芯片制造應(yīng)關(guān)注功率半導(dǎo)體

功率半導(dǎo)體器件的廣泛應(yīng)用可以實(shí)現(xiàn)對(duì)電能的傳輸轉(zhuǎn)換及最佳控制，大幅度提高工業(yè)生產(chǎn)效率，大幅度節(jié)約電能、降低原材料消耗。
    在過去的10年里，“18號(hào)文”推動(dòng)中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)經(jīng)歷了一個(gè)跨越式發(fā)展的時(shí)代。尤其是集成電路芯片制造業(yè)，大幅度地縮短了與國際先進(jìn)水平的差距，不僅打造了數(shù)條12英寸生產(chǎn)線，而且在晶圓代工的全球競爭格局中也占據(jù)了一席之地。然而，沿著“摩爾定律”的階梯拾級(jí)而上，昂貴的工藝設(shè)備和巨額的研發(fā)費(fèi)用所形成的門檻，把很多實(shí)力相對(duì)較弱的企業(yè)擋在了門外。中國芯片制造企業(yè)仍處在發(fā)展壯大過程中，此時(shí)不宜盲目地與國際巨頭比拼先進(jìn)工藝，而應(yīng)該尋找差異化的市場，以較低的成本求得最佳的效益。
    功率半導(dǎo)體是差異化突破口
    眾所周知，集成電路產(chǎn)品更新?lián)Q代快、市場壽命周期短、工藝要求高。這些特點(diǎn)在高端產(chǎn)品如CPU、存儲(chǔ)器等領(lǐng)域表現(xiàn)得尤為突出。相對(duì)而言，功率半導(dǎo)體器件市場壽命周期較長，并且其技術(shù)發(fā)展路線不遵從“摩爾定律”，制造過程不要求使用最先進(jìn)的生產(chǎn)工藝。對(duì)我國的半導(dǎo)體芯片制造企業(yè)來說，把功率半導(dǎo)體器件作為產(chǎn)品差異化的突破口，應(yīng)該是一個(gè)明智的選擇。
    從應(yīng)用角度來看，功率半導(dǎo)體器件的推廣對(duì)于節(jié)能減排具有深遠(yuǎn)影響。功率半導(dǎo)體器件的廣泛應(yīng)用可以實(shí)現(xiàn)對(duì)電能的傳輸轉(zhuǎn)換及最佳控制，大幅度提高工業(yè)生產(chǎn)效率，大幅度節(jié)約電能、降低原材料消耗。如果電機(jī)的驅(qū)動(dòng)采用功率半導(dǎo)體進(jìn)行變頻調(diào)速，就可以節(jié)能大約1/4到1/3。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在所有電能消耗中，用于電機(jī)的耗電約占70%，也就是說，僅考慮電機(jī)應(yīng)用，功率半導(dǎo)體器件就可以幫助全社會(huì)節(jié)能20%左右。
    作為高頻電力電子線路和控制系統(tǒng)的核心開關(guān)元器件，IGBT(絕緣柵雙極晶體管)無疑是功率半導(dǎo)體領(lǐng)域當(dāng)前最為耀眼的明星。IGBT廣泛應(yīng)用于工業(yè)、交通、通信、消費(fèi)電子等各個(gè)領(lǐng)域，就連半導(dǎo)體芯片生產(chǎn)所需的等離子刻蝕、薄膜沉積及金屬鍍膜等設(shè)備，IGBT也是不可或缺的器件。目前，國內(nèi)市場所需的功率半導(dǎo)體器件約有90%依賴進(jìn)口，供需缺口甚至大于集成電路，而IGBT更是幾乎被國外廠商壟斷。
    中國半導(dǎo)體業(yè)界早已清醒地認(rèn)識(shí)到，不能把眼光僅限于集成電路，要具有“大半導(dǎo)體”的視野；已故的中國半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會(huì)理事長江上舟先生更是在其任內(nèi)把每年一度的“中國國際集成電路博覽會(huì)”更名為“中國國際半導(dǎo)體博覽會(huì)”。然而，前輩們的苦心還需要我們花更多的時(shí)間去領(lǐng)會(huì)，在今年年初頒布的“新18號(hào)文”中，仍然是以光刻線寬為標(biāo)桿來決定對(duì)半導(dǎo)體企業(yè)的扶持力度，這使得從事功率半導(dǎo)體生產(chǎn)的企業(yè)難以享受國家的優(yōu)惠政策。
    8英寸線擔(dān)當(dāng)重任
    正是看到功率半導(dǎo)體廣闊的市場前景，世源科技工程有限公司借助自身在芯片制造行業(yè)豐富的工程設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，竭力幫助國內(nèi)企業(yè)設(shè)計(jì)、建造用于生產(chǎn)功率半導(dǎo)體器件的廠房。2008年，由世源科技負(fù)責(zé)EPC(工程總承包)的國內(nèi)第一條專注于電源管理器件的8英寸晶圓代工生產(chǎn)線建成。針對(duì)新型電力電子器件IGBT的生產(chǎn)，世源科技也傾注了自己的心力。目前，我們正在華中地區(qū)和東北地區(qū)為我們的客戶分別設(shè)計(jì)一條8英寸IGBT生產(chǎn)線。這兩條生產(chǎn)線分別面對(duì)高壓和中低壓的IGBT，其產(chǎn)品涵蓋了電力傳輸、機(jī)車牽引、新能源、電機(jī)控制、家用電器等IGBT所擅長的應(yīng)用領(lǐng)域。
    我們欣喜地看到，國內(nèi)很多知名的芯片代工企業(yè)也紛紛打造IGBT的工藝平臺(tái)。今年3月，華潤上華成功開發(fā)1200V Trench NPT(溝槽非穿通型)IGBT工藝平臺(tái)；今年9月，華虹NEC與中科院微電子研究所合作開發(fā)的6500V TrenchFS(溝槽型場終止)IGBT取得了階段性的突破，使國內(nèi)自主高壓高功率IGBT芯片從設(shè)計(jì)研制到工藝開發(fā)的整體貫通邁上一個(gè)新臺(tái)階。事實(shí)上，在華虹NEC推出IGBT工藝平臺(tái)之初，業(yè)界還對(duì)用8英寸生產(chǎn)線生產(chǎn)IGBT是否經(jīng)濟(jì)提出過疑問，但華虹NEC用事實(shí)證明了8英寸代工IGBT的可行性。當(dāng)然，由于IGBT與終端產(chǎn)品結(jié)合非常緊密，器件封裝的指標(biāo)也非?？量?，因此對(duì)代工企業(yè)提出了更高的要求。
    隨著邏輯電路的生產(chǎn)逐步轉(zhuǎn)向12英寸，可以預(yù)見，將來會(huì)有更多的8英寸生產(chǎn)線從事功率半導(dǎo)體芯片的制造。中國企業(yè)應(yīng)該把握這難得的機(jī)遇，以較為低廉的價(jià)格收購8英寸生產(chǎn)線的二手設(shè)備，翻新之后組建功率半導(dǎo)體生產(chǎn)線，以尋求最高的投資效益。