Własna fabryka krzemu znowu pożądana przez przemysł

Dzisiaj własna fabryka krzemu jest dla producenta układów scalonych korzystna tylko wtedy, gdy jest on w stanie zapewnić pełne wykorzystanie jej potencjału produkcyjnego, dlatego takie ośrodki mają tylko największe firmy. Niemniej po latach zastoju i spadku liczby czynnych zakładów wytwarzających półprzewodniki na świecie, w ostatnich miesiącach, mimo gorszego okresu w gospodarce, zaczęto otwierać coraz więcej nowych ośrodków. W 2009 powstało ich siedem, w 2010 otwartych zostanie pięć, a w 2011 – sześć kolejnych.

Fot.1. Fabryka firmy TSMC - Fab 14

Czyżby historia zatoczyła koło, a model fabless działalności się nie sprawdził? Okazuje się że wszystkie otwarte i planowane zakłady będą produkować tylko i wyłącznie diody LED wysokiej jasności. To dlatego, że w 2010 roku na rynku mogą pojawić się braki w dostawach tych elementów. Szybko rosnąca popularność oświetlenia z wykorzystaniem diod jako źródeł światła tworzy olbrzymie w skali świata zapotrzebowanie, rosnące w dwucyfrowym tempie i bez względu na panującą sytuację w gospodarce.

W 2009 roku przemysł elektroniczny zużył 63 mld diod, co stanowi ponad 90% mocy produkcyjnych wszystkich istniejących fabryk diod na świecie. Braki zagrażają głównie producentom telewizorów, gdzie diody HB LED wykorzystywane są do podświetlania matrycy wyświetlacza. Jeden telewizor zawiera w zależności od przekątnej ekranu aż 300–500 diod w układzie podświetlenia. Dodatkowo w 2009 roku sprzedaż odbiorników wzrosła o 19%, pogłębiając problemy z dostępnością diod. W czerwcu odbędą się w RPA Mistrzostwa Świata w Piłce Nożnej i już dzisiaj wydarzenie to spędza sen z powiek producentom odbiorników, gdyż tradycyjnie jest ono impulsem powiększającym sprzedaż, której braki w zaopatrzeniu w diody mogą sporo przeszkodzić.

Fot.2. Telewizor LG wykorzystujący podświetlenie za pomocą diod LED

W nowe zakłady inwestują dotychczasowi producenci LED, jak na przykład Nichia, która planuje czterokrotnie zwiększyć produkcję diod do końca 2012 roku, jednak przełomem ilościowym i jakościowym są planowane inwestycje gigantów, takich jak TSMC, UMC i Samsung. Firmy te włączają się do wyścigu technologicznego, kupują sprzęt do epitaksji i zatrudniają inżynierów znających się na technologii. Konstrukcja diody świecącej nie jest może zbyt skomplikowana, jednak dla TSMC i UMC, które przez lata specjalizowały się w produkcji cyfrowych układów scalonych, z pewnością jest to nowość.

Do tajwańskich fabryk trafijeszcze w tym roku 100 reaktorów MOCVD, do Korei – kolejne 50. Jeden reaktor do epitaksji zapewnia wydajność około 100 mln diod rocznie, co oznacza, że planowany wzrost mocy produkcyjnych jest bardzo znaczący i z pewnością za rok dwa zmieni rynek. Zdaniem przedstawicieli TSMC, mimo że technologia produkcji diod LED znana jest od wielu lat, produkty te są ciągle w swoim początkowym stadium rynkowej obecności i nie stały się jeszcze „commodities”. Skutkiem tego ceny tych elementów są zbyt wysokie, a dotychczasowy proces technologiczny daleki od optymalnego.

Brak standardów przemysłowych w produkcji i mała skala wytwarzania tych elementów na świecie powodują szereg trudności z adopcją nowych źródłem światła przez rynek. Inwestycje gigantów, takich jak TSMC, UMC i Samsung mają spowodować zalanie rynku diodami i znaczny spadek cen już w ciągu dwóch lat. Kluczem do opanowania rynku diod są wyspecjalizowane fabryki z dopracowaną w każdym szczególe technologią, podobnie jak było to kilkadziesiąt lat temu z układami scalonymi CMOS. Historia zatoczyła w pewnym sensie koło, gdyż wracamy do miejsca, gdzie każdy producent półprzewodników chce mieć dzisiaj własną fabrykę tyle, że tym razem diod LED.

Robert Magdziak