根據(jù)SEMI（國(guó)際半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)）最新報(bào)告，預(yù)測(cè)2017～2022年之間全球?qū)⑴d建16座功率及化合物半導(dǎo)體晶圓廠，每月投片量將沖上120萬(wàn)片8吋約當(dāng)晶圓規(guī)模。法人表示，金氧半場(chǎng)效電晶體（MOSFET）及絕緣閘雙極電晶體（IGBT）等功率半導(dǎo)體市場(chǎng)明年續(xù)旺，氮化鎵（GaN）及碳化矽（SiC）等化合物半導(dǎo)體將是未來(lái)主流， IDM廠會(huì)把晶圓薄化制程大幅委外代工，這樣就會(huì)給相關(guān)企業(yè)帶來(lái)層長(zhǎng)的機(jī)會(huì)。

 

SEMI昨公布業(yè)界第一份聚焦功率暨化合物半導(dǎo)體領(lǐng)域的全球晶圓廠資料「功率及化合物晶半導(dǎo)體圓廠展望」（Power and Compound Fab Outlook），提供全面性前段半導(dǎo)體晶圓廠資訊，并預(yù)測(cè)從2017～2022年，全球?qū)⑴d建16個(gè)功率暨化合物半導(dǎo)體晶圓廠，整體產(chǎn)能將成長(zhǎng)23％，每月投片量將達(dá)120萬(wàn)片8吋約當(dāng)晶圓。

 

SEMI臺(tái)灣區(qū)總裁曹世綸指出，隨高端消費(fèi)性電子產(chǎn)品、無(wú)線通訊、電動(dòng)車、綠能建設(shè)、資料中心，還有工業(yè)和消費(fèi)性物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，對(duì)能源效率的標(biāo)準(zhǔn)愈趨嚴(yán)格，功率元件所扮演的重要性與日俱增。因應(yīng)此趨勢(shì)，全球各地的半導(dǎo)體晶圓廠已針對(duì)電子產(chǎn)品的所有面向提升能源利用效率，包括電力的采集(power harvesting)、傳送、轉(zhuǎn)換、儲(chǔ)存和消耗，而成本架構(gòu)和效能則扮演決定功率電子市場(chǎng)成長(zhǎng)和技術(shù)普及速度的關(guān)鍵因素。

 

與第一代的單晶半導(dǎo)體Si相比，化合物半導(dǎo)體在電子遷移率、禁帶寬度、功耗等指標(biāo)上都有更好的特性。在無(wú)線通信、汽車電子、電網(wǎng)、高鐵、衛(wèi)星通信、軍工雷達(dá)、航空航天等領(lǐng)域應(yīng)用中具備硅基無(wú)法比擬的優(yōu)勢(shì)。這就給現(xiàn)在的興起的各種市場(chǎng)帶來(lái)了機(jī)會(huì)

 

功率及化合物半導(dǎo)體市場(chǎng)正在快速成長(zhǎng)。其中，MOSFET及IGBT等功率半導(dǎo)體今年以來(lái)供不應(yīng)求且價(jià)格調(diào)漲，熱絡(luò)市況可望延續(xù)到明年。至于化合物半導(dǎo)體需求持續(xù)轉(zhuǎn)強(qiáng)，包括應(yīng)用在功率放大器（PA）的砷化鎵（GaAs）技術(shù)應(yīng)用持續(xù)擴(kuò)大，新一代的GaN及SiC技術(shù)也開(kāi)始進(jìn)入市場(chǎng)。

 

包括英飛凌、安森美等IDM廠仍主導(dǎo)功率及化合物半導(dǎo)體市場(chǎng)，但因IDM廠持續(xù)縮減8吋以下產(chǎn)能投資，并將前、中、后段制程委托不同業(yè)者代工，建立技術(shù)區(qū)隔確保智財(cái)權(quán)。

 

雖然成長(zhǎng)快速，但對(duì)于我國(guó)的廠商來(lái)說(shuō)，還需要加倍努力。

 

| 化合物半導(dǎo)體晶圓供給廠商格局：日美德主導(dǎo)，寡占格局

 

首先在襯底市場(chǎng)方面，高技術(shù)門(mén)檻導(dǎo)致化合物半導(dǎo)體襯底市場(chǎng)寡占，日本、美國(guó)、德國(guó)廠商主導(dǎo)。 GaAs 襯底目前已日本住友電工、德國(guó) Freiberg、美國(guó) AXT、日本住友化學(xué)四家占據(jù)，四家份額超 90%。住友化學(xué)于 2011 年收購(gòu)日立電纜（日立金屬）的化合物半導(dǎo)體業(yè)務(wù)，并于 2016 年劃至子公司 Sciocs。GaN 自支撐襯底目前主要由日本三家企業(yè)住友電工、三菱化學(xué)、住友化學(xué)壟斷，占比合計(jì)超 85%。SiC 襯底龍頭為美國(guó) Cree（Wolfspeed 部門(mén)），市場(chǎng)占比超三分之一，其次為德國(guó) SiCrystal、美國(guó) II-VI、美國(guó) Dow Corning，四家合計(jì)份額超 90%。近幾年中國(guó)也出現(xiàn)了具備一定量產(chǎn)能力的 SiC 襯底制造商，如天科合達(dá)藍(lán)光。

 

 

在外延生長(zhǎng)市場(chǎng)中，英國(guó) IQE 市場(chǎng)占比超 60%為絕對(duì)龍頭。英國(guó) IQE 及中國(guó)臺(tái)灣全新光電兩家份額合計(jì)達(dá) 80%。外延生長(zhǎng)主要包括 MOCVD（化學(xué)氣相沉淀）技術(shù)以及 MBE（分子束外延）技術(shù)兩種。例如，IQE、全新光電均采用 MOCVD，英特磊采用 MBE 技術(shù)。HVPE（氫化物氣相外延）技術(shù)主要應(yīng)用于 GaN 襯底的生產(chǎn)。

化合物半導(dǎo)體的整體產(chǎn)業(yè)鏈呈現(xiàn)寡頭競(jìng)爭(zhēng)格局。其中IDM 類廠商包括 Skyworks、Broadcom （Avago）、Qorvo、Anadigics 等。2016 年全球化合物半導(dǎo)體 IDM 呈現(xiàn)三寡頭格局，2016 年 IDM 廠商 Skyworks、Qorvo、Broadcom 在砷化鎵領(lǐng)域分別占據(jù) 30.7%、28%、7.4%市場(chǎng)份額。產(chǎn)業(yè)鏈呈現(xiàn)多模式整合態(tài)勢(shì)，設(shè)計(jì)公司去晶圓化及 IDM 產(chǎn)能外包成為必然趨勢(shì)。化合物半導(dǎo)體晶圓代工領(lǐng)域穩(wěn)懋為第一大廠商，占比 66%，為絕對(duì)龍頭。第二、第三為宏捷科技 AWSC、環(huán)宇科技 GCS，占比分別為 12%、9%。 

 

國(guó)內(nèi)設(shè)計(jì)推動(dòng)代工，大陸化合物半導(dǎo)體代工龍頭呼之欲出。目前國(guó)內(nèi) PA 設(shè)計(jì)已經(jīng)涌現(xiàn)了銳迪科 RDA、唯捷創(chuàng)芯 vanchip、漢天下、飛驤科技等公司。國(guó)內(nèi)化合物半導(dǎo)體設(shè)計(jì)廠商目前已經(jīng)占領(lǐng) 2G/3G/4G/WiFi 等消費(fèi)電子市場(chǎng)中的低端應(yīng)用。三安光電目前以 LED 應(yīng)用為主，有望在化合物半導(dǎo)體代工填補(bǔ)國(guó)內(nèi)空白，其募投產(chǎn)線建設(shè)順利，有望 2018 年年底實(shí)現(xiàn)4000-6000 片/月產(chǎn)能，成為大陸第一家規(guī)模量產(chǎn) GaAs/GaN 化合物晶圓代工企業(yè)。

對(duì)于國(guó)內(nèi)來(lái)說(shuō)，依然任重而道遠(yuǎn)。

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