2026年6月1日 / UBIリサーチ

次世代ウェアラブルデバイスやAI/AR端末市場の拡大に伴い、超小型マイクロLEDディスプレイの主導権を巡る競争が激化している。「SID Display Week 2026」で、中国の新興技術企業である星钥半導体（STARKSEMI）が、半導体プロセスを完全に融合させた垂直統合型製造（IDM：Integrated Device Manufacturer）モデルを披露した。星钥半導体は世界で初めてエピタキシー（Epitaxy）とヘテロジニアス集積（Heterogeneous Integration）、チップテストなど全工程を一つに統合した「8インチMicro-LEDパイロット量産ライン」の構築に成功した企業である。同社は12インチの量産ラインを構築中であり、XR/AR端末に不可欠な高安定性と高効率、そして大量生産が可能な次世代ディスプレイソリューションの供給を目指している。

半導体プロセスの融合と超精密ハイブリッドボンディング

STARKSEMIが掲げる中核的な強みは、「大型シリコンベースの窒化ガリウム（GaN-on-Silicon）＋ハイブリッドボンディング（Hybrid Bonding）」という技術体系である。全社的なプロセスの限界を乗り越えるために導入されたハイブリッドボンディング技術により、マイクロLEDウェハとCMOS駆動ウェハ間の異種集積精度を高め、超微細プロセスでの歩留まり問題も解決した。また、大型シリコンベースのGaN技術は半導体ファウンドリの高プロセスCMOS製造システムと互換性があり、量産コストの削減と小型化を実現した。

STARKSEMIの主要技術と製造インフラ

– ビジネスモデル：垂直統合型製造（IDM）モデル（エピタキシー、異種集積、チップテストまでの全工程を統合）

– 生産ラインの現状：世界初の8インチMicro-LEDパイロット量産ラインを構築、12インチ量産ラインの計画・建設を開始

– 異種集積技術：超精密ハイブリッドボンディング（Hybrid Bonding）技術により、ウェハ間の精度および歩留まりの限界を克服

– 基板互換性：大型シリコンベースの窒化ガリウム（GaN-on-Si）を適用、最先端のCMOSプロセス体系と互換

差異化の核心、三元系InGaNおよび四元系AlInGaPによる「二重赤色光」戦略

SID 2026で公開されたシンヤオ半導体の技術的差異化要素は「二重赤色光」戦略である。超小型マイクロLEDディスプレイの業界共通の課題は赤色マイクロLEDの効率低下である。これを解決するためシンヤオ半導体は単一の技術路線に依存せず、「三元系InGaN」と「四元系AlInGaP」2つの赤色光技術を同時に使用する方式を選択した。

四元系AlInGaP材料は、大型LEDでは赤色光効率が非常に優れているが、サイズがマイクロメートル（μm）級に縮小されると側壁非放射再結合（Surface Non-radiative Recombination）の速度が急激に速くなり、効率が急落するという致命的な弱点がある。一方、三元系赤色InGaN LEDは小型化に有利だが、赤色発光のためにインジウム（In）含有量を高める過程で格子欠陥などの材料品質の問題が発生し制約を受けている。

STARKSEMIはこれら二つの相反する長所と短所を持つ技術を並行して開発しており、製品テストを通じて最適なチップを選定する方式を採用している。

STARKSEMIは技術的な難易度が高い二本立ての研究開発戦略を堅持すると同時に、シリコンベースの窒化ガリウムプロセスが持つ大量生産（Mass Production）の利点を最大限に活かし、競合他社とのコスト差を広げていく構想だ。彼らが提示した独創的な二重赤色光戦略と統合IDMプロセスが今後実際の量産の場で確固たる支配力と優位性につながるかどうかは結局のところ実験室段階を超えた実行力と制御技術の深さに懸かっている。今後の製品化の進展が期待される。