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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
核心技術:
分子束磊晶(MBE)技術生產三五族磊晶片
即時監控系統精確控制磊晶層成長(美國專利)
工廠地址:美國德州, Richardson, TX, USA
台灣分公司地址:台北市士林區德行西路33號5樓
商業模式:
三五族半導體MBE磊晶晶片代工製造廠
(砷化鎵ヽ磷化銦ヽ銻化鎵磊晶晶片)
公司簡介-基本資料
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三五族半導體產業上中下游介紹
IET, IQE, 全新, 聯亞
•
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, AXTIET, Freiberger
穩懋, 宏捷, 華興光, 光環, 索爾思
IDM:Skyworks, Avago, Qorvo
磊晶片品質: 決定電子元件品質, 效能, 良率
聯鈞
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英特磊生產什麼磊晶片
• 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
• 磊晶片品質: 決定電子元件品質, 效能, 良率
磊晶片(砷化鎵, 磷化銦, 銻化鎵)
基板(砷化鎵, 磷化銦, 銻化鎵)
MBE長磊晶機台
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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
VCSEL.
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產品應用領域介紹
• 汽車防撞雷達 pHEMT• 光通訊 PIN,APD,VCSEL• 紅外線感測器 GaSb,InSb,InGaAs,QWIP• 5G 手機PA InP-HBT
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汽車防撞雷達原理
資料來源: 網路資訊
汽車防撞雷達將成為安全基本配備 汽車供應鏈切入需3~5年 (若有機會) UMS是汽車大廠主要的汽車雷達晶片供應商 英特磊是UMS唯一砷化鎵磊晶片供應商
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汽車防撞雷達原理
UWB (Ultra Wide Band)• 測距• 較無空間多重反射干擾之
問題• 定位能力較佳• 需要較複雜的時序控制
FMCW (Frequency Modulated Continuous Wave)• 測距• 測速(都普勒效應)• 系統較為單純• 容易被干擾
資料來源: 網路資訊
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汽車防撞雷達(UMS solution)
資料來源: UMS網站
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汽車防撞雷達(UMS solution)
資料來源: UMS網站
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光纖傳輸
• 光以3x108m/s速度行進• 傳輸資料速度快• 不受電磁輻射影響• 接收端光接收器,如 PIN/APD• 發射端產品為 VCSEL
資料來源:Online Science
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資料來源:POSTS and TELECOM PRESS
• 光在光纖中傳輸仍會有損耗,必須考慮各種不同波長的光在光纖中的吸收
• 波長850nm 在GaAs材料調變範圍: VCSEL,短距離傳輸• 波長1310nm 在InP材料調變範圍: PIN/APD,長距離傳輸• 波長1550nm 在InP材料調變範圍: PIN/APD,長距離傳輸
光纖吸收光譜
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PIN –Photo Detector基本原理
圖片來源:Fiber-Optics.info
• 光子能量被吸收產生電子 – 電洞對• 光強度越強產生之電子 – 電洞對越多• 電子被電場驅使移動產生電流• 電流大小代表光強度大小• 每一單位光功率產生之電流為: 響應
度Responsivity (單位: 安培/瓦, A/W)
PIN光偵檢器PIN Photo Detector (PIN-PD)
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APD –Photo Detector基本原理
圖片來源:Fiber-Optics.info
• 光子能量被吸收產生電子 – 電洞對• APD有電場控制層形成局部高電場使
電子被電場加速撞擊其他價電子產生連鎖反應製造更多電子 – 電洞對
• 原本一個光子產生一組電子 – 電洞對連鎖反應後可能產生數10或數100組電子 – 電洞產生電流放大
• 電流大小代表光強度大小• 每一單位光功率產生之電流為:
響應度Responsivity (單位: 安培/瓦, A/W)
雪崩式光偵檢器Avlanche Photo Detector (APD)
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850nm VCSEL 用於短距離傳輸: 資料中心, 4K/8K HDMI 傳輸- 資料速度、頻寬、可靠度要求高
940nm VCSEL 用於 3D sensing: Face ID, Lidar- 功率、光點同調性要求高- 磊晶片均勻性影響良率甚鉅
VCSEL 應用領域
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MBE 6” VCSEL 晶片F-P dip mapping
• MBE 6” VCSEL 晶片F-P dip mapping 具絕佳均勻性
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VCSEL 供應鏈
• 英特磊客戶現階段鎖定在850nm Data Center 及 940nm3D sensing於中國大陸手機市場應用
• 積極爭取主流客戶代工訂單資料來源:報章媒體
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圖片來源:SOFRADIR web site
紅外線偵測器技術
Near Infrared (NIR): 0.75 ~ 1 umShort-wave Infrared (SWIR): 1 ~ 2.7 umMid-wave Infrared (MWIR): 3 ~ 5 umLong-wave Infrared (LWIR): 8 ~ 14 umUltra-long-wave-Infrared (ULWIR): 14 ~ 30 umMercury Cadmium Telluride (MCT) DetectorQuantum Well Infrared Photodetector (QWIP)Indium Gallium Arsenide (InGaAs) DetectorIndium Antimonide (InSb) Detector
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紅外線影像感測器結構
圖片來源:Allied Vision Technology GMBHEuroPhotonics, Sept., 2014
• 不同波長需用不同紅外線感測器材料• 不同波長感測器可看到不同之影像細節• 紅外線感測器可於冷卻或非冷卻狀態下操作• 冷卻狀態下信號雜訊比較高,可得較清晰之影像
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可見光/紅外線影像
可見光 紅外光 紅外光感測器無冷卻
紅外光感測器有冷卻
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不同波長紅外線影像
圖片來源:GHOPTO exhibition material, CIOE Expo., 2017
短波長紅外光可穿透眼鏡看到眼鏡後方之眼睛細部
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GaSb 紅外線影像
高解析度紅外線攝影
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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。
英特磊MBE技術 在成長InP(HBT) 有絕對優勢
- n-type摻雜物濃度比MOCVD高10倍
- 精準控制磊晶層成分厚度
5G手機PA 磊晶材料演進
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GaAs HBT/pHEMT and InP HBT
ICIBIE
磊晶層(總厚度約1um)
GaAs substrate單晶基板
DrainGate
Source
GaAs pHEMT
磊晶層(每層約1um)
C
B
E
GaAs substrate單晶基板
GaAs HBT• Up to 10 G Hz• Suitable for PA
• Up to 100 G Hz• Suitable for SW and LNA
• HBT製程簡單良率高適合做PA• pHEMT製程較複雜良率較難控制
不適合做PA• 5G手機PA用InP HBT有技術優勢
C
B
E
InP substrate單晶基板
InP HBT
• Up to 900 G Hz• Suitable for PA
磊晶層(每層約1um)
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Emitter
Base
Collector
0.25 mm
Emitter
Base
Collector
0.25 mm
主要產品:
•砷化鎵(GaAs)磊晶晶片–S公司和Q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, 物聯網產業應用
–U公司(pHEMT結構):汽車防撞雷達
–潛在市場: 面射型雷射(VCSEL)用於3D感測及光通訊Data Center市場
•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, LD driver, TIA
–光通訊用光接收器 PIN/APD (10G PON, Data Center)
–潛在市場: 5G 手機 PA
客戶產品應用領域介紹
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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– 新市場機會:銻化銦(InSb)及镉鋅碲(CZT)基板
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
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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
Key Sight 5G高頻量測儀器,為唯一供應商
VCSEL 850nm用於Data Center,940nm用於3D感測,客戶數目持續增加中
MBE磊晶片在高速光通迅應用 (10G PON及 Data Center)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
英特磊MBE技術成長InP HBT具絕對優勢
核心競爭優勢-策略與市場定位
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營收展望
2019營收成⾧動能UMS (GaAs) 汽車防撞雷達Keysight (InP) 5G 高頻量測產品(InP, GaAs)光通訊 (InP) PIN/APD for 10G PON, Data Center
LD driver, TIAGaSb-IR 進入量產商業化產品, 政府合約
• 2019~2020* VCSEL 用於3D感測及Data Center* InP HBT可望成為5G手機PA 磊晶首選材料
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新廠現況
•建廠時程:
–建物許可(10/4/2016)
–建廠房與無塵室完成 (11/30/2017)
–Ridgemont聯外道路完成(3/1/2018)
–設備安裝許可(TCO) (3/15/2018)
–單晶長晶爐安裝完成(4/20/2018)
–第一台MBE機台通電測試(5/1/2018)
Ridgemont Drive to IET 3/2/18
16 MBEs Room
Cleanroom 3/8/2018
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謝謝大家,敬請指教
Q & A