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产能技术中国200mm晶圆潜力巨大 MEMS制造持续发力

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在今天的芯片制造领域,200mm与300mm基本上各占半壁江山。尽管300mm集中了最先进的技术,但业已成熟的200mm晶圆依然焕发着生机,产能在未来依然有进一步扩大的趋势。

200mm制造潜力巨大

“如果是从纯晶圆厂的产能角度上来说,目前的300mm晶圆在比例上大约是占55%左右,200mm的晶圆产能大约是占45%左右。从今后两到三年间产能的增长上来说,其实不管是300mm还是200毫米晶圆的产能都会有增长,只不过300mm晶圆的产能增长会更加强劲一些。”Global Foundries新加坡总经理及200mm Business Unit资深副总裁Raj Kumar说,“200mm技术虽然说是成熟技术,但是它的增长我个人还是非常看好。主要有两个原因:首先,以往在5英寸和6英寸制程上的尖端产能将会逐渐转向200mm产能,这是一个比较重要的潮流。二是来源于IDM的轻晶圆战略。目前的200mm产能当中,IDM自有的晶圆厂大约占一半左右,或者说IDM晶圆厂的产能是跟纯晶圆厂200mm的产能差不多,但是以后IDM的这些产能会外包出去,所以这也是一个推动200mm产能增长的第二个重要原因。”

现在的半导体设计越来越复杂,消费电子产品的成本和对于功耗的要求都越来越高,那么要满足这些要求,200mm技术需要做哪些创新呢?

Raj Kumar认为,在成本方面的要求不仅是体现在200mm相关的客户身上,在300mm制程的客户身上也已经开始越来越多的提出成本上的要求了。

“200mm技术方面的创新,比如MEMS应用,IP保护是关键。许多MEMS公司都拥有自己的制程IP,但是却没有自己的工厂或者生产制造能力,因此会交给纯晶圆代工厂,加强制程稳健性和晶圆生产能力。在这个过程中,IP保护至关重要。”Raj Kumar说,“另外一方面,在制程技术方面必须要能够不断走向节能环保这样一些技术,比如,其他很多公司在MCU应用上一般采用25-27层掩膜,而Global Foundries公司的0.18微米绿色MCU技术提供专门针对MCU市场应用的15-18层掩膜的生产优势。”

MEMS及汽车电子将发力

当今先进的电子器件离不开日新月异的MEMS技术。但是MEMS技术也因为其制造的非标准化而使业界大伤脑筋。Global Foundries作为领先的晶圆代工厂,在MEMS制造方面也有自己独特的观点和技术。

“200mm线上是不是可以去做MEMS这些非标的产品?我的答案是肯定是可行的,而且已经是在实践当中实现了。事实上,很多厂都同时在做CMOS和MEMS。如果我来分析一下设计方面差异性的话,我觉得在生产MEMS的时候,80%的设备其实都是一些CMOS的通用设备,包括光刻机和炉子。其他有20%可能是MEMS特有的设备,包括晶圆的粘接设备和清洗工具的相关设备。因为其中80%是属于通用的设备,因此我觉得在200mm线上生产MEMS这些非标准的产品是完全可行的。”Raj Kumar说。

在产量的比例方面,Raj Kumar认为在今后的四到五年间,在200mm线的销售额当中有15%是来自于MEMS,而且今后这样的比例会不断的攀升。最主要是因为目前的MEMS产能正在逐渐从6寸往8寸转,因此今后200mm线上MEMS的销售量或者说产量会不断攀升。

MEMS的生产是很不容易的一件事情,全球有200mm生产线的公司很多,但是能做MEMS的公司并不多,Global Foundries在未来也会以MEMS为重点产品,希望能够在这样一个市场上扩大其领先优势。

“首先,我们虽然是刚刚进入MEMS生产,但是其实如果你观察一下我们公司的前身,从它的发展历史上来说,十年之前就已经开始在生产MEMS了。第二点,我们认为在MEMS的生产上,我们现在的合法研发模式或者是合法设计模式能够真正发挥出它的优势来,不管是先进的制程(300mm)还是成熟的制程(200mm),我们以后都会进一步加大产业界或者价值链上的合作,使得设计以及研发的周期时间能够大大缩短,加快我们生产或者说产品的上市速度。”Raj Kumar说。

汽车电子的蓬勃发展也为200mm生产线带了不少新的机会,是非常重要的一个产品类别。“一方面是因为汽车电子的要求会更高,比消费电子的技术要求更高。尽管我们在200mm MEMS方面有不少竞争对手,但是真正能够做到汽车电子级别的,应该说寥寥无几。”Raj Kumar说,“第二点,汽车电子的客户往往在挑选了供应商之后,它的忠诚度会非常高,会一直用同一个供应商,所以如果你做的好,服务的好的话,也会赢得这些汽车客户长久的业务。而且我们在汽车电子方面其实在90年代中期就已经在进行这方面的生产。”

目前全球十大汽车厂商当中有六大汽车厂直接或者非直接的在使用Global Foundries的晶圆,那么今后在汽车电子这一领域,Global Foundries将会有哪些发展计划?

Raj Kumar说:“我们与这些已有的汽车企业的合作肯定是长远的,包括在技术方面我们会将一些更新的技术应用到汽车电子上,比如说在300mm晶圆技术方面,目前虽然说汽车电子对于300mm制程技术来说相对还是比较新的应用,但是我们会坚持不断在技术上进行开拓创新。”

中国市场的机会

Global Foundries在中国的历史最早可追溯到95年,在6英寸晶圆方面就已经有中国的客户。Raj Kumar表示,GLOBALFOUNDRIES以后在中国市场主要是希望能够在增值市场上,也就是高端市场上希望能够有更多的作为,主要是包括像非意识性存储NVM,以及功率管理,和RFID方面,这将是主打的几块业务。

“中国的Fabless公司比较追新的技术,包括像65nm或者55nm,甚至是28nm。在这些技术的实现上就需要类似于Global Foundries这些公司帮助他们的设计,因为我们在EDA方面有很强的生态体系,可以给Fabless公司提供非常先进的解决方案,特别是在移动应用领域。”Raj Kumar坦言,“身份证相关的半导体应用在中国对于Global Foundries是非常有潜力的一个产业。因为Global Foundries在全球其实也为很多别的客户提供相关的制程和服务,这一直是我们比较强的一项业务,所以在中国也比较看好身份证相关的业务,并致力于在中国扩大我们的客户群。”

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