喊「第三代」包藏野心?台灣發展第三代半導體的策略是「正名」!?

2021-10-08 06:40

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但是把碳化矽(SiC)與氮化鎵(GaN)稱為「第三代半導體」事實上也沒有錯,因為世代愈後面代表相對較進步,以高電壓的特性來說,第三代的碳化矽的確是優於第一代的矽;以高頻率的特性來說,第三代的氮化鎵的確是優於第一代的矽與第二代的砷化鎵,要完全取代不是不行,只是價格太高沒有必要,明明是承受低電壓的應用,何必用承受高電壓的材料?但是不能因為沒有完全取代就說它不能叫「第三代」,更不必扯什麼「包藏野心」。

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第幾代的技術不是看「什麼時候開始發展」,而是看「什麼時候可以應用」!

雖然碳化矽、氮化鎵早在四、五十年前就開始發展,但是當時製程技術不成熟價格又高,所以一直無法大量應用,這幾年製程技術成熟價格下降,所以開始大量應用,第幾代的技術不是看「什麼時候開始發展」,而是看「什麼時候可以應用」。

星鏈公司的低軌道衛星目前在發展「光學衛星間連接(OISL:Optical Inter Satellite Links)」技術,使用雷射光亮暗代表1與0在兩顆衛星之間進行光通訊,其實這和古時候兩艘船之間用手電筒亮暗代表1與0的原理相同,是不是我們也要說用光傳送訊號古時候就開始發展,所以光學衛星間連接(OISL)不算新世代?

台灣什麼最行?合併和正名!

台灣各縣市資源分配不均如何解決?當然是合併,結果一個小島有台北和高雄兩個直轄市還不夠,台北縣升格直轄市,桃園縣市合併、臺中市縣市合併、臺南市縣市合併升格成了「六都」,最近聽說新竹縣市也有意合併升格,人數不夠或許可以再加上苗栗,那剩下的縣市大概也可以併一併一起升格,我看甘脆全台灣合併一起升格成「台灣市」不是更好?台灣市將創下數個全球第一:土地最大的城市、人口最多的城市、商店最多的城市……,彷彿合併一切問題就解決了!

台灣各大學資源分配不均如何解決?當然是合併,因為大學太多了,所以合併就能解決問題,記得有次和一群老師聊天,就有人建議乾脆全台灣的大學合併成一所大學就好,這所大學將創下數個全球第一:土地最大的大學、師生最多的大學、論文最多的大學……,台灣大學叫「National Taiwan University (NTU)」,所以合併後的這所新大學就取名叫「National Best University (NBU)」吧!(備註:這個名字不是我取的,但是不方便透露是那位教授建議的。)

第一代半導體比的是先進製程,第三代半導體比的是晶圓材料

第三代半導體的重點在長晶,尤其碳化矽晶圓是最重要的技術,而碳化矽長晶目前由美國廠商遙遙領先,美商科銳(Cree/Wolfspeed)佔有大約56%的市場,貳陸(II-VI)佔有大約18%,日商羅姆(Rohm)佔有大約16%,不但6吋晶圓技術已經成熟,甚至8吋晶圓明年就要量產,我們算是遠遠落後,但是近年來大陸投入大量資金,天科合達、山東天岳隨便一家都擁有300座長晶爐,台灣只有少數幾家公司在努力耕耘,6吋良率還不高,8吋就先不要想了!而且碳化矽的長晶溫度高只能「蒙起來長」,長好了打開才能確定能不能用,因此使用的都是「試誤法(Try and error)」,大陸的公司一次試300爐,台灣的公司一次試10爐,誰會發展更快答案呼之欲出。

 第一代半導體矽晶圓製作比較容易,困難的是先進製程,台積電在多年的努力後目前保持領先,然而第三代半導體碳化矽晶圓製作非常困難,連基板都做不出來,就不必談在基板上製作元件了!目前只能買別人的晶圓來製作元件,碳化矽長晶比的是基礎工業,台灣向來不重視基礎工業,在碳化矽產業的發展困難重重,因此政府應該投入更多資源,重視基礎工業:材料、機械、光學、化學、物理等領域的發展。

台灣發展第三代半導體的策略是什麼?正名!?

很高興看到媒體報導台灣的第三代半導體發展,因為這代表愈來愈多人重視這個領域,但是我們想聽到的是台灣發展第三代半導體的策略是什麼?要怎麼做才能趕上美國、日本?政府要提供那些資源來協助廠商?結果我們看到媒體報導的標題和重點還是台灣的強項:強烈建議台灣產官學界應將碳化矽、氮化鎵正名為化合物半導體。

所以,將碳化矽、氮化鎵正名為化合物半導體,台灣就追上了嗎?


作者為台大電機博士,知識力專家社群創辦人

責任編輯/周岐原

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