国内LED蓝宝石衬底行业发展分析(2010).

LED 蓝宝石衬底行业发展分析

随着全球半导体照明产业的迅猛发展，特别是LED 在LCD-TV 背光、通用照明等应用领域的迅速扩展，LED 芯片的需求也随之大幅增加，直接带动了衬底材料和衬底片市场需求的大发展。

目前，规模化用于LED 外延生长的衬底材料主要有两种，即蓝宝石和碳化硅。其中，蓝宝石衬底以绝对的成本优势占据主流地位，是GaN 外延生长中使用最成熟的衬底产品，全球主要外延芯片企业，如晶元光电、Osram 、日亚化学、丰田合成、首尔半导体等都采用蓝宝石衬底。Cree 是全球为数不多的采用碳化硅衬底技术的公司，其优势在于掌握成熟的碳化硅单晶生长技术，形成了其在碳化硅衬底加工制备及外延生长的优势。另外，Si 衬底被认为是非常有发展潜力的衬底产品，但在Si 衬底上进行GaN 材料生产的外延技术尚不十分成熟，其大规模应用还需要技术上取得进一步突破。而其它诸如GaN 、ZnO 衬底还处于研发、试验阶段，要实现大规模产业化还需较长的时间。

综合衡量产业化技术水平和使用成本，在3-5年内，对于大部分LED 外延芯片企业而言，成本低、产业体系完善的蓝宝石衬底显然是更为明智的选择。因此，蓝宝石依旧将是GaN 外延生产的主流衬底材料，占据全球约90%以上的LED 衬底市场份额。

一、国际蓝宝石衬底产业发展态势

目前，全球最大的LED 蓝宝石衬底生产厂商包括美国的Rubicon 、俄罗斯的Monocrytal 、韩国的STC 和我国台湾的越峰等。2010年，全球LED 蓝宝石单晶的实际月产量为150万毫米（2英寸），相当于月产180万片2英寸衬底，上述4大厂商的产量约为全球产量的70%左右。

随着全球蓝宝石衬底需求的激增，国际主要生产企业都在进行大规模的产能扩充，美国Rubicon 公司计划在2011年将产能由500万片/年提升到1200万片/年，

韩国STC 公司的产能计划在2010年912万片/年的基础上实现倍增，俄罗斯Monocrytal 公司的产能也将有较大幅度提升，达到500万片/年，并将产品转

向更大尺寸，台湾越峰电子公司计划在两年内将产能提升两倍，达到880万片/年。

即使国际主要蓝宝石衬底企业采取了以上扩产计划，但与蓝宝石衬底迅速增加的需求相比，主要国际厂商的产能扩充计划并不过分激进。根据未来5年半导体照明在LCD 背光、照明及其他领域的应用进展预测，2012年蓝宝石衬底需求将达到5000万片/年（2英寸衬底），2015年将达到18000万片（2英寸衬底）以上，与国际主要蓝宝石衬底生产企业的扩产计划基本同步。凭借技术和规模优势，并借助已经形成的市场关系渠道，现有的国际主要LED 蓝宝石衬底厂商仍将占据大部分市场份额。

数据来源：MKQ Consulting 从LED 蓝宝石衬底产品的结构来看，蓝宝石衬底正在向大尺寸发展。2010年下半年，MOCVD 设备商出厂的设备65％以上都具有4英寸以上外延片的生产能力。预计，全球2英寸蓝宝石衬底片的市场占有率在2011年可能首次低于50％，2012年后4英寸、6英寸将成为蓝宝石衬底市场的主流产品。

二、国内蓝宝石衬底产业发展态势

我国蓝宝石衬底的研发起步较早，早期的研究和生产主要集中在科研院所，主要面向国防等重大工程应用，致力于商业化衬底生产的企业并不多。随着我国LED 外延生产规模的提升，特别是近2年来，蓝宝石衬底价格和市场需求快速提升，国内陆续有多个产业化项目开工建设。但与我国半导体照明产业整体的迅猛发展相比，我国LED 用蓝宝石材料生长和衬底制备产业仍存在较大的滞后。

据国家半导体照明工程研发及产业联盟的统计，截至2010年底，我国外延片生产商有40家左右，而与此形成鲜明对照的是，虽然我国LED 蓝宝石衬底的研发和产业化尝试较早，最近也有数家企业高调进入该领域，但从目前的市场销售来看，真正形成较大规模的LED 用蓝宝石晶体生长及衬底片制备的企业还寥寥无几，国内LED 外延企业所需的蓝宝石衬底仍然主要依赖进口。

就相关企业来看，2010年云南蓝晶科技股份有限公司产能接近300万片/年，销售额4亿元人民币，形成了自主蓝宝石晶棒生长及切、磨、抛工艺完整生产体系，使我国的LED 蓝宝石衬底生产取得突破，成为国内产能规模最大的LED 蓝宝石衬底生产企业。除此外，国内已经具有衬底产品生产能力的企业还有5-6家，但由于种种原因尚未形成规模化的市场销售，如哈工大奥瑞德、四联集团、欧亚蓝宝光电、青岛嘉星晶电、天龙光电等相关企业相关项目正处于建设或试产期，具体产品技术水平和实际产业规模还需要得到市场的进一步验证。

目前，国内无论是蓝宝石衬底企业的生产还是LED 外延厂商的应用都以2英寸衬底为主。预计2011起，国内外延厂商将逐渐引入4英寸外延生产工艺和设备，对大尺寸蓝宝石衬底的需求也将逐步增加。

三、国内蓝宝石衬底产业发展分析

虽然，我国目前LED 蓝宝石衬底的产业规模还较小，但毋庸置疑，得益于近年来我国半导体照明产业发展迅速，国内LED 蓝宝石衬底的产业前景是乐观的、市场需求空间是巨大的。根据国家半导体照明工程研发及产业联盟的统计，2009年，我国半导体照明产业整体规模达到827亿元，2010年增长率为45%，全年行业规模达到1200亿元。我国已经成为全球LED 产业发展最快的区域，预计2015年我国半导体照明产业规模将超过6000亿元。更为引人注目的是，在国内市场需求和政策支持的双重拉动下，我国外延产能迅速增加，MOCVD 设备

数量成倍增长，对蓝宝石衬底的需求必将大幅增长，蓝宝石行业也会随之进入了黄金发展时期。

根据国家半导体照明工程研发及产业联盟的统计，2010年我国MOCVD 设备数量较2009年增长了122%，总数达到300台。预计未来几年，国内MOCVD 设备仍将保持较快的增长速度，2012年保有量有望达到1000台，2015年保有量有望超过1500台。随着国内LED 外延片产能的快速扩张，蓝宝石衬底行业也将迎来了巨大的发展机遇。预计，2009~2015年国内蓝宝石衬底片市场的年复合增长率为83.9%，2012年需求将达到2000万片，2015年的需求将高达6700万片（2英寸标准片）以上。届时，我国MOCVD 数量及对蓝宝石衬底的需求量都将占到全球的1/3左右。

根据我国外延企业MOCVD 设备的购进计划，结合专家对MOCVD 使用效率的预测，对各年蓝宝石衬底片市场需求量的估算如下图所示。