【正文】 至今已發(fā)明了多種生長方法，如焰熔法、懸浮區(qū)熔法、提拉法、導模法、坩堝移動法、溫度梯度法、熱交換法、泡生法和冷心放肩微。(Package)潔凈室內真空充氮包裝潔凈室內真空充氮包裝100級潔凈室充氮包裝5/10/25片盒裝 100級潔凈室充氮包裝25片盒裝 注：數據來源于網絡 生產方法自1885年由Fremy、Feil和Wyse利用氫氧火焰熔化天然紅寶石粉末與重鉻酸鉀而制成了當時轟動一時的“日內瓦紅寶石”起，迄今人工生長藍寶石的研究已有100多年的歷史。m 精細研磨（Fine grind） Ra＜1181。（即Ra≦）Ra＜1nmRa＜背面16177。16177。 176。 176。176。25μm總厚度偏差(TTV) ＜10μm＜10μm≦ 25μm≦ 10μm翹曲度(BOW) ＜10μm10 ~ 0μm≦ 20μm≦ 5μm定位面方向(Primary Flat Location)A面（1120）177。15μm330μm/430μm177。Thickness)330μm/430μm177。177。177。 176。 176。176。176。本項目最終產品為藍寶石基片，產品標準達到如圖表42中所列的幾個廠家生產的藍寶石基片的規(guī)格，可以完全滿足2010年1月1日實施的中國電子行業(yè)標準《氮化鎵基發(fā)光二極管藍寶石襯底片》（SJ/T 113962009）。表1中列出幾個國際廠家生產的藍寶石基片的一些基礎技術參數(以成熟的C面2英寸藍寶石基板為例)。第五章 工廠技術工藝方案 項目組成發(fā)光二極管用藍寶石基片項目包含生產車間、供電系統(tǒng)、污水處理系統(tǒng)、食堂、員工宿舍、辦公樓等。根據上述特點，選擇廠址的決定因素是：電價、水價和土地價格。圖表40 四個建設地區(qū)優(yōu)劣勢比較深圳市XXX市蕪湖市吳江市經濟發(fā)展水平高中較高較高LED行業(yè)發(fā)展成熟度高，集中了全國80%的LED封裝企業(yè)，外延片企業(yè)少很低高，集中了全國大部分的外延片廠家，是三安光電和德豪潤達主要生產基地，MOCVD數量將超過100臺較高，貼近LED發(fā)展較好的蘇滬杭獲取原料便利性高，廣州金凱可以就近供應低，附近無原料廠家低，附近無優(yōu)質原料廠家較高，南京有原料供應土地優(yōu)惠條件中，要進行招標拍賣高較高高資料來源：XXX部調研整理 廠址選擇根據各個建設地區(qū)的情況，相應地選擇了以下開發(fā)區(qū)作為潛在的廠址：深圳市光明新區(qū)化合物半導體產業(yè)基地（包括深圳國家半導體照明工程產業(yè)化基地）、XXX經濟開發(fā)區(qū)、蕪湖經濟技術開發(fā)區(qū)、吳江經濟開發(fā)區(qū)。選擇建設地區(qū)的原則：1）自然條件適合項目的特定生產需要和排放要求；2）合理地靠近原料和市場；3）具有良好的投資環(huán)境和公共政策；運輸條件優(yōu)越；有可供利用的社會基礎設施和協(xié)作條件；4）土地使用有優(yōu)惠條件，地質條件符合要求。 原材料及主要輔助材料的供給目前生長藍寶石晶體用的高純氧化鋁原料主要有三種，一是捷克Spolchemle用熔鹽加氧化鋁粉制成的原料，國內有廠家在使用這種原料，一般需要兩次生長晶體的過程才能得到市場接受的藍寶石晶體；二是采用片狀法生產的原料，易在壓片過程中帶進雜質；三是燒結法制成的球團狀原料，美國Sasol公司和日本住友化學公司生產。對應上述產能，配備的主要設備有40臺長晶爐、2臺線切割機、20臺研磨拋光機，及配套的電力系統(tǒng)和去離子水系統(tǒng)。 建設規(guī)模由于藍寶石襯底的加工與制造對我們來說是一個新的行當，我們缺乏現(xiàn)成的行業(yè)經驗和技術積累，所以，為了穩(wěn)妥起見，初次產能建設規(guī)模不可太大，以一個最小經濟規(guī)模單位為好，待這一個最小經濟規(guī)模運轉正常后，可立即擴大生產規(guī)模。 產品方案 本項目的產品包括2吋和4吋藍寶石晶棒，2吋及4吋藍寶石晶片，2吋及4吋藍寶石圖形LED襯底。 銷售費用預測 銷售費用按照年銷售收入的2%預估。 價格策略及服務項目投產后的第一批產品，由于是首次面市，產品客戶等都是新的，為了給首次嘗試試用我們產品的客戶以信心和激勵，每個客戶訂貨的首次1000片的銷售價格可以比市場價低10%提供給客戶?？烧衅赣行袠I(yè)經驗的工程師，特別是有制造外延片經驗的專業(yè)技術人員從事銷售工作，搭配以專業(yè)對口的應屆大學畢業(yè)生進行培訓或培養(yǎng)。 銷售網點建設及銷售隊伍建設未來五年內不需要鋪設銷售網點，只在工廠所在地設銷售及服務部。 銷售模式 采用直銷模式，直接將產品及服務送到用戶手中；并和大的廠商結成戰(zhàn)略聯(lián)盟，為他們定制圖形晶片。那么，本項目生命周期中每年產品價格預測如下：年度2010年2011年2012年2013年2014年2015年2016年2017年2018年晶棒（美元/毫米）晶片（美元/片）年度2019年2020年2021年2022年2023年2024年2025年2026年晶棒（美元/毫米）晶片（美元/片）注：直徑為2英寸下面的銷售收入和財務指標將以此表為計算基礎。根據專家的判斷、未來幾年供遠小于需的分析結果和近年來產品價格上升的趨勢，綜合斷定：未來2010 2014年產品價格仍會保持溫和的上升趨勢，20142015年價格會趨于平穩(wěn)，2016年后價格開始長期的漸進小幅下滑。該價格是不含稅價、出廠價。從圖表339可以看出，未來幾年藍寶石襯底的供應都是非常緊缺的。圖表38 未來藍寶石晶片國內市場供需分析結果產品單位：萬片年度2010年2011年2012年2013年2014年晶片市場需求量543934130818312564藍寶石晶片占比65%65%65%65%65%藍寶石晶片市場需求量35360785011901667現(xiàn)有和可能新增的產量2874406168621207需求缺口66167234328460注：皆以2英寸晶片計算。按72%和40%增長速度計算，2011年2014年藍寶石晶片的需求量為：在供給方面，按照圖表26的計算結果，2010年藍寶石襯底的國內供給量為287萬片（2英寸計），2011年約440萬片；2010年藍寶石晶棒的國內供給量為280萬毫米，2011年320萬毫米。按謹慎性原則，下面以353萬片計算。2009年大陸超過60%的MOCVD為氮化鎵基（藍寶石襯底）MOCVD，因為背光源的需求增加，2010年該比例進一步上升，未來幾年比例仍將上升。圖表37 中國大陸外延片/芯片廠家的MOCVD擁有量（臺）公司2010年未來動向三安光電772011還將購置67臺 廈門三安22備注：18臺2寸24片機，4臺2寸45片機 天津三安15備注：2寸45片機 蕪湖三安40新購置的67臺將放入蕪湖三安士蘭微8未來購置20臺，2011年到貨6臺德豪潤達10計劃采購130臺上海藍光6計劃三年內建設200臺MOCVD（45片機）華上光電102011年將達到20臺，未來5年達到150臺中科半導體照明62011年將增加11臺真明麗20還將增加10臺上海龍德芯光電2不詳世紀晶源4向下游應用市場發(fā)展浪潮華光20計劃擴產武漢迪源3不詳武漢華燦2不詳其他40合計208大陸未來幾年規(guī)劃增加MOCVD超過1200臺，其中2010年增加300臺。為了迎接市場對于藍光LED外延/芯片的需求，DisplayBank預期，到了2011年第一季全球用來生產藍光LED的MOCVD設備安裝數量將上升至2000臺，到了2011年底則將繼續(xù)攀升至接近2500臺。依照Aixtron和Veeco產能來看，瑞銀估算得有些保守。（2）藍寶石襯底國內市場需求在國內需求方面，主要通過MOCVD工藝及設備的增加來推導藍寶石襯底的需求。該分析結果與我們調研中兩位專家的判斷較為一致（皆認為未來幾年藍寶石晶片價格是高位小幅上升，短期不會看到有滑落的跡象；藍寶石襯底在未來1020年內不會被碳化硅等其他襯底替代）。圖表35 未來藍寶石晶片全球市場供需分析結果產品單位：萬片年度2010年2011年2012年2013年2014年晶片市場需求量5578757292431100812078藍寶石晶片占比47%50%53%55%55%藍寶石晶片市場需求量26223786489960546643現(xiàn)有和可能新增的生產量25703598467758467015需求缺口52188222208372注：皆以2英寸晶片計算。因為單晶爐等機器的剛性供應，2010年之后襯底的供給速度將比20092010年的低。2009年藍寶石襯底基本上是供需平衡，上半年供給有余，下半年供給偏緊，全年供給量約為1700萬片（以2英寸計）。藍寶石襯底從2009四季度開始暴漲，如果廠商從這時候采購單晶爐的話，新增單晶爐大規(guī)模投產的時間將在2010年四季度。單晶生長技術壁壘高，能較為迅速擴產的是已經掌握拉晶技術的實力廠商，但他們也面臨著人才短缺的情況。在供給方面，上面已經推出2010年藍寶石襯底產量約為2570萬片（見圖表25）。目前藍寶石襯底占全部襯底的比例約為47%，那么，藍寶石晶片2010年市場需求量為2623萬片。根據調研信息斷定，瑞銀等的預測是較為恰當（也偏保守）的，根據謹慎性原則，下面以瑞銀的數據進行推導藍寶石襯底的需求。 圖表30 不同直徑襯底需求估計資料來源：瑞銀結論：未來幾年4英寸襯底將成為主流，產品應該以4英寸為主，并向大尺寸襯底產品發(fā)展；產品質量和性能要達到一流水平；產量能適應客戶需求。碳化硅襯底主要用于高端或關鍵應用，藍寶石襯底目前則大量用于高亮度發(fā)光二極管，他們兩個性能功能各異，各有自己擅長的領域，相信在未來相當長的時期內不會互相取代，而只會長期共存。碳化硅襯底性能要比藍寶石襯底優(yōu)越得多（其性能比較見圖表21），但其昂貴的價格大大限制了其發(fā)展。從Rubicon的銷售地和客戶構成可以看到，Rubicon 82%的產品銷往亞洲，來自臺灣（兆遠、兆晶）和韓國（Iljin Display）的三大客戶銷售額占比就達到了48%。對晶棒需求量最大區(qū)域是臺灣和日本地區(qū)，其次是韓國。鹽城協(xié)鑫建設中擬年產2000萬片總投資30億元，上500臺藍寶石長晶爐；采用泡生法。圖表 26 大陸具備生產能力的藍寶石襯底企業(yè)公司產業(yè)鏈段與產品目前年產量未來動向備注拉晶（晶錠）掏棒（晶棒）切割（切片）磨拋（晶片）哈工大奧瑞德√√　　約年產80萬毫米晶棒正在增加單晶爐年產45噸藍寶石晶體；主要供給軍工，少量外售給民用；改良泡生法云南藍晶√√√√約年產200萬毫米晶棒，折合200萬片晶片不詳約400臺單晶爐，5臺切割機；提拉法成都東駿√√　　年產2000毫米晶棒正在增加單晶爐　外賣晶棒；提拉法重慶四聯(lián)√√√√年產12萬片晶片2011年將形成年產能120萬片晶片　文登華博　　√　年產140萬片切片隨市場增加產能，有可能做回拉晶為國內晶棒和少量國外晶棒加工；兩臺切割機焦作科瑞斯達　　　√年產60萬片晶片不詳技術較好青島嘉星　　　√年產15萬片晶片預計三年內年產能將擴大到180萬片；2011年60萬片購買哈工大和國外晶棒合計　　　國內年產量約為280萬毫米晶棒、287萬片晶片2011年產量約為320萬毫米晶棒、440萬片晶片晶片沒有計哈工大、東駿的晶棒和華博的切片資料來源：XXX部調研整理圖表27 大陸尚未量產的藍寶石企業(yè)名 稱現(xiàn) 狀未來動向備注浙江巨化停產兩年現(xiàn)申請恢復生產2000年建廠，已能用泡生法量產晶體，因前幾年市場不好而屢陷虧損天津賽法不詳不詳其前身是美國晶體技術有限公司（AXT）藍寶石事業(yè)部；2008初自稱已能量產，但市場少見其產品揚州華夏研發(fā)中不詳成立于2002年，現(xiàn)在主要生產AlGaInP芯片，藍寶石晶體尚在研發(fā)中長治虹源建設中三至五年擬投資50億以上由深圳淼浩公司投資，創(chuàng)建于2009年8月。另外，由于藍寶石晶體具有獨特性能，藍寶石廣泛應用二極管(LED)、藍光激光器(LD)工業(yè)的基片、紅外窗口和高檔窗口片等。如下圖中所示不同半導體材料對應的LED所發(fā)出的光的顏色：圖表24 不同半導體材料所對應的波長由此可見，氮化鎵基LED在LED行業(yè)中的重要性，用于氮化鎵生長的最普遍的襯底是藍寶石，其優(yōu)點是化學穩(wěn)定性好、不吸收可見光、價格適中、制造技術相對成熟，不足方面雖然很多，但均一一被克服：很大的晶格失配被過渡層生長技術所克服，導電性能差通過同側P、N電極所克服，機械性能差不易切割通過雷射劃片所克服，很大的熱失配對外延層形成壓應力因而不會龜裂，利用倒裝技術解決了導熱性能差（藍寶石的透光性能好）。不同的襯底材料，需要不同的LED外延片生長技術、芯片加工技術和器件封裝技術，襯底材料決定了半導體照明技術的發(fā)展路線。目前，ZnO半導體材料尚不能用來制造光電子器件或高溫電子器件，主要是材料質量達不到器件水平和P型摻雜問題沒有得到真正解