第十六届国际纳米技术产业博览会(CHInano)近日在苏州国际博览中心举行。本届纳博会期间,芯师爷推出“问答·纳博会”系列采访报道。本篇为 InchFab 联合创始人兼 CEO 邢复的专访。

InchFab 联合创始人兼 CEO 邢复(左)(图源:InchFab官网)
当全球晶圆厂越建越大 ——8 英寸、12 英寸,单座造价动辄数十亿美元 —— 这家从 MIT (Massachusetts Institute of Technology,麻省理工学院)走出的公司却反其道而行:把一整条 MEMS 产线装进集装箱,整线造价只有大厂的零头,单芯片成本却不输 8 英寸晶圆厂。
在 "越大越先进" 的半导体行业惯性里,邢复押注的是一条 "小而分散" 的制造路线。它凭什么成立?带着疑问,我们专访了邢复。
以下访谈内容根据现场采访整理,作不改原意编辑。(受访者以英文交流,中文内容为采访后整理)
邢复:InchFab 源于我在 MIT 的博士研究 —— 如何把只有大型半导体产线才具备的工艺能力,缩小到小型规模,从而大幅降低晶圆厂的建设成本。我们提供的不是单台设备,而是一整套可放进集装箱的生产型 MEMS 产线,整线造价仅数百万美元。卖出产线时,我们连工艺流程一起交付,是交钥匙(turnkey)方案 —— 客户拿到的不仅是硬件,还有与之配套的工艺开发能力。

模块化晶圆生产产线(图源:InchFab官网)
邢复:我们有一条产线正在美国运行,为多家公司提供工艺开发与器件加工服务。明年,首批售出的产线将交付给世界各地的客户,帮他们建立自己内部的制造能力。所以我们的业务不只是用自有产线做工艺和产品开发,更核心的,是把整套小型产线卖给客户,让他们以低成本拥有 "自己可控的 MEMS 生产线"。
邢复:MEMS 行业有一句话:"一种产品,一种工艺"(one product, one process)。与 CMOS 不同 ——CMOS 一套标准工艺可以做出很多产品,MEMS 几乎每个器件都要专门的工艺,很难通过共用产线把成本摊薄。当一座大型 fab 极其昂贵时,你很难把它喂饱,所以 MEMS 需要一种不同的制造模式:更分散、更分布式的制造,这正是 InchFab 在做的事。
邢复:低成本的核心来自我们在 MIT 的工作 —— 所有设备都是我们自己设计、制造的。把原本只属于大产线的工艺设备,缩小到适配 4 英寸晶圆的小型设备,设备本身、维护、洁净室面积与运营成本都会随之大幅下降。更关键的是,我们单个芯片的成本与 8 英寸晶圆厂相当,甚至可以更低,而前期设备投入要少得多。工艺能力不打折,成本却低一个量级,这是 "小而分散" 路线成立的根基。
邢复:1 英寸、2 英寸、4 英寸的产线我们都能做,现在主推 4 英寸。设备厂商只卖大设备,不做小设备,所以小尺寸产线几乎没人做。历史上 MEMS 一直沿用 IC 行业的二手设备,如今 IC 主流已到 8 英寸,小尺寸晶圆和设备越来越难买到,这恰恰让 4 英寸成了空白。而 4 英寸足以满足几乎所有 MEMS 客户的需求 ——MEMS 芯片比 IC 芯片小得多,单颗晶圆能排布的器件数量更多,整个行业对晶圆的总需求量其实没那么大。
邢复:客户最终只关心一件事:每个芯片多少钱。只要我们的单芯片价格与大型晶圆厂一样,客户并不在意你是 4 英寸还是 8 英寸。而且客户极其不愿意更换工艺 —— 即使在两个 8 英寸厂之间迁移,重新开发工艺流程的投入也大得惊人。另一个事实是:今天全世界真正需要 8 英寸产能才能填满的 MEMS 产品,大概只有两三种,其余都是小批量、小晶圆需求。所以 4 英寸对绝大多数客户都够用,即便进入批量生产阶段也一样。
邢复:因为 CMOS 和 MEMS 的驱动力完全不同。CMOS 的芯片越做越大 —— 如今一颗 CMOS 芯片的面积可以做到 26 毫米 ×33 毫米,芯片变大,就需要更大的晶圆。而 MEMS 的器件尺寸一直很小,比如手机里的 MEMS 麦克风,面积只有 0.5 毫米 ×0.5 毫米,比 IC 芯片小几十、上百倍,根本不需要大晶圆。
更重要的是,摩尔定律接近尾声后,创新不再靠晶体管微缩,而是靠新工艺、新材料 —— 比如金刚石这类材料,特性极佳,但应用专业、需求量低,大型标准工艺难以适配。这会催生更多专业化的小型 fab。AMD 创始人杰瑞・桑德斯有句名言:"真男人都有自己的晶圆厂"(Real men have fabs)。过去这句话只剩台积电张忠谋一个 "真男人";当晶体管微缩走到尽头,行业会重新回到 "真男人拥有晶圆厂" 的时代。CMOS 领域出现小型 fab,大概还有 5 到 10 年。
邢复:先看两个 "一致":我们的工艺能力与大型 fab 一致,单芯片价格也一致。差异在于我们更灵活 —— 交付周期更短、工艺配置自由度更高,这是大厂很难给的。但与其说我们是大型 fab 的替代品,不如说整个制造业正在经历一场从集中到分散的转变:航空业从超大型客机 A380(已停产)回归到 787、A350 这类更灵活的中型客机;机械加工从巨型铸造厂走向桌面级的 3D 打印。半导体今天高度集中在台积电等少数厂商手里,但行业的未来方向必然是分散化、普惠化(democratized manufacturing)——InchFab 就是为这个趋势准备的。
邢复:没错,填不满产线就没有生意,这一点小厂大厂都一样。但小厂更容易填满:资本成本小得多,扩展是 "增量式" 的 —— 喂饱一条线,再添一条线。同样的问题,用更小的资本、更灵活的方式解决,这就是我们的优势。
邢复:我的博士课题就是降低微制造的门槛。我深知有机会在 MIT 这样全球顶尖的洁净室里 "想做什么就做什么" 是怎样一种幸运 ——MIT 的洁净室,设备和楼宇投入接近 10 亿美元,但不是每个人都有这个机会。
创业的初衷,就是让更多像我一样的人,不必拥有 10 亿美元级的实验室,也能在微尺度上做自己想做的事。我有个更远的梦想:让每个人都能在自己的车库里做出 MEMS 器件。目前公司已经产生收入,我们正沿着这条路往前走。
本文根据采访资料撰写,如有任何问题,请联系编辑微信:xsychief。

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