嚴重的材料短缺使藍寶石的2英寸晶圓價格漲到了30多美元。預計該問題到2011年中期才能得到解決。

藍寶石是指非紅色的氧化鋁（Al2O3）。含有雜質(zhì)的藍寶石很早以前就被作為寶石，由于其具有多種光學、機械、電氣、熱以及化學特性，因此還被廣泛應用于工業(yè)等多種領域，而且應用范圍仍在不斷擴大之中。其中，能夠合成制造出藍寶石更是意義重大。藍寶石的主要用途包括LED和LED底板。

用量激增導致材料短缺和價格暴漲

LED市場在2010年經(jīng)歷了史無前例的發(fā)展。隨著市場的發(fā)展，制造藍色和白色GaN類LED時使用的藍寶石底板的需求也大幅增長。對底板成品的需求由每月按2英寸換算（TIE)為100萬（2009年12月）增加到了200萬（2010年第四季度）。

2009年第四季度，藍寶石的加工能力滿足需求還有余力。也就是說，加工藍寶石的企業(yè)還能應對當時的需求。但是，材料的供應能力在2009年年底就逐步達到了極限。生產(chǎn)藍寶石材料的企業(yè)大部分都因為2009年的金融危機和一直持續(xù)到09年的巨大物價壓力而陷入苦于資金周轉的困境。另外，由于新設備的導入和運轉通常需要半到一年的時間，2010年產(chǎn)能緩慢上升，因而無法適應需求的急劇增加。由此產(chǎn)生了嚴重的材料短缺，導致價格暴漲。

藍寶石芯材（Core）和坯料（Blank）由商品變身為“戰(zhàn)略性材料”，大量的藍寶石生產(chǎn)商時隔數(shù)年又重新掌握了定價的主導權。而且，他們可以將價格設定為能夠最大限度獲取利潤的水平。其結果是，藍寶石晶圓的美國國內(nèi)售價超出我們的預想，上漲到了30美元，現(xiàn)金交易市場上的價格更是超過了30美元。很多加工藍寶石的企業(yè)和LED廠商為確保產(chǎn)能已經(jīng)預付了貨款，目的是防止生產(chǎn)線停工。

圖1：2英寸晶圓的美國國內(nèi)售價走勢。橫軸的時間沒有特殊規(guī)律（法國Yole Developpement公司，2010年10月）



業(yè)界重組


業(yè)界重組

一流供貨企業(yè)出現(xiàn)變化

藍寶石材料的生產(chǎn)商目前大部分都處于大幅增強供應能力的巔峰時期。韓國Sapphire Technologies宣稱該公司目前擁有月產(chǎn)76萬TIE的生產(chǎn)能力，比俄羅斯Monocrystal和美國Rubicon Technology還要高。而業(yè)界領頭羊角色的京瓷和並木精密寶石增強產(chǎn)能的動作則稍顯遲緩。要想及時有效地增強產(chǎn)能，必須要籌集資金。為此，臺灣兆晶科技（Tera Xtal Technology）于9月24日在臺灣證券交易所發(fā)行了股票。另外，Monocrystal計劃在2010年年底進行IPO（首次公開募股）。 Sapphire Technologies也預定2011年第一季度緊隨其后。此外，美國Crystal System收購了上市公司GT solar。目的是為了發(fā)展藍寶石底板及制造裝置業(yè)務。

新涉足企業(yè)

新涉足企業(yè)有時甚至推出了不切實際的計劃。根據(jù)我們的推算，目前有41家以上的企業(yè)在從事藍寶石底板業(yè)務，而更多的企業(yè)則為了確保資金及采購結晶生長裝置而在私底下活動。但我們認為很多企業(yè)小看了培育大尺寸高質(zhì)量人工藍寶石結晶剛玉（boule，棒狀單結晶）的技術難度。如果2011年下半年材料短缺狀況得到緩解，再次迎來價格下跌局面的話，過多的產(chǎn)能將縮小利潤空間。屆時，新涉足企業(yè)中可能只有為數(shù)不多的幾家能進入供應鏈，成為長期值得信賴、而且能夠盈利的LED產(chǎn)業(yè)的供應商。這些生存下來的企業(yè)或許能進入一流的藍寶石廠商行列，而其他企業(yè)則不得不縮小或者放棄業(yè)務計劃。

垂直整合

采購芯材和坯料，并負責精加工為研磨晶圓的企業(yè)此前一直將成本轉嫁給客戶，以維持利潤或實現(xiàn)小幅增長。但由于材料短缺，其中的很多企業(yè)考慮通過在公司內(nèi)部（或者集團內(nèi)部）生長結晶、進行投資以及與新的藍寶石廠商合作來確保代替材料。最大型供應商中的兩家企業(yè)Rubicon和Monocrystal宣布計劃推進下游工序的整合，增加公司內(nèi)部和集團內(nèi)部的精加工能力。這一消息讓研磨公司擔心可能會出現(xiàn)材料采購困難。

圖2：供求關系的走勢（法國Yole Developpement公司，2010年10月）


為結晶生長裝置廠商創(chuàng)造機會

藍寶石的需求增加給原材料市場帶來了緊張局面。鋁粉輕松就能采購到，而滿足具有一定濃度、形狀（例：沉淀物、微珠、龜裂）以及高純度等條件的藍寶石結晶卻只有少數(shù)企業(yè)能夠生產(chǎn)。不過，這些企業(yè)中的大部分都擔心目前的旺盛需求只是一時性的，因此對增強產(chǎn)能和全面投資都持觀望態(tài)度。結果，大部分能夠生產(chǎn)高質(zhì)量原材料的企業(yè)出現(xiàn)了“銷售一空”的狀態(tài)。而且價格也上漲到了每千克70美元，藍寶石廠商中甚至出現(xiàn)了為確保2011年之前所需的原材料而提前預付貨款的情況。

結晶生長裝置廠商通過產(chǎn)能的迅速增強以及新設備的建設等需求獲得了利潤。目前，已經(jīng)確認有11家以上的藍寶石用結晶生長裝置廠商存在，其中大部分都在烏克蘭或俄羅斯設置了基地，提供以上世紀80年代的原蘇聯(lián)時代開發(fā)的“Omega”技術為基礎設計的裝置。因此，這些企業(yè)銷售的裝置，外觀雖然不完全一樣，但十分相似。大部分藍寶石用結晶生長裝置廠商提供總承包解決方案（Turn-Key Solution），因此新涉足的藍寶石廠商也可在短時間內(nèi)導入裝置以增強產(chǎn)能。不過有報告顯示，在這些裝置廠商和藍寶石廠商之間，圍繞產(chǎn)量和處理能力低于預期等原因發(fā)生了多起訴訟。另外，裝置廠商還面臨著另一個風險。那就是，客戶可以拆解并分析（逆向工程）裝置，然后自己進行組裝。

大口徑晶圓增加材料供應商的壓力

大口徑晶圓增加材料供應商的壓力

2010年下半年供貨的MOCVD裝置的65％以上都以4英寸以上晶圓為對象。最近，Rubicon與韓國LED廠商就供應6英寸晶圓簽訂了為期14 個月的7100萬美元合同。我們預測，2英寸晶圓的市場占有率在2011年將首次低于50％（按表面積換算為45％左右）。這進一步增加了材料供應商的壓力。原因是，大口徑晶圓比2英寸晶圓還要厚，因此單位表面積的結晶用量也相應增多。

大口徑晶圓還將影響藍寶石廠商的產(chǎn)量。可從利用標準的30kg Kyropoulos法培育的藍寶石剛玉上切割的4英寸芯材的量有限。另外，可制造大結晶的企業(yè)、可沿不同的軸生長結晶的企業(yè)、以及可制造具有出色形狀因子的結晶的企業(yè)，將具有相當大的競爭力。但是，制造大尺寸結晶的技術并不是輕松就能學到手的。[!--empirenews.page--]

圖3：從藍寶石剛玉中切割出的晶圓形狀（法國Yole Developpement公司，2010年10月）


大口徑化帶來垂直整合

目前有46家以上的企業(yè)在生產(chǎn)單結晶藍寶石產(chǎn)品。其中大部分企業(yè)并沒有對價值鏈整體造成太大影響。原因是，很多企業(yè)只是單純地采購芯材、切割的（或進行過粗研磨的）晶圓和坯料，將其加工成電子產(chǎn)品的生產(chǎn)以及光學用途使用的窗玻璃可立即使用的藍寶石產(chǎn)品。另外，也有的企業(yè)只是單純地生產(chǎn)藍寶石結晶、芯材、根據(jù)不同用途切割的或粗研磨過的晶圓以及坯料，然后出售給上述加工業(yè)者。其他企業(yè)在價值鏈整體中進行垂直整合，向加工業(yè)者和最終用戶供應藍寶石產(chǎn)品。最終，從事藍寶石產(chǎn)品加工的企業(yè)或許會專門面向光學產(chǎn)品等供應產(chǎn)品。

隨著市場的變化，可制造大尺寸結晶的藍寶石廠商將進一步推進垂直整合。目前，供應2英寸和3英寸的芯材以及已經(jīng)切割完成的晶圓的廠商數(shù)量眾多。而且，很多廠商向第三方加工業(yè)者供應這些產(chǎn)品。如果LED廠商利用尺寸更大的晶圓，那么這些加工業(yè)者將難以確保芯材和晶圓。原因是，大口徑結晶的生產(chǎn)者為擴大自己的市場，將在各自的集團內(nèi)部完成業(yè)務，以與采用生產(chǎn)底板的最終用戶建立良好關系。只要大口徑藍寶石結晶的市場比小口徑結晶的市場競爭小，大口徑晶圓的市場對垂直整合的企業(yè)而言將繼續(xù)保持魅力。（特邀撰稿人：Jean-Christophe Eloy＝Yole Developpement）