一、晶圓代工是什么意思
晶圓代工或晶圓(yuan)專工(Foundry),半導體(ti)產業的一(yi)種營運模式,專門(men)從(cong)事(shi)半導體(ti)晶圓(yuan)制(zhi)造生(sheng)產,接受其他IC設計(ji)公(gong)(gong)(gong)(gong)司(si)(si)委(wei)托制(zhi)造,而不自己從(cong)事(shi)設計(ji)的公(gong)(gong)(gong)(gong)司(si)(si)。有些擁有晶圓(yuan)廠的半導體(ti)公(gong)(gong)(gong)(gong)司(si)(si),會因產能或成本等因素,也會將部份(fen)產品委(wei)由晶圓(yuan)代工公(gong)(gong)(gong)(gong)司(si)(si)生(sheng)產制(zhi)造。反(fan)之,專門(men)從(cong)事(shi)IC電路設計(ji)而不從(cong)事(shi)生(sheng)產且無(wu)半導體(ti)廠房的公(gong)(gong)(gong)(gong)司(si)(si)稱(cheng)為無(wu)廠半導體(ti)公(gong)(gong)(gong)(gong)司(si)(si)(Fabless)。
無廠半導體公(gong)(gong)(gong)司依賴(lai)晶圓代(dai)(dai)工(gong)公(gong)(gong)(gong)司生產產品,因此(ci)產能(neng)、技術都受限于晶圓代(dai)(dai)工(gong)公(gong)(gong)(gong)司,但(dan)優點是(shi)不(bu)必自己興建(jian)、營運晶圓廠。隨著(zhu)芯片制(zhi)成微縮、晶圓尺寸成長,建(jian)設(she)一間(jian)晶圓廠動輒百(bai)億美(mei)金的經費,往往不(bu)是(shi)一般中(zhong)小(xiao)型公(gong)(gong)(gong)司所能(neng)夠負擔得起(qi)。而(er)透過此(ci)模式與晶圓代(dai)(dai)工(gong)廠合作,IC設(she)計(ji)公(gong)(gong)(gong)司就不(bu)必負擔高(gao)階制(zhi)程高(gao)額的研發(fa)與興建(jian)費用(yong),晶圓代(dai)(dai)工(gong)廠能(neng)夠專注于制(zhi)造,開出的產能(neng)也可(ke)售予(yu)多個用(yong)戶,將(jiang)市場(chang)波動、產能(neng)供需(xu)失衡的風險減(jian)到最小(xiao)。
二、晶圓代工的由來
在臺(tai)積電出現之前,基(ji)本所有的半導體(ti)廠商都(dou)有自(zi)己的晶(jing)圓廠,就是(shi)像三(san)星和英特爾,如果(guo)按照這個模式發展下(xia)去,對大(da)(da)部分(fen)的芯片新進者來說,無(wu)疑是(shi)一(yi)個巨大(da)(da)挑戰,因為(wei)晶(jing)圓生產(chan)工廠的投資,不是(shi)個小數目(mu)。
然(ran)而(er),臺積(ji)電創始人張忠謀(mou)的一個決定,改變了(le)整個半導體行業的走(zou)勢(shi)。半導體公司大多(duo)把(ba)晶圓制造作(zuo)為副業,因(yin)為主業不(bu)是晶圓制造,而(er)是設計和銷(xiao)售自己(ji)的產品,所以(yi)他(ta)們替別人代工的服務(wu)很(hen)不(bu)好,不(bu)夠(gou)專業。
當時,臺灣正好擁有日(ri)益進步的(de)制造優勢(shi),技(ji)術人員的(de)素(su)質也(ye)大有提高(gao)的(de)空間和可能,只要有人引路(lu),就(jiu)會大成功(gong)。張忠謀看準了這個(ge)機會。
1986年,他成(cheng)立(li)了全世界第(di)一(yi)家專業晶圓體制造公(gong)司:臺(tai)灣集成(cheng)電路(lu)制造公(gong)司(臺(tai)積(ji)電),并擔任董事長(chang)。而且一(yi)開(kai)始,就設立(li)大目標:“當我辦一(yi)個半導體公(gong)司,當然要它長(chang)期(qi)繁(fan)榮。那(nei)只有一(yi)條路(lu)——世界級。”
然而,過(guo)程中遇到了很多問題(ti)。一是找(zhao)不到合適(shi)的人(ren)才,二是半導(dao)(dao)體代工是一個新話題(ti),半導(dao)(dao)體業界人(ren)士一時(shi)沒(mei)有辦法接受(shou),三(san)是當時(shi)正是半導(dao)(dao)體業的蕭(xiao)條期,開始一兩年,訂單非常少,生計困(kun)難。
要做世界級就必須有世界級的總經理(li)。張(zhang)(zhang)忠(zhong)謀(mou)當時先是(shi)找到包括英特爾副總裁在內(nei)的幾位前任部(bu)屬,這些(xie)人看好張(zhang)(zhang)忠(zhong)謀(mou),卻不看好臺(tai)灣半導體以及張(zhang)(zhang)忠(zhong)謀(mou)提出的代工這個話題。后來終于說動原美國通用(yong)電(dian)氣公司半導體部(bu)門總裁戴(dai)克加盟,可是(shi)不到一年,又因家人不能適應臺(tai)灣而離職(zhi)。
專業半(ban)導(dao)體代(dai)工,對于當時的(de)市場環境來說(shuo),太新鮮了。人們接受新事物總是沒(mei)有那么(me)快,剛剛誕(dan)生的(de)臺積電即使擁(yong)有秘密武器,也(ye)一(yi)時敲(qiao)不(bu)開市場的(de)大門。設在美國的(de)一(yi)位業務代(dai)表(biao),雖(sui)然四(si)處奔波拜(bai)訪客戶(hu),但一(yi)年多,沒(mei)也(ye)有帶進(jin)什(shen)么(me)客戶(hu)。
以(yi)上這些問題,都需要得到解(jie)決,就這樣(yang)晶圓代工廠誕生了(le)。
1988年,臺(tai)積電(dian)迎來大轉機。改任臺(tai)灣工(gong)研院(yuan)董事長的張忠(zhong)謀和剛剛上任的總經理戴克一起,通過私人交情將老朋友(you)格魯夫(fu)請到臺(tai)灣對臺(tai)積電(dian)開展認證,并爭取(qu)到為英(ying)特(te)爾代工(gong)的機會。
臺積電要打世界(jie)大戰(zhan),第一個(ge)難題(ti)就是(shi)得到世界(jie)的(de)(de)認(ren)可,當時(shi)還沒(mei)有ISO9000,拿到英(ying)特爾的(de)(de)認(ren)證(zheng),就等(deng)于拿到世界(jie)的(de)(de)認(ren)證(zheng)。但它背后的(de)(de)意義,遠不局限于此。
厲(li)害的格(ge)魯夫(fu)絲毫沒因私交而對(dui)老朋(peng)友網(wang)開一(yi)(yi)(yi)面,他讓(rang)部屬發(fa)狠挑出200多(duo)個問題,要臺積(ji)電立即改(gai)進。半導(dao)體有200多(duo)道制程,英特爾一(yi)(yi)(yi)站一(yi)(yi)(yi)站地檢(jian)查,檢(jian)查通過后,才到下一(yi)(yi)(yi)站。
另(ling)外,半導體業的發展開(kai)始回暖后,張忠(zhong)謀抓住機會(hui)火線(xian)出擊,年(nian)(nian)年(nian)(nian)打勝仗,年(nian)(nian)年(nian)(nian)大成長。1994年(nian)(nian),他辭去工(gong)研院董事(shi)長職(zhi)務,全力投入企業經營,不(bu)但將(jiang)臺(tai)積電在臺(tai)灣(wan)證(zheng)交所上市(shi),還同時創辦另(ling)一家集(ji)成電路公(gong)司(si)(si)——世(shi)界先進。以此為起(qi)點,臺(tai)積電的規模不(bu)斷(duan)擴張,而且獲利驚人,連(lian)連(lian)成為臺(tai)灣(wan)最(zui)賺錢的公(gong)司(si)(si)。
臺積電從創立到規模不斷擴張的過程,也是專業芯片代工模式從半導體產業成功獨立出來的過程。臺積電的成功,也促使無廠半導體 (Fabless)的興起。Fabless的興起同時也加大了晶圓代工的發展與競爭。