為因應快速成長的市場需求，LED制造商已開始將現有2寸、3寸與4寸晶圓生產線升級至6寸，甚至著手布局8寸與12寸晶圓制造的研發，期提高LED晶圓產量，并改善LED成本結構，以吸引更多照明系統開發商采用，加速固態照明時代的來臨。
LED制程技術的演進速度已愈來愈趨近半導體摩爾定律(Moore舊 Law)的發展腳步。以6寸藍寶石晶圓制造的高亮度發光二極體(LED)生產線才陸續開出，LED制造大廠已忙不迭的展開8寸及12寸晶圓制造的研發工作，除欲進一步強化市場領先地位外，也為未來一般照明與消費性電子應用市場對價格與產量的要求，預先作好準備。
新增6寸產線 LED商擴大制造產能
然而，要提高LED在照明市場的滲透率，LED的產量與價格將是極為重要的觸媒，也因此，不少LED制造商已開始將生產線升級至6寸晶圓。
繼科銳(Cree)及Philips Lumileds后，LED晶片制造大廠歐司朗光電半導體(Osram Opto Semiconductor)也宣布，將于馬來西亞檳城(Penang)及德國雷士根堡(Regensburg)的晶圓廠導入6寸產線，進一步擴大制造產能。 歐司朗光電半導體執行長Aldo Kampe表示，擴充6寸LED晶圓生產線是強化該公司競爭力與獲利能力的重要策略。
歐司朗光電光半導體位于檳城的LED晶片制造廠約在兩年前啟用，現正如火如荼展開擴建工程并將由原本的4寸廠轉型為6寸晶圓廠，預計總生產面積可增加至約25,000平方公尺，其間并能創造約四百個新工作，而雷士根堡廠則將重新配置可用空間，并陸續移轉至6寸生產線，最快在2011年夏季即可上線量產。該公司預估，未來6寸新產能加入后，將可使白光LED晶片制造產能在2012年底提升一倍之多。 每片6寸晶圓的表面面積約是3寸晶圓的四倍，2寸晶圓的九倍，4寸晶圓的兩倍以上。若能確保新產能的良率與品質達到現今制造水準之上，將可大幅改善整體產能與成本結構，對提升市場競爭力有莫大助益。不僅如此，利用較大尺寸晶圓生產還可降低所謂的“邊緣效應(Edge Effect)”，避免材料沉積在靠近晶圓邊緣處，而造成不良特性，甚至影響晶圓良率。
事實上，LG Innotek、科銳與Philips Lumileds也已于2010年先后宣布導入6寸晶圓生產線，其中，LG Innotek與Philips Lumileds更已率先開始量產，而科銳位于北卡羅萊納州三角研究園區(Research Triangle Park)的6寸晶圓廠則預計于2011年6月完成試產作業。 此外，臺灣的隆達電子也于2010年底宣布產出第一片6寸LED晶圓，藉由獨特的聚焦曝光及研磨技術，該公司已順利克服LED 6寸制程中可能產生的翹曲或龜裂等問題，向新世代LED制程技術邁進一大步，預計2011年下半年可開始量產。
LED藍寶石基板供應商Rubicon也透露，該公司早在2010年初就已獲得一家LED晶片大廠高達7,000萬美元的訂單，即是供應其6寸拋光藍寶石基板，足見LED業者已開始轉移至較大直徑的晶圓進行制造。 一旦各家LED晶片大廠6寸新產能全數開出，勢將進一步加速LED在照明、汽車和消費性電子等應用領域的滲透率，并對仍采用小尺寸晶圓制造的LED晶片商造成極大威脅。
效法摩爾定律 LED商加速大晶圓布局
另一方面，隨著6寸晶圓產線陸續啟動，LED制造商也開始著手8、12寸晶圓的研發，如普瑞光電(Bridgelux)即成功以8寸硅晶圓制造硅基氮化鎵(GaN-on-Silicon)LED，而藍寶石基板供應商Monocrystal和Rubicon也分別開始供應8寸和12寸藍寶石基板，顯見未來兩年LED晶片產出量將以類似摩爾定律的成長速度劇增。
普瑞光電執行長Bill Watkins表示，硅基氮化鎵LED的成本結構大幅優于現今以藍寶石或碳化硅作為基板的LED制造技術。
普瑞光電此次所發表的硅基氮化鎵LED，發光亮度已達每瓦135流明的商用等級，公司執行長Bill Watkins指出，這項突破顯示普瑞光電在硅材料與外延制程技術的專業能力，將可顯著降低硅基氮化鎵LED制造的成本結構，并大幅縮減固態照明所需的前期資本投資。預期在2～3年內，即使是價格敏感度最高的應用市場，如商業和辦公室照明、住宅與改良式燈泡等，都可無縫且快速轉換至固態照明。
不同于以藍寶石為基板的氮化鎵LED技術，普瑞光電的硅基氮化鎵LED可與既有的半導體制程相容，且比采用藍寶石基板的技術節省約75%的成本，相當適合在現今已折舊完的8寸晶圓廠進行生產，因此普瑞光電已與全球幾家8寸晶圓代工廠展開洽談事宜。
普瑞光電表示，現今大多數LED外延晶圓系使用藍寶石或碳化硅(Silicon Carbide)基板，但隨著晶圓尺寸愈來愈大，這些材料將遭遇成本高昂、制造困難與取得不易等問題，將阻礙LED在家庭或商業大樓的照明市場廣泛普及。相反的，利用較大面積、低成本的硅晶圓作為氮化鎵LED的基板，則可顯著改善這些問題。
與此同時，藍寶石基板供應商也積極朝向8寸與12寸晶圓世代邁進。總部設于俄羅斯的LED藍寶石基板制造商Monocrystal已宣稱將開盒即可用(Epi-ready)的8寸C-plane藍寶石基板出貨給全球領先的LED制造商用于研發工作。該公司執行長Oleg Kachalov認為，LED市場激烈的競爭促使LED制造商導入更大尺寸的晶圓，因此，相較于6寸藍寶石基板問世后3年后才有LED廠用于生產研發，8寸基板導入研發的時程已明顯縮短。
據了解，Monocrystal在2008年8月即發布8寸藍寶石基板并出貨給有機金屬化學氣相沉積(MOCVD)設備商，如今則已開始提供LED制造大廠進行生產研發，前后僅經過兩年多的時間，顯見LED制造商對導入大尺寸晶圓量產的積極度。
另一家藍寶石基板制造商 Rubicon也于日前宣布開始生產12寸拋光藍寶石晶圓。該公司執行長Raja Parvez強調，由于Rubicon具備獨特的先進制程技術，因而可實現高品質、大直徑藍寶石基板的量產，可因應LED在一般照明及消費性電子市場快速成長的需求規模。而隨著新產品的推出，Rubicon的藍寶石基板產品組合也將完整涵蓋2寸、3寸、4寸、6寸、8寸及12寸等不同尺寸范圍。