2010年LED背光TV市場迅速增長,MOCVD機臺增加眾多,市場上LED用藍寶石襯底處于供不應(yīng)求的狀態(tài)。而藍寶石晶體生長爐的數(shù)量與品質(zhì)決定了藍寶石襯底的數(shù)量與品質(zhì)。為此LEDinside專訪了LED級藍寶石晶體生設(shè)備提供商,香港科瑞斯特科技有限公司副總經(jīng)理陳 虹 女士,探討藍寶石襯底市場的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢。
藍寶石襯底的市場現(xiàn)狀
2010年被業(yè)內(nèi)普遍認為是LED發(fā)展的元年,來自歐美國家照明巨頭的資訊回饋,LED燈具在5年內(nèi)進入普通照明市場是大勢所趨。隨著MOCVD基臺數(shù)的增長迅猛,LED外延片用的高品質(zhì)的藍寶石基片供不應(yīng)求,目前已經(jīng)安裝的MOCVD大約有三分之一處于停產(chǎn)的狀態(tài),而藍寶石襯底平均價格更是一路從最低8美元/片上漲至30美元/片(2英寸)。
外延片廠商對藍寶石襯底的要求:
1、品質(zhì)穩(wěn)定:各批次的產(chǎn)品差異不大、一致性好。
2、錯位密度小:錯位密度是指每平方厘米襯底上缺陷的數(shù)量,目前由科瑞斯特ISS3510生產(chǎn)的藍寶石晶體位元錯密度可以做到千級以下,大概在400-600之間。
3、供應(yīng)鏈跟得上:芯片生產(chǎn)廠家的產(chǎn)能可以迅速與外延片廠商擴產(chǎn)同步。
目前市場上藍寶石生產(chǎn)設(shè)備的情況
藍寶石晶體生長設(shè)備并不能簡單地進行仿造,必須在擁有晶體生長技術(shù)的基礎(chǔ)上,依據(jù)晶體生長的原理以及藍寶石晶體所具有的物理化學(xué)性能等對設(shè)備進行設(shè)計。藍寶石晶體生長設(shè)備主要包含熱場系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、電源、晶轉(zhuǎn)晶升系統(tǒng)、真空系統(tǒng)、爐腔配套輔組系統(tǒng)等。同時,藍寶石晶體材料也不斷向大直徑、高品質(zhì)、產(chǎn)業(yè)化方向發(fā)展,這就要求與之相適應(yīng)的晶體生長設(shè)備向大型化方向發(fā)展,具備穩(wěn)定性好、品質(zhì)高、自動化程度高、操作使用方便等優(yōu)點。而現(xiàn)在市場上的同類型藍寶石設(shè)備的最大缺點在于:
其一:人工依賴性高。設(shè)備的操作需要依靠人經(jīng)驗的主觀判斷,操作人員的經(jīng)驗及技術(shù)水準決定了產(chǎn)品的品質(zhì)的好壞,對操作人員的依賴度非常高。
其二:訂單交貨周期長。市場同類設(shè)備從訂單下達至正式生產(chǎn)周期平均需要2年的時間,科瑞斯特ISS設(shè)備交貨周期可以做:3個月可交付,4個月內(nèi)調(diào)試完畢。
其三:產(chǎn)品一致性差,當前市場上的泡生法設(shè)備的錯位密度最好可以做到400-900,但各爐差異較大,例如第一爐為700-800,第二爐可能為400-600,第三爐可能為800-900,各爐不穩(wěn)定。外延片廠商需要根據(jù)不同的錯位密度來制定相應(yīng)的加工方法,各爐晶體的錯位密度差異大為外延片的加工增加了工藝調(diào)試的成本和難度。
科瑞斯特的藍寶石生長爐有什么優(yōu)勢
科瑞斯特是專業(yè)生產(chǎn)LED外延用藍寶石設(shè)備,我們的藍寶石生長設(shè)備是全自動化的,科瑞斯特ISS設(shè)備最大的優(yōu)勢是:是把藍寶石晶體的生產(chǎn)過程從藝術(shù)變成技術(shù),產(chǎn)品品質(zhì)穩(wěn)定可靠??迫鹚固豂SS藍寶石晶體生長爐有以下幾大優(yōu)勢:
1、 完全自主研發(fā)的LSG工藝法,實現(xiàn)了全自動晶體生長,相對原有的泡生法,大大提高了晶體生長速率、產(chǎn)出、一致性。
國際上目前主流的藍寶石晶體生長工藝是泡生法、提拉法、導(dǎo)模以及熱交換法,而泡生法工藝生長的藍寶石晶體約為目前市場份額的70%。泡生法是最合適LED藍寶石生產(chǎn)的方法,生產(chǎn)的晶體品質(zhì)更高。其他方法生產(chǎn)的晶體品質(zhì)均不是很好。
科瑞斯特ISS藍寶石晶體生長爐采用的是完全自主研發(fā)的LSG工藝法,LSG 工藝法是在泡生法的基礎(chǔ),做了進一步的工藝優(yōu)化和改善,從而確保由ISS3510設(shè)備生產(chǎn)的晶體位元錯密度可以做到千級以下,并且每批次晶體的一致性非常好,科瑞斯特ISS 設(shè)備可以實現(xiàn)每爐之間的差異不超過10%。
2、 科瑞斯特是國內(nèi)首家提供閉環(huán)控制、完全自動化的LED級晶體生長爐。
科瑞斯特 ISS的全系列藍寶石生長爐使用了萬分之五級的高精度電源、先進完善的熱系統(tǒng)、全自動閉環(huán)控制系統(tǒng)等眾多先進的設(shè)計,并集成了完整可靠的工藝包。
3、 CrystalTech ISS 全自動晶體生長爐同其他同類型設(shè)備的比較
項目 CrystalTech ISS全系列藍寶石晶體生長爐 其他廠家
采用工藝 LSG 法 泡生法或提拉法
采用技術(shù) 獨立、自主研發(fā) 國外技術(shù)轉(zhuǎn)讓或合作
自動化程度 高、全自動、閉環(huán)控制 低,依賴于人工手工操作
成品率 高,產(chǎn)品一致性高 較高,但產(chǎn)品一致性不高
晶體位元錯密度 百級 千級 或 萬級
工藝包 帶全套生長工藝包 不帶全套生長工藝包,對設(shè)備廠家技術(shù)人員依賴性高
4、 科瑞斯特能夠為用戶提供LED級藍寶石晶體生長的交鑰匙工程。
除科瑞斯特外,國內(nèi)及全世界沒有任何其他一家能夠提供全部LED級藍寶石晶體生長生產(chǎn)工藝及設(shè)備的集成全套解決方案。
在售前、售中、售后科瑞斯特均提供完善的服務(wù):售前專案經(jīng)理進駐廠,協(xié)助水電氣的配套規(guī)劃等等;售中,工藝經(jīng)理主要在工藝調(diào)試方面提供支援、培訓(xùn);售后運營過程支援,由于科瑞斯特設(shè)備的自動化程度高,其設(shè)備與科瑞斯特的遠端監(jiān)控伺服器連接,一旦出現(xiàn)設(shè)備故障,故障會馬上警報到科瑞斯特的伺服器上,以保證客戶故障及時得到解決。
科瑞斯特的目前客戶情況
目前已經(jīng)有5-6家的企業(yè)和科瑞斯特合作,明年預(yù)計會投入200臺設(shè)備??迫鹚固氐目蛻?,目前主要在中國大陸和中國臺灣,中國臺灣的兩家客戶規(guī)劃安裝的設(shè)備數(shù)量各達到了200臺。2011年,科瑞斯特的客戶將可以提供2英寸和4英寸的藍寶石襯底600萬片。今年11月,我們的設(shè)備將開始交貨,預(yù)計至2011年12月,LED藍寶石襯底供不應(yīng)求的狀況會得到一定的解決。
LEDinside觀點:
LED外延片用的藍寶石襯底市場在最近一年里受到市場的廣泛關(guān)注,目前已有超過10個企業(yè)計劃新進入藍寶石晶體的生產(chǎn),而相關(guān)設(shè)備及全套的技術(shù)支援是其最需的??迫鹚固啬軌蛱峁┤椎陌ㄔO(shè)備和工藝在內(nèi)的解決方案,將在市場競爭中處于有利的地位。