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【半导体行业观察】氮化镓代工将成为新赛场( 二 )


【【半导体行业观察】氮化镓代工将成为新赛场】（英飞凌CoolGaN制造的价值链）
对于这些IDM厂商来说 ， 他们之前的生产线是以硅为基础的 ， 从硅转变到硅基氮化镓的生产上来 ， 这两者在技术上存在着一定的共通性 ， 在氮化镓前景一片大好的情况下 ， IDM企业也转移到了氮化镓的发展当中 。 但他们仍然还要面临着巨大的开支以及技术积累 ， 所以 ， 也为代工厂发展氮化镓业务带来了机会 。
除了IDM厂商能够带给代工厂订单外 ， 还有存在着一些非常强劲的Fabless企业 ， 也在代工厂发展氮化镓代工业务中也起到了非常大的推动作用 。 这些Fabless包括Dialog、GaN Systems、Navitas等企业 ， 他们往往会选择富士通半导体、台积电、X-Fab 等代工厂达成合作协议 。 举例来说 ， 小米的氮化镓充电器就采用了Navitas的产品 ， Navitas作为一家Fabless企业 ， 他们的氮化镓产品则由代工厂进行生产 。
此外 ， 成立于2008年的GaN Systems ， 也是专注于设计、研发和销售氮化镓功率开关半导体器件的企业 ， 其关键技术是Island技术 。 他们很早以前就与台积电进行了合作 ， 据相关报道显示 ， 2015年GaN Systems就曾宣布增加在台积电投产之产品 ， 并希望透过提升十倍的投产量 ， 来因应全球消费者与企业对氮化镓需求暴增的情形 。 与台积电在氮化镓上有合作的 ， 还有Dialog ， Dialog所推出的650V硅基氮化镓电源IC产品 ， DA8801也是由台积电代工的 。
而类似于Dialog、GaN Systems、Navitas这样的氮化镓Fabless企业并不在少数 ， 他们的存在对于代工厂来说 ， 无疑是一块巨大的蛋糕 。
在IDM和Fabless企业的共同驱动下 ， 在未来一段时间内 ， 氮化镓代工或许会成为一个新的竞速点 。
代工厂踊跃进场
氮化镓半导体器件主要可分为GaN-on-Si（硅基氮化镓）、GaN-on-SiC（碳化硅基氮化镓） ， GaN-on-sapphire（蓝宝石基氮化镓）等几种种晶圆 。 其中 ， GaN-on- sapphire主要应用在LED市场 ， 但也有一些厂商也在尝试在半导体领域使用GaN-on- sapphire ， 例如PI ， PI的氮化镓技术源于其对LED的积累 ， 所以 ， 当半导体产业刮起氮化镓热潮时 ， PI选择了用GaN-on- sapphire来打入市场 ， OPPO在其去年的氮化镓充电器中选用了PI的方案 。 在GaN-on-Si、GaN-on-SiC之间 ， 由于硅基氮化镓性价比较高 ， 也使得硅基氮化镓成为了目前半导体市场主流 ， 但也有些市场人士认为 ， GaN-on-SiC在未来还大有可为 ， 所以各个代工厂也选择了不同的路线 。
从上文中 ， 我们不难发现 ， 很多氮化镓厂商已经开始与台积电进行了合作 ， 而台积电所进行的氮化镓代工业务也多是目前主流的GaN-on-Si 。 而一直将台积电视为其竞争对手的三星 ， 近年来也在氮化镓领域上进行了投资 。 据韩媒《KoreaBusiness》报导指出 ， 为了填补本身在晶圆代工上的劣势 ， 三星已经开始培育韩国国内半导体产业的新创公司 ， 并且联合韩国政府开始投资韩国国内在半导体材料及设备上的新创公司 。 其中就包括三星投资部门的80亿韩元投资的IVworks ， 据悉 ， IVworks韩国第一家开发8英寸GaN-on-Si外延片和4英寸GaN-on-SiC外延片的晶圆代工厂 。
在GaN-on-Si方面 ， 世界先进也可提供GaN-on-Si的代工业务 。 据去年相关报道显示 ， 世界先进在氮化镓材料上已进行了4年的投资 ， 但是 ， 由于氮化镓属于新材料 ， 其效能、可靠度等 ， 均需要长时间验证 ， 当时其氮化镓晶圆量产时间仍无法确定 ， 量产时间最大变量在于材料开发的难度 ， 预计2020年公司对氮化镓产品将进行小量样品送样 。
X-Fab可提供GaN的基础代工业务 。 X-Fab的总部设在德国爱尔福特 ， 主要代工生产模拟和混合信号集成电路 ， 以及高压应用的GaN和SiC解决方案 。 2017年 ， X-Fab曾与Exagan合作在200mm晶圆上制造GaN-on-Si 。


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