硬核技术创新加持，华虹宏力“8+12”特色工艺平台为智能时代添飞翼

2019-12-26 17:09:50 华虹半导体

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中国信通院数据显示，2019年1-10月中国5G手机出货量328.1万部，发展速度远超业界预期。5G商用的加速推进，让更广泛的智能时代提前到来，随之而来的是海量的芯片需求。然而，先进芯片制造工艺虽有巨资投入，却仅能满足CPU、DRAM等一部分芯片市场应用需求；像嵌入式闪存、电源、功率芯片等广泛存在的需求，则主要由华虹集团旗下上海华虹宏力半导体制造有限公司（“华虹宏力”）为首的特色工艺芯片制造企业，基于成熟工艺设备不断创新以提升芯片性能和成本优势来满足。

近日，在中国集成电路设计业2019年会(ICCAD 2019)上，华虹半导体（无锡）^*研发总监陈华伦代表华虹宏力受邀演讲，在《持续创新，助力智能时代》的报告中阐述了华虹宏力立足8英寸产线、并将优势扩展至12英寸的“8+12”战略布局，以及通过持续创新助力智能时代高速增长的“芯”愿景。

华虹半导体（无锡）研发总监陈华伦在ICCAD 2019上分享对产业发展的洞察

嵌入式闪存：领跑者的三个支撑点

早在2000年初，华虹宏力已开始布局特色工艺，经过多年的研发创新和优势积累，现已形成多个具有领先优势的特色工艺技术平台，全球领先的嵌入式非易失性存储器（eNVM）就是其中之一。作为华虹宏力2018年第一大营收来源，eNVM平台主要包括智能卡芯片和MCU两大类应用。据2018年年报透露，华虹宏力MCU业务涵盖了eFlash、OTP、MTP和EEPROM等主流技术，可实现高、中、低端MCU产品全覆盖。2018年，华虹宏力110纳米嵌入式闪存平台的MCU新品导入超过100个，是eNVM平台营收的主要增长点之一。同时，进一步完善的95纳米5V SG eNVM工艺通过优化存储单元结构、IP设计以及工艺简化，具有小面积，低功耗、高性价比等优势，广受客户青睐。陈华伦强调，该工艺平台兼备高可靠性和低功耗特点,同时具备光罩少等综合竞争优势。

华虹宏力eNVM技术平台包括SONOS、SuperFlash自对准和自主开发NORD FLASH等三大工艺平台，全面覆盖当前主流的180纳米到90纳米及以下技术节点，已被广泛用于SIM卡、银行卡和带金融支付功能的社保卡中。

华虹宏力是值得信赖的安全芯片代工伙伴

当下是数字经济时代，芯片的安全性和可靠性尤为重要，不管是银行卡金融领域，还是涉及人身安全的工业、汽车等市场。陈华伦指出，华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、温度或物理攻击的工艺设计，以及安全IP的可靠性等方面，客户采用华虹宏力eNVM工艺平台制造的金融IC卡芯片产品获得国际权威认证机构颁布的CC EAL5+认证、EMVCo安全认证，以及万事达CQM认证，足以证明华虹宏力eNVM工艺平台的高稳定、高可靠和高安全性，是值得信赖的安全芯片代工伙伴。

除了智能卡和物联网等传统应用，作为嵌入式闪存芯片制造领导企业，华虹宏力一直在扩展技术应用的边界。陈华伦透露，面向当前AI的热点应用，华虹宏力已携手合作伙伴成功研发AI 芯片解决方案，联合发表的论文将于2019年IEDM会议上正式宣布。

RF-SOI：5G时代的射频核心

5G蜂窝网络的部署，将大幅提升对RF技术的需求。相比传统的砷化镓（GaAs）技术，RF-SOI同时具有优良的射频性能和成本优势，早在4G时代就已成为开关类RF应用的主流技术。受益于长期积累，华虹宏力RF SOI工艺拥有国内领先的FOM及射频性能，可提供精准的PSP SOI模型保证仿真精度，便于优化射频前端模组及天线开关的设计；在主流的0.2微米和0.13微米技术节点上，均有大量成功量产经验，获得超过97%的良率。

随着华虹无锡12英寸产线的建成投产，华虹宏力RF SOI工艺将夯实现有基础，充分发挥12英寸更小线宽的特性，继续研发55纳米技术节点下1.2V/2.5V工艺平台对集成Switch + LNA的支持。华虹宏力的特色工艺平台还涵盖成熟的射频CMOS工艺、锗硅BiCMOS工艺等，丰富的射频组合可灵活地支持客户需求，助力客户在5G时代中奏响时代核心的强音。

BCD：差异化制胜模拟芯片市场

模拟芯片（含电源管理）广泛应用在通信系统、消费电子、汽车以及工业控制等领域，是IC Insights预测中2022年前年均增速最快的芯片类型。对于模拟芯片制造而言，BCD工艺是当前应用最广泛的。陈华伦表示，为满足应用市场的多样化需求，BCD工艺正朝着高功率、高电压、高集成度三个方向发展。

华虹宏力模拟芯片工艺的电压覆盖范围很广，从5V至700V，工艺节点从0.5微米至90纳米。在BCD技术方面，华虹宏力可提供全系列BCD/CDMOS工艺，在差异化的低压BCD技术方面更是独具特色。

2018年，华虹宏力成功量产第二代0.18微米5V/40V BCD，技术性能达到业界先进水平，具有导通电阻低、高压种类全、光刻层数少等优势，已实现电机驱动、快充、DC-DC转换器等多种芯片量产。结合领先的嵌入式闪存技术，华虹宏力还成功将BCD和FLASH进行有机的结合，提供110纳米BCD + eFlash的解决方案，未来最高操作电压将提升到60V-100V，适用于电池管理系统，符合汽车电子的设计要求，为当下需求迫切的快充、智能化电源管理等提供更优的选择，满足市场日益增加的复合式功能需求。

功率器件：以点带面加速奔跑

功率半导体包括MOSFET、IGBT等，在开关电源、智能电网、新能源汽车中都是大热门。华虹宏力深耕功率半导体多年，是全球第一家功率器件的8英寸纯晶圆代工厂，早在2002年已开始功率半导体的创“芯”路；同时，华虹宏力还是业内首个拥有深沟槽超级结（DT-SJ）及场截止型（FS）IGBT工艺平台的8英寸代工厂。

多年厚积薄发，华虹宏力已在高端功率器件应用市场占据重要地位。比如，在对安全、可靠性要求严苛的汽车电子市场，华虹宏力代工的MOSFET已应用于汽车的油泵、AC/DC转换器、车身稳定（ESP）等系统；在新能源汽车核心器件逆变器中，拥有高端背面加工技术的华虹宏力的高品质IGBT已获得大量应用。

华虹宏力长期关注功率器件技术发展

超级结MOSFET适用于200V到900V电压段，其导通电阻更小、效率更高、散热相对低，在要求严苛的开关电源等产品中有大量应用。

华虹宏力深沟槽超级结工艺已发展至第三代，其流程紧凑，且成功开发出沟槽栅的新型结构，有效地降低了结电阻，进一步缩小了元胞面积（cell pitch），技术参数达业界一流水平，可提供导通电阻更低、芯片面积更小、开关速度更快和开关损耗更低的技术解决方案。

IGBT是由BJT（双极结型晶体三极管）和MOS（绝缘栅型场效应管）组成的复合型功率半导体器件，由于其能够提高用电效率和质量，应用潜力很大，在新能源汽车、轨道交通、电力传输中不可或缺。

华虹宏力拥有背面薄片、背面高能离子注入、背面激光退火以及背面金属化等一整套完整的FS IGBT的背面加工处理能力，是国内为数不多可用8英寸晶圆产线为客户提供高品质IGBT代工服务的厂商之一，可助力客户产品比肩业界主流的国际IDM产品，在市场竞争中取得更大优势。

硬核创新：奏响“超越摩尔”时代最强音

作为特色工艺领军企业，华虹宏力一直将创新视为发展动力，经过多年研发创新和持续积累，成为首个跻身“中国企业发明专利授权量前十”的集成电路企业，截至目前已累计获得中国/美国发明授权专利超过3400件。

基于“8+12”特色工艺平台，华虹宏力将通过提供充足的产能及持续的技术创新能力，继续深耕智能卡、电源管理、功率半导体和特色RF等应用市场，满足5G、物联网、工业及汽车市场功耗更低、尺寸更小、成本更优的需求挑战，为智能时代注入创新发展的“芯”动力，助力未来生活更美好。

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