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。