2019 年 9 月 17 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正式投片。数百名嘉宾和员工代表出席,共同见证了华虹无锡基地这一里程碑式的重要时刻。

 


江苏省委书记娄勤俭、无锡市委书记李小敏、上海发改委主任马春雷、华虹集团首任董事长胡启立、集团首任副董事长华建敏、集团第一届董事会副董事长张文义共同启动生产线投片,首批 12 英寸硅片进入工艺机台,开始 55 纳米芯片产品制造,标志着华虹无锡基地有工程建设期正式迈入生产运营期。
 


华虹半导体无锡基地从 2018 年 4 月 3 日桩基工程启动,到 2019 年 9 月 17 日投片生产,仅仅 533 天(不足 18 个月),创下集团最快投产纪录。

 


华虹无锡项目的建成投产,成为中国第一条 12 英寸功率器件代工生产线,成为中国最先进的特色工艺线,对推动中国集成电路产业高质量发展具有重要意义。

 

华虹集团董事长张素心表示,无锡项目发扬了华虹 520 精神,以华虹“全集团统筹资源、大兵团作战部署”的战略为依托,经过 17 个月的紧张奋战,再次刷新华虹速度。目前已经完成月产 1 万片所需设备的安装调试,投产后,将迅速爬坡,形成量产能力

 

华虹半导体无锡基地 12 英寸生产线的投产,是华虹集团在一年内建成的第二条 12 英寸生产线,2018 年 10 月,华力二期(华虹六厂)建成投片。

 

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,关键材料和施工质量检测 100%合格。这一切与华虹集团董事长的亲自督导密不可分。自 2018 年 3 月 2 日开工至今,董事长张素心多次在华虹无锡基地召开推进现场会,要求参建单位按照“安全是前提,质量是基础,进度是关键”的要求有序推进。

 

12 英寸生产线将延伸 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。依托集团自有技术,大量研发团队提前 1 年公关,研发成果加速走上生产线,特色工艺研发顺利推进,产品工艺通线一次成功。目前 55 纳米逻辑、射频产品已经进入产品导入和试生产阶段,即将批量生产。

 

相信随着无锡基地 12 英寸产线的投产,公司产能受限的情况必将得到极大的缓解,并使公司能提供更好的解决方案以满足客户的整体需求,这将使公司的明年的营收更上层楼。
 
无锡基地
华虹无锡基地是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、布局全国的第一个集成电路研发和制造基地。
 
华虹集团董事长张素心表示,华虹无锡基地的布局,是华虹集团全面贯彻落实中央关于长三角区域经济一体化发展、推动经济实现高质量发展的重要举措;是深化贯彻落实上海市委市政府提出的打响“上海制造”品牌建设的重要抓手;是带头贯彻落实无锡市委市政府推动打造新一代信息技术产业高地的重要保障。
 
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。
 
我们来了解一下,华虹无锡基地建设的几个关键时间点:

 

华虹半导体无锡基地创下了多个速度。从 2018 年 4 月 3 日桩基工程启动,到 12 月 21 日主厂房建设,仅仅 263 天;到 4 月 17 日洁净室通电,仅仅 380 天;到 5 月 24 日设备搬入,仅仅 417 天(不足 14 个月),打破了全球最快建厂 15 个月的纪录;到 9 月 17 日投片生产,仅仅 533 天(不足 18 个月),创下半导体最快投产纪录。

 

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,举行华虹集团华虹七厂(HH FAB7)授牌仪式,举办首台设备搬入仪式;6 月 6 日,首批 3 台光刻设备搬入。

 

 

 

 


 
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。

 


 
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。
 
华虹半导体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,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。例如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。