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化合物半导体市场的台积电

2019-11-02
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来源:内容来自「远见杂志」,谢谢。


说起半导体芯片,多数人的第一联想就是硅晶圆,而全球最大的硅晶圆代工厂就是台积电。但很多人不知道,其实半导体还有非常多类型,其中砷化镓(GaAs),因为是制造高功率IC(integrated circuit,缩写作IC,即为集成电路)的原料,而成为近年来当红的化合物半导体,无论是人脸辨识、无人车、5G基站等技术都需要它,可说是下个世代智能科技最关键的半导体晶圆!


更重要的是,目前全球砷化镓晶圆产能最高的公司不在他处,而是落脚于桃园龟山的稳懋半导体。


传输速度快,因应未来通讯需求


从电子学的术语来说,砷化镓属于三五族,而在俗称「三五族半导体」中,砷化镓的发展最为成熟,传输速度是硅晶圆的五至六倍,在无线通讯及光纤通讯上都有出色的表现。


我们现在之所以能够透过wi-fi或行动数据网路无线上网,就是因为手机上的无线通讯模组,而其中关键元件,则是以砷化镓材料所制作的功率放大器(PA),甚至连发射到太空中的人造卫星上,也都装配着稳懋半导体生产的砷化镓芯片。


砷化镓的应用领域不只在通讯上。因为砷化镓具有可发光、可吸收光的物理特性,是「面射型雷射(VCSEL)」的主要原料,目前包括iPhone 的人脸辨识系统,或是未来AR/VR以及自驾车,都是砷化镓的未来舞台。


目标要成为化合物半导体业的台积电


事实上,想做砷化镓晶圆并不容易,稳懋总经理王郁琦分享:砷化镓技术早年只掌握在军方手上,到了20世纪末,仍仅有少数大厂有能力生产。


同时,砷化镓的制程特性与控制流程较为特殊,若与硅晶圆相比,硅晶圆八吋厂的技术进程,约等于砷化镓的四吋厂;而砷化镓的六吋厂,就等于硅晶圆的十二吋厂的先进制程技术程度。


而稳懋半导体一创业,就决定跳过当时较多人做的四吋砷化镓晶圆,直接主攻六吋厂,王郁琦说:「六吋砷化镓晶圆的生产良率不高,生产过程中容易破碎,通常每10片就会有一片不能使用。


但稳懋抱持着「十年磨一剑」的心态咬牙苦撑,在包括现任总经理王郁琦在内的研究团队多年研发下,终于陆续突破pHEMT(应变式高电子迁移率电晶体)及HBT (异质介面双极电晶体)技术,并自行研发出特殊研磨技术,让破片率从过去的一成降至0.5%以下,良率高居世界第一,突破了过去业界认为六吋晶圆太薄容易碎裂的问题。


这些高端技术与高品质产品,让稳懋半导体在2006年顺利拿下全球顶尖半导体公司安华高科技公司(Avago Technologies Ltd.)的代工订单,从2007年开始转亏为盈,之后,在2011年开始替iPhone 4S生产晶圆,不仅在金融海啸袭击下逆势成长,更在2012年突破百亿营业额,2018年更是来到172亿的高点。


一度濒临倒闭 每月只能生产500片


说起来,稳懋半导体的创业初期称不上顺遂,经历了网路泡沫化、SARS、同业竞争以及博达案风暴。2003年时,已经烧掉近30亿资金,当时的董事长谢式川还因此积忧成疾,陈进财身为他的好友,决心接下董事长一职,并开始为稳懋寻找资金。


陈进财第一个找上的,是英业达创办人叶国一,「我告诉他,今天你救的不只是一间公司,而是未来台湾在全球通讯产业中扮演的角色,」陈进财回忆起往事仍历历在目,「我抱着一叠惨不忍睹的财报要给他看,没想到他看也不看,直接问我需要多少钱。


当时陈进财诚实表示,大概需要100亿资金,而且至少5年以上才能回本,没想到叶国一二话不说,当月就将10亿现金汇入稳懋半导体的户头,挽救了当时正面临倒闭危机的公司。


而有了资金的挹注,陈进财也开始着手进行公司体质改善,包括增加测试服务扩大收益、投资制程技术、管控成本,终于在四年后带领稳懋半导体转亏为盈。


从一个3年烧光30亿资金、濒临倒闭的公司,摇身一变,成为全球最大的砷化镓晶圆代工厂,稳懋半导体的成长快得惊人。2018年时,市占率已超过70%,一年可生产的芯片高达40 亿颗,若将这些芯片全部堆叠起来,高度可达800座台北101那么高!


而这一切的转机,董事长陈进财的加入可说是扮演了重要角色。他不仅带领公司加强技术研发,每年投入研发的费用高达公司营业费用七成以上,更专注于代工厂的产能扩充。


同时,稳懋半导体在客户经营方面下了许多心力,几乎全球所有无线通讯元件大厂都是他们的客户,近年来更与苹果供应大厂Lumentum合作,生产iPhone X人脸辨识的关键元件。


这种种努力,让稳懋持续朝着「化合物半导体技术解决方案的提供者」的目标前进,从设计支援、瞐圆代工、测试到高频封测服务,多元化的发展方向,使其在未来智能科技持续发展下,交出一张张出色的成绩单。


打造企业文化,成为带不走的软实力


做为台湾最大的化合物半导体代工厂,稳懋多年来不仅培养出众多产业人才,也在公司内部建立起一套强调「当责」与「创新」的企业文化。


譬如,稳懋半导体每年举办「创新服务大赛」,鼓励员工利用创意改善工作流程。曾有位检测部门的工程师,为了减少半夜检测的时间,开发出一套自动化检测系统,不仅让团队成员可以提早回宿舍休息,还提高了检测准确度,这套系统后来更申请专利,增加公司的创新动能。


稳懋半导体也发明出一套特殊的奖励办法,只要员工体现当责态度,公司就会奖励员工与家人一起出游或看电影,让荣誉感能深植在员工的个人生活中。这些做法无形中打造出稳懋半导体独特的企业文化,陈进财认为,企业文化也是一种能力,重要性不亚于技术,尤其在商业间谍层出不穷的时代,反而是带不走也偷不走的重要资产。


综观稳懋半导体的硬实力与软实力,不仅具备多元且高端的晶圆制程技术,同时拥有当责、创新的优良团队,未来在3D感测、AR/VR、5G或无人车等智能科技的发展上,预计将有大幅度提升的市场潜力,持续站稳世界龙头的重要产业地位。


市场及产业成就


→自主研发特殊研磨技术,降低破片率至0.5%以下,良率高居世界第一,突破了过去六吋晶圆太薄容易碎裂的问题

→2006年顺利拿下全球顶尖半导体公司安华高科技公司(Avago Technologies Ltd.)的代工订单,2018年突破172亿营业额高点

→2018年,六吋砷化镓晶圆市占率超过70%

→每年可生产芯片高达40亿颗,高度约达800座台北101


技术深耕成功心法


→加强技术研发,每年投入研发的费用高达公司营业费用七成以上,并专注扩充代工厂产能

→多元化发展方向,从设计支援、瞐圆代工、测试到高频封测,致力成为化合物半导体技术解决方案的提供者

→定期举办「创新服务大赛」,鼓励员工利用创意改善工作流程

→运用特殊奖励办法,员工体现当责态度,就奖励员工与家人一起出游或看电影,提高荣誉感。


*免责声明:本文由作者原创。文章内容系作者个人观点,半导体行业观察转载仅为了传达一种不同的观点,不代表半导体行业观察对该观点赞同或支持,如果有任何异议,欢迎联系半导体行业观察。


今天是《半导体行业观察》为您分享的第2116期内容,欢迎关注。

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