2020/4/28 14:56:38
来源:《半导体芯科技-SiSC》2020年2/3月刊
在国内多家拥有半导体制造业务的公司中,华润微电子近期的发展动态可谓是全方位的,比方说,参与研发的项目获得国家级以及省级奖项,通过内部架构改革让集团总部实体化,A股科创板上市并拟定首个30亿8寸线募投项目,重庆12寸产线扩建,各方面齐头并进,活跃度很高。相对其他企业,这个期间最热门的话题可能是如何抗疫努力逐步恢复生产。因此,本期挑选华润微电子作为明星企业,与大家一起分享,华润微电子这段特殊时期收获的累累硕果。
加大研发力度
作为一家IDM公司,华润微在部分工艺技术(如BCD、MEMS)及功率器件(MOSFET)及传感器产品几个方面拥有一定的市场竞争力。2019年1月,重庆华润微“功率半导体技术创新中心”揭牌,全面布局功率半导体前瞻性领域的研究,聚焦LVMOS、SGMOS等及其模块的研发,具体表现为建设高性能计算与仿真设计平台、一流的功率电子器件可靠性测试平台,并争取在今年年底前获得国家级企业研发中心认定。
“科技是第一生产力”。1月10日上午,国务院在北京举行国家科学技术奖励大会,华润上华参与的“高性能MEMS器件设计与制造关键技术及应用”项目获国家科学技术进步奖二等奖。近期,江苏省政府发布了《关于2019年度江苏省科学技术奖励的决定》,华润上华参与的“智能功率驱动芯片设计及制备的关键技术与应用”课题成为45个荣获江苏省科学技术一等奖项目之一。
1.“高性能MEMS器件设计与制造关键技术及应用”
该项目由东南大学、江苏英特神斯、华润上华三家单位合作完成。针对我国微机电系统(MEMS)产业链关键技术问题,开发了MEMS设计技术与设计工具、制造工艺和在线检测以及高性能压力传感器技术,推动了我国MEMS技术产业化的发展。
在项目中华润上华的具体贡献包括:开发MEMS表面加工、体加工、键合加工等成套制造工艺技术及检测技术,优化生产工艺及流程,实施MEMS生产制造工艺、在线检测技术以及代工服务;大大减少了工艺条件和参数的反复试验,降低了工艺开发成本并优化了工艺条件及其流程,缩短了制造工艺开发周期。
此外该项目成功研制了高精度硅各向异性腐蚀模拟、厚胶光刻工艺模拟、工艺流程模拟等11个软件模块,并实现了商业化;国内用户40余个,远销美国、日本等。关键技术已用于华润上华规模化生产线,形成批量生产能力并为国内外用户代工超过10万片,为压力传感器系列、麦克风系列等MEMS器件生产提供强力的技术支持。产品已在智能电子、工业控制、环境监测等领域得到广泛应用。
2.“智能功率驱动芯片设计及制备的关键技术与应用”
该项目由东南大学、华润上华、无锡芯朋微、无锡新洁能四家单位合作完成。通过长期深度合作,四家单位成功构建了智能功率驱动芯片的完整技术链,实现了芯片的自主设计与制备。项目涉及多方面的技术,包括高低压兼容工艺技术、抗瞬时电冲击电路技术、低损耗功率器件技术及高功率密度集成互联技术等;其中核心技术已获得中国发明专利118项(合计)、美国专利8项;在600V~1000V多电位浮置衬底高低压兼容技术、抗瞬时电冲击电路技术方面达到国际领先水平。
在该项目中,华润上华首次开创基于P-Sub/P-Epi的600V-1000V多电位浮置衬底高低压兼容工艺平台,发明了双条状N阱辅助耗尽型Divided-RESURF隔离结构和低损耗“U-shape”沟道600V SOI-LIGBT功率器件。该技术平台在为公司各类高可靠的智能功率驱动芯片产品提供工艺技术支持的同时,为多家国内外公司提供代工服务。
这两个研发项目涉及华润微功率半导体、智能传感器与智能控制领域三大主流业务,围绕这个主题进行了相关改革。可以这么说,华润微内部组织改革及科创板股市升值点均与此有关。华润微电子代工事业群总经理苏巍表示:“集成电路国产化蕴含着巨大的机会,华润微电子在支持公司产品业务发展的同时乐于与本土产业链合作伙伴携手研发新的技术,提供特色的工艺平台,与客户共同布局中国半导体市场热点。”
内部组织改革
近期华润微电子宣布,以科创板上市为契机,进行内部组织改革,整合旗下包括华润华晶、华润芯功率、重庆华润微、华润矽科、华润矽威、华润半导体、华润安盛、华润赛美科、华润矽磐、华润迪思、华润上华在内的11家独立法人单位的实体公司之半导体业务资源,成立四大事业群一大事业部,包括PDBG-功率器件事业群、ICBG-集成电路事业群、ATBG-封装测试事业群、FBG-代工事业群),以及MBU-模块事业部。
功率器件业务是华润微电子的核心以及对外窗口。新成立的PDBG-功率器件事业群,整合了华润微电子(重庆)有限公司、无锡华润华晶微电子有限公司、无锡华润芯功率半导体设计有限公司;全面负责华润微旗下功率器件设计、研发、制造与销售的业务单元。据悉,整合后的PDBG将下设中低压MOSFET、高压MOSFET、双极和特种器件、IGBT四条产品线以及系统应用事业部,聚焦功率器件业务领域。
具体来说,PDBG拥有来自CRMICRO、华晶、IPS等多个自主品牌功率器件,包括分立器件1100余种、及IC产品500余种,面向消费电子、工业控制、新能源、汽车电子等应用市场。产品及现状分四点阐述:1)MOSFET:提供-100V至1500V范围内低、中、高压全系列,拥有国内MOSFET主流器件结构研发和制造能力。2)在IGBT、SBD、FRD等功率器件上亦具有较强的产品竞争力,已建立业界领先的Trench-FS工艺平台,并具备600V-6500VIGBT工艺能力;其中,客制化SBD产品采用先进的8英寸Trench技术,具有低电阻、低漏电、高可靠性等特点;FRD产品通过采用先进的重金属掺杂工艺,使产品在反向恢复速度、软度系数等性能上表现较优。3)功率IC产品主要是各类电源管理IC,面向诸多细分领域,包括AC-DC系列产品、LED驱动芯片、锂电管理芯片、线性稳压集成电路、无线充电IC、电机驱动IC、音频功放IC等。4)化合物半导体如GaN、SiC等器件仍在布局,其中SiC二极管已实现销售,SiC MOSFET基本产品化;GaN产品线尚需明年有所收获。
总而言之,这次内部组织改革,目的是让华润微从一个控股型总部转型成一家经营实体公司,让组织架构更加符合股份制公司而非纯央企模式,业务上能集中资源实现重点突破,此为一;再者通过将公司业务模块划分清楚,可以让IDM业务模式更加显现化,产品结构更加条分缕析;最后,方便融入资本氛围,让股民深入理解。
制造与服务
ICBG半导体制造及服务业务(华润上华、华润安盛、华润赛美科)是与本刊杂志对口的部分,尤其是华润上华以及重庆华润微。目前拥有两条8寸线(无锡重庆各一条)、三条6寸线、两条封测线、掩模生产线一条、设计公司三家。其中,8寸线年产能约73万片,6寸线年产能约247万片。
工艺方面,华润微可提供1.0-0.11µm的工艺服务,包括硅基和SOI基BCD、混合信号、高压CMOS、射频CMOS、Bipolar、BiCMOS、嵌入式非易失性内存、IGBT、MEMS等以及相关客制化工艺平台,其中BCD、MEMS相对其他工艺技术在业内更具竞争力,硅基GaN、SiC工艺仅仅是起步。此外在发展传统封测技术的基础上,先后开发了12寸50µm级晶圆减薄划片工艺、高密度金丝/铜丝键合工艺、多层封装工艺等新型封装技术,以满足封装小型化、薄型化、高密度和高可靠的需要。
重庆华润微起始于2017年8月收购中航微。2018年11月华润微与西永微电园签署协议,拟投资100亿元建设12寸产线;目标产品是MOSFET、IGBT、电源管理芯片等功率半导体芯片。据了解,这条生产线将实现全自动化,预计在2022年达到3万片/月产出规模。今年当地政府将重庆华润微12寸产线纳入“芯屏器核网”全产业链建设的重点项目,并提出要加快启动项目及建设进度。
结语
股票市场是一个喧嚣的世界,然而这是大多数企业追求资本市场的唯一目标,华润微电子不出其右。笔者不懂股市也不是股民,在此笔者只能从实际的行业角度阐述几个事实:1)华润微电子绝不是国内唯一一家IDM厂商,以功率半导体细分领域为主营业务的国产IDM厂商就有好几家,如士兰微、扬杰科技、华微电子、捷捷微等;2)以功率半导体为主营业务的利润不能跟同为A股中其他芯片设计、工艺设备厂商等相比拟,市值虽高实则利润率偏低,毛利仅20%左右;3)目前工艺线以6寸、8寸为主,MOSFET、传感器虽有技术突破,但还需开发更多特色化产品、特色工艺以决胜于市场。
企业如何在国内大尺寸产线建设浪潮中找到适合自己的路,以权衡工艺先进化、产品细分化、服务特色化、成本结构优化这四点,这将成为我们大多数国内半导体芯片制造厂商都应该考虑的问题。
有一点值得肯定,重庆12英寸项目的启动将极大推动国产装备和材料的认证工作。目前重庆8英寸产线全部采用国产硅片,无锡6英寸产线也全部采用国产硅片,公司还有专门的国产装备和材料认证部门,为国产装备厂商和材料厂商的发展创造机会,携手共进。而“国产化”将是本刊下期关注的主要话题之一。
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