晶圓代工廠(chǎng)發(fā)展MEMS的唯一要訣：找到強大的設計伙伴

        1位伊朗人30多年前獨自來(lái)到美國柏克萊大學(xué)念書(shū)，自畢業(yè)后為了一圓其大學(xué)時(shí)期對于MEMS的夢(mèng)想，前前后后共創(chuàng )立了多達6家的MEMS設計公司，而第6家公司InvenSense在其正式開(kāi)張前，就已花了1年多時(shí)間在家埋頭苦干，開(kāi)創(chuàng )出1套前無(wú)古人的MEMS設計公司營(yíng)運模式，如今看來(lái)他對了，至今InvenSense成為任天堂Wii下世代Wii Motion Plus游戲搖桿的唯一陀螺儀供應商，而讓所有MEMS業(yè)界為之瞠目結舌的是， InvenSense 擁有其 Nasiri-Fabrication 制造平臺的一切智能財產(chǎn)權及專(zhuān)利，再者因為運動(dòng)感測的龐大商機， 所有 MEMS代工廠(chǎng)皆極有意愿配合此平臺為其獨家生產(chǎn)。

        而帶領(lǐng)InvenSense有今日的一番做為的便是其創(chuàng )始CEO Steven Nasiri，以下為此次的專(zhuān)訪(fǎng)記要：

        問(wèn)：InvenSense為1家IC設計公司，臺積電當前雖已引進(jìn)制造MEMS產(chǎn)品所需要相關(guān)設備，但先前ADI正因為臺積電整體良率還是一直沒(méi)辦法滿(mǎn)足他們需求，到2008年下半，臺積電采用整廠(chǎng)輸入方式生產(chǎn)，才滿(mǎn)足ADI的需求，請問(wèn)你們是否選擇臺積電做為代工伙伴？而除了臺積電以外，目前是否還有考量其余代工伙伴？

        答：我要說(shuō)的是到目前為止InvenSense還沒(méi)有選擇臺灣任何1家晶圓代工廠(chǎng)做為晶圓代工的伙伴，不過(guò)未來(lái)InvenSense會(huì )有很多的生意出現在亞太地區，因此為了配合InvenSense未來(lái)幾年全球性與高幅度的成長(cháng)，因此InvenSense絕對會(huì )選擇臺灣做為未來(lái)InvenSense全球晶圓代工產(chǎn)能來(lái)源。

        事實(shí)上我認為臺積電在晶圓代工上做的相當成功，不過(guò)到現階段為止InvenSense還是持續針對臺灣幾家晶圓代工廠(chǎng)做最后的確認，且由于與各家晶圓代工廠(chǎng)簽訂保密條約(NDA)，因此現在還暫時(shí)無(wú)法對外公布晶圓代工伙伴，但可確定是目前看來(lái)，最快要等到2009年初才會(huì )開(kāi)始在臺灣晶圓代工廠(chǎng)中大量投片。

        我們并不清楚臺積電內部在這方面面臨的挑戰，所以我無(wú)法做任何評論。但臺灣CMOS制造能力非常先進(jìn)，并擁有相關(guān)領(lǐng)域中相當有能力的專(zhuān)業(yè)人才，我相信在MEMS制造上，臺灣會(huì )同樣成功。

        問(wèn)：臺灣在標準CMOS制程上一直處于領(lǐng)先地位，也因此造就了臺灣半導體產(chǎn)業(yè)上中下游相關(guān)完整供應鏈，不過(guò)對于制造及設計MEMS產(chǎn)品似乎還是有瓶頸，就您過(guò)去將近30年MEMS產(chǎn)業(yè)經(jīng)驗，您認為臺灣半導體廠(chǎng)商要如何突破此一瓶頸？

        答：根據我近幾年從事MEMS產(chǎn)業(yè)的經(jīng)驗，結論其實(shí)相當簡(jiǎn)單，那就是要與強者結合。事實(shí)上由于MEMS的晶圓代工并不像標準CMOS制程，用1個(gè)制程就可替不同客戶(hù)代工，且就CMOS制程的晶圓代工廠(chǎng)來(lái)說(shuō)，因屬于標準化的制程，所以可以向很多IDM大廠(chǎng)技術(shù)授權，如可由IBM、英特爾(Intel)以及日本、歐洲的IDM大廠(chǎng)取得技術(shù)授權，但是談到MEMS晶圓代工，則必須仰賴(lài)單一且背景相當扎實(shí)的技術(shù)授權對象。

        就好比當前MEMS麥克風(fēng)大廠(chǎng)樓氏電子，他的晶圓代工廠(chǎng)伙伴便是Sony半導體，這樣結合便是創(chuàng )造樓氏電子輝煌成績(jì)主要原因，換言之要做MEMS晶圓代工就絕對不能選錯「合作伙伴」，一旦選錯的話(huà)就鐵定完蛋。

        舉例來(lái)說(shuō)，當前所謂的CMOS like晶圓代工廠(chǎng)與客戶(hù)關(guān)系，就好比1家餐廳與到餐廳吃飯的客戶(hù)間關(guān)系，這家餐廳的所提供菜色誰(shuí)來(lái)吃都可以，但最重要的便是餐廳的服務(wù)，如果有好的服務(wù)，勢必會(huì )帶來(lái)更多的客戶(hù)。

        不過(guò)就MEMS晶圓代工產(chǎn)業(yè)模式來(lái)說(shuō)，MEMS晶圓代工的廠(chǎng)商與MEMS設計業(yè)者雙方間的關(guān)系就好比是老公與老婆間的關(guān)系，雙方的關(guān)系絕對是1對1的關(guān)系，不容許有其它人來(lái)介入，老婆煮飯絕對是只為老公。

        因此我要說(shuō)的是臺灣的半導體廠(chǎng)商無(wú)論是晶圓代工廠(chǎng)或是設計公司，想要能夠進(jìn)入MEMS市場(chǎng)，最重要的工作便是要找到好且有力的伙伴，彼此間才能夠攜手走更長(cháng)久的路。

        我同意臺灣公司在MEMS領(lǐng)域發(fā)展并不成熟，但臺灣卻參與制造出世界一流的產(chǎn)品，在這領(lǐng)域中，并沒(méi)看到瓶頸。而要保持領(lǐng)導的地位，一般而言，不外乎與市場(chǎng)領(lǐng)導廠(chǎng)商結盟并投資先進(jìn)生產(chǎn)制程科技。最近一些晶圓廠(chǎng)的新聞已證實(shí)了臺灣晶圓代工廠(chǎng)在這方面的決心。

        問(wèn)：除了要選擇正確伙伴外，想要進(jìn)入MEMS市場(chǎng)還需要注意那些事項？新進(jìn)廠(chǎng)商有無(wú)機會(huì )呢？

        答：我想要補充一點(diǎn)是之所以要找對的正確且值得托付終身合作伙伴，最主要原因在于無(wú)論是晶圓代工廠(chǎng)或是MEMS設計業(yè)者，想要進(jìn)入MEMS產(chǎn)業(yè)且長(cháng)久立足，則勢必要投入相當大的人力與資金，晶圓代工廠(chǎng)也需要為了進(jìn)入MEMS晶圓代工而另外購買(mǎi)相關(guān)MEMS設備，但買(mǎi)入的設備又不見(jiàn)得可以滿(mǎn)足所有的客戶(hù)需求，因此必須要相當謹慎小心，一旦選錯伙伴，則所有的投資恐將付之一炬。

        如你所知，MEMS的字面意義是在微小的單位里的微機械結構。今天，各個(gè)MEMS技術(shù)的生產(chǎn)、設計、產(chǎn)品與應用各有不同。所以對你的問(wèn)題我并沒(méi)有單一的答案。但我可以針對InvenSense及我以前的公司所面臨的問(wèn)題來(lái)回答你。

        沒(méi)有晶圓廠(chǎng)的MEMS設計公司存在著(zhù)許多重大的挑戰。首先遇到的便是在許多不同制程中選擇最適合你的產(chǎn)品制程。再來(lái)是選擇配合晶圓代工廠(chǎng)并利用代工廠(chǎng)的制程及容忍的誤差值來(lái)進(jìn)行設計。

        由于不像CMOS晶圓代工廠(chǎng)，MEMS晶圓代工廠(chǎng)提供的制程并沒(méi)有完整的量測數值，對于許多新進(jìn)廠(chǎng)商這會(huì )是相當致命的。任何的MEMS產(chǎn)品都需經(jīng)過(guò)完整的制程發(fā)展循環(huán)，這需花費相當時(shí)間與資本。這同時(shí)也意味著(zhù)需要培養自己的MEMS制程專(zhuān)家來(lái)參與制程發(fā)展。在這考量下，MEMS晶圓代工廠(chǎng)并不是1個(gè)適當的名稱(chēng)，較合適的名稱(chēng)可能是「具M(jìn)EMS能力的晶圓廠(chǎng)」，因為最后晶圓廠(chǎng)提供的制程是由設計公司決定的。

        所以你可以想象完成并確認1個(gè)新的晶圓制程是多大的挑戰。然后，由于開(kāi)始時(shí)缺乏足夠的生產(chǎn)量，且多半而言也缺乏足夠資金，這些新制程無(wú)法得到完整的測試取得量測數值，所以無(wú)法避免的晶圓廠(chǎng)及設計公司都將承受低良率、不良產(chǎn)品及無(wú)法量產(chǎn)的挑戰。對于InvenSense而言，我們其中1個(gè)優(yōu)勢就是擁有名為Nasiri Fabrication的制程平臺，這是1個(gè)相當簡(jiǎn)單并對我們所有產(chǎn)品都能適用的平臺。在專(zhuān)利保護下，我們對這個(gè)平臺擁有所有的權利，并有技術(shù)能力來(lái)提供技術(shù)轉移給我們需要的晶圓廠(chǎng)。

        問(wèn)：臺灣目前已有幾家專(zhuān)門(mén)替國外代工MEMS產(chǎn)品的晶圓代工廠(chǎng)，不過(guò)到現在看來(lái)似乎還沒(méi)有做到完全成功，最主要原因為何？

        答：如前所言，我并沒(méi)有資格評論1個(gè)晶圓代工廠(chǎng)是否成功，我們談過(guò)的對象都是相當有能力并致力于MEMS產(chǎn)業(yè)的晶圓代工廠(chǎng)，我們相信他們以后都會(huì )成功的。

        如前所說(shuō)，設計公司選擇晶圓代工廠(chǎng)時(shí)會(huì )面臨十分大的挑戰，相同的(或是更大)的挑戰在于晶圓代工廠(chǎng)對設計公司的選擇。

        基本而言在工程研發(fā)階段晶圓代工廠(chǎng)并無(wú)法有太多獲利，而這階段可能持續2~3年，在這期間晶圓代工廠(chǎng)將投下相當資金，如果產(chǎn)品無(wú)法順利進(jìn)入量產(chǎn)，晶圓代工廠(chǎng)很可能血本無(wú)歸。

        對于新進(jìn)公司，尤其是MEMS新進(jìn)公司，順利進(jìn)入量產(chǎn)的紀錄并不是很高，選擇新進(jìn)設計公司成為伙伴其實(shí)是1個(gè)賭博。話(huà)說(shuō)回來(lái)，由于新進(jìn)入MEMS領(lǐng)域，又與MEMS的中心(主要是美國硅谷)有相當距離，臺灣MEMS晶圓代工廠(chǎng)至今并沒(méi)有足夠的客戶(hù)群，這可能是臺灣MEMS晶圓代工廠(chǎng)唯一的弱點(diǎn)。今天臺灣替國外代工MEMS產(chǎn)品的晶圓代工廠(chǎng)，并沒(méi)有取得很大的成功原因主要在市場(chǎng)或產(chǎn)品的設計上。當然，配合今天市場(chǎng)的趨勢，如能直接代工成熟并已具市場(chǎng)的MEMS產(chǎn)品，這可能是最好的方式。

        不過(guò)反觀(guān)國際IDM大廠(chǎng)如STM、ADI或是FreeScale等由于這些大廠(chǎng)擁有自己的產(chǎn)品，知道自己要如何去分配晶圓廠(chǎng)產(chǎn)能，且因為自己有相關(guān)的設計與銷(xiāo)售能力，如此一來(lái)在做MEMS市場(chǎng)上便顯得相對得心應手。

        問(wèn)：您擔任InvenSense的CEO 2009年起正式進(jìn)入第6年，您個(gè)人將準備帶領(lǐng)InvenSense成為1家怎樣的Leading Company？

        答：我們非常滿(mǎn)意過(guò)去5年的成績(jì)，我們已大量的交貨給全世界的主要客戶(hù)，同時(shí)非常幸運的，在動(dòng)作感測市場(chǎng)快速成長(cháng)的同時(shí)，我們有能力針對核心市場(chǎng)需求提供領(lǐng)先的技術(shù)與產(chǎn)品。我可說(shuō)在過(guò)去5年InvenSense已奠定MEMS陀螺儀的市場(chǎng)領(lǐng)導地位。

        在未來(lái)的5年，我們將對動(dòng)作感測游戲機、空中鼠標、智能型手機、功能手機及其它所有的消費性電子產(chǎn)品以新一代整合型的產(chǎn)品提供完全動(dòng)作感測方案。在如同任天堂Wii，iPhone及其它新世代的產(chǎn)品中，我們已經(jīng)看到市場(chǎng)對動(dòng)作控制人機界面的真實(shí)需求，而我們也相信很快的這個(gè)需求將繼續成長(cháng)到各式各樣的人機界面

        事實(shí)上InvenSense已是我第6家創(chuàng )辦的MEMS公司，我在2003年便開(kāi)始投入籌備InvenSense公司工作，前前后后約1年左右時(shí)間，我都在家中寫(xiě)有關(guān)成立InvenSense所需要各種方案與專(zhuān)利，寫(xiě)專(zhuān)利最大用意在于要先「卡死」大廠(chǎng)，讓他們不敢跨入此領(lǐng)域，對于小設計公司來(lái)說(shuō)他們也不敢去找晶圓代工廠(chǎng)合作，相反的，晶圓代工廠(chǎng)看到我們擁有專(zhuān)利，也不敢貿然去承接小公司訂單。

        在此期間我總共請了4位各種不同領(lǐng)域的專(zhuān)家學(xué)者當做我的顧問(wèn)，而在此期間為了要與其余競爭對手有所區隔，我想了1套完整的Business Model才正式成立InvenSense，當初想法就是創(chuàng )造「與眾不同」，挑戰ADI或是STM一開(kāi)始不敢嘗試的CMOS制程。

        當初的想法是希望能夠讓InvenSense的產(chǎn)品盡量在標準CMOS制程上完成，不要讓晶圓代工廠(chǎng)為了要承接InvenSense訂單而花費太多額外資金，這樣的做法才能真正做到「普及化」。而也為了達到這個(gè)目的，在2004年成立InvenSense時(shí)便已發(fā)表了4個(gè)相關(guān)專(zhuān)利。

        未來(lái)我希望InvenSense所生產(chǎn)出的商品都能夠達到Easy To Use，原因在于這樣才能真正能夠做到大眾化。事實(shí)上我必須說(shuō)即便到現在為止，一些MEMS商品只有「專(zhuān)家」才知道要如何使用，但我要做的就是即便不是專(zhuān)家，也是同樣可輕松上手。

        因此，除了要給予客戶(hù)端相當精確且質(zhì)量好的陀螺儀產(chǎn)品，當然在軟件部分是不能欠缺，但為能讓更多消費者易于使用，我們就要提供下游客戶(hù)端更多算法，客戶(hù)不需要花費腦筋在算法上，只需專(zhuān)注在應用端的設計與創(chuàng )新，如此一來(lái)客戶(hù)可設計出消費者需要的商品，消費者也將更方便采用，這才是InvenSense所想達到的終極目標。

        問(wèn)：當前InvenSense的客戶(hù)端大多屬于消費性電子產(chǎn)品，如數碼相機、手機、與游戲機，請問(wèn)InvenSense是否未來(lái)有在其它市場(chǎng)布局的計畫(huà)？再者由于全球金融風(fēng)暴仍舊持續，專(zhuān)注在消費性電子產(chǎn)品的InvenSense要如何因應此次風(fēng)暴？

        答：由于消費性電子市場(chǎng)非常大龐，每年有數10億臺的規模。我們也注意到車(chē)用市場(chǎng)的潛力，但我們今天并未研究我們如何進(jìn)入車(chē)用市場(chǎng)。至于這次的全球性金融風(fēng)暴，由于我們是幾個(gè)不同市場(chǎng)的主要技術(shù)提供者，不同市場(chǎng)意味著(zhù)分散的風(fēng)險。而游戲機市場(chǎng)中有更大的機會(huì )，預計2009年將有大幅的成長(cháng)。

        沒(méi)錯當前全球的金融風(fēng)暴確實(shí)有一定程度影響，不過(guò)我認為相較于大型的公司，一些規模較小的公司所受到的沖擊會(huì )相對較小，但我要強調的是體質(zhì)健全的小規模公司。再者由于InvenSense本身屬于IC設計公司，且就如我所說(shuō)InvenSense規模不大，如果在景氣佳時(shí)，要與一些大象級的IC設計公司或是IDM大廠(chǎng)競爭，去搶食晶圓代工產(chǎn)能，可能要付出較高的價(jià)格或是根本僅能分配較少產(chǎn)能。

        但如今產(chǎn)業(yè)環(huán)境較差，大型晶圓代工廠(chǎng)有更多時(shí)間將關(guān)愛(ài)眼神放到InvenSense身上，除此之外，過(guò)去由于InvenSense的公司知名度還不是太高，因此較難吸引更好的人才，而如今InvenSense可以吸收一些被大公司裁員但是相當優(yōu)秀的人才，對外界的人才而言，InvenSense是1家具有高度成長(cháng)潛力公司，在這時(shí)候進(jìn)入可以有更多發(fā)展。

        問(wèn)：就我對于InvenSense的初步了解，貴公司的陀螺儀采用的是1顆ASIC再加上1顆MEMS芯片，再采用晶圓級封裝技術(shù)使其成為1顆陀螺儀，不過(guò)這樣一來(lái)對于A(yíng)SIC及MEMS芯片均采用CMOS制程的設計公司來(lái)說(shuō)，他們的制造成本可能還較你們便宜，對此您有何看法？且如果有問(wèn)題的話(huà)需要如何解決？

        答：我前面提到，MEMS技術(shù)是非常多種的，所以沒(méi)人能做所有的不同產(chǎn)品，我們相信我們的生產(chǎn)平臺是最符經(jīng)濟效益的也最符合慣性MEMS產(chǎn)品。據我所知，并沒(méi)有單一「CMOS　MEMS」這種制程，表面微機結構由于使用許多CMOS制程的相同設備，故常被吹噓為最接近CMOS制程的結構。

        但是只要是關(guān)系到MEMS的部分，由于配方(Recipe)完全不同于CMOS，并無(wú)法與CMOS結構同時(shí)進(jìn)行，通常作法是在CMOS完成后才開(kāi)始以7~8層昂貴的光罩來(lái)完成MEMS結構。于80年代初期單一表面微機結構與CMOS整合在同一矽晶的技術(shù)就開(kāi)始發(fā)展。據我所知只有1家公司能商品化，但最終仍無(wú)法電路使用或展示比其它技術(shù)的成本優(yōu)勢?；旧?，其它型態(tài)的表面微機結構通常有黏性(Sticking)困擾或會(huì )造成嚴重環(huán)境處理與控制問(wèn)題。

        除此之外，就我所知當前全球半導體大廠(chǎng)中大約有高達10家左右有在制造陀螺儀產(chǎn)品，不過(guò)即便到現在為止，他們所能做的大多還是局限在單軸的陀螺儀，且采用的方式是使用2顆芯片，1顆屬于A(yíng)SIC，1顆屬于MEMS產(chǎn)品，因此在制造上的成本較高，且體積上也較大，這對于想要進(jìn)入消費性電子產(chǎn)品而言，根本是不太可能。

        由于InvenSense在公司成立時(shí)，便是希望做與其它人不一樣產(chǎn)品，因此才選定采用CMOS制程來(lái)制造單顆的陀螺儀，這樣的做法不僅能夠大量化且最重要是成本得以大幅降低。

        想要真正進(jìn)入到消費性電子產(chǎn)品市場(chǎng)，關(guān)鍵點(diǎn)便在于能不能將每個(gè)單軸的陀螺儀商品成本，壓低到1美元以上，這樣才有機會(huì )讓消費性電子產(chǎn)品制造商心動(dòng)。

        不過(guò)壓低成本并不意謂InvenSense產(chǎn)出的是「Cheap」芯片，InvenSense強調的是「Enable」芯片，這觀(guān)念很重要。

        問(wèn)：您個(gè)人為何對于MEMS市場(chǎng)如此有興趣？當前全球各大半導體廠(chǎng)無(wú)論是歐洲、美洲或是日本，對于MEMS市場(chǎng)均抱持相當大的興趣，你怎么看待全球各區域發(fā)展MEMS市場(chǎng)？

        答：世界的趨勢在走向數碼化，而挑戰于如何將產(chǎn)品做到愈來(lái)愈小化。惟有將極大的資本投入在這個(gè)趨勢才有生存的可能。在消費性市場(chǎng)而言，更多整合、更多功能、，更小，代表的是遲早所有功能都將整合進(jìn)應用處理器(Application Processor) ，這個(gè)趨勢已在手機，數碼攝影機，及其它消費性產(chǎn)品中發(fā)生。

        傳感器則是在短期間不會(huì )被整合的產(chǎn)品。MEMS傳感器給晶圓代工廠(chǎng)提供另一個(gè)做 Mixed Signal 轉換電路服務(wù)的機會(huì )

        我個(gè)人在大學(xué)時(shí)代便來(lái)到美國柏克萊大學(xué)念書(shū)，而當初我所念的科系與機械相關(guān)，當時(shí)學(xué)機械的學(xué)生出路不是太好，也不太合適在硅谷工作，因此就先選擇1家封裝測試公司上班，而當時(shí)那家封裝測試公司已開(kāi)始承接一些MEMS公司的商品。

        但由于當時(shí)的MEMS商品屬于特殊的制程技術(shù)，且在封裝測試時(shí)需要特別的封裝測試方法，且更重要的是每家的封測標準均不一樣，因此公司可以收取較好價(jià)位與獲利，這令我眼睛為之一亮，就毅然決然的跳進(jìn)MEMS市場(chǎng)，且一做就是30多年。

        至于談到歐美日各國發(fā)展MEMS的過(guò)去與未來(lái)，我認為美國在MEMS發(fā)展歷史上可說(shuō)是最為悠久，原因在于美國一開(kāi)始便有相當多好的大學(xué)投入MEMS的人才培訓。

        當時(shí)美國的柏克萊、格魯吉亞、UCLA等知名大學(xué)均已投入不少的資源用在MEMS領(lǐng)域，也正因為如此讓美國近數10年來(lái)成立了不少的MEMS新興公司，而近幾年以來(lái)美國也有幾家規模較小的晶圓代工廠(chǎng)，持續投入資源用于MEMS晶圓代工，這也是支撐美國MEMS產(chǎn)業(yè)歷久不衰的主要原因之一。

        除此之外，歐洲的公司鎖定的目標市場(chǎng)還是在汽車(chē)電子領(lǐng)域，最主要因素在于他們生產(chǎn)的MEMS產(chǎn)品成本較高，較沒(méi)有機會(huì )打入消費性電子領(lǐng)域。不過(guò)值得注意的是歐洲發(fā)展MEMS產(chǎn)業(yè)也已有相當長(cháng)一段時(shí)間，因此已發(fā)表相當多學(xué)術(shù)論文，也就是說(shuō)他們已累積相當的專(zhuān)利技術(shù)，只要好好運用還是可以有驚人作為，不過(guò)目前還沒(méi)有像美國產(chǎn)出那樣多的MEMS新興公司。

        最后談到日本，我個(gè)人認為日本的公司有相當好的科技與技術(shù)，且在MEMS的基礎研發(fā)上投入相當多的資源，這部分是日本公司的強項。