嘉宾观点 | 秋水半导体蒋振宇：以混合键合推动8英寸红光Micro-LED产业化

2026年，Rokid Glasses、千问AI眼镜S1、Even G1/G2以及雷鸟iO、影目、科大讯飞、极米MemoMind等AR眼镜产品规模化出货，需求压力由市场端传导至上游供应链。衍射光波导、体全息光波导与Micro LED的组合已成为AR眼镜最常用的光学方案，阵列光波导、混合光波导、Birdbath等技术路线仍在探索之中。围绕核心技术的材料选型、量产良率与全彩化方案，成为产业面临的共同挑战。

9月9日，由CIOE中国光博会主办，深圳协伴展览、深圳市增强现实技术应用协会、追焦XR协办的AR/VR光学技术应用高峰论坛举行，秋水半导体董事长蒋振宇以“8英寸红光无损Micro-LED芯片技术进展”为主题发表演讲。

嘉宾观点 | 秋水半导体蒋振宇：以混合键合推动8英寸红光Micro-LED产业化图2

内容提要：蒋振宇表示，公司技术路线的核心可概括为“混合键合、无损结构”，即借鉴集成电路工艺，将发光外延层与CMOS驱动芯片融合，通过混合键合与无损结构改善传统刻蚀工艺带来的损伤与一致性问题，并利用纳米级界面加工与电流扩散限制，提升芯片效率与制造良率，突破微小像素制造中的关键难题。目前，秋水半导体已完成8英寸红光Micro-LED点亮样品展示，近期将实现产线贯通与客户交付，并探索红外Micro-LED光互联技术，以拓展光电集成应用边界。以下为演讲内容辑要（有删减或修改）：

制约Micro-LED产业化的瓶颈

蒋振宇从底层技术逻辑剖析了Micro-LED产业化的症结。传统Micro-LED沿用分立器件架构，每一颗像素相当于一个独立器件：发光层与金属层构成两层结构，工艺在崎岖不平的表面上展开，光刻胶厚度与镀膜均匀性难以保障，金属层爬溅易造成各种电性不良。这一结构在分立器件领域属常规形态，碳化硅MOS管、氮化镓HEMT器件、激光器及LED均沿用类似架构，对LED行业而言更是诞生之初即已固化的产业惯性，90%的良率亦可接受；但Micro-LED将问题成百上千倍放大，以640×480分辨率计，30万颗像素即30万个分立器件，即便10%乃至1%的坏点率也意味着大量失效像素，整体良率因此成为产业化进程的底层瓶颈。行业多年间反复提及“Micro-LED元年”，量产与交付却迟迟未至，症结正在于此。

红光与红外Micro-LED的材料难题更为突出。其采用的铝镓铟磷材料体系在刻蚀中损伤严重，表面复合速度较氮化物高两个数量级，电子与空穴在刻蚀损伤处大量复合。铝镓铟磷四元系材料自上世纪70年代以来工艺成熟，本征效率可达30%—40%，但经刻蚀损伤后效率不足1%，红光效率由此成为行业长期痛点。

技术路线：混合键合与无损结构

蒋振宇主张以集成电路范式重构Micro-LED制造。集成电路工艺在数十层纳米级平整表面上逐层加工，每一层均以CMP工艺磨平，并要求100%良率；反观Micro-LED，以金属键合构成的两层结构在非平整表面作业，工艺均一性天然受限。他援引马斯克将汽车产业量产能力迁移至火箭制造、使成本降至原先十分之一乃至百分之一的案例，说明不同产业之间的技术迁移带来的价值；同理，分立器件行业面对30万个器件80%良率的要求时难以作答，而集成电路行业实现数十亿晶体管的高良率量产已是常态，产业范式迁移是破局关键。

秋水半导体的技术路线由此展开。借鉴2016年进入量产的CMOS图像传感器采用的晶圆对晶圆混合键合经验，将约1微米厚的发光外延层与CMOS驱动芯片通过铜和铜键合、氧化硅和氧化硅键合，全部电极工艺在原子级平整表面上完成，混合键合使键合界面严丝合缝，与半导体工艺完全兼容，实现光芯片与电芯片的芯片级互联。该技术在半导体行业并非新生事物，已在CIS图像传感器、3D NAND及存储器等领域获得规模化应用，华为最近提出的“韬定律”亦强调系统层级的整体优化，与芯片级互联的路径相互印证。蒋振宇表示，这一架构使其产品定位从“显照一芯”升级为“光电一芯”，Micro-LED不仅是显示器件，更可作为信息载体。当前AI系统涉及算力、存力与运力，运力更成为主要瓶颈，Micro-LED光互联正是突破运力瓶颈的重要方向，公司据此也在AI显示与光互联等多个赛道同时布局。

无损结构方面，公司从早期的离子注入电性隔离方案演进为仅限制电流扩散，不再采用离子注入工艺，免去逐像素物理刻蚀，从源头规避材料损伤。该技术构想最早可追溯至十余年前，蒋振宇在美国宾夕法尼亚州立大学求学期间即已关注材料损伤问题并申请相关专利，系全球最早公开提出无损像素隔离的方案。

在像素尺度上，当前AI眼镜像素尺寸已做到2.5微米，这一水平几近刻蚀分立器件方案的极限，但远未触及半导体工艺的天花板——半导体工艺可实现2微米以下乃至1微米的像素间距；供货规模亦可从百万级提升至千万级，其产能提升逻辑正是工艺降维而非资源堆积所致。

应用方向与市场空间

基于同一混合键合工艺平台，秋水半导体以“同工而殊用”的策略，覆盖数字车灯、HUD、投影以及从单色到全彩的AI眼镜等显示应用，相关芯片市场全球规模预计超万亿元。

除显示外，公司同步布局Micro-LED光互联赛道。当前硅谷的多家企业与研究机构多采用宽并行、低单通道速率架构，以单通道2-4Gbps、三四百个通道实现800Gbps至1Tbps光传输，用于替代5-10米内的铜缆，国内在该领域的布局相对较少，海外在产业化探索上暂时领先。蒋振宇指出，现有蓝光Micro-LED方案在光纤中的损耗约为850nm近红外光的500倍，且氮化镓体系电子迁移率与砷化镓体系相差8-10倍，底层物理架构存在明显短板；红外Micro-LED在传输速率与单比特能耗上具备数量级提升空间。目前全球尚无成熟的红光及红外Micro-LED产品，其材料体系的刻蚀损伤构成技术禁区，一旦突破，对AI眼镜彩色化与光互联传输性能均将带来数量级提升。蒋振宇表示，光互联技术目前仍处于萌芽阶段，公司愿与产业界同仁携手探索，基于公司红光效率取得的重大突破，共同挖掘Micro-LED器件更大的潜在价值。

产业化进展与规划

秋水半导体于2024年底打通8英寸硅基氮化镓与CMOS的混合键合工艺流程，系国内最早发布相关进展的企业，近期又打通了8英寸砷化镓红光混合键合工艺，并在展会现场展出了8英寸红光Micro-LED点亮样品。

产能规划方面，公司拟以无损架构与8英寸混合键合为基础，建成后至少可达1000万颗的年产能，预计10月份实现产线贯通（后官宣已提前至9月19号通线），于年底前向客户交付，近期还将发布8英寸制程下绿光至红光全线打通的进展，产能有望在一年内完成每月数百片至数千片的爬坡。蒋振宇同时强调，AI眼镜、车灯与光互联业务均面向全球市场，尤其欧美市场准入对产品知识产权的重视程度日益提升，而公司握有该产品完备的核心底层专利，可保障全球市场销售无虞。蒋振宇表示，以半导体工艺为底座，Micro-LED有望告别“年年元年”的等待进入规模化交付阶段，真正的Micro-LED元年将是半导体技术驱动下的元年。

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