蓝宝石业界发生剧变

严重的材料短缺使蓝宝石的2英寸晶圆价格涨到了30多美元。预计该问题到2011年中期才能得到解决。

蓝宝石是指非红色的氧化铝（Al2O3）。含有杂质的蓝宝石很早以前就被作为宝石，由于其具有多种光学、机械、电气、热以及化学特性，因此还被广泛应用于工业等多种领域，而且应用范围仍在不断扩大之中。其中，能够合成制造出蓝宝石更是意义重大。蓝宝石的主要用途包括LED和LED底板。

用量激增导致材料短缺和价格暴涨

LED市场在2010年经历了史无前例的发展。随着市场的发展，制造蓝色和白色GaN类LED时使用的蓝宝石底板的需求也大幅增长。对底板成品的需求由每月按2英寸换算（TIE)为100万（2009年12月）增加到了200万（2010年第四季度）。

2009年第四季度，蓝宝石的加工能力满足需求还有余力。也就是说，加工蓝宝石的企业还能应对当时的需求。但是，材料的供应能力在2009年年底就逐步达到了极限。生产蓝宝石材料的企业大部分都因为2009年的金融危机和一直持续到09年的巨大物价压力而陷入苦于资金周转的困境。另外，由于新设备的导入和运转通常需要半到一年的时间，2010年产能缓慢上升，因而无法适应需求的急剧增加。由此产生了严重的材料短缺，导致价格暴涨。

蓝宝石芯材（Core）和坯料（Blank）由商品变身为“战略性材料”，大量的蓝宝石生产商时隔数年又重新掌握了定价的主导权。而且，他们可以将价格设定为能够最大限度获取利润的水平。其结果是，蓝宝石晶圆的美国国内售价超出我们的预想，上涨到了30美元，现金交易市场上的价格更是超过了30美元。很多加工蓝宝石的企业和LED厂商为确保产能已经预付了货款，目的是防止生产线停工。

图1：2英寸晶圆的美国国内售价走势。横轴的时间没有特殊规律（法国Yole Developpement公司，2010年10月）



业界重组


业界重组

一流供货企业出现变化

蓝宝石材料的生产商目前大部分都处于大幅增强供应能力的巅峰时期。韩国Sapphire Technologies宣称该公司目前拥有月产76万TIE的生产能力，比俄罗斯Monocrystal和美国Rubicon Technology还要高。而业界领头羊角色的京瓷和並木精密宝石增强产能的动作则稍显迟缓。要想及时有效地增强产能，必须要筹集资金。为此，台湾兆晶科技（Tera Xtal Technology）于9月24日在台湾证券交易所发行了股票。另外，Monocrystal计划在2010年年底进行IPO（首次公开募股）。 Sapphire Technologies也预定2011年第一季度紧随其后。此外，美国Crystal System收购了上市公司GT solar。目的是为了发展蓝宝石底板及制造装置业务。

新涉足企业

新涉足企业有时甚至推出了不切实际的计划。根据我们的推算，目前有41家以上的企业在从事蓝宝石底板业务，而更多的企业则为了确保资金及采购结晶生长装置而在私底下活动。但我们认为很多企业小看了培育大尺寸高质量人工蓝宝石结晶刚玉（boule，棒状单结晶）的技术难度。如果2011年下半年材料短缺状况得到缓解，再次迎来价格下跌局面的话，过多的产能将缩小利润空间。届时，新涉足企业中可能只有为数不多的几家能进入供应链，成为长期值得信赖、而且能够盈利的LED产业的供应商。这些生存下来的企业或许能进入一流的蓝宝石厂商行列，而其他企业则不得不缩小或者放弃业务计划。

垂直整合

采购芯材和坯料，并负责精加工为研磨晶圆的企业此前一直将成本转嫁给客户，以维持利润或实现小幅增长。但由于材料短缺，其中的很多企业考虑通过在公司内部（或者集团内部）生长结晶、进行投资以及与新的蓝宝石厂商合作来确保代替材料。最大型供应商中的两家企业Rubicon和Monocrystal宣布计划推进下游工序的整合，增加公司内部和集团内部的精加工能力。这一消息让研磨公司担心可能会出现材料采购困难。

图2：供求关系的走势（法国Yole Developpement公司，2010年10月）


为结晶生长装置厂商创造机会

蓝宝石的需求增加给原材料市场带来了紧张局面。铝粉轻松就能采购到，而满足具有一定浓度、形状（例：沉淀物、微珠、龟裂）以及高纯度等条件的蓝宝石结晶却只有少数企业能够生产。不过，这些企业中的大部分都担心目前的旺盛需求只是一时性的，因此对增强产能和全面投资都持观望态度。结果，大部分能够生产高质量原材料的企业出现了“销售一空”的状态。而且价格也上涨到了每千克70美元，蓝宝石厂商中甚至出现了为确保2011年之前所需的原材料而提前预付货款的情况。

结晶生长装置厂商通过产能的迅速增强以及新设备的建设等需求获得了利润。目前，已经确认有11家以上的蓝宝石用结晶生长装置厂商存在，其中大部分都在乌克兰或俄罗斯设置了基地，提供以上世纪80年代的原苏联时代开发的“Omega”技术为基础设计的装置。因此，这些企业销售的装置，外观虽然不完全一样，但十分相似。大部分蓝宝石用结晶生长装置厂商提供总承包解决方案（Turn-Key Solution），因此新涉足的蓝宝石厂商也可在短时间内导入装置以增强产能。不过有报告显示，在这些装置厂商和蓝宝石厂商之间，围绕产量和处理能力低于预期等原因发生了多起诉讼。另外，装置厂商还面临着另一个风险。那就是，客户可以拆解并分析（逆向工程）装置，然后自己进行组装。

大口径晶圆增加材料供应商的压力

大口径晶圆增加材料供应商的压力

2010年下半年供货的MOCVD装置的65％以上都以4英寸以上晶圆为对象。最近，Rubicon与韩国LED厂商就供应6英寸晶圆签订了为期14 个月的7100万美元合同。我们预测，2英寸晶圆的市场占有率在2011年将首次低于50％（按表面积换算为45％左右）。这进一步增加了材料供应商的压力。原因是，大口径晶圆比2英寸晶圆还要厚，因此单位表面积的结晶用量也相应增多。

大口径晶圆还将影响蓝宝石厂商的产量。可从利用标准的30kg Kyropoulos法培育的蓝宝石刚玉上切割的4英寸芯材的量有限。另外，可制造大结晶的企业、可沿不同的轴生长结晶的企业、以及可制造具有出色形状因子的结晶的企业，将具有相当大的竞争力。但是，制造大尺寸结晶的技术并不是轻松就能学到手的。[!--empirenews.page--]

图3：从蓝宝石刚玉中切割出的晶圆形状（法国Yole Developpement公司，2010年10月）


大口径化带来垂直整合

目前有46家以上的企业在生产单结晶蓝宝石产品。其中大部分企业并没有对价值链整体造成太大影响。原因是，很多企业只是单纯地采购芯材、切割的（或进行过粗研磨的）晶圆和坯料，将其加工成电子产品的生产以及光学用途使用的窗玻璃可立即使用的蓝宝石产品。另外，也有的企业只是单纯地生产蓝宝石结晶、芯材、根据不同用途切割的或粗研磨过的晶圆以及坯料，然后出售给上述加工业者。其他企业在价值链整体中进行垂直整合，向加工业者和最终用户供应蓝宝石产品。最终，从事蓝宝石产品加工的企业或许会专门面向光学产品等供应产品。

随着市场的变化，可制造大尺寸结晶的蓝宝石厂商将进一步推进垂直整合。目前，供应2英寸和3英寸的芯材以及已经切割完成的晶圆的厂商数量众多。而且，很多厂商向第三方加工业者供应这些产品。如果LED厂商利用尺寸更大的晶圆，那么这些加工业者将难以确保芯材和晶圆。原因是，大口径结晶的生产者为扩大自己的市场，将在各自的集团内部完成业务，以与采用生产底板的最终用户建立良好关系。只要大口径蓝宝石结晶的市场比小口径结晶的市场竞争小，大口径晶圆的市场对垂直整合的企业而言将继续保持魅力。（特邀撰稿人：Jean-Christophe Eloy＝Yole Developpement）