IT之家 7 月 31 日消息，據(jù)韓媒 TheElec 今日?qǐng)?bào)道，三星電子的 GaN（氮化鎵）半導(dǎo)體 8 英寸晶圓代工項(xiàng)目在試產(chǎn)階段遭遇瓶頸。原因是在試產(chǎn)過程中，部分芯片被發(fā)現(xiàn)在高溫環(huán)境下無法正常工作。受此影響，原本設(shè)定的年內(nèi)實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)的目標(biāo)預(yù)計(jì)將面臨阻礙。

據(jù)多位行業(yè)知情人士透露，三星電子在龍仁市器興園區(qū)建立了月產(chǎn)能約 1300 至 1500 片晶圓的 8 英寸氮化鎵半導(dǎo)體代工專用生產(chǎn)線，并于近期對(duì)一些無晶圓廠模式公司（Fabless）提交的芯片進(jìn)行了試產(chǎn)。然而在此期間發(fā)現(xiàn)，部分芯片在 100℃ 至 200℃ 的高溫環(huán)境中連續(xù)暴露約 1000 小時(shí)后，會(huì)出現(xiàn)停止工作的現(xiàn)象。

GaN 半導(dǎo)體主要應(yīng)用于 1200V 的高壓以及超過 200℃ 的高溫環(huán)境中。憑借在高溫條件下仍能穩(wěn)定工作的特性，它被廣泛應(yīng)用于電動(dòng)汽車、機(jī)器人技術(shù)和數(shù)據(jù)中心等領(lǐng)域。因此有業(yè)內(nèi)反饋指出，若采用三星電子現(xiàn)有的工藝路線進(jìn)行生產(chǎn)，芯片的可靠性將達(dá)不到使用標(biāo)準(zhǔn)。

IT之家獲悉，三星電子目前正在排查芯片發(fā)生缺陷的原因。業(yè)內(nèi)普遍將目光指向了晶圓制造工藝環(huán)節(jié)。有分析認(rèn)為，三星電子為了達(dá)到芯片預(yù)設(shè)的性能目標(biāo)而對(duì)部分工藝進(jìn)行了調(diào)整，這可能是引發(fā)問題的根源所在。

據(jù)介紹，GaN 半導(dǎo)體晶圓需要使用經(jīng)過特殊工藝處理的外延片（Epitaxial Wafer）。其結(jié)構(gòu)是在硅等基底晶圓上，通過外延（Epitaxy）工藝生長(zhǎng)出 GaN 層。如果 GaN 層的質(zhì)量或晶體結(jié)構(gòu)未達(dá)到最佳狀態(tài)，在承受高溫和高壓時(shí)，缺陷就會(huì)被進(jìn)一步放大。三星電子目前已引入專用的有機(jī)金屬化學(xué)氣相沉積（MOCVD）設(shè)備，通過自研自產(chǎn)來供應(yīng)外延片。

一位精通該事務(wù)的知情人士指出：“為了滿足功率半導(dǎo)體最低 2~3V 的閾值電壓要求，團(tuán)隊(duì)對(duì)晶圓工藝進(jìn)行了修改，但這似乎導(dǎo)致他們忽略了對(duì)芯片壽命的影響?！盙aN 半導(dǎo)體通常需要 2V 左右的閾值電壓。如果閾值電壓過低，芯片即使面對(duì)微弱電流也會(huì)產(chǎn)生響應(yīng)，從而引發(fā)故障。

業(yè)界普遍認(rèn)為，本次暴露出的缺陷問題可能會(huì)導(dǎo)致代工線的投產(chǎn)時(shí)間再延后數(shù)月。一位要求匿名的三星電子 GaN 代工客戶指出：“三星電子一直將精力集中在存儲(chǔ)芯片等核心業(yè)務(wù)上，導(dǎo)致其在功率半導(dǎo)體代工領(lǐng)域的布局本就落后于競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手?！蹦壳?，英飛凌、意法半導(dǎo)體、德州儀器以及英諾賽科等廠商早在 1 至 2 年前就已經(jīng)開始銷售 GaN 半導(dǎo)體產(chǎn)品。

針對(duì)上述情況，三星電子一位相關(guān)負(fù)責(zé)人回應(yīng)稱：“目前產(chǎn)品仍處于量產(chǎn)之前的開發(fā)階段，在此期間出現(xiàn)的問題尚不能直接定義為產(chǎn)品缺陷?！?/p>

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