LED生產設備製造商:市場規模將縮小

現在,LED在一般照明用途中尚未普及,但預計到2018年,50%以上的燈座將支持LED,市場上銷售的燈具也將有80%以上為LED燈。然而,目前前處理使用的LED生產設備的市場還達不到前兩年的規模。與2010年的19億美元,2011年的17億美元的市場規模相比,2012年的規模只有6億美元。這些企業將在2013年下半年進行投資,到2014年,LED生產設備行業將實現明顯增長。但這也將成為LED行業最後的大規模投資。之後,市場的規模會持續縮小,成為基本靠換購需求維繫的市場。

預計到2018年,LED用半導體材料的面積將增加到2012年的4倍,收益也將達到170億美元的頂峰。銷量雖然也將在2019年左右達到頂峰,但受到下面2個因素的影響,之後估計會逐漸轉向減少。首先,因為單個LED發出的光量大幅增加,所以需要的LED數量減少。其次,與現在的技術相比,LED的產品壽命大幅延長,無需1年更換一兩次燈泡,10年更換1次即可。這將使得更換用LED的市場大幅並且永久性地減速。

在2011年之前投資過度

在今後5年多的時間里,LED的生產還將繼續擴大,那麼,為何生產設備市場卻已經觸頂反彈?這是因為2010年和2011年出現了大規模的過度投資。其主要原因在於中國政府向MOCVD設備發放補貼,企業為確保市場地位拼盡全力進行投資。截至2010年,只有幾家中國企業涉足LED生產設備領域,但如今已經增加到了70家。但多數企業恐怕都是曇花一現,而生存下來的企業估計也不會購買新設備,而是通過收購失敗的企業增加產能。

在過去,LED行業一直是按照LED的要求,對標準的曝光設備和蝕刻設備略做改造,在進行調整、重新安裝后加以使用。2009年,在曾為不同工藝使用相同設備的LED企業的協助下,生產LED的專業設備閃亮登場。令人感興趣的是,老牌的半導體設備企業並沒有涉足這一市場。

在購買生產設備時,為了降低設備佔用成本(COO),一部分企業投資的是可靠性、均一性俱佳的高性能設備。而另一方面,也有企業打算減少設備投資額,通過購買最便宜的設備,使製造成本最小化。但從現在來看,多數企業(包括大多數中國企業)都已經開始選擇前者。

PSS的普及使等離子設備需求擴大

其他設備的市場與供求存在差異的MOCVD設備市場一樣,2012年的銷售額低於2010年和2011年。不過,引領LED設計的技術變化的領域卻呈現出了不同的趨勢。使用圖形化藍寶石基板(PSS: Patterned Sapphire Substrate)可以提高亮度。僅一年多時間,PSS已經佔到了全世界LED用藍寶石基板的近80%,催生出了對於蝕刻PSS晶圓的等離子設備的需求。現在,已經投入使用的用於製造PSS的干法刻蝕設備約有280台,其中有200台是在2011年或2012年安裝的。2012年估計也將維持在這個水平。

目前,提高PSS產能的企業有三種。第一種是藍寶石基板生產商;第二種是購買標準晶圓,自行PSS化的LED生產商;第三種是購買基板,形成圖案后銷售的專業PSS代工商。

等離子蝕刻是在基板上確定圖案后對光刻膠層進行處理,因此催生出了掩模定位使用的工具和步進機的需求。但掩模定位用工具很難達到PSS要求的解析度,步進機的解析度雖然可以滿足要求,但在不造成斷裂或裂縫的前提下刻畫晶圓大小的圖案時會出現問題。以50mm晶圓為例,PSS製造的成品率通常為80~93%,但對於100mm晶圓,成品率僅為40~70%。在今後的6個月之內,包括“納米壓印轉印”在內,各種商用解決方案的出現估計將會提高大口徑晶圓的成品率,降低PSS的成本。

LED要想獲得成功,就必須要降低成本,此外還必須要改善性能與均一性,使LED的生產沿著傳統半導體的思路前進,提高對於細節的重視。要想實現規模優勢,就需要以更高程度的自動化、生產管理用軟體、統計學工程管理,以及“盒對盒”系統為目標實現進化。
 

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