第三代半導(dǎo)體是未來十年最關(guān)鍵的半導(dǎo)體技術(shù)，涉及新能源、電動(dòng)車、國防和航太工業(yè)的發(fā)展。但在全球第三代半導(dǎo)體競賽中，中國臺(tái)灣的實(shí)力又如何呢？

過去電動(dòng)車都使用硅制成的IGBT 電源轉(zhuǎn)換芯片，但特斯拉Model 3 首次采用意法半導(dǎo)體制造的碳化硅元件，為電動(dòng)車轉(zhuǎn)換電能。根據(jù)英飛凌提供的數(shù)據(jù)，同樣一輛電動(dòng)車，換上碳化硅芯片后，續(xù)航力能提高4%，由于電動(dòng)車每一分電源都極為昂貴，各家車廠都積極布局碳化硅技術(shù)。英飛凌預(yù)期，到2025 年，碳化硅芯片將占汽車電子功率元件2 成。

2018 年，日本羅姆半導(dǎo)體宣布，在2024 年之前將增加碳化硅產(chǎn)能16 倍。法國雷諾汽車也宣布，和意法半導(dǎo)體結(jié)盟，所需的碳化硅芯片由意法半導(dǎo)體獨(dú)家供應(yīng)。2019 年，德國福斯集團(tuán)跟美國Cree 合作，由Cree 獨(dú)家和福斯合作發(fā)展碳化硅技術(shù)，同年Cree 也宣布投資10 億美元，興建巨型碳化硅工廠。所有人都已經(jīng)看到，過去汽車是否省油，是由引擎決定，未來電動(dòng)車要如何省電，則是由第三代半導(dǎo)體技術(shù)決定。

臺(tái)積電：布局多年，已能改用8寸設(shè)備生產(chǎn)

臺(tái)積電在這個(gè)領(lǐng)域，早已發(fā)展多年，其他臺(tái)系企業(yè)是向歐洲技轉(zhuǎn)，但臺(tái)積電則是自己花錢，由最基礎(chǔ)堆疊不同材料的外延技術(shù)開始研究。外界觀察，臺(tái)積電仍是以硅基板的化合物半導(dǎo)體為主，這種技術(shù)在通訊上應(yīng)用有限，但在電動(dòng)車等應(yīng)用上相當(dāng)有競爭力。根據(jù)臺(tái)積電年報(bào)，臺(tái)積電在硅基板氮化鎵上，2020 年已開發(fā)出150 伏特和650 伏特兩種平臺(tái)。臺(tái)積電將因此搭上電動(dòng)車第三代半導(dǎo)體的成長大潮。去年2 月，宣布和臺(tái)積電合作，臺(tái)積電已經(jīng)為意法生產(chǎn)車用的化合物半導(dǎo)體芯片。

事實(shí)上，在消費(fèi)性電子用的電源轉(zhuǎn)換芯片上，外資指出臺(tái)積電從2014 年開始就幫愛爾蘭的IC 設(shè)計(jì)公司Navitas 代工生產(chǎn)。2021 年，Navitas 宣布，他們已經(jīng)賣出了1,300 萬個(gè)第三代半導(dǎo)體變壓器，目前每個(gè)月出貨量達(dá)到100萬個(gè)，良率幾乎是百分之百。由于Navitas 在這個(gè)領(lǐng)域擁有5 成市占率，也證明臺(tái)積電早已悄悄靠第三代半導(dǎo)體在賺錢。

這種化合物半導(dǎo)體目前主要仍在六吋的設(shè)備上生產(chǎn)，但臺(tái)積電的技術(shù)現(xiàn)在已能改用8 吋設(shè)備生產(chǎn)，效率更高。這項(xiàng)技術(shù)發(fā)展成熟之后，臺(tái)積電舊有的8 吋廠，由于折舊早已完成，換上化合物半導(dǎo)體新應(yīng)用，獲利還會(huì)進(jìn)一步提高。

世界先進(jìn)：大力發(fā)展硅基的氮化鎵芯片制造技術(shù)

世界先進(jìn)因?yàn)閾碛写罅? 吋的設(shè)備，也跟臺(tái)積電采取相同的策略，大力發(fā)展硅基的氮化鎵芯片制造技術(shù)，以提升附加價(jià)值。世界先進(jìn)董事長方略受訪時(shí)表示，正積極建立完整的氮化鎵加工技術(shù)，除了前后段制程都自行完成，也會(huì)建立自己的晶圓薄化技術(shù)。

中美晶：入主宏捷科，整并技術(shù)與市場資源

中美晶則是另一股積極投資第三代半導(dǎo)體的勢力，除了去年底成為宏捷科最大股東，切入通訊用化合物半導(dǎo)體制造外，財(cái)訊采訪得知，中美晶旗下環(huán)球晶第三代半導(dǎo)體基板技術(shù)也逐漸成形，但仍需克服良率和成本問題。

同時(shí)，中美晶也在悄悄整合資源，另一路布局切入車用第三代半導(dǎo)體市場。中美晶董事盧明光的長子盧建志，目前是茂矽董事。茂矽年報(bào)中揭露，茂矽正在積極發(fā)展氮化鎵的快充技術(shù)。盧明光目前出任大同董事長，大同也有自制國產(chǎn)電動(dòng)大巴電力系統(tǒng)的技術(shù)，財(cái)訊采訪盧明光，他也是朋程董事長，盧明光表示，目前6 吋的硅晶圓價(jià)格是20 美元，6 吋的碳化硅要1500 美元，當(dāng)碳化硅成本能降到750美元，車用碳化硅的MOSFET 就有機(jī)會(huì)普及，他估計(jì)「大概還要5 年以上」。

圖片來源：拍信網(wǎng)正版圖庫

漢民集團(tuán)：從基板到代工技術(shù)，體系完整

漢民集團(tuán)則是最早布局化合物半導(dǎo)體的公司，在結(jié)束瀚薪之前，漢民從車用化合物半導(dǎo)體芯片設(shè)計(jì)（瀚薪），基板和外延技術(shù)（嘉晶），到代工制造（漢磊），體系十分完整。漢磊也是中國臺(tái)灣少數(shù)同時(shí)能制造氮化鎵和碳化硅芯片的公司，也因此，瀚薪的解散更讓人覺得不尋常。

晶成：硅基氮化鎵功率半導(dǎo)體制造技術(shù)

此外，富采（原晶電）由于LED 制造原本就需要化合物半導(dǎo)體外延技術(shù)，2018 年也將旗下代工事業(yè)分割出來，成立晶成半導(dǎo)體，專攻化合物半導(dǎo)體制造。2019 年，環(huán)宇-KY 也投資晶成，目前晶成也有能力提供硅基氮化鎵功率半導(dǎo)體制造服務(wù)。

根據(jù)張翼觀察，目前中國臺(tái)灣在第三代半導(dǎo)體領(lǐng)域，是「制造強(qiáng)，兩端弱」，做代工制造的公司很多，但有能力設(shè)計(jì)第三代半導(dǎo)體IC 設(shè)計(jì)的公司卻不多。高頻電路設(shè)計(jì)需要數(shù)學(xué)、物理、電磁波理論基礎(chǔ)，功率IC 設(shè)計(jì)需機(jī)電（機(jī)械、電子、電機(jī)）整合背景，設(shè)計(jì)人才非常稀有。另外，中國臺(tái)灣也需要突破基板制造的技術(shù)；例如，制造通訊IC 需要絕緣碳化硅基板，如果中國臺(tái)灣有能力自制基板，穩(wěn)懋和宏捷科的發(fā)展會(huì)更為快速。

與歐美廠商仍有差距

在發(fā)展第三代半導(dǎo)體上，不管中國臺(tái)灣還是中國大陸，與歐美仍有不小的差距。名列全球前10 大半導(dǎo)體廠英飛凌，高級(jí)經(jīng)理高金萍接受財(cái)訊采訪時(shí)表示，目前全球主流車廠電動(dòng)車規(guī)格已往800 伏特高壓平臺(tái)發(fā)展，意即對(duì)臺(tái)廠來說較為困難的碳化硅將成主流。英飛凌發(fā)展碳化硅技術(shù)超過25 年，已有20 家車廠在使用及評(píng)估英飛凌的碳化硅產(chǎn)品。

高金萍指出，未來不只電動(dòng)車需要第三代半導(dǎo)體，從提升太陽能發(fā)電效率，縮短電動(dòng)車充電時(shí)間，到提高數(shù)據(jù)中心的用電效率，縮小行動(dòng)裝置電源體積，都用得上這項(xiàng)技術(shù)。

目前，中國大陸也拼命投資第三代半導(dǎo)體，如華為投資碳化硅外延片廠商瀚天天成；長期生產(chǎn)LED 的三安光電，也因?yàn)槭褂玫牟牧舷嘟?，發(fā)展受到矚目。但業(yè)界人士透露，以三安光電為例，化合物半導(dǎo)體產(chǎn)能約為1,500 片，跟穩(wěn)懋、宏捷科數(shù)萬片的產(chǎn)能相比，仍有不小差距。（來源：財(cái)訊）

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