日前,,華虹宏力副總裁周衛(wèi)平在 2020 年第 23 屆中國(guó)集成電路制造年會(huì)暨廣東集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展論壇上發(fā)表了題為《雙核引擎,,綠色智造,贏芯未來(lái)》的報(bào)告,,對(duì)華虹集團(tuán)的“8+12”雙核引擎戰(zhàn)略進(jìn)行全面的分析,。
華虹集團(tuán)目前擁有金橋基地、張江基地,、康橋基地和無(wú)錫基地,,共有 7 座工廠,其中華虹宏力有 3 座 8 英寸廠和 1 座 12 英寸廠,。8 英寸合計(jì)月產(chǎn)能 17.8 萬(wàn)片,,12 英寸月產(chǎn)能 6.5 萬(wàn)片。華虹集團(tuán)在全球集成電路代工業(yè)中排位,,從 2016 年第 7 位,,到 2017 年第 6 位,2019 年首次進(jìn)入第 5 位,。
周衛(wèi)平副總裁強(qiáng)調(diào),,華虹宏力響應(yīng)國(guó)家綠色發(fā)展戰(zhàn)略,打造集綠色技術(shù),、綠色生產(chǎn),、綠色建筑于一體的綠色企業(yè),實(shí)現(xiàn)環(huán)境友好和可持續(xù)發(fā)展,。
華虹“芯”速度
2017 年 8 月,,華虹集團(tuán)與無(wú)錫市政府簽署協(xié)議,一期項(xiàng)目建設(shè)一條工藝等級(jí) 90~65/55 納米,、月產(chǎn) 4 萬(wàn)片的 12 英寸集成電路生產(chǎn)線(xiàn)(華虹七廠),,支持 5G 和物聯(lián)網(wǎng)等新興領(lǐng)域的應(yīng)用。這是華虹集團(tuán)融入長(zhǎng)三角一體化高質(zhì)量發(fā)展戰(zhàn)略,,在上海市域以外,、長(zhǎng)三角布局的第一個(gè)研發(fā)制造基地,在華虹發(fā)展戰(zhàn)略中具有標(biāo)志性意義,。華虹無(wú)錫項(xiàng)目是全國(guó)最先進(jìn)的特色工藝生產(chǎn)線(xiàn),、全國(guó)第一條 12 英寸功率器件代工生產(chǎn)線(xiàn),、江蘇省第一條自主可控 12 英寸生產(chǎn)線(xiàn)。項(xiàng)目建設(shè)速度非???,做到了當(dāng)年開(kāi)工、當(dāng)年封頂,,17 個(gè)月建成投片,。基于集團(tuán)自有技術(shù),,研發(fā)團(tuán)隊(duì)提前一年攻關(guān),,研發(fā)成果加速走上生產(chǎn)線(xiàn),特色工藝研發(fā)順利推進(jìn),,產(chǎn)品工藝通線(xiàn)一次成功,。在市場(chǎng)開(kāi)拓方面,與國(guó)內(nèi)外多家設(shè)計(jì)公司進(jìn)行良好合作,。無(wú)錫基地 12 英寸致力于打造多元化,、綜合化的客戶(hù)解決方案,基地發(fā)展開(kāi)始提速,。在穩(wěn)步推進(jìn)多個(gè)技術(shù)平臺(tái)的認(rèn)證工作的同時(shí),,也實(shí)現(xiàn)了高良率出貨。截止 2020 年第二季度,,無(wú)錫基地 12 英寸生產(chǎn)線(xiàn)交付客戶(hù)的產(chǎn)品包括智能卡芯片、功率器件和 CIS 產(chǎn)品,;在下半年超結(jié)產(chǎn)品也將開(kāi)始出貨,,以滿(mǎn)足新能源汽車(chē)等新興市場(chǎng)的需求。并加快推進(jìn)產(chǎn)能建設(shè)和生產(chǎn)運(yùn)行,,已形成 1 萬(wàn)片的月產(chǎn)能,,即將形成 2 萬(wàn)片月產(chǎn)能。
聚焦特色工藝
華虹宏力從 2002 年開(kāi)始自主創(chuàng)“芯”路,,成立國(guó)內(nèi)第一條 8 英寸 Trench MOSFET 代工生產(chǎn)線(xiàn),,是全球第一家提供功率器件代工服務(wù)的 8 英寸純晶圓代工廠。2002 年到 2010 年,,陸續(xù)完成先進(jìn)的溝槽型中低壓 MOSFET/SGT/TBO 等功率器件技術(shù)開(kāi)發(fā),;2010 年,高壓 600V-700V 溝槽型,、平面型 MOSFET 工藝進(jìn)入量產(chǎn)階段,;2011 年,第一條 8 英寸 IGBT 代工生產(chǎn)線(xiàn)量產(chǎn),,同年第一代深溝槽超級(jí)結(jié)工藝進(jìn)入量產(chǎn)階段,,同年 1200V 溝槽型 NPT IGBT 工藝也完成研發(fā)進(jìn)入量產(chǎn)階段,;2013 年,第 2 代深溝槽超級(jí)結(jié)工藝推向市場(chǎng),,同時(shí) 600V-1200V 溝槽型場(chǎng)截止型 IGBT(FDB 工藝)也成功量產(chǎn),。2020 年,12 英寸功率產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)量產(chǎn),。
功率器件累計(jì)出貨超過(guò) 800 萬(wàn)片 8 英寸晶圓,;2020 年月產(chǎn)能突破 10 萬(wàn)片(折合 8 英寸晶圓); 高端功率器件(超級(jí)結(jié) SJ 和 IGBT)占比快速上升,,在 2015 到 2019 年的銷(xiāo)售額以及出貨量
的年復(fù)合增長(zhǎng)率超過(guò) 50%,。功率器件制造領(lǐng)域擁有 341 項(xiàng)發(fā)明專(zhuān)利,包括美國(guó)發(fā)明專(zhuān)利 18 項(xiàng),;其中 IGBT 背面工藝 25 項(xiàng),,正面工藝 67 項(xiàng),低壓 MOSFET 有 94 項(xiàng) 超級(jí)結(jié) SJ 有 155 項(xiàng),。
作為華虹宏力的核心業(yè)務(wù)之一,,公司在功率器件方面主要聚焦在以下方面:
一是 DMOS/SGT 方面,擁有溝槽柵 MOSFET,、底部厚柵氧(BTO) MOSFET,、上下結(jié)構(gòu) SGT、左右結(jié)構(gòu) SGT 等多種工藝結(jié)構(gòu) ,。硅基 MOSFET 是功率器件工藝的基礎(chǔ),,后續(xù)工藝都是基于這個(gè)工藝平臺(tái)不斷升級(jí)、完善,,華虹宏力致力于優(yōu)化 pitch size,,提升元胞密度,擁有業(yè)界先進(jìn)的導(dǎo)通電阻,。華虹宏力的 MOSFET 產(chǎn)品已通過(guò)車(chē)規(guī)認(rèn)證,,并配合客戶(hù)完成相對(duì)核心關(guān)鍵部件如汽車(chē)油泵、轉(zhuǎn)向助力系統(tǒng)等的應(yīng)用,。
二是超級(jí)結(jié)(SJ),,超級(jí)結(jié) MOSFET 是華虹宏力功率半導(dǎo)體工藝平臺(tái)的中流砥柱。2011 年,,第一代超級(jí)結(jié) MOSFET 工藝開(kāi)始量產(chǎn),;2013 年,通過(guò)技術(shù)創(chuàng)新,,pitch 尺寸越來(lái)越小,,同時(shí) Pitch 垂直度越來(lái)越大,降低結(jié)電阻,推出第二代超級(jí)結(jié) MOSFET 工藝,;2015 年,,進(jìn)一步優(yōu)化,推出 2.5 代超級(jí)結(jié) MOSFET 工藝,;2017 年,,第三代超級(jí)結(jié) MOSFET 工藝試生產(chǎn)。
華虹宏力擁有獨(dú)創(chuàng)的擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的深溝槽超級(jí)結(jié)技術(shù)方案,,可大幅降低導(dǎo)通電阻,,同時(shí),在生產(chǎn)制造過(guò)程中可大幅縮短加工周期,、降低生產(chǎn)成本,。超級(jí)結(jié) MOSFET 適用于 150V-900V 電壓段,電流范圍 1-100A,,它的電阻更小,,效率更高,散熱相對(duì)低,,所以在要求嚴(yán)苛的開(kāi)關(guān)電源里有大量的應(yīng)用,,高度契合當(dāng)前熱門(mén)的大功率快充電源、LED 照明電源及新能源汽車(chē)充電樁等應(yīng)用需求,。
三是 IGBT,,華虹宏力是國(guó)內(nèi)最早布局、最完善,、最完整的全套 IGBT 薄晶圓背面加工工藝,,是國(guó)內(nèi)首家量產(chǎn)深溝槽場(chǎng)截止型 IGBT 產(chǎn)品的公。硅基 IGBT 作為電動(dòng)汽車(chē)的核心,,非??简?yàn)晶圓制造的能力和經(jīng)驗(yàn)。從器件結(jié)構(gòu)來(lái)看,,IGBT 芯片正面類(lèi)似普通的 MOSFET,難點(diǎn)在于實(shí)現(xiàn)背面結(jié)構(gòu),。作為國(guó)內(nèi)最早布局的公司,,華虹宏力擁有最完善、最完整的全套 IGBT 薄晶圓背面加工工藝,,包括背面薄片,、背面高能離子注入、背面激光退火以及背面金屬化等,,使得客戶(hù)產(chǎn)品能夠比肩業(yè)界主流的國(guó)際 IDM 產(chǎn)品,。
華虹宏力 IGBT 產(chǎn)品線(xiàn)的電壓范圍涵蓋 600~1700V;電流范圍涵蓋 10~400A,逐漸從消費(fèi)類(lèi)跨入工業(yè)商用,、新能源汽車(chē)等領(lǐng)域
周衛(wèi)平副總裁認(rèn)為功率器件領(lǐng)域的未來(lái)前景可期,,公司在做大做強(qiáng)方面提出了四點(diǎn):一是立足“8+12”戰(zhàn)略,深耕功率器件領(lǐng)域,,在技術(shù)上不斷更新迭代,,追求功率器件所需的更高功率密度和更低損耗;二是充分發(fā)揮 12 英寸更小線(xiàn)寬特性,,持續(xù)開(kāi)發(fā)優(yōu)化 DMOS,、SGT、超級(jí)結(jié) SJ,、IGBT 技術(shù),,加速進(jìn)軍高端功率器件市場(chǎng);三是“8+12”齊頭并進(jìn),,為客戶(hù)提供更為充足的產(chǎn)能和更具優(yōu)勢(shì)的綠色“芯”代工解決方案,;四是深化戰(zhàn)略合作,全力支持產(chǎn)業(yè)生態(tài)建設(shè),,促進(jìn)全球集成電路制造供應(yīng)鏈的協(xié)同共贏,。
開(kāi)拓車(chē)規(guī)市場(chǎng)
智能電動(dòng)汽車(chē)發(fā)展趨勢(shì)強(qiáng)力驅(qū)動(dòng)汽車(chē)電子中的半導(dǎo)體元器件數(shù)量大幅增加。在汽車(chē)電子領(lǐng)域,,微控制器,、模擬芯片、功率器件三大類(lèi)半導(dǎo)體芯片市場(chǎng)規(guī)模大,、未來(lái)的成長(zhǎng)性較好,,這也是華虹集團(tuán)旗下華虹宏力在汽車(chē)電子領(lǐng)域布局的重點(diǎn)。
華虹宏力已在汽車(chē)電子的車(chē)載動(dòng)力 / 引擎數(shù)據(jù)等存儲(chǔ),、引擎及安全氣囊控制,、油泵系統(tǒng)、AC/DC 轉(zhuǎn)換器,、車(chē)身穩(wěn)定(ESP)系統(tǒng),、電動(dòng)汽車(chē)逆變器、信息娛樂(lè)系統(tǒng),、語(yǔ)音系統(tǒng)等獲得了大量應(yīng)用,,工業(yè)及汽車(chē)已成為公司第二大應(yīng)用市場(chǎng),占公司總營(yíng)收的 25%左右,。
為符合汽車(chē)的嚴(yán)苛安全要求,,華虹宏力實(shí)施全面的汽車(chē)電子質(zhì)量管控,建立了零缺陷管理模式,,通過(guò) IATF 16949 汽車(chē)質(zhì)量管理體系認(rèn)證和多家客戶(hù)的 VDA 6.3(德國(guó)汽車(chē)質(zhì)量流程審計(jì)標(biāo)準(zhǔn))標(biāo)準(zhǔn)審計(jì),,并擁有符合汽車(chē)電子 AEC-Q100 Grade-1 標(biāo)準(zhǔn)的高可靠性嵌入式閃存技術(shù)。通過(guò)“安全、可靠,、高性能”的多種工藝平臺(tái)靈活組合,,華虹宏力將為持續(xù)攀升的汽車(chē)半導(dǎo)體市場(chǎng)需求提供更優(yōu)質(zhì)服務(wù)。
贏芯未來(lái)
華虹宏力通過(guò)建設(shè) 12 英寸生產(chǎn)線(xiàn),,延伸 8 英寸特色工藝優(yōu)勢(shì),,拓寬護(hù)城河,提高技術(shù)壁壘,,拉開(kāi)與身后競(jìng)爭(zhēng)者的差距,。而在擴(kuò)充產(chǎn)能的同時(shí),技術(shù)節(jié)點(diǎn)也推進(jìn)到 90/55 納米,,以實(shí)現(xiàn)“人無(wú)我有,,人有我精”的產(chǎn)品工藝,給客戶(hù)提供更先進(jìn)的工藝支持,,攜手再上新臺(tái)階,。