硬核技術(shù)創(chuàng)新加持,華虹宏力“8+12”特色工藝平臺為智能時代添飛翼
中國信通院數(shù)據(jù)顯示,2019年1-10月中國5G手機出貨量328.1萬部,發(fā)展速度遠超業(yè)界預期。5G商用的加速推進,讓更廣泛的智能時代提前到來,隨之而來的是海量的芯片需求。然而,先進芯片制造工藝雖有巨資投入,卻僅能滿足CPU、DRAM等一部分芯片市場應用需求;像嵌入式閃存、電源、功率芯片等廣泛存在的需求,則主要由華虹集團旗下上海華虹宏力半導體制造有限公司(“華虹宏力”)為首的特色工藝芯片制造企業(yè),基于成熟工藝設備不斷創(chuàng)新以提升芯片性能和成本優(yōu)勢來滿足。
本文引用地址:http://www.ex-cimer.com/article/201912/408238.htm近日,在中國集成電路設計業(yè)2019年會(ICCAD 2019)上,華虹半導體(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,助力智能時代》的報告中闡述了華虹宏力立足8英寸產(chǎn)線、并將優(yōu)勢擴展至12英寸的“8+12”戰(zhàn)略布局,以及通過持續(xù)創(chuàng)新助力智能時代高速增長的“芯”愿景。
圖:華虹半導體(無錫)研發(fā)總監(jiān)陳華倫在ICCAD 2019上分享對產(chǎn)業(yè)發(fā)展的洞察
嵌入式閃存:領(lǐng)跑者的三個支撐點
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)勢積累,現(xiàn)已形成多個具有領(lǐng)先優(yōu)勢的特色工藝技術(shù)平臺,全球領(lǐng)先的嵌入式非易失性存儲器(eNVM)就是其中之一。作為華虹宏力2018年第一大營收來源,eNVM平臺主要包括智能卡芯片和MCU兩大類應用。
據(jù)2018年年報透露,華虹宏力MCU業(yè)務涵蓋了eFlash、OTP、MTP和EEPROM等主流技術(shù),可實現(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的MCU新品導入超過100個,是eNVM平臺營收的主要增長點之一。同時,進一步完善的95納米5V SG eNVM工藝通過優(yōu)化存儲單元結(jié)構(gòu)、IP設計以及工藝簡化,具有小面積,低功耗、高性價比等優(yōu)勢,廣受客戶青睞。陳華倫強調(diào),該工藝平臺兼?zhèn)涓呖煽啃院偷凸奶攸c,同時具備光罩少等綜合競爭優(yōu)勢。
華虹宏力eNVM技術(shù)平臺包括SONOS、SuperFlash自對準和自主開發(fā)NORD FLASH等三大工藝平臺,全面覆蓋當前主流的180納米到90納米及以下技術(shù)節(jié)點,已被廣泛用于SIM卡、銀行卡和帶金融支付功能的社保卡中。
圖:華虹宏力是值得信賴的安全芯片代工伙伴
當下是數(shù)字經(jīng)濟時代,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。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計,以及安全IP的可靠性等方面,客戶采用華虹宏力eNVM工藝平臺制造的金融IC卡芯片產(chǎn)品獲得國際權(quán)威認證機構(gòu)頒布的CC EAL5+認證、EMVCo安全認證,以及萬事達CQM認證,足以證明華虹宏力eNVM工藝平臺的高穩(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)應用,作為嵌入式閃存芯片制造領(lǐng)導企業(yè),華虹宏力一直在擴展技術(shù)應用的邊界。陳華倫透露,面向當前AI的熱點應用,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會議上正式宣布。
RF-SOI:5G時代的射頻核心
5G蜂窩網(wǎng)絡的部署,將大幅提升對RF技術(shù)的需求。相比傳統(tǒng)的砷化鎵(GaAs)技術(shù),RF-SOI同時具有優(yōu)良的射頻性能和成本優(yōu)勢,早在4G時代就已成為開關(guān)類RF應用的主流技術(shù)。受益于長期積累,華虹宏力RF SOI工藝擁有國內(nèi)領(lǐng)先的FOM及射頻性能,可提供精準的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)的設計;在主流的0.2微米和0.13微米技術(shù)節(jié)點上,均有大量成功量產(chǎn)經(jīng)驗,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)點下1.2V/2.5V工藝平臺對集成Switch + LNA的支持。華虹宏力的特色工藝平臺還涵蓋成熟的射頻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時代中奏響時代核心的強音。
BCD:差異化制勝模擬芯片市場
模擬芯片(含電源管理)廣泛應用在通信系統(tǒng)、消費電子、汽車以及工業(yè)控制等領(lǐng)域,是IC Insights預測中2022年前年均增速最快的芯片類型。對于模擬芯片制造而言,BCD工藝是當前應用最廣泛的。陳華倫表示,為滿足應用市場的多樣化需求,BCD工藝正朝著高功率、高電壓、高集成度三個方向發(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)性能達到業(yè)界先進水平,具有導通電阻低、高壓種類全、光刻層數(shù)少等優(yōu)勢,已實現(xiàn)電機驅(qū)動、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進行有機的結(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),符合汽車電子的設計要求,為當下需求迫切的快充、智能化電源管理等提供更優(yōu)的選擇,滿足市場日益增加的復合式功能需求。
功率器件:以點帶面加速奔跑
功率半導體包括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年已開始功率半導體的創(chuàng)“芯”路;同時,華虹宏力還是業(yè)內(nèi)首個擁有深溝槽超級結(jié)(DT-SJ)及場截止型(FS)IGBT工藝平臺的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用市場占據(jù)重要地位。比如,在對安全、可靠性要求嚴苛的汽車電子市場,華虹宏力代工的MOSFET已應用于汽車的油泵、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已獲得大量應用。
圖:華虹宏力長期關(guān)注功率器件技術(shù)發(fā)展
超級結(jié)MOSFET適用于200V到900V電壓段,其導通電阻更小、效率更高、散熱相對低,在要求嚴苛的開關(guān)電源等產(chǎn)品中有大量應用。
華虹宏力深溝槽超級結(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,進一步縮小了元胞面積(cell pitch),技術(shù)參數(shù)達業(yè)界一流水平,可提供導通電阻更低、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(絕緣柵型場效應管)組成的復合型功率半導體器件,由于其能夠提高用電效率和質(zhì)量,應用潛力很大,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代工服務的廠商之一,可助力客戶產(chǎn)品比肩業(yè)界主流的國際IDM產(chǎn)品,在市場競爭中取得更大優(yōu)勢。
硬核創(chuàng)新:奏響“超越摩爾”時代最強音
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)展動力,經(jīng)過多年研發(fā)創(chuàng)新和持續(xù)積累,成為首個躋身“中國企業(yè)發(fā)明專利授權(quán)量前十”的集成電路企業(yè),截至目前已累計獲得中國/美國發(fā)明授權(quán)專利超過3400件。
基于“8+12”特色工藝平臺,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、功率半導體和特色RF等應用市場,滿足5G、物聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)及汽車市場功耗更低、尺寸更小、成本更優(yōu)的需求挑戰(zhàn),為智能時代注入創(chuàng)新發(fā)展的“芯”動力,助力未來生活更美好。
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