鴻海攻碳化硅基板降成本！握電動汽車功率組件核心技術

鴻海搶攻第三代半導體碳化硅（SiC）晶元製造後，再布局關鍵基板製造技術。基板與磊晶占碳化硅成本超過7成，更攸關電動汽車功率組件性能優劣，深具投資價值，鴻海直取技術關鍵，藉此降低碳化硅組件製造成本。

積極布局電動汽車領域的鴻海集團，去年8月以新台幣25.2億元取得旺宏竹科6英寸晶元廠、強攻碳化硅組件晶元製造，以鴻揚半導體為主體，預計今年底完成產線構建，2023年上線生產。

鴻海深知碳化硅組件將是電動汽車功率模塊性能提升的關鍵，尤其基板製造攸關碳化硅材料品質，日前參與盛新材料募集資金案，確保碳化硅供應鏈基板關鍵材料穩定供應。

鴻海董事長劉揚偉在5月底股東常會中宣示，1200V/800A功率模塊將在2024年量產，1200V第三代半導體碳化硅組件將陸續用於集團車載充電器、充電樁與直流變壓器等，這也加速鴻海集團布局碳化硅基板製造技術的決心。

不過產業人士指出，第三代半導體碳化硅製造難度不僅包括磊晶，關鍵更在於生產高品質的基板。亞系外資法人分析，碳化硅磊晶技術難度在於對溫度和壓力的控制技術要求高、長晶速度慢、晶型要求高，只有少數幾種晶體結構的單晶碳化硅可作半導體材料。

廣運集團關係企業盛新材料總經理謝銘勛指出，碳化硅長晶技術門檻高，包括時間長、長度短、純度要求高，大約7天時間只能生長2厘米的碳化晶體硅棒。

此外，碳化硅加工技術難度也高。法人說明，碳化硅單晶加工過程主要分為切割、薄化、研磨、拋光等，目前全球碳化硅製造加工技術仍未成熟，各家大廠掌握自己的Know-how；而要實現碳化硅基板的高性能，開發高表面品質碳化硅晶元加工技術是關鍵。

掌握碳化硅基板製造，對於降低電動汽車碳化硅組件成本有明顯幫助。資策會產業情報研究所（MIC）分析，基板和磊晶占碳化硅組件成本比重分別約50%和25%，兩者合計佔比達75%。

亞系外資法人分析，基板成本占碳化硅組件總成本比重高達47%，長晶成本占碳化硅總成本比重也有23%，基板和長晶合計成本比重達70%，基板是碳化硅組件製造流程最具投資價值的環節。

謝銘勛指出，碳化硅基板以導電型和半絕緣型兩大規格為主，其中導電型碳化硅基板主要應用在電動汽車、軌道交通等領域，高品質的碳化硅基板屬於寡佔市場，占碳化硅組件成本比重近50%，是碳化硅組件的關鍵材料。

全球主要大廠積極布局碳化硅基板，資策會MIC分析，導電型碳化硅基板大廠包括Wolfspeed、羅姆（ROHM）與意法半導體（STM），半絕緣型碳化硅基板包括Wolfspeed、昭和電工（Showa Denko）、ROHM、Qorov、安森美（Onsemi）與恩智浦（NXP）等。

為降低成本，大廠也積極從6英寸轉換8英寸基板，法人預期，這可讓碳化硅組件成本降低約20%至35%幅度。且8英寸碳化硅基板較厚，可切割更多基板片，也有助降低碳化硅組件製造成本。

中國廠商腳步也相當快，亞系外資法人指出，包括天科合達、中國電科、中科鋼研、露笑科技等、已開始量產導電型碳化硅基板；三安光電、東尼電子、東莞天城等，也將在2023年至2024年量產導電型碳化硅基板；晶盛機電、天岳先進等廠商，規劃2026年量產6英寸導電型碳化硅基板。

相較之下，台灣碳化硅基板供應鏈還有很大的增長空間，目前包括環球晶、盛新材料、漢民科技（Hermes-Epitek）等加速布局相關產品。

（記者：鍾榮峰；首圖來源：鴻海研究院）