东芝半导体业务新战略 致力BSI型CMOS传感器 - 全文

东芝半导体业务新战略 致力BSI型CMOS传感器

东芝在半导体业务中提出了新战略（图1）。东芝计划将把瞄准全球份额首位的NAND闪存业务实力，应用于其他半导体业务。具体做法是在分离式半导体业务、从原系统LSI业务中剥离出来的模拟成像IC业务、以及与硬盘业务进行了整合的存储产品业务中，应用在存储器业务中积累的制造技术实力。由此来培育出继存储器业务之后的又一支柱业务。东芝执行董事高级常务、东芝半导体与存储器公司社长小林清志在2011年8月公布了这一战略。

图1：东芝提出的半导体业务新战略

　　转用四日市工厂的200mm生产线

　　分离式半导体业务方面，将致力于在社会基础设施和车载用途有望产生巨大需求的功率元件领域。东芝在功率元件领域的市场份额目前位居全球第三，“计划以自主开发的元件技术和大口径生产技术为优势，在数年内达到业内第一”（小林）。

　　在社会基础设施和汽车领域的需求高涨的功率元件市场上，分离式半导体业务计划实现全球第一的份额。模拟成像IC业务方面，将致力于BSI型CMOS传感器。合并了存储器业务和硬盘的存储产品业务方面，将提供面向数据中心的综合解决方案。照片为东芝的资料，图由本刊制作。

　　起决定性作用的，是NAND闪存的生产基地——四日市工厂的200mm生产线。该生产设备已开始用于功率元件的生产基地加贺工厂。通过利用存储器业务中完成折旧的生产设备，“能以较少的投资实现大口径化并扩大产能”（小林）。东芝今后将加快200mm进程。计划到2013年，将200mm晶圆在功率半导体整体产能中所占的比例提高到80％以上。

　　该公司为支持更高的电力容量和高速工作频率，将大力开发采用新材料SiC和GaN的功率元件。

　　致力于BSI型CMOS传感器

　　模拟成像IC业务方面，东芝宣布，已将定位为尖端逻辑LSI生产基地的大分工厂300mm生产线，转用为背面照射（BSI）型CMOS传感器等的生产线。

　　东芝预测，小型高灵敏度BSI型传感器到2014年将在CMOS传感器市场上占一大半。虽然BSI型CMOS传感器的一部分由海外硅代工企业生产，但“由于生产工艺复杂，未必能有效生产”（小林）。而东芝“通过利用存储器业务中积累的工艺经验，能够以简单的工艺制造BSI型传感器”（小林）。

　　东芝已从2010年底开始，在业内率先采用300mm晶圆量产了设计规则为65nm、像素间距为1.4μm的第一代BSI产品。2011年底将量产像素间距缩短为1.1μm的第二代产品。

　　另一方面，大分工厂等生产的逻辑LSI今后将进一步推进代工生产。2011年4月，东芝解散了与索尼的合资生产公司（位于长崎），出售了相关设备。该公司计划，2011年将采用300mm晶圆的SoC生产的外包比例从2010年的零提高到50％，2013年提高到80％以上。

 

加速MRAM实用化

　　存储产品业务中，将加快新型非易失性存储器MRAM的实用化。东芝2011年7月合并了原半导体公司和存储产品公司，成立了半导体与存储器公司。主要目的是，利用NAND闪存的技术经验，开发整合了SSD（solid state drive）和硬盘的高性能存储技术，并计划利用MRAM技术进一步提高其性能。

　　东芝预测，以数据中心为核心，集成存储技术的需求今后将暴增，因此加快了NAND闪存的微细化和三维单元技术的开发。不过，NAND闪存还存在访问性能低的课题。因此，打算将可兼顾DRAM相当的高速性和“1015次”（小林）擦写次数的MRAM，用于NAND闪存的缓存等（图2）。

　　

　　图2：配备MRAM的存储器系统提案

　　东芝计划，通过量产速度与DRAM相当的MRAM，进一步扩大NAND闪存和硬盘市场。图由本刊根据东芝的资料制作。

　　“通过组合使用高速MRAM，可以大幅提高NAND闪存和硬盘的实际访问性能”（小林）。东芝以2014年投产为目标，推进了MRAM的技术开发，将来还计划用于产品的工作存储器。