LED業(yè)者加速投入照明應(yīng)用 PSS晶圓蝕刻需求攀升
LED照明發(fā)展將推升相關(guān)設(shè)備與材料需求。圖形化藍(lán)寶石晶圓基板(PSS)技術(shù)由于可提升LED亮度，已獲得大多數(shù)廠商青睞，因此隨著2013年起，LED業(yè)者加速投入一般照明應(yīng)用的產(chǎn)品制造，PSS晶圓蝕刻與電漿工具需求亦將隨之攀升。
根據(jù)統(tǒng)計(jì)，雖然LED還未大規(guī)模進(jìn)入一般照明市場(chǎng)，但用來(lái)制造照明裝置的最新設(shè)備需求在過(guò)去2年已達(dá)高峰。2010～2012年，LED制造商分別花費(fèi)19億、17億及6億美元在先進(jìn)制造設(shè)備上。
可預(yù)見(jiàn)在2013年后半，業(yè)界又將開(kāi)始投資LED設(shè)備，因而在2014年，LED設(shè)備將再次經(jīng)歷大幅度成長(zhǎng)，但其成長(zhǎng)幅度將受限，而且很有可能是LED業(yè)界最后一個(gè)大型的投資周期。在那之后，生產(chǎn)設(shè)備的市場(chǎng)將會(huì)縮小，并且照明裝備的更換將為主要驅(qū)動(dòng)因素。
下一波的設(shè)備投資可視為照明業(yè)界對(duì)終極的應(yīng)用--傳統(tǒng)照明所做的準(zhǔn)備，在不久后的將來(lái)，這筆投資將會(huì)造成LED半導(dǎo)體材料晶片營(yíng)收的大幅成長(zhǎng)--在2012～2018年整體的晶片出貨量將有接近四倍的成長(zhǎng)，其中，一般照明的晶片成長(zhǎng)力道強(qiáng)勁。2018年以后，LED在一般照明應(yīng)用的占比將會(huì)從接近零，成長(zhǎng)到50%，且LED將占所有照明工具的80%，因此，2018年LED收益將到達(dá)170億美元的顛峰，并在2019年到達(dá)最高出貨量之后，開(kāi)始慢慢下降。
在2020年之后，有兩項(xiàng)因素會(huì)導(dǎo)致LED需求下滑。其一是每單位照明量已大幅增加、其二是LED裝置的壽命遠(yuǎn)大于其他現(xiàn)有技術(shù)。傳統(tǒng)燈泡１～2年就要換一次，而LED燈每10年才要換。因此，更換的需求將會(huì)大幅下滑，全球人造光源的更換需求與成長(zhǎng)比例將會(huì)大幅下降。
雖然未來(lái)5年LED的生產(chǎn)將大幅成長(zhǎng)，生產(chǎn)設(shè)備的市場(chǎng)卻已達(dá)到頂峰。2010年與2011年的過(guò)度投資主要是大陸大陸政府對(duì)有機(jī)金屬化學(xué)氣相沉積(MOCVD)設(shè)備的補(bǔ)貼，而業(yè)者大幅卡位所造成。在2010年大陸大陸只有不到十家LED業(yè)者，但目前已有七十家，其中，許多業(yè)者將在其長(zhǎng)晶反應(yīng)爐(Reactor)尚未建置好、或連一顆LED燈都還沒(méi)賣(mài)不出去的情況下，就直接在數(shù)年后一一消失。不過(guò)，這樣的緊縮是必要的，也是可以預(yù)期的--LED產(chǎn)業(yè)向來(lái)如此。因此，這也是為何2012與2013年在將是LED設(shè)備投資上偏低的年度。反觀許多成功的LED制造商，比起購(gòu)買(mǎi)全新設(shè)備，他們將透過(guò)整合與并購(gòu)上述經(jīng)營(yíng)失敗的LED企業(yè)，并得到生產(chǎn)設(shè)備，以增加產(chǎn)能。
PSS技術(shù)增加LED亮度蝕刻/電漿工具需求上漲
除了MOCVD之外，LED業(yè)界的近期成長(zhǎng)也讓過(guò)去在相關(guān)產(chǎn)業(yè)使用的設(shè)備移轉(zhuǎn)到此一行業(yè)來(lái)。過(guò)去數(shù)年光微投影與蝕刻技術(shù)多半是標(biāo)準(zhǔn)的半導(dǎo)體儀器，這些儀器被翻新或重新調(diào)整以便制造LED。不過(guò)，這些設(shè)備并不完全適合LED制程需求，從2009年起，開(kāi)始觀察到設(shè)備制造商在光微影或電漿工具上提供專(zhuān)門(mén)的設(shè)備，有趣的是，傳統(tǒng)的半導(dǎo)體設(shè)備商并沒(méi)有踏足這個(gè)業(yè)界。
這種專(zhuān)門(mén)設(shè)備的出現(xiàn)是因?yàn)檫^(guò)去在制造LED時(shí)，若不考慮制造差別，使用的設(shè)備都很類(lèi)似。設(shè)備使用者的展望與設(shè)備的購(gòu)買(mǎi)上有不同的作法，因此可以把業(yè)者分為兩類(lèi)--有一些人希望將生產(chǎn)成本降到最小，因此縮減資本支出，選擇最便宜的設(shè)備；另一些人則認(rèn)為在一些情況下，投資較高階的設(shè)備比較值得，因?yàn)檫@些設(shè)備有最好的可靠度，可以提供較低的維護(hù)成本。
雖然一些新的大陸大陸業(yè)者屬于上述的前者，但大陸大陸與其他地區(qū)的業(yè)者未必如此涇渭分明。如果要大略區(qū)分，那可以說(shuō)，許多大陸大陸LED制造商一開(kāi)始都是購(gòu)買(mǎi)便宜設(shè)備，然而，在時(shí)間的推進(jìn)之下，發(fā)現(xiàn)一些大陸大陸廠商已快速認(rèn)知到，在一些情況下有必要投資較高階的特定設(shè)備。
LED生產(chǎn)工具設(shè)備大多屬于MOCVD的變形，因此，預(yù)期這些設(shè)備在2012年的銷(xiāo)售量將比2010與2011年更低。不過(guò)，圖形化藍(lán)寶石晶圓基板(PSS)技術(shù)因?yàn)榭梢栽黾?/SPAN>LED亮度，因而推動(dòng)LED設(shè)計(jì)技術(shù)改變。在過(guò)去12～18個(gè)月，觀察到業(yè)界的大幅改變--LED業(yè)界大約有80%的晶圓都使用PSS技術(shù)，該技術(shù)推升PSS晶圓的蝕刻與電漿工具的需求。
該需求導(dǎo)致電漿干式蝕刻工具的大幅成長(zhǎng)。目前大約有兩百八十臺(tái)干式蝕刻設(shè)備用來(lái)做PSS，除此之外，從2011～2012年大概有接近兩百臺(tái)的機(jī)器安裝量。2012年電漿蝕刻工具的成長(zhǎng)將十分強(qiáng)勁，將比2011年還高。在其商業(yè)模式尚未建立以前，未來(lái)將有三種類(lèi)型的公司會(huì)購(gòu)買(mǎi)PSS技術(shù)--首先是藍(lán)寶石晶圓制造商、接著是購(gòu)買(mǎi)標(biāo)準(zhǔn)晶圓然后徑行使用PSS技術(shù)的LED制造商，最后是所謂的純PSS代工廠，該公司將會(huì)購(gòu)買(mǎi)基板、將其圖形化以后賣(mài)出。
LED制程須漸與半導(dǎo)體商相似
在光阻上覆蓋圖案之后，就要進(jìn)行晶體電漿蝕刻技術(shù)，目前是使用光罩的對(duì)齊設(shè)備與步進(jìn)機(jī)，因此上述設(shè)備上銷(xiāo)售量亦有所長(zhǎng)，不過(guò)目前這些設(shè)備并非完全適合該制程。光罩的對(duì)齊設(shè)備商努力提供專(zhuān)為PSS制程訂做的解決方案。而步進(jìn)機(jī)也面臨了如何在整個(gè)晶圓大小圖案上，可以無(wú)斷面貼合的問(wèn)題。傳統(tǒng)使用2吋晶圓的PSS良率大約是80～93%，但若擴(kuò)大到4吋晶圓，良率就會(huì)下降到40～70%，因此就需要像是奈米光微影(NIL)之類(lèi)的新技術(shù)。在接下來(lái)的半年內(nèi)，各種企業(yè)解決方案以及使用NIL的PSS制造商將會(huì)出現(xiàn)，因?yàn)檫@會(huì)降低PSS的成本，同時(shí)也可以增加晶圓的尺寸。
然而，對(duì)LED制造商來(lái)說(shuō)，要推廣LED固態(tài)照明(Solid-state Illumination)，光是提升其生產(chǎn)設(shè)備數(shù)量是不夠的。到最后，成本必須要下降，而效能與可靠度必須要提升，要達(dá)到此一目標(biāo)，LED制造商須要慢慢變得跟傳統(tǒng)半導(dǎo)體廠商更為類(lèi)似--須要更專(zhuān)注于細(xì)節(jié)，也需要更多的自動(dòng)化技術(shù)及更多的制造管理軟體，更多的制造流程控制與更多模組化的系統(tǒng)，以達(dá)到規(guī)模經(jīng)濟(jì)。
愈能將制程調(diào)整得跟現(xiàn)今半導(dǎo)體市場(chǎng)的模式愈接近的公司，就愈能擊敗對(duì)手，然后更進(jìn)一步壓低成本。有趣的是，觀察到一些大陸大陸新廠商作法與傳統(tǒng)半導(dǎo)體商完全相反，該公司建立不太干凈的無(wú)塵室，大多依賴勞工的手動(dòng)技術(shù)、對(duì)細(xì)節(jié)不太重視，但這個(gè)現(xiàn)象將很快改變，因?yàn)橛性S多公司都認(rèn)知到，只要用這種方法營(yíng)運(yùn)，大概沒(méi)辦法達(dá)到獲利與銷(xiāo)售的效能與良率。這些公司不是快速改變，就是快速消失。新的LED公司彼此整并之后，制造技術(shù)將會(huì)有所改變，在那之后，LED業(yè)者將可以到達(dá)一定規(guī)模，并開(kāi)始部署相關(guān)技術(shù)。
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