硬核技術(shù)創(chuàng)新加持，華虹宏力“8+12”特色工藝平臺(tái)為智能時(shí)代添飛翼

中國(guó)信通院數(shù)據(jù)顯示，2019年1-10月中國(guó)5G手機(jī)出貨量328.1萬部，發(fā)展速度遠(yuǎn)超業(yè)界預(yù)期。5G商用的加速推進(jìn)，讓更廣泛的智能時(shí)代提前到來，隨之而來的是海量的芯片需求。然而，先進(jìn)芯片制造工藝雖有巨資投入，卻僅能滿足CPU、DRAM等一部分芯片市場(chǎng)應(yīng)用需求;像嵌入式閃存、電源、功率芯片等廣泛存在的需求，則主要由華虹集團(tuán)旗下上海華虹宏力半導(dǎo)體制造有限公司(“華虹宏力”)為首的特色工藝芯片制造企業(yè)，基于成熟工藝設(shè)備不斷創(chuàng)新以提升芯片性能和成本優(yōu)勢(shì)來滿足。

近日，在中國(guó)集成電路設(shè)計(jì)業(yè)2019年會(huì)(ICCAD 2019)上，華虹半導(dǎo)體(無錫)*研發(fā)總監(jiān)陳華倫代表華虹宏力受邀演講，在《持續(xù)創(chuàng)新，助力智能時(shí)代》的報(bào)告中闡述了華虹宏力立足8英寸產(chǎn)線、并將優(yōu)勢(shì)擴(kuò)展至12英寸的“8+12”戰(zhàn)略布局，以及通過持續(xù)創(chuàng)新助力智能時(shí)代高速增長(zhǎng)的“芯”愿景。

圖：華虹半導(dǎo)體(無錫)研發(fā)總監(jiān)陳華倫在ICCAD 2019上分享對(duì)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的洞察

嵌入式閃存：領(lǐng)跑者的三個(gè)支撐點(diǎn)

早在2000年初，華虹宏力已開始布局特色工藝，經(jīng)過多年的研發(fā)創(chuàng)新和優(yōu)勢(shì)積累，現(xiàn)已形成多個(gè)具有領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)的特色工藝技術(shù)平臺(tái)，全球領(lǐng)先的嵌入式非易失性存儲(chǔ)器(eNVM)就是其中之一。作為華虹宏力2018年第一大營(yíng)收來源，eNVM平臺(tái)主要包括智能卡芯片和MCU兩大類應(yīng)用。

據(jù)2018年年報(bào)透露，華虹宏力MCU業(yè)務(wù)涵蓋了eFlash、OTP、MTP和EEPROM等主流技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)高、中、低端MCU產(chǎn)品全覆蓋。2018年，華虹宏力110納米嵌入式閃存平臺(tái)的MCU新品導(dǎo)入超過100個(gè)，是eNVM平臺(tái)營(yíng)收的主要增長(zhǎng)點(diǎn)之一。同時(shí)，進(jìn)一步完善的95納米5V SG eNVM工藝通過優(yōu)化存儲(chǔ)單元結(jié)構(gòu)、IP設(shè)計(jì)以及工藝簡(jiǎn)化，具有小面積，低功耗、高性價(jià)比等優(yōu)勢(shì)，廣受客戶青睞。陳華倫強(qiáng)調(diào)，該工藝平臺(tái)兼?zhèn)涓呖煽啃院偷凸奶攸c(diǎn),同時(shí)具備光罩少等綜合競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。

華虹宏力eNVM技術(shù)平臺(tái)包括SONOS、SuperFlash自對(duì)準(zhǔn)和自主開發(fā)NORD FLASH等三大工藝平臺(tái)，全面覆蓋當(dāng)前主流的180納米到90納米及以下技術(shù)節(jié)點(diǎn)，已被廣泛用于SIM卡、銀行卡和帶金融支付功能的社?？ㄖ?。

圖：華虹宏力是值得信賴的安全芯片代工伙伴

當(dāng)下是數(shù)字經(jīng)濟(jì)時(shí)代，芯片的安全性和可靠性尤為重要，不管是銀行卡金融領(lǐng)域，還是涉及人身安全的工業(yè)、汽車等市場(chǎng)。陳華倫指出，華虹宏力在安全芯片方面做了大量工作，包括金融IC卡芯片的抗光、溫度或物理攻擊的工藝設(shè)計(jì)，以及安全I(xiàn)P的可靠性等方面，客戶采用華虹宏力eNVM工藝平臺(tái)制造的金融IC卡芯片產(chǎn)品獲得國(guó)際權(quán)威認(rèn)證機(jī)構(gòu)頒布的CC EAL5+認(rèn)證、EMVCo安全認(rèn)證，以及萬事達(dá)CQM認(rèn)證，足以證明華虹宏力eNVM工藝平臺(tái)的高穩(wěn)定、高可靠和高安全性，是值得信賴的安全芯片代工伙伴。

除了智能卡和物聯(lián)網(wǎng)等傳統(tǒng)應(yīng)用，作為嵌入式閃存芯片制造領(lǐng)導(dǎo)企業(yè)，華虹宏力一直在擴(kuò)展技術(shù)應(yīng)用的邊界。陳華倫透露，面向當(dāng)前AI的熱點(diǎn)應(yīng)用，華虹宏力已攜手合作伙伴成功研發(fā)AI芯片解決方案，聯(lián)合發(fā)表的論文將于2019年IEDM會(huì)議上正式宣布。

RF-SOI：5G時(shí)代的射頻核心

5G蜂窩網(wǎng)絡(luò)的部署，將大幅提升對(duì)RF技術(shù)的需求。相比傳統(tǒng)的砷化鎵(GaAs)技術(shù)，RF-SOI同時(shí)具有優(yōu)良的射頻性能和成本優(yōu)勢(shì)，早在4G時(shí)代就已成為開關(guān)類RF應(yīng)用的主流技術(shù)。受益于長(zhǎng)期積累，華虹宏力RF SOI工藝擁有國(guó)內(nèi)領(lǐng)先的FOM及射頻性能，可提供精準(zhǔn)的PSP SOI模型保證仿真精度，便于優(yōu)化射頻前端模組及天線開關(guān)的設(shè)計(jì);在主流的0.2微米和0.13微米技術(shù)節(jié)點(diǎn)上，均有大量成功量產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，獲得超過97%的良率。

隨著華虹無錫12英寸產(chǎn)線的建成投產(chǎn)，華虹宏力RF SOI工藝將夯實(shí)現(xiàn)有基礎(chǔ)，充分發(fā)揮12英寸更小線寬的特性，繼續(xù)研發(fā)55納米技術(shù)節(jié)點(diǎn)下1.2V/2.5V工藝平臺(tái)對(duì)集成Switch + LNA的支持。華虹宏力的特色工藝平臺(tái)還涵蓋成熟的射頻CMOS工藝、鍺硅BiCMOS工藝等，豐富的射頻組合可靈活地支持客戶需求，助力客戶在5G時(shí)代中奏響時(shí)代核心的強(qiáng)音。

BCD：差異化制勝模擬芯片市場(chǎng)

模擬芯片(含電源管理)廣泛應(yīng)用在通信系統(tǒng)、消費(fèi)電子、汽車以及工業(yè)控制等領(lǐng)域，是IC Insights預(yù)測(cè)中2022年前年均增速最快的芯片類型。對(duì)于模擬芯片制造而言，BCD工藝是當(dāng)前應(yīng)用最廣泛的。陳華倫表示，為滿足應(yīng)用市場(chǎng)的多樣化需求，BCD工藝正朝著高功率、高電壓、高集成度三個(gè)方向發(fā)展。

華虹宏力模擬芯片工藝的電壓覆蓋范圍很廣，從5V至700V，工藝節(jié)點(diǎn)從0.5微米至90納米。在BCD技術(shù)方面，華虹宏力可提供全系列BCD/CDMOS工藝，在差異化的低壓BCD技術(shù)方面更是獨(dú)具特色。

2018年，華虹宏力成功量產(chǎn)第二代0.18微米5V/40V BCD，技術(shù)性能達(dá)到業(yè)界先進(jìn)水平，具有導(dǎo)通電阻低、高壓種類全、光刻層數(shù)少等優(yōu)勢(shì)，已實(shí)現(xiàn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)、快充、DC-DC轉(zhuǎn)換器等多種芯片量產(chǎn)。結(jié)合領(lǐng)先的嵌入式閃存技術(shù)，華虹宏力還成功將BCD和FLASH進(jìn)行有機(jī)的結(jié)合，提供110納米BCD + eFlash的解決方案，未來最高操作電壓將提升到60V-100V，適用于電池管理系統(tǒng)，符合汽車電子的設(shè)計(jì)要求，為當(dāng)下需求迫切的快充、智能化電源管理等提供更優(yōu)的選擇，滿足市場(chǎng)日益增加的復(fù)合式功能需求。

功率器件：以點(diǎn)帶面加速奔跑

功率半導(dǎo)體包括MOSFET、IGBT等，在開關(guān)電源、智能電網(wǎng)、新能源汽車中都是大熱門。華虹宏力深耕功率半導(dǎo)體多年，是全球第一家功率器件的8英寸純晶圓代工廠，早在2002年已開始功率半導(dǎo)體的創(chuàng)“芯”路;同時(shí)，華虹宏力還是業(yè)內(nèi)首個(gè)擁有深溝槽超級(jí)結(jié)(DT-SJ)及場(chǎng)截止型(FS)IGBT工藝平臺(tái)的8英寸代工廠。

多年厚積薄發(fā)，華虹宏力已在高端功率器件應(yīng)用市場(chǎng)占據(jù)重要地位。比如，在對(duì)安全、可靠性要求嚴(yán)苛的汽車電子市場(chǎng)，華虹宏力代工的MOSFET已應(yīng)用于汽車的油泵、AC/DC轉(zhuǎn)換器、車身穩(wěn)定(ESP)等系統(tǒng);在新能源汽車核心器件逆變器中，擁有高端背面加工技術(shù)的華虹宏力的高品質(zhì)IGBT已獲得大量應(yīng)用。

圖：華虹宏力長(zhǎng)期關(guān)注功率器件技術(shù)發(fā)展

超級(jí)結(jié)MOSFET適用于200V到900V電壓段，其導(dǎo)通電阻更小、效率更高、散熱相對(duì)低，在要求嚴(yán)苛的開關(guān)電源等產(chǎn)品中有大量應(yīng)用。

華虹宏力深溝槽超級(jí)結(jié)工藝已發(fā)展至第三代，其流程緊湊，且成功開發(fā)出溝槽柵的新型結(jié)構(gòu)，有效地降低了結(jié)電阻，進(jìn)一步縮小了元胞面積(cell pitch)，技術(shù)參數(shù)達(dá)業(yè)界一流水平，可提供導(dǎo)通電阻更低、芯片面積更小、開關(guān)速度更快和開關(guān)損耗更低的技術(shù)解決方案。

IGBT是由BJT(雙極結(jié)型晶體三極管)和MOS(絕緣柵型場(chǎng)效應(yīng)管)組成的復(fù)合型功率半導(dǎo)體器件，由于其能夠提高用電效率和質(zhì)量，應(yīng)用潛力很大，在新能源汽車、軌道交通、電力傳輸中不可或缺。

華虹宏力擁有背面薄片、背面高能離子注入、背面激光退火以及背面金屬化等一整套完整的FS IGBT的背面加工處理能力，是國(guó)內(nèi)為數(shù)不多可用8英寸晶圓產(chǎn)線為客戶提供高品質(zhì)IGBT代工服務(wù)的廠商之一，可助力客戶產(chǎn)品比肩業(yè)界主流的國(guó)際IDM產(chǎn)品，在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中取得更大優(yōu)勢(shì)。

硬核創(chuàng)新：奏響“超越摩爾”時(shí)代最強(qiáng)音

作為特色工藝領(lǐng)軍企業(yè)，華虹宏力一直將創(chuàng)新視為發(fā)展動(dòng)力，經(jīng)過多年研發(fā)創(chuàng)新和持續(xù)積累，成為首個(gè)躋身“中國(guó)企業(yè)發(fā)明專利授權(quán)量前十”的集成電路企業(yè)，截至目前已累計(jì)獲得中國(guó)/美國(guó)發(fā)明授權(quán)專利超過3400件。

基于“8+12”特色工藝平臺(tái)，華虹宏力將通過提供充足的產(chǎn)能及持續(xù)的技術(shù)創(chuàng)新能力，繼續(xù)深耕智能卡、電源管理、功率半導(dǎo)體和特色RF等應(yīng)用市場(chǎng)，滿足5G、物聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)及汽車市場(chǎng)功耗更低、尺寸更小、成本更優(yōu)的需求挑戰(zhàn)，為智能時(shí)代注入創(chuàng)新發(fā)展的“芯”動(dòng)力，助力未來生活更美好。