砷化鎵布局第三代半導體,機會在哪?

作者 | 發布日期 2021 年 08 月 11 日 14:25 | 分類 晶圓 , 材料、設備 , 零組件 Telegram share ! follow us in feedly


隨著 5G、衛星等高頻應用展開,以及電力電子市場逐步增溫,各國無不加大力道投資第三代半導體,三五族、化合物半導體廠布局第三代半導體也進入白熱化,到底各家廠商布局進度以及未來機會為何?本篇有深入探討。

第三代半導體二大應用市場,三五族聚焦 RF

繼矽、砷化鎵之後的第三代半導體材料,早在軍用、大型電力電子建設等領域有蹤跡,今年隨著5G高頻應用,以及電動車等power應用高功率轉換需求提升,成為歐、美、日、中國等大國及國際IDM大廠爭相發展的重點項目。

第三代半導體材料特別適合高頻、高壓、高溫運作環境中展現優異的功率轉換效率(power conversion efficiency),可達到省電、減少耗能,兩大應用領域為RF(射頻)及Power,台廠三五族主要聚焦5G、衛星等高頻應用相關的RF。

三五族的第三代半導體發展,大多朝GaN on SiC(碳化矽基氮化鎵)及GaN on Si(矽基氮化鎵)兩條路線發展,前者應用於基地台高頻,後者多應用於中低頻部分,不過雖有高低頻應用差異,但兩者都有各自挑戰需要克服,前者在於碳化矽基板(SiC)主要掌握在國際少數廠商手上如Cree,成本居高不下;後者在於化合物材料長在矽基材上,有晶格不匹配問題需要克服。

穩懋GaN on SiC穩定出貨

化合物晶圓代工龍頭穩懋,十年前即與客戶投入開發第三代半導體,目前應客戶需求,GaN on SiC已經有穩定出貨表現,應用於5G基地台、衛星相關,目前佔營收個位數比重,由於基期還低,絕對金額成長幅度大,後續隨著5G基地台、衛星相關需求持續成長,佔比有機會穩定提升。

宏捷科與中美晶集團密切合作,基板成關鍵

晶圓代工第二大廠宏捷科,主要與母集團中美晶旗下矽晶圓大廠環球晶合作開發第三代半導體。環球晶SiC基板會同時發展RF與Power兩大市場,RF會與宏捷科合作,Power應用會與同集團的車用二極體大廠朋程合作。

由於環球晶過往主攻矽半導體、客戶也多為矽半導體客戶,若與具備化合物半導體經驗與客戶群的宏捷科合作,環球晶的SiC基板可以在宏捷科做品質認證,直接了解RF廠商的需求,加速開發進度。另外,環球晶同時也發展GaN on Si,目前也與宏捷科共同開發中,產業人士認為,GaN on SiC客戶認證需要時間,GaN on Si也有技術需要時間克服,預計第三代半導體相關業務要到明年下半年才會逐步發酵。

全新國外、國內合作並進

至於磊晶廠全新,目前GaN on SiC磊晶打入台系國防工業應用客戶,並已通過產品認證、小量出貨;至於GaN on SiC應用於5G基地台部分,目前於兩間美系IDM客戶認證中,後續進度值得持續留意。

宏捷科原本即是全新客戶之一,若中美晶集團第三代半導體材料發展順利,全新也有望打入供應鏈。

供應鏈指出,若環球晶SiC基板順利通過大廠認證、具備量產實力,將使基板價格具競爭力,也將能打破目前國際基板大廠的寡占局面,有助供應鏈及第三代半導體市場進一步成長。

環宇-KY待6吋廠規模提升

至於環宇-KY,目前主要服務美國基地台客戶,走的是GaN on Si產品,目前量還不大,環宇-KY要等待合資的6吋廠晶成經濟規模提升、開始賺錢,後續發展第三代半導體會更為順利。

IET-KY盼以MBE技術打開市場

目前主攻利基型市場的磊晶廠IET-KY,目前取得美國能源部合約,發展GaN on Si,未來將應用於電力應用元件,同時也與韓國IVWorks合作,共同開發以MBE技術為基礎的GaN on Si,後續也值得留意。

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

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