消息称三星电子 GaN 半导体代工项目试生产出现故障，年内量产计划或延期

IT之家 7 月 31 日消息，据韩媒 TheElec 今日报道，三星电子的 GaN（氮化镓）半导体 8 英寸晶圆代工项目在试产阶段遭遇瓶颈。原因是在试产过程中，部分芯片被发现在高温环境下无法正常工作。受此影响，原本设定的年内实现量产的目标预计将面临阻碍。据多位行业知情人士透露，三星电子在龙仁市器兴园区建立了月产能约 1300 至 1500 片晶圆的 8 英寸氮化镓半导体代工专用生产线，并于近期对一些无晶圆厂模式公司（Fabless）提交的芯片进行了试产。然而在此期间发现，部分芯片在 100℃ 至 200℃ 的高温环境中连续暴露约 1000 小时后，会出现停止工作的现象。GaN 半导体主要应用于 1200V 的高压以及超过 200℃ 的高温环境中。凭借在高温条件下仍能稳定工作的特性，它被广泛应用于电动汽车、机器人技术和数据中心等领域。因此有业内反馈指出，若采用三星电子现有的工艺路线进行生产，芯片的可靠性将达不到使用标准。IT之家获悉，三星电子目前正在排查芯片发生缺陷的原因。业内普遍将目光指向了晶圆制造工艺环节。有分析认为，三星电子为了达到芯片预设的性能目标而对部分工艺进行了调整，这可能是引发问题的根源所在。据介绍，GaN 半导体晶圆需要使用经过特殊工艺处理的外延片（Epitaxial Wafer）。其结构是在硅等基底晶圆上，通过外延（Epitaxy）工艺生长出 GaN 层。如果 GaN 层的质量或晶体结构未达到最佳状态，在承受高温和高压时，缺陷就会被进一步放大。三星电子目前已引入专用的有机金属化学气相沉积（MOCVD）设备，通过自研自产来供应外延片。一位精通该事务的知情人士指出：“为了满足功率半导体最低 2~3V 的阈值电压要求，团队对晶圆工艺进行了修改，但这似乎导致他们忽略了对芯片寿命的影响。”GaN 半导体通常需要 2V 左右的阈值电压。如果阈值电压过低，芯片即使面对微弱电流也会产生响应，从而引发故障。业界普遍认为，本次暴露出的缺陷问题可能会导致代工线的投产时间再延后数月。一位要求匿名的三星电子 GaN 代工客户指出：“三星电子一直将精力集中在存储芯片等核心业务上，导致其在功率半导体代工领域的布局本就落后于竞争对手。”目前，英飞凌、意法半导体、德州仪器以及英诺赛科等厂商早在 1 至 2 年前就已经开始销售 GaN 半导体产品。针对上述情况，三星电子一位相关负责人回应称：“目前产品仍处于量产之前的开发阶段，在此期间出现的问题尚不能直接定义为产品缺陷。”