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晶圆代工是什么意思 晶圆代工的由来

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摘要:硅晶圆是芯片供应链中的重要环节,在整个半导体生态中的重要性不言而喻,现在的CPU和GPU等等的芯片都是从晶圆片上切出来的,什么是晶圆代工呢?用最简单的话讲,就是专门帮别人生产晶圆片。晶圆代工就是向专业的集成电路设计公司或电子厂商提供专门的制造服务。下面来了解下晶圆代工的由来。

一、晶圆代工是什么意思

晶圆代工或晶圆专工(Foundry),半导体产业的一种营运模式,专门从事半导体晶圆制造生产,接受其他IC设计公司委托制造,而不自己从事设计的公司。有些拥有晶圆厂的半导体公司,会因产能或成本等因素,也会将部份产品委由晶圆代工公司生产制造。反之,专门从事IC电路设计而不从事生产且无半导体厂房的公司称为无厂半导体公司(Fabless)。

无厂半导体公司依赖晶圆代工公司生产产品,因此产能、技术都受限于晶圆代工公司,但优点是不必自己兴建、营运晶圆厂。随着芯片制成微缩、晶圆尺寸成长,建设一间晶圆厂动辄百亿美金的经费,往往不是一般中小型公司所能够负担得起。而透过此模式与晶圆代工厂合作,IC设计公司就不必负担高阶制程高额的研发与兴建费用,晶圆代工厂能够专注于制造,开出的产能也可售予多个用户,将市场波动、产能供需失衡的风险减到最小。

二、晶圆代工的由来

在台积电出现之前,基本所有的半导体厂商都有自己的晶圆厂,就是像三星和英特尔,如果按照这个模式发展下去,对大部分的芯片新进者来说,无疑是一个巨大挑战,因为晶圆生产工厂的投资,不是个小数目。

然而,台积电创始人张忠谋的一个决定,改变了整个半导体行业的走势。半导体公司大多把晶圆制造作为副业,因为主业不是晶圆制造,而是设计和销售自己的产品,所以他们替别人代工的服务很不好,不够专业。

当时,台湾正好拥有日益进步的制造优势,技术人员的素质也大有提高的空间和可能,只要有人引路,就会大成功。张忠谋看准了这个机会。

1986年,他成立了全世界第一家专业晶圆体制造公司:台湾集成电路制造公司(台积电),并担任董事长。而且一开始,就设立大目标:“当我办一个半导体公司,当然要它长期繁荣。那只有一条路——世界级。”

然而,过程中遇到了很多问题。一是找不到合适的人才,二是半导体代工是一个新话题,半导体业界人士一时没有办法接受,三是当时正是半导体业的萧条期,开始一两年,订单非常少,生计困难。

要做世界级就必须有世界级的总经理。张忠谋当时先是找到包括英特尔副总裁在内的几位前任部属,这些人看好张忠谋,却不看好台湾半导体以及张忠谋提出的代工这个话题。后来终于说动原美国通用电气公司半导体部门总裁戴克加盟,可是不到一年,又因家人不能适应台湾而离职。

专业半导体代工,对于当时的市场环境来说,太新鲜了。人们接受新事物总是没有那么快,刚刚诞生的台积电即使拥有秘密武器,也一时敲不开市场的大门。设在美国的一位业务代表,虽然四处奔波拜访客户,但一年多,没也有带进什么客户。

以上这些问题,都需要得到解决,就这样晶圆代工厂诞生了。

1988年,台积电迎来大转机。改任台湾工研院董事长的张忠谋和刚刚上任的总经理戴克一起,通过私人交情将老朋友格鲁夫请到台湾对台积电开展认证,并争取到为英特尔代工的机会。

台积电要打世界大战,第一个难题就是得到世界的认可,当时还没有ISO9000,拿到英特尔的认证,就等于拿到世界的认证。但它背后的意义,远不局限于此。

厉害的格鲁夫丝毫没因私交而对老朋友网开一面,他让部属发狠挑出200多个问题,要台积电立即改进。半导体有200多道制程,英特尔一站一站地检查,检查通过后,才到下一站。

另外,半导体业的发展开始回暖后,张忠谋抓住机会火线出击,年年打胜仗,年年大成长。1994年,他辞去工研院董事长职务,全力投入企业经营,不但将台积电在台湾证交所上市,还同时创办另一家集成电路公司——世界先进。以此为起点,台积电的规模不断扩张,而且获利惊人,连连成为台湾最赚钱的公司。

台积电从创立到规模不断扩张的过程,也是专业芯片代工模式从半导体产业成功独立出来的过程。台积电的成功,也促使无厂半导体 (Fabless)的兴起。Fabless的兴起同时也加大了晶圆代工的发展与竞争。

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