三星8英寸GaN代工试产遇阻，高温失效致量产延期

【区角快讯】功率半导体赛道的竞争从未停歇，但三星电子在氮化镓（GaN）领域的追赶步伐似乎又踩到了刹车。据韩媒TheElec披露，位于龙仁市器兴园区的三星8英寸GaN晶圆代工专线，在试生产环节遭遇了棘手的可靠性瓶颈。原本定于年内实现的量产目标，如今看来不得不向后推迟数月。

这条专为GaN代工打造的产线，设计月产能介于1300至1500片晶圆之间。近期，该产线已为多家无晶圆厂客户完成了试流片工作。然而，在随后的严苛验证中，隐患逐渐浮出水面。部分芯片在100至200摄氏度的高温环境中持续运行约1000小时后，出现了停止工作的异常状况。对于旨在应对1200V高压及超200℃高温场景的GaN功率器件而言，这种高温稳定性的缺失是致命的。毕竟，其核心应用场景涵盖电动汽车、工业机器人以及AI数据中心供电，若长期可靠性无法保障，商业化落地便无从谈起。

目前，三星已启动根因排查，调查重心直指晶圆制造工艺。业内分析指出，此前为了达成预期的器件性能指标而进行的工艺优化调整，极可能是诱发此次可靠性危机的关键诱因。值得注意的是，三星的GaN外延片完全依托自研工艺，利用进口MOCVD设备在硅基底上生长氮化镓功能层。倘若外延层的晶体质量或界面结构未能得到充分优化，在高温高压的长期应力下，内部潜藏的缺陷会被迅速放大，最终导致器件失效。

另有行业知情人士透露了一个细节：三星此前为了将器件阈值电压压低至2至3伏的目标区间，过度追求接近2伏的行业基准值，却忽略了参数优化对器件长期寿命的潜在侵蚀。阈值电压过低，会让器件对微小电流产生误响应，从而大幅提升运行出错的概率。

回顾这条产线的建设历程，可谓一波三折。2023年，三星重组LED业务并成立化合物半导体解决方案（CSS）部门时，最初计划在2025年建成专用GaN产线。后因功率半导体市场需求不及预期，量产节点被直接推迟至2026年底。如今，随着试产问题的暴露，正式量产的时间表大概率将再次延后。

在GaN代工领域，三星的进度已明显落后于竞争对手。英飞凌、意法半导体、德州仪器以及英诺赛科等厂商，早在一年前甚至更早就开始了GaN芯片的商业出货。面对这一局面，部分无晶圆厂客户已开始评估格芯、力积电、X-FAB等替代代工伙伴。

针对上述传闻，三星电子相关负责人回应称，项目目前仍处于预生产阶段，团队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。”尽管官方态度谨慎，但在激烈的市场竞速中，时间窗口正变得愈发狭窄。