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传统硅半导体因自身发展局限和摩尔定律限制，需寻找下一世代半导体材料，而化合物半导体材料的高电子迁移率、直接能隙与宽能带等特性，恰好符合未来半导体发展所需，终端产品趋势将由5G通讯、车用电子与光通讯领域等应用主导。

化合物半导体市场分析

根据现行化合物半导体元件供应链，元件制程最初步骤由晶圆制造商选择适当特性的基板(Substrate)，以硅、锗与砷化镓等材料作为半导体元件制程的基板，基板决定后再由磊晶厂依不同元件的功能需求，于基板上长成数层化合物半导体的磊晶层，磊晶层成长完成后，再透过IDM厂或IC设计、制造与封装等步骤，完成整体元件的制造流程，最终由终端产品厂商组装和配置元件线路，生产手机与汽车等智慧应用产品。

化合物半导体于终端市场应用

元件产品依循化合物半导体材料特性(如耐高温、抗高电压、抗辐射与可发光)加以开发，将终端市场分为5个领域：电源控制(Power Control)、无线通讯(Wireless)、红外线(Infrared)、太阳能(Solar)与光通讯(Photonics)。

以电源控制为例，由于氮化镓(GaN)和碳化硅(SiC)等材料有不错的耐高电压和高频特性，因此适合用于制造功率因素校正(Power Factor Correction，PFC)和高压功率放大器(High Voltage Power Amplifier，HVPA)等高功率元件，是现阶段支撑化合物半导体电源控制领域的重要指标。

在太阳能和光通讯方面，由于砷化镓(GaAs)材料具备较佳的能源转换率，以及适合接收来自红光和红外光等波段讯号，因此适合开发太阳能电池(Photovoltaics)和光侦测器(Photonic Detection)等应用场域。

近年手机通讯领域蓬勃发展，带动无线模块关键零组件滤波器(Filter)、开关元件(Switch)与功率放大器(Power Amplifier)等元件需求成长；而砷化镓材料因具有低噪声、低耗电、高频与高效率等特点，已广泛应用于手机通讯并占有重要地位，带动砷化镓磊晶需求逐年提升。

在国防领域，现阶段对红外光的需求(如红外光热影像和高功能夜视镜)以中、长波长红外光(LWIR、MWIR)等军事领域为主，同样带动砷化镓磊晶需求。在生物和医疗领域，由磷化铟(InP)材料作为雷射光源的关键核心，使得相关磊晶需求看涨。整体而言，将化合物半导体多元的材料特性应用于相关元件领域中，可产生许多新的可能性，带动磊晶产业持续发展。

化合物半导体磊晶厂现况

现行化合物半导体商用磊晶制程技术，大致可分成MOCVD(有机金属气相沉积法)和MBE(分子束磊晶技术)，若以成长技术而论，MOCVD成长条件由气相方法进行，透过氢气(H2)或氮气(N2)等特定载气(Carrier Gas)引导，使三族(III A)和五族(V A)气体均匀混合后，再导入反应腔体中，接着透过适当的反应温度(400～800度)，让气体裂解并成长于基板上。MBE成长条件则透过元素加热方式，借由超高真空环境的腔体，将所需磊晶元素加热升华形成分子束，当分子束接触基板后，就可形成所需磊晶结构。

若以量产速率分析MOCVD和MBE磊晶设备的优缺点，MOCVD为气相方式导入反应腔体，其速度较MBE快1.5倍(MBE需时间加热形成分子束)；但以磊晶质量来说，由于MBE可精准控制分子束磊晶成长，因此相较MOCVD有较佳结果。

观察现行磊晶厂发展趋势，虽MBE所需成本较高且速度较慢，但符合国防和光通讯领域等高精密元件产品需求。目前化合物半导体的IDM厂，大多选择以MBE磊晶设备为成长方式，除了IDM厂外，磊晶代工厂英商IQE和IET，亦选用MBE作为厂内磊晶设备。

另一方面，由于MOCVD采用气相成长方式，可快速且大范围进行磊晶成长，虽然其磊晶质量稍不如MBE，但对需要大量、大面积磊晶成长的元件产品有吸引性，例如太阳能电池元件等。目前全球化合物半导体磊晶厂中，主要有6成厂商选择可大范围成长的MOCVD机台；另外4成则选择高精密性的MBE设备。

根据2018年全球化合物磊晶厂预估营收占比可知，全球化合物半导体磊晶产业营收已超过4.9亿美元，且英商IQE营收占整体比例约44%，与2016年营收维持相同比例，稳居磊晶龙头宝座；排名第二的联亚，2018年预估占比依然维持在16%(同2016年)。此外，全新光电营收占比，由2017年17%降至2018年预估的14%；全球MBE磊晶第二大厂IET(英特磊)营收，则由2017年7%降至2018年预估的5%，其衰退原因与中美贸易战和全球手机销售不如预期有关，使得市占率小幅衰退。

化合物半导体磊晶厂未来发展

针对化合物半导体未来的终端市场需求，依照不同元件特性可分为传输和无线通讯的5G芯片、耐高温与抗高电压的车用芯片，以及可接收和回传讯号的光通讯芯片三大领域。借由5G芯片、车用芯片与光通讯芯片的元件开发，将带动未来磊晶厂营收和资本支出，确立未来投资方向。

终端市场未来走向

由化合物半导体发展趋势可知，未来元件需求将以高速、高频与高功率等特性，连结5G通讯、车用电子与光通讯领域的应用，突破硅半导体摩尔定律限制。

▲未来磊晶厂终端产品趋势；Source：拓墣产业研究院

硅半导体元件因受限于电子迁移率(Electron Mobility)、发光效率与环境温度等限制，难以满足元件特性需求，因此当化合物半导体出现，其高电子迁移率、直接能隙与宽能带等特性，为元件发展的未来性提供新契机。随着科技发展，化合物半导体的元件制程技术亦趋成熟，传统硅半导体的薄膜、曝光、显影与蚀刻制程步骤，皆已成功转置到化合物半导体上，有助于后续半导体产业持续发展。

关于无线通讯领域的未来发展，现行厂商已逐渐由原先4G设备更新至5G基础建设，5G基地台的布建密度将更甚4G，且基地台内部使用的功率元件，将由宽能带氮化镓功率元件取代DMOS(双重扩散金氧半场效晶体管)元件。在基地台建置部分，目前已集中在IDM厂(如Qorvo、Cree与日本住友电工)，且各代工大厂相继投入，导致市场竞争激烈；此外，中国厂商原先欲借由并购国外大厂进入氮化镓代工市场，却因国防安全为由受阻，因此现阶段中国厂商对氮化镓基地台的发展受限。

为提升无线通讯质量，5G通讯市场将以较小功率消耗和较佳电子元件等特性为目标而努力，因此选择砷化镓和磷化铟等化合物半导体材料，作为PA(功率放大器)和LNA(低噪音放大器)等射频元件(Radio Frequency，RF)。

整体而言，由于砷化镓射频元件市场多由IDM厂(如Skyworks、Qorvo与Broadcom)把持，因此只有当需求超过IDM厂负荷时，才会将订单发包给其他元件代工厂，对其他欲投入元件代工的厂商而言则更困难。由于中国手机市场对射频元件的国内需求增加，且预期5G手机渗透率将提升，或许中国代工厂商的射频制程技术提升后，可趁势打入砷化镓代工供应链，提高射频元件市占率。

在车用芯片部分，由于使用环境要求(需于高温、高频与高功率下操作)，并配合汽车电路上的电感和电容等，使得车用元件体积较普通元件尺寸占比大，透过化合物半导体中，宽能带半导体材料氮化镓和碳化硅等特性，将有助实现缩小车用元件尺寸。

借由氮化镓和碳化硅取代硅半导体，减少车用元件切换时的耗能已逐渐成为可能。以氮化镓和碳化硅材料作为车用功率元件时，由于宽能带材料特性，可大幅缩减周围电路体积，达到模块轻量化效果，且氮化镓和碳化硅较硅半导体有不错的散热特性，可减少散热系统模块，进一步朝车用轻量化目标迈进。

此外，车用芯片对光达(LiDAR)传感器的应用也很重要，为了实现自动驾驶汽车或无人车技术，先进驾驶辅助系统(ADAS)中的光达传感器不可或缺，透过氮化镓和砷化镓磊晶材料满足其元件特性，作为光达传感器所需。

在光通讯芯片领域方面，为了解决金属导线传递讯号的限制和瓶颈，因而开发以雷射光在光纤中作为传递源的概念，突破原先电子透过金属缆线下容易发生电阻和电容时间延迟(RC Delay)现象，且借由雷射光快速传递和讯号不易衰退特性，使得硅光子技术(Silicon Photonics)逐渐受到重视。

由于光通讯芯片对光收发模块的需要，PD(光侦测器)与LD(雷射侦测器)等模块需求上升，带动砷化镓与磷化铟磊晶市场。此外，近年手机搭配3D感测应用有明显成长趋势，带动VCSEL(垂直腔面发射激光器)元件需求增加，砷化镓磊晶也逐步升温，未来3D感测用的光通讯芯片，其应用范围除了手机，亦将扩充至眼球追踪技术、安防领域(Security)、虚拟实境(VR)与近接识别等领域。

磊晶厂未来展望

虽然2018年手机销售量相较2017年略为衰退，且2019年手机销售量将趋于保守，但近年因Apple手机的3D感测技术受到重视，带动非Apple阵营加速导入3D感测市场，促使VCSEL需求增温，对光通讯领域的元件需求有增加趋势，带动2018年部分磊晶厂资本支出成长。

2019年手机销售量可能下滑和5G手机预估渗透率偏低等情形，将影响手机元件市场(如PA和LNA)与磊晶厂营收表现，现阶段5G通讯领域还有待电信营运商的基地台建置和开发市场，2019年营收成长有限，将连带影响磊晶厂部分营收。

车用芯片由于使用环境较为严苛与需承受高电压和高温等条件，多选择氮化镓和碳化硅等化合物半导体；而电动车市场未来将持续小幅成长，带动车用功率半导体元件需求，进而推升氮化镓和碳化硅磊晶营收成长。

此外，先进驾驶辅助系统的光达元件需求逐年提升，促使氮化镓和砷化镓磊晶需求增温，整体而言，未来车用化合物芯片的需求将逐步增加，成为磊晶市场持续成长的主要动能之一。

媒体报道，近日位于山东青岛莱西经济开发区的中科钢研碳化硅项目正在加紧建设，今年将实现投产。

据悉，该项目总投资10亿元，占地约80亩，建筑面积5万平方米，主要生产高品质、大规格碳化硅晶体衬底片。项目达产后，将实现年产5万片4英寸碳化硅晶体衬底片与5000片4英寸高纯度半绝缘型碳化硅晶体衬底片。

中科钢研表示，未来将把国家级现金警惕研究院设在莱西，专注碳化硅研发生产，力争在三年内接近欧美最高水平。

碳化硅是第三代半导体材料，在高温、高压与高频条件下有优异的性能表现，适用于汽车、铁路、工业设备、家用消费电子设备、航空航天等领域，是目前最受关注的新型半导体材料之一。

从产业链角度看，碳化硅包括单晶衬底、外延片、器件设计、器件制造等环节，目前全球碳化硅市场基本被国外企业所垄断。

国内市场，目前已初步形成了涵盖各环节的碳化硅产业链，在政策利好以及市场驱动下，国内企业在这一环节正努力跟跑与赶超。

齐鲁网报道，3月19日，山东有研集成电路用大尺寸硅材料规模化生产项目开工仪式在德州经济技术开发区举行。

据悉，该项目于2018年7月由德州与有研科技集团半导体材料公司签订，是山东省2019年省级重点“头号”项目，对德州打造战略性新兴特色产业集群发展意义重大。

该项目总投资约80亿元，分两期建设。其中，一期新建8英寸硅片生产线，年产能达180万片，预计今年5月启动主体建设，项目达产后可实现年销售收入10亿元、利税2亿元。

二期规划年产能360万片12英寸硅片，达产后可实现销售收入25亿元，利税6亿元。

3月12日，硅基半导体材料企业新傲科技举办“SOI 30K生产线项目首台工艺设备搬入仪式”，标志着其SOI 30K建设进入冲刺阶段。

据新傲科技总经理王庆宇介绍，新傲科技8英寸SOI项目，经历了厂房改建、技术合作、产品论证、规模上量等多方面的挑战，一步一个脚印走到今天非常不容易。目前，由于5G和电动汽车市场的快速发展，全球SOI材料需求旺盛，SOI 30K项目的建成将为客户提供更多高品质的SOI材料。

搬入仪式现场，中芯集成电路（宁波）有限公司首席运营官邝亚镭、东京电子（上海）有限公司资深副总经理王灿园亦出席并致辞祝贺。

资料显示，新傲科技成立于2001年，由中科院上海微系统所牵头、联合中外投资者设立，现隶属中国硅产业集团，是一家定制SOI、EPI硅片及半导体行业解决方案供应商，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英寸的规格与要求的外延硅产品和外延加工服务，现已开始批量提供8英寸外延片。

据了解，RF-SOI是专门用于制造智能手机和其他产品中的特定射频芯片（如开关和天线调谐器）的专用工艺，RF SOI是绝缘体上硅（SOI）技术的RF版。随着对用于智能手机前端模块（FEM）中的RF-SOI和用于汽车、消费电子行业中的Power-SOI的需求不断上涨，全球市场对200mm SOI晶圆的需求与日俱增，一度出现产能紧张现象。

如今5G时代及相关新应用即将到来，业界预测市场对SOI晶圆的需求将迎来新一波爆发式增长，作为全球SOI晶圆主要供应商之一，新傲科技自2018年起启动了8英寸SOI晶圆生产线扩产计划，同时亦在规划12英寸SOI生产线，为未来毫米波射频器件和FD-SOI做好准备。

今年2月，新傲科技与SOI晶圆供应商Soitec联合宣布双方将加强合作关系，扩大新傲科技位于中国上海制造工厂的200mm SOI晶圆年产量，从年产18万片增加至36万片，以更好地服务全球市场对RF-SOI、Power-SOI产品的增长性需求。

随着SOI 30K生产线项目的持续推动，新傲科技有望抓住5G产业带来的发展机遇，加速半导体材料国产替代进程。

2月25日，飞凯材料发布其2018年年报。在过去一年里，飞凯材料交出了一份不错的成绩单。

年报显示，2018年飞凯材料实现营业收入14.46亿元，同比增长76.23%；实现归属于上市公司股东净利润2.84亿元，同比增长239.37%。从数据上看，2018年飞凯材料整体业绩无疑是喜人的。

电子化学材料成为新的利润增长极

飞凯材料原为光纤涂料企业，近年来则持续拓展完善电子化学材料领域的布局。

据介绍，飞凯材料的电子化学材料主要包括半导体材料及显示材料，如湿制程电子化学品、光刻胶、锡球、环氧塑封料、TN/STN型混合液晶等，应用于半导体封装及液晶显示面板的生产和制造领域。

2017年，飞凯材料通过子公司安庆飞凯收购长兴昆电60%股权，长兴昆电是中高端器件及IC 封装所需的材料领域主要供货商之一，飞凯材料借此进入半导体封装材料领域；随后，飞凯材料收购了大瑞科技100%股权，大瑞科技系全球BGA、CSP等高端IC封装用锡球的主要厂商，飞凯材料进一步拓展半导体材料产品线。

目前电子化学材料已成为飞凯材料两大业务板块之一。这次2018年年报中，飞凯材料指出，2018年业绩增长有5大驱动因素，包括实现了对长兴昆电、大瑞科技、和成显示的业绩并表；紫外固化材料量价齐升，销售保持稳定增长达33.23%；电子化学材料板块实现营业收入9.38亿元，同比增长102.88%，占报告期公司营业收入的64.90%，成为新的利润增长极等。

飞凯材料表示，亚太地区已成为全球封装材料主要增长点，且国内封装材料市场大部分为外商占有，存在巨大的替代空间。公司安庆集成电路电子封装材料基地建设项目已通过立项并开始动工，内部资源的协同效应将不断增强和释放。

获装备基金入股，积极切入半导体制造材料

目前，飞凯材料的半导体材料主要以封装材料为主，未来将进一步加快布局。

飞凯材料在其发展战略上指出，将进一步加大对于集成电路行业配套电子化学品的资源投入，扩大产品应用、丰富产品线等。此外，飞凯材料亦计划将积极通过与外部合作的方式进入半导体制造材料市场，力争尽快落实相关工作，将尽快切入半导体前端制造用材料市场。

值得一提的是，2018年12月，飞凯材料控股股东飞凯控股以协议转让的方式向上海半导体装备材料产业投资基金合伙企业（有限合伙）转让其持有的飞凯材料7.00%股权，该股份转让协议事项的股份过户登记手续已办理完成。

上海装备材料基金是国家大基金重点参投的“聚焦型”产业基金，主要聚焦集成电路设备和材料领域。飞凯材料获上海装备材料基金入股后，可借助装备基金的资源优势，加快其在半导体材料领域的拓展步伐，同时还可寻求共同对外投资收购的机会。

飞凯材料表示，2019年将继续重点关注半导体制造及封装配套材料领域、屏幕显示用材料领域，还将积极推进外部合作项目的落地及市场推广工作，包括光刻胶及其原材料项目、OLED 材料项目、半导体前端制造配套材料项目等。

2月21日，浙江海宁市举行“双招双引”项目集中签约仪式，共有20个重点项目签约，投资总额116.25亿元，其中外资项目11个、内资项目9个，涵盖新材料、智能制造、泛半导体装备和材料等领域。

这次签约的半导体产业项目涉及设备、封装、材料等领域，包括矽迈半导体设备项目、高端半导体芯片封装倒装焊项目、碳化硅材料研发及制造项目、半导体基础材料项目等，将助力海宁市泛半导体产业持续做强做大。

其中，矽迈半导体设备项目为外商独资，项目内容为半导体光刻机的生产，总投资7000万美元；高端半导体芯片封装倒装焊项目为中外合资，项目内容为半导体倒装焊封测设备研发及生产，总投资120万美元；碳化硅材料研发及制造项目为外商独资，总投资20000万美元；半导体基础材料项目为内资项目，投资总额2000万元。

据了解，泛半导体产业是海宁的培养重点。今年1月9日，海宁市第十五届人民代表大会第三次会议上提到的2019年目标任务中指出，2019年海宁市要集中打造泛半导体产业基地、泛半导体产业招商和集成电路人才培养等方面，招商重点聚焦高端专业设备、基础材料、核心元器件三大领域。

资料显示，2018年年中海宁市集成电路及相关产业已形成超45亿元年产值规模，产业涵盖装备、材料及集成模块，拥有规上企业37家、上市企业3家。随着后续不断签约加入的企业阵营，海宁泛半导体产业将进一步发展壮大。

2月15日，台积电发布公告，经完整评估日前受到光阻原料事件影响的晶圆后，更新2019年第一季业绩展望，该事件预计将使第一季度营收减少约5.5亿美元。

光阻原料事件发生于上个月底。1月29日，芯片供应链人士在微博上爆料称，台积电南科晶圆厂发生晶圆污染，导致部分晶圆报废；随后媒体报道称，发生事故的是台积电台南科学园区Fab14晶圆厂的16/12nm工艺产线，事故原因是进口化学原料没有达到要求导致生产的晶圆被污染。

这次公告中台积电回顾该事件称，表示公司发现晶圆14B厂生产的12/16nm晶圆有良率异常的现象，经追查后发现来自一家化学原料供应商的一批光阻原料中某特定成分因被处理的方式与过去有异，导致光阻液中产生异质的聚合物，而此异质聚合物对该厂生产的12/16nm晶圆产生了不良影响。

光阻原料事件发生后，台积电起初曾表示初步估计该事件不影响第一季度业绩，随后则称预计受影响的晶圆大部分能在第一季度补回，若有第一季无法补回的也应能在第二季补回。如今台积电表示，为了确保出货予客户的晶圆质量，台积电决定报废的晶圆数量较先前评估的更多。

根据评估，光阻原料事件预计使台积电第一季度营收减少约5.5亿美元，毛利率减少2.6个百分点，营业利益率减少3.2个百分点，每股盈余减少新台币0.42元；该事件预计将使2019年全年毛利率减少0.2个百分点，营业利益率减少0.2个百分点，每股盈余减少新台币0.08元。

此外，第一季度报废的晶圆将于第二季补足。此将贡献第二季营收约5.5亿美元，毛利率增加1.5个百分点，营业利益率增加2.1个百分点，每股盈余增加新台币0.34元。同时，台积公司已采取行动，将部分产品自第二季提前投产，并也看见一些需求的增加。此两项因素将额外贡献第一季的营收约2.3亿美元。

根据此前台积电作出的第一季度业绩预告，预计2019年第一季度合并营收预计介于73亿美元至74亿美元之间；毛利率预计介于43%至45%之间；营业利润率预计介于31%至33%之间。现公告称，受光阻原料事件影响，台积电预估第一季度营收将介于70亿美元至71亿美元之间，毛利率将介于41%至43%之间，营业利益率将介于29%至31%之间。

台积电表示，公司发现此问题，便立即通知所有受到影响的客户，与其保持密切联系，并个别沟通替代方案和产品交期，公司也已采取行动加强在线晶圆检测并对进货原料更严加控管，以因应日益复杂的先进制程技术。

据了解，这次事件涉及的光阻原料（光阻液/光阻剂）为一种感光薄膜材料，主要通过光照产生的化学反应在晶圆上形成圆形，是晶圆制造过程中的重要化学材料之一，全球前三大光阻剂厂商为T.O.K.、JSR、信越。