在中国台湾地区,氮化镓 (GaN)、碳化硅 (SiC) 等化合物半导体应用,近来成各半导体厂竞相逐鹿之地,但台厂在化合物半导体生态系布局不如硅材料完整,成为产品开发的阻碍之一,中美晶宣布入股宏捷科后,鸣响上下游产业链整合的第一枪,未来相关厂商在上下游整合、建立产业生态系上,态度可望越趋积极。
半导体材料历经 3 个发展阶段,第一代是硅 (Si) 等基础功能材料;第二代进入由两种以上元素组成的化合物半导体材料,以砷化镓 (GaAs)、磷化铟 (InP) 等为代表;第三代则是氮化镓 (GaN)、碳化硅 (SiC) 等宽带化合物半导体材料。
氮化镓、碳化硅等第三代化合物半导体材料,具备高频、高电压优势,加上导电性、散热性佳,组件体积也较小,适合功率半导体应用,在5G、电动车等需求推升下,氮化镓、碳化硅应用近来成各半导体厂竞相逐鹿之地。
不过,台厂在化合物半导体生态系布局方面,上、中、下游产业链的整合,不如硅材料完整,各厂商单独进行技术研发,缺乏整合平台,供产业链彼此相互串连,若能在整合平台上,进行资源共享,才可望共同推进新应用发展速度,这也是中美晶入股砷化镓代工厂宏捷科的主因之一。
中美晶近年来积极布局化合物半导体材料,在氮化镓晶圆方面已投入逾 7 年时间,碳化硅材料今年也迈入第 4 年,为加速化合物半导体材料发展进程,今年与交大合作,成立化合物半导体研究中心,并投入近 35 亿元,参与宏捷科私募成为其最大股东,双方将合作加速开发氮化镓产品进程。
宏捷科在砷化镓晶圆代工领域拥有自主技术,近年来也积极开发氮化镓产品,与环球晶具有上下游材料供应互补综效,且从砷化镓到GaN on SiC(碳化硅基氮化镓) 制程转换相对较快,中美晶可藉此获得客户回馈,认证产品的高压、高频与高温耐受力,提供符合客户需求的化合物半导体晶圆。
同样布局化合物半导体多年的汉磊投控,则透过集团内资源串连,加快化合物半导体产品发展速度,旗下磊晶硅晶圆厂嘉晶的4 吋与6吋SiC磊晶硅晶圆产能,已获客户认证并量产,同集团的晶圆代工厂汉磊科,则提供SiC Diode、SiC MOSFET 晶圆代工服务,主要应用包括车载、服务器电源系统领域,效益明年可望发酵。
随着 5G 基地台与手机、电动车、电源等应用快速攀升,产业对氮化镓、碳化硅等化合物半导体材料产品需求,将开始进入高速成长阶段,产业链间相互整合、串连,有助加速产品开发时程,未来相关厂商在上下游整合、建立产业生态系上,态度可望越趋积极。
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