受益于新能源革命，電動汽車、光伏儲能以及工業(yè)自動化等下游應(yīng)用的多點(diǎn)爆發(fā)，以碳化硅、氮化鎵為首的化合物半導(dǎo)體進(jìn)入了高速增長的階段，成為了行業(yè)“熱詞”，逐漸從小眾走向主流。

 

近年來，臺灣地區(qū)也在不斷加速化合物半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

 

 

日前，據(jù)臺媒報(bào)道，光電科技工業(yè)協(xié)進(jìn)會（PIDA）產(chǎn)研中心指出，由于全球經(jīng)濟(jì)成長趨緩等因素，使得全球消費(fèi)市場萎縮，臺灣地區(qū)化合物半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)成長也遭受逆風(fēng)。臺灣化合物半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)（不含LED部分）在2022年度總產(chǎn)值達(dá)新臺幣791億新臺幣，較2021年度總產(chǎn)值828億新臺幣，年成長率小幅衰退4.5%。

 

臺灣化合物半導(dǎo)體季產(chǎn)值趨勢（圖：PIDA）

 

以產(chǎn)業(yè)鏈來看，臺灣地區(qū)化合物半導(dǎo)體2022年度在上游設(shè)計(jì)、中游制造與下游封測的產(chǎn)值分別為新臺幣141億、501億及149億，年增率分別為-5.7%、-7.5%及8.3%，其中將制造部份再細(xì)分，可以發(fā)現(xiàn)功率元件與基板因電動車及節(jié)能減碳等需求帶動仍成長，但通訊元件則是因?yàn)槭謾C(jī)市場需求衰退等因素，而呈現(xiàn)減少趨勢。

 

 

據(jù)介紹，雖然臺灣地區(qū)化合物半導(dǎo)體在2022年時產(chǎn)值遇到逆風(fēng)而呈現(xiàn)下滑狀態(tài)，但由于電動車、充電樁、服務(wù)器以及5G基地臺等需求的成長，和政府單位對產(chǎn)業(yè)的持續(xù)推動，臺灣地區(qū)化合物半導(dǎo)體廠商均看好這個未來仍會持續(xù)蓬勃發(fā)展。

 

目前，主要廠商如臺積電、環(huán)球晶、盛新材料、嘉晶、漢磊以及穩(wěn)懋等均從2021年開始陸續(xù)進(jìn)行擴(kuò)廠規(guī)劃以增加產(chǎn)能，新的產(chǎn)能預(yù)計(jì)在2023至2024年間會陸續(xù)開出，屆時產(chǎn)業(yè)將會有爆發(fā)性的成長。

 

 

早在2014年，臺積電就看中了第三代半導(dǎo)體的市場機(jī)會，開始在其6英寸晶圓廠制造GaN組件。

 

2020年，臺積電為ST提供分立產(chǎn)品供應(yīng)GaN IC，已促成累計(jì)超過1 300萬顆氮化鎵芯片出貨；納微半導(dǎo)體專有的 GaN 工藝設(shè)計(jì)套件 （PDK） 是基于臺積電的 GaN-on-Si 平臺開發(fā)的，月出貨量超 100 萬個 GaNFast 電源 IC，總出貨量超 1300 萬個，場失效為零。

 

2021年，臺積電通過了第一代650V增強(qiáng)型GaN高電子遷移率晶體管（E-HEMT）的改進(jìn)版本，進(jìn)入全產(chǎn)能量產(chǎn)，市場已推出超過130款充電器，為此臺積電不斷擴(kuò)大產(chǎn)能以滿足客戶需求。

 

其第二代650V和100V功率E-HEMT經(jīng)過研發(fā)后，F(xiàn)OM（品質(zhì)因數(shù)）提升50%，將于2022年投產(chǎn)；100V耗盡型GaN高電子遷移率晶體管（D-HEMT）完成器件開發(fā)，預(yù)計(jì)也于2022年投產(chǎn) 。除此之外，臺積電甚至已經(jīng)開始第三代650V電源E-HEMT的研發(fā)，并預(yù)計(jì)2025年交付。

 

臺亞

 

1月13日，投資中國臺灣事務(wù)所召開“歡迎臺商回臺投資行動方案”聯(lián)審會議，臺亞半導(dǎo)體斥資近90億臺幣擴(kuò)大投資臺灣的方案獲通過。

 

根據(jù)投資方案，臺亞半導(dǎo)體將在竹科廠房興建無塵室，并增設(shè)智慧化產(chǎn)線、導(dǎo)入生產(chǎn)監(jiān)控?cái)?shù)位系統(tǒng)。此舉是為了深耕氮化鎵化合物半導(dǎo)體的研發(fā)與制造，并開拓全球市場。

 

臺亞2021年開始籌建積亞半導(dǎo)體，專注開發(fā)碳化硅（SiC）襯底的高功率元件。未來更進(jìn)一步規(guī)劃下半年擴(kuò)大臺亞現(xiàn)有廠房潔凈室區(qū)域，投入氮化鎵（GaN）磊晶及元件的研發(fā)及生產(chǎn)，預(yù)計(jì)于2023年前提供樣品供合作客戶進(jìn)行驗(yàn)證。

 

 

2021年聯(lián)電通過投資聯(lián)穎，切入第三代半導(dǎo)體領(lǐng)域。計(jì)劃從6英寸GaN入手，之后將展開布局SiC，并向8英寸晶圓發(fā)展。

 

聯(lián)電表示，公司早已開始布局第三代半導(dǎo)體，并且與比利時微電子研究中心（IMEC）進(jìn)行技術(shù)研發(fā)合作，正積極將相關(guān)技術(shù)朝平臺化發(fā)展，為IC設(shè)計(jì)業(yè)者提供標(biāo)準(zhǔn)化的技術(shù)平臺。針對這項(xiàng)技術(shù)平臺的建立，聯(lián)電將會以提供功率、射頻元件方案為主，初期會以GaN技術(shù)先行。