〈觀察〉專業分工為王道 為何碳化矽產業是IDM廠的天下?

鉅亨網記者林薏茹 台北
電動車加速推進化合物半導體需求。(圖:AFP)
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矽基半導體產業已高度垂直分工,台積電 (2330-TW) 更以專業晶圓代工的商業模式,站穩產業龍頭地位,但就正在起飛航道的 SiC 半導體產業來看,專業分工反而不吃香,掌握上下游串聯與整合能力,成為 IDM 廠手中最大的優勢與籌碼。

矽基半導體產業發展超過 60 年,在台積電創辦人張忠謀開創晶圓代工商業模式後,產業走向高度垂直分工。

不過,目前仍在起飛階段的 SiC 半導體,卻是由 IDM 廠獨霸一方,其中美國的 Wolfspeed 居領導地位,在 SiC 基板、磊晶等材料及晶圓製造領域,市占率均超過 6 成,日本有羅姆半導體、歐洲則有意法半導體與英飛凌。

目前擁有 SiC 晶圓量產能力的 Wolfspeed、羅姆半導體等 IDM 廠,從上游材料長晶到加工製程等設備,均是自行開發,跨足設備製造、基板及磊晶、設計與晶圓製造等產業鏈各環節。

隨著許多國家將 SiC 材料視為戰略性資源,採取出口管制,對於擅長垂直分工模式的台廠來說,在原料及相關設備取得上都面臨很大的壓力。

除上游原材料與設備技術掌握在國際 IDM 廠手中外,IDM 廠握有上下游一條龍整合能力,也是其發展 SiC 半導體的一大優勢。

由於 SiC 基板不僅占功率元件成本比重高,且為關乎產品品質的最大關鍵,以 SiC MOSFET 元件來說,光是 SiC 晶圓本身,就已決定 60% 的 SiC MOSFET 元件成敗。

而 IDM 廠若在元件端面臨問題,可依循路徑找出上游基板或磊晶端哪個環節出了錯,加快製程品質的改善,也較能有效控制整體成本;但若單做 SiC 基板或磊晶的廠商,則需要客戶願意提供回饋,補足晶圓製造端的資訊缺口,才能加速推進材料端發展。

在意識到 IDM 模式更能加快產業發展下,台廠也逐漸走向「集團式的 IDM 模式」,如中美晶 (5483-TW) 集團串聯上下游佈局,由環球晶 (6488-TW) 負責材料端、宏捷科 (8086-TW) 主攻晶圓代工、朋程 (8255-TW) 製造 SiC MOSFET 模組,各自獨立運作,卻也優先相互支持、建立資訊交流,透過團體戰強化競爭力。

雖然目前 SiC 半導體由 IDM 廠主導,不過,業者認為,目前產業還在早期發展階段,待整體產業越趨成熟後,生態系與商業模式會有所改變,產業還是有可能走向專業分工。