三星氮化镓代工试产遇故障量产恐延期

IT时代网7月31日消息，据韩媒TheElec今天报道，三星电子的氮化镓（GaN）半导体8英寸晶圆代工项目在试产阶段撞上了瓶颈——部分芯片在高温环境下无法正常工作。年内实现量产的目标，看起来要往后挪了。

多位行业知情人士透露，三星电子在龙仁市器兴园区建了一条月产能约1300到1500片晶圆的8英寸氮化镓半导体代工专用生产线，近期对一些无晶圆厂模式公司（Fabless）提交的芯片进行了试产。问题就是在这个阶段暴露的：部分芯片在100摄氏度至200摄氏度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。

这个缺陷戳中的恰恰是氮化镓的立身之本。这类半导体主要应用于1200V高压以及超过200摄氏度的高温环境，靠的就是高温下依然稳定工作的特性，电动汽车、机器人技术和数据中心都是它的主要去处。有业内反馈直言，若按三星电子现有的工艺路线生产，芯片可靠性达不到使用标准。

三星电子正在排查缺陷成因，业内普遍把目光锁定在晶圆制造工艺环节。有分析认为，三星为了达到芯片预设的性能目标而调整了部分工艺，这可能才是问题的根源。

氮化镓半导体晶圆需要用经过特殊工艺处理的外延片（Epitaxial Wafer），结构上是在硅等基底晶圆上通过外延工艺生长出氮化镓层。如果这一层的质量或晶体结构不够理想，在高温高压下缺陷会被放大。三星电子已引入专用的有机金属化学气相沉积（MOCVD）设备，靠自研自产来供应外延片。

一位熟悉该事务的知情人士给出了更具体的说法：为了满足功率半导体最低2至3V的阈值电压要求，团队修改了晶圆工艺，但这似乎导致他们忽略了对芯片寿命的影响。氮化镓半导体通常需要2V左右的阈值电压，阈值过低，芯片面对微弱电流也会产生响应，故障随之而来。

业界普遍认为，这次暴露的缺陷可能让代工线的投产时间再推迟数月。一位要求匿名的三星电子氮化镓代工客户评价称，三星电子一直把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。英飞凌、意法半导体、德州仪器以及英诺赛科等厂商，早在一两年前就开始销售氮化镓半导体产品了。

三星电子一位相关负责人对此回应称，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。

注：本文中包含AI辅助创作的内容。