鴻海攻碳化矽基板降成本！握電動車功率元件核心技術

鴻海搶攻第三代半導體碳化矽（SiC）晶圓製造後，再布局關鍵基板製造技術。基板與磊晶占碳化矽成本超過 7 成，更攸關電動車功率元件性能優劣，深具投資價值，鴻海直取技術關鍵，藉此降低碳化矽元件製造成本。

積極布局電動車領域的鴻海集團，去年 8 月以新台幣 25.2 億元取得旺宏竹科 6 吋晶圓廠、強攻碳化矽元件晶圓製造，以鴻揚半導體為主體，預計今年底完成產線建置，2023 年上線生產。

鴻海深知碳化矽元件將是電動車功率模組性能提升的關鍵，尤其基板製造攸關碳化矽材料品質，日前參與盛新材料募資案，確保碳化矽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 功率模組將在 2024 年量產，1200V 第三代半導體碳化矽元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矽基板製造技術的決心。

不過產業人士指出，第三代半導體碳化矽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，碳化矽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矽可作半導體材料。

廣運集團關係企業盛新材料總經理謝銘勳指出，碳化矽長晶技術門檻高，包括時間長、長度短、純度要求高，大約 7 天時間只能生長 2 公分的碳化矽晶棒。

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

掌握碳化矽基板製造，對於降低電動車碳化矽元件成本有明顯助益。資策會產業情報研究所（MIC）分析，基板和磊晶占碳化矽元件成本比重分別約 50% 和 25%，兩者合計占比達 75%。

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

謝銘勳指出，碳化矽基板以導電型和半絕緣型兩大規格為主，其中導電型碳化矽基板主要應用在電動車、軌道交通等領域，高品質的碳化矽基板屬於寡占市場，占碳化矽元件成本比重近 50%，是碳化矽元件的關鍵材料。

全球主要大廠積極布局碳化矽基板，資策會 MIC 分析，導電型碳化矽基板大廠包括 Wolfspeed、羅姆（ROHM）與意法半導體（STM），半絕緣型碳化矽基板包括 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 吋轉進 8 吋基板，法人預期，這可讓碳化矽元件成本降低約 20% 至 35% 幅度。且 8 吋碳化矽基板較厚，可切割更多基板片，也有助降低碳化矽元件製造成本。

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矽基板；三安光電、東尼電子、東莞天城等，也將在 2023 年至 2024 年量產導電型碳化矽基板；晶盛機電、天岳先進等廠商，規劃 2026 年量產 6 吋導電型碳化矽基板。

相較之下，台灣碳化矽基板供應鏈還有很大的成長空間，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）