快科技 8 月 2 日消息,据 TheElec,三星电子位于龙仁市器兴园区的 8 英寸氮化镓(GaN)半导体晶圆代工产线,在试生产阶段遭遇可靠性瓶颈。
部分芯片在 100 至 200 摄氏度高温环境下持续运行约 1000 小时后出现失效,原定于今年内量产的目标预计将被迫延后。
该产线为专用于 GaN 代工的 8 英寸线,设计月产能为 1300 至 1500 片晶圆。近期已为多家无晶圆厂客户完成试流片,但在后续可靠性验证中,问题逐步暴露。
此次失效直接影响 GaN 芯片的核心应用价值——高温稳定性。GaN 功率半导体主要面向 1200V 高压及超过 200 ℃的高温场景,广泛用于电动汽车、工业机器人和 AI 数据中心供电等领域。若高温长期可靠性无法保证,当前工艺节点下产出的芯片将难以商业化。
三星已启动根因调查,重点聚焦晶圆制造工艺环节。业内分析认为,此前为达成预期器件性能而进行的工艺优化调整,可能是诱发可靠性问题的关键因素。
此外,三星的 GaN 外延片完全采用自研工艺,使用进口 MOCVD 设备在硅晶圆上生长氮化镓功能层。若外延层晶体质量或界面结构未充分优化,在高温高压长期工作条件下,内部缺陷将被放大,最终导致失效。
另有知情人士透露,三星此前为将器件阈值电压压低至 2~3 伏的目标区间,过度追求接近 2 伏的行业基准,却忽视了参数优化对器件长期寿命的潜在影响。阈值电压过低会使器件对微小电流产生误响应,显著增加运行出错概率。
该产线的建设进程此前已历经多次调整。2023 年三星重组 LED 业务、成立化合物半导体解决方案(CSS)部门时,最初计划 2025 年建成专用 GaN 产线,后因功率半导体市场需求不及预期,将量产节点推迟至 2026 年底。业内判断,本次可靠性问题大概率会使时间表再延后数月。
在 GaN 代工领域,三星已明显落后于竞争对手。英飞凌、意法半导体、德州仪器、英诺赛科等厂商已商业出货 GaN 芯片一至两年,部分无晶圆厂客户已在评估格芯、力积电、X-FAB 等替代代工伙伴。
针对上述情况,三星电子相关负责人回应称,项目仍处于预生产阶段,正在攻克大规模量产前的常规开发挑战。" 这属于试产阶段正常的问题排查流程,现阶段就判定相关现象为产品缺陷还为时尚早。"
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责任编辑:鹿角


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