‘轻晶圆厂’渐成主流　暗示IDM模式终结？

‘轻晶圆厂’渐成主流　暗示IDM模式终结？

       Crolles2联盟的分崩离析，以及德州仪器(TI)决定为其日后的先进制程开发寻求代工伙伴，这两大消息不禁使得业界分析师怀疑：整个半导体产业是否已经开始走向无晶圆厂的营运模式。
       由于逻辑制程快速地商品化，因此晶片差异化的关键便在于IC设计本身，而非制造过程。因此，业界观察人士纷纷臆测，哪一家整合元件制造商(IDM)将成为下一个彻底摆脱高成本晶圆厂，或者至少成为转向‘轻晶圆厂\’(fab lite)模式的公司？轻晶圆厂模式指的是仅在内部进行少量制造，而让更多的制造任务转交代工厂。
       “毫无疑问地，IDM的商业模式已经过时。”伦敦ABN Amro银行半导体分析师Didier Scemama表示，“那些在晶片领域排名前几大的IDM厂商们，正逐步交出其于制程方面的控制权。”
       “对于TI而言，32nm制程的复杂性、浸入式微影和重复图形曝光等技术都太难了。”他并补充道，“制程方面的优势很明显地抵不上开发的成本。”
       事实上，“如今制程技术根本不用自行开发，都可以完全外购而取得。”美国科技研究公司(ATR)分析师Doug Freedman认为，“很明显的，晶圆代工厂有能力提供最先进的制程与产能。”
       日前，Crolles2联盟成员飞思卡尔半导体(Freescale)与意法半导体(ST)分别宣布改变发展方向，而与其它晶圆厂或代工厂结盟。飞思卡尔业已加入了IBM公司的‘fab club’，而ST也计划改变制造策略，在32nm节点上寻求与‘业界主导厂商\’结盟。这对已经处于困境的Crolles2联盟来说，无疑是雪上加霜。
       “如果再考虑到先前恩智浦(NXP)半导体的退出，Crolles2已是名存实亡。”一位分析师归结道。与此同时，TI更出人意料地宣布，将放弃代价高昂的数位逻辑制程开发业务。TI表示计划关闭位于美国德州达拉斯的200mm Kilby晶圆厂，并把设备转移到的现有类比圆厂中。据悉，该公司还将在今年年底前裁员500人。
       分析师们还指出，包括Cypress、IDT以及Spansion等其它主要的IDM厂商预计也将会调整其晶片制造策略。
       建设一座300mm晶圆厂的成本大约在50亿美元或更高，再加上制程开发和IC设备成本的暴涨，使得IDM如果要想控制成本以便赶上摩尔定律的速度，就必须与代工厂密切合作，这似乎已成为一项艰难但又不得不然的选择。
       逐渐地，IDM不但会委由晶圆代工业者为其处理更多IC生产方面要求，更会包括一些研发工作。随着时间的推移，制程技术将不再是许多晶片公司用以实现差异化的主要方法─至少在数位CMOS领域便是如此。相较于一向是竞争对手的无晶圆厂IC设计公司而言，IDM在制程技术方面将几乎不具任何优势，因为IC设计公司往往能从相同的代工厂中取得最先进的技术。
       “IDM从制程源头以及关系掌控者的身份，转变为仅仅是一名客户。”市场分析公司Future Horizons的执行长Malcolm Penn表示，“从这个角度来看，市场情势将会产生大幅变化。当只有少数厂商掌握制程和制造技术时，价格就会上升；但是如果每个人都拥有相同的制程，如何能实现差异化呢？靠设计、还是靠在产品上执行的软体呢？我想，那时差异化就会变成二阶(second order)或甚至三阶的问题了。”
       TI与ST仍有可能会在某种特殊情况下建立晶圆厂，并在内部使用其授权的制程，这样他们就能够继续制造先进的数位逻辑产品。如果情况的确实这样的话，我们或许就可以看到它们朝向‘fab lighter’的模式转移。
       但是Penn坚持认为，制程开发和制造之间的关系是不可分割的。因此，TI和ST做此决定可能意味着，数位CMOS制程将在晶圆厂中逐渐式微。而在Penn的观点看来，放弃制程开发将损害股东的长期权益。
       “当晶片制造业务被三、四家晶圆代工厂垄断后，他们会怎样展开这场竞赛？”Penn质疑道。
       TI和ST这两家公司都打算实现更特殊的制造制程，如类比和RF CMOS制程，但台积电(TSMC)和其它代工厂都早已经知道如何进行该制程了，ABN Amro的Scemama指出。蓝牙片供应商CSR已经是CMOS RF方面的主导供应商了，而且它也是一家无晶圆厂的公司，他补充道。
       强化合作关系
       IC产业的变化快速，加深了该领域中企业伙伴间的合作，有时甚至还包括与竞争对手的合作，Gartner公司分析师Jim Hines指出。“我们预计在一段时间内，半导体制造商之间会产生更密切的合作关系。”他说，“而这种合作是必要的。公司与公司之间必须联合才能不断的成功。”
       在2000年初，几个大型的晶片联盟组织纷纷成立，这使得供应商们可以彼此分担半导体制造和制程开发时的风险与成本，Crolles2联盟正是其中之一。2000年，ST和飞利浦半导体(现在的NXP)在法国成立了备受瞩目的Crolles2联盟，两年后，飞思卡尔加入其中，随后代工业巨擘台积电也签约成为其合作伙伴。
       但不久前，NXP透露在2007年底合约到期后将不再续约。取而代之地，它将与其长期代工伙伴台积电发展进一步的合作关系。
       目前仍不清楚的是，TI和ST放弃先进的逻辑制程开发将会对International Sematech等组织，以及IMEC领导的大型团队产生什么样的影响。这两个组织都正准备开发32nm和22nm节点技术。
       根据最新资料显示，业界的10家公司均参与了IMEC的32nm CMOS研发计画，其中包括英飞凌、英特尔、Micron、NXP、松下、奇梦达、三星、ST、TI和台积电。如果有半数成员由于缺乏持续的制程开发兴趣而放弃该计划，那么剩下的五家公司便需负担所有的研发费用，这可能会使得整个计划不再那么具有价值，而也可能使这些公司因而退却到各自的起点。尤有甚者，这样的改变还可能延缓整个产业的制程开发进展。
       然而，IMEC的矽晶制程和设备技术部门营运长兼副总裁Luc Van den Hove反驳了这样的看法， “我们还必须进行更多的研发工作，才能为像我们这样弹性化的共同研发计划开创更多的商机。”他还说道：“最近我们增加了对记忆体技术的关注程度，因此我们现在的核心计画中已经包括了逻辑以及记忆体(包括快闪记忆体和DRAM)。”
       同样地，Van den Hove也不认为摩尔定律正迈向尾声。“整体而言，别是在记忆体方面，仍将存在着一股持续朝向微缩制程发展的巨大推动力。”他说道。
       日本晶片制造商除了参与许多国际性联盟组织以外，也在日本境内形成了各种的合作关系。去年，日立、瑞萨和东芝在建立合资代工厂的努力告吹后，旋即成立了一个45nm技术的三方联盟。此外，东芝、Sony和NEC在2006年也成立了另外一个类似的合作关系。
       “日本公司的合作方式的确令人质疑。他们试图重组，但规模太小，进入时间也太晚。”ABN Amro的Scemama指出，“无论是要走向轻晶圆厂或无晶圆厂模式，你都必须拥有IP。”