中美矽晶、中美藍晶暨兆遠科技推出高效率白光LED照明之關鍵技術暨材料開發成果發表會

中美矽晶、中美藍晶暨兆遠科技於9月27日假交通大學國際會議廳聯合舉辦 「高效率白光LED照明之關鍵技術暨材料開發」成果發表會,會中首次公開多項領先國際的尖端製程技術及新產品。由於中美矽晶長期與國內頂尖大學產學合作,這次成果發表會也邀請了交通大學光電系郭浩中教授及清華大學奈微所葉哲良所長,介紹LED照明的國際趨勢及奈米技術運用於圖案化藍寶石基板,結合學界研發能量與產業發展需求,共同開發具競爭優勢的核心技術。

中美藍晶在會中發表大尺寸C軸藍寶石單晶的提拉技術,以及大尺寸高均勻度的圖案化藍寶石基板(PSS)技術。目前市面上量產的藍寶石皆採取KY法長晶、晶體沿A軸生長,但LED基板應用軸向卻是C軸,晶體必須再度加工鑽取,整體利用率僅有30%。而中美藍晶開發的C軸藍寶石單晶直拉技術能讓晶體直接順著C軸生長,不需再經過鑽取加工,因此晶體利用率可以從傳統長晶法的30%一舉大幅推升至70%以上,除此之外,由於加熱方式及熱場設計差異,更可以大幅降低長晶的平均電力消耗。

中美藍晶除了開發大尺寸單晶長晶技術外,同時也研發大尺寸晶圓精密加工技術及高效率微奈米圖案化技術,中美藍晶是國際上極少數同時具備KY長晶、直拉長晶、高品質WPSS及DPSS製程技術的公司,並擁有多項國內外發明專利,可以提高客戶磊晶品質及LED亮度。雖然目前國內藍寶石基板的市場主要仍以2″及4″為主,中美藍晶以領先業界開發的高品質6″ WPSS及6″ DPSS向世界宣示已經做好迎接次世代規格的準備。中美的研發中心目前正在著手開發多項尖端技術,從現有技術到前瞻性未來產品皆已縝密佈局,專利數量更在短時間內成長三倍,強大的技術研發能力是最大的競爭優勢利基。

兆遠科技長期戮力研發超大尺寸藍寶石晶圓,將藍寶石晶圓精密加工的核心技術延伸應用至砷化鎵功率放大器(Power amplifier, PA)元件製程中的關鍵藍寶石Carrier Wafer。砷化鎵有高頻、低雜訊、高效率及低耗電等特性,特別適用於無線通訊應用。受惠於智慧型通訊裝置滲透率大幅提升,PA元件需求也快速升溫。台灣擁有全世界最大的GaAs晶圓代工廠,但製程中關鍵的耗材Carrier Wafer因精密度要求高且難以加工,因此長期依賴日本、美國供應。兆遠積極投入Carrier Wafer精密加工技術開發與建置,已得到GaAs晶圓廠的驗證通過,可提供高精度的Carrier Wafer。

交通大學光電系郭浩中教授在會中分享設計圖案化藍寶石基板(PSS)的珍貴心得,透過特殊圖形設計及間距微調,創新PSS的亮度較傳統平面式基板大幅躍升至32%以上。而清華大學奈微所葉哲良所長也在發表會上介紹LED用之奈米圖案化藍寶石基板技術。用於LED之圖案化藍寶石基板將於近年內由微米尺度邁入奈米尺度,昂貴的奈米製程一直是導入奈米科技的最大障礙,本次研發導入低成本無光罩式奈米圖案化技術,在標準全尺寸藍寶石基板上進行LED試作驗證,已獲得重大突破。透過尖端技術,不僅磊晶缺陷降低一百倍、出光量提高兩成、生產成本更少了三成以上。

此次成果發表會聯合展出藍寶石長晶及基板的突破性技術與產品,充分顯示中美藍晶及兆遠科技已經具備未來LED產業所需要的大尺寸藍寶石基板的關鍵技術,先進製程技術與研發成果已達國際一流水準。而中美藍晶與兆遠科技合併後,不僅可藉由技術整合及產能擴增,以提升設備運作效益及發揮規模經濟綜效,亦將結合生產研發技術能力,藉由研發領先拉開與其他對手的距離,並與客戶共同追求高亮度的科技潮流。

值得一提的是,中美矽晶的高效率奈米強化多晶矽晶片(Aegis® Wafer)日前擊敗眾多對手,榮獲再生能源領域中最具代表性的2012年太陽能產業獎。Aegis® Wafer結合了中美矽晶的尖端奈米晶片強化技術與低缺陷長晶技術,以革命性的科技大幅減低生產過程中的能源逸散,也提高晶圓的強度和附加價值,高達18%以上的超高水準轉換效率更拉開與其他競爭者差距。優越表現為下一世代的太陽能晶圓立下良好典範,成為潔淨能源的表率,因而獲得陪審團青睞,獲頒矽材料創新大獎(Silicon Innovation Award)。

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