北方微电子:提升芯片亮度、降低成本的设备技术前瞻性布局

随着LED市场竞争的愈发激烈，LED芯片企业要保持市场地位，赢取稳定的利润率，就必须不断提升产品性能，主动提高光效、降低成本，做到成本下降快于产品价格下降。而降低外延、芯片成本除了规模化生产外，主要在技术创新上下功夫。提升芯片亮度，更应该从采用新技术、新结构、新工艺着手， 提升芯片性价比，以适应市场需求。

顺应LED行业发展趋势，先于客户进行技术升级，北京北方微电子公司在充分了解国内外先进技术及客户需求的基础上，不断研发新一代设备产品，并通过与客户进行合作验证的方式展开了前瞻性的技术布局。

先进Sputter工艺技术制备AlN缓冲层

目前用于LED产业化的衬底主要以蓝宝石、SiC、Si为主，为实现GaN层在蓝宝石、硅片等异质衬底上的外延生长，可在衬底生长一层多晶的GaN或AlN缓冲层。现有的技术是利用MOCVD进行缓冲层的生长，但MOCVD生长效率低、成本高、产能低，如果能利用Sputter, PECVD等设备在衬底上先外延一层AlN 缓冲层，不仅可以更好的与蓝宝石进行晶格匹配，更可有效的减少下一步外延生长的时间，降低原材料消耗，从而达到提高产能、降低成本的目的。此外，AlN的导热性能优于蓝宝石，采用此技术同时可有效改善LED芯片的散热性能，提高LED器件性能的可靠性。

采用Sputter方法制备AlN缓冲层已被证实是最优化且最适用于量产的工艺技术，也可能是未来企业差异化竞争的技术路线之一，该技术目前已受到多家国内主流芯片厂商的密切关注。北方微电子公司拥有专业团队进行专项技术研发，通过合理的设备硬件设计，有效解决了AlN缓冲层沉积均匀性和重复性问题，并积极同国内主流外延芯片厂商进行AlN缓冲层配套工艺研发及验证，以此作为市场前瞻性的技术储备之一。

TSV深孔刻蚀、填充工艺应对晶圆级封装趋势

近年来，蓝宝石晶圆尺寸呈现越做越大的趋势，逐渐由2英寸主导发展到4英寸、6英寸，甚至是8英寸等， 晶圆级封装技术以显著的成本优势将成为未来面向大尺寸LED芯片封装的关键技术。

事实上，LED晶圆级封装技术其实是从IC封装演变而来，而北方微电子公司将多年IC高端装备研发生产经验应用于LED行业装备，跟进LED芯片与封装制程不断趋于融合的技术发展趋势，研发了针对LED 先进封装的TSV深槽刻蚀设备及配套的深孔金属填充工艺设备，以先进的工艺解决方案为客户技术升级做准备。

以不断提高光效为宗旨优化芯片制程的工艺研发

以GaN基LED技术为核心的半导体照明技术正向更高光效、更低成本，更可靠和更多元化的方向发展进步，而提高LED芯片的亮度和光电转换效率是LED企业研究和开发的核心，也是LED替代其他传统光源的驱动力所在。随着LED芯片技术的不断提升，各企业关注的增加出光效率的工艺制程也不断在优化。

针对目前各种不同技术优化方案，北方微电子公司也一直秉承科技创新的理念，不断提供各项提高LED光效的工艺解决方案。从首款大规模应用的国产化蓝宝石图形化衬底(PSS)刻蚀机到可显著提升芯片的输出光效、提高靶材利用率的LED ITO Sputter设备，北方微电子一直以客户为中心，以先于客户的技术储备，为客户技术升级提供先进的工艺解决方案。

此外，适用于倒装芯片封装技术的无损伤金属反射层溅射设备、应用于高压LED芯片制程的GaN深槽刻蚀设备、可用于制备更高稳定性、亮度的LED芯片保护层、阻挡层的PECVD等设备工艺技术解决方案，均在北方微电子的前瞻性技术布局中整装待发，期待能为客户服务，使LED芯片企业能在以不断降低成本、提升性能为竞争的市场环境中获利更多。

凭借卓越的技术研发能力，完善的企业科研管理体制，具有前瞻性的研发创新布局，近日北方微电子喜获 CSA2013年度评选“激情2013 年度最具创新力企业”殊荣。