executive interview | SAPPHIRE MATERIAL 高輝度 LED 用サファイア市場に参入、 大口径化を着々と進める LED の製造に関わる材料や測定、製造 技術および製品が一堂に会する「 LED JAPAN 」が、2011 年 9 月 28 日か ら 30 日まで、パシフィコ横浜（神奈 川県横浜市西区）で開催された。同展 示会のブースで際立ったキャッチコ ピーを打ち出していた企業が米 GT ア ポール・ボーリュー氏、 米 GT アドバンスト・テ クノロジーズ社、 副社長、 サファイア材 料グルー プ、サファイア材料担当 ドバンスト・テクノロジーズ社（ GT Advanced Technologies ）で あ る。 「 Growth begins here（成長はここか ら始まる）」というキャッチコピーを掲 げる同社は、 LED基板の元となるサファ イア結晶およびその結晶成長装置を製 造するメーカーだ。結晶を成長させる growthと、here という自社の存在を 強調し、企業の成長と結晶成長を重ね 合わせたキャッチコピーである。同社 は昨年、サファイア結晶で 40 年の実 績 があるクリスタル・システムズ社 （ Crystal Systems ）を買収、ここに きて LED 用サファイア結晶の成長装置 を 3 倍に増やし生産能力を拡張した。 来日した同社副社長でサファイア材料 グループ サファイア材料担当のポール・ ボーリュー氏（ Paul Beaulieu ） に成長 戦略を聞いた。 Q（ LEDs Magazine Japan ）：今年に 向けにはポリシリコン成長炉とポリシ イア材料そのものを製造販売していま なって GT ソーラーから GT アドバンス リコン材料を製造販売しています。 す。今や、ソーラー業界向けだけではな ト・テクノロジーズと社名を変更しまし LED 産業向けには 2010 年 7 月にクリ いため、2011年 8 月に社名をGTアドバ たね。会社について簡単に教えていた スタル・システムズ社を買収したことで ンスト・テクノロジーズと変更しました。 だけますか。 LED 用のサファイア結晶ビジネスを手 A（ GT アドバンスト・テクノロジーズ に入れました。クリスタル・システムズ Q：ポリシリコンインゴットから切り出す 社、Paul Beaulieu 氏） ：わが社は、大 社は 40 年にわたる歴史のある装置メー ウエハサイズはどのくらいですか。 きく分けてソーラー産業と LED 産業に カーであり、実績は十分にあります。 A：顧客によって違います。今の太陽電 向けた部門があります。ソーラー産業 サファイアビジネスも成長炉とサファ 池セル向けのウエハなら、156mm×156 24 2011.12 LEDs Magazine Japan mm の四角いウエハが製造可能です。 いうことも強調しておきたいです。特 A：当社はデュアルフォーカス戦略をと このインゴットを作る装置 DSS （ Direc に、サファイア基板を使った LED ウ っています。一つは高輝度 LED やレ tionalSolidificationSystem ） 炉を製造 エハメーカーの上位 10 社のうち、6 社 ーザ、ハイエンドの光デバイス、各種 販売しています。これまでに世界中の顧 がこの装置で成長させたサファイアの のセンサーなど高品質の光が要求され 客の工場に 3100 台以上設置しました。 ブール （ boule：シリコンではインゴット る市場です。ここでは医用機器やエネ 作製できるインゴットは、従来 450kg に相当する結晶の塊のことで、結晶の ルギー分野、宇宙航空分野などがあり でしたが、現在は 650kg まで可能です。 原石という意味）を使っています。 ます。もう一つは、サファイアがダイ ヤモンドの次に固いという性質を利用 結晶面方位として顧客の望むサイズに 切り出すことができます。 サファイアを新たな柱に Q：そうすると顧客はLEDメーカーですか。 した工業加工用の市場です。 A：正しくはサファイアウエハメーカー です。彼らウエハメーカーはサファイ Q：サファイア基板の応用としてどのよ Q：サファイアについてはどのくらいの アの結晶を購入して、スライスし、ラ うな分野がありますか。 サイズのものを生産していますか。 ッピング、研磨、アニール、洗浄など A：クリスタル・システムズ社は、2000 A：今回は、直径 15 インチの円柱形ブ の工程を使ってウエハに仕上げます。 年以来 900 社以上の顧客を獲得してき ールを展示しています（図 1 ） 。ASF 成 当社はウエハ加工はしません。 ました。医用電子機器や宇宙航空、エ ネルギー、レーザ、先端的な研究所など 長装置で生産できる大きさは、85kg、 100kg、130kg があります。展示品は Q：ではエンドマーケットは？ からサファイア結晶の要求がありました。 100kg のものです。 Q：LED 照明に使う青色 LED チップの 基板にはサファイアを使いますが、そ の成長装置の特長は何ですか。 A：高品質で生産性が優れていること です。生産性が高いのは、スケーラビ リティがあるということで、複数の装 置を同時に動かすことができます。ク リスタル・システムズ社を買収した後、 その生産能力を 3 倍に上げました。半 年で工場を拡張し、現在の生産能力は、 2 インチ換算で 600 万枚サファイアウ エハを作ることができます。 このサファイア成長装置 ASF（ Ad vanced Sapphire Furnace ）の受注額 は 9 億 4400 万ドルもありますが、これ は市場の要求と合っています。装置ユ ーザーがこの装置を気に入っていると 図 1 サファイア結晶のブール 直径は 15 インチ LEDs Magazine Japan 2011.12 25 executive interview | SAPPHIRE MATERIAL Q：どうやって高い生産性を得るので 6.0 競合会社の おおよそのコスト範囲 A：サイクルタイムと歩留まりのコンビ ASF 85 <5.2ドル/mm リリース済 5.0 ドル/mm（2インチコア） しょうか。 ネーションです。生産が速いだけでは なく、歩留まりが高くなくてはいけま ASF 100 <4.1ドル/mm リリース済 4.0 せん。私たちは結晶成長速度の速い a 軸方向の成長を行い、高い成長性を得 3.0 ています。 ASF4000 <2.9ドル/mm ベータ版評価 2,0 また、サファイア結晶の低価格化に ASF6000 ∼2.4ドル/mm 1.0 も挑戦しています（図 2 ） 。例えば、2 イ ンチコアの場合、現在の装置「ASF 85」 で直径（ mm ）当たりのコストは 5.2 ド 2011年 2012年 2013年 出展：GTアドバンスト・テクノロジーズ経営評価書 図 2 GT 社が想定する COO（ cost of ownership ）の推移 ル以下ですが、100kg 用の「 ASF 100」 では 4.1ドル /mm 以下に、さらに現在開 発中の ASF4000 だと 2.9 ドル /mm 以 下に下げようとしています。この装置 は現在、ベータ評価中です。 LED はこの 20 年の市場です。2011 年 も含めて研究調査しました。結晶成長 3 月に終了した 2010 年度の生産で見る で特に重要なのは、種結晶を成長させ Q：コストはどのようにして下げるので と、高輝度 LED 用のサファイア基板の るプロセスです。種結晶の底にメルト すか。 市場シェアは10% 以下でしたが、6イン した状態の結晶材料があります。結晶 A：生産性と歩留まりを上げていくこ チ LED ウエハ向けだけで見ると、当社 を成長させる場合、るつぼを加熱し、 と、そしてブールサイズを上げること は 30% 以上のシェアを持っています。 種結晶を冷やす必要があります。メル です。ブールサイズを大きくするとど トスタックを冷やしながら結晶を成長 のような大きさのコアにも加工しやす Q：もっと大口径の LED 向けの結晶は させていくわけですが、種結晶の底に いのです。当社はどのような規模の生 どうですか？ はバブルや不純物などが結晶中に入り 産もできるメーカーです。このため早 A：大口径化はもっと難しいですが、 やすくなっています。破壊することな く、新しいレシピなどの新製品を開発 顧客からの要望が極めて強いです。こ く、上から下へ種結晶を成長させてい します。これが大きな特徴です。 れまで 2 インチ、4 インチ、6 インチに加 くことが極めて難しいのです。 え、8 インチのサファイアもサンプル出 特にバブルが最も難しい。いかにバ Q：最後に、サファイア基板の代替とし 荷しています。大口径化の方向ははっ ブルを逃がすかが問題となります。当 てGaN on Siの開発が進んでいますが、 きりしています。2012 年度第 1 四半期 社の装置はガスをうまく逃がす上に、機 これについてどのように考えますか。 には当社の LED 用サファイアの 80% が 械的な稼働部分がない構造をとってい A：現在の高輝度 LED の基板の 85% は 4 インチ以上のウエハ向けに作られて ますので、不純物が入りにくいのです。 サファイアが占めます。将来の可能性 います。 しかも、ブールの形は極めて均一な としては全ての競合材料について真剣 円筒形になります。対称的な形にする に考えています。ただ、当分はやはり と、コア（顧客の望む結晶軸方向、例 サファイアが主流になると思います。 Q：サファイア結晶成長装置の特長と えば c 軸に沿って加工した円柱形の結 お話ししたようにサファイアの低コス して生産性が良いことのほかに品質が 晶）を 2 インチ、4 インチ、6 インチ、8 ト化、さらにSOS（ SilicononSapphire） 良いとおっしゃいましたが、どの程度 インチに加工しやすいのです。しかし、 などの新しい応用もありますので、サ になるのでしょうか。 他社の装置ではバブルを逃がそうとす ファイアの可能性は広がると思いま A：最近、そのことについて他社の装置 ると、不均一な形になります。 す。 均一な形状を得られるよう工夫 26 2011.12 LEDs Magazine Japan LEDJ
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