在今日舉辦的代工論壇上，三星表示，將從 2025 年起，三星將開始針對(duì)消費(fèi)、數(shù)據(jù)中心和汽車應(yīng)用的 8 英寸氮化鎵 (GaN) 功率半導(dǎo)體代工服務(wù)。
隨著寬禁帶材料開始在功率電子領(lǐng)域取代硅，氮化鎵在消費(fèi)市場(chǎng)站穩(wěn)腳跟，這將在今后幾年里帶來這類材料在功率器件市場(chǎng)的大幅增長，尤其是在中國。
作為一種仍處于高度創(chuàng)新和開發(fā)階段的第三代材料（首款商用功率器件問世還只是 10 年前），氮化鎵在功率電子領(lǐng)域的前景極具潛力。
在今年三月，有報(bào)道指出，三星已支出約2,000億韓元（約1.54億美元），準(zhǔn)備開始生產(chǎn)碳化硅（SiC）與氮化鎵（GaN）半導(dǎo)體，用于電源管理IC，而且計(jì)劃采用8吋晶圓來生產(chǎn)這類芯片，跳過多數(shù)功率半導(dǎo)體業(yè)者著手的入門級(jí)6吋晶圓。
韓媒The Elect報(bào)導(dǎo)，消息人士說，上述的支出金額顯示三星可能已經(jīng)生產(chǎn)這類第三代半導(dǎo)體的原型。
碳化硅與氮化鎵比硅更耐用、能源效率更高，因此被用于最新電源管理IC。碳化硅因?yàn)槠淠陀枚?，獲得汽車產(chǎn)業(yè)愛用；氮化鎵則因切換速度快，獲得更多無線通訊應(yīng)用。
三星今年稍早成立功率半導(dǎo)體任務(wù)團(tuán)隊(duì)，做為生產(chǎn)碳化硅與氮化鎵芯片的第一步。除了三星的芯片事業(yè)員工外，來自LED團(tuán)隊(duì)和三星先進(jìn)技術(shù)研究院（SAIT）的員工也參與了該任務(wù)團(tuán)隊(duì)。LED事業(yè)人員也參與的原因是，制造LED的晶圓已使用氮化鎵與其他氮化物材料。
三星計(jì)劃用8吋晶圓生產(chǎn)碳化硅與氮化鎵芯片，跳過多數(shù)功率半導(dǎo)體業(yè)者著手的入門級(jí)6吋晶圓。
MicroLED也是用8吋晶圓來制造。三星先進(jìn)技術(shù)研究院已經(jīng)擁有氮化鎵相關(guān)技術(shù)。
三星采用8吋來切入功率半導(dǎo)體生產(chǎn)是值得注意的，因?yàn)槎鄶?shù)碳化硅芯片是利用4吋晶圓和6吋晶圓制造，至于在氮化鎵方面，8吋晶圓日益變得主流。
三星發(fā)言人表示，他們與碳化硅芯片相關(guān)的業(yè)務(wù)仍在「研議階段」，尚未正式?jīng)Q定。
與此同時(shí)，為了確保6G最前沿的技術(shù)，5納米射頻（RF）也在開發(fā)中，并將于2025年上半年上市。三星的5納米射頻工藝顯示功率效率提高了40％，降低了50％與之前的14nm工藝相比，面積有所減少。
此外，該公司還將在其 8nm 和 14nm RF 中添加汽車應(yīng)用，從而擴(kuò)展到目前量產(chǎn)的移動(dòng)應(yīng)用之外。
圖片來源：拍信網(wǎng)正版圖庫
行業(yè)巨頭，涌進(jìn)氮化鎵代工
其實(shí)在此之前，臺(tái)積電、聯(lián)電、世界先進(jìn)等各大代工廠都已經(jīng)加入這場(chǎng)競爭激烈的第三代半導(dǎo)體戰(zhàn)役中。
作為全球晶圓代工的龍頭，臺(tái)積電在第三代半導(dǎo)體領(lǐng)域已布局久矣，2014年在6英寸晶圓廠制造GaN組件；2015年生產(chǎn)用于低壓和高壓應(yīng)用的GaN組件；2017年開始量產(chǎn)GaN-on-Si組件；去年年底有傳聞稱臺(tái)積電已具備8英寸量產(chǎn)能力，不過未得證實(shí)。
在臺(tái)積電看來，第三代半導(dǎo)體的競爭優(yōu)勢(shì)就在于功率與射頻應(yīng)用，因此相較于碳化硅，臺(tái)積電更看好氮化鎵的快充、輕薄、效率高的特性，更專注于氮化鎵的材料與技術(shù)開發(fā)，并鎖定快充、數(shù)據(jù)中心、太陽能電力轉(zhuǎn)換器、48V 直流電源轉(zhuǎn)換器、電動(dòng)車車載充電器與轉(zhuǎn)換器等5大領(lǐng)域，搶攻商機(jī)。
作為晶圓代工二哥的聯(lián)電先前的第三代半導(dǎo)體布局，主要通過轉(zhuǎn)投資聯(lián)穎切入。
據(jù)悉，聯(lián)穎是聯(lián)電投資事業(yè)群的一員，成立于 2010 年，主要提供 6 英寸砷化鎵晶圓代工服務(wù)，生產(chǎn) CMOS 制程的二極管、MOSFET、及濾波器等，終端產(chǎn)品應(yīng)用領(lǐng)域包括手機(jī)無線通信、微波無線大型基地站、無線微型基地臺(tái)、國防航天、光纖通訊、光學(xué)雷達(dá)及 3D 感測(cè)組件等。
在發(fā)展路線方面，聯(lián)電以提供功率、射頻組件方案為主，初期以氮化鎵技術(shù)先行，待其技術(shù)發(fā)展成熟后，下一步才會(huì)朝碳化硅開始布局。
對(duì)于第三代半導(dǎo)體，世界先進(jìn)董事長方略是這么看的，“即使再過5年，第三代半導(dǎo)體產(chǎn)值也未必超過（半導(dǎo)體整體市值的）1％，但是新材料（碳化硅、氮化鎵）衍生的商機(jī)，將突破硅材料無法做到的領(lǐng)域，將是值得探索的嶄新世界。”
正是看到了第三代半導(dǎo)體所衍生出來的巨大商機(jī)，世界先進(jìn)在2018年就宣布朝量產(chǎn)氮化鎵芯片的目標(biāo)努力。
前年11月的法說會(huì)上，方略指出，基于GaN on QST制程的產(chǎn)品已經(jīng)有客戶進(jìn)行原型設(shè)計(jì)與送交制造，目前已經(jīng)出貨的兩批產(chǎn)品線都通過可靠性測(cè)試，預(yù)計(jì)2021年底前會(huì)完成所有的程序設(shè)計(jì)，順利的話2022年上半年會(huì)看到有實(shí)際產(chǎn)品面世。
在技術(shù)方面，世界先進(jìn)建立完整的氮化鎵加工技術(shù)，除了前后段制程都自行完成，同時(shí)也會(huì)建立自己的晶圓薄化技術(shù)。（文：半導(dǎo)體行業(yè)觀察）
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