看準未來化合物半導體的發(fā)展，意法半導體(ST)與晶圓代工龍頭臺積電宣布攜手合作，加速氮化鎵（Gallium Nitride, GaN）制程技術的開發(fā)，并將分離式與整合式氮化鎵元件導入市場。而透過此合作，意法半導體將采用臺積電的氮化鎵制成技術，來生產(chǎn)其創(chuàng)新與策略性的氮化鎵產(chǎn)品。

臺積電指出，氮化鎵是一種寬能隙半導體材料，相較于傳統(tǒng)的矽基半導體，氮化鎵能夠提供顯著的優(yōu)勢來支援功率應用，這些優(yōu)勢包括在更高功率獲取更大的節(jié)能效益，以致寄生功耗大幅降低；氮化鎵技術也容許更多精簡元件的設計以支援更小的尺寸外觀。此外，相較于矽硅元件，氮化鎵元件切換速度增快達10倍，同時可以在更高的最高溫度下運作，這些強大的材料本質(zhì)特性讓氮化鎵廣泛適用于具備100伏與650伏兩種電壓范疇之持續(xù)成長的汽車、工業(yè)、電信、以及特定消費性電子應用產(chǎn)品。

具體而言，相較于硅技術，功率氮化鎵及氮化鎵集成電路產(chǎn)品，在相同制程上具備更優(yōu)異的效益，能夠協(xié)助意法半導體提供中功率與高功率應用所需的解決方案，包括應用于油電混合車的轉(zhuǎn)換器與充電器。功率氮化鎵及氮化鎵集成電路技術將協(xié)助消費型與商用型汽車朝向電氣化的大趨勢加速前進。

意法半導體汽車產(chǎn)品和分立器件部總裁Marco Monti表示，做為要求極高的汽車及工業(yè)市場中寬能隙半導體技術及功率半導體的領導者，意法半導體在氮化鎵制程技術的加速開發(fā)與交付看到了龐大的商機，將功率氮化鎵及氮化鎵集成電路產(chǎn)品導入市場。臺積電是可信賴的專業(yè)積體電路制造服務伙伴，能夠滿足意法半導體之目標客戶對于充滿挑戰(zhàn)的可靠性及藍圖演進的獨特要求。此項合作補足了我們在法國圖爾地區(qū)以及與電子暨資訊技術實驗室(CEA-Leti)合作所從事的既有功率氮化鎵活動。對于功率、智能功率電子、以及制程技術而言，氮化鎵代表下一個重大的創(chuàng)新。

臺積電業(yè)務開發(fā)副總經(jīng)理張曉強也指出，臺積電期待和意法半導體合作把氮化鎵功率電子的應用帶進工業(yè)與汽車功率轉(zhuǎn)換。而臺積電領先的氮化鎵制造專業(yè)結(jié)合意法半導體的產(chǎn)品設計與汽車級驗證能力，將大幅提升節(jié)能效益，支援工業(yè)及汽車功率轉(zhuǎn)換之應用，讓它們更環(huán)保，并且協(xié)助加速汽車電氣化。

意法半導體預計2020 年稍晚將提供功率氮化鎵分離式元件的首批樣品給其主要客戶，并于之后數(shù)個月內(nèi)提供氮化鎵集成電路產(chǎn)品。

氮化鎵代工爭奪戰(zhàn)開打

現(xiàn)行的GaN功率元件，以GaN-on-Si(矽基氮化鎵)、GaN-on-SiC(碳化矽基氮化鎵)2種晶圓為主。

臺廠方面，臺積電、漢磊投控旗下晶圓代工廠漢磊科已提供6吋GaN-on-Si晶圓代工服務。

三五族半導體晶圓代工廠穩(wěn)懋則是提供6吋GaN-on-SiC晶圓代工，環(huán)宇- KY也擁有4吋GaN-on-SiC晶圓代工，6吋GaN-on-SiC代工產(chǎn)能已通過認證。

晶圓代工廠世界先進也在GaN材料上投資超過4年時間，與設備材料廠Kyma、及轉(zhuǎn)投資GaN矽基板廠Qromis攜手合作，著眼開發(fā)可做到8吋的新基底高功率氮化鎵技術GaN-on-QST，今年可望有小量樣品送樣，初期主要瞄準電源領域應用。

在大陸方面，也有三安等多家廠商入局這個市場。