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發展第三代半導體 台灣緩步行

新聞日期:2021/03/08 新聞來源:經濟日報

報導記者/新竹訊

聚焦研發、SiC長晶爐管投資不足 矽菱提供SiC及GaN完整解方助攻
大陸傾全國之力發展第三代半導體,「十四五計畫」顯示,2025年前預計投入10兆元人民幣,在SiC及GaN等相關技術領域,建立從長晶到元件應用的完整產業鏈。 第三代半導體材料又稱為寬禁帶半導體材料,主要包含SiC(碳化矽)及GaN(氮化鎵),相較於傳統Si(矽)材料,有許多優勢,如:高擊穿電場強度、熱穩定性高,還具有較高載子飽和漂移速度、熱導率高等特點,適合應用於各種高溫、高頻、高功率器件,並可大幅降低能源切換的損耗。 矽菱企業表示,SiC除了應用在太陽能及電動車領域,也可導入較高階的家用電器系統;其能量損耗低的特性,在許多應用的市場潛力極大。 SiC的N type晶圓主要應用於太陽能、車用等功率元件,尤其自特斯拉(Tesla)導入金屬氧化物半導體場效電晶體(MOSFET)後,更帶動車用市場全面跟進。SiC半絕緣晶圓在通訊應用的潛力較大,目前可將GaN磊晶於SiC半絕緣基板上,應用於軍用或5G基地台;而將GaN磊晶在Si材料上,則可應用於手機、筆電的快充市場,取代傳統體積較大的充電模組。台灣有多家大廠均有投入第三代半導體材料的研發及製造,如台積電、台達電、環球晶、穩懋、漢磊、嘉晶、合晶等。 上游長晶是發展SiC應用的最大瓶頸,美商Cree、II-VI及德國Sicrystal等大廠握有全球逾八成SiC長晶的有效產能,大陸雖大幅擴展長晶規模,惟因SiC長晶技術門檻極高,目前有效產能仍偏低。爐管(長晶爐)為SiC生長關鍵設備,中國一家大廠就可能投資數百、上千根,反觀台灣較為保守,目前SiC長晶仍以研發為主,在爐管數量上,台灣整體投資規模僅有數十根。 矽菱企業集合多家國內外設備大廠,提供SiC以及GaN完整解決方案,代理包含爐管生長設備、研磨材料、阻值、缺陷檢測等設備。矽菱代理德國LTH(Linn High Therm) 爐管,溫度控制精準,有50年以上高溫爐管研發製造經驗,20多年前是歐洲最早投入SiC長晶的公司之一,除了完整SiC爐管銷售,LHT亦可配合市場,獨立銷售其加熱、溫控系統,協助廠商降低成本。(翁永全)
 
【2021-03-08/經濟日報/C1版/光電半導體】
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