來更新一下化合物半導體製造公司，穩懋(3105.TW)

來更新一下化合物半導體製造公司，穩懋。

穩懋，為從事砷化鎵晶圓代工服務之公司，提供客戶最佳品質的三五族化合物半導體電路製程的晶圓代工服務。除了提供先進的半導體製造技術之外，穩懋亦提供客戶設計佈局服務與晶圓自動化電路測試、自動化檢驗等服務。

穩懋技術團隊實力整齊，技術自主且層次高、廣度寬、技術涵蓋範圍大，提供先進及關鍵性技術之製造服務，擁有HBT、pHEMT、BiHEMT、GaN及光通訊等多元技術，可同時滿足各種應用需求，目前已有超過20種以上之製程技術進入量產，可協助客戶快速發展新產品，並提供客戶one-stop shopping及 total solution的服務。

在砷化鎵的晶圓尺寸上，公司於1999年成立之初即設立全球第一座六吋砷化鎵晶圓代工廠，至今，六吋仍為主流製造尺寸。公司已累積二十餘年生產六吋晶圓之實證經驗，更可確保產品品質之可靠穩定性。

在目前的砷化鎵晶圓製造市場中，IDM公司仍佔有超過50%的生產規模。近幾年，由於專業代工較具成本優勢，加上IDM公司對於產能擴充之投資趨保守，持續釋出更大比率之訂單給晶圓製造代工廠；相對於持續成長中的整體市場需求，對晶圓製造代工廠而言，提供了最佳的營運擴展機會。截至2023年底穩懋晶圓A、B、C廠合計月產能43,000片，此產能乃目前全球最大砷化鎵晶圓廠產能。

在無線寬頻通訊的微波高科技領域中，穩懋主要提供兩大類砷化鎵電晶體製程技術：異質接面雙極性電晶體(HBT)和應變式異質接面高遷移率電晶體 (pHEMT)，二者均為最尖端的無線寬頻通訊微波製程技術。穩懋的產品線可滿足50MHz至150GHz內各種不同頻帶無線傳輸系統的應用。在光通訊及3D感測領域中，穩懋更以三五族半導體生產技術為基礎，提供光電產品的開發與生產製造。 

穩懋自主研發的製程用於無線通訊及光通訊應用已多數進入大量量產的產品之中，其中包含以砷化鎵HBT及pHEMT生產具4G/5G通訊及WiFi傳輸功能之手持式行動通訊裝置(如智慧型手機及平板)及無線網路路由器等。以砷化鎵pHEMT及氮化鎵HEMT生產4G/5G基地台及低軌道衛星通訊傳送及接收訊號相關應用。還有以砷化鎵VCSEL及磷化銦生產光通訊感測或光資訊傳輸相關元件。 

在無線通訊方面，因應5G時代高功率、高效率基地台的應用需求，穩懋已於 2013年研發完成氮化鎵(GaN on Sic)製程，提供客戶在代工服務上更多元的選擇， 並於2016年開始有營收貢獻，過去五年氮化鎵營收有二位數的年複合成長率。另外，因應PA模組從傳統的離散(Discrete)元件朝向整合(Integrated)元件的趨勢，為了協助客戶搭配既有的產品以強化競爭力，穩懋也提供客戶濾波器(Filter)的代工服務，以提高與客戶之間的黏著度。 

穩懋亦持續開發光電元件技術於車用、資料中心及光纖到府相關應用。除了完整的砷化鎵和氮化鎵技術領域外，穩懋也建立了光電半導體元件的製造能力，包含2.5G/10G/25G邊射型雷射二極體(LD)、高功率邊射型雷射二極體、2.5G/10G檢光二極體(PD)、雪崩式檢光二極體(APD)，以及垂直共振腔面射型雷射(VCSEL)等關鍵元件。穩懋完整的垂直整合專業製造技術可提供合作夥伴客製化的磊晶/二次磊晶、光電元件製造、材料及元件特性描述及測試服務，磊晶與光電元件製造能力可供2吋到4吋磷化銦基板使用。展望未來，穩懋看好光電元件應用的發展，將持續開發光通訊技術於車用、資料中心及光纖到府相關應用。預期往後幾年隨著更多手持式裝置及更多品牌的導入，加上未來AR/VR的應用、汽車先進駕駛輔助系統的成熟，光電元件的應用面可望高速成長。

產業概況

無線通訊產品是砷化鎵產業最主要成長動力，而手機(Cellular)應用仍是砷化鎵元件最大市場，其次則是Wi-Fi及基礎建設的需求。砷化鎵產業已由以歐美大型IDM公司為製造重心為主的時代向亞洲轉移。

(1)砷化鎵產業之現況與發展

半導體材料可分為單元素半導體及化合物半導體兩類，前者如矽(Si)、鍺 (Ge)等所形成的半導體，後者由鎵(Ga)、銦(In)、鋁(Al)等第三族及砷(As)、磷 (P)、氮(N)等第五族元素化合物，組成如砷化鎵(GaAs)、磷化銦(InP)、氮化鎵 (GaN)等三五族化合物半導體。相較於常見的矽半導體，砷化鎵半導體具有高頻、抗輻射、耐高電壓等特性，因此廣泛應用在主流的商用無線通訊、光通訊以及先進的國防、航空及衛星用途上，其中無線通訊的普及更是催生砷化鎵代工經營模式的重要推手。以手機與無線網路(Wi-Fi)為例，系統中的無線射頻模組必定含有的關鍵零組件即是功率放大器(Power Amplifier)、射頻開關器(RF Switch)及低雜訊放大器(Low Noise Amplifier)等，目前射頻功率放大器極大部分是以砷化鎵半導體製作。砷化鎵半導體因其材料特性而成為無線通訊、光通訊以及先進的國防、航空及衛星之重要關鍵組件，亦同時建構不同於矽等其他半導體之晶圓代工技術、設計流程與驗證模式以滿足無線通訊系統的快速發展， 進而維持其領域之獨占性與獨特性。 

近年來由於矽製程不斷進步，高頻RF CMOS的操作頻率與特性持續提升， 手機及Wi-Fi的射頻收發機(RF transceiver)大多已採用RF CMOS製造，這也是商用通訊IC朝向高整合度單一晶片SoC發展的必然結果，現今的RF CMOS雖可以達到高操作頻率及高整合度，但其先天物理上的特性如低崩潰電壓、矽基板 (substrate)的高頻損耗、訊號隔離度不佳、低輸出功率密度等，使其在功率放大器(PA)的應用上始終難以跟砷化鎵匹敵。因此，通訊技術從4G LTE演進至5G應用以及Wi-Fi 6演進至Wi-Fi 6E/7時，砷化鎵PA在高功率傳輸上，更有其不可替代的物理性質優勢，5G技術其資料傳輸速度理論值是4G LTE的100倍，砷化鎵功率放大器能夠符合5G高速的資料傳輸的特性，而Wi-Fi 6E/7也因頻寬更大，頻率更高、線性度需求提升，使用砷化鎵功率放大器的比例也將大幅提升，更進一步拉大砷化鎵與矽製程功率放大器之間性價比的差距。因此砷化鎵等化合物半導體元件將持續在通訊市場上佔有一席之地。 

而物聯網(IoT)概念興起，使無線通訊和車聯網應用成長快速，數位消費電子產品具備無線傳輸功能的比率也逐年提升，砷化鎵應用可說是具備相當健康的成長空間；此外，化合物半導體元件將持續在通訊和光電元件市場扮演關鍵 角色，例如III-V族半導體雷射擁有體積小和整合性高等優點，在工業和商用領域的應用越來越廣泛，其中面射型雷射(VCSEL)最適合大量量產，已陸續在生物辨識、虛擬實境(AR/VR)及汽車防撞系統(ADAS) 、近接感測及車用內部傳感等領域開發出新應用，成為砷化鎵在行動裝置上重要關鍵元件。

(2)砷化鎵晶圓代工產業之現況與發展

相似於矽晶圓代工商業模式，砷化鎵晶圓廠必須具備一定規模的投資與長時間的製程技術開發，這兩項要素提供IC設計者快速、便利且較低成本的流程來實現其所設計的產品。過往矽晶圓代工的模式突破了零組件把持於大型整合元件廠(IDM)的規則，代工技術提供了小資本額但具備IC設計專長的公司，可以不需要花費大量的投資在其不擅長的半導體製造領域，進而利用專業的分工由IC設計公司致力於新一代IC的開發，而晶圓代工公司則致力於開發更先進的製程技術與提供更完整的解決方案。也在這雙贏的策略下順利突破過去IDM大廠從IC設計到製程技術一手壟斷的現象，並各展現出極具競爭力的成本優勢。

而砷化鎵晶圓代工受到行動通訊與無線網路的蓬勃發展，功率放大器等元件的大量需求趨使更多的IC設計業者也加入砷化鎵半導體IC的開發與普及化，同時促成更大規模的砷化鎵晶圓代工的模式也正式成型。相似於矽晶圓代工的經驗，當這種商業模式成型之後便會突破原有的IDM公司壟斷的情況。早期的砷化鎵晶圓廠大部分皆集中於歐美等先進國家，其核心包含了砷化鎵IC設計與砷化鎵半導體製程技術。隨著砷化鎵半導體的應用普及與代工模式的成功，這些同時握有製程技術與IC設計技術的公司開始走向所謂的輕晶圓廠(Fab-lite)與純模組設計製造廠的商業模式，他們將多數製程外包給其他的晶圓代工廠，保留IC設計並同時提供模組化的射頻IC與射頻解決方案。而外包的對象主要是集中於已建構出完整的半導體製造供應鏈與經驗的廠商如穩懋等專業晶圓代工廠。

代工廠商除了需通過嚴謹、漫長的客戶驗證之外，也致力於創造出兼具成本與效率的製程技術，不但築起了新加入者不易跨越的進入障礙，也塑造了歐美同業不易模仿的成本優勢，進而加速歐美業者轉入所謂輕晶圓廠甚至無晶圓廠(Fabless)的經營模式，更進一步加深對代工廠之依賴。2017年底穩懋與Avago(Braodcom集團)簽署備忘錄，同意該公司將其HBT生產線之機器設備出售予穩懋，該公司HBT生產線產品未來將全數委由穩懋代工生產，此事件更突顯穩懋在多年發展自有製程技術且持續擴充產能滿足客戶需求後，客戶更放心將其製程外包給專業砷化鎵晶圓代工廠商。

產業上、中、下游之關聯性

砷化鎵產業最上游為基板，其次為關鍵材料砷化鎵磊晶圓，包括MOCVD(有機金屬化學氣相沉積法)及MBE(分子束磊晶法)砷化鎵磊晶技術，至於中游為晶圓製造及封測等，整個產業除晶圓製造外，設計與先進技術主要仍掌握在國際IDM大廠，下游則為手機、無線區域網路製造廠以及無線射頻系統商。

穩懋，是一家化合物半導體製造公司，主要是砷化鎵，氮化鎵。此外公司也建立了光電半導體元件的製造能力，包含雷射二極體(LD)、2.5G/10G檢光二極體(PD)、雪崩式檢光二極體(APD)，以及垂直共振腔面射型雷射(VCSEL)等關鍵元件。公司近5年ROE為-2%，4%，14%，20%，16%。毛利率為22%，26%，37%，41%，39%。資產負債率為49%，49%，50%，35%，29%。以2023年為例，公司晶圓代工佔營收為94%，其它佔6%。服務區域以亞洲佔60%，美洲佔29%，內銷佔6%，歐洲佔5%。以應用來說，在2024Q1，Cellular 佔45-50%，Infra.佔 20-25%，W i-Fi 佔10-15%，其它佔15%。穩懋研發費用佔營業收入比重12%。

研究發展

穩懋的研究開發方向一直是基於市場未來主要的成長動能及客戶需求，因應未來 AIoT 大趨勢的發展，穩懋將研究發展聚焦於超高速數據傳輸、智慧型感測，以及大數據計算與儲存三大領域。

在超高速數據傳輸方面，穩懋在去年成功開發出堪稱效能最強的第 7 代 HBT 製程，可用於 5G 手機以及 Wi-Fi 7 應用，並開發出 GaAs pHEMT 及 GaN HEMT 製程可實現地面基地台到低、中、高軌衛星的訊號連結所需技術。在智慧型感測部分，穩懋持續精進現有 VCSEL 的基礎，並根據不同客戶需求，開發短波長、長波長及更高功率的 VCSEL 製程，搭配背面發光、整合光學透鏡的 VCSEL，以及邊射型雷射技術，以滿足醫療、車用或工業應用所需。最後，在大數據計算與儲存上，VCSEL 不僅可以用在感測元件上，也可以用於資料中心上的資料傳輸光源，搭配穩懋 pHEMT 製程製造的光調變驅動 IC，可滿足下一世代 800G 的傳輸需求，並實現伺服器之間傳輸光進銅退的轉變。

市佔率

根據TechInsights之研究報告中指出，2022年全球砷化鎵元件市場，穩懋巿占率為6.5%，市占率排名為全球第四。以砷化鎵代工市占率為69.6%，為全球第一大砷化鎵晶圓代工半導體廠商。

轉換成本

由於砷化鎵元件為通訊產業之主要元件，產品之良率、品質之穩定及快速的交期更為砷化鎵IC設計公司及IDM廠所要求，由於客戶認證供應商所需時間長，且須負擔其機密可能外洩之風險，因此認證一家潛在供應商之成本極高，一旦認證通過且品質、交期、量產能力皆符合要求，則客戶再轉單到其他供應商之機率甚低，因此，客戶極高的轉換成本形成產業進入障礙，IDM廠一旦選定代工廠便不輕易更換。

趨勢

(1)感測及光電技術發展趨勢

在感測技術中，VCSEL已經普遍商用在人臉辨識、3D感測、以及短距測距應用中，並預期更多的手持裝置將導入此技術。而同時新一代的ToF (Time of Flight) 技術與VCSEL技術的結合將更進一步擴展至AR或VR的殺手級應用。

在近年來蓬勃發展的自動駕駛技術上，所需要的感測技術除了傳統上的微波雷達之外，VCSEL及邊射型雷射光達(LiDAR)亦是下一個重要應用，以達到多面向，長短距離的偵測與降低多樣環境因素所造成的感測誤判。

另外，隨著5G傳輸資料量的大幅提升以及AI相關應用的蓬勃發展，高速、高可靠度的光電元件 如高可靠度25G DFB LD及100G APD和以磷化銦(InP)為基材的光調變器如電吸收調變器(EA modulator)、高鮑率(Baud rate)馬赫－曾德爾調變器(Mach-Zehnder Modulator)，以及矽光子使用之高功率光源都是研發的重點。除了上述5G發展之外，隨著網路資訊的快速增長，資料中心的建置需求大幅擴增，亦提高了高速光通訊VCSEL的需求，目前光電技術的發展亦與此趨勢契合。 

短波紅外線(SWIR)成像技術的市場需求持續提升，SWIR PD/APD儼然已成為感測技術中另一項不可或缺的關鍵元件，SWIR成像技術可應用於國防領域、 機器視覺領域、先進車用駕駛輔助系統(ADAS)、車用光達(LiDARs)及智慧型手機螢幕下3D感測。其中擁有高靈敏、反應速度快且低暗電流特性，應用在1550nm LiDAR的APD將會是接下來幾年光偵測器研發的重點；此外，對應的高功率、高效率雷射光源也是未來開發的重點。

(2)基礎建設發展趨勢

5G通訊的發展由於3個新頻段N41、N77、N79的增加，推升了我們相對應的新製程技術在基地台的需求。例如：GaN HEMT應用於基地台功率放大器與 GaAs pHEMT/PINHEMT應用於基地台低雜訊放大器的需求。其中新的5G基地台更使用了Massive MIMO的系統而使前端無線通訊模組的需求總量大幅提升。 而後端的聯絡網路(Backhaul Network) 的解決方案也因應前端資料量傳輸的提高，對於目前主流E-band(70-80 GHz)毫米波點對點通訊需求提高至W-band (80- 90GHz)毫米波點對點通訊，甚至未來的D-band (>120 GHz)毫米波點對點通訊， 而其中100 nm和70 nm GaAs pHEMT尤其適用於其前端毫米波通訊模組的的功率放大器與低雜訊放大器設計。 

光纖通訊方面，受惠於資料中心(Data Center)的佈建以及5G網路的後段網路連結需求，資料傳遞速度的主流已經是100G網路，而400G或是800G的解決方案也已經推出。其中的關鍵調變器的驅動放大器，尤其需要先進GaAs pHEMT製程的高頻與高線性度的優勢。 

衛星通訊方面的發展被視為5G之後的基礎通訊藍海，尤其低軌道衛星系統的正式商用更積極促使各個國家對於衛星網路的投資與佈建，以目前世界人口 來說還有將近30億人受限於基礎建設的落後而無法使用網路服務，而衛星通訊將是絕佳的解決方案之一。GaAs pHEMT/PINHEMT和GaN HEMT的製程技術各自擁有相對應的雜訊與功率的優勢，提供了Ku/Ka-band衛星商用頻段的絕佳功率放大器與低雜訊放大器的設計解決方案以應用於衛星端通訊模組以及後續地面的大型接收端中繼站(Gateway)的需求。

(3)行動裝置發展趨勢

隨者5G通訊系統的基地台佈建以及5G新手機的推出，5G的滲透率正快速的提高。5G對於超高傳輸速率的要求，也使得GaAs HBT在5G功率放大器的特性需求下高頻與線性度的優勢更加明顯。同時，由於通訊系統的相容性考量， 4G/5G通訊系統共存是必要的應用需求，而符合5G應用的新GaAs HBT製程技術同時也必須可以吻合4G系統的功率放大器設計需求。除了自我開發的先進GaAs HBT製程技術之外，穩懋也更進一步提供了客製化製程技術的服務，使得客製化的製程技術能夠最佳化客戶的晶片設計理念，進而創造終端產品的差異化。 

除了行動通訊的5G技術之外，高頻Wi-Fi通訊系統也開始普及。新一代WiFi 6E/7的導入將Wi-Fi PA的線性度需求與頻率需求(6-7GHz)推向更嚴格的規範進而推進客戶使用本公司新一代GaAs HBT 7以符合其更複雜的訊號調變協定， 提供更優越的頻率與線性度表現來增加設計者的彈性與差異化。