2019年6月6日,华虹集团旗下华虹半导体位于无锡的集成电路研发和制造基地(一期)12 英寸生产线建设项目首批三台光刻机搬入仪式。仪式由华虹半导体总裁唐均君主持。光刻设备的搬入标志着华虹无锡基地项目建设进入关键性节点,朝正式投产又迈近了一步。
华虹半导体新任总裁唐均君表示,目前,有关12英寸的工艺研发、工程、销售和市场团队正在紧锣密鼓开发新产产品,为12英寸晶圆生产线的初始量产做好准备。华虹无锡基础一期截止6月5日已经搬入35台设备,其中25台已经完成安装调试,预计将于9月进行试生产,12月形成量产能力。
华虹无锡基地的12英寸产线的建设进度一直都在赶超原定计划时间节点。华虹集团董事长张素心向笔者表示,厂房建设进度提前,为后续的设备安装调试留出了更多的时间富余量。同时也将适时启动第二条生产线建设。
关于无锡基地
华虹集团董事长张素心在项目建设期间,多次在华虹无锡基地召开推进现场会,强调安全是前提,质量是基础,进度是关键!
华虹无锡基地将成为华虹集团继上海金桥、上海张江、上海康桥之后的第四个生产基地,也是华虹集团走出上海、全国布局的第一个集成电路研发制造基地。
华虹无锡集成电路研发和制造基地项目一期项目总投资约25亿美元,新建90-65/55纳米工艺制程、月产能约4万片的12英寸特色工艺集成电路生产线,支持智能终端、5G通信、物联网和汽车电子等新兴领域的应用。项目总投资达到100亿美元。
华虹无锡集成电路研发和制造基地项目全景鸟瞰图
2018年3月2日,华虹无锡集成电路研发和制造基地项目举行开工典礼举行;12月21日实现主厂房结构封顶,主厂房实现当年开工,当年结构封顶。2019年5月24日开始搬入设备,仅仅14个月的时间,华虹七厂创下了建厂速度。
据悉,完成建设的F1主体厂房长192米,宽144米,总桩数达6556套,单套桩长10米到18米,延长可达96920米。屋面钢结构由H型焊接桁架为主,钢屋架柱间跨度48米,共设置33榀大跨度钢屋架,3段共计99榀,还有64榀托桁架,钢结构吨位总计达13000吨。
我们来了解一下,华虹无锡基地建设的几个关键时间点:
2017年8月2日,华虹无锡基地签约。
2018年3月2日,举行开工典礼;4月3日,一期桩基工程启动;6月25日,桩基工程完成并开始大底板浇筑;7月21日,F1厂房首件钢柱完成吊装;8月12日,生产厂房首根桁架吊装完成,项目进入施工新阶段;10月12日,厂房钢屋架完成吊装;12月21日主厂房结构封顶。
2019年2月26日,启动一级洁净管制;3月27日,自动运输传送系统搬入,同时启动二级洁净管制;4月17日,无锡基地正式通电;5月15日,启动三级洁净管制;5月24日,举行了华虹集团华虹七厂(HH FAB7)授牌仪式,并举办了首台设备搬入仪式。
开创芯未来
华虹集团的整体战略是开辟“超越摩尔”新路,深耕“特色+优势”工艺,实行“8+12”的战略布局。
目前华虹集团在上海拥有两座12英寸和三座8英寸量产晶圆生产线,分属集团下面两大制造平台,12英寸属于上海华力,8英寸属于华虹宏力。
据悉,8英寸的战略定位是“广积粮”,积有“积累”和“聚集”的意思。一是近20年的特色工艺技术积累,是业内首个拥有深沟槽超级结(Deep Trench Super Junction,DT-SJ)及场截止型IGBT(Field Stop,FS IGBT)工艺平台的8英寸代工厂,公司现已推出第三代DT-SJ工艺平台。在IGBT方面让客户产品能够比肩业界主流的国际IDM产品;二是积累众多战略客户多年合作的情谊;三是华虹集团旗下华虹半导体实现连续8年盈利,聚集了现金流。
而12英寸的战略定位是“高筑墙”,“高”有“高度”和“等级在上”的意思。一是华力微拥有尖端的55-40-28纳米工艺技术,目前公司主推的55纳米特色工艺平台包括图像传感器工艺、高压工艺、超低功耗工艺、射频工艺和嵌入式闪存工艺平台。二是华力集成在2018年10月18日顺利开始28纳米工艺投产;并在2019年3月宣布14纳米工艺取得重大突破,将于2020年进行投片生产。三是华虹半导体通过建设12英寸生产线,得以延伸8英寸特色工艺优势,拓宽护城河,提高技术壁垒,拉开与身后竞争者的差距,在扩充产能的同时,把技术节点推进到90/55纳米,以便给客户提供更先进的工艺支持。
2019年3月28日,华虹集团对旗下两大制造平台进行了人事调整,一是宣布上海华力集成总经理唐均君接替王煜担任上市公司华虹半导体总裁一职(5月1日正式接任),希望发挥唐总在12英寸生产线的经验,以便更好的让华虹无锡基地的12英寸产线快速产生效益;二是宣布上海华力微总裁雷海波兼任上海华力集成总裁,掌管两个12英寸产线的运营,作为中国大陆培养的本土12英寸产线领头人,雷总带领华力微在2018年实现首次年度盈利,并将带领早日实现华力集成的盈利。
华虹集团进行平稳、有效的人事调整,必将带领华虹半导体和华力更加有效的大发展!祝福华虹集团开创芯未来!
华虹半导体特色工艺
据悉,华虹无锡基地12英寸生产线将导入华虹半导体的三大工艺平台,分别是嵌入式非挥发性存储器;功率半导体;模拟及电源、逻辑与射频。此前已经任命华虹半导体副总裁倪立华兼任华虹七厂厂长,倪立华此前担任过上海华力微12英寸厂副厂长。
由于目前华虹半导体还没有公开其无锡基地12英寸产线的工艺情况,但是笔者在无锡基地展室里面看到一个华虹半导体的整体技术路线图,从中可以看到未来华虹基地的工艺基本发展情况。
在2019年3月的SEMICON CHINA论坛中,华虹宏力执行副总裁孔蔚然博士表示,华虹宏力的8英寸晶圆厂的技术越来越偏向于高电压的特色工艺,而基于这些特色工艺生产的芯片是5G通信、物联网和汽车电子等相关应用的基础。
孔蔚然博士解释说,特色工艺不能用光刻技术节点来定义,实际上是利用成熟的特色工艺去优化包括电源管理、射频前端模组、嵌入式非挥发性存储器等器件的的开发和制造。
下面让我们来简单了解一下华虹半导体的核心工艺技术。
孔蔚然博士表示,通过系统性进行工艺平台建设,在器件结构研究、模型参数提取、设计环境建设、线路架构设计验证、应用系统研究等方面,华虹半导体多年持续的、大力度的研发投入,终于换来高压工艺研发体系整体领先业界。孔博士举例说,针对高压会一定程度导致Flash scaling放慢现象,华虹半导体的HHGrace NORD Flash已经成为目前嵌入式Flash主流技术之一,其单元结构包含1个沟道和3个集成Gate,这种创新的结构使得闪存单元面积具有优势,在55纳米节点下,其新闪存单元面积仅为0.04平方微米左右。
在高压器件上,华虹半导体销量最好的产品之一便是DT-SJ(DT-Super Junction MOSFET),超结MOSFET是华虹半导体的中流砥柱。2011年,第一代超结MOSFET工艺开始量产;2013年,通过技术创新,优化pitch size,降低结电阻,推出第二代超结MOSFET工艺;2015年,进一步优化,推出2.5代超结MOSFET工艺;2017年,第三代超结MOSFET工艺试生产。事实上公司超结MOSFET工艺每两年就会推出新一代技术,用单位面积导通电阻来衡量的话,每一代新技术都会优化25%以上,持续为客户创造更多价值。
在模拟及电源、逻辑与射频方面,华虹半导体还改进了0.35微米5V/7V模拟平台,在竞争激烈的BCD技术中把节点拓展到90纳米,为未来65/55纳米的12英寸工艺技术的研发与市场拓展打开了空间,同时计划将RF-Switch和LNA进行集成,在12英寸工艺技术的推进下,未来甚至可能将PA进行集成。
未来随着无锡基地12英寸产线的推进,技术将由8英寸的90纳米延伸至12英寸90纳米,并同时开发65/55纳米技术,在物联网、人工智能、5G通讯、新能源汽车等新应用驱动下,促使下游终端对于采用特色工艺为主的器件形成长期且稳定的需求,更多新技术新场景的出现使得特色工艺大有可为,华虹宏力“8+12”的技术路线图将提供巨大的发展空间。