華虹宏力：立足“8+12”策略，強化功率器件，開拓車規(guī)市場

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)，華虹宏力響應國家綠色發(fā)展戰(zhàn)略，打造集綠色技術、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)等新興領域的應用。這是華虹集團融入長三角一體化高質量發(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。項目建設速度非?？?，做到了當年開工、當年封頂，17個月建成投片?；诩瘓F自有技術，研發(fā)團隊提前一年攻關，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

的年復合增長率超過50%。功率器件制造領域擁有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SJ 有155項。

作為華虹宏力的核心業(yè)務之一，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、上下結構SGT、左右結構SGT等多種工藝結構 。硅基MOSFET是功率器件工藝的基礎，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鍵部件如汽車油泵、轉向助力系統(tǒng)等的應用。

二是超級結（SJ），超級結MOSFET是華虹宏力功率半導體工藝平臺的中流砥柱。2011年，第一代超級結MOSFET工藝開始量產(chǎn)；2013年，通過技術創(chuàng)新，pitch尺寸越來越小，同時Pitch垂直度越來越大，降低結電阻，推出第二代超級結MOSFET工藝；2015年，進一步優(yōu)化，推出2.5代超級結MOSFET工藝；2017年，第三代超級結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)權的深溝槽超級結技術方案，可大幅降低導通電阻，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電源里有大量的應用，高度契合當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。從器件結構來看，IGBT芯片正面類似普通的MOSFET，難點在于實現(xiàn)背面結構。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、新能源汽車等領域

周衛(wèi)平副總裁認為功率器件領域的未來前景可期，公司在做大做強方面提出了四點：一是立足“8+12”戰(zhàn)略，深耕功率器件領域，在技術上不斷更新迭代，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SJ、IGBT技術，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，促進全球集成電路制造供應鏈的協(xié)同共贏。 

開拓車規(guī)市場 

智能電動汽車發(fā)展趨勢強力驅動汽車電子中的半導體元器件數(shù)量大幅增加。在汽車電子領域，微控制器、模擬芯片、功率器件三大類半導體芯片市場規(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)等獲得了大量應用，工業(yè)及汽車已成為公司第二大應用市場，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量管控，建立了零缺陷管理模式，通過IATF 16949汽車質量管理體系認證和多家客戶的VDA 6.3（德國汽車質量流程審計標準）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。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)攀升的汽車半導體市場需求提供更優(yōu)質服務。

贏芯未來

華虹宏力通過建設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。