1

2

美國德州二廠

Facility Photo

公司簡介-基本資料

• 成立時間：1999年1月1日

• 技術團隊成員經歷: 德州儀器公司, 太空總署推進實驗室, AT&T貝爾實驗室

• 台灣分公司地址：台北市士林區德行西路33號5樓

• 工廠地址：美國德州, Richardson, TX, USA

• 商業模式：三五半導體MBE磊晶晶片代工製造廠

• 主要產品：

* 砷化鎵（GaAs）、磷化銦（InP）磊晶晶片

� 微波通訊（手機、平板、Wi-Fi、GPS、物聯網、車聯網、衛星、國防）、

雲端運算、資料中心

* 銻化鎵（GaSb）紅外線磊晶晶片

� 保全、防疫、國土安全、太空科技、熱光伏

* 光電元件磊晶晶片（雷射二極體、光接收器：PIN/APD）

� 光通訊、雲端運算、資料中心

3

甚麼是磊晶

• 磊堆在單晶基板上的單晶層就是磊晶• 空間中每一個原子跟其他原子都有規則排

列之對應關係

磊晶層

單晶基板

磊晶層

1

2

34

56

7

• 不同顏色代表不同化學成分與不同晶

格大小• 每一層厚度、成份、摻雜濃度須經磊

晶結構設計師模擬計算

4

磊晶怎麼長出來

磊晶層是用MBE或MOCVD在加熱的單晶基板上一個原子一個原

子規則排列堆疊長出來的

• MBE (超高真空度底下, 10-11 torr)

Ga + As � GaAs

• MOCVD (低真空度, 0.1~1 torr)

Ga + 3(CH3) � Ga(CH3)3

As + 3/2 (H2) � AsH3

Ga(CH3)3 + AsH3 � GaAs + 3(CH3) + 3H

圖片來源: 科技台灣

5

三五族半導體產業上中下游介紹

•手機

•平板

•穿戴裝置

•有線電視

/ 衛星通訊

•W

i-Fi 連結

•無線基地台

•車用電子

/ 防撞雷達

•太空

/ 國防

•R

FID

•醫療

•智慧型能源系統

•測試與量測

行動裝置晶片 非行動裝置晶片 光通訊晶片

•收發模組

•驅動

IC

磊晶片(砷化鎵, 磷化銦, 銻化鎵)

基板(砷化鎵, 磷化銦, 銻化鎵)

晶圓製程

半導體封裝

Sumitomo, AXT

IET, IQE, 全新

穩懋, 宏捷

IDM:

Skyworks,

RFMD, Triquint

磊晶片品質:決定電子

元件品質, 效能, 良率

6

HBT基本原理

• 電流運行方向垂直於磊晶

層方向• 磊晶層厚度控制均勻性與

磊晶層介面品質較不敏感

IE I

BIC= +

IB

IC

= 放大倍率

= 100放大倍率

C

B

E

ICI

BIE

GaAs substrate

磊晶層

(每層約1um)

單晶基板

7

pHEMT基本原理

I-V 圖片來源:中央大學論文

ID

VG

SI-GaAs substrate

VD

磊晶層

(總厚度約1um)

單晶基板

Drain

Gate

Source

Channel Layer,

Undoped GaAs

2~8 奈米,

Spacer Layer,

Undoped AlGaAs

2 DEG

• 電流運行方向平行於磊晶層方向

• 磊晶層厚度控制均勻性與磊晶層

介面品質要求極高

• Spacer Layer厚度極薄MBE成長厚度均勻性控制較好

(2~8nm=0.002~0.008um)

8

英特磊: 三五半導體器件産品矩陣列示

射頻與微波

高速電子傳輸

光電

應用

• 手機高頻元

件

• 汽車防撞雷

達

• 國防用途

• OC768-

40Gbps 網路

• OC192-

10Gbps 網路

• 光纖網路

• 圖像識別

器件類別

(紅色為量產產

品)

• GaAs pHEMT • GaAs mHEMT • InP HEMT • InP HBT

• InP HBT • InP HEMT • GaAs mHEMT

• GaAs PIN/APD • InP PIN/APD • QWIP • Diode laser • GaSb T2 SLS IR

detector

9

Emitter

Base

Collector

0.25 µm

Emitter

Base

Collector

0.25 µm

產品應用領域介紹-高頻元件、積體電路

主要產品:

•砷化鎵(GaAs)磊晶晶片

–S公司(pHEMT結構):非行動通訊裝置，有線電視 / 衛星通訊, Wi-Fi連結, 無線基地台, 車用電子 / 防撞雷達, 太空 / 國防, RFID, 醫療, 智慧型能源系統, 測試與量測

–U公司(pHEMT結構):汽車防撞雷達

•磷化銦(InP)磊晶晶片

–K公司(HBT):高頻量測儀器元件(示波器)

–S公司(HBT):高頻特殊應用

–光通訊用光接收器 PIN/APD (10G PON)

10

主要產品：

� 銻化鎵(GaSb)紅外線探測器磊晶晶片

– 政府特殊應用計畫:聚焦平面列陣(FPA)關鍵材料，主要應用於夜視、保全

、國土安全、太空科技等用途

– 垂直整合大尺寸銻化鎵(GaSb)基板材料– 商業公司:主要應用於夜視、保全

聚焦平面列陣（FPA）紅外線熱影像

T2SLS epi-structure

銻化鎵磊晶片

銻化鎵單晶

美國太空總署紅外線衛星攝影於地球表面

聚焦平面列陣（FPA）

產品應用領域介紹-銻化鎵（紅外線探測器、熱光伏電池）

11

汽車防撞雷達原理

資料來源: 網路資訊

汽車防撞雷達系統架構圖

12

汽車防撞雷達(UMS solution)

資料來源: UMS網站

13

� 4G手機PA � GaAs磊晶片HBT結構,< 3~5G Hz

� 5G手機PA� 規格尚未確定，速度較4G快 50~100倍， >20G Hz

- 2小時高解析度電影下载約需10秒鐘

- 4G到5G目前仍牽涉許多技術障礙

-頻率上符合需求之選項

GaAs (pHEMT磊晶結構) 或InP (HBT磊晶結構)

- InP HBT性能遠優於GaAs(pHEMT) ，但價格較高因為目前市場需求量較小，

只要市場需求量增加，價格有下降空間以擴大普及率。

� MBE 在成長GaAs(pHEMT)與InP(HBT)均有優勢

5G手機PA 磊晶材料演進

14

產品應用領域介紹-銻化鎵（紅外線探測器、熱光伏電池）

高解析度紅外線攝影

15

產品應用領域介紹-銻化鎵（紅外線探測器、熱光伏電池）

高解析度紅外線攝影

16

Designates office locations

North America:

76% 2014

(85% 2013)

Korea/Taiwan

2% 2014

Europe:

12% 2014

(2% 2013)

Japan:

11% 2014

(10% 2013)

China

Sourcing &

R&D

集團架構與市場分布

IET-Cayman

IntelliEPI/

ChinaIntelliEPI/

Japan

IntelliEPI

IntelliEPI IR*

� 北美歐洲市場佔營收 ~ 90%

� 日本市場主要來自資料通訊（datacomm）及特殊高頻應用，以磷化銦關鍵元件為主

公司於全球主要市場均有據點，具備全球競爭能力

17

� 全世界唯二MBE磊晶代工廠之ㄧ

� 法國汽車防撞雷達晶片大廠UMS認證通過，為唯一供應商

� 5G高頻量測儀器市場 2015/Q3 開始供貨

� MBE磊晶片在高速光通迅應用 (10G PON) 的 PIN 及 APD有明顯優勢

� 5G手機PA 磊晶材料成長(InP) 關鍵技術開發

核心競爭優勢-策略與市場定位

18

單位: 新台幣仟元

15Q4 revenue 188,789 NTD, 2015 YoY 30.5%

19

主要產品別銷貨收入

19

2011 2012 2013 2014 2015 Q1 2015 Q2 2015 Q3

比率 比率 比率 比率 比率 比率 比率

砷化鎵(GaAs)磊晶片 62.0% 39.7% 35.1% 46.7% 55.1% 50.3% 54.4%

磷化銦( InP)磊晶片 17.9% 40.2% 39.4% 31.2% 21.3% 17.4% 26.7%

銻化鎵(GaSb)及勞務收入 11.2% 15.6% 22.4% 21.5% 23.2% 31.6% 18.6%

其他 9.0% 4.5% 3.1% 0.6% 0.4% 0.7% 0.3%

合計 100.0% 100.0% 100.0% 100.0% 100.0% 100.0% 100.0%

年度

產品別

20

營收展望

� 2016 營收成長動能

SWKS � 其他高頻應用產品

(物聯網、車聯網、國防)

Keysight � 5G 高頻量測產品

UMS � 汽車防撞雷達

GaSb-IR � 進入量產商業化產品

光通訊 � PIN/APD for 10G PON

• 2016~2020

5G手機PA 磊晶材料成長關鍵技術

GaAs HBT vs. GaAs pHEMT vs. InP HBT

MOCVD vs. MBE

21

謝謝大家，敬請指教

Q & A