現(xiàn)在，LED在一般照明用途中尚未普及，但預(yù)計(jì)到2018年，50%以上的燈座將支持LED，市場(chǎng)上銷售的燈具也將有80%以上為L(zhǎng)ED燈。然而，目前前處理使用的LED生產(chǎn)設(shè)備的市場(chǎng)還達(dá)不到前兩年的規(guī)模。與2010年的19億美元，2011年的17億美元的市場(chǎng)規(guī)模相比，2012年的規(guī)模只有6億美元。這些企業(yè)將在2013年下半年進(jìn)行投資，到2014年，LED生產(chǎn)設(shè)備行業(yè)將實(shí)現(xiàn)明顯(但有限)增長(zhǎng)。但這也將成為L(zhǎng)ED行業(yè)最后的大規(guī)模投資。之后，市場(chǎng)的規(guī)模會(huì)持續(xù)縮小，成為基本靠換購(gòu)(更換)需求維系的市場(chǎng)。
預(yù)計(jì)到2018年，LED用半導(dǎo)體材料的面積將增加到2012年的4倍，收益也將達(dá)到170億美元的巔峰。銷量雖然也將在2019年左右達(dá)到巔峰，但受到下面2個(gè)因素的影響，之后估計(jì)會(huì)逐漸轉(zhuǎn)向減少。首先，因?yàn)閱蝹€(gè)LED發(fā)出的光量大幅增加，所以需要的LED數(shù)量減少。其次，與現(xiàn)在的技術(shù)相比，LED的產(chǎn)品壽命大幅延長(zhǎng)，無(wú)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(chǎng)大幅并且永久性地減速。
在2011年之前投資過(guò)度
在今后5年多的時(shí)間里，LED的生產(chǎn)還將繼續(xù)擴(kuò)大，那么，為何生產(chǎn)設(shè)備市場(chǎng)卻已經(jīng)觸頂反彈?這是因?yàn)?010年和2011年出現(xiàn)了大規(guī)模的過(guò)度投資。其主要原因在于中國(guó)政府向MOCVD設(shè)備發(fā)放補(bǔ)貼，企業(yè)為確保市場(chǎng)地位拼盡全力進(jìn)行投資。截至2010年，只有幾家中國(guó)企業(yè)涉足LED生產(chǎn)設(shè)備領(lǐng)域，但如今已經(jīng)增加到了70家。但多數(shù)企業(yè)恐怕都是曇花一現(xiàn)，而生存下來(lái)的企業(yè)估計(jì)也不會(huì)購(gòu)買新設(shè)備，而是通過(guò)收購(gòu)失敗的企業(yè)增加產(chǎn)能。
在過(guò)去，LED行業(yè)一直是按照LED的要求，對(duì)標(biāo)準(zhǔn)的曝光設(shè)備和蝕刻設(shè)備略做改造，在進(jìn)行調(diào)整、重新安裝后加以使用。2009年，在曾為不同工藝使用相同設(shè)備的LED企業(yè)的協(xié)助下，生產(chǎn)LED的專業(yè)設(shè)備閃亮登場(chǎng)。令人感興趣的是，老牌的半導(dǎo)體設(shè)備企業(yè)并沒(méi)有涉足這一市場(chǎng)。
在購(gòu)買生產(chǎn)設(shè)備時(shí)，為了降低設(shè)備占用成本(COO)，一部分企業(yè)投資的是可靠性、均一性俱佳的高性能設(shè)備。而另一方面，也有企業(yè)打算減少設(shè)備投資額，通過(guò)購(gòu)買最便宜的設(shè)備，使制造成本最小化。但從現(xiàn)在來(lái)看，多數(shù)企業(yè)(包括大多數(shù)中國(guó)企業(yè))都已經(jīng)開(kāi)始選擇前者。
PSS的普及使等離子設(shè)備需求擴(kuò)大
其他設(shè)備的市場(chǎng)與供求存在差異的MOCVD設(shè)備市場(chǎng)一樣，2012年的銷售額低于2010年和2011年。不過(guò)，引領(lǐng)LED設(shè)計(jì)的技術(shù)變化的領(lǐng)域卻呈現(xiàn)出了不同的趨勢(shì)。使用圖形化藍(lán)寶石基板(PSS: Patterned Sapphire Substrate)可以提高亮度。僅一年多時(shí)間，PSS已經(jīng)占到了全世界LED用藍(lán)寶石基板的近80%，催生出了對(duì)于蝕刻PSS晶圓的等離子設(shè)備的需求。現(xiàn)在，已經(jīng)投入使用的用于制造PSS的干法刻蝕設(shè)備約有280臺(tái)，其中有200臺(tái)是在2011年或2012年安裝的。2012年估計(jì)也將維持在這個(gè)水準(zhǔn)。
目前，提高PSS產(chǎn)能的企業(yè)有三種。第一種是藍(lán)寶石基板生產(chǎn)商;第二種是購(gòu)買標(biāo)準(zhǔn)晶圓，自行PSS化的LED生產(chǎn)商;第三種是購(gòu)買基板，形成圖案后銷售的專業(yè)PSS代工商。
等離子蝕刻是在基板上確定圖案后對(duì)光刻膠層進(jìn)行處理，因此催生出了掩模定位使用的工具和步進(jìn)機(jī)的需求。但掩模定位用工具很難達(dá)到PSS要求的分辨率，步進(jìn)機(jī)的分辨率雖然可以滿足要求，但在不造成斷裂或裂縫的前提下刻畫(huà)晶圓大小的圖案時(shí)會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題。以50mm晶圓為例，PSS制造的成品率通常為80～93%，但對(duì)于100mm晶圓，成品率僅為40～70%。在今后的6個(gè)月之內(nèi)，包括“納米壓印轉(zhuǎn)印”在內(nèi)，各種商用解決方案的出現(xiàn)估計(jì)將會(huì)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(chǎn)沿著傳統(tǒng)半導(dǎo)體的思路前進(jìn)，提高對(duì)于細(xì)節(jié)的重視。要想實(shí)現(xiàn)規(guī)模優(yōu)勢(shì)，就需要以更高程度的自動(dòng)化、生產(chǎn)管理用軟件、統(tǒng)計(jì)學(xué)工程管理，以及“盒對(duì)盒”系統(tǒng)為目標(biāo)實(shí)現(xiàn)進(jìn)化。
