名人講堂－TCZ總裁Brian KleneLTPS設備技術發展的瓶頸與市場未來

（記者邵琮淳／台北）
2005/08/04

　平面顯示器產業是一個成長性很高的市場，同時其成長的速度也相當的快，根據DisplaySearch的預估，預計到了2008年，平面顯示器的市場規模將從2004年的622億美元提高到934億元，其中低溫多晶矽（LTPS）顯示器與主動式有機電激發光顯示器（AMOLED）在2004～2008年的年複合成長率（CAGR）將分別達到13％與362％。而為了面對這種高速成長，並取得在新市場中的機會，面板製造商必須要能充分利用到新的顯示器製造技術，藉此改進產品的功能與性能，同時降低成本以及提高產出。　而當面板產業進入到快速成長與產品走向多樣性的階段時，其產品必須要能夠提供更小的畫素和更高的解析度，在反應速度上面必須更加快速以滿足動畫播放的需求，提供更高亮度的畫面，並且要整體性地降低生產成本，亦即要提高量產產出以及改善面板的良率。所以，對面板設備製造商而言，開始積極投資於未來將會快速成長的市場如OLED，研發可以有效降低生產成本提高良率的設備是很重要的。　LTPS在未來的發展性很高，由於電子在通過非晶矽（a-si）電晶體時速度會減慢，所以一般非晶矽（a-si）的TFT面板必須做得大才能讓電子移動，而LTPS由於可在鍍膜之前經過多晶矽結晶過程，因此可以達到更高的電子移動性，所以，以LTPS為基版的TFT面板體積可以做得比較小，同時可以達到較高的解析度及開口率。　不過，雖然LTPS具有體積與性能上的優勢，但是目前大多數的LCD螢幕生產仍大多數採用非晶矽面板，主要的原因是非晶矽的製程步驟較少，相對成本較低，同時LTPS設備技術發展較不成熟，良率的問題也讓LTPS整體市場成長較慢。這是可以理解的，因為一個面板上的壞點便會讓整片面板報廢。不過雖然非晶矽的製程技術相對成熟，但是未來消費者對於解析度、反應速度及亮度的更高要求卻仍有所限制。　另外，OLED目前已經被應用在一些小尺寸的手機次面板及MP3顯示面板市場，預計從2007年開始，OLED在平面顯示器市場的成長將有顯著的提升。在OLED中，是採用有機材料自發光而非採用背光源，同時由於有機發光材料是由電流驅動的，而不是向一般LCD用電壓驅動，因此，LTPS所具有的高電子移動率以及穩定的電流供應，相較於非晶矽更適合用來與OLED進行搭配。而OLED未來勢必也將成為主流的顯示技術，我曾親自在韓國平面顯示器展覽上親眼看到三星所展示的OLED TV，你可以很簡單地用肉眼就分辨出其優異的顯示效果。　不過目前LTPS在設備技術上仍有一些發展的瓶頸，尤其是在雷射回火設備上。傳統的設備技術是採用準分子雷射回火技術（ELA），ELA的設備不僅產出效率較低，同時由於ELA的製程是採用部份融熔的原理，其結晶的效果常會形成晶粒大小不均，導致整體的均勻度不夠，也因此ELA的技術有其嚴重的侷限性。　日前LTPS設備最大的供應商日本JSW（Japan Steel Work）與美國哥倫比亞大學合作，開發出了新一代的循序側向結晶技術（SLS），在生產效率、良率及成本節省上都提供了一些改進。SLS乃是採用十分小的光罩在整個基版上持續曝光形成結晶，不過，也由於SLS光罩是採用步進式的曝光技術，因此重複曝光的地方容易形成接縫，造成凸起物而形成面板的瑕疵。　由半導體設備商Cymer及德國卡爾蔡司（Carl Zeiss）SMT合資的TCZ，則是開發細光束方向性結晶技術（TDX），通過強力的雷射光束和具集束作用的光學鏡片，形成5微米寬的雷射光束打在基版上形成結晶，由於是採用一次掃過的方式，因此可以避免SLS因為要重複曝光所帶來的不均性。　目前在全球的LTPS面板市場上，日廠市佔率大約達到57％，台廠則大約佔28％，韓廠則相對少，僅10％。雖然目前LTPS佔整體LCD總產值僅10％，但是許多非晶矽的TFT面板大廠包括三星、樂金飛利浦（LPL）、友達、夏普都已經投入LTPS的生產，加上目前全球27家TFT面板廠有14家都曾宣布要進入LTPS市場，因此未來LTPS的設備市場還有很大的成長空間。　不可諱言，目前LTPS設備市場仍大多由日本廠商主宰，同時日本的LTPS面板廠商與設備商合作發展關係緊密，因此對新進入市場得設備商而言，要打入LTPS的設備市場並不容易，需要多花一些耐心跟時間。不過就如同上述所言，目前LTPS的設備技術仍有許多有待改善發展的空間，而且LTPS市場在未來仍有許多成長的空間，因此倘若可以掌握技術上的優勢，提供給面板廠商更佳的技術選擇，相信對新進廠商而言，仍是相當有機會的。（TCZ總裁Brian Klene口述，邵琮淳整理）　Brian Klene，曾於IBM擔任業務工作長達10年，而後進入半導體相關產業工作，並於1999年進入Cymer的前瞻技術與應用部工作，擔任副總經理一職，現為TCZ總裁。