硬核技術創(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。

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)已形成多個具有領先優(yōu)勢的特色工藝技術平臺，全球領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，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納米及以下技術節(jié)點，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導企業(yè)，華虹宏力一直在擴展技術應用的邊界。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技術的需求。相比傳統(tǒng)的砷化鎵（GaAs）技術，RF-SOI同時具有優(yōu)良的射頻性能和成本優(yōu)勢，早在4G時代就已成為開關類RF應用的主流技術。受益于長期積累，華虹宏力RF SOI工藝擁有國內(nèi)領先的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的設計；在主流的0.2微米和0.13微米技術節(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，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)合領先的嵌入式閃存技術，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：華虹宏力長期關注功率器件技術發(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、開關速度更快和開關損耗更低的技術解決方案。

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。