因?yàn)檫壿嬓酒旧頁碛袠O大的市場份額和市場知名度，所以對于這類產(chǎn)品的代工，很多讀者都如數(shù)家珍。而在各大晶圓廠的科普下，大家對10nm、7nm和5nm等工藝也都有了基本的了解。這也讓某些不明就里的人以為芯片代工就是只有這些工藝和企業(yè)。
但其實(shí)在芯片代工方面，還有很多其他不同的工藝和廠商。例如硅鍺和SOI等就是其典型代表。另外，還有如MEMS、砷化鎵等第三代半導(dǎo)體等工藝也是市場關(guān)注的熱點(diǎn)。尤其是在即將到來的物聯(lián)網(wǎng)和5G時(shí)代，這些新工藝的關(guān)注度正在升溫。
而國內(nèi)也正有一些企業(yè)正在這些領(lǐng)域默默耕耘。
為數(shù)不多的MEMS傳感器產(chǎn)線
所謂MEMS，就是Micro-ElectroMechanical System，也就是微機(jī)電系統(tǒng)。這是一種可批量制作的，能將微型機(jī)構(gòu)、微型傳感器、微型執(zhí)行器以及信號(hào)處理和控制電路、直至接口、通信和電源等集成于一塊或多塊芯片上的微型器件或系統(tǒng)。如果將這種工藝用來制造傳感器、執(zhí)行器或者微結(jié)構(gòu)，可帶來微型化、集成化、智能化、成本低、效能高、產(chǎn)能高和良品率高等優(yōu)勢。
這就吸引傳感器廠商轉(zhuǎn)投到這個(gè)市場，而隨著物聯(lián)網(wǎng)市場的成長，MEMS傳感器的熱度日益上升。
MEMS傳感器分類（source：Yole）
和邏輯芯片一樣，MEMS芯片的生產(chǎn)也分為兩種模式，一種是如博世這樣的自己設(shè)計(jì)自己生產(chǎn)的IDM；另一種就是沒有工廠的MEMS傳感器芯片公司，他們設(shè)計(jì)出來的產(chǎn)品最后交付給相關(guān)的MEMS代工企業(yè)代為生產(chǎn)。值得一提的是，除了那些純晶圓代工廠外，類似ST等IDM也會(huì)對外提供MEMS代工服務(wù)。因?yàn)槲锫?lián)網(wǎng)的推動(dòng)，MEMS市場正在快速增長。據(jù)MarketsandMarkets預(yù)測，到2022年物聯(lián)網(wǎng)傳感器市場將達(dá)384.1億美元。這就吸引了眾多本土廠商進(jìn)入這個(gè)市場，其中大部分都是使用代工廠的產(chǎn)線來制造產(chǎn)品。而縱觀這個(gè)市場，如下圖所示，歐洲的ST、加拿大的Teledyne DALSA和日本的索尼位居前三位，排名第四的則是被國內(nèi)耐威科技收購的Silex Microsysytems，這也是國內(nèi)最領(lǐng)先的MEMS代工廠。
全球領(lǐng)先的MEMS代工企業(yè)（source：Yole）
2000年于瑞典成立的Silex Microsystems一度是世界上最大的MEMS代工廠，公司擁有8英寸與6英寸兩條獨(dú)立的MEMS生產(chǎn)線，在加速度計(jì)、陀螺儀和其他微型傳感器技術(shù)方面有深厚的積累。據(jù)微信公眾號(hào)MEMS的報(bào)道，Silex Microsystems的客戶涵蓋工業(yè)、汽車、生物醫(yī)療、通訊、消費(fèi)電子等多個(gè)領(lǐng)域，公司對MEMS制造工藝技術(shù)也有很深厚的積累。而在收購了之后，耐威科技也開始在國內(nèi)布局八英寸的MEMS代工產(chǎn)線。
據(jù)天風(fēng)電子在今年12月初的報(bào)告顯示，耐威科技北京“8英寸MEMS國際代工線建設(shè)項(xiàng)目”將在2020年投產(chǎn)，6年后達(dá)到穩(wěn)定期。目前計(jì)劃實(shí)現(xiàn)每月1萬片產(chǎn)能，預(yù)計(jì)滿產(chǎn)后可增加營業(yè)收入7-8億，未來有望實(shí)現(xiàn)每月3萬片產(chǎn)能。北京產(chǎn)線建設(shè)完成后，賽萊克斯北京將與瑞典Silex形成優(yōu)勢互補(bǔ)。這條產(chǎn)線也將為本土的MEMS傳感器企業(yè)提供重要的支持。大基金最近對耐威這條產(chǎn)線的定增，也可以看到國內(nèi)對他們這條八寸線的期望和信心。
除了耐威的Silex Microsystems之外，其實(shí)國內(nèi)的中芯國際也是MEMS代工市場的另一個(gè)重要玩家。
漸成規(guī)模的化合物半導(dǎo)體代工
除了MEMS傳感器代工，化合物半導(dǎo)體代工則是國內(nèi)這幾年又一冉冉升起的“新星”，而這是在智能手機(jī)、5G和新能源汽車等熱門應(yīng)用的推動(dòng)下成長起來的市場。
從概念上看，化合物包括砷化鎵（GaAs）、氮化鎵（GaN）和碳化硅（SiC）等。這些材料因?yàn)槠洫?dú)特的特性，在通信和功率器件市場擁有領(lǐng)先的優(yōu)勢，也被越來越多的器件和產(chǎn)品所采用。以砷化鎵為例，作為一種典型的，擁有高頻、抗輻射和耐高溫特性的化合物半導(dǎo)體，它在過去多年里一直是射頻PA和Switch的主流材料，市場規(guī)模也接近百億美元。
而在進(jìn)入了5G時(shí)代，擁有禁帶寬度大、擊穿電場高、飽和電子速率大、熱導(dǎo)率高、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定和抗輻射能力強(qiáng)等優(yōu)勢的氮化鎵就成為射頻器件材料追逐的目標(biāo)，這就帶動(dòng)了包括代工在內(nèi)的化合物半導(dǎo)體市場的成長。
Yole方面表示，2017年全球用于PA的GaAs器件市場規(guī)模達(dá)到80-90億美元，而這個(gè)數(shù)字在未來兩年將會(huì)正式突破百億美元。而來到GaN射頻方面，Yole數(shù)據(jù)顯示，這個(gè)市場到2023年將增長至13億美元，復(fù)合增速為22.9%。而在2017年，這個(gè)市場的總值只有3.8億美元，另外還有一些化合物半導(dǎo)體功率器件，可以明顯看到，這是一個(gè)快速成長的市場。
和MEMS傳感器以及很多芯片一樣，化合物半導(dǎo)體市場也存在IDM和晶圓代工廠兩種模式，其中后者的市場主要被中國臺(tái)灣的穩(wěn)懋、宏捷科和全新這些企業(yè)拿下。
成立于1999年穩(wěn)懋半導(dǎo)體在2003年曾經(jīng)一度面臨倒閉，但在公司領(lǐng)導(dǎo)層的苦心經(jīng)營下，穩(wěn)懋在2010年已成為全球第一大砷化鎵晶圓代工廠。他們在砷化鎵產(chǎn)業(yè)中居獨(dú)一無二的地位。資料顯示，如果計(jì)算所有IDM公司與委外加工的PA供應(yīng)量，穩(wěn)懋半導(dǎo)體出貨量占全世界生產(chǎn)量超過20%，但是如果只計(jì)算砷化鎵晶圓代工市場，穩(wěn)懋的市占率更高達(dá)62%。在這個(gè)市場還有另兩個(gè)大家就是宏捷科和全新，他們同時(shí)也還在最近因?yàn)?D人臉識(shí)別而火起來的VCSEL上面有布局。
同樣的，在這些市場也鮮有本土廠商的身影，而包括士蘭微和三安集成等多個(gè)企業(yè)也加快了在化合物半導(dǎo)體的布局。
據(jù)報(bào)道，日前，士蘭微旗下的化合物半導(dǎo)體生產(chǎn)線項(xiàng)目主體廠房也即將進(jìn)入竣工驗(yàn)收階段，公司的氮化鎵和砷化鎵芯片也都通線點(diǎn)亮。資料顯示，該項(xiàng)目總投資50億元，建設(shè)4/6英寸兼容先進(jìn)化合物半導(dǎo)體器件生產(chǎn)線，主要產(chǎn)品包括下一代光通訊模塊芯片、5G與射頻相關(guān)模塊、高端LED芯片等產(chǎn)品。項(xiàng)目分兩期實(shí)施，其中，項(xiàng)目一期投資20億元，2019年底投產(chǎn)，2021年達(dá)產(chǎn)；項(xiàng)目二期投資30億元，計(jì)劃2021年啟動(dòng)，2024年達(dá)產(chǎn)。
來到三安集成方面，據(jù)國信證券的報(bào)道披露，從2014年5月起，三安光電延伸其Ⅲ-Ⅴ族化合物(LED用砷化鎵及氮化鎵芯片)的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，正式涉足化合物晶圓制造的代工服務(wù)，并同期成立了廈門三安集成公司，并實(shí)施建設(shè)30萬片/年砷化鎵（GaAs）和6萬片/年氮化鎵(GaN)外延片生產(chǎn)線。次年十月，三安集成就開始了實(shí)施相關(guān)的器件試產(chǎn)。2018年12月，三安集成又宣布推出國內(nèi)第一家6英寸SiC晶圓代工制程。
因?yàn)檫@些大廠商過往都對LED芯片等相關(guān)產(chǎn)品有深入的研究，也對MOCVD等有深刻的了解，這可以給他們在化合物半導(dǎo)體市場開拓提供重要的支撐。
從過去兩年美國不按常理出牌看來，盡力發(fā)展本土的供應(yīng)鏈已經(jīng)成為了產(chǎn)業(yè)共識(shí)，在晶圓代工這個(gè)領(lǐng)域，更是迫在眉睫，因?yàn)橹挥羞@樣才能在迫不得已的情況下保證國內(nèi)的供應(yīng)鏈安全。而在邏輯芯片和模擬芯片代工方面，國內(nèi)已經(jīng)取得了不錯(cuò)的成績，且最近兩年也發(fā)展迅速，但之前在MEMS和化合物方面，還沒有太多建樹。
展望這次的投入能給國內(nèi)芯片代工帶來一些強(qiáng)而有力的補(bǔ)充。
