中國晶片高階技術1年內「連下三城」!國內第二家公司自研28納米

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2018 年的中國半導體產業發展被形容為在敵人的隆隆炮火下匍匐前進,雖低調卻始終有沉穩且驚喜的突破,如近期中芯國際的 14 納米研發成功,以及長江存儲提出驚艷國際的 Xtacking 技術,好消息是接二連三,而即將接下第三棒喜迎「芯」事的半導體大廠,將是上海華力微電子。

這也是中國晶片產業 1 年內在高階技術「連下三城」的重大進展。

上海華力微電子是華虹集團旗下的 12 寸晶圓廠,其低調投入 28 納米工藝開發多年後,傳出好消息,已獲得聯發科、上海復旦微採用 PloySion 和 HKMG 工藝技術,最快於年底問世,這將成為國內第二家成功自研 28 納米技術的半導體大廠,僅次於中芯國際的腳步。

上海華力微電子是華虹集團旗下高端晶片工藝技術的生產重地,第一座 12 寸晶圓(華虹五廠)專注 55 / 40 納米的成熟工藝技術,第二座 12 寸廠(華虹六廠)建於上海浦東新區康橋工業園,該項目總投資額約 387 億人民幣,今年五月才舉行機台搬入儀式,宣示首台荷蘭光刻機大廠 ASML 的 NXT 1980Di 光刻機到位。

根據公司規劃,12 寸二廠設計為月產能 4 萬片規模,將切入 28 納米工藝技術,未來將進入更先進的 14 納米工藝,該廠房計畫年底前全數完成設備搬入、安裝調試,以及實現流片。

事實上,華力微電子已經投入 28 納米研發多年。

這要回溯到 2014 年~ 2015 年期間,中國半導體廠興起一股投入 28 納米工藝製造的熱潮,在當時, 28 納米是相當高端的工藝水平,且台積電已量產多年,中國半導體廠要急起直追,唯有仰賴策略結盟的捷徑來突圍。

(圖片來源:華力微電子官網)

當時,中芯國際在高端工藝研發上,向全球晶片巨頭高通靠攏,更在 14 納米FinFET 工藝上與高通、華為、比利時微電子imec結盟合作。

基於「選邊站」的策略,當時的華力微欲投入 28 納米技術的研發,遂找上與高通打得如火如荼的聯發科合作,雙方在 2015 年曾宣布 28 納米的手機晶片順利流片(tape -out),但之後進度是不了了之。

行業內人士透露,華力微宣布自主研發 28 納米工藝的過程遇到不少挑戰,為求尋求突破,2017 年向聯電高薪挖角,「打包」一整支 28 納米研發團隊來協助作開發,經過多年的沉潛和整隊,如今其 28 納米技術有突破性的進展。

業界透露,華力微的 28 納米技術最快可於年底前問世,目前已經有兩家客戶導入採用,分別為聯發科和上海復旦微電子,其中,聯發科是導入初階的 PloySion 技術,而上海復旦微是採用高端的 HKMG 技術,來開發人工智慧相關的晶片,有了重點客戶的加持,這一次華力微在 28 納米布局上,務求一網打盡!

根據規劃,華力微的 28 納米技術會先在一廠導入,待二廠於 2020 年量產後再轉入該廠房,二廠也會成為未來華力微專攻高端技術 28 納米/ 14 納米的重點基地!

華力微電子的母公司華虹半導體隸屬於國家「 909 工程」,華虹在 2010 年成立華力微電子,是「 909 工程」升級改造項目的主體,旗下第一座 12 寸廠單月產能約 3.5 萬片,以 55 納米、 40 納米工藝為主,且同步布局 28 納米技術。

華力微在半導體業界打響名聲,源於 2013 年打入聯發科供應鏈的消息傳出,在業界一炮而紅,初期是 55 納米獲聯發科採用,當時傳出華力微為了進入聯發科供應鏈,幾乎是咬著牙不賺錢接單,後來也逐漸成聯發科在晶圓代工策略上的重點合作夥伴,雙方合作更延伸至 28 納米工藝上。

華力微在 28 納米技術上的第二家客戶是上海復旦微電子。

復旦微電子的前身是上海復旦大學的「專用集成電路與系統國家重點實驗室」,成立於 1998 年,目前是國內主要的智慧卡晶片供應商。

上海復旦微電子與多家晶圓代工廠一直緊密合作,包括台積電、GlobalFoundries 等,與華力微將從 28 納米開始攜手!

國內半導體在這一波國產化的熱潮下,朝晶片設計、製造、封測等多個環節掌握技術,這幾年在政府政策大力支持下,12/8 寸廠是遍地開花,以各種形式存在,包括晶圓代工、存儲、IDM、8 寸特色工藝等。

盤點目前的晶片製造戰局,可提供 28 納米以下高端工藝的半導體廠包括台積電南京 12 寸廠的 16 納米工藝,中芯國際的 28 納米和明年量產的 14 納米工藝,再來,就則屬華力微即將問世的 28 納米工藝。

(圖片來源:華力微電子官網)

因此,華力微的 28 納米技術研發成功,對於國內晶片「國產化」的目標具有里程碑意義,更是國家重點企業的政策落實指標。

日前,上海市委書記李強等一行才實地視察華力微的 12 寸生產線,並指出,集成電路企業要進一步認識掌握核心關鍵技術的重要性和急迫性,把握歷史際遇,做好企業長遠規劃,努力闖出集成電路發展新路。

當日也由華虹集團董事長張素心親自進行工作匯報,之後更舉行集成電路企業座談會,探討半導體產業發展態勢。

國際半導體巨頭英特爾、三星、台積電都積極朝 10 納米、 7 納米技術開發量產,但國內的工藝技術一直落後 2 個世代以上,該問題一直被詬病,直到中芯國際日前宣布 14 納米 FinFET 研發成功,預計明年量產,而華力微在 28 納米研發成功後,勢必會朝 14 納米發展,國內高端技術的空白逐漸填補上來。

然從實際層面思考,擠身 10、7 納米技術之林,固然是高端技術實力的真實體現,但多數客戶都需要 7 納米技術嗎?答案恐怕未必。

在一片追逐高端晶片技術的浪潮下,一直有不同聲浪在反思。

以國內客戶的需求來看,除了部分高端的人工智慧晶片、虛擬貨幣晶片需要最先進的技術工藝,多數的晶片客戶的需求仍以 40 納米、28 納米工藝為主,這兩個工藝算是性價比高,且壽命極長的兩個技術世代。

以 28 納米工藝為例,台積電量產該技術將近十年,全球市占率仍維持在 70 %以上,是最賺錢的技術世代。

從今年起,台積電的 28 納米工藝產能利用率不若以往的高,主要是因為部分客戶轉入 22 納米、 16 納米,導致 28 納米產能出現空白,但以全球客戶端需求的角度來看,28 納米仍是長壽且性價比最高的技術工藝。

除了華力微旗下兩座 12 寸廠外,華虹集團去年也宣布耗資 100 億美元在無錫建立全新的 12 寸廠(華虹七廠),打造「超越摩爾定律」的特色工藝平台,生產汽車電子、非揮發性存儲器、射頻技術、高端電源管理技術等項目。

華虹集團在半導體成熟工藝、高端技術上呈現雙頭布局,經過多年研發,旗下華力微的 28 納米工藝即將問世,且獲得聯發科、上海復旦微兩家重量級的客戶的相挺支持,進一步填補了國內半導體高端技術的空白。

而在晶片設計部份,則是有海思、紫光展銳、嘉南耘智等朝高端技術發展,受挫多年的製造端工藝更有中芯、華力微、長江存儲等接連的突破, 2018 年是國內半導體產業最壞的一年,卻也是最好的一年,在國際情勢的巨浪滔天之際,晶片這一局,國內廠商已掌握歷史的機遇,要朝國際賽事邁進!


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