第三代半導體國產化起跑 4億扶3廠

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圖為嘉晶電子三代半導體6吋晶圓產品。(本報資料照片)
圖為嘉晶電子三代半導體6吋晶圓產品。(本報資料照片)

在電動車、5G通信、低軌衛星浪潮下,第三代半導體(化合物半導體)成為新的兵家戰場,但目前這塊技術與材料掌握在國外大廠手中,政府今年起將啟動國產化計畫,扳回劣勢。經濟部預計撥出4億,5月起先補助2家半導體廠研發8吋碳化矽長晶生產設備,再補助1家8吋氮化稼磊晶設備廠,目標2024、2025年「開花結果」,讓化合物半導體設備國產化,不仰人鼻息。

大家熟知的護國神山台積電的矽晶圓,屬於第一代半導體,第2代砷化鎵(GaAs)主要用在射頻元件,第三代半導體,國內俗稱為化合物半導體,則是近兩年最夯的新世代產品,主要是碳化矽(SiC)與氮化鎵(GaN)兩種晶圓材料,因其高速、抗高電壓的特性,成為高頻通訊及動力電子元件所需。

台灣雖是半導體大國,第三代半導體應用技術與材料,卻不在我們手上。經濟部工業局官員說,這市場還在發展階段,不管是晶體生長、晶片切割,到後端的鍍膜製程,主要在美國科銳、貳陸、日本羅姆等幾家大廠手上。

國內廠商雖具備4吋及6吋化合物半導體長晶設備能力,但設備自製率、生產良率都偏低。面對下一個主流是8吋市場,市場預期可能提早到2023年就要開打,對台有時間壓力。為了加速8吋碳化矽設備自製能力,經濟部規畫分年編4億,啟動「化合物半導體設備發展推動計畫」,預計在上游的碳化矽晶圓預計補助2家、中游的磊晶與晶片製造1家,扶植3家達成自製能力。

首階段重點是培養國內自製8吋碳化矽長晶爐設備,5月要挑國內2家半導體廠,分別是導電型與絕緣型各一家,每家補助一半研發經費,最高1.5億。

長晶設備是生產晶錠的基礎,經過切割後,才能在基板上做成磊晶。因此今年也會收件補助1家8吋氮化稼磊晶設備廠,最高1億。經濟部表示,挑選重點為,須在技術層級有超越國內業界水準,且具有市場接單能力。

官員說,計畫目標在2024、2025年前能開花結果,建立碳化矽設備的國產化能力,「政府要集中資源,推廠商一把!」

除了長晶爐與磊晶設備國產化,經濟部技術處長邱求慧表示,該處也跟雷射中心合作,研發用於化合物半導體的雷射加工設備。另跟法人研發應用於電動車的碳化矽元件,預計4年內有成果,移植給國內廠商,建立國產能力。

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