搶攻化合物半導體市場 四大陣營整軍備戰

搶攻化合物半導體市場 四大陣營整軍備戰

四大陣營佈局化合物半導體市場

隨着歐盟及美國在政策上加速電動車轉型，加上能源轉換需求及5G通訊等終端應用快速增長，氮化鎵（GaN）及碳化矽（SiC）等寬能隙材料的第三代化合物半導體市場進入成長爆發期，包括臺積電、聯電、中美晶、漢民等四大陣營早已佈局多年且蓄勢待發，全力搶攻GaN及SiC龐大晶圓代工商機。

臺積電早在2015年就已着手布建矽基氮化鎵（GaN on Si）技術及產能，近年已進入量產階段，除了與意法半導體合作生產車用GaN功率元件與IC，包括Navitas及GaN Systems亦在臺積電投片生產100V及650V高壓功率元件。臺積電今年已投入第二代GaN增強型高電子移動率電晶體（E-HEMT）量產，100V空乏型高電子移動率電晶體（D-HEMT）進入試產，並打進5G基地臺模式供應鏈。

臺積電目前有將近20臺MOCVD有機氣相層機投入GaN量產，明年預計再增加10臺設備擴產。而臺積電轉投資世界先進近幾年在8吋GaN on Si研發順利進行，今年底將開始試產送樣，進行產品設計客戶超過10家，明年可望進入量產階段，業界傳出已爭取到國際IDM大廠訂單。

聯電將旗下6吋廠作價給轉投資的聯穎光電，投入功率元件及砷化鎵（GaAs）晶圓代工，而聯電目前着手進行GaN on Si技術開發，未來聯穎會是主要生產基地，且未來會考慮提供8吋晶圓代工。相較於其它陣營，聯電重視生產鏈前後段整合，日前與頎邦換股結盟，將生產線延伸到GaN晶圓凸塊及晶圓級晶片尺寸封裝（WLCSP）等代工市場。

中美晶集團在GaN及SiC領域着重上下游垂直整合，環球晶6吋SiC磊晶基板年底月產能可達5,000片，6吋GaN on Si磊晶基板已開出每月2,000片產能，難度最高的4吋GaN on SiC磊晶基板已小量出貨，6吋產能將在明年開出。中美晶轉投資宏捷科扮演晶圓代工要角，已投入GaN on Si及GaN on SiC技術開發及產能布建。至於朋程則投入SiC MOSFET功率元件設計，明年下半年可望延伸產品線到電動車應用。

漢民集團旗下漢磊及嘉晶在GaN及SiC佈局多年有成，頻藉與國際IDM廠多年合作關係，近年來已陸續完成產能布建並進入量產。漢磊與特定客戶合作開發0.5微米的30V～350V電壓GaN MOSFET及100V以下電壓GaN E-HEMT製程已進入量產，4吋SiC蕭特基二極體及SiC MOSFET進入量產，6吋SiC晶圓代工將在明年開始量產。嘉晶則是國內唯一擁有量產GaN與SiC磊晶基板的供應商。