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美国本土唯一晶圆代工厂的野心
时间:2021-01-28 15:02来源:未知 作者:admin 点击:
SkyWater是一家能提供批量生产能力的代工厂,公司主要提供130nm混合信号工艺,以及其位于明尼苏达州布卢明顿的200mm晶圆厂的工艺开发设施。与大多数晶圆厂一样,SkyWater的需求强劲。但是,SkyWater的业务模型具有细微差别,并且具有特殊制造工艺。该公司首席执行官Sonderman说:“Skywater提供技术即服务和晶圆服务两项业务。其中,晶圆服务降低了先进技术服务的成本,从而为整个企业提高了利润。”
 
在2019年秋季,SkyWater投资了1.7亿美元用于洁净室扩建,并在2020年7月之前将设备移入。扩建部分是为了获得美国政府支持的rad-hard计划。“我们采用了双镶嵌铜互连技术,采用了90nm的rad-hard工艺。这将为我们提供更先进的互连能力和附加的光刻技术,以帮助我们从65nm过渡到45nm。我们是唯一一家在200mm晶圆上提供65nm dual-damascene铜工艺的纯晶圆代工厂” Sonderman说。
 
同时,作为其先进技术服务业务的一部分,该公司已进入碳纳米管FET,光子学,MEMS和先进封装等领域。
 
投资是否带来了产能的增加?在几乎所有形式的芯片制造需求旺盛的时候,SkyWater是否有额外的产能?在问到这个问题的时候,Sonderman 回应道: “是的,但这取决于您的测量方式。 具有30个掩模层的200mm晶圆在工厂中所花费的时间比仅具有3个掩模层的功率晶圆要长得多。 ”
 
SkyWater与Steifpower Technology达成了设计和制造符合汽车标准的功率MOSFET和IGBT及相关功率分立器件的协议。
 
值得一提的是,这项投资提供了额外的16,000平方英尺的建筑,并提供了额外的8,000平方英尺的洁净室空间,可用于 dual-damascene铜工艺。
 
Sonderman说:“我们还提高了生产率。例如,我们在现场进行晶圆分拣,这提供了更好的在线控制,并将生产率提高了30%。”
 
SkyWater还与德国芯片公司Infineon Technologies AG建立了牢固的关系。
 
Skywater源自于赛普拉斯半导体公司以前拥有的芯片制造基地,最初由Control Data Corp.建立。在剥离晶圆厂以后,SkyWater与Cypress签订了“接受或付款”旧制造协议。
 
英飞凌于2020年4月完成对赛普拉斯的收购,为SkyWater重新谈判提供了机会。结果是更多的同类工作。但是,随着其在MEMS和功率半导体领域的不断发展,SkyWater愿意为英飞凌生产其他芯片类型。Sonderman说,这包括采用鳍式技术的新型功率MOSFET分立器件。
 
Sonderman说,SkyWater的晶圆服务分为三部分。大部分是在赛普拉斯名为S8的工艺上生产的130nm混合信号CMOS,而SkyWater已将其更名为S130。这是针对Infineon,Parade Technologies和其他公司执行的。第二条线是90nm及以下工艺;包括90nm抗辐射CMOS和65nm CMOS。第三是功率MOSFET分立器件。Sonderman说,目前这三大产品线的产能占比大致分为80:10:10。
 
SkyWater的另一半业务是先进技术服务,从根本上帮助客户开发专业产品的先进制造工艺。Sonderman说,SkyWater现在与40个客户有60个业务往来。
 
Sonderman对碳纳米管FET和90nm的抗辐射开发充满热情。抗辐射电路对于军事目的具有战略意义,但同样的技术也有可能将其迁移到消费类应用中。Sonderman说:“公司正在谈论太空中的数据中心,太空中的Wi-Fi和蜂窝基站。我们正在将抗辐射工艺扩展到65nm。”
 
Sonderman说,在晶圆厂的扩展中还有更多的空间可容纳更多的设备。此外,赛普拉斯还预留了一块地进行测试和分类。Sonderman补充说,可以利用该区域作为洁净室来扩大铜的生产能力。所有这一切都可能受到SkyWater在佛罗里达州中部奥兰多南部的Kissimmee的先进封装设施的运营的影响。
 
Sonderman说,有计划与欧洲研究机构IMEC合作,生产用于高级小芯片式制造/封装的硅中介层。有36,000平方英尺的无尘室制造空间,还有24,000平方英尺的专用于制造的支撑和实验室空间。
 
Sonderman说:“ IMEC的中介层技术将成为该设施的基本组成部分。高级封装是美国CHIPS法案的一部分,该法案耗资240亿美元,旨在支持国内IC生产。” “佛罗里达工厂已经签约。他们被授予DARPA合同,这就是为什么在那里有IMEC工程师团队的原因。我们希望在2021年提高产量。”
 
Sonderman说:“传统的OSAT公司(外包的封装和测试)并不真正适合于异构组装。” 同样,大量这样做的公司几乎都位于东南亚。“我们希望能够在美国支持最终组装,封装和测试。如果您查看类似iPhone 12 mini的产品,那么这就是异构集成中的一项工作。”
 
当被问及SkyWater的IC生产能力是否售罄时,Sonderman有点隐晦:“我们一直在寻找新客户,但我们并没有提供灵活的能力;要成为其他来源或第二来源。”
 
当被问及SkyWater是否希望通过收购扩大产能时,Sonderman更为自信。“美国有很多200mm晶圆厂。” Sonderman列举了OnSemi,NXP Semiconductors和Infineon等作为示例。
 
英飞凌于2020年与赛普拉斯的其余部分一起收购了德克萨斯州奥斯汀市200毫米晶圆厂Fab 25,这对英飞凌来说可能是有意义的,因为它平衡了其内部制造,然后将其出售给了一家晶圆厂,保留供应合同。考虑到英飞凌与SkyWater之间的现有关系,这似乎是一项等待完成的交易。
 
Sonderman只会说:“ IDM外包的趋势是,这种趋势还将继续。我们将继续关注现有设施。”
 
但Sonderman还强调,由于SkyWater将其工作分散在批量生产和高利润技术服务之间,因此其商业模式并不取决于规模。
 
SkyWater本质上是一家美国公司吗?或者它还能在海外进行合伙和收购吗?
 
Sonderman说:“我们正在海外合作。注意我们与IMEC的关系。我们正在寻找可以打开的不同走廊。我们的rad-hard计划可以帮助我们与欧洲航天局合作。我们计划与欧盟建立牢固的伙伴关系。”
 
您能否进一步谈谈与欧盟的互动方式和速度。是通过与英飞凌的现有关系吗?还是通过与X-Fab的互补关系?欧盟的参与可能与欧洲最近重新关注半导体的战略重要性有关吗?
 
“您是正确的,我们与赛普拉斯的渊源,使得我们与英飞凌保持着长期的合作关系,这是重要的一环。我们希望,随着各种物联网和电源管理应用之间的良好契合,我们希望在未来继续扩展。除英飞凌之外,欧盟是我们的家向许多强大的全球工业传感器和控制供应商,以及与我们的能力和价值主张非常吻合的汽车乃至医疗设备和诊断OEM致敬,我们正在积极寻找并选择代表性的合作伙伴,以加快增加进入这些欧盟国家的计划市场,并期望该地区将在未来几年内成为有意义的增长动力。”
 
“关于欧盟对半导体的战略重点的观点很重要。美国和欧盟目前都非常重视加强西半球的微电子供应链。作为美国拥有和运营的国防部可信代工厂,我们当然拥有与许多美国机构的现有战略关系;但我们也认为,我们的业务模式和地理价值主张支持欧盟通过强大的IP安全性提高供应链透明度的目标,并将在我们各大洲之间建立强大的行业合作伙伴关系。”
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