東芝半導體業務新戰略 致力BSI型CMOS傳感器

東芝在半導體業務中提出了新戰略（圖1）。東芝計劃將把瞄準全球份額首位的NAND閃存業務實力，應用于其他半導體業務。具體做法是在分離式半導體業務、從原系統LSI業務中剝離出來的模擬成像IC業務、以及與硬盤業務進行了整合的存儲產品業務中，應用在存儲器業務中積累的制造技術實力。由此來培育出繼存儲器業務之后的又一支柱業務。東芝執行董事高級常務、東芝半導體與存儲器公司社長小林清志在2011年8月公布了這一戰略。

圖1：東芝提出的半導體業務新戰略

　　轉用四日市工廠的200mm生產線

　　分離式半導體業務方面，將致力于在社會基礎設施和車載用途有望產生巨大需求的功率元件領域。東芝在功率元件領域的市場份額目前位居全球第三，“計劃以自主開發的元件技術和大口徑生產技術為優勢，在數年內達到業內第一”（小林）。

　　在社會基礎設施和汽車領域的需求高漲的功率元件市場上，分離式半導體業務計劃實現全球第一的份額。模擬成像IC業務方面，將致力于BSI型CMOS傳感器。合并了存儲器業務和硬盤的存儲產品業務方面，將提供面向數據中心的綜合解決方案。照片為東芝的資料，圖由本刊制作。

　　起決定性作用的，是NAND閃存的生產基地——四日市工廠的200mm生產線。該生產設備已開始用于功率元件的生產基地加賀工廠。通過利用存儲器業務中完成折舊的生產設備，“能以較少的投資實現大口徑化并擴大產能”（小林）。東芝今后將加快200mm進程。計劃到2013年，將200mm晶圓在功率半導體整體產能中所占的比例提高到80％以上。

　　該公司為支持更高的電力容量和高速工作頻率，將大力開發采用新材料SiC和GaN的功率元件。

　　致力于BSI型CMOS傳感器

　　模擬成像IC業務方面，東芝宣布，已將定位為尖端邏輯LSI生產基地的大分工廠300mm生產線，轉用為背面照射（BSI）型CMOS傳感器等的生產線。

　　東芝預測，小型高靈敏度BSI型傳感器到2014年將在CMOS傳感器市場上占一大半。雖然BSI型CMOS傳感器的一部分由海外硅代工企業生產，但“由于生產工藝復雜，未必能有效生產”（小林）。而東芝“通過利用存儲器業務中積累的工藝經驗，能夠以簡單的工藝制造BSI型傳感器”（小林）。

　　東芝已從2010年底開始，在業內率先采用300mm晶圓量產了設計規則為65nm、像素間距為1.4μm的第一代BSI產品。2011年底將量產像素間距縮短為1.1μm的第二代產品。

　　另一方面，大分工廠等生產的邏輯LSI今后將進一步推進代工生產。2011年4月，東芝解散了與索尼的合資生產公司（位于長崎），出售了相關設備。該公司計劃，2011年將采用300mm晶圓的SoC生產的外包比例從2010年的零提高到50％，2013年提高到80％以上。

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加速MRAM實用化

　　存儲產品業務中，將加快新型非易失性存儲器MRAM的實用化。東芝2011年7月合并了原半導體公司和存儲產品公司，成立了半導體與存儲器公司。主要目的是，利用NAND閃存的技術經驗，開發整合了SSD（solid state drive）和硬盤的高性能存儲技術，并計劃利用MRAM技術進一步提高其性能。

　　東芝預測，以數據中心為核心，集成存儲技術的需求今后將暴增，因此加快了NAND閃存的微細化和三維單元技術的開發。不過，NAND閃存還存在訪問性能低的課題。因此，打算將可兼顧DRAM相當的高速性和“1015次”（小林）擦寫次數的MRAM，用于NAND閃存的緩存等（圖2）。

　　圖2：配備MRAM的存儲器系統提案

　　東芝計劃，通過量產速度與DRAM相當的MRAM，進一步擴大NAND閃存和硬盤市場。圖由本刊根據東芝的資料制作。

　　“通過組合使用高速MRAM，可以大幅提高NAND閃存和硬盤的實際訪問性能”（小林）。東芝以2014年投產為目標，推進了MRAM的技術開發，將來還計劃用于產品的工作存儲器。

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