《產業分析》氮化鎵「錢」景亮 穩懋、環宇-KY加速印鈔

【時報記者張漢綺台北報導】車用電子、電動車滲透率逐年提升，且5G正式商轉帶旺高頻晶片需求，氮化鎵「錢」景亮，國內半導體廠多已將氮化鎵列為重點發展業務，砷化鎵—穩懋(3105)、環宇-KY(4991)與晶成半導體，宏捷科(8086)鎖定RF領域積極開發產品，其中穩懋以5G市場為主的GaN-on-SiC晶圓累積上半年營收已接近去年全年水準，環宇-KY提供應用於基地台RF的4吋及6吋GaN-on-Si，以及4吋GaN-on-SiC晶圓代工服務，晶成除磊晶業務，亦將提供6吋Gan-on-Si晶圓代工服務，宏捷科在中美晶(5483)協助下，預計2022年第1季會有產品認證。 至於IET-KY(4971) (英特磊)已取得美國能源部合約，目前氮化鎵(GaN)機台已組裝完成試機中，預計9月開始試產，明年氮化鎵營收占比將低於10%。 穩懋及環宇-KY可說是國內最早跨入RF氮化鎵代工的廠商，10年前已投入氮化鎵相關技術研發，其中穩懋已開始量產應用於RF的6吋GaN-on-SiC晶圓，在GaN-on-SiC居領先地位。 穩懋總經理陳國樺表示，由於氮化鎵製程的特殊性，氮化鎵產線與砷化鎵無法完全共用，因此需要獨立的高溫退火設備，電漿蝕刻系統與研磨等設備才能使元件滿足客戶需求，過去幾年，我們有一條獨立的4吋氮化鎵生產設備和產線，且為因應元件特性，氮化鎵與碳化矽基板材料間的特殊性，相對應的製程原理的不同，我們還組成一個由國內外人材組成的氮化鎵研發團隊，專職負責開發氮化鎵元件和和製程研究，同時申請經濟部科專計畫的支持，讓我們能夠成功發展0.45~0.15微米柵極氮化鎵元件上，未來還是不斷的精進元件特性，希望穩懋的氮化鎵元件技術能廣泛應用之5G基地台、衛星通訊與點對點功率放大器的市場。 穩懋現有氮化鎵月產能為500片，受惠於5G需求強勁，穩懋以5G市場為主的GaN-on-SiC晶圓累積上半年營收已接近去年全年水準，隨著市場需求高速成長，預估營收將進一步攀升。 環宇-KY因美國民間航空及國防工業廠商相關設計公司需要代工，又不願意在IDM廠做，而環宇-KY是美國唯一的晶圓代工廠，因而有機會與設計公司合作開發氮化鎵產品，經過長達7年的努力，3年前才開始有訂單量產出貨。 目前環宇-KY美國廠產能以4吋為主，但公司亦透過設備載具更換，將部分產能轉為6吋，提供應用於基地台RF的4吋、6吋GaN-on-Si 及4吋GaN-on-SiC晶圓代工服務，預估9月GaN-on-SiC即可在美國出貨，目前氮化鎵月產能約300片到400片；而公司也入股擁有6吋廠的晶成半導體，希望透過垂直整合，一方面擴大產品線及產能，另一方面避開中美貿易紛爭。 在晶成半導體部分，目前晶成較專注於GaN-on-Si的技術，主要原因是優質碳化矽基板不容易大量取得，也因碳化矽基板價格相對高很多(一般為矽基板的30-100倍)，終端客戶在中低端的應用較難展開，現在已有約10家客戶在GaN-on-Si和晶成業務合作，並進行認證中，預計年底就可以試產出貨。 由於晶成半導體傳承晶電20多年技術經驗，包括：從最基礎的材料知識、磊晶技術與製程量產技術等，具有從磊晶到晶粒製程一條龍的製程技術平台，相較於其他競爭對手，晶成半導體有較高的技術優勢與整合優勢，以前述的異質磊晶技術為例，晶成半導體在應力控制上有獨到的心法，因為藍光LED所使用的磊晶片本身就是異質磊晶，晶成半導體對於氮化鎵材料特性的了解，所累積下來的製程經驗及對應的專利佈局也相對優於其他競爭廠商。 目前晶成半導體已建置6吋月產能2000片，無塵室最大設備產能可達6000片，在攜手環宇-KY後，晶成半導體亦可望跨入氮化鎵磊晶市場，進一步強化競爭優勢。