回顧華虹宏力深耕功率半導(dǎo)體市場(chǎng)的介紹

“第七屆中國(guó)電子信息博覽會(huì)（CITE2019）”召開(kāi)。華虹集團(tuán)旗下上海華虹宏力半導(dǎo)體制造有限公司（“華虹宏力”）展出的“高壓大功率雙溝槽型超級(jí)結(jié)工藝平臺(tái)”獲得本屆中國(guó)電子信息博覽會(huì)創(chuàng)新應(yīng)用金獎(jiǎng)。作為業(yè)界首家提供超級(jí)結(jié)工藝平臺(tái)的8英寸晶圓代工廠，華虹宏力一直在這個(gè)市場(chǎng)深耕，為客戶提供獨(dú)特的、富有競(jìng)爭(zhēng)力的深溝槽超級(jí)結(jié)工藝。自從20世紀(jì)90年代超級(jí)結(jié)MOSFET被發(fā)明以后，一直被英飛凌、ST、安森美半導(dǎo)體等幾家國(guó)際大型IDM公司所壟斷。2010年，華虹宏力開(kāi)始自主研發(fā)深溝槽型超級(jí)結(jié)工藝技術(shù)，打破了國(guó)際大廠的壟斷，自工藝平臺(tái)推出以來(lái)，已有國(guó)內(nèi)外多家設(shè)計(jì)公司試產(chǎn)和量產(chǎn)了各自品牌的超級(jí)結(jié)芯片。本次獲獎(jiǎng)的“高壓大功率雙溝槽型超級(jí)結(jié)工藝平臺(tái)”是華虹宏力超級(jí)結(jié)工藝平臺(tái)的最新一代技術(shù)。

華虹宏力技術(shù)研發(fā)部門(mén)總監(jiān)楊繼業(yè)指出，隨著市場(chǎng)需求的增長(zhǎng)，超級(jí)結(jié)產(chǎn)品在200V～1000V范圍的應(yīng)用會(huì)越來(lái)越廣泛。華虹宏力推出的擁有豐富電壓系列的200V～1000V，以及1000V以上的超級(jí)結(jié)產(chǎn)品，將在中高壓，甚至更高電壓領(lǐng)域的電子電力行業(yè)、交通運(yùn)輸行業(yè)，獲得更加寬廣的市場(chǎng)。

華虹宏力技術(shù)研發(fā)部門(mén)總監(jiān)楊繼業(yè)

功率半導(dǎo)體需求持續(xù)增長(zhǎng)

根據(jù)IC Insights公司發(fā)布的數(shù)據(jù)，2018年全球功率半導(dǎo)體市場(chǎng)規(guī)模約為151億美元，2022年將增長(zhǎng)到170億美元。

作為全球制造中心之一，中國(guó)對(duì)于功率半導(dǎo)體的需求也很大。目前，中國(guó)功率半導(dǎo)體市場(chǎng)規(guī)模位居全球第一，占比達(dá)40%。2018年中國(guó)功率半導(dǎo)體市場(chǎng)規(guī)模為2591億元，同比增長(zhǎng)12.8%；預(yù)計(jì)2019年將達(dá)到2907億元，同比增長(zhǎng)12.2%。

相比國(guó)內(nèi)廣闊的市場(chǎng)前景，國(guó)內(nèi)功率半導(dǎo)體企業(yè)的營(yíng)收和市占率依然較低，與國(guó)際大廠差距明顯。因此，大力發(fā)展功率半導(dǎo)體制造，掌握核心技術(shù)，提升國(guó)產(chǎn)功率分立器件市占率，將是行業(yè)未來(lái)發(fā)展的必然選擇。

超級(jí)結(jié)工藝平臺(tái)技術(shù)性能國(guó)際領(lǐng)先

華虹宏力投入大量資源，不斷提升在功率器件領(lǐng)域的技術(shù)及生產(chǎn)能力，為國(guó)內(nèi)外企業(yè)提供性能優(yōu)異的功率器件代工服務(wù)。

“華虹宏力從2002年就已經(jīng)開(kāi)始進(jìn)入功率MOSFET代工領(lǐng)域，是全球首家提供功率MOSFET代工服務(wù)的8英寸廠。華虹宏力成功研發(fā)出SGT/SJ MOSFET/IGBT等技術(shù)，性能得到了持續(xù)優(yōu)化，從國(guó)際巨頭們的追隨者，逐漸趕上，變成了并跑者，在某些領(lǐng)域還成為了領(lǐng)先者?！睏罾^業(yè)進(jìn)一步舉例說(shuō)，“比如華虹宏力作為全球首家提供溝槽型場(chǎng)截止型IGBT量產(chǎn)技術(shù)的8英寸代工廠，我們特有的高壓大功率雙溝槽型超級(jí)結(jié)工藝平臺(tái)的技術(shù)性能處于國(guó)際領(lǐng)先地位?！?/p>

華虹宏力“高壓大功率雙溝槽型超級(jí)結(jié)工藝平臺(tái)”主要有兩點(diǎn)關(guān)鍵創(chuàng)新：首先，深溝槽型超級(jí)結(jié)工藝平臺(tái)采用了更小的元胞間距、更大的深寬比，且更為垂直的Trench結(jié)構(gòu)，有利于在降低器件導(dǎo)通電阻的同時(shí)，提升器件的反向擊穿電壓。其次，深溝槽型超級(jí)結(jié)工藝平臺(tái)采用了雙溝槽結(jié)構(gòu)，除了超級(jí)結(jié)Pillar結(jié)構(gòu)采用深溝槽制作，超級(jí)結(jié)柵極也采用了溝槽型結(jié)構(gòu)。雙溝槽結(jié)構(gòu)不僅消除了JFET效應(yīng)，進(jìn)一步降低導(dǎo)通電阻，而且擁有更低的柵電荷表現(xiàn)Qg，提升了開(kāi)關(guān)速度，降低了器件的開(kāi)關(guān)損耗。高壓大功率雙溝槽型超級(jí)結(jié)工藝平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了600V級(jí)別產(chǎn)品。

硅基功率器件與第三代化合物半導(dǎo)體同時(shí)發(fā)力

在談到華虹宏力功率半導(dǎo)體下一步發(fā)展計(jì)劃時(shí)，楊繼業(yè)表示：“在技術(shù)上，我們還將繼續(xù)創(chuàng)新。今年，我們將繼續(xù)研發(fā)第三代SJNFET、逆導(dǎo)型IGBT、SJ-IGBT等新一代功率器件技術(shù)，以及高壓大電流車用IGBT技術(shù)。除了追求高壓功率器件所需的更高功率密度和更低損耗，也將精益求精地開(kāi)發(fā)片上集成傳感器的智能化IGBT工藝技術(shù)與高可靠性的新型散熱IGBT技術(shù)?！?/p>

產(chǎn)能方面，華虹宏力將加快功率分立器件產(chǎn)能擴(kuò)充力度，計(jì)劃在未來(lái)兩年擴(kuò)充每月約2萬(wàn)片8英寸晶圓產(chǎn)能，進(jìn)一步滿足客戶和市場(chǎng)需求。對(duì)于第三代化合物半導(dǎo)體技術(shù)，華虹宏力也保持關(guān)注。楊繼業(yè)說(shuō)：“現(xiàn)已啟動(dòng)了GaN 相關(guān)材料的預(yù)研發(fā)工作，為將來(lái)實(shí)現(xiàn)先進(jìn)的8英寸功率GaN器件代工服務(wù)做準(zhǔn)備?！?/p>