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「第三代半导体」一词，近日掀起一场正名运动。第三代半导体其实是我们中国取的名称，台湾建议将碳化硅（SiC）、氮化镓（GaN）等正名为「化合物半导体」，现在在台湾特别火。

台湾的吴志毅说：中国之所以会有第三代半导体的名称，是因为过去中国在以硅为主的第一代半导体与砷化镓（GaAs）及磷化铟（InP）的第二代半导体都落后国际，因此才想在化合物半导体领域成为主要领导国。

随着5G通信、电动车、绿能成为主流、国防与航天等新应用领域兴起，化合物半导体在未来将成为重要战略元件。

中国未来真的会在化合物半导体领域成为主导国家吗？

化合物半导体成重要战略元件！SEMI：产能2023年登顶

根据SEMI（国际半导体）今日（10/13）释出的一份报告指出，全球疫情蔓延下，半导体供应链一度受影响，但疫后汽车电子产品不断提升的需求即将复苏。

该份报告指出，全球功率及化合物半导体元件晶圆厂产能2023年可望首次攀至千万片晶圆大关，达1,024万WPM（月产能，8寸晶圆），并于2024年持续增长至1,060万WPM。

中国是最大的化合物半导体市场，具有很大的优势，比如可以制定规格，拥有较好价格控制能力，因此中国早在多年前就投入了化合物半导体的研发。

2023年中国将占化合物半导体产能33%，台湾仅11%

SEMI的报告也指出，预计到了2023年，中国将占全球产能的33%，其次是日本的17%，欧洲和中东地区16%，以及台湾11%。

进入2024年后该产业将持续走强，月产能再增36万WPM，而各地区占比则几乎无变化。

同时，2021年到2024年期间63家公司月产将增加超过200万WPM（8寸晶圆）。其中，英飞凌科技（德国）、华虹半导体（中国）、意法半导体（瑞士）和士兰微电子（中国）将扮演这波涨势的领头羊，共增加达70万WPM。

化合物半导体、硅基半导体差很大，台湾有什么发展优势？

台湾应该如何应对与布局化合物半导体领域？吴志毅坦言，台湾目前在这块在全球领先地位不如硅半导体那么高，「甚至不到全球前三名」。

发展化合物半导体的关键之一，就是要有掌握最上游材料端的能力，「到目前为止即使中国花了很多资源投入在发展化合物半导体，但现在最上游的材料，80%至90%都还掌握在欧美与日本的手上。」

因此，台湾要发展自己的化合物半导体产业，就必须从原物料与设备开始，结合台湾本身具有优势的芯片设计、制造、封装等，才能让台湾在化合物半导体这一领域进入至领先群。

半导体技术没有「弯道超车」

台湾必须有系统地建立生产上游原物料的设备，事实上，台湾的炼钢厂、钢铁厂都有纯碳的来源，关键其实在于「长晶」的技术。

「化合物半导体的长晶技术上来说，温度和难度远高于硅半导体的长晶！」

目前全球碳化硅由美日厂商寡占，关键因素就是因为美日厂掌握了基板料源，而在基板生产的过程中，又以长晶难度最高。

在传统的硅材基板生产，约只需3-4天即能长出约200-300cm的晶棒，但碳化硅目前却需要2个礼拜才能长出不到10公分长度。

而在温度方面，传统硅只需要约1,500度，但碳化硅所需温度高达2,500度，也让长晶难度更高，良率与产量都是发展瓶颈；而氮化镓制造的成本，同样的芯片面积更比硅制程多了一百倍！

但半导体发展没有弯道超车，我们必须一步一脚印建立上游供应链体系。