層、重結晶、n-GaN、阱層、疊層及p-GaN等,工藝步驟達幾十步,每一步需調整的工藝參數共有20多個,各參數之間存在比較微妙的關系,工藝編輯人員需根據工藝要求,對各個參數進行逐一調整,必要時還要進行計算,如升溫速度、升壓速度、生長速率控制、載氣與氣源配比等。如何根據工藝需要自動對參數進行檢查,減輕工藝人員的工作量,是值得研究的新興課題。

每個外延晶元、生產批次與系統之間的關系,能確保良好的均勻性以及優良率,尤其在晶元廠商擴產時,還能維持相同的優良率與均勻性就顯的特別關鍵。

4、4英寸MOCVD設備將成為主流

現階段台灣外延廠商在技術上已經具備生產4英寸和6英寸的能力,但是出於成本的考慮,多數台灣廠家還是以2英寸的MOVCD設備為生產主線;大部分歐美與韓國廠商則早已使用4英寸MOVCD設備。

市場預期一旦4英寸外延片材料成本大幅崩落(目前4英寸外延片的成本價格約為2寸外延片的四倍),2英寸的MOCVD設備將逐漸被4英寸所取代。

AIXTRON與SemiLEDs在2009年5月就合作開發出6寸藍光LED晶元,在6x6寸AIX 2800G4 HT MOCVD反應爐的結構上,產量增加約30%(相較於傳統42x2-inch的架構),不但均勻性較好,也減少了邊緣效應(edge effect)。不過就現階段而言,大多數的困難仍然在於6寸的基板價格偏高與外延片切割技術的挑戰。

一、MOCVD設備市場情況

1、設備供應商概況

目前國際上主要的MOCVD設備供應商有兩家:

① 德國AIXTRON公司(德國艾思強公司)

根據Gartner Dataquest最近的一份分析報告,2008年AIXTRON公司MOCVD復合半導體設備的全球佔有率達到72%。

目前,AIXTRON公司最先進的獨特的行星轉盤技術應用在大型G4 2800HT 42*2」以及Thomas Swan(1999年被AIXTRON收購) CCS Crius 30*2」 MOCVD系統,使得AIXTRON的MOCVD設備被公認為世界上技術和商業價值最完美的結合。

② 美國VEECO公司

美國維易科精密儀器有限公司佔20%以上,其中主打機型45片機K465已經銷售超過100台,至今K系列MOCVD產品全球銷售超過200台。80%的世界頂尖LED企業已經採用K465型號的MOCVD,截止到目前,VEECO於中國地區大有斬獲,累計MOCVD出貨已達85台。

VEECO的MOCVD主要有以下優勢:

首先,它是量產型機器,能有效提高量產的時間,減少清洗和維護的時間和次數。因為開倉清洗過程需要從高達1000攝氏度的溫度冷卻後清洗,然後再將溫度升高至1000攝氏度,需要浪費不少的時間。

第二,自動化程度高,減少人為操作。例如可自動化導入,機械手在生產完成後可自動更換藍寶石等,屬於量產型的設計。

第三,保護設備投資,防止落伍。避免將來由於新的設備出現,造成舊設備的落伍。通過計劃與客戶充分溝通,新的設備與舊的設備聯系在一起,提升產品的良率。

今年以來由於MOCVD機台供不應求的狀況,使得VEECO在這段期間取得了相對有利的市場地位,尤其在中國市場大有斬獲。中國地區的成長相較去年成長將近80%。根據了解,由於VEECO開始透過委外代工來增加產能,目前產能規模直追產業龍頭AIXTRON,因此明年MOCVD機台供給不足的瓶頸將可望獲得解決。

③ 其他廠家

主要包括日本酸素(NIPPON Sanso)和日新電機(Nissin Electric)等,其市場基本限於日本國內。此外,日亞公司和豐田合成的設備主要是自己研發,其GaN-MOCVD 設備不在市場上銷售,僅供自用。

從設備性能上來講,日亞公司設備生產的材料質量和器件性能上,要優於AIXTRON和EMCORE(已經被VEECO收購)的設備。

按生產能力計算,2006 年GaN型MOCVD 設備在全球市場的主要分布為:中國台灣地區48%,美國15%,日本15%,韓國11%,中國大陸7%,歐盟4%。MOCVD的主要廠商雖然為歐美,但最大的兩家AIXTRON 和VEECO 都是單純設備製造商,不會對外延片生產廠構成威脅。

2、國產化艱難(48所簡報2008年4月)

MOCVD設備是製作LED外延片的關鍵設備,而LED外延片的水平決定了整個LED產業的水平。我國於2003年正式實施「國家半導體照明工程」,並在「十五」、「十一五」重點攻關課題和「863」計劃中,將MOCVD設備國產化列入重點支持方向。在國家政策的支持下,「十五」期間,我國在MOCVD設備國產化方面已取得了初步成效。中國電子科技集團公司第四十八研究所通過消化吸收和關鍵技術再創新等措施,研發成功了GaN生產型MOCVD設備(6*2〃),填補了國內空白,使長期制約我國LED產業發展的裝備瓶頸得以突破。同時,中科院半導體所、南昌大學、青島傑生電器等單位也成功研發了研究型的MOCVD設備。然而,國產MOCVD設備還存在以下問題:

(1) 國產MOCVD設備仍處於技術跟蹤階段,設備產業化水平與生產需要不相適應

目前,國內研製的MOCVD設備最大產能為6片(48所的GaN-MOCVD)。然而,截至到2007年12月,在國外推出的最新型MOCVD設備中,AIXTRON已推出行星式反應器的42片機(AIX2800G4 HT)和CCS反應器的30片機(CRIUS)。由於產能的差距,小批量的MOCVD設備外延片生產成本較高,大大降低了設備的性價比,使得國產設備剛研發出來就已經落後了。量產企業對單批產能的最低要求是在30片以上。

(2) 設備造價高,應用風險大,多數廠商更願意采購技術成熟的進口設備

MOCVD設備的造價昂貴,生產型MOCVD設備的售價高達1000~2000萬元。廠商對此類設備的采購均十分謹慎,更願意采購技術成熟、售後服務完善的進口設備,使得國產MOCVD設備的推廣處於尷尬的境地。

(3) 自主創新有待加強,國產MOCVD設備面臨專利壁壘

目前,國產MOCVD設備的研發還處於「消化、吸收」階段,而國外主流商用機型已建立嚴密的專利保護,如AIXTRON的Planetary Reactor反應器、THOMAS SAWN的CCS(Close Coupled Showerhead Reactor)反應器、VEECO的Turbo Disk反應器和日本SANSO公司雙/多束氣流(TF)反應器均是自己獨有的專利技術,國產MOCVD設備產業化面臨專利壁壘的考驗。

3、中國MOCVD設備數量與增長情況

【高亮度LED需求強 台灣LED廠商擴產兇猛】

2007統計數據顯示:台灣地區MOCVD 機台數量為310台,大陸地區為55 台左右。到2008年底,兩地區累計增加了126台。

2008 年底大陸地區增加到87 台,增長58%,由於一些廠商的設備08 年主要是安裝調試,以及工藝上的摸索,產能的真正的釋放在09 年。

根據不完全統計,2009年中國大陸MOCVD設備新增台數將超過100台左右,從數字上講,台灣廠商在擴充產能方面領先大陸,晶電、璨圓、泰谷今年以來陸續增購MOCVD機台,預計到今年底,晶電的MOCVD機台總數將達180-190台,璨圓MOCVD機台總數將達33台,泰谷MOCVD機台數也將達27台。

晶電預計明年要再導入30台MOCVD機台,最快在第二季建置完成,屆時晶電的MOCVD機台總數將達210-220台。璨圓內部原本也規劃明年要擴充30台MOCVD機台,但礙於機台訂單太滿,第一階段先確定擴充12台,屆時璨圓生產機台數將達45台。泰谷也決定明年將擴增10台MOCVD機台,使MOCVD機台總數達到37台。

廣鎵目前共有38台MOCVD機台,日前董事也通過辦理現金增資,預計將發行新股12萬張,以每股金額暫定30元估算,將可籌募36億元。預期這筆資金將用於擴充藍/綠光LED之產能,推估廣鎵將再擴增38-39台MOCVD機台,使生產機台總數達到76-77台。

友達/隆達日前已通過將在中科後里興建新廠,預計到今年底MOCVD機台總數將有15-20台,2011年以前要逐步完成150-200台MOCVD機台的生產規模建置。奇美電/奇力目前也已有37台MOCVD機台已在量產中,預計明年機台總數將擴增到47台.

Ⅸ mocvd設備是做什麼的怎麼運作的

MOCVD是生長LED包括紅光、黃光、藍光、黃綠光,半導體激光器。
主要是通過H2作為載氣常壓下或低壓下生長GaAs或藍寶石等

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