化合物半導體市場的台積電

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來源:內容來自「遠見雜誌」,謝謝。

說起半導體晶片,多數人的第一聯想就是矽晶圓,而全球最大的矽晶圓代工廠就是台積電。

但很多人不知道,其實半導體還有非常多類型,其中砷化鎵(GaAs),因為是製造高功率IC(integrated circuit,縮寫作IC,即為集成電路)的原料,而成為近年來當紅的化合物半導體,無論是人臉辨識、無人車、5G基站等技術都需要它,可說是下個世代智能科技最關鍵的半導體晶圓!

更重要的是,目前全球砷化鎵晶圓產能最高的公司不在他處,而是落腳於桃園龜山的穩懋半導體。

傳輸速度快,因應未來通訊需求

從電子學的術語來說,砷化鎵屬於三五族,而在俗稱「三五族半導體」中,砷化鎵的發展最為成熟,傳輸速度是矽晶圓的五至六倍,在無線通訊及光纖通訊上都有出色的表現。

我們現在之所以能夠透過wi-fi或行動數據網路無線上網,就是因為手機上的無線通訊模組,而其中關鍵元件,則是以砷化鎵材料所製作的功率放大器(PA),甚至連發射到太空中的人造衛星上,也都裝配著穩懋半導體生產的砷化鎵晶片。

砷化鎵的應用領域不只在通訊上。

因為砷化鎵具有可發光、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 的人臉辨識系統,或是未來AR/VR以及自駕車,都是砷化鎵的未來舞台。

目標要成為化合物半導體業的台積電

事實上,想做砷化鎵晶圓並不容易,穩懋總經理王郁琦分享:砷化鎵技術早年只掌握在軍方手上,到了20世紀末,仍僅有少數大廠有能力生產。

同時,砷化鎵的製程特性與控制流程較為特殊,若與矽晶圓相比,矽晶圓八吋廠的技術進程,約等於砷化鎵的四吋廠;而砷化鎵的六吋廠,就等於矽晶圓的十二吋廠的先進位程技術程度。

而穩懋半導體一創業,就決定跳過當時較多人做的四吋砷化鎵晶圓,直接主攻六吋廠,王郁琦說:「六吋砷化鎵晶圓的生產良率不高,生產過程中容易破碎,通常每10片就會有一片不能使用。

但穩懋抱持著「十年磨一劍」的心態咬牙苦撐,在包括現任總經理王郁琦在內的研究團隊多年研發下,終於陸續突破pHEMT(應變式高電子遷移率電晶體)及HBT (異質介面雙極電晶體)技術,並自行研發出特殊研磨技術,讓破片率從過去的一成降至0.5%以下,良率高居世界第一,突破了過去業界認為六吋晶圓太薄容易碎裂的問題。

這些高端技術與高品質產品,讓穩懋半導體在2006年順利拿下全球頂尖半導體公司安華高科技公司(Avago Technologies Ltd.)的代工訂單,從2007年開始轉虧為盈,之後,在2011年開始替iPhone 4S生產晶圓,不僅在金融海嘯襲擊下逆勢成長,更在2012年突破百億營業額,2018年更是來到172億的高點。

一度瀕臨倒閉 每月只能生產500片

說起來,穩懋半導體的創業初期稱不上順遂,經歷了網路泡沫化、SARS、同業競爭以及博達案風暴。

2003年時,已經燒掉近30億資金,當時的董事長謝式川還因此積憂成疾,陳進財身為他的好友,決心接下董事長一職,並開始為穩懋尋找資金。

陳進財第一個找上的,是英業達創辦人葉國一,「我告訴他,今天你救的不只是一間公司,而是未來台灣在全球通訊產業中扮演的角色,」陳進財回憶起往事仍歷歷在目,「我抱著一疊慘不忍睹的財報要給他看,沒想到他看也不看,直接問我需要多少錢。

當時陳進財誠實表示,大概需要100億資金,而且至少5年以上才能回本,沒想到葉國一二話不說,當月就將10億現金匯入穩懋半導體的戶頭,挽救了當時正面臨倒閉危機的公司。

而有了資金的挹注,陳進財也開始著手進行公司體質改善,包括增加測試服務擴大收益、投資製程技術、管控成本,終於在四年後帶領穩懋半導體轉虧為盈。

從一個3年燒光30億資金、瀕臨倒閉的公司,搖身一變,成為全球最大的砷化鎵晶圓代工廠,穩懋半導體的成長快得驚人。

2018年時,市占率已超過70%,一年可生產的晶片高達40 億顆,若將這些晶片全部堆疊起來,高度可達800座台北101那麼高!

而這一切的轉機,董事長陳進財的加入可說是扮演了重要角色。

他不僅帶領公司加強技術研發,每年投入研發的費用高達公司營業費用七成以上,更專注於代工廠的產能擴充。

同時,穩懋半導體在客戶經營方面下了許多心力,幾乎全球所有無線通訊元件大廠都是他們的客戶,近年來更與蘋果供應大廠Lumentum合作,生產iPhone X人臉辨識的關鍵元件。

這種種努力,讓穩懋持續朝著「化合物半導體技術解決方案的提供者」的目標前進,從設計支援、瞐圓代工、測試到高頻封測服務,多元化的發展方向,使其在未來智能科技持續發展下,交出一張張出色的成績單。

打造企業文化,成為帶不走的軟實力

做為台灣最大的化合物半導體代工廠,穩懋多年來不僅培養出眾多產業人才,也在公司內部建立起一套強調「當責」與「創新」的企業文化。

譬如,穩懋半導體每年舉辦「創新服務大賽」,鼓勵員工利用創意改善工作流程。

曾有位檢測部門的工程師,為了減少半夜檢測的時間,開發出一套自動化檢測系統,不僅讓團隊成員可以提早回宿舍休息,還提高了檢測準確度,這套系統後來更申請專利,增加公司的創新動能。

穩懋半導體也發明出一套特殊的獎勵辦法,只要員工體現當責態度,公司就會獎勵員工與家人一起出遊或看電影,讓榮譽感能深植在員工的個人生活中。

這些做法無形中打造出穩懋半導體獨特的企業文化,陳進財認為,企業文化也是一種能力,重要性不亞於技術,尤其在商業間諜層出不窮的時代,反而是帶不走也偷不走的重要資產。

綜觀穩懋半導體的硬實力與軟實力,不僅具備多元且高端的晶圓製程技術,同時擁有當責、創新的優良團隊,未來在3D感測、AR/VR、5G或無人車等智能科技的發展上,預計將有大幅度提升的市場潛力,持續站穩世界龍頭的重要產業地位。

市場及產業成就

→自主研發特殊研磨技術,降低破片率至0.5%以下,良率高居世界第一,突破了過去六吋晶圓太薄容易碎裂的問題

→2006年順利拿下全球頂尖半導體公司安華高科技公司(Avago Technologies Ltd.)的代工訂單,2018年突破172億營業額高點

→2018年,六吋砷化鎵晶圓市占率超過70%

→每年可生產晶片高達40億顆,高度約達800座台北101

技術深耕成功心法

→加強技術研發,每年投入研發的費用高達公司營業費用七成以上,並專注擴充代工廠產能

→多元化發展方向,從設計支援、瞐圓代工、測試到高頻封測,致力成為化合物半導體技術解決方案的提供者

→定期舉辦「創新服務大賽」,鼓勵員工利用創意改善工作流程

→運用特殊獎勵辦法,員工體現當責態度,就獎勵員工與家人一起出遊或看電影,提高榮譽感。

*免責聲明:本文由作者原創。

文章內容系作者個人觀點,半導體行業觀察轉載僅為了傳達一種不同的觀點,不代表半導體行業觀察對該觀點讚同或支持,如果有任何異議,歡迎聯繫半導體行業觀察。

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