华虹NEC是国内最大的模拟芯片代工厂,最近又与宏力半导体进行了整合,它在工艺方面有何进展,也成为国内芯片设计公司异常关心的问题,本刊记者就此问题专访了华虹NEC的销售与市场副总裁高峰,让广大读者对这家国内代工厂的工艺水平有清晰全面的认识。
1、听闻华虹NEC在600-700V Super Junction MOSFET(SJNFET)工艺方面获得巨大突破,请详细介绍该技术的技术特色和市场前景,以及与世界同行相比的技术优势,贵公司是否有IGBT的研发计划?
高:此技术主要用于高端的开关电源,如超小型化的电源适配器、通信电源、UPS以及电机马达等产品。另外,该技术在热门的LED照明方面也具有非常广泛的前景。SJNFET技术可使终端产品大大降低能量转换损耗,是实现节能减排的关键半导体制造技术之一,具有非常广泛的应用市场。该技术一直以来都掌握在国外大厂手中,每年国内公司都要花费大量的资金用于这类产品的采购。华虹NEC经过艰苦的技术攻关,现已掌握了SJNFET成套量产工艺技术,可以开放给客户使用。多家客户在此平台上已成功开发并量产多款产品,很多产品技术参数指标已达到业界领先厂商同类产品技术水平,如开启电阻、耐冲击能力和反向性能等。
作为全球最大的半导体功率分立器件代工厂,华虹NEC在功率分立器件方面不断持续投入发展,显然IGBT也是另外一个重点。IGBT作为新型的电力电子核心器件,广泛应用在诸多关系国计民生的重要领域。根据不同应用领域的需求,IGBT产品往往以阻断电压等级进行划分,从400V到6500V不等,产品结构也有很多。其实早在2011年初,华虹NEC就作为国内第一个厂商在8寸生产线上量产了非穿通型的1200V的IGBT用于民用产品,积累了相当丰富的IGBT制造经验。IGBT是硅功率分立器件中技术最难的产品之一,特别是6500V的产品,全球只有极个别国外厂商拥有。华虹NEC凭借成熟先进的高压分立器件制造技术,联合战略合作伙伴,致力于推动国产IGBT开发及产业的快速发展。双方合作开发的6500V产品已经达到了7100V的阻断电压,完全符合最初的设定目标。这也是业界第一个采用沟槽技术生产的超高压IGBT,不仅证明了沟槽技术的可行性,也体现了华虹NEC制造工艺尤其Trench技术的高超技艺。这次产、学、研合作的阶段性成果对于发展我国超高压高端分立器件,并满足高端电力电子器件的需求起到了一个很好的示范作用。
2、RF方面,贵公司的SiGe BiCMOS工艺有何进展,能否真正取代GaAs工艺?
高:SiGe BiCMOS的工艺技术已经开发完成,目前正在客户试用阶段,预计会在2012年进入量产。以我们与客户的沟通以及自己的理解,SiGe BiCMOS和GaAs大部分在不同的市场应用范畴,但是随着各自技术的开发和延伸,其应用领域开始出现一定的重叠,在其重叠的领域真正取代也不是一件容易的事,有技术因素、成本问题,还有使用习惯和供应链问题,个人觉得将会是一个长期共存的局面。但是相比较GaAs,SiGe技术在集成度、工艺兼容性以及成本上有很大优势。如何发挥最大优势,为终端客户提供最好的产品技术是我们的希望也是责任。
3、BCD(Bipolar CMOS DMOS)工艺的高压器件近来大热,贵公司在这方面的技术进展如何?
高:BCD是半导体节能减排制造关键技术之一,由于整合了Bipolar、CMOS和DMOS三种器件于一体,综合了双极器件高跨导、强负载驱动能力,CMOS器件集成度高、低功耗的优点以及功率器件高耐压、高效率等优点,已被公认是电源管理、电池保护与充电保护、大功率LED驱动芯片以及智能功率型SOC芯片的最佳工艺选择。这一领域传统上是国际IDM大厂的领地,但是随着世界范围内系统智能化、小型化、便携化以及全球对于节能和绿色能源的需求不断提高而越来越热,各晶圆代工厂纷纷推出BCD的技术平台,开放给Fabless公司。
华虹NEC很早就涉及BCD工艺的制造,也是中国大陆第一个推出自主开发的0.35um节点的BCD和CDMOS工艺的代工厂,之后承接的国家02专项的0.18um BCD工艺也顺利在2010年底推出并量产,同时在2010年也在全球代工厂中第一个推出了0.13um的带高容量高可靠性的非挥发性存储器的CDMOS技术。目前这些工艺都已经大规模量产,产品广泛用于LED驱动、电源管理、背光源驱动、音频功放、电池保护、马达驱动等等。同时,700V的BCD工艺也在2011年底进入量产,与超级结MOSFET和40V BCD工艺一起,为客户提供了全面AC-DC解决方案的多种选择。
最近华虹NEC推出了增强版的0.35um BCD工艺,与原工艺相比导通电阻降低30%,光刻层数减少20%,而且提供24V的栅电压以及各种各样的选项供客户选择。华虹NEC将持续地加大在BCD领域的投资,继续推出更高电压,如60V-200V的BCD技术;进一步小型化,如0.13um;并积极拓展更多应用,丰富700V的BCD工艺。华虹NEC的目标是在BCD领域为客户提供最具竞争力、最完整的制造技术。