《产业分析》氮化镓「钱」景亮 稳懋、环宇-KY加速印钞

车用电子电动车渗透率逐年提升,且5G正式商转带旺高频晶片需求,氮化镓「钱」景亮国内半导体厂多已将氮化镓列为重点发展业务砷化镓—稳懋(3105)、环宇-KY(4991)与晶成半导体,宏捷科(8086)锁定RF领域积极开发产品,其中稳懋以5G市场为主的GaN-on-SiC晶圆累积上半年营收已接近去年全年水准,环宇-KY提供应用于基地台RF的4吋及6吋GaN-on-Si,以及4吋GaN-on-SiC晶圆代工服务,晶成除磊晶业务,亦将提供6吋Gan-on-Si晶圆代工服务,宏捷科在中美晶(5483)协助下,预计2022年第1季会产品认证

至于IET-KY(4971) (英特磊)已取得美国能源部合约,目前氮化镓(GaN)机台已组装完成试机中,预计9月开始试产,明年氮化镓营收占比将低于10%。

稳懋及环宇-KY可说是国内最早跨入RF氮化镓代工的厂商,10年前已投入氮化镓相关技术研发,其中稳懋已开始量产应用于RF的6吋GaN-on-SiC晶圆,在GaN-on-SiC居领先地位

稳懋总经理陈国桦表示,由于氮化镓制程特殊性,氮化镓产线与砷化镓无法完全共用,因此需要独立的高温退火设备电浆蚀刻系统与研磨等设备才能使元件满足客户需求,过去几年,我们有一条独立的4吋氮化镓生产设备和产线,且为因应元件特性,氮化镓与碳化基板材料间的特殊性,相对应的制程原理的不同,我们还组成一个由国内外人材组成的氮化镓研发团队专职负责开发氮化镓元件和和制程研究,同时申请经济部科专计划的支持,让我们能够成功发展0.45~0.15微米栅极氮化镓元件上,未来还是不断的精进元件特性,希望稳懋的氮化镓元件技术能广泛应用之5G基地台、卫星通讯点对点功率放大器的市场。

稳懋现有氮化镓月产能为500片,受惠于5G需求强劲,稳懋以5G市场为主的GaN-on-SiC晶圆累积上半年营收已接近去年全年水准,随着市场需求高速成长预估营收将进一步攀升。

环宇-KY因美国民间航空国防工业厂商相关设计公司需要代工,又不愿意在IDM厂做,而环宇-KY是美国唯一的晶圆代工厂,因而有机会与设计公司合作开发氮化镓产品,经过长达7年的努力,3年前才开始有订单量产出货。

目前环宇-KY美国厂产能以4吋为主,但公司亦透过设备载具更换,将部分产能转为6吋,提供应用于基地台RF的4吋、6吋GaN-on-Si 及4吋GaN-on-SiC晶圆代工服务,预估9月GaN-on-SiC即可在美国出货,目前氮化镓月产能约300片到400片;而公司也入股拥有6吋厂的晶成半导体,希望透过垂直整合,一方面扩大产品线及产能,另一方面避开中美贸易纷争

在晶成半导体部分,目前晶成较专注于GaN-on-Si的技术,主要原因是优质碳化矽基板不容易大量取得,也因碳化矽基板价格相对高很多(一般为矽基板的30-100倍),终端客户在中低端的应用较难展开,现在已有约10家客户在GaN-on-Si和晶成业务合作,并进行认证中,预计年底就可以试产出货。

由于晶成半导体传承晶电20多年技术经验,包括:从最基础的材料知识、磊晶技术与制程量产技术等,具有从磊晶到晶粒制程一条龙的制程技术平台,相较于其他竞争对手,晶成半导体有较高的技术优势与整合优势,以前述的异质磊晶技术为例,晶成半导体在应力控制上有独到的心法,因为蓝光LED所使用的磊晶片本身就是异质磊晶,晶成半导体对于氮化镓材料特性的了解,所累积下来的制程经验及对应的专利布局也相对优于其他竞争厂商。

目前晶成半导体已建置6吋月产能2000片,无尘室最大设备产能可达6000片,在携手环宇-KY后,晶成半导体亦可望跨入氮化镓磊晶市场,进一步强化竞争优势。