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什么是晶圆代工?晶圆代工的由来

来源:电子之家 作者:华仔 浏览:4629

标签: 晶圆 晶圆代工

摘要: 现在的CPU和GPU等等的芯片什么的都是从晶圆片上切出来的,一大片晶圆可以切成很多的芯片越靠近圆中心的理论上质量越好质量较差的就做成型号较低的 (还有良率问题)。所谓晶圆代工,就是专门帮忙生产晶圆片。

现在的CPU和GPU等等的芯片什么的都是从晶圆片上切出来的,一大片晶圆可以切成很多的芯片越靠近圆中心的理论上质量越好质量较差的就做成型号较低的 (还有良率问题)。什么是晶圆代工呢?用最简单的话讲,就是专门帮别人生产晶圆片。

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目前,大家熟知的晶圆代工厂大概有台积电、格芯、联电、中芯国际、三星、英特尔等;其中有些是专做代工,比如台积电、联电、格芯、中芯国际;有些是集芯片设计、芯片制造、芯片封测等多个产业链环节于一身,比如三星、英特尔,这些企业既可以自己生产晶圆,同时也可以为其他Fabless提供晶圆代工服务。

我们是熟悉加工坊的,它使用各种设备把客户送过去需要加工的小麦、水稻加工成为需要的面粉、大米等。这样就没有必要每个需要加工粮食的人都来建造加工坊。我们现在的晶圆代工厂就像是一个加工坊。晶圆代工就是向专业的集成电路设计公司或电子厂商提供专门的制造服务。这种经营模式使得集成电路设计公司不需要自己承担造价昂贵的厂房,就能生产。这就意味着,台积电等晶圆代工商将庞大的建厂风险分摊到广大的客户群以及多样化的产品上,从而集中开发更先进的制造流程。 

  随着半导体技术的发展,晶圆代工所需投资也越来越大,现在最普遍采用的8英寸生产线,投资建成一条就需要10亿美元。尽管如此,很多晶圆代工厂还是投进去很多资金、采购了很多设备。这足以说明晶圆代工将在不久的未来取得很大发展,占全球半导体产业的比重也将与日俱增。 

晶圆代工业务的由来

在台积电出现之前,基本所有的半导体厂商都有自己的晶圆厂,就是像三星和英特尔,如果按照这个模式发展下去,对大部分的芯片新进者来说,无疑是一个巨大挑战,因为晶圆生产工厂的投资,不是个小数目。

然而,台积电创始人张忠谋的一个决定,改变了整个半导体行业的走势。半导体公司大多把晶圆制造作为副业,因为主业不是晶圆制造,而是设计和销售自己的产品,所以他们替别人代工的服务很不好,不够专业。

当时,台湾正好拥有日益进步的制造优势,技术人员的素质也大有提高的空间和可能,只要有人引路,就会大成功。张忠谋看准了这个机会。

1986年,他成立了全世界第一家专业晶圆体制造公司:台湾集成电路制造公司(台积电),并担任董事长。而且一开始,就设立大目标:“当我办一个半导体公司,当然要它长期繁荣。那只有一条路——世界级。”

然而,过程中遇到了很多问题。一是找不到合适的人才,二是半导体代工是一个新话题,半导体业界人士一时没有办法接受,三是当时正是半导体业的萧条期,开始一两年,订单非常少,生计困难。

要做世界级就必须有世界级的总经理。张忠谋当时先是找到包括英特尔副总裁在内的几位前任部属,这些人看好张忠谋,却不看好台湾半导体以及张忠谋提出的代工这个话题。后来终于说动原美国通用电气公司半导体部门总裁戴克加盟,可是不到一年,又因家人不能适应台湾而离职。

专业半导体代工,对于当时的市场环境来说,太新鲜了。人们接受新事物总是没有那么快,刚刚诞生的台积电即使拥有秘密武器,也一时敲不开市场的大门。设在美国的一位业务代表,虽然四处奔波拜访客户,但一年多,没也有带进什么客户。

以上这些问题,都需要得到解决,就这样晶圆代工厂诞生了。

1988年,台积电迎来大转机。改任台湾工研院董事长的张忠谋和刚刚上任的总经理戴克一起,通过私人交情将老朋友格鲁夫请到台湾对台积电开展认证,并争取到为英特尔代工的机会。

台积电要打世界大战,第一个难题就是得到世界的认可,当时还没有ISO9000,拿到英特尔的认证,就等于拿到世界的认证。但它背后的意义,远不局限于此。

厉害的格鲁夫丝毫没因私交而对老朋友网开一面,他让部属发狠挑出200多个问题,要台积电立即改进。半导体有200多道制程,英特尔一站一站地检查,检查通过后,才到下一站。

另外,半导体业的发展开始回暖后,张忠谋抓住机会火线出击,年年打胜仗,年年大成长。1994年,他辞去工研院董事长职务,全力投入企业经营,不但将台积电在台湾证交所上市,还同时创办另一家集成电路公司——世界先进。以此为起点,台积电的规模不断扩张,而且获利惊人,连连成为台湾最赚钱的公司。

台积电从创立到规模不断扩张的过程,也是专业芯片代工模式从半导体产业成功独立出来的过程。台积电的成功,也促使无厂半导体 (Fabless) 的兴起。Fabless的兴起同时也加大了晶圆代工的发展与竞争。

芯片市场持续火热之中,行业巨擘、年富力强的紫光集团掌舵者赵伟国第三次卸去重要职务。

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继上市公司剥离存储业务后,紫光系人事方面再度迎来变动。工商资料显示,日前赵伟国已经不再担任南京紫光存储科技有限公司法定代表人,紫光集团向e公司进行回应表示赵伟国作为法定代表人,现已顺利完成了项目初期的立项和规划等工作,后期项目由一线人员负责。

赵伟国为近年来芯片产业的风云人物,现任紫光集团董事长。据介绍,1996年,赵伟国硕士毕业后加入紫光集团,担任紫光集团自动化工程事业部的副总经理。1997年赵伟国出任清华大学旗下另一家公司同方电子的总经理。

2004年,赵伟国创办了私人企业健坤集团,从事IT、天然气、房地产等领域的投资。2009年,赵伟国的健坤集团入股紫光集团49%的股权,并先后出任总裁、董事长。2015年3月,赵伟国承诺将个人财富的70%捐赠给清华大学。

在媒体报道中,赵伟国有“并购狂人”之称。紫光集团在官网称,在赵伟国先生领导下,紫光集团6年来取得了令人瞩目的成就,先后斥资近60亿美元收购展讯、锐迪科、华三通信等具有全球影响力的公司。

对于年富力强的赵伟国而言,这是其半年以来的第三次辞职了。

4月8日,紫光集团旗下的两家上市公司紫光股份和紫光国芯公告宣布,收到公司董事长赵伟国提交的书面辞职报告,赵伟国因工作繁忙申请辞去公司董事、董事长职务。辞职后,赵伟国不再担任公司任何职务。

据报道,赵伟国对此在微信朋友圈表示:“确实太忙,上市公司程序性工作太多。感谢关心,我永远和紫光同在,我的岗位在紫光集团。”

存储业务调整

10月15日,紫光集团在回应上述人事变动中表示,南京紫光储存器项目是紫光集团芯片板块的战略重点之一。赵伟国作为法定代表人,现已顺利完成了项目初期的立项和规划等工作。随着项目进入紧张的施工建设阶段,由一线人员担任法定代表人负责具体工作,有利于高效推动后续的项目进展。

记者查询工商资料发现,南京紫光存储科技有限公司股东为南京紫光存储科技控股有限公司,穿透后股东为赵伟国旗下的北京健坤投资集团有限公司和紫光集团旗下北京紫光资本管理有限公司。目前南京紫光存储科技有限公司法定代表人由章睿担任,同时任职总经理,赵伟国为该公司董事,王宏担任董事长。相关工商信息更新至今年10月12日。 

本次人事变动也在南京项目开工后。据报道,9月30日“紫光南京集成电路基地项目(一期)”在南京浦口经济开发区举行开工典礼,总投资达105亿美元。去年,紫光集团计划在江苏南京建设半导体产业基地及新IT投资与研发总部项目,其中约300亿美元投向半导体基地,项目主要产品为3D-NAND FLASH(闪存)、DRAM存储芯片等。

当时紫光集团介绍,该半导体项目一期投资100亿美元,月产芯片10万片,项目的成功落户,将有力地支撑中国在主流存储器领域的跨越式发展。

除了紫光系子公司,紫光系上市公司存储项目也迎来变动。紫光国微10月11日晚间公告,拟将所持西安紫光国芯全部股权将以2.2亿元转让给紫光集团下属的全资子公司北京紫光存储科技有限公司,交易完成后,上市公司将不再持有西安紫光国芯股权,业务聚焦安全芯片。

而西安紫光国芯为DRAM存储器芯片设计公司,原属于紫光国微旗下存储器业务平台,业内人士介绍其技术在国内处于领先水平。但是2015年、2017年收购分步置入上市公司后,西安紫光国芯业绩并未增长。去年净利润亏损1200万元,而今年1-7月西安紫光国芯净利润尚亏损585万元,资产负债率也攀升到90%。

芯谋研究首席分析师顾文军向e公司记者表示,本次紫光国微剥离DRAM,这样对双方都比较有利,战略上能统一到一起。另外,也有行业分析师指出当前全球NAND Flash市场旺季不旺的现象十分明显,预计供过于求态势延续,此时剥离也是为上市公司“减负”。

自公告剥离存储资产后,紫光国微股价接连调整下探,截至10月15日收盘下跌4.74%收于32.57元/股。

赵伟国再度卸任

对于近期涉及人事、业务变动的两家存储子公司,紫光集团方面人士向记者介绍,南京(子公司)主要是存储芯片的生产,北京(子公司)则侧重提供后端的闪存解决方案,如手机上用的储存模块或是电脑、服务器及储存系统用的固态盘。

除了上述公司和项目外,存储方面紫光集团还在成都布局,去年与当地政府签署投资IC国际成项目合作协议,发展存储业务。10月12日紫光成都存储器制造基地项目也举办了开工动员活动,总投资达240亿美元,将建设12寸3D NAND存储器晶圆生产线,并开展存储器芯片及模块、解决方案等关联产品的研发、制造和销售,旨在打造世界一流的半导体产业基地。

另外,紫光集团联合大基金、湖北地方集成电路基金等成立的长江存储,作为国家存储器基地主体去年已经成功研发出了中国第一颗3D NAND闪存芯片,预计全新XtackingTM架构的第二代3D NAND产品将在2019年进入量产阶段。 

紫光系今年人事变动也进入了密集调整期,赵伟国已卸任多职位。今年4月份,赵伟国辞去了上市公司紫光国微、紫光股份等董事长职务;7月25日,赵伟国又从紫光集团原大股东清华控股董事会退出。目前赵伟国在紫光集团继续担任董事长。

人事变动也是伴随着今年集团股权变动。9月份,紫光集团股权结构调整,实际控制人清华控股向高铁新城、海南联合转让部分持股,赵伟国旗下企业成为紫光集团的持股比例最高单一大股东,旗下紫光股份、紫光国微以及紫光学大实控人均发生变更。

在9月会见国家集成电路产业投资基金总裁丁文武时,紫光集团董事长赵伟国介绍,此番清华控股股改方案,标志着紫光集团将从清华“毕业”,引入新的资源,进一步推进紫光集团的市场化、国际化进程。 

型号 厂商 价格
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STM32F103RCT6 ST ¥461.23
STM32F103C8T6 ST ¥84
STM32F103VET6 ST ¥426.57
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STM32F103VCT6 ST ¥275.84
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