期待大展鴻圖的LED市場新兵–永嘉光電

 
2016/04/07 江欣怡 | 特約文字編輯     1,336
 
2014年7月20日,成立於成大機械工程系聲光電暨奈微米結構實驗室的NCKU「藍晶靈」團隊,於拿到科技部創業傑出獎後,馬上進行公司成立的準備,兩個月後,永嘉光電股份有限公司就誕生了,創業進程快速地令人吒舌。

「我們做的不是一般的消費性產品,也不是日常生活可見的商品,我們提供的是LED(發光二極體)上游產業中已圖案化的藍寶石基板(Patterned Sapphire Substrate,簡稱為PSS),即在藍寶石基板(CSS)上製做出結構性圖案,此創新製程可以讓LED發光效果提高 30%以上。」談到公司的主要競爭技術,永嘉光電執行長羅云璨又快又急地解釋著。

倍受矚目的新製程

羅云璨講話速度疾快,語氣中還隱含著一股焦急感,恐怕與LED產業近年來飛速成長有關。根據市場分析機構LEDinside統計,2015年LED照明市場規模將來到 257 億美金,滲透率達 31%,2016年則將達到 305 億美金,滲透率提升至 36 %,且由於LED照明產業蓬勃發展及發光效率明顯提升,許多國家已訂出低效率光源的落日條款,也預告了在 2020 年LED照明市場的佔有率將達到 90 %。

因此LED產業未來的榮景可期,且近年來台灣也持續發展LED產業,目前在長晶、磊晶、晶粒、封裝、終端產品等上中下游產業鏈的佈局都很完整,產值更僅次於日本,佔總市場 25 %,而其中,深受市場期待的莫過於五、六年前才發展出的「圖案化藍寶石基板」技術。

圖案化藍寶石基板是氮化藍光LED製程中的重要元素,因為在講究LED高發光效率的要求下,製程中必須在硬度極高的藍寶石基板上做出極微小又細密的圖案結構,才能大幅提升LED晶片的亮度。因此,低成本、高產量、同時又能有效控制表面微結構的特徵尺寸與形貌的圖案化藍寶石基板製程,已成為當前LED產業的決勝關鍵。

圖案化藍寶石基板市場吸引了來自大陸、台灣、韓國、日本等亞洲廠商的積極介入,除了由於業者可從中獲取較高的代工價格外,也因為大尺寸晶圓片市場需求已逐漸升溫,許多業者除擴增四吋晶圓的產線外,並開始進行六吋晶圓的研發測試,因此提高大尺寸晶圓圖案化藍寶石基板製程的能力遂成為許多業者亟欲追求的技術。

因應市場需求

由於藍寶石基板非常堅硬,要在上面刻畫出結構性的圖案甚難,過去業界多使用玻璃光罩技術,但硬式玻璃光罩與基板的貼合度並不佳,故不容易在基板上做出細膩的圖案和結構,所以業界後來改施以投射式黃光微影技術與步進式曝光機台。

在半導體產業中,上述微影技術雖能成功的處理小面積與個別圖形的曝光,但用在圖案化藍寶石基板大面積結構曝光時,卻會有費時、費工、圖形接縫、光學失焦等問題,甚而影響量產效率及良率,「而且這種步進式曝光機造價動輒上億,對獲利低廉的LED產業來說,即便用二手曝光機台都不划算。」羅云璨解釋。

在了解了業界對於技術的需求後,永嘉光電提出一個新的軟性光罩微影製程技術(Soft Photo-Mask Lithography)來取代目前LED產業的傳統黃光微影製程,建立起小線寬、大面積、高產能、低成本的創新製程,讓LED的圖案化藍寶石基板產業能迅速升級至4吋、6吋甚至8吋的尺寸,也解決了大面積圖案化藍寶石基板上的量產問題。

這樣的創新製程可以讓圖案化藍寶石基板產業增加三倍以上的產率和產能,同時也降低 50% 的製程成本,「藍寶石基板本來也就是從晶棒去做拋切磨,雖然肉眼看起來光滑,但放大來看會發現上面其實有很多不平整,而業界用的曝光機台,若用傳統硬式玻璃光罩當然很難達到貼合程度,使得打出來的柱體大小可能不一,而我們提出的軟性光罩製程可以適應其幅度及微翹曲,使貼合更容易。」羅云璨說。

所以,相較於傳統曝光機台一小時在4吋晶圓上只產出約25片、6吋晶圓8至9片的產能,永嘉光電的新製程技術卻可各完成65至70片及50至60片左右,對於圖案化藍寶石基板業者來說,絕對能提供更高的產能。

短時間便歷經眾多艱險

這項軟性光罩微影製程技術其實是來自於學界的實驗室,「當初看到科技部創業比賽的海報,想說我們實驗室應該有參加的實力,所以實驗室集合了六位碩博士學生加上一位專任助理,並由李永春教授當顧問,就報名參加比賽,沒想到卻意外拿到創業獎金。」羅云璨說,比賽一結束,當時還被稱為「藍晶靈」的永嘉光電就因為技術新穎,受到某家科技設備廠的青睞,希望能挹助資金取得技術支援,然而,這樣的幸運卻讓永嘉光電一成立後就遇上許多的紛擾。
 
「投資方希望我們比賽後趕快完成公司登記,但他們希望永嘉光電能把原有的技術封住,自己生產圖案化藍寶石基板,而對我們來說,我們剛從學校出來,小孩不敢開大車,想先在業界扮演技術提供者的角色,再加上原有的投資方也希望能免費取得技術專利,這些經營與專利授權上的觀念分歧,讓投資方決定退出,而我們自己的團隊也因此分裂。」羅云璨平靜地陳述著過去一年多來團隊所面臨的現實。

羅云璨在參加比賽時就擔任團隊內的報告者,後來公司成立時也成為負責財務、業務、公關、募資等的執行長,然而,光電業激烈的競爭以及團隊對技術歸屬的看法不一,讓她體會到學生走進商業社會的艱險,「我們的技術是源於實驗室過去許多人的心血,也建立在學長們的努力上,所以不應把技術當成是自己的,在不回饋學校的情況下就帶入業界,這是不公平的。」這雖然是永嘉光電分裂的主因,但羅云璨不希望這家公司就此走入歷史,所以合資失敗後她也持續尋找創投、業界的合作,期有新投資者願意加入。

創業能鍛鍊意志力

「因為創業型態各式各樣,很難一概而論,所以這些過程在比賽前業師都沒有教我們,例如我們都知道要找投資者,但沒有人告訴我們投資者有很多型態,像是財務型投資者、策略型投資者等等,每個投資者都各有其盤算,而過程中,讓我體會到取捨與交換的重要,這正是為何許多成功創業的模式無法被複製的主因。」她說。
公司剛要開始時,許多人都鼓勵羅云璨說:「開公司很簡單啊!」但頭真的洗下去後,她才發現創業絕對不是一件容易的事情,更何況在尋找結盟夥伴時碰到的種種阻礙與挫折,更讓羅云璨有寒天飲冰水,冷暖自知之感。「創業並非你有好技術就能成功,尤其光電業內複雜的結盟關係,加上業內利潤愈來愈低,我們只能不斷說服客戶卸下壁壘,由永嘉來解決大家所面臨的技術障礙。」她說,這些關卡無法僅用技術來解決,而是要透過業務、協調等才能達成。

所以,羅云璨鼓勵想創業的年輕人:「若要鍛鍊意志力,創業是個很好的方式,因為在強大的壓力下,許多自身的能量會被激發出來!」永嘉光電成立時間並不長,但已順利通過許多大考驗,其接下來的目標就是要在圖案化藍寶石基板市場上佔有一席之地,而這也將是永嘉光電與羅云璨往後最大的挑戰。
 
註1:羅云璨執行長創業團隊參加科技部「創新創業激勵計畫競賽」於103年第一梯次選中勇奪創業傑出獎殊榮,並獲200萬創業獎金。
註2:科技部推動「創新創業激勵計畫」之目的,在鼓勵我國年輕研究人員創業,引導高等教育研究機構建立創新創業文化,並營造研發成果或創意產業化的友善環境。該計畫每年舉辦兩梯次的創業團隊評選,每梯次遴選至多40個團隊,藉由系列課程與實作研習、國內及矽谷成功華人創業家與創投家擔任業師,並由國研院、3個科學工業園區管理局提供原型開發支援、技術試驗場域、資源轉介服務等,經過3階段的評選及決選、小額創業資金挹注,以及舉辦天使創投媒合會,協助團隊創業。