〈觀察〉上下游整合鳴響第一槍 化合物半導體產業鏈可望加速串連佈局

電動車為氮化鎵、碳化矽等化合物半導體產品主要應用之一。(鉅亨網資料照)
電動車為氮化鎵、碳化矽等化合物半導體產品主要應用之一。(鉅亨網資料照)

氮化鎵 (GaN)、碳化矽 (SiC) 等化合物半導體應用,近來成各半導體廠競相逐鹿之地,但台廠在化合物半導體生態系佈局不如矽材料完整,成為產品開發的阻礙之一,中美晶 (5483-TW) 宣布入股宏捷科 (8086-TW) 後,鳴響上下游產業鏈整合的第一槍,未來相關廠商在上下游整合、建立產業生態系上,態度可望越趨積極。

半導體材料歷經 3 個發展階段,第一代是矽 (Si) 等基礎功能材料;第二代進入由 2 種以上元素組成的化合物半導體材料,以砷化鎵 (GaAs)、磷化銦 (InP) 等為代表;第三代則是氮化鎵 (GaN)、碳化矽 (SiC) 等寬頻化合物半導體材料。

氮化鎵、碳化矽等第三代化合物半導體材料,具備高頻、高電壓優勢,加上導電性、散熱性佳,元件體積也較小,適合功率半導體應用,在 5G、電動車等需求推升下,氮化鎵、碳化矽應用近來成各半導體廠競相逐鹿之地。

不過,台廠在化合物半導體生態系佈局方面,上、中、下游產業鏈的整合,不如矽材料完整,各廠商單獨進行技術研發,缺乏整合平台,供產業鏈彼此相互串連,若能在整合平台上,進行資源共享,才可望共同推進新應用發展速度,這也是中美晶入股砷化鎵代工廠宏捷科的主因之一。

中美晶近年來積極佈局化合物半導體材料,在氮化鎵晶圓方面已投入逾 7 年時間,碳化矽材料今年也邁入第 4 年,為加速化合物半導體材料發展進程,今年與交大合作,成立化合物半導體研究中心,並投入近 35 億元,參與宏捷科私募成為其最大股東,雙方將合作加速開發氮化鎵產品進程。

宏捷科在砷化鎵晶圓代工領域擁有自主技術,近年來也積極開發氮化鎵產品,與環球晶具有上下游材料供應互補綜效,且從砷化鎵到 GaN on SiC(碳化矽基氮化鎵) 製程轉換相對較快,中美晶可藉此獲得客戶回饋,認證產品的高壓、高頻與高溫耐受力,提供符合客戶需求的化合物半導體晶圓。

同樣佈局化合物半導體多年的漢磊投控 (3707-TW),則透過集團內資源串連,加快化合物半導體產品發展速度,旗下磊晶矽晶圓廠嘉晶 (3016-TW) 的 4 吋與 6 吋 SiC 磊晶矽晶圓產能,已獲客戶認證並量產,同集團的晶圓代工廠漢磊科,則提供 SiC Diode、SiC MOSFET 晶圓代工服務,主要應用包括車載、伺服器電源系統領域,效益明年可望發酵。

隨著 5G 基地台與手機、電動車、電源等應用快速攀升,產業對氮化鎵 (GaN)、碳化矽 (SiC) 等化合物半導體材料產品需求,將開始進入高速成長階段,產業鏈間相互整合、串連,有助加速產品開發時程,未來相關廠商在上下游整合、建立產業生態系上,態度可望越趨積極。


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