從科技部《半導體照明產(chǎn)業(yè)"十二五"規(guī)劃》的發(fā)布,再到2015年大型MOCVD設備、關鍵原材料實現(xiàn)國產(chǎn)化奮斗目標的提出,國內(nèi)很多研究院校、企業(yè)加碼研發(fā)MOCVD設備,試圖打破歐美巨頭壟斷局面。
“MOCVD設備雖然成本較高,但政府補貼在行業(yè)發(fā)展的過程中,對研發(fā)LED外延片和芯片制造關鍵技術卻可以起到“四兩撥千斤”的作用,并成為促進產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展的一個“增利點”。”國家電器產(chǎn)品安全質(zhì)量監(jiān)督檢查中心李自力對《廣東LED》表示。
國家在LED發(fā)展政策,先后開始為企業(yè)購置MOCVD設備提供補助。按照機型種類及所在地區(qū)不同,企業(yè)每購置一臺MOCVD設備,可得到數(shù)百致上千人民幣的不等補助。中國企業(yè)不斷在MOCVD設備制造領域中求突破,但若打破歐美巨頭的壟斷格局,處于競技提質(zhì)期的本土企業(yè)將迎來新的利好發(fā)展期。
各個企業(yè)紛紛大力引進MOCVD等關鍵設備、開始研發(fā)LED外延片和芯片制造關鍵技術,加快提高芯片、封裝和模塊制造水平,將會改變多年以來的形成的“進口MOCVD設備依賴癥”,使得LED產(chǎn)業(yè)迅速做大做強,形成了從“襯底材料—外延片—芯片—封裝—應用”的產(chǎn)業(yè)鏈。
核心專利受制于人本土企業(yè)研發(fā)MOVCD遭遇束足
LED的核心技術是高亮度LED的外延生長和芯片制造技術,具有較高的技術含量和附加值,是典型的技術密集型和資本密集型產(chǎn)業(yè),該領域一直是業(yè)內(nèi)公司競相攀登的行業(yè)高地。
核心設備及部分原材料依賴進口、外延芯片缺乏核心專利、測試方法及設備支撐不足,目前全球的MOCVD設備市場主要被兩家國外設備供應商AIXTRON和VEECO所壟斷。僅一臺進口MOCVD設備的售價目前約為1500萬元,其成本占整個芯片設備成本的50%左右。
制造商壟斷LED產(chǎn)業(yè)在全球已經(jīng)形成了一套完整的產(chǎn)業(yè)鏈,美國、日本、歐洲、中國臺灣和韓國等國家和地區(qū)的企業(yè)數(shù)量眾多,主要集中在襯底、外延片、芯片以及封裝領域。當前,美國、日本等在核心器件的原材料和器件設計上具有技術優(yōu)勢,處于世界領先水平,其中日本的日亞化學和豐田合成、美國的Cree、德國的Osram在世界半導體照明專利市場上暫時處于技術壟斷地位。在銷售額和市場份額方面,這些大公司也處于絕對領先位置。
晶科電子的一位研發(fā)人員告訴記者:“2009年前,LED產(chǎn)業(yè)和MOCVD市場很小,只有愛思強、維易科和一家日本公司提供MOCVD設備。2009年后,由于背光源的應用,LED產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)了井噴式的發(fā)展,給這兩家公司提供了發(fā)展契機。由于專有技術、專利權等技術性壟斷,新進入的MOCVD提供商,有的不能提供滿足客戶需求的設備和技術,有的未能及時提供設備趕上市場的窗口,進而奠定了愛思強和維易科變相壟斷的局面。”
據(jù)GSC提供數(shù)據(jù)顯示,國際上采用SiC作為襯底的芯片生產(chǎn)企業(yè)主要包括:美國的Cree公司、歐洲的SiCrystal和Norstel公司、亞洲的天科合達藍光半導體有限公司和NionSteel公司,其中,美國Cree公司的SiC芯片技術和產(chǎn)銷量均處于國際領先地位。
目前LED外延片生產(chǎn)技術主要采用MOCVD,世界范圍內(nèi)能夠生產(chǎn)這一設備的企業(yè)不過3到5家。世界上最大的兩家MOCVD生產(chǎn)商為德國的AIXTRON和美國的VEECO,它們占據(jù)全球MOCVD供應市場90%以上的市場份額,處于壟斷地位。
擺脫“進口依賴”本土企業(yè)奮起反壟斷
近年來,憑借高效節(jié)能、綠色環(huán)保等特點,LED產(chǎn)業(yè)在國內(nèi)獲得快速發(fā)展。科技部發(fā)布的《半導體照明科技發(fā)展“十二五”專項規(guī)劃》指出,到2015年,LED產(chǎn)業(yè)規(guī)模預計將達到5000億元,并明確指出80%以上的LED芯片要實現(xiàn)國產(chǎn)化。
如今,中國大陸的MOCVD設備增速已位居全球首位,同時也成為全球兩大MOCVD設備企業(yè)愛思強和維易科的最大收入來源,量產(chǎn)型MOCVD依靠進口,嚴重制約著國內(nèi)LED產(chǎn)業(yè)的自主化發(fā)展。
一位業(yè)內(nèi)人士對《廣東LED》透露,近年來政府大力扶持半導體照明產(chǎn)業(yè)“跨越式發(fā)展”。技術上鼓勵先進LED技術的研發(fā)和量產(chǎn),并將通過項目補貼、設備補貼等方式對LED外延芯片及照明應用企業(yè)進行政策扶持。由于要發(fā)展LED產(chǎn)業(yè)鏈“核心”,因此外延芯片自然成為發(fā)展重點。
歷經(jīng)幾年的大力研發(fā)和核心技術的公關,國內(nèi)眾多企業(yè)紛紛推出國產(chǎn)MOCVD產(chǎn)品,標志中國企業(yè)在LED芯片生產(chǎn)核心設備國產(chǎn)化道路上取得新突破。從2011年開始,包括廣東昭信集團、思捷愛普、理想新能源、中科宏微、青島杰生光電等在內(nèi)的多家企業(yè)紛紛宣布推出首臺國產(chǎn)MOCVD,中科院西安光學精密機械研究所、南昌大學材料科學研究所等科研機構(gòu)也發(fā)布了MOCVD研發(fā)計劃書。截至2012年年底,國內(nèi)已有近20家企業(yè)和科研團隊宣布涉足MOCVD設備技術研發(fā)。
來自政府的MOCVD補貼也是內(nèi)地芯片廠不斷擴大機臺規(guī)模和市場份額的重要推力。內(nèi)地芯片企業(yè)通過挖角等方式從臺廠聘請了大批優(yōu)秀的工程師,這讓內(nèi)地芯片的性能快速提高。
多家權威機構(gòu)發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示,MOCVD設備采購近兩年出現(xiàn)“瘋狂”增長,2010年前中國大陸MOCVD總裝機量只有150臺左右,2010年年底增至350臺,2011年年底更是達到近700臺。截至2012年11月底,國內(nèi)量產(chǎn)MOCVD設備數(shù)量已達到909臺。
隨著中國芯片業(yè)的發(fā)展,芯片國產(chǎn)化率也在不斷提高。中國LED產(chǎn)業(yè)需要有實力的、屬于自己的MOCVD公司的出現(xiàn),以提升整個LED產(chǎn)業(yè)的技術及創(chuàng)新能力。MOCVD設備國產(chǎn)化成功,意味著長期由國外壟斷的技術將被打破,國內(nèi)眾多LED企業(yè)將告別對國外產(chǎn)品的完全依賴,國內(nèi)LED自主產(chǎn)業(yè)生態(tài)鏈將更加完善,國內(nèi)LED產(chǎn)業(yè)也將會迎來爆發(fā)點。