碳化矽發展長晶為關鍵，台廠需加快腳步

第三代半導體發展如火如荼，在碳化矽的領域，已掌握基板技術的美日大廠已成三雄鼎立，中國也豪擲巨資想要在半導體領域大翻身，目前台廠在碳化矽各個製程都有所著墨和布局，但在關鍵的長晶領域，台廠的機會在哪？

長晶難度高為關鍵瓶頸

目前全球碳化矽由美日廠商寡占，其中的關鍵因素之一為美日廠掌握基板料源，而基板的生產中，又以長晶難度最高，以傳統的矽材來說，通常費時約3-4天即可以長出約200-300cm的晶棒，但以目前碳化矽，可能要2個禮拜才能長出不到10公分長度，在產出上非常受限。

另外，除了慢之外，碳化矽的長晶過程非常高溫，以傳統的矽可能溫度在1,500度，但碳化矽的溫度可能會高達2,500度，所以在長晶的過程中難度更高，也無法即時觀察晶體的生長狀況，需要控制的因素也更複雜，也有可能在2週的長晶過程後，最後發現晶棒沒長好而報銷，造成良率不佳。

因此，碳化矽困難在於要可達商品化，也就是良率跟產量都要有穩定性，這樣下游才有穩定的料源，否則仍難以大量採用。

長晶進度持續進步

而以目前國內有在著墨長晶製程者，包括矽晶圓大廠環球晶在長晶的部分，目前是4吋為自己可長晶，產品也有小量出貨，至於6吋產品，環球晶在2019年時跟美國長晶大廠GTAT簽訂長約購料協議，跟GTAT買晶棒來切片/磨片/拋光成基板，未來公司也是以可以自己長6吋晶棒為目標，預計2022年上半年可再延伸到磊晶領域。

另一家以長晶切入者為太極旗下子公司盛新材料，盛新也是主要以長晶為主，但也可以切片、磨片以及拋光，擁有16台長晶爐，其中一台就是和母公司廣運共同研發成功的長晶爐，未來也是朝自製為主，目前4吋基板已有小量產，驗證已到一階段，客戶已有給了小量的訂單。

另外也以碳化矽長晶和晶圓加工生產的中砂轉投資的穩晟，目前已進入上櫃輔導的程序但仍未IPO，也是切入4-6吋的碳化矽晶體，同時目標開發大尺吋的碳化矽長晶以及晶圓加工技術。

國際大廠發展速度有加快台廠需加緊腳步

但另一方面，碳化矽美日領導廠商技術突破快速，主要廠商包括CREE、ROHM以及II-VI，雖然有助於碳化矽更快普及，但恐怕也讓後進追兵更難趕上，再加上中國也砸下大錢投資，市場競爭也更火熱，環球晶董事長徐秀蘭即表示，碳化矽快速成長、技術也提升得很快，尤其8吋的進度比預期快，本來她估計6吋占據市場主流約10年，但目前看來未來10年6吋仍重要，但8吋比預期更快約2年，尤其CREE做得最好最大、技術也提升得很快，拉高進入障礙。

環球晶內部也希望快點趕上進度，所以一直進行增產、送樣以及小量出貨，客戶也在等，所以目前雖然第三代半導體占總營收不到1%，但規劃的資本支出已是公司最大的單位之一。

徐秀蘭認為，台灣在矽以及半導體產業相當強，現在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，台灣目前也有很多研究單位在做化合物半導體，或者研究關鍵設備的開發，今年雖還不夠成熟但明年會更好，若台灣加快腳步，讓整個產業鏈完整化，將會非常有利。

（本文由 MoneyDJ新聞授權轉載；首圖來源：dokola / CC0）