不追随摩尔定律，老晶圆厂们该如何寻求新生？

shuszhao · 发表于 2018-3-23 12:31:57

如果不追随摩尔定律朝更先进制程节点迈进，一个老晶圆厂能如何寻求新生？

在美国有一个位于明尼苏达州布卢明顿(Bloomington, Minnesota)的8吋晶圆厂，是在1986年由计算机业者Control Data所建立，在1991年被Cypress收购，并于2008年开始以Cypress之名首度对外营业；一年前，该晶圆厂以3,000万美元出售给一家私募股权业者，成为一家独立晶圆代工厂。
这家现在名叫SkyWater的晶圆代工厂，座落于布卢明顿美国购物中心(Mall of America)附近的办公园区，目前每季产能约4万5,000片晶圆；与晶圆代工大厂GlobalFoundries的12吋晶圆厂Fab 8每月8万片晶圆产能相比较，是非常小的数字。SkyWater目前的生产线以90奈米为主，最小节点可支持65奈米制程，近期并没有建置更精细制程节点的计划。
因为是私有公司，SkyWater不透露其财务状况；该公司总裁Thomas Sonderman仅表示，其晶圆代工业务营收大约是一年数亿美元营收。虽然与晶圆代工龙头台积电(TSMC)相比较大约低了两个等级，但该公司的复合平均年成长率(CAGR)号称达30%，超越产业界8吋晶圆厂平1~2%的平均值，也高于12吋晶圆厂8%的平均值。
Cypress还是SkyWater最大的客户，委托该厂生产汽车与物联网(IoT)芯片；此外其最新成长动力则来自于客制化生产。SkyWater表示，他们能支持芯片设计业者采用非标准化元素、特殊结构或是大尺寸接合式(stitched)芯片；全球大多数先进晶圆代工业者通常是尽量避免提供客制化服务，该公司则是反其道而行。
虽然也有像是麻省理工学院林肯实验室(MIT Lincoln Labs)等研发中心，能为研究项目提供客制化制程，但并不能支持量产；而SkyWater的目标则是除了为客户提供诸如超导体、光子、医疗电子、抗辐射组件等特殊技术，也能满足可能仅有1万片数量的生产需求。该公司表示，较大规模的晶圆厂会缺乏能以这些产品获利的灵活性。

一家以生产90奈米制程为主的8吋晶圆厂（来源：SkyWater）
SkyWater的核心技术之一是打造硅超导体的能力，是该公司晶圆厂内部研发成果；加拿大量子计算机业者D-Wave在2015年宣布将其量子运算产品转至该晶圆厂生产(当时该厂仍属于Cypress)，良率在第一轮生产时有所提升。
Sonderman并未提及特定客户名称，但表示该晶圆厂已经生产了超过1万片晶圆的DNA定序(DNA sequencing)芯片；该类组件通常应用于微流体装置，能根据芯片内储存的DNA标本来侦测电气变化。其他该厂未来可能生产的组件，包括监测糖尿病或者药物投放的芯片。
此外SkyWater还建立了非挥发性内存SONOS的专利技术，并授权给联电(UMC)；该厂也能打造军用与商用红外线影像传感器，支持自动驾驶、抬头显示器等应用。该公司表示，目前美国政府的合约占据其15%营收，成长性看好；Sonderman认为，虽然竞争对手GlobalFoundries也看好相同业务，但因为SkyWater的技术实力以及无外资的背景，会更具优势。