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美國(guó)本土唯一晶圓代工廠的野心

2021-01-28
來(lái)源:半導(dǎo)體行業(yè)觀察
關(guān)鍵詞: SkyWater 晶圓代工

  在我們之前的文章《你可能不知道美國(guó)這家純代工廠》中,我們對(duì)這家美國(guó)的純晶圓代工廠進(jìn)行了深入介紹。日前,外媒采訪了改公司的CEO,談到了公司的當(dāng)前和未來(lái)規(guī)劃?,F(xiàn)編譯如下,以饗讀者。

  以下為翻譯文:

  SkyWater是一家能提供批量生產(chǎn)能力的代工廠,公司主要提供130nm混合信號(hào)工藝,以及其位于明尼蘇達(dá)州布盧明頓的200mm晶圓廠的工藝開(kāi)發(fā)設(shè)施。與大多數(shù)晶圓廠一樣,SkyWater的需求強(qiáng)勁。但是,SkyWater的業(yè)務(wù)模型具有細(xì)微差別,并且具有特殊制造工藝。該公司首席執(zhí)行官Sonderman說(shuō):“Skywater提供技術(shù)即服務(wù)和晶圓服務(wù)兩項(xiàng)業(yè)務(wù)。其中,晶圓服務(wù)降低了先進(jìn)技術(shù)服務(wù)的成本,從而為整個(gè)企業(yè)提高了利潤(rùn)?!?/p>

  在2019年秋季,SkyWater投資了1.7億美元用于潔凈室擴(kuò)建,并在2020年7月之前將設(shè)備移入。擴(kuò)建部分是為了獲得美國(guó)政府支持的rad-hard計(jì)劃?!拔覀儾捎昧穗p鑲嵌銅互連技術(shù),采用了90nm的rad-hard工藝。這將為我們提供更先進(jìn)的互連能力和附加的光刻技術(shù),以幫助我們從65nm過(guò)渡到45nm。我們是唯一一家在200mm晶圓上提供65nm dual-damascene銅工藝的純晶圓代工廠” Sonderman說(shuō)。

  同時(shí),作為其先進(jìn)技術(shù)服務(wù)業(yè)務(wù)的一部分,該公司已進(jìn)入碳納米管FET,光子學(xué),MEMS和先進(jìn)封裝等領(lǐng)域。

  投資是否帶來(lái)了產(chǎn)能的增加?在幾乎所有形式的芯片制造需求旺盛的時(shí)候,SkyWater是否有額外的產(chǎn)能?在問(wèn)到這個(gè)問(wèn)題的時(shí)候,Sonderman回應(yīng)道:“是的,但這取決于您的測(cè)量方式。具有30個(gè)掩模層的200mm晶圓在工廠中所花費(fèi)的時(shí)間比僅具有3個(gè)掩模層的功率晶圓要長(zhǎng)得多。”

  SkyWater與Steifpower Technology達(dá)成了設(shè)計(jì)和制造符合汽車標(biāo)準(zhǔn)的功率MOSFET和IGBT及相關(guān)功率分立器件的協(xié)議。

  值得一提的是,這項(xiàng)投資提供了額外的16,000平方英尺的建筑,并提供了額外的8,000平方英尺的潔凈室空間,可用于 dual-damascene銅工藝。

  Sonderman說(shuō):“我們還提高了生產(chǎn)率。例如,我們?cè)诂F(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行晶圓分揀,這提供了更好的在線控制,并將生產(chǎn)率提高了30%。”

  SkyWater還與德國(guó)芯片公司Infineon Technologies AG建立了牢固的關(guān)系。

  Skywater源自于賽普拉斯半導(dǎo)體公司以前擁有的芯片制造基地,最初由Control Data Corp.建立。在剝離晶圓廠以后,SkyWater與Cypress簽訂了“接受或付款”舊制造協(xié)議。

  英飛凌于2020年4月完成對(duì)賽普拉斯的收購(gòu),為SkyWater重新談判提供了機(jī)會(huì)。結(jié)果是更多的同類工作。但是,隨著其在MEMS和功率半導(dǎo)體領(lǐng)域的不斷發(fā)展,SkyWater愿意為英飛凌生產(chǎn)其他芯片類型。Sonderman說(shuō),這包括采用鰭式技術(shù)的新型功率MOSFET分立器件。

  Sonderman說(shuō),SkyWater的晶圓服務(wù)分為三部分。大部分是在賽普拉斯名為S8的工藝上生產(chǎn)的130nm混合信號(hào)CMOS,而SkyWater已將其更名為S130。這是針對(duì)Infineon,Parade Technologies和其他公司執(zhí)行的。第二條線是90nm及以下工藝;包括90nm抗輻射CMOS和65nm CMOS。第三是功率MOSFET分立器件。Sonderman說(shuō),目前這三大產(chǎn)品線的產(chǎn)能占比大致分為80:10:10。

  SkyWater的另一半業(yè)務(wù)是先進(jìn)技術(shù)服務(wù),從根本上幫助客戶開(kāi)發(fā)專業(yè)產(chǎn)品的先進(jìn)制造工藝。Sonderman說(shuō),SkyWater現(xiàn)在與40個(gè)客戶有60個(gè)業(yè)務(wù)往來(lái)。

  Sonderman對(duì)碳納米管FET和90nm的抗輻射開(kāi)發(fā)充滿熱情??馆椛潆娐穼?duì)于軍事目的具有戰(zhàn)略意義,但同樣的技術(shù)也有可能將其遷移到消費(fèi)類應(yīng)用中。Sonderman說(shuō):“公司正在談?wù)撎罩械臄?shù)據(jù)中心,太空中的Wi-Fi和蜂窩基站。我們正在將抗輻射工藝擴(kuò)展到65nm?!?/p>

  Sonderman說(shuō),在晶圓廠的擴(kuò)展中還有更多的空間可容納更多的設(shè)備。此外,賽普拉斯還預(yù)留了一塊地進(jìn)行測(cè)試和分類。Sonderman補(bǔ)充說(shuō),可以利用該區(qū)域作為潔凈室來(lái)擴(kuò)大銅的生產(chǎn)能力。所有這一切都可能受到SkyWater在佛羅里達(dá)州中部奧蘭多南部的Kissimmee的先進(jìn)封裝設(shè)施的運(yùn)營(yíng)的影響。

  Sonderman說(shuō),有計(jì)劃與歐洲研究機(jī)構(gòu)IMEC合作,生產(chǎn)用于高級(jí)小芯片式制造/封裝的硅中介層。有36,000平方英尺的無(wú)塵室制造空間,還有24,000平方英尺的專用于制造的支撐和實(shí)驗(yàn)室空間。

  Sonderman說(shuō):“ IMEC的中介層技術(shù)將成為該設(shè)施的基本組成部分。高級(jí)封裝是美國(guó)CHIPS法案的一部分,該法案耗資240億美元,旨在支持國(guó)內(nèi)IC生產(chǎn)?!?“佛羅里達(dá)工廠已經(jīng)簽約。他們被授予DARPA合同,這就是為什么在那里有IMEC工程師團(tuán)隊(duì)的原因。我們希望在2021年提高產(chǎn)量?!?/p>

  Sonderman說(shuō):“傳統(tǒng)的OSAT公司(外包的封裝和測(cè)試)并不真正適合于異構(gòu)組裝?!?同樣,大量這樣做的公司幾乎都位于東南亞?!拔覀兿M軌蛟诿绹?guó)支持最終組裝,封裝和測(cè)試。如果您查看類似iPhone 12 mini的產(chǎn)品,那么這就是異構(gòu)集成中的一項(xiàng)工作?!?/p>

  當(dāng)被問(wèn)及SkyWater的IC生產(chǎn)能力是否售罄時(shí),Sonderman有點(diǎn)隱晦:“我們一直在尋找新客戶,但我們并沒(méi)有提供靈活的能力;要成為其他來(lái)源或第二來(lái)源。”

  當(dāng)被問(wèn)及SkyWater是否希望通過(guò)收購(gòu)擴(kuò)大產(chǎn)能時(shí),Sonderman更為自信。“美國(guó)有很多200mm晶圓廠?!?Sonderman列舉了OnSemi,NXP Semiconductors和Infineon等作為示例。

  英飛凌于2020年與賽普拉斯的其余部分一起收購(gòu)了德克薩斯州奧斯汀市200毫米晶圓廠Fab 25,這對(duì)英飛凌來(lái)說(shuō)可能是有意義的,因?yàn)樗胶饬似鋬?nèi)部制造,然后將其出售給了一家晶圓廠,保留供應(yīng)合同??紤]到英飛凌與SkyWater之間的現(xiàn)有關(guān)系,這似乎是一項(xiàng)等待完成的交易。

  Sonderman只會(huì)說(shuō):“ IDM外包的趨勢(shì)是,這種趨勢(shì)還將繼續(xù)。我們將繼續(xù)關(guān)注現(xiàn)有設(shè)施?!?/p>

  但Sonderman還強(qiáng)調(diào),由于SkyWater將其工作分散在批量生產(chǎn)和高利潤(rùn)技術(shù)服務(wù)之間,因此其商業(yè)模式并不取決于規(guī)模。

  SkyWater本質(zhì)上是一家美國(guó)公司嗎?或者它還能在海外進(jìn)行合伙和收購(gòu)嗎?

  Sonderman說(shuō):“我們正在海外合作。注意我們與IMEC的關(guān)系。我們正在尋找可以打開(kāi)的不同走廊。我們的rad-hard計(jì)劃可以幫助我們與歐洲航天局合作。我們計(jì)劃與歐盟建立牢固的伙伴關(guān)系?!?/p>

  您能否進(jìn)一步談?wù)勁c歐盟的互動(dòng)方式和速度。是通過(guò)與英飛凌的現(xiàn)有關(guān)系嗎?還是通過(guò)與X-Fab的互補(bǔ)關(guān)系?歐盟的參與可能與歐洲最近重新關(guān)注半導(dǎo)體的戰(zhàn)略重要性有關(guān)嗎?

  “您是正確的,我們與賽普拉斯的淵源,使得我們與英飛凌保持著長(zhǎng)期的合作關(guān)系,這是重要的一環(huán)。我們希望,隨著各種物聯(lián)網(wǎng)和電源管理應(yīng)用之間的良好契合,我們希望在未來(lái)繼續(xù)擴(kuò)展。除英飛凌之外,歐盟是我們的家向許多強(qiáng)大的全球工業(yè)傳感器和控制供應(yīng)商,以及與我們的能力和價(jià)值主張非常吻合的汽車乃至醫(yī)療設(shè)備和診斷OEM致敬,我們正在積極尋找并選擇代表性的合作伙伴,以加快增加進(jìn)入這些歐盟國(guó)家的計(jì)劃市場(chǎng),并期望該地區(qū)將在未來(lái)幾年內(nèi)成為有意義的增長(zhǎng)動(dòng)力?!?/p>

  “關(guān)于歐盟對(duì)半導(dǎo)體的戰(zhàn)略重點(diǎn)的觀點(diǎn)很重要。美國(guó)和歐盟目前都非常重視加強(qiáng)西半球的微電子供應(yīng)鏈。作為美國(guó)擁有和運(yùn)營(yíng)的國(guó)防部可信代工廠,我們當(dāng)然擁有與許多美國(guó)機(jī)構(gòu)的現(xiàn)有戰(zhàn)略關(guān)系;但我們也認(rèn)為,我們的業(yè)務(wù)模式和地理價(jià)值主張支持歐盟通過(guò)強(qiáng)大的IP安全性提高供應(yīng)鏈透明度的目標(biāo),并將在我們各大洲之間建立強(qiáng)大的行業(yè)合作伙伴關(guān)系?!?/p>

 


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