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    透視藍寶石襯底發展走勢

    編輯:成都AG8亚洲游戏集团五金製品有限公司   字號:
    摘要:透視藍寶石襯底發展走勢
    ——訪中國科學院上海矽酸鹽研究所研究員、協鑫光電科技有限公司總工程師徐軍

    隨著全球半導體照明產業的迅猛發展,特別是LED在液晶電視背光、通用照明等應用領域的迅速擴展,使藍寶石襯底材料成為繼LED芯片之後半導體照明產業的另一大熱門投資領域。然而與目前超過四十家的藍寶石企業總數相比,國內企業在藍寶石生長加工的技術水平、設備自主化程度、產業整體發展水平上,都存在較大的滯後。未來藍寶石市場價格走勢如何?中國藍寶石襯底產業應如何發展?較早投入藍寶石生長加工的協鑫光電目前發展情況如何?記者采訪了協鑫光電科技有限公司總工程師、中國科學院上海矽酸鹽研究所研究員徐軍。

    《半導體照明》:近來,藍寶石單晶和襯底的價格正在不斷下跌,根據您的預估,未來的價格走勢將會如何發展?

    徐軍:確實,目前市場上藍寶石襯底的價格正在下跌,2英寸藍寶石襯底每片價格已跌至14美元。未來價格仍有進一步下探的可能,預計穀底有可能在今年年底至明年年初出現,價格有可能跌到10美元。但由於這個價格已經達到主流企業的成本線,因此過了這個低點,明年二三季度,襯底價格有可能逐漸上揚。

    我認為藍寶石襯底比較適當的價格大約應在15美元左右,要給企業一定的利潤空間,考慮到企業的研發投入,整個行業的盈利狀況,利潤在5美元左右,占總價的三分之一是比較恰當的。

    《半導體照明》:盡管藍寶石襯底價格下跌,並不斷有產能過剩的預期被報出,但國內依然有許多企業投入藍寶石生長與襯底片的生產之中。您認為中國未來產業的發展走勢是怎樣的?將會形成何種產業格局?

    徐軍:首先中國大力發展藍寶石襯底產業是非常必要的。作為半導體照明產業上遊領域的核心原材料,它的技術開發與大規模投產可以完善半導體照明產業鏈,極大地促進芯片成本的下降,推動下遊產品的價格降低,促進LED在通用照明等領域的普及。

    但是在推進過程中,還必須注意一些問題。目前國內半導體照明行業突出的現象是有兩個熱:藍寶石襯底投資熱和外延芯片投資熱。未來中國成為藍寶石襯底的生產大國,這是毫無疑問的。但在擴大產能規模的同時,還有一些問題需要注意。從產品結構來看,中國企業生產的產品大多集中在中低檔領域,高檔襯底產品份額很少,而高檔產品才是利潤所在和企業爭奪的重點,因此研發之路仍任重道遠。中國企業至少要到兩到三年後,才有可能趕上國際先進水平。從產業走勢看,目前我國進入藍寶石生長、加工領域的企業有三十多家,還有十家左右的企業準備上藍寶石的項目,但數量多而分散,規模不大,產品同質化問題嚴重,產品集中於中低端,企業弱而不強,這些將成為日後惡性競爭根源。因此,現在需要對藍寶石襯底投資過熱的問題進行降溫。未來我國藍寶石襯底產業必將走向整合,在兩到三年內將形成5~10家有規模和國際競爭力的藍寶石生長加工企業。

    《半導體照明》:協鑫光電較早投入藍寶石襯底的開發生產,目前藍寶石的生產方麵進展情況如何?中國藍寶石襯底企業應如何更好地獲得發展?

    徐軍:協鑫光電的藍寶石襯底項目今年7月底已經投產,預計年底將安裝320台單晶爐及配套設備,年底產能可達500萬片/年的規模。未來計劃是形成年產2000萬片的生產規模。

    對於企業來說,首先要做強,然後是擴產。做強就要進行技術攻關,致力於提高成品率,提高加工工藝技術。協鑫光電不僅具備藍寶石生長能力,還具備後道加工的切、磨、拋等工藝。現在很多企業的狀況是或者不具備加工能力,或者不具備生長能力,競爭力就會減弱。發展藍寶石產業要有核心技術,要有創新能力,然後才能考慮如何做大。但要注意真正的核心技術是買不來的。

    在形成較強的核心技術之後,擴產也是必須注重的。根據測算,一家藍寶石企業年產能達到500萬片才是一個比較合適的規模。相比來說,目前中國大多數藍寶石襯底企業的產能還是較低的,形不成規模優勢。企業的成本構成大約是這樣的,以2英寸藍寶石襯底為例,每片總成本約9~10美元,如生長成本,包括原料、水、電、設備折舊等,還有加工成本、營銷支出、管理費用等。企業的成本必須壓到10美元以下,這是必須的也是企業可以做到的。

    第三,要不斷推進技術進步,比如麵向4~6英寸襯底進行開發,搶占高端市場。加強產學研合作是一個很好的途徑。中國科學院上海矽酸鹽研究所與協鑫光電的合作,為其持續發展提供了重要的技術支撐。

    最後,藍寶石襯底的健康發展有賴於生長加工企業、原輔料企業、生產裝備企業的協調發展,特別要強調裝備製造業與生產工藝相結合,隻有這樣才能夠提高產品的檔次與技術水平。

    《半導體照明》:國家應當如何推進藍寶石產業的發展?中國應當如何更好的發展藍寶石產業?

    徐軍:藍寶石製備的技術主要包括:泡生法、導模法、熱交換法、提拉法、溫梯法等。這五大方法各有特點,全世界都在使用,相比而言,泡生法使用的比例更大些。但無論使用何種方法,未來總的技術發展趨勢是向自動化與大尺寸方向發展。隻有如此才能提高成品率,降低成本。

    而在發展這些技術的過程中,中國企業最主要的就是要解決缺乏具有自主知識產權的核心技術的問題,同時加強藍寶石設備的國產化,以及設備與藍寶石生長、加工工藝的結合。目前,國內進入藍寶石襯底市場的企業大多采用引進國外的裝備和技術。比如我國的生長設備主要從俄羅斯、烏克蘭、美國進口,多線切割、化學機械拋光等加工和檢測設備很多是從日本、瑞士、美國進口。大量通用設備的使用,導致生產的產品同質化嚴重,缺乏創新。

    現在產業界有個誤區,認為LED產業鏈中,藍寶石襯底產品是成熟的、隻需要簡單引進擴大規模,不需要再“研發”了。事實上完全不是這樣的,一方麵,MOCVD外延技術的發展需要更低成本、更大尺寸、更高質量(包括加工質量)的襯底片,需要發展新技術;另一方麵,就現在普遍產業化的泡生法單晶爐而言,可以說,全世界沒有一家是真正“成熟”的,人為因素多、成品率低,仍有改進和發展的巨大空間。很多企業和企業家很可能要在這方麵栽跟頭,比如前階段熱交換法(HEM)爐炒得很熱,存在“月亮還是外國的圓”,盲目進口的狀況。我認為真正的核心技術是買不來的,該技術爐型尚待經過產業化論證。

    因此,國家應下大力氣改變這種狀況,鼓勵自主創新,重點扶持和發展具有自主知識產權的企業。國家應從藍寶石製備的產業鏈上進行規劃,加快藍寶石生長與加工、檢測裝備的國產化,注意藍寶石加工與設備改進相結合,藍寶石加工技術與外延工藝相結合。未來國家還應加強規劃布局,完善產業配套與產業布局,推進產業集聚與產業配套,考慮區域上的發展布局,在原材料、水電較為便宜的地方發展產業等。

    另外,也是最重要的一條是人才培養。未來中國要成為藍寶石襯底的生產大國,就必須大力培養這方麵的人才。現在很多企業家都發出這樣的感歎:“懂藍寶石晶體生長和加工、檢測技術的人太少了!”因此,要引導高校、研究所著力培養這樣的專家、技術人員,鼓勵有條件的單位建立國家級的工程中心或實驗室,發展成為行業的標準製定者、技術轉移和轉化中心、產業示範中心和人才培育中心。

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