振芯铸魂
李虹
华润微电子(重庆)有限公司总经理

 

清晨,吃过几片从烤箱新鲜出炉的面包,开着环保又节能的电动车出门,路过正在用割草机修剪园林的工人,抵达公司打开电脑,检查工厂生产线上的机器人是否正常……

 

下班后,用手机看看路况,因为堵车,选择了搭乘地铁回家,吃过晚饭,和家人坐在电视机前,手持遥控器随意地挑选着节目,临睡前,还要用太阳能热水器里的温水,洗净一身的疲惫……

 

几乎我们每天从早到晚所用所见的电子产品,身上都少不了功率半导体器件。可以说,功率半导体与我们的日常生活息息相关!

>坐落于重庆市沙坪坝区西永微电子产业园区的华润微电子(重庆)有限公司

 

新使命——造中国最大功率半导体产业基地

 

半导体芯片虽小,但已成为“国之重器”,被誉为“现代工业粮食”。

 

半导体产业是一个国家高端制造能力的综合体现,是全球高科技国力竞争的战略必争制高点。令人扼腕的是,中国虽有着全球规模最大、增速最快的集成电路市场,但由于起步较晚,国产主流产品仍然集中在中低端,高端产品高度依赖进口成为我国芯片产业难以撕掉的标签。习近平总书记曾在多个场合强调:“核心技术、关键技术、国之重器必须立足于自身。”近年来的跨国技术争端更是凸显了“振芯铸魂”的重要性与紧迫感,更激励着国家自主芯片产业的崛起。

 

傅育宁博士在题为《直面“缺芯少魂”,华润要以振兴民族微电子产业为己任》的文章中明确希望华润的所有业务都能插上“科技创新”的翅膀。他表示,微电子被国资委批准列为华润集团的主营业务,是集团与高科技结合的重点领域,应该有更高的期许、更高的目标。作为国内最早进入微电子产业的大型国有企业之一,华润在国家微电子产业发展布局中具有重要地位。时代把这份重任和机遇给了华润,我们责无旁贷,要肩负起打造中国最大的功率半导体产业基地的使命。

 

功率半导体作为现代电力传输系统与电子设备的心脏和血脉,是设备电能控制与转换的核心器件,负责将合适的电能传输给每一个用电终端,因具有绿色节能功能,被广泛应用在几乎所有电子制造业,应用范围已从传统的工业控制和 4C 产业(计算机、通信、消费类电子产品和汽车),扩展到新能源、电动车、轨道交通、智能电网、变频家电、物联网等新领域,市场需求呈现稳健增长态势。

>2018年4月11日,傅育宁董事长一行到华润微电子(重庆)有限公司调研指导工作

 

中国功率半导体市场需求量巨大,占据全球40%左右份额,但市场规模与自主化率严重不相匹配,90%的产品需要进口,国产替代的空间巨大。同时,全球范围内环境资源问题面临严峻考验,强化了各国对绿色节能产品的需求,这让功率半导体产业有了新的发展动能。在宏观市场和细分领域的双重利好作用下,我国功率半导体行业迎来了重要战略机遇期和黄金发展期。

 

新旗帜——成立重庆公司

 

然而受限于基础薄弱,国产替代面临着三大挑战。一是原材料及先进设备制造基础薄弱,缺少光刻机等芯片制造关键设备的制造能力;此外,生产所需的关键材料主要来源是进口。其次,国产替代存在方案匹配困难问题,目前通用的替代模式是保留国际大厂的应用方案同时使用国产功率器件替换国外进口功率器件,但会存在国产器件与国外应用方案不相匹配的风险,导致国产优良器件性能发挥受限。第三,缺乏半导体行业的专业人才。因此,若想在功率半导体行业闯出一番天地,企业需要在技术、人才、产品系统应用方案等方面有足够的实力和长远的谋划。

>华润微电子(重庆)有限公司航拍图

 

大鹏一日同风起,扶摇直上九万里。2017年11月6日,国资委正式批复股权划拨事宜,华润微电子(重庆)有限公司(以下简称“重庆公司”)加入了华润大家庭,搭上了华润高质量发展的快车。2017年12月28日,重庆公司在西永微电园正式挂牌成立,同时,华润微电子与重庆市政府签署了战略合作备忘录,未来将携手在重庆打造中国最大的功率半导体产业基地。

 

重庆公司拥有第一条全内资8吋专注功率器件晶圆生产线,制造规模及工艺能力居于国内领先水平。从平面工艺向立体工艺进阶是芯片技术发展的方向,而重庆公司具备成熟的深沟槽工艺能力,在立体工艺领域具有优势。目前,重庆公司8吋晶圆月产能达到5.1万片,规模在国内居于第一梯队,有望为华润微电子抗起发展功率半导体的大旗。

>华润微电子(重庆)有限公司生产车间

 

“让国家从世界工厂变成世界市场,这个机遇期不可能永远存在,所以要抓住当前最有利的时间,大力发展功率半导体。”华润微电子常务副董事长陈南翔在首届中国智博会上的讲话中透露出了国内功率半导体企业腾飞的天时已到。

 

新产线——与国际最先进水平接轨

 

晶圆尺寸一般分为6吋、8吋、12吋等规格,晶圆尺寸越大,出芯率越高,规模效益越明显,而且随着尺寸增大,生产设备也逐步升级,产品性能也随之提升。目前国际功率半导体市场只有英飞凌1条12吋线,日本东芝、三菱,以及韩国、台湾地区企业,主要还是8吋线,国内同行大多为6吋工艺,而重庆公司的8吋线是国内第一条全内资生产线。

>培训新人使用OSF软件

  

>员工正调试工艺参数

 

>8吋晶圆后段制程的镀膜工艺环节,技术员进行薄片装片作业,确保晶圆完好无损

 

相较于8吋功率半导体,12吋功率半导体又有着明显的技术进步。总的来说,一个12吋晶圆的出芯率是一个8吋晶圆出芯率的2.25倍,其更小的光刻线宽、更好的均匀性和更高的工艺精度为产品赋予了更高的效率、可靠性和更低的成本,产品可满足工业控制、汽车电子等高端领域的应用。

 

2018 年 11 月 5 日,华润微电子与西永微电园签署协议,以重庆公司为基地,共同建设12 吋晶圆生产线项目,将其打造为华润微电子未来的发展引擎。

 

近年来,国内半导体产线建设方兴未艾,12吋线也较多,但他们大多聚焦在存储器或数字逻辑先进工艺代工,而聚焦在功率半导体特色工艺的规模化生产线仅华润微电子一家。新启动的12吋线,是国内第一条全内资专注功率半导体的12吋线,工艺水平与国际最先进的英飞凌相当,它的建设,有利于华润微电子功率半导体的技术提升,并可带动国内功率半导体制造工艺向国际先进水平接轨。

 

华润微电子的优势是平台化的IDM公司,生产线建成后,将主要生产MOSFET、IGBT、电源管理芯片等功率半导体自有产品,进入工业控制和汽车电子等高端市场领域,满足客户对我们的需求,提升华润微电子的核心竞争力。

 

此外,2019年1月11日,重庆公司功率半导体技术创新中心揭牌。这一技术创新中心,立足功率半导体领域,将与高等院校开展产学研协同创新合作,引进高端专业人才,实现三个“一流”,即形成一流的功率半导体产品制造能力,打造一流的产品技术创新和产业化能力,建设一流的功率电子器件可靠性测试平台。这是华润微电子布局全产业链的重要一着,将帮助华润微电子在IDM模式的道路上走得更加长远。

 

新篇章——转身再出发

 

“获得第二届集成电路产业技术创新奖‘成果产业化奖’的华润微电子(重庆)有限公司的SGT MOSFET……”2月23日,在2019集成电路产业链协同创新发展交流会暨集成电路产业技术创新战略联盟大会的领奖台上,我手捧奖牌,心中感慨万千。

>8吋晶圆

 

 

>功率半导体器件

 

>IGBT模块

  

>系统应用方案

 

自带领华润团队入驻公司管理以来,一年多的时间里,公司员工上下一心、共同奋斗,实现了公司全面扭亏为盈、堪比国际一流水平的SGT GEN2工艺平台的成功研发、公司自有品牌CRMICRO的发布、成品化战略落地开花、全年营业收入同比增长40%,此外,SGT MOSFET在2018年第十三届集成产业促进大会上被评为“中国芯?优秀市场表现产品”,公司被认定为“国家高新技术企业”、“重庆市功率半导体技术创新中心”、“重庆市高成长性科技企业”、“重庆市企业专利创新百强企业”……

 

成果与荣耀更加坚定了我们前行的脚步。凝聚芯魂,重庆公司未来将把产品和市场业务聚焦在功率半导体领域,夯实公司持续盈利能力,逐步成为中国功率半导体著名品牌企业,助力华润微电子进入全球功率半导体领先者行列,为振兴民族微电子产业贡献华润力量。

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