化合物晶圓代工龍頭穩懋，十年前即與客戶投入開發第三代半導體，目前應客戶需求，GaN on SiC已經有穩定出貨表現，應用於5G基地台、衛星相關，目前佔營收個位數比重，由於基期還低，絕對金額成長幅度大，後續隨著5G基地台、衛星相關需求持續成長，佔比有機會穩定提升。 綜觀穩懋半導體的硬實力與軟實力，不僅具備多元且高端的晶圓製程技術，同時擁有當責、創新的優良團隊。 尤其在董事長陳進財的遠見下，持續投入人才培養與技術研發，早已累積豐厚的經驗與客戶信任。
常溫下，砷化鎵不與鹽酸、硫酸、氫氟酸等反應，但能與濃硝酸反應，也能與熱的鹽酸和硫酸作用。 1970年時，Zhores Alferov和他的團隊在蘇聯做出第一個砷化鎵異質結構的太陽電池[5][6][7]。 用砷化鎵、Ge和InGaP三種材料做成的三接面太陽電池有32%以上的效率，且可以操作在2,000 suns下的劇烈強光。 這種太陽電池曾運用在美國NASA探測火星表面的機械人精神號漫遊者（Spirit Rover）和機會號漫遊者（Opportunity Rover），且許多太空載具的太陽電池板陣列都是出於砷化鎵。
砷化鎵晶圓: 相關
第三代半導體是目前高科技領域最熱門的話題，在 5G、電動車、再生能源、工業 4.0 發展中扮演不可或缺的角色，即使常聽到這些消息，相信許多人對它仍一知半解，好比第三代半導體到底是什麼？ 對此，本系列專題將用最淺顯易懂、最全方位的角度，帶你了解這個足以影響科技產業未來的關鍵技術。 至於環宇-KY，目前主要服務美國基地台客戶，走的是GaN on Si產品，目前量還不大，環宇-KY要等待合資的6吋廠晶成經濟規模提升、開始賺錢，後續發展第三代半導體會更為順利。 第三代半導體材料特別適合高頻、高壓、高溫運作環境中展現優異的功率轉換效率（power conversion efficiency），可達到省電、減少耗能，兩大應用領域為RF（射頻）及Power，台廠三五族主要聚焦5G、衛星等高頻應用相關的RF。 1980至90年代，美國IDM（整合元件製造）公司都與晶圓代工廠合作，祁幼銘看台積做得風生水起，又見手機產業每年有上億支的市場動能，正是砷化鎵市場的機會，心中隱約浮現創業夢。 同時，穩懋半導體在客戶經營方面下了許多心力，幾乎全球所有無線通訊元件大廠都是他們的客戶，近年來更與蘋果供應大廠Lumentum合作，生產 iPhone X 人臉辨識的關鍵元件。
根據資策會產業情報研究所(MIC)統計，2015年台灣半導體產業整體產值達21,616億元台幣，微幅成長0.9%。 2016年成長率將回穩，預估整體產值會達到22,135億元台幣，較2015年成長... 砷化鎵晶圓2023 由於高通計劃在2017年推出新的砷化鎵PA，市場預期，今年會開始尋找合適代工廠，最快年底就會有樣品，明年就能上市。 日前高通在這塊有了新的進展，他們宣布與TDK合資，在新加坡設立了新公司「RF360 Holdings Singapore」，該信公司中，高通占有51%的股份，而TDK占49%。 砷化鎵晶圓 TDK旗下從事射頻模組業務的子公司EPCOS，會將部分業務分拆出來成立「RF360」。 從躺著就能吃飽的守成轉向進取，面對變局，宏捷科做出引進大股東的選擇，積極擴廠，為即將來臨的戰場做準備，既穩固地位，也有機會如徐秀蘭所期待，在半導體代工的利基市場，逐步拉近與穩懋的距離，甩開身後追兵。
砷化鎵晶圓: 市場若加速發酵，台廠三五族誰最快受惠？
未來在3D感測、AR/VR、5G或無人車等智慧科技的發展上，都將有大幅提升的市場潛力，持續站穩世界龍頭的重要產業地位，並加深臺灣在全球科技發展中不可或缺的重鎮地位。 整體而言，台灣基板廠正與時間賽跑，壓力主要來自國際基板大廠擴廠腳步加速，應用市場可能比預期快打開，台廠供應鏈上游基板進度較不明朗，即使基板突破瓶頸實現量產，也要經客戶認證，營收發酵時間點也需要再觀察；相對地，若下游晶圓代工廠通過國際客戶認證穩定出貨，後續若基板價格甜蜜點到來，市場發酵，此類廠商將最快受惠於第三代半導體商機。 2008年全球GaAs元件市場規模為39億顆，2009年因為手機出貨量較2008年衰退，但受惠3G手機、Smart Phone及WLAN對功率放大器使用量上升，2009年GaAs元件市場規模仍較2008年成長5%，達41億顆的水準。 展望2010年，手機需求量上升，預估GaAs元件市場規模可望成長至47億顆的水準，年成長約15%。 Strategy Analytics報告指出，全球gallium arsenide，GaAs半導體元件市場，將由2011年的約2.05億美元規模，在2015年成長至3.20億美元。 採用砷化鎵所生產之LED，目前只能發出紅外線與紅光，其高亮度LED也可用在照明上，先應用在汽車的煞車燈，未來包括車內閱讀燈、室外看板所需要的白光 LED，均可由砷化鎵延伸應用。
加上4G 的成長率與滲透率皆樂觀看待,另根據Skyworks 估計, WiFi 相關終端應用從2012~2016 複合成長率為20% ,其中較高規格之802.11ac(5GHz 須使用3-5 族元件) 在2013~2016 之複合成長率為400% ,到2020 全球搭載WiFi 之終端產品數量將達700 億。 2013 年代工市場規模為5.65E 美元,其中穩懋市占率為62.4% ,為全球大一大砷化鎵晶圓代工廠商。 2010 年起因為從2G 進入3G 時代(2010~2013) ,帶動智慧行動裝置高速起飛,帶動了射頻前端代工廠商業績騰飛。
砷化鎵晶圓: 砷化鎵元件生產仍以 IDM 廠商為主軸
以電動車來看，目前SiC價格比主流以矽為基礎的IGBT貴10倍以上；供應鏈指出，兩者價差如果縮小到3~5倍，市場導入的甜蜜點就會來到。 國際碳化矽（SiC）基板大廠即將大舉擴廠，且將以 8 吋廠為主，預期 6 吋轉 8 吋進度加快，有利於碳化矽基板未來價格下降，讓終端應用加速打開。 同時，砷化鎵的制程特性與控制流程較為特殊，若與矽晶圓相比，矽晶圓八吋廠的技術進程，約等於砷化鎵的四吋廠；而砷化鎵的六吋廠，就等於矽晶圓的十二吋廠的先進制程技術程度。 根據SEMI(國際半導體產業協會)的最新數據表示，當前大陸正掀起興建晶圓廠的熱潮，預估2017年時，大陸興建晶圓廠的支出金額將超過40億美元，占全球晶圓廠支出總金額的70%。 南韓記憶體大廠SK Hynix 周一宣布成立新子公司，旗下晶圓代工業務正式分拆成為獨立的事業體，名為SK Hynix 系統IC 公司。 市場研究機構 Strategy Analytics 的最新報告預測，砷化鎵元件市場在 2012年成長不到2%，達到53億美元規模，而2013年情況估計與去年差不多；以廠商表現來看，Skywork...
市場傳出，全球手機晶片龍頭高通（Qualcomm）卡位射頻（RF）元件市場祭出補貼策略，已成功取得首家客戶聯想／摩托羅拉，並對Skyworks和聯發科旗下絡達等功率... 路透報導，Freiberger公司生產用於手機無線電訊號放大器和光學電子產品的晶圓，其所需的鎵幾乎完全依賴中國大陸供應商。 在大陸意外宣布8月1日起對鎵和鍺產品實施出口管制後，Freiberger發現自身處於動盪核心，該公司的鎵消耗量估計占全球產量的10%。
砷化鎵晶圓: 基板價格高，關鍵長晶掌握國際大廠手中
環球晶SiC基板會同時發展RF與Power兩大市場，RF會與宏捷科合作，Power應用會與同集團的車用二極體大廠朋程合作。 砷化鎵晶圓 2018年左右，環球晶董事長（後兼中美晶集團董事長）徐秀蘭發現，包括美國德儀（TI）在內的不少大客戶，陸續提出氮化鎵晶圓需求。 她深入研究後發現，化合物半導體是國防、通訊、5G萬物聯網與電動車不可或缺的元件，重要性宛如科技戰略物資。 未來園區一、二期共計8.4公頃的空間，有望帶動周邊4,700個就業機會，以及159億元年產值。
而有了資金的挹注，陳進財也開始著手進行公司體質改善，包括增加測試服務擴大收益、投資製程技術、管控成本、申請經濟部計畫補助、獲得委員提供諮詢默默累積能量等待起飛時機。 因為砷化鎵具有可發光、可吸收光的物理特性，是「面射型雷射（VCSEL）」的主要原料，目前包括 iPhone 的人臉辨識系統 ，或是未來 AR/VR 以及自駕車，都是砷化鎵的未來舞台。 更重要的是，目前全球砷化鎵晶圓產能最高的公司不在他處，而是落腳於桃園龜山的穩懋半導體，年產量高達 40 億顆，全球市占率高達71%，可見穩懋龍頭地位之穩固。 而有了資金的挹注，陳進財也開始著手進行公司體質改善，包括增加測試服務擴大收益、投資制程技術、管控成本、申請經濟部計畫補助、獲得委員提供諮詢默默累積能量等待起飛時機。
砷化鎵晶圓: 台灣晶圓代工業可能永遠稱霸全球？
宏捷科技行銷業務部經理薛文翔從沒想過，有朝一日，自己能跟著董事長祁幼銘，受邀至馬斯克的美國太空探索技術公司（SpaceX）加州總部商談。 董事長自嘲理工宅，對於策略佈局總瞻前顧後，直到中美晶成為最大股東，才讓產能重新追上，準備打入SpaceX。 智慧城市是世界各國城市永續發展的趨勢和解方，做為安居樂業的智慧宜居國際城市典範，新北市要以產業科技化為架構，人民福祉為基礎，為實現經濟繁榮、宜居生活的願景努力不懈。 而穩懋半導體一創業，就決定跳過當時較多人做的四吋砷化鎵晶圓，直接主攻六吋廠，他們認為，首先四吋晶圓已經有許多競爭者，後進者未必具有優勢；再來，六吋廠將是未來趨勢，沒必要先投入四吋廠、未來要改成六吋廠還得從頭開始。 利用布里奇曼-史托巴格法（Bridgman–Stockbarger technique）可以製造出砷化鎵的單晶，因為砷化鎵的力學特性，所以柴可拉斯基法（Czochralski 砷化鎵晶圓2023 process）很難運用在砷化鎵材料的製作。 全球半導體矽晶圓缺貨潮瘋狂蔓延，上游的矽晶圓供應幾乎被日韓台等國家和地區壟斷了，台積電和三星等企業憑藉龐大的消耗量去獲取了矽晶圓的優先供應已經是不爭的事實。
GaN 應用領域則包括高壓功率元件（Power）、高射頻元件（RF），Power 常做為電源轉換器、整流器，而平常使用的藍牙、Wi-Fi、GPS 定位則是 RF 射頻元件的應用範圍之一。 在半導體材料領域中，第一代半導體是「矽」（Si），第二代半導體是「砷化鎵」（GaAs），第三代半導體（又稱「寬能隙半導體」，WBG）則是「碳化矽」（SiC）和「氮化鎵」（GaN）。 至於磊晶廠全新，目前GaN on SiC磊晶打入台系國防工業應用客戶，並已通過產品認證、小量出貨；至於GaN on SiC應用於5G基地台部分，目前於兩間美系IDM客戶認證中，後續進度值得持續留意。 這種太陽電池曾運用在美國NASA探測火星表面的機器人勇气号火星探测器（Spirit Rover）和机遇号（Opportunity Rover），且許多太空載具的太陽電池板陣列都是出於砷化鎵。 但黃國鈞說，儘管遭遇景氣週期，化合物半導體的基本盤就是手機、Wi-Fi，未來還有低軌衛星、車用、3D感測應用。
砷化鎵晶圓: 全球前十大半導體晶圓代工營收一覽表
環球晶目前第三代半導體以4吋廠生產為主，6吋廠研發還在進行，後續進度還需持續觀察。 其他三五族如全新、宏捷科，第三代半導體與客戶認證中，或等待台灣基板廠突破技術、穩定量產基板，貢獻時間點較不明朗。 以三五族化合物半導體族群來說，若基板價格下滑帶動客戶導入意願增加，已通過國際大廠認證、穩定出貨的廠商，預期最快受惠商機爆發。 砷化鎵晶圓 不過目前來看，價格甜蜜點可能會比預期快到來，主因國際基板大廠擴廠趨積極，目前SiC基板主要以6吋廠生產，隨著技術不斷突破，基板大廠明年將陸續大舉開出8吋基板產能。
包括目前最受矚目的氮化鎵（GaN）技術，在未來 5G 通訊的應用中有相當重要的角色，無論是無人車、基地台、雷達和航太用途，都需要更新一代的化合物晶片輔助。 公司主要從事砷化鎵微波集成電路 (GaAs MMIC)晶圓之代工業務，提供HBT、pHEMT微波集成電路/離散元件與後端製程的晶圓代工服務，應用於高功率基地台、低雜訊放大器(LNA）、射頻切換器(RF Switch)、手機及無線區域網路用功率放大器 ( PA )與雷達系統上。 DIGITIMES Research指出，觀察穩懋與宏捷科未來布局方向，除持續加強砷化鎵元件生產技術開發外，亦已布局磷化銦(InP)、氮化鎵(GaN)等化合物半導體製造能力，鎖定5G通訊、衛星通訊、3D感測等應用，同時也積極朝資料中心、AR/VR、車用雷達、光達(LiDAR)等新應用發展。 由於環球晶過往主攻矽半導體、客戶也多為矽半導體客戶，若與具備化合物半導體經驗與客戶群的宏捷科合作，環球晶的SiC基板可以在宏捷科做品質認證，直接了解RF廠商的需求，加速開發進度。 另外，環球晶同時也發展GaN on Si，目前也與宏捷科共同開發中，產業人士認為，GaN on SiC客戶認證需要時間，GaN on Si也有技術需要時間克服，預計第三代半導體相關業務要到明年下半年才會逐步發酵。
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化合物半導體優劣展現在化學元素週期表的參數設定、化學材料組合與比例、磊晶厚度等條件的總和。 黃國鈞解釋，當時氮化鎵以4吋廠生產最符合成本效益，公司產線都是6吋，若要在既有產線生產6吋氮化鎵晶圓，光採購GaN Epi（氮化鎵磊晶）就是天價，對成本是極大負荷。 三個月後，祁幼銘、薛文翔飛往加州，和SpaceX設計工程師開會，面對面研討衛星LNA技術、星鏈衛星的設計及良率要求，以及宏捷科的製程能力。
世界先進目前在8英寸產能幾近滿載，除了指紋識別、LED驅動IC等投片持續熱絡外，國際車用電子大廠將委外代工訂單釋出予世界先進，先前便與國際大廠合作開發車用電源管理IC技術，製程及技術開發深獲國際... 穩懋在產業中具有龍頭地位，同時在技術與客戶關係上都處於領先狀況，產業整體狀況4G智慧型手機高速成長期已過，在下一波風潮來之前會處於較為低迷，在IoT與5G時代到臨的前提之下，砷化鎵市場的成長前景依然穩健，端視穩懋是否能維持其競爭能力。 Freiberger的年銷售額為7,000萬至8,000萬歐元（7,700萬至8,800萬美元），在智慧手機功率放大器用途的砷化鎵晶圓市場占有65%的市占率，該公司與日本住友電氣工業和多家規模較小的大陸製造業者競爭。 環球晶、漢民科技、穩晟科技以及廣運集團去年和子公司太極成立「盛新材料」跨足 SiC 基板領域；台積電、世界先進、穩懋、宏捷科、環宇-KY、漢民子公司漢磊及嘉晶專攻磊晶技術與代工業務。
