OLED鈔能力有多強(qiáng)？單臺(tái)蒸鍍機(jī)售價(jià)遠(yuǎn)超ASML頂級(jí)EUV光刻機(jī)
2022-08-25 13:18:51
據(jù)近日外媒報(bào)道稱，三星顯示將同意以6000億韓元（折合人民幣30.6億元）的價(jià)格采購(gòu)來(lái)自日本ULVAC研發(fā)的第8.5代蒸鍍機(jī)用于建設(shè)OLED面板新產(chǎn)線，這個(gè)價(jià)格比三星顯示此前希望的價(jià)格5000億韓元（折合人民幣25.5億元）有所增加，但比ULVAC要求8000億韓元（折合人民幣40.8億元）要少了很多。
僅管如此，高達(dá)折合人民幣30.6億元的OLED第8.5代蒸鍍機(jī)，價(jià)格也超出了半導(dǎo)體界的超明星產(chǎn)品，ASML的頂級(jí)EUV光刻機(jī)價(jià)格。據(jù)今年初Gartner分析師Alan Priestley稱，英特爾新購(gòu)買的ASML用于0.55NA下一代EUV光刻機(jī)單價(jià)將翻番到3億美元（約合19億元人民幣），這個(gè)芯片界認(rèn)為的高價(jià)，在OLED領(lǐng)域也僅約第8.5代蒸鍍機(jī)的三分之二，可見OLED行業(yè)的鈔能力有多強(qiáng)。
在半導(dǎo)體領(lǐng)域，全球技術(shù)公司聯(lián)合封鎖中國(guó)EUV光刻機(jī)技術(shù)與產(chǎn)品，成為近些年科技脫鉤和中國(guó)“卡脖子”技術(shù)議論的焦點(diǎn)。受相關(guān)政策影響，ASML采用超短波EUV光線生成與光路控制技術(shù)的先進(jìn)制程EUV光刻機(jī)設(shè)備，不能銷往以非科技合作協(xié)議國(guó)家。
EUV光刻機(jī)被認(rèn)為是制造14納米以下先進(jìn)制程的最經(jīng)濟(jì)光刻機(jī)，并不是說(shuō)傳統(tǒng)以微縮光路控制技術(shù)的DUV光刻機(jī)就是不能生產(chǎn)14納米以下先進(jìn)制程的芯片，事實(shí)上包括中國(guó)內(nèi)地芯片企業(yè)在內(nèi)的很多芯片代與制造廠商，都已經(jīng)利用DUV光刻機(jī)通過移位光刻制程來(lái)生產(chǎn)14納米以下先進(jìn)制程的芯片，比如7納米，甚至5納米的芯片。
但是移位光刻制程增加了大多的工藝步驟，在芯片代工領(lǐng)域，每增加一道工序就意味著實(shí)際生產(chǎn)成本的增加，表現(xiàn)在市場(chǎng)上就是競(jìng)爭(zhēng)力的下降。并且在5納米以下再用DUV光刻機(jī)來(lái)進(jìn)行加工，基本上已經(jīng)達(dá)到DUV光刻機(jī)的物理精度極限，不太可能做出更低線徑的線路結(jié)構(gòu)出來(lái)。
但業(yè)界沒有想到，一個(gè)精度級(jí)別是納米級(jí)芯片數(shù)十倍、甚至上百倍的“宏觀制造”設(shè)備，OLED第8.5代蒸鍍機(jī)的“單機(jī)設(shè)備”價(jià)格，居然要比工業(yè)界最頂尖的“微觀制造”設(shè)備，頂級(jí)EUV光刻機(jī)價(jià)格還要高出那么多。
事實(shí)上，由于OLED蒸鍍機(jī)的加工工藝特點(diǎn)，此前業(yè)界基本上都是采用水平蒸鍍技術(shù)，以保證OLED蒸鍍環(huán)節(jié)最關(guān)鍵的技術(shù)指標(biāo)，蒸鍍發(fā)光層的均勻性。
而三星顯示與日本ULVAC聯(lián)合開發(fā)的第8.5代蒸鍍機(jī)，采用的是垂直蒸鍍技術(shù)，之所以不用水平蒸鍍工藝，是因?yàn)樗秸翦児に嚐o(wú)法解決超過6代面板產(chǎn)線半切尺寸后的FMM金屬掩模板因重力下垂直，導(dǎo)致蒸鍍像素變形甚至蒸鍍失敗的問題。
而采用垂直蒸鍍技術(shù)后，F(xiàn)MM金屬掩模板在裝載模具時(shí)，只要很小的磁吸力，配合FMM金屬模板與治具的摩擦力就能實(shí)現(xiàn)完美的貼附，F(xiàn)MM金屬掩模板在受到蒸鍍加工的熱輻射下，也能通過治具快速導(dǎo)走，不會(huì)再因?yàn)槭軣嶙冃魏椭亓ψ冃螌?dǎo)致蒸鍍像素變形甚至蒸鍍失敗的問題，設(shè)備的機(jī)械精度，就是工藝穩(wěn)定參數(shù)的極限。
垂直蒸鍍技術(shù)一直難以在OLED行業(yè)推廣的原因，是因?yàn)榇怪闭翦兗茧m然解決了FMM金屬模板的重力變形難題，卻沒有解決OLED蒸鍍均勻性的難題。OLED蒸鍍過程中揮發(fā)出來(lái)的發(fā)光材料，在從水平蒸發(fā)室搬運(yùn)到垂直蒸鍍室時(shí)，要有比水平蒸鍍更高的溫度，以防搬運(yùn)過程中自冷凝失效，而更高的溫度也則有可能讓OLED發(fā)光材料的一些物理性能發(fā)生改變，導(dǎo)致發(fā)光效率下降以及可發(fā)光物變質(zhì)，讓產(chǎn)品的顯示均勻性與顯示可靠性指標(biāo)數(shù)據(jù)劇烈下降，達(dá)不到量產(chǎn)化工藝要求。
所以此前除了美國(guó)設(shè)備供應(yīng)商與JDI有聯(lián)合開發(fā)過少量的相關(guān)低世代OLED產(chǎn)線設(shè)備外，業(yè)界基本上不敢嘗試垂直蒸鍍?cè)O(shè)備，因?yàn)榧幢闶遣捎盟秸舳仍O(shè)備，很多OLED生產(chǎn)企業(yè)都要通過5到10年的量產(chǎn)實(shí)踐才能解決OLED制造最大的難題，顯示均勻性與顯示可靠性難題。三星顯示是行業(yè)最早解決OLED蒸鍍顯示均勻性和顯示可靠性的生產(chǎn)制造企業(yè)，這一次與日本ULVAC合作研發(fā)垂直蒸鍍?cè)O(shè)備，三星顯示提供了其定制的發(fā)光材料和自己的量產(chǎn)工藝數(shù)據(jù)包，而日本ULVAC則貢獻(xiàn)出了其OLED發(fā)光材料持續(xù)蒸鍍穩(wěn)定技術(shù)，至于三星顯示和ULVAC是如何解決其發(fā)光物的蒸發(fā)氣體遠(yuǎn)距離搬運(yùn)技術(shù)難題，則由于雙方合作的排它性，到目前為止并沒有對(duì)外公開相關(guān)原理與技術(shù)。
不過三星顯示和日本ULVAC如果真正聯(lián)合攻關(guān)垂直蒸鍍技術(shù)成功，則雙方無(wú)凝又可以在中大尺寸OLED的IT和電視面板領(lǐng)域的生產(chǎn)成本上，領(lǐng)先業(yè)界5到10年。
而此前主要提供行業(yè)水平蒸鍍?cè)O(shè)備的日本Canon Tokki，目前最先進(jìn)的設(shè)備也只能實(shí)現(xiàn)第6代產(chǎn)線半切工藝，其產(chǎn)能只有三星顯示和日本ULVAC聯(lián)合開發(fā)的第8.5代產(chǎn)線全切工藝的八分之一左右，如果以其一臺(tái)設(shè)備價(jià)格也高達(dá)約7億人民幣的第6代產(chǎn)線半切工藝蒸鍍?cè)O(shè)備建設(shè)單機(jī)產(chǎn)線來(lái)計(jì)算，與第8.5代全切工藝的單臺(tái)設(shè)備投資價(jià)格也相差了（7億人民幣X8倍）-30.6億人民幣=約25億人民幣，而一條第8.5代OLED產(chǎn)線，基本上會(huì)配置兩臺(tái)第8.5代全切工藝蒸鍍機(jī)來(lái)平衡生產(chǎn)節(jié)拍，相當(dāng)于同樣產(chǎn)能第6代產(chǎn)線半切工藝蒸鍍?cè)O(shè)備要配置約16臺(tái)。
不過由于三星顯示與日本ULVAC的合作的排它性，日本ULVAC目前也只有三星顯示的兩臺(tái)第8.5代蒸鍍機(jī)訂單。而且由于蘋果對(duì)于垂直蒸鍍技術(shù)的成熟度有待觀察，目前三星顯示也只能拿第8.5代蒸鍍機(jī)來(lái)生產(chǎn)自己集團(tuán)內(nèi)需要的產(chǎn)品和非蘋果陣營(yíng)銷售的產(chǎn)品，而蘋果仍然要求其OLED面板供應(yīng)商繼續(xù)采用日本Canon Tokki的第6代半切水平蒸鍍機(jī)來(lái)建設(shè)第8.5代OLED面板產(chǎn)線，以供蘋果未來(lái)推出OLED iPadMac電腦產(chǎn)能配套。
所以現(xiàn)在供應(yīng)第6代產(chǎn)線半切工藝蒸鍍?cè)O(shè)備的日本Canon Tokki仍是OLED行業(yè)最亮眼的設(shè)備廠商，因?yàn)槠淠昴苋匀痪S持在10臺(tái)左右的水平，也就是說(shuō)未來(lái)五到十年，日本Canon Tokki的產(chǎn)能仍處在供不應(yīng)求狀態(tài)。
不過對(duì)于整個(gè)顯示行業(yè)來(lái)講，三星顯示與日本ULVAC聯(lián)合開發(fā)的第8.5代產(chǎn)線全切工藝蒸鍍?cè)O(shè)備成功的意義十分重大，從某種層面上來(lái)講，如果能通過這個(gè)工藝徹底解決困擾行業(yè)十多年的蒸鍍品質(zhì)與成本難題，則意味著OLED的最明顯的短板將被補(bǔ)齊，OLED在中高端產(chǎn)品領(lǐng)域快速蠶食LCD顯示技術(shù)的日期會(huì)提前到來(lái)。（來(lái)源：潮電顯示與觸摸）
