發展第三代半導體 台灣緩步行 |矽菱企業

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）