蓝宝石衬底市场情况报告

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原材料供应紧张，但负面影响好于预期

目前全球蓝宝石晶棒的产能每季度可以生产约 900万片 2英寸等效晶圆，同时市场对晶圆的需求约为每季度 900~950万片。大多数蓝宝石晶棒厂商都计划在 2010年下半年及 2011年扩大生产。例如 Monocrystal打算在 2011年年底前将其产能翻倍，同时 ACME预计其产能在2010年下半年可增长 50%。预计

2010年下半年全球蓝宝石晶棒的供应总量将会增长 14%，到年底，蓝宝石晶圆的总产出可达到每季度 1,020万片。这意味着蓝宝石基底供应紧张将在 2010年第三季度达到高峰，然后在年底前逐步得到缓解。

所有上游 LED晶圆 /芯片厂商都在尝试多样化他们的蓝宝石基底来源，但是大型的上游厂商如晶元光电和璨圆光电等由于已经签署了长期供应合同，也有更强的议价能力和优先供应权，因此对上游供应的多样化需求不明显。同时，将原材料成本提高的压力传递给下游封装厂商也不是一件易事， LED晶圆 /芯片厂商也在致力于内部成本降低，如提高良率、提升光效，以及在低规格 LED晶圆制造上循环使用蓝宝石基底等。因此，摩根士丹利认为 2010第三季度蓝宝石基底成本的上升对 LED晶圆 /芯片厂商带来的负面利润冲击将没有市场预期得严峻，内部成本降低的努力和有利的产品线组合将有助于减轻负面影响。

蓝宝石基底占主导，垂直整合模式是趋势

LED晶圆需要一个基底来放置金属有机材料(MO source)，蓝宝石基底对于

LED晶圆制造商来说，是一个必要的原材料。由于它成本相对较低，因此在高亮度白光、蓝光和绿光 LED生产中占有 90%以上的市场份额。其他的基底材料还有碳化硅 (SiC，具有很好的导电性，但是高成本阻碍了其市场应用 )、氮化镓

(GaN)和硅 (Si)，这些材料与蓝宝石基底相比，都存在各自的劣势。一般来说，蓝宝石基底占整个 LED晶圆外延片销售成本的 7~10%，具体比例取决于 LED晶圆厂商的议价能力和生产规模。

蓝宝石基底的生产工艺包括晶体生长、钻孔、切片以及抛光等步骤。晶棒生产商首先从特制的熔炉里生长出蓝宝石梨晶。在几种不同的梨晶生长方法中，

Kyropolus法具有低缺陷密度、高产量和高成本效率的优势，因此最为流行。一般生长一个 25千克的梨晶大约需要两周时间，增加新产能则总共需要大约

9~12个月的时间。接下来，晶棒生产商从每个蓝宝石梨晶里钻孔，然后切割出圆柱形的蓝宝石晶棒，最后，晶棒被晶棒生产商或者其他厂商拿去切片和抛光。

在生产蓝宝石基底的所有步骤中，晶体生长对工艺技术的要求最高。特制熔炉的有限供应以及熟练技术工程师的缺乏，是进入该领域的两个最大障碍。首先，新进入的晶棒生产商需要购买特制的熔炉或是定制自己的熔炉，熔炉的价格在 50~100万美元之间；其次，由于晶体生长是尖端、非大众的技术，相关的资

吴洁松整理编写 第 2 页 共 8 页 深工艺专家也非常少。基于以上两种因素，摩根士丹利认为新产能的增加主要依靠现有的晶棒生产厂商而非新进入该领域的厂商。

目前，几个主要的蓝宝石晶棒厂商占据了大部分市场，如美国的 Rubicon、俄罗斯的 Monocrystal以及韩国的 Sapphire Tech，这三家厂商合计占据了约

65%的市场供应量。其中前两家采取垂直整合的经营模式，提供蓝宝石晶圆成品，但它也向后端专业的切片、抛光加工厂商销售蓝宝石晶棒。台湾地区的 ACME由于进入该领域较早 (2005年创建 )，加上已经拥有了熔炉的专门技能和提供客制化服务，也占据了全球约 5%的市场份额。近日，有一些台湾地区致力于蓝宝石晶圆切片与抛光加工的厂商，如合晶、兆远等，也开始向产业链上游进军，准备自己内部完成晶体生长，但达到一定的生产规模还需时日。

对于蓝宝石晶圆生产商来说，产品质量由平整度、晶体定向、密度和晶体结构的一致性来衡量，提高良率则是持续推动成本降低的关键因素。目前大部分台湾地区厂商的平均良率为50~60%。兆远、兆晶和晶美等几家台湾台商每家产能可达每季度 70万片 (2英寸等效晶圆 )。兆远和兆晶都有大型科技集团企业背景，例如兆远是台联电的关联企业，而兆晶和 Alpha Xtal的主要投资方为鸿海集团。为了巩固上游原材料资源，晶元光电也于近日宣布投资兆晶和兆远。蓝宝石晶圆厂商跟大型科技企业的合作关系，不仅可以起到保证客户源的作用，也给这些企业在关键合同谈判及制定扩张计划时带来优势。

2011年全球前7大蓝宝石晶棒厂计划扩产近9成韩厂产业地位将持续上扬

因韩国、台湾与大陆等地区LED厂自2009年以来陆续扩充有机金属化学气相磊晶(Metalganic Chemical VapDeposition;MOCVD)设备产能，带动全球蓝宝石晶棒需求增加，然2009年全球蓝宝石晶棒厂扩产趋于保守，致使2010年全球蓝宝石晶棒供货不足，以2寸蓝宝石基板为例，其价格已由2009年上半的7美元持续上涨至2010年底的30美元左右，于此背景下，2010年下半起全球主要蓝宝石晶棒厂纷纷扩产。

因历经全球蓝宝石晶棒供货不足现象，全球主要蓝宝石晶棒厂虽陆续扩产，然因各厂扩产脚步不一，且蓝宝石晶棒新进业者家数渐增，此将导致2011年全球蓝宝石晶棒厂商别产能占有率产生变化。

依全球蓝宝石晶棒厂商别月产能来看，美商Rubicon于2009年至2010年上半居全球龙头地位，不过，韩厂Sapphire Technology Company (STC)因扩产脚步相对较快，已于2010年第3季超越Rubicon，主因STC于韩国政府扶植计画中获资金支持，有利于2011年(含)后其加速蓝宝石晶棒扩产脚步。

2011年虽全球蓝宝石晶棒主要厂商扩产速度不一，但依其扩产目标来看，STC可望跃居全球蓝宝石晶棒龙头地位，此将导致Rubicon与俄罗斯Monocrystal排名分别后退至第2与第3，且因台厂越峰积极扩产，2011年底可望跃升至全球第4地位，故日厂京瓷(Kyocera)与并木精密宝石(Namiki Precision Jewel;以下简称并木)排名将分别后退至第5与第6;而2011年韩厂Astek亦可望居第7地位，其于全球蓝宝石晶棒市场影响力将上扬。

吴洁松整理编写 第 3 页 共 8 页 2011年因韩国、大陆等地区蓝宝石晶棒新进厂商家数增加，预测2011年底美国、俄罗斯与日本地区晶棒厂于全球合计月产能占有率将较2010年底下滑6.7%;相较之下，因韩厂STC可望居全球晶棒厂产能之冠，且另一韩厂Astek于2011年产能占有率亦可望上扬至5.3%，考量韩国尚有Hansol LCD、LG Siltron等业者已自2010年以来陆续跨足蓝宝石晶棒事业，预料2011年韩厂于全球晶棒产业地位将持续上扬。

全球蓝宝石晶棒市场现由美商Rubicon、俄罗斯厂Monocrystal等业者所主导，然因三星LED(SamsungLED)、LGInnotek等韩国LED厂大举扩产，其对LED蓝宝石晶棒需求增加，促使近期STC与Astek展开扩产计划，不仅如此，IljinDisplay、CrystalOn等LED蓝宝石晶棒切割厂亦持续提升产能。

而韩国供应led蓝宝石晶棒主要厂商现仅2家，包括STC与Astek,其中，STC自2000年起供应蓝宝石晶棒；Astek则自2009年底起才供应，故于韩国蓝宝石晶棒市场地位尚不及STC。

比较STC与Astek此2家韩厂所采蓝宝石晶棒生产技术，STC采用自主技术-垂直水平温度梯度冷却(VerticalHorizontalGradientFreezing;VHGF)法；Astek则引进俄罗斯技术-凯氏(Kyropolus)法。

STC计划2010年底将其LED蓝宝石晶棒月产能提升至约35万片(以2寸为基准)，且将再兴建以量产6寸晶棒为主的新工厂，预料2011年底STC蓝宝石晶棒月产能有机会较2010年底倍增；而Astek亦计划大幅增设长晶设备，以拉近其与STC间产能差距。

在LED蓝宝石晶棒切割方面，韩国主要厂商为IljinDisplay与CrystalOn,至2010年第2季末为止，此2家韩厂均持续扩充其切割产能，至于其供货对象，预料三星LED所占比重将持续上扬，主因三星电子(SamsungELectronics)LCD背光模组合作的韩厂HansolLCD已取得CrystalOn股份，且三星LED占IljinDisplay出货量比重亦达60%。

另外，因韩国LED厂对蓝宝石晶棒需求增加，韩国不论STC、Astek等蓝宝石晶棒厂，或IljinDisplay、CrystalOn等蓝宝石晶棒切割厂，在持续扩产下，2010年预估其营收均可望显着成长。

三星LED (Samsung LED)等韩国LED厂自2009年上半以来积极增产，带动韩国于全球LED产业地位渐扬，然其所需LED蓝宝石晶棒仍仰赖海外甚深，于此背景下，LCD 背光模块 厂Hansol LCD、半导体 晶圆厂LG Siltron、半导体设备厂Biemt等韩国业者已确立其跨足LED蓝宝石晶棒事业计划。

Hansol LCD为三星电子(Samsung Electronic s)合作的主要韩国LCD背光模块厂，其于2010年上半跨足LED上游蓝宝石领域，不仅出资予韩国LED蓝宝石晶棒切割厂-Crystal On，亦计划2010年底前正式量产LED蓝宝石晶棒。

LG Siltron为乐金集团(LG Group)旗下子公司，其以半导体晶圆为既有事业，为跨足LED蓝宝石晶棒领域，LG Siltron已于2009年底设置LED蓝宝石晶棒、切割用研发产线，不仅如此，更计划兴建LED蓝宝石晶棒新工厂。

吴洁松整理编写 第 4 页 共 8 页 Biemt为韩国半导体设备厂，其已于2009年下半引进LED蓝宝石晶棒制程技术，且计划自2010年10月底起量产，将以6寸LED蓝宝石晶棒为主。

韩国多晶矽制造商OCI Co.Ltd 看准LED对蓝宝石基板的需求大增，近日宣布， 2011年将斥资1,000亿韩元（约9,000万美元）兴建一座LED上游材料蓝宝石晶棒厂，产能预计Q3即可量产。

OCI表示，该座厂房预定2011年4月动土，9月能进入量产阶段，年产能预定为400万公厘。预计该座厂房的蓝宝石晶棒总产量，将占全球的11％。

蓝宝石单晶由于制程难度高， 目前全球最大厂为R u b i c o n，其次为俄罗斯的M o n o c r y s t a l及韩国的STC，现在多数厂家延用俄罗斯技术，由于LED在照明、背光源的应用上已大量推出产品，带动上游蓝宝石单晶需求。