一、晶圓代工是什么意思
晶圓代工或晶(jing)圓專工(Foundry),半導(dao)體(ti)(ti)產(chan)業(ye)的一種(zhong)營運(yun)模式,專門(men)從事(shi)半導(dao)體(ti)(ti)晶(jing)圓制造生產(chan),接受其(qi)他IC設計(ji)公(gong)司(si)(si)委(wei)托制造,而不(bu)自己從事(shi)設計(ji)的公(gong)司(si)(si)。有些擁(yong)有晶(jing)圓廠的半導(dao)體(ti)(ti)公(gong)司(si)(si),會(hui)因產(chan)能或成本等因素(su),也會(hui)將部份產(chan)品委(wei)由晶(jing)圓代工公(gong)司(si)(si)生產(chan)制造。反之,專門(men)從事(shi)IC電路設計(ji)而不(bu)從事(shi)生產(chan)且無(wu)半導(dao)體(ti)(ti)廠房的公(gong)司(si)(si)稱為無(wu)廠半導(dao)體(ti)(ti)公(gong)司(si)(si)(Fabless)。
無廠半導體公司(si)(si)(si)依賴晶(jing)圓(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)代工(gong)公司(si)(si)(si)生(sheng)產(chan)(chan)(chan)產(chan)(chan)(chan)品,因此(ci)產(chan)(chan)(chan)能(neng)、技術都受限(xian)于晶(jing)圓(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)代工(gong)公司(si)(si)(si),但優點是(shi)不(bu)(bu)必(bi)自己興(xing)建、營運晶(jing)圓(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)廠。隨著芯片制(zhi)(zhi)成(cheng)微縮、晶(jing)圓(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)尺寸成(cheng)長,建設一(yi)間晶(jing)圓(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)廠動輒百億(yi)美金的(de)(de)經費,往往不(bu)(bu)是(shi)一(yi)般中小(xiao)型公司(si)(si)(si)所能(neng)夠負(fu)擔(dan)得起。而透(tou)過此(ci)模式與晶(jing)圓(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)代工(gong)廠合(he)作,IC設計公司(si)(si)(si)就不(bu)(bu)必(bi)負(fu)擔(dan)高階制(zhi)(zhi)程高額的(de)(de)研(yan)發與興(xing)建費用,晶(jing)圓(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)代工(gong)廠能(neng)夠專(zhuan)注(zhu)于制(zhi)(zhi)造(zao),開(kai)出的(de)(de)產(chan)(chan)(chan)能(neng)也可售予(yu)多個用戶,將市場波動、產(chan)(chan)(chan)能(neng)供需失衡的(de)(de)風險減(jian)到最小(xiao)。
二、晶圓代工的由來
在臺積電出現之(zhi)前,基本所有的半導體廠(chang)商都(dou)有自己的晶圓(yuan)廠(chang),就是(shi)(shi)像(xiang)三星和英特爾,如(ru)果按照這個模(mo)式發展下去,對大部分的芯片新進者(zhe)來說,無疑是(shi)(shi)一個巨大挑(tiao)戰,因為晶圓(yuan)生產工廠(chang)的投(tou)資(zi),不是(shi)(shi)個小數目。
然而,臺(tai)積(ji)電創始(shi)人張忠謀的一個決定,改變了整個半導(dao)體行業(ye)的走勢。半導(dao)體公司大多把(ba)晶圓制造作為副(fu)業(ye),因為主業(ye)不是晶圓制造,而是設計和(he)銷售自己的產品,所以他(ta)們替別人代(dai)工(gong)的服務(wu)很(hen)不好,不夠(gou)專(zhuan)業(ye)。
當(dang)時,臺灣正好擁有(you)日益進(jin)步(bu)的制造優勢,技(ji)術人員的素質也大有(you)提高的空(kong)間和可(ke)能,只要有(you)人引路,就會大成功。張忠謀(mou)看準了這(zhe)個機會。
1986年,他(ta)成立了全世界(jie)第一(yi)家專業(ye)晶圓體(ti)制(zhi)造公(gong)司:臺灣集成電路制(zhi)造公(gong)司(臺積電),并擔任董事長(chang)。而(er)且一(yi)開始,就設立大目(mu)標(biao):“當我辦一(yi)個(ge)半導(dao)體(ti)公(gong)司,當然要它長(chang)期繁榮。那只有一(yi)條路——世界(jie)級。”
然而,過程中遇到(dao)了很多問(wen)題。一(yi)是(shi)(shi)找不(bu)到(dao)合適(shi)的人才,二(er)是(shi)(shi)半導(dao)體(ti)代(dai)工是(shi)(shi)一(yi)個新話(hua)題,半導(dao)體(ti)業界人士一(yi)時沒有辦法接受,三是(shi)(shi)當時正是(shi)(shi)半導(dao)體(ti)業的蕭條(tiao)期,開始一(yi)兩年,訂單非常(chang)少,生計困難。
要做世(shi)界級(ji)就必須(xu)有世(shi)界級(ji)的(de)(de)總經(jing)理。張(zhang)(zhang)忠(zhong)謀當時先是(shi)找到(dao)(dao)包括英特爾副(fu)總裁在內的(de)(de)幾位前任(ren)部屬,這(zhe)些(xie)人看(kan)好(hao)張(zhang)(zhang)忠(zhong)謀,卻不(bu)看(kan)好(hao)臺灣(wan)半導(dao)體以及張(zhang)(zhang)忠(zhong)謀提出的(de)(de)代工這(zhe)個話(hua)題。后來終于說動原美國通用電(dian)氣公司半導(dao)體部門總裁戴克加盟,可是(shi)不(bu)到(dao)(dao)一年,又因(yin)家人不(bu)能適應(ying)臺灣(wan)而離(li)職。
專業半導體代工,對于當(dang)時的市(shi)場環(huan)境(jing)來說,太新(xin)鮮了。人們(men)接受(shou)新(xin)事物總是沒有那(nei)么(me)快(kuai),剛剛誕生的臺積(ji)電(dian)即使擁有秘密武器,也一(yi)時敲不(bu)開市(shi)場的大門。設在美(mei)國的一(yi)位(wei)業務代表,雖然四處奔波拜訪客(ke)戶,但一(yi)年多,沒也有帶進(jin)什么(me)客(ke)戶。
以上這些問題,都需要得到解決,就(jiu)這樣(yang)晶圓代工廠(chang)誕生(sheng)了。
1988年,臺(tai)積(ji)電(dian)迎來大轉機。改(gai)任臺(tai)灣工(gong)研院(yuan)董事長的(de)張忠謀(mou)和剛(gang)剛(gang)上任的(de)總(zong)經理戴克(ke)一(yi)起,通過私人交(jiao)情(qing)將老(lao)朋友格魯夫(fu)請到(dao)臺(tai)灣對(dui)臺(tai)積(ji)電(dian)開展認證,并爭取到(dao)為英特爾代工(gong)的(de)機會。
臺積電(dian)要打(da)世界(jie)(jie)大戰,第(di)一個難題就是得到(dao)世界(jie)(jie)的認(ren)可,當時還沒有ISO9000,拿到(dao)英(ying)特爾(er)的認(ren)證,就等于拿到(dao)世界(jie)(jie)的認(ren)證。但它背(bei)后的意(yi)義,遠不(bu)局(ju)限(xian)于此。
厲害的(de)格魯夫絲(si)毫沒因(yin)私交(jiao)而對老朋友網開一面(mian),他讓部(bu)屬發狠挑(tiao)出200多個(ge)問題,要臺積電立即(ji)改進。半導體有200多道制程,英特(te)爾一站(zhan)一站(zhan)地檢查,檢查通過后,才(cai)到(dao)下一站(zhan)。
另(ling)(ling)外,半導體業(ye)的(de)發展開始(shi)回暖后,張忠謀抓(zhua)住機會火線出擊,年(nian)(nian)年(nian)(nian)打(da)勝仗,年(nian)(nian)年(nian)(nian)大(da)成長。1994年(nian)(nian),他辭去工研院董事(shi)長職務,全力投入企(qi)業(ye)經營(ying),不但將臺(tai)積電(dian)在臺(tai)灣證交所上市,還同(tong)時創(chuang)辦(ban)另(ling)(ling)一家集成電(dian)路公(gong)(gong)司——世(shi)界先(xian)進。以此為(wei)起點(dian),臺(tai)積電(dian)的(de)規模不斷擴張,而(er)且(qie)獲利(li)驚人,連(lian)連(lian)成為(wei)臺(tai)灣最(zui)賺錢的(de)公(gong)(gong)司。
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。