那些看着整合组件制造商(IDM)崛起又没落的人们,倾向于贬低晶圆厂的价值;我们总是说:“晶圆厂?最好不要!”然而就在最近一次前往法国普罗旺斯地区鲁赛(Rousset)的旅程中,我与产业高层、分析师交谈之后却发现,我们对于无晶圆厂经营策略的盲目崇拜需要被挑战。

我并不是想要讨论晶圆厂是否能创造工作机会,而是想了解在邻近晶圆厂之处拥有设计/工程团队的价值;意法半导体(STMicroelectronics,ST)位于Rousset的晶圆厂就是一个例子,该公司微控制器暨数字IC事业群(MDG)策略规划总监Jean-Claude Nataf告诉我,Rousset生产线目前满载产量为每周9000片晶圆,公司的工程团队经理与晶圆厂的工作人员,以彼此之间能快速互动回馈而自豪。

另一个例子是法国格勒诺布尔/里昂(Grenoble/Lyon)区域正快速崛起的影像技术产业聚落;市场研究机构Yole Developpement分析师Pierre Cambou解释,影像技术的创新通常会需要制造技术的演进,而反过来也能建立一个技术驱动的环境。根据市场消息,有十几位Apple的工程师迁移到Grenoble成立了一个研发中心,这正是因为该区域有影像传感器专家,也有半导体制造──以ST为首;Canbou表示:“你需要有晶圆厂,才能形成产业生态系统。”

以上的例子清楚显示,并不一定要节省制造部门的人力;他们证明了在研究人员、设计者、工程师、技术人员、晶圆厂营运者以及管理阶层之间的密切联系,能产生具建设性与创造性的交互作用。 20170803-ST-1 ST位于法国Rousset的晶圆厂(来源:EE Times)

我原本认为,半导体产业发展历史告诉我们,那些转向“轻晶圆厂”(fab-lite)业务模式,以及对无晶圆厂运动抱持质疑态度的后进者,终究会被自家晶圆厂的压得喘不过气;芯片制造生产线需要持续的大量投资才能维持现状,再加上芯片产业很容易受到高低起伏的市场周期影响。简而言之,包括我自己在内的产业观察者,一直有个结论是除了英特尔(Intel)与三星(Samsung),晶圆厂对现今大多数半导体厂商来说都是沉重的负担。

在造访Rousset时,我还婉拒了ST要带我参观8寸晶圆厂的邀请──我有点懒得换上无尘衣,总觉得晶圆厂不就是都长那样?但我错了…ST事业群副总裁暨微控制器部门的总经理Michel Buffa做了一次很棒的响导,改变了我对晶圆厂的偏见;我很庆幸我后来还是参观了晶圆厂。

那时Buffa问我有没有看过SMIF…我没有,而且我老实对他说我不知道那是什么;所谓的SMIF是标准机械接口(Standard Mechanical Interface)的缩写,是一种专为半导体晶圆厂与无尘室环境开发的隔离技术,SMIF晶圆盒(pod)能与制造设备上的自动化机械接口对接;而因为SMIF晶圆盒内的8寸晶圆片是保存于经过谨慎控制的设定环境,ST能让整个Rousset晶圆厂保持在class 1000的高等级。

ST的晶圆厂导览员还解释该公司如何要求管理人员定期巡视Rousset晶圆厂的生产线;管理者需要亲眼看到实际操作,与作业员交谈,并参与“chantier”会议──这种会议参与者包括作业员、技术人员以及管理人员,共同讨论生产在线以及作业区遭遇的问题并解决问题。

当然,包括我美国同事在内的硅谷老资格们,可能会觉得这座晶圆厂的制程技术太旧,才用150纳米到80纳米技术,又没有FinFET、7纳米,甚至连14纳米都没有…但这就是Rousset晶圆厂的价值所在,因为ST的业务锁定EEPROM与大量市场的MCU,并非智能手机用的应用处理器,MCU的产品生命周期很长。

ST在2007年发表了该公司第一颗32位MCU──STM32F1,是第一家保证产品供应期10年的厂商;藉由Rousset晶圆厂的成熟生产线,ST能更灵活控制制造成本,也能掌控产品生产的技术选项。而对于需要80纳米以下先进制程的产品,ST还有位于法国Crolles的自家晶圆厂,或是寻求晶圆代工伙伴台积电(TSMC)支持。

负责ST MDG部门的执行副总裁Claude Dardanne表示,该公司的MCU有许多制造选项:“这让我们在生产策略上能有更多自由以及灵活度;”他指出,Rousset的生产线为ST的MDG部门提供了满足双供应来源需求以及平衡多余产能的所有必要条件,而在他看来,更重要的是让设计团队与晶圆厂团队密切合作,能更充分利用内部晶圆厂的前段制造能力。

如此设计团队在规划新产品时,会变得更严守纪律;而晶圆厂团队在有情况发生时能迅速应变,根据预期的需求来调整营运。Dardanne表示:“在Rousset,我们已经发现能如何最有效利用我们现有资源的方法。”

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