日前,,華虹宏力副總裁周衛(wèi)平在 2020 年第 23 屆中國集成電路制造年會暨廣東集成電路產(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》的報告,,對華虹集團的“8+12”雙核引擎戰(zhàn)略進行全面的分析,。
華虹集團目前擁有金橋基地,、張江基地、康橋基地和無錫基地,,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 英寸合計月產(chǎn)能 17.8 萬片,,12 英寸月產(chǎn)能 6.5 萬片,。華虹集團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 年首次進入第 5 位。
周衛(wèi)平副總裁強調(diào),,華虹宏力響應(yīng)國家綠色發(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,,華虹集團與無錫市政府簽署協(xié)議,,一期項目建設(shè)一條工藝等級 90~65/55 納米,、月產(chǎn) 4 萬片的 12 英寸集成電路生產(chǎn)線(華虹七廠),,支持 5G 和物聯(lián)網(wǎng)等新興領(lǐng)域的應(yīng)用。這是華虹集團融入長三角一體化高質(zhì)量發(fā)展戰(zhàn)略,,在上海市域以外,、長三角布局的第一個研發(fā)制造基地,在華虹發(fā)展戰(zhàn)略中具有標志性意義,。華虹無錫項目是全國最先進的特色工藝生產(chǎn)線,、全國第一條 12 英寸功率器件代工生產(chǎn)線、江蘇省第一條自主可控 12 英寸生產(chǎn)線,。項目建設(shè)速度非??欤龅搅水?dāng)年開工,、當(dāng)年封頂,,17 個月建成投片?;诩瘓F自有技術(shù),,研發(fā)團隊提前一年攻關(guān),研發(fā)成果加速走上生產(chǎn)線,,特色工藝研發(fā)順利推進,,產(chǎn)品工藝通線一次成功。在市場開拓方面,與國內(nèi)外多家設(shè)計公司進行良好合作,。無錫基地 12 英寸致力于打造多元化,、綜合化的客戶解決方案,基地發(fā)展開始提速,。在穩(wěn)步推進多個技術(shù)平臺的認證工作的同時,,也實現(xiàn)了高良率出貨。截止 2020 年第二季度,,無錫基地 12 英寸生產(chǎn)線交付客戶的產(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)品也將開始出貨,,以滿足新能源汽車等新興市場的需求,。并加快推進產(chǎn)能建設(shè)和生產(chǎn)運行,已形成 1 萬片的月產(chǎn)能,,即將形成 2 萬片月產(chǎn)能,。
聚焦特色工藝
華虹宏力從 2002 年開始自主創(chuàng)“芯”路,成立國內(nèi)第一條 8 英寸 Trench MOSFET 代工生產(chǎn)線,,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)完成先進的溝槽型中低壓 MOSFET/SGT/TBO 等功率器件技術(shù)開發(fā),;2010 年,,高壓 600V-700V 溝槽型、平面型 MOSFET 工藝進入量產(chǎn)階段,;2011 年,,第一條 8 英寸 IGBT 代工生產(chǎn)線量產(chǎn),同年第一代深溝槽超級結(jié)工藝進入量產(chǎn)階段,,同年 1200V 溝槽型 NPT IGBT 工藝也完成研發(fā)進入量產(chǎn)階段,;2013 年,第 2 代深溝槽超級結(jié)工藝推向市場,,同時 600V-1200V 溝槽型場截止型 IGBT(FDB 工藝)也成功量產(chǎn),。2020 年,12 英寸功率產(chǎn)品實現(xiàn)量產(chǎn),。
功率器件累計出貨超過 800 萬片 8 英寸晶圓,;2020 年月產(chǎn)能突破 10 萬片(折合 8 英寸晶圓); 高端功率器件(超級結(jié) SJ 和 IGBT)占比快速上升,,在 2015 到 2019 年的銷售額以及出貨量
的年復(fù)合增長率超過 50%,。功率器件制造領(lǐng)域擁有 341 項發(fā)明專利,包括美國發(fā)明專利 18 項,;其中 IGBT 背面工藝 25 項,,正面工藝 67 項,,低壓 MOSFET 有 94 項 超級結(jié) SJ 有 155 項。
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)工藝都是基于這個工藝平臺不斷升級,、完善,華虹宏力致力于優(yōu)化 pitch size,,提升元胞密度,,擁有業(yè)界先進的導(dǎo)通電阻。華虹宏力的 MOSFET 產(chǎn)品已通過車規(guī)認證,,并配合客戶完成相對核心關(guān)鍵部件如汽車油泵,、轉(zhuǎn)向助力系統(tǒng)等的應(yīng)用。
二是超級結(jié)(SJ),,超級結(jié) MOSFET 是華虹宏力功率半導(dǎo)體工藝平臺的中流砥柱,。2011 年,第一代超級結(jié) MOSFET 工藝開始量產(chǎn),;2013 年,,通過技術(shù)創(chuàng)新,pitch 尺寸越來越小,,同時 Pitch 垂直度越來越大,,降低結(jié)電阻,,推出第二代超級結(jié) MOSFET 工藝,;2015 年,進一步優(yōu)化,,推出 2.5 代超級結(jié) MOSFET 工藝,;2017 年,第三代超級結(jié) MOSFET 工藝試生產(chǎn),。
華虹宏力擁有獨創(chuàng)的擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的深溝槽超級結(jié)技術(shù)方案,,可大幅降低導(dǎo)通電阻,同時,,在生產(chǎn)制造過程中可大幅縮短加工周期,、降低生產(chǎn)成本。超級結(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,散熱相對低,,所以在要求嚴苛的開關(guān)電源里有大量的應(yīng)用,,高度契合當(dāng)前熱門的大功率快充電源、LED 照明電源及新能源汽車充電樁等應(yīng)用需求,。
三是 IGBT,,華虹宏力是國內(nèi)最早布局、最完善,、最完整的全套 IGBT 薄晶圓背面加工工藝,,是國內(nèi)首家量產(chǎn)深溝槽場截止型 IGBT 產(chǎn)品的公。硅基 IGBT 作為電動汽車的核心,,非??简灳A制造的能力和經(jīng)驗。從器件結(jié)構(gòu)來看,,IGBT 芯片正面類似普通的 MOSFET,,難點在于實現(xiàn)背面結(jié)構(gòu)。作為國內(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,使得客戶產(chǎn)品能夠比肩業(yè)界主流的國際 IDM 產(chǎn)品,。
華虹宏力 IGBT 產(chǎn)品線的電壓范圍涵蓋 600~1700V,;電流范圍涵蓋 10~400A,逐漸從消費類跨入工業(yè)商用,、新能源汽車等領(lǐng)域
周衛(wèi)平副總裁認為功率器件領(lǐng)域的未來前景可期,,公司在做大做強方面提出了四點: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 英寸更小線寬特性,,持續(xù)開發(fā)優(yōu)化 DMOS,、SGT、超級結(jié) SJ,、IGBT 技術(shù),,加速進軍高端功率器件市場;三是“8+12”齊頭并進,,為客戶提供更為充足的產(chǎn)能和更具優(yōu)勢的綠色“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),促進全球集成電路制造供應(yīng)鏈的協(xié)同共贏,。
開拓車規(guī)市場
智能電動汽車發(fā)展趨勢強力驅(qū)動汽車電子中的半導(dǎo)體元器件數(shù)量大幅增加,。在汽車電子領(lǐng)域,微控制器,、模擬芯片,、功率器件三大類半導(dǎo)體芯片市場規(guī)模大、未來的成長性較好,,這也是華虹集團旗下華虹宏力在汽車電子領(lǐng)域布局的重點,。
華虹宏力已在汽車電子的車載動力 / 引擎數(shù)據(jù)等存儲、引擎及安全氣囊控制,、油泵系統(tǒng),、AC/DC 轉(zhuǎn)換器、車身穩(wěn)定(ESP)系統(tǒng),、電動汽車逆變器,、信息娛樂系統(tǒng)、語音系統(tǒng)等獲得了大量應(yīng)用,,工業(yè)及汽車已成為公司第二大應(yīng)用市場,,占公司總營收的 25%左右。
為符合汽車的嚴苛安全要求,,華虹宏力實施全面的汽車電子質(zhì)量管控,,建立了零缺陷管理模式,通過 IATF 16949 汽車質(zhì)量管理體系認證和多家客戶的 VDA 6.3(德國汽車質(zhì)量流程審計標準)標準審計,,并擁有符合汽車電子 AEC-Q100 Grade-1 標準的高可靠性嵌入式閃存技術(shù),。通過“安全、可靠,、高性能”的多種工藝平臺靈活組合,,華虹宏力將為持續(xù)攀升的汽車半導(dǎo)體市場需求提供更優(yōu)質(zhì)服務(wù)。
贏芯未來
華虹宏力通過建設(shè) 12 英寸生產(chǎn)線,,延伸 8 英寸特色工藝優(yōu)勢,,拓寬護城河,,提高技術(shù)壁壘,,拉開與身后競爭者的差距。而在擴充產(chǎn)能的同時,,技術(shù)節(jié)點也推進到 90/55 納米,,以實現(xiàn)“人無我有,人有我精”的產(chǎn)品工藝,,給客戶提供更先進的工藝支持,,攜手再上新臺階,。