傳統(tǒng)硅半導體因自身發(fā)展局限和摩爾定律限制，需尋找下一世代半導體材料，而化合物半導體材料的高電子遷移率、直接能隙與寬能帶等特性，恰好符合未來半導體發(fā)展所需，終端產品趨勢將由5G通訊、車用電子與光通訊領域等應用主導。

化合物半導體市場分析

根據(jù)現(xiàn)行化合物半導體元件供應鏈，元件制程最初步驟由晶圓制造商選擇適當特性的基板(Substrate)，以硅、鍺與砷化鎵等材料作為半導體元件制程的基板，基板決定后再由磊晶廠依不同元件的功能需求，于基板上長成數(shù)層化合物半導體的磊晶層，磊晶層成長完成后，再透過IDM廠或IC設計、制造與封裝等步驟，完成整體元件的制造流程，最終由終端產品廠商組裝和配置元件線路，生產手機與汽車等智慧應用產品。

化合物半導體于終端市場應用

元件產品依循化合物半導體材料特性(如耐高溫、抗高電壓、抗輻射與可發(fā)光)加以開發(fā)，將終端市場分為5個領域：電源控制(Power Control)、無線通訊(Wireless)、紅外線(Infrared)、太陽能(Solar)與光通訊(Photonics)。

以電源控制為例，由于氮化鎵(GaN)和碳化硅(SiC)等材料有不錯的耐高電壓和高頻特性，因此適合用于制造功率因素校正(Power Factor Correction，PFC)和高壓功率放大器(High Voltage Power Amplifier，HVPA)等高功率元件，是現(xiàn)階段支撐化合物半導體電源控制領域的重要指標。

在太陽能和光通訊方面，由于砷化鎵(GaAs)材料具備較佳的能源轉換率，以及適合接收來自紅光和紅外光等波段訊號，因此適合開發(fā)太陽能電池(Photovoltaics)和光偵測器(Photonic Detection)等應用場域。

近年手機通訊領域蓬勃發(fā)展，帶動無線模塊關鍵零組件濾波器(Filter)、開關元件(Switch)與功率放大器(Power Amplifier)等元件需求成長；而砷化鎵材料因具有低噪聲、低耗電、高頻與高效率等特點，已廣泛應用于手機通訊并占有重要地位，帶動砷化鎵磊晶需求逐年提升。

在國防領域，現(xiàn)階段對紅外光的需求(如紅外光熱影像和高功能夜視鏡)以中、長波長紅外光(LWIR、MWIR)等軍事領域為主，同樣帶動砷化鎵磊晶需求。在生物和醫(yī)療領域，由磷化銦(InP)材料作為雷射光源的關鍵核心，使得相關磊晶需求看漲。整體而言，將化合物半導體多元的材料特性應用于相關元件領域中，可產生許多新的可能性，帶動磊晶產業(yè)持續(xù)發(fā)展。

化合物半導體磊晶廠現(xiàn)況

現(xiàn)行化合物半導體商用磊晶制程技術，大致可分成MOCVD(有機金屬氣相沉積法)和MBE(分子束磊晶技術)，若以成長技術而論，MOCVD成長條件由氣相方法進行，透過氫氣(H2)或氮氣(N2)等特定載氣(Carrier Gas)引導，使三族(III A)和五族(V A)氣體均勻混合后，再導入反應腔體中，接著透過適當?shù)姆磻獪囟?400～800度)，讓氣體裂解并成長于基板上。MBE成長條件則透過元素加熱方式，借由超高真空環(huán)境的腔體，將所需磊晶元素加熱升華形成分子束，當分子束接觸基板后，就可形成所需磊晶結構。

若以量產速率分析MOCVD和MBE磊晶設備的優(yōu)缺點，MOCVD為氣相方式導入反應腔體，其速度較MBE快1.5倍(MBE需時間加熱形成分子束)；但以磊晶質量來說，由于MBE可精準控制分子束磊晶成長，因此相較MOCVD有較佳結果。

觀察現(xiàn)行磊晶廠發(fā)展趨勢，雖MBE所需成本較高且速度較慢，但符合國防和光通訊領域等高精密元件產品需求。目前化合物半導體的IDM廠，大多選擇以MBE磊晶設備為成長方式，除了IDM廠外，磊晶代工廠英商IQE和IET，亦選用MBE作為廠內磊晶設備。

另一方面，由于MOCVD采用氣相成長方式，可快速且大范圍進行磊晶成長，雖然其磊晶質量稍不如MBE，但對需要大量、大面積磊晶成長的元件產品有吸引性，例如太陽能電池元件等。目前全球化合物半導體磊晶廠中，主要有6成廠商選擇可大范圍成長的MOCVD機臺；另外4成則選擇高精密性的MBE設備。

根據(jù)2018年全球化合物磊晶廠預估營收占比可知，全球化合物半導體磊晶產業(yè)營收已超過4.9億美元，且英商IQE營收占整體比例約44%，與2016年營收維持相同比例，穩(wěn)居磊晶龍頭寶座；排名第二的聯(lián)亞，2018年預估占比依然維持在16%(同2016年)。此外，全新光電營收占比，由2017年17%降至2018年預估的14%；全球MBE磊晶第二大廠IET(英特磊)營收，則由2017年7%降至2018年預估的5%，其衰退原因與中美貿易戰(zhàn)和全球手機銷售不如預期有關，使得市占率小幅衰退。

化合物半導體磊晶廠未來發(fā)展

針對化合物半導體未來的終端市場需求，依照不同元件特性可分為傳輸和無線通訊的5G芯片、耐高溫與抗高電壓的車用芯片，以及可接收和回傳訊號的光通訊芯片三大領域。借由5G芯片、車用芯片與光通訊芯片的元件開發(fā)，將帶動未來磊晶廠營收和資本支出，確立未來投資方向。

終端市場未來走向

由化合物半導體發(fā)展趨勢可知，未來元件需求將以高速、高頻與高功率等特性，連結5G通訊、車用電子與光通訊領域的應用，突破硅半導體摩爾定律限制。

▲未來磊晶廠終端產品趨勢；Source：拓墣產業(yè)研究院

硅半導體元件因受限于電子遷移率(Electron Mobility)、發(fā)光效率與環(huán)境溫度等限制，難以滿足元件特性需求，因此當化合物半導體出現(xiàn)，其高電子遷移率、直接能隙與寬能帶等特性，為元件發(fā)展的未來性提供新契機。隨著科技發(fā)展，化合物半導體的元件制程技術亦趨成熟，傳統(tǒng)硅半導體的薄膜、曝光、顯影與蝕刻制程步驟，皆已成功轉置到化合物半導體上，有助于后續(xù)半導體產業(yè)持續(xù)發(fā)展。

關于無線通訊領域的未來發(fā)展，現(xiàn)行廠商已逐漸由原先4G設備更新至5G基礎建設，5G基地臺的布建密度將更甚4G，且基地臺內部使用的功率元件，將由寬能帶氮化鎵功率元件取代DMOS(雙重擴散金氧半場效晶體管)元件。在基地臺建置部分，目前已集中在IDM廠(如Qorvo、Cree與日本住友電工)，且各代工大廠相繼投入，導致市場競爭激烈；此外，中國廠商原先欲借由并購國外大廠進入氮化鎵代工市場，卻因國防安全為由受阻，因此現(xiàn)階段中國廠商對氮化鎵基地臺的發(fā)展受限。

為提升無線通訊質量，5G通訊市場將以較小功率消耗和較佳電子元件等特性為目標而努力，因此選擇砷化鎵和磷化銦等化合物半導體材料，作為PA(功率放大器)和LNA(低噪音放大器)等射頻元件(Radio Frequency，RF)。

整體而言，由于砷化鎵射頻元件市場多由IDM廠(如Skyworks、Qorvo與Broadcom)把持，因此只有當需求超過IDM廠負荷時，才會將訂單發(fā)包給其他元件代工廠，對其他欲投入元件代工的廠商而言則更困難。由于中國手機市場對射頻元件的國內需求增加，且預期5G手機滲透率將提升，或許中國代工廠商的射頻制程技術提升后，可趁勢打入砷化鎵代工供應鏈，提高射頻元件市占率。

在車用芯片部分，由于使用環(huán)境要求(需于高溫、高頻與高功率下操作)，并配合汽車電路上的電感和電容等，使得車用元件體積較普通元件尺寸占比大，透過化合物半導體中，寬能帶半導體材料氮化鎵和碳化硅等特性，將有助實現(xiàn)縮小車用元件尺寸。

借由氮化鎵和碳化硅取代硅半導體，減少車用元件切換時的耗能已逐漸成為可能。以氮化鎵和碳化硅材料作為車用功率元件時，由于寬能帶材料特性，可大幅縮減周圍電路體積，達到模塊輕量化效果，且氮化鎵和碳化硅較硅半導體有不錯的散熱特性，可減少散熱系統(tǒng)模塊，進一步朝車用輕量化目標邁進。

此外，車用芯片對光達(LiDAR)傳感器的應用也很重要，為了實現(xiàn)自動駕駛汽車或無人車技術，先進駕駛輔助系統(tǒng)(ADAS)中的光達傳感器不可或缺，透過氮化鎵和砷化鎵磊晶材料滿足其元件特性，作為光達傳感器所需。

在光通訊芯片領域方面，為了解決金屬導線傳遞訊號的限制和瓶頸，因而開發(fā)以雷射光在光纖中作為傳遞源的概念，突破原先電子透過金屬纜線下容易發(fā)生電阻和電容時間延遲(RC Delay)現(xiàn)象，且借由雷射光快速傳遞和訊號不易衰退特性，使得硅光子技術(Silicon Photonics)逐漸受到重視。

由于光通訊芯片對光收發(fā)模塊的需要，PD(光偵測器)與LD(雷射偵測器)等模塊需求上升，帶動砷化鎵與磷化銦磊晶市場。此外，近年手機搭配3D感測應用有明顯成長趨勢，帶動VCSEL(垂直腔面發(fā)射激光器)元件需求增加，砷化鎵磊晶也逐步升溫，未來3D感測用的光通訊芯片，其應用范圍除了手機，亦將擴充至眼球追蹤技術、安防領域(Security)、虛擬實境(VR)與近接識別等領域。

磊晶廠未來展望

雖然2018年手機銷售量相較2017年略為衰退，且2019年手機銷售量將趨于保守，但近年因Apple手機的3D感測技術受到重視，帶動非Apple陣營加速導入3D感測市場，促使VCSEL需求增溫，對光通訊領域的元件需求有增加趨勢，帶動2018年部分磊晶廠資本支出成長。

2019年手機銷售量可能下滑和5G手機預估滲透率偏低等情形，將影響手機元件市場(如PA和LNA)與磊晶廠營收表現(xiàn)，現(xiàn)階段5G通訊領域還有待電信營運商的基地臺建置和開發(fā)市場，2019年營收成長有限，將連帶影響磊晶廠部分營收。

車用芯片由于使用環(huán)境較為嚴苛與需承受高電壓和高溫等條件，多選擇氮化鎵和碳化硅等化合物半導體；而電動車市場未來將持續(xù)小幅成長，帶動車用功率半導體元件需求，進而推升氮化鎵和碳化硅磊晶營收成長。

此外，先進駕駛輔助系統(tǒng)的光達元件需求逐年提升，促使氮化鎵和砷化鎵磊晶需求增溫，整體而言，未來車用化合物芯片的需求將逐步增加，成為磊晶市場持續(xù)成長的主要動能之一。

媒體報道，近日位于山東青島萊西經濟開發(fā)區(qū)的中科鋼研碳化硅項目正在加緊建設，今年將實現(xiàn)投產。

據(jù)悉，該項目總投資10億元，占地約80畝，建筑面積5萬平方米，主要生產高品質、大規(guī)格碳化硅晶體襯底片。項目達產后，將實現(xiàn)年產5萬片4英寸碳化硅晶體襯底片與5000片4英寸高純度半絕緣型碳化硅晶體襯底片。

中科鋼研表示，未來將把國家級現(xiàn)金警惕研究院設在萊西，專注碳化硅研發(fā)生產，力爭在三年內接近歐美最高水平。

碳化硅是第三代半導體材料，在高溫、高壓與高頻條件下有優(yōu)異的性能表現(xiàn)，適用于汽車、鐵路、工業(yè)設備、家用消費電子設備、航空航天等領域，是目前最受關注的新型半導體材料之一。

從產業(yè)鏈角度看，碳化硅包括單晶襯底、外延片、器件設計、器件制造等環(huán)節(jié)，目前全球碳化硅市場基本被國外企業(yè)所壟斷。

國內市場，目前已初步形成了涵蓋各環(huán)節(jié)的碳化硅產業(yè)鏈，在政策利好以及市場驅動下，國內企業(yè)在這一環(huán)節(jié)正努力跟跑與趕超。

齊魯網報道，3月19日，山東有研集成電路用大尺寸硅材料規(guī)?；a項目開工儀式在德州經濟技術開發(fā)區(qū)舉行。

據(jù)悉，該項目于2018年7月由德州與有研科技集團半導體材料公司簽訂，是山東省2019年省級重點“頭號”項目，對德州打造戰(zhàn)略性新興特色產業(yè)集群發(fā)展意義重大。

該項目總投資約80億元，分兩期建設。其中，一期新建8英寸硅片生產線，年產能達180萬片，預計今年5月啟動主體建設，項目達產后可實現(xiàn)年銷售收入10億元、利稅2億元。

二期規(guī)劃年產能360萬片12英寸硅片，達產后可實現(xiàn)銷售收入25億元，利稅6億元。

3月12日，硅基半導體材料企業(yè)新傲科技舉辦“SOI 30K生產線項目首臺工藝設備搬入儀式”，標志著其SOI 30K建設進入沖刺階段。

據(jù)新傲科技總經理王慶宇介紹，新傲科技8英寸SOI項目，經歷了廠房改建、技術合作、產品論證、規(guī)模上量等多方面的挑戰(zhàn)，一步一個腳印走到今天非常不容易。目前，由于5G和電動汽車市場的快速發(fā)展，全球SOI材料需求旺盛，SOI 30K項目的建成將為客戶提供更多高品質的SOI材料。

搬入儀式現(xiàn)場，中芯集成電路（寧波）有限公司首席運營官鄺亞鐳、東京電子（上海）有限公司資深副總經理王燦園亦出席并致辭祝賀。

資料顯示，新傲科技成立于2001年，由中科院上海微系統(tǒng)所牽頭、聯(lián)合中外投資者設立，現(xiàn)隸屬中國硅產業(yè)集團，是一家定制SOI、EPI硅片及半導體行業(yè)解決方案供應商，可提供4英寸、5英寸、6英寸SOI晶片和SOI外延片以及8英寸SOI片；亦可提供4-6英寸的規(guī)格與要求的外延硅產品和外延加工服務，現(xiàn)已開始批量提供8英寸外延片。

據(jù)了解，RF-SOI是專門用于制造智能手機和其他產品中的特定射頻芯片（如開關和天線調諧器）的專用工藝，RF SOI是絕緣體上硅（SOI）技術的RF版。隨著對用于智能手機前端模塊（FEM）中的RF-SOI和用于汽車、消費電子行業(yè)中的Power-SOI的需求不斷上漲，全球市場對200mm SOI晶圓的需求與日俱增，一度出現(xiàn)產能緊張現(xiàn)象。

如今5G時代及相關新應用即將到來，業(yè)界預測市場對SOI晶圓的需求將迎來新一波爆發(fā)式增長，作為全球SOI晶圓主要供應商之一，新傲科技自2018年起啟動了8英寸SOI晶圓生產線擴產計劃，同時亦在規(guī)劃12英寸SOI生產線，為未來毫米波射頻器件和FD-SOI做好準備。

今年2月，新傲科技與SOI晶圓供應商Soitec聯(lián)合宣布雙方將加強合作關系，擴大新傲科技位于中國上海制造工廠的200mm SOI晶圓年產量，從年產18萬片增加至36萬片，以更好地服務全球市場對RF-SOI、Power-SOI產品的增長性需求。

隨著SOI 30K生產線項目的持續(xù)推動，新傲科技有望抓住5G產業(yè)帶來的發(fā)展機遇，加速半導體材料國產替代進程。

2月25日，飛凱材料發(fā)布其2018年年報。在過去一年里，飛凱材料交出了一份不錯的成績單。

年報顯示，2018年飛凱材料實現(xiàn)營業(yè)收入14.46億元，同比增長76.23%；實現(xiàn)歸屬于上市公司股東凈利潤2.84億元，同比增長239.37%。從數(shù)據(jù)上看，2018年飛凱材料整體業(yè)績無疑是喜人的。

電子化學材料成為新的利潤增長極

飛凱材料原為光纖涂料企業(yè)，近年來則持續(xù)拓展完善電子化學材料領域的布局。

據(jù)介紹，飛凱材料的電子化學材料主要包括半導體材料及顯示材料，如濕制程電子化學品、光刻膠、錫球、環(huán)氧塑封料、TN/STN型混合液晶等，應用于半導體封裝及液晶顯示面板的生產和制造領域。

2017年，飛凱材料通過子公司安慶飛凱收購長興昆電60%股權，長興昆電是中高端器件及IC 封裝所需的材料領域主要供貨商之一，飛凱材料借此進入半導體封裝材料領域；隨后，飛凱材料收購了大瑞科技100%股權，大瑞科技系全球BGA、CSP等高端IC封裝用錫球的主要廠商，飛凱材料進一步拓展半導體材料產品線。

目前電子化學材料已成為飛凱材料兩大業(yè)務板塊之一。這次2018年年報中，飛凱材料指出，2018年業(yè)績增長有5大驅動因素，包括實現(xiàn)了對長興昆電、大瑞科技、和成顯示的業(yè)績并表；紫外固化材料量價齊升，銷售保持穩(wěn)定增長達33.23%；電子化學材料板塊實現(xiàn)營業(yè)收入9.38億元，同比增長102.88%，占報告期公司營業(yè)收入的64.90%，成為新的利潤增長極等。

飛凱材料表示，亞太地區(qū)已成為全球封裝材料主要增長點，且國內封裝材料市場大部分為外商占有，存在巨大的替代空間。公司安慶集成電路電子封裝材料基地建設項目已通過立項并開始動工，內部資源的協(xié)同效應將不斷增強和釋放。

獲裝備基金入股，積極切入半導體制造材料

目前，飛凱材料的半導體材料主要以封裝材料為主，未來將進一步加快布局。

飛凱材料在其發(fā)展戰(zhàn)略上指出，將進一步加大對于集成電路行業(yè)配套電子化學品的資源投入，擴大產品應用、豐富產品線等。此外，飛凱材料亦計劃將積極通過與外部合作的方式進入半導體制造材料市場，力爭盡快落實相關工作，將盡快切入半導體前端制造用材料市場。

值得一提的是，2018年12月，飛凱材料控股股東飛凱控股以協(xié)議轉讓的方式向上海半導體裝備材料產業(yè)投資基金合伙企業(yè)（有限合伙）轉讓其持有的飛凱材料7.00%股權，該股份轉讓協(xié)議事項的股份過戶登記手續(xù)已辦理完成。

上海裝備材料基金是國家大基金重點參投的“聚焦型”產業(yè)基金，主要聚焦集成電路設備和材料領域。飛凱材料獲上海裝備材料基金入股后，可借助裝備基金的資源優(yōu)勢，加快其在半導體材料領域的拓展步伐，同時還可尋求共同對外投資收購的機會。

飛凱材料表示，2019年將繼續(xù)重點關注半導體制造及封裝配套材料領域、屏幕顯示用材料領域，還將積極推進外部合作項目的落地及市場推廣工作，包括光刻膠及其原材料項目、OLED 材料項目、半導體前端制造配套材料項目等。

2月21日，浙江海寧市舉行“雙招雙引”項目集中簽約儀式，共有20個重點項目簽約，投資總額116.25億元，其中外資項目11個、內資項目9個，涵蓋新材料、智能制造、泛半導體裝備和材料等領域。

這次簽約的半導體產業(yè)項目涉及設備、封裝、材料等領域，包括矽邁半導體設備項目、高端半導體芯片封裝倒裝焊項目、碳化硅材料研發(fā)及制造項目、半導體基礎材料項目等，將助力海寧市泛半導體產業(yè)持續(xù)做強做大。

其中，矽邁半導體設備項目為外商獨資，項目內容為半導體光刻機的生產，總投資7000萬美元；高端半導體芯片封裝倒裝焊項目為中外合資，項目內容為半導體倒裝焊封測設備研發(fā)及生產，總投資120萬美元；碳化硅材料研發(fā)及制造項目為外商獨資，總投資20000萬美元；半導體基礎材料項目為內資項目，投資總額2000萬元。

據(jù)了解，泛半導體產業(yè)是海寧的培養(yǎng)重點。今年1月9日，海寧市第十五屆人民代表大會第三次會議上提到的2019年目標任務中指出，2019年海寧市要集中打造泛半導體產業(yè)基地、泛半導體產業(yè)招商和集成電路人才培養(yǎng)等方面，招商重點聚焦高端專業(yè)設備、基礎材料、核心元器件三大領域。

資料顯示，2018年年中海寧市集成電路及相關產業(yè)已形成超45億元年產值規(guī)模，產業(yè)涵蓋裝備、材料及集成模塊，擁有規(guī)上企業(yè)37家、上市企業(yè)3家。隨著后續(xù)不斷簽約加入的企業(yè)陣營，海寧泛半導體產業(yè)將進一步發(fā)展壯大。

2月15日，臺積電發(fā)布公告，經完整評估日前受到光阻原料事件影響的晶圓后，更新2019年第一季業(yè)績展望，該事件預計將使第一季度營收減少約5.5億美元。

光阻原料事件發(fā)生于上個月底。1月29日，芯片供應鏈人士在微博上爆料稱，臺積電南科晶圓廠發(fā)生晶圓污染，導致部分晶圓報廢；隨后媒體報道稱，發(fā)生事故的是臺積電臺南科學園區(qū)Fab14晶圓廠的16/12nm工藝產線，事故原因是進口化學原料沒有達到要求導致生產的晶圓被污染。

這次公告中臺積電回顧該事件稱，表示公司發(fā)現(xiàn)晶圓14B廠生產的12/16nm晶圓有良率異常的現(xiàn)象，經追查后發(fā)現(xiàn)來自一家化學原料供應商的一批光阻原料中某特定成分因被處理的方式與過去有異，導致光阻液中產生異質的聚合物，而此異質聚合物對該廠生產的12/16nm晶圓產生了不良影響。

光阻原料事件發(fā)生后，臺積電起初曾表示初步估計該事件不影響第一季度業(yè)績，隨后則稱預計受影響的晶圓大部分能在第一季度補回，若有第一季無法補回的也應能在第二季補回。如今臺積電表示，為了確保出貨予客戶的晶圓質量，臺積電決定報廢的晶圓數(shù)量較先前評估的更多。

根據(jù)評估，光阻原料事件預計使臺積電第一季度營收減少約5.5億美元，毛利率減少2.6個百分點，營業(yè)利益率減少3.2個百分點，每股盈余減少新臺幣0.42元；該事件預計將使2019年全年毛利率減少0.2個百分點，營業(yè)利益率減少0.2個百分點，每股盈余減少新臺幣0.08元。

此外，第一季度報廢的晶圓將于第二季補足。此將貢獻第二季營收約5.5億美元，毛利率增加1.5個百分點，營業(yè)利益率增加2.1個百分點，每股盈余增加新臺幣0.34元。同時，臺積公司已采取行動，將部分產品自第二季提前投產，并也看見一些需求的增加。此兩項因素將額外貢獻第一季的營收約2.3億美元。

根據(jù)此前臺積電作出的第一季度業(yè)績預告，預計2019年第一季度合并營收預計介于73億美元至74億美元之間；毛利率預計介于43%至45%之間；營業(yè)利潤率預計介于31%至33%之間。現(xiàn)公告稱，受光阻原料事件影響，臺積電預估第一季度營收將介于70億美元至71億美元之間，毛利率將介于41%至43%之間，營業(yè)利益率將介于29%至31%之間。

臺積電表示，公司發(fā)現(xiàn)此問題，便立即通知所有受到影響的客戶，與其保持密切聯(lián)系，并個別溝通替代方案和產品交期，公司也已采取行動加強在線晶圓檢測并對進貨原料更嚴加控管，以因應日益復雜的先進制程技術。

據(jù)了解，這次事件涉及的光阻原料（光阻液/光阻劑）為一種感光薄膜材料，主要通過光照產生的化學反應在晶圓上形成圓形，是晶圓制造過程中的重要化學材料之一，全球前三大光阻劑廠商為T.O.K.、JSR、信越。