第三代半導體材料進入團戰,爭取卡位時間

作者 | 發布日期 2020 年 08 月 07 日 11:15 | 分類 晶圓 , 晶片 , 材料 Telegram share ! follow us in feedly


第三代半導體材料成顯學,市場看好未來第三代半導體材料的各項優勢,但礙於成本仍貴,量產具有難度,為了加快技術上以及生產上的突破,單打獨鬥困難,各方人馬進入團戰階段,愈早把良率提升、成本降低、進入量產,愈快能享受這塊未來看好的市場大餅。

各方人馬合作 / 結盟 / 購併  動作積極

全球半導體大廠跨入第三代半導體材料,已多展開合作、策略結盟或購併,包括 IDM 廠商意法半導體購併 Norstel AB 以及法國 Exagan、英飛凌收購 Siltectra ,以及日商 ROHM 收購 SiCrystal 等;而台廠也爭逐第三代半導體材料,以今年上半年台積電攜手意法半導體最具代表性,而此次矽晶圓大廠環球晶與宏捷科的策略私募入股,整合上下游產業鏈的能力達成互補,加快開發腳步以及瓶頸,打團戰比單打獨鬥,更快可獲取市場。

中美晶董事長徐秀蘭也表示,要趕上第三代半導體材料的市場成長,策略聯盟會比較快,像中美晶與宏捷科合作提供基板給宏捷科,由宏捷科提供回饋,大家各私其職發揮專長,不用在整個產業鏈每一層都要去研究,發展的爬坡速度會比較快,另一方面,透過策略聯盟鎖定出海口,不用一個客戶一個客戶去打,也會加速進入市場的時間。

以中美晶與宏捷科的合作來說,宏捷科作為砷化鎵大廠,布局微波技術也已 20 年的時間,宏捷科可以透過雙方合作進行回饋,加速幫中美晶的基板提升,讓材料可以最快的速度化成產品,讓產品用在客戶身上。

氮化鎵難度在晶格  碳化矽晶種、長晶都是挑戰

目前第三代半導體材料占比重仍相當低,量產端的困難仍是最大挑戰。氮化鎵發展瓶頸段仍在基板段,造成氮化鎵的成本昂貴且供應量不足,主要是因為氮化鎵長在矽上的晶格不匹配,困難度高,另外的困難在於氮化鉀產品容易翹曲,所以基板也要特別製造,如果會往上翹,就要在先逆向長氮化鎵在矽上,具有相當難度。

而在碳化矽的生產難度上,則包括長晶的源頭晶種來源就要求相當高的純度、取得困難,另外,長晶的時間相當長且長晶過程監測溫度和製程的難度高,第三則是碳化矽長一根晶棒需時 2 週,成果可能僅 3 公分,造成量產的難度。

價格仍是普及的最大關鍵  台廠仍有優勢

全球以矽為基礎的半導體材料市場約 4,500 億美元,其中第三代半導體僅才占 10 億美元的水準,比重仍相當低,以中美晶來說,目前第三代半導體材料僅占中美晶不到 1% 的水準,包括碳化矽 4 吋以及 6 吋產品、氮化鎵 8 吋的產品,但未來的成長幅度仍很大,不過要商業化的關鍵即是價格要快速下降,至少要比現在價格還要便宜 5 成,市場接受度才會提高。

而對於各國的發展腳步,包括美國、日本、歐盟都想把技術建立起來,且化合物半導體應用領域在軍事也不少,在大功率的高速交通工具也是關鍵材料,所以被各國視為戰略物資,半絕緣的化合物半導體甚至要拿到證明才可以出口,是相當重要的上游材料,徐秀蘭認為,台灣在矽以及半導體產業相當強,現在是在原本基礎上延伸至第三代半導體材料,客戶和通路重疊性高,若台灣整個產業鏈完整化,會非常有利。

至於整體市場的起飛時間,本來市場認為,在 5G 和電動車的推波助瀾下,2020 年第三代半導體材料就會有量,但今年受到新冠疫情影響,整個車用市場大亂,5G 佈建也受到影響,預估 2021 年下半年就會比較有量,最快可以應用的還是 power 相關的產品,但 5G 以及電動車領域仍是未來撐起市場的重要動能。

(本文由 MoneyDJ新聞 授權轉載;首圖來源:shutterstock)