三星 8 英寸 GaN 代工试产遇可靠性瓶颈，年内量产计划或受影响

据 IT之家援引韩媒 TheElec 7 月 31 日报道，三星电子正在推进的 GaN（氮化镓）半导体 8 英寸晶圆代工项目在试产阶段出现瓶颈，部分试产芯片在高温环境下无法正常工作。受此影响，三星原本计划在年内实现量产的目标可能面临延期。来源显示，三星目前已在韩国龙仁市器兴园区建设了面向 GaN 代工的专用产线，月产能约为 1300 至 1500 片晶圆，并已对部分 Fabless 客户提交的芯片进行试产。

此次问题的关键在于可靠性测试。报道称，在试产过程中，部分芯片在 100℃ 至 200℃ 的高温环境下连续暴露约 1000 小时后出现停止工作的情况。对于主要面向高压、高温场景的 GaN 功率半导体而言，这类问题意味着产品距离车规、电源、工业与数据中心等应用要求仍有差距。

试产故障指向 GaN 工艺可靠性挑战

GaN 半导体被视为下一代功率器件的重要方向，原因在于其适合高电压、高频率和高温条件下运行。来源摘要提到，GaN 器件主要应用于 1200V 高压以及超过 200℃ 的高温环境，可用于电动汽车、机器人技术和数据中心等领域。换言之，GaN 产品的竞争力不仅取决于性能参数，更取决于长期高温高压下的稳定性。

据报道，业内目前将问题焦点放在晶圆制造工艺环节。GaN 晶圆通常需要使用经过特殊处理的外延片，即在硅等基底晶圆上通过外延工艺生长 GaN 层。如果 GaN 层质量或晶体结构不够理想，那么在高温、高压、长时间工作时，潜在缺陷就可能被放大，最终导致器件失效。

三星电子目前已引入专用 MOCVD 设备，通过自研自产方式供应外延片。消息称，为满足功率半导体对阈值电压的要求，团队对部分晶圆工艺进行了调整，但这种调整可能影响了芯片寿命。对于功率器件来说，阈值电压过低可能导致器件对微弱电流也产生响应，从而增加异常工作或故障风险。

为何 GaN 对 AI 与数据中心产业同样重要

虽然 GaN 经常与电动汽车快充、工业电源等场景绑定，但从 AI 科技产业角度看，它同样与算力基础设施有关。AI 服务器、数据中心、边缘计算设备持续提升功耗密度，对电源转换效率、散热和可靠性提出更高要求。GaN 功率器件若能在高频、高温场景下保持稳定，有助于提升电源系统效率，并为更紧凑的硬件设计提供空间。

因此，三星此次试产遇阻并不只是单一产品线延期的问题，而是其切入功率半导体代工市场时必须跨过的门槛。与逻辑芯片或存储芯片相比，功率半导体的客户验证周期往往更强调寿命、极端环境测试和长期可靠性。一旦在开发阶段暴露问题，量产节奏和客户信心都可能受到影响。

• 项目进展：三星已建立 8 英寸 GaN 代工专线，并对部分 Fabless 客户芯片进行试产。
• 主要问题：部分芯片在 100℃ 至 200℃ 高温环境连续测试约 1000 小时后停止工作。
• 潜在原因：业内分析认为可能与晶圆制造、外延层质量以及工艺调整有关。
• 市场影响：年内量产目标或受阻，投产时间可能进一步推迟数月。

竞争窗口正在收窄，三星需要补齐功率半导体经验

来源显示，业内认为这一缺陷可能导致三星 GaN 代工线投产时间延后数月。对于三星而言，这意味着其在功率半导体代工领域的追赶压力加大。报道称，英飞凌、意法半导体、德州仪器以及英诺赛科等厂商已经在较早阶段开始销售 GaN 半导体产品。相比之下，三星虽然在存储芯片和先进制程方面拥有强势地位，但在 GaN 功率器件代工领域仍属于后发进入者。

功率半导体市场的特点是应用场景分散、验证周期较长、客户对可靠性高度敏感。尤其在电动汽车、机器人、数据中心电源等场景中，器件失效可能带来系统级风险，因此客户不会仅以产能和价格作为选择依据。三星若要在这一市场取得突破，需要证明其 8 英寸 GaN 工艺平台能够在性能、寿命、良率和供应稳定性之间取得平衡。

对于无晶圆厂客户而言，三星进入 GaN 代工市场原本有望增加可选产能，并推动 8 英寸 GaN 供应链成熟。但如果可靠性问题短期内无法解决，客户可能会继续依赖已有供应商，或延后采用三星工艺平台的节奏。

三星方面回应称，目前产品仍处于量产前开发阶段，在此期间出现的问题尚不能直接定义为产品缺陷。这个表态也说明，事件仍处在工程验证和问题排查阶段。后续关键看三星能否定位失效原因，并在不牺牲核心性能指标的前提下修正工艺。对整个 GaN 产业来说，此事再次说明：从试产到可靠量产，功率半导体的难度不亚于先进逻辑制程。