摩爾定律發展至今，大規模集成電路芯片上晶體管數量隨時間呈現指數級增長。值得指出的是，MOS晶體管是高速增長的根本，甚至可以說，摩爾定律的進步主要功勞在于MOS晶體管的持續進步。而大規模集成電路的確是當今信息社會數據采集、傳輸、存儲、處理的基礎。

上海華虹宏力半導體制造有限公司

執行副總裁孔蔚然博士

半導體工藝制程有成熟工藝和先進工藝之分，由成熟工藝優化而來的特色工藝，其市場占比約為40%左右，這一巨大市場機會吸引著多家半導體廠商目光，而華虹集團旗下華虹宏力就是最具代表性的一家。上海華虹宏力半導體制造有限公司執行副總裁孔蔚然博士，在SEMICON China 2019先進制造論壇上指出，特色工藝的進步有別于先進工藝，它并不依賴于光刻機來實現器件的尺寸微縮和進步，而是依據半導體器件不同的物理特性及需求來研發優化不同的產品。華虹宏力主打的主要特色工藝包括閃存、功率半導體、射頻器件等。

孔蔚然博士表示，華虹宏力8英寸晶圓廠的技術越來越偏向于電壓比較高的特色工藝，基于這些特色工藝生產的半導體芯片是物聯網、汽車電子、5G等相關應用的基礎。MOS晶體管問世60年來結構原理上并無本質變化，但高壓MOS技術在不斷更新，如果跟不上更新的步伐就很容易被淘汰，目前華虹宏力的特色工藝基本都需要高壓MOS器件，比如嵌入式非易失性存儲器（eNVM）、功率器件、BCD、HV等都涉及到高壓MOS晶體管。

在功率器件領域，由于現在的高鐵、電動汽車等改變生活的應用都是依靠先進的硅基技術，讓大多數只有一個晶體管的功率器件，可以承受300安培650伏甚至是1200伏的電壓。孔蔚然博士強調，特色工藝不能用光刻技術節點來定義其是否先進。實際上更多的是利用成熟的特色工藝去優化如電源管理芯片、射頻前端模組、eNVM等器件的開發與制造。隨著智能化時代的到來，滿足未來物聯網、汽車電子、通訊、智能交通等應用領域蓬勃發展，對特色工藝都會有強勁的需求。

但特色工藝實現難度從某種意義上說并不亞于先進工藝。在高壓器件上，華虹宏力銷量最好的產品之一便是DT-Super Junction MOSFET，據本刊了解，其通過一個DeepTrench來承受高壓，工藝流程緊湊簡捷，同時有效地降低了結電阻，進一步縮小了器件面積，可實現導通電阻更低、芯片面積更小、開關速度更快、開關損耗更低的解決方案。

通過系統性進行工藝平臺建設，在器件結構研究、模型參數提取、設計環境建設、線路架構設計驗證、應用系統研究等方面，華虹宏力多年持續的、大力度的研發投入，終于換來高壓工藝研發體系整體領先業界。例如，針對高壓會一定程度導致Flash scaling放慢現象，華虹宏力的HHGrace NORD Flash已經成為目前嵌入式Flash主流技術之一，其單元結構包含1個溝道和3個集成Gate，這種創新的結構使得閃存單元面積具有優勢，在55納米節點下，其新閃存單元面積僅為0.04μm2左右。

孔蔚然博士表示，嵌入式Flash工藝在結構創新的同時，不斷降低制造成本也是關鍵的一環。華虹宏力從2007年38層光罩起步，逐漸減少到2018年的24層（包括1.5V+5V+Flash），華虹宏力未來還將向無限接近極限水平減少光罩層次，以在特定應用中不斷降低工藝成本。

值得一提的是，華虹宏力還改進了0.35微米5V/7V模擬平臺，在競爭激烈的BCD技術中把節點拓展到90納米，為未來65/55納米的12英寸工藝技術的研發與市場拓展打開了空間。孔蔚然博士透露，在市場導向作用下，華虹宏力計劃將RF-Switch和LNA進行集成，在12英寸工藝技術的推進下，未來甚至可能將PA進行集成。

從長期看，5G的落地和物聯網的普及促使下游終端對于采用特色工藝為主的器件形成長期且穩定的需求，更多新技術新場景的出現使得特色工藝大有可為。孔蔚然博士表示，經過多年實踐，聚焦于特色工藝與差異化技術使華虹宏力近年來營收持續增長，2018年營收達到了9.30億美金。另一方面，華虹宏力的專利授權表現優異，截至到2018年，累計有效授權專利數已超過3000項。

面對產能新布局，孔蔚然博士介紹，華虹宏力將以完整的特色工藝平臺為基礎，未來隨著無錫12英寸廠的推進，技術將由8英寸的90納米延伸至12英寸90納米，并同時開發65/55納米技術。但孔蔚然博士再次強調，在差異化的技術路線圖下，8英寸晶圓生產線前景仍然廣闊。在物聯網、人工智能、5G通訊、新能源汽車等新應用驅動下，華虹宏力“8+12”的技術路線圖將提供巨大的發展空間。