晶圓代工廠發(fā)展MEMS的唯一要訣：找到強大的設計伙伴

        1位伊朗人30多年前獨自來到美國柏克萊大學念書，自畢業(yè)后為了一圓其大學時期對于MEMS的夢想，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在其正式開張前，就已花了1年多時間在家埋頭苦干，開創(chuàng)出1套前無古人的MEMS設計公司營運模式，如今看來他對了，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(jié)舌的是， InvenSense 擁有其 Nasiri-Fabrication 制造平臺的一切智能財產(chǎn)權(quán)及專利，再者因為運動感測的龐大商機， 所有 MEMS代工廠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，以下為此次的專訪記要：

        問：InvenSense為1家IC設計公司，臺積電當前雖已引進制造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辦法滿足他們需求，到2008年下半，臺積電采用整廠輸入方式生產(chǎn)，才滿足ADI的需求，請問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：我要說的是到目前為止InvenSense還沒有選擇臺灣任何1家晶圓代工廠做為晶圓代工的伙伴，不過未來InvenSense會有很多的生意出現(xiàn)在亞太地區(qū)，因此為了配合InvenSense未來幾年全球性與高幅度的成長，因此InvenSense絕對會選擇臺灣做為未來InvenSense全球晶圓代工產(chǎn)能來源。

        事實上我認為臺積電在晶圓代工上做的相當成功，不過到現(xiàn)階段為止InvenSense還是持續(xù)針對臺灣幾家晶圓代工廠做最后的確認，且由于與各家晶圓代工廠簽訂保密條約(NDA)，因此現(xiàn)在還暫時無法對外公布晶圓代工伙伴，但可確定是目前看來，最快要等到2009年初才會開始在臺灣晶圓代工廠中大量投片。

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

        問：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，不過對于制造及設計MEMS產(chǎn)品似乎還是有瓶頸，就您過去將近30年MEMS產(chǎn)業(yè)經(jīng)驗，您認為臺灣半導體廠商要如何突破此一瓶頸？

        答：根據(jù)我近幾年從事MEMS產(chǎn)業(yè)的經(jīng)驗，結(jié)論其實相當簡單，那就是要與強者結(jié)合。事實上由于MEMS的晶圓代工并不像標準CMOS制程，用1個制程就可替不同客戶代工，且就CMOS制程的晶圓代工廠來說，因?qū)儆跇藴驶闹瞥?，所以可以向很多IDM大廠技術(shù)授權(quán)，如可由IBM、英特爾(Intel)以及日本、歐洲的IDM大廠取得技術(shù)授權(quán)，但是談到MEMS晶圓代工，則必須仰賴單一且背景相當扎實的技術(shù)授權(quán)對象。

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

        舉例來說，當前所謂的CMOS like晶圓代工廠與客戶關(guān)系，就好比1家餐廳與到餐廳吃飯的客戶間關(guān)系，這家餐廳的所提供菜色誰來吃都可以，但最重要的便是餐廳的服務，如果有好的服務，勢必會帶來更多的客戶。

        不過就MEMS晶圓代工產(chǎn)業(yè)模式來說，MEMS晶圓代工的廠商與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，不容許有其它人來介入，老婆煮飯絕對是只為老公。

        因此我要說的是臺灣的半導體廠商無論是晶圓代工廠或是設計公司，想要能夠進入MEMS市場，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，并沒看到瓶頸。而要保持領(lǐng)導的地位，一般而言，不外乎與市場領(lǐng)導廠商結(jié)盟并投資先進生產(chǎn)制程科技。最近一些晶圓廠的新聞已證實了臺灣晶圓代工廠在這方面的決心。

        問：除了要選擇正確伙伴外，想要進入MEMS市場還需要注意那些事項？新進廠商有無機會呢？

        答：我想要補充一點是之所以要找對的正確且值得托付終身合作伙伴，最主要原因在于無論是晶圓代工廠或是MEMS設計業(yè)者，想要進入MEMS產(chǎn)業(yè)且長久立足，則勢必要投入相當大的人力與資金，晶圓代工廠也需要為了進入MEMS晶圓代工而另外購買相關(guān)MEMS設備，但買入的設備又不見得可以滿足所有的客戶需求，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(jié)構(gòu)。今天，各個MEMS技術(shù)的生產(chǎn)、設計、產(chǎn)品與應用各有不同。所以對你的問題我并沒有單一的答案。但我可以針對InvenSense及我以前的公司所面臨的問題來回答你。

        沒有晶圓廠的MEMS設計公司存在著許多重大的挑戰(zhàn)。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。再來是選擇配合晶圓代工廠并利用代工廠的制程及容忍的誤差值來進行設計。

        由于不像CMOS晶圓代工廠，MEMS晶圓代工廠提供的制程并沒有完整的量測數(shù)值，對于許多新進廠商這會是相當致命的。任何的MEMS產(chǎn)品都需經(jīng)過完整的制程發(fā)展循環(huán)，這需花費相當時間與資本。這同時也意味著需要培養(yǎng)自己的MEMS制程專家來參與制程發(fā)展。在這考量下，MEMS晶圓代工廠并不是1個適當?shù)拿Q，較合適的名稱可能是「具MEMS能力的晶圓廠」，因為最后晶圓廠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個新的晶圓制程是多大的挑戰(zhàn)。然后，由于開始時缺乏足夠的生產(chǎn)量，且多半而言也缺乏足夠資金，這些新制程無法得到完整的測試取得量測數(shù)值，所以無法避免的晶圓廠及設計公司都將承受低良率、不良產(chǎn)品及無法量產(chǎn)的挑戰(zhàn)。對于InvenSense而言，我們其中1個優(yōu)勢就是擁有名為Nasiri Fabrication的制程平臺，這是1個相當簡單并對我們所有產(chǎn)品都能適用的平臺。在專利保護下，我們對這個平臺擁有所有的權(quán)利，并有技術(shù)能力來提供技術(shù)轉(zhuǎn)移給我們需要的晶圓廠。

        問：臺灣目前已有幾家專門替國外代工MEMS產(chǎn)品的晶圓代工廠，不過到現(xiàn)在看來似乎還沒有做到完全成功，最主要原因為何？

        答：如前所言，我并沒有資格評論1個晶圓代工廠是否成功，我們談過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，我們相信他們以后都會成功的。

        如前所說，設計公司選擇晶圓代工廠時會面臨十分大的挑戰(zhàn)，相同的(或是更大)的挑戰(zhàn)在于晶圓代工廠對設計公司的選擇。

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

        對于新進公司，尤其是MEMS新進公司，順利進入量產(chǎn)的紀錄并不是很高，選擇新進設計公司成為伙伴其實是1個賭博。話說回來，由于新進入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晶圓代工廠至今并沒有足夠的客戶群，這可能是臺灣MEMS晶圓代工廠唯一的弱點。今天臺灣替國外代工MEMS產(chǎn)品的晶圓代工廠，并沒有取得很大的成功原因主要在市場或產(chǎn)品的設計上。當然，配合今天市場的趨勢，如能直接代工成熟并已具市場的MEMS產(chǎn)品，這可能是最好的方式。

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

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

        答：我們非常滿意過去5年的成績，我們已大量的交貨給全世界的主要客戶，同時非常幸運的，在動作感測市場快速成長的同時，我們有能力針對核心市場需求提供領(lǐng)先的技術(shù)與產(chǎn)品。我可說在過去5年InvenSense已奠定MEMS陀螺儀的市場領(lǐng)導地位。

        在未來的5年，我們將對動作感測游戲機、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)看到市場對動作控制人機界面的真實需求，而我們也相信很快的這個需求將繼續(xù)成長到各式各樣的人機界面

        事實上InvenSense已是我第6家創(chuàng)辦的MEMS公司，我在2003年便開始投入籌備InvenSense公司工作，前前后后約1年左右時間，我都在家中寫有關(guān)成立InvenSense所需要各種方案與專利，寫專利最大用意在于要先「卡死」大廠，讓他們不敢跨入此領(lǐng)域，對于小設計公司來說他們也不敢去找晶圓代工廠合作，相反的，晶圓代工廠看到我們擁有專利，也不敢貿(mào)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)域的專家學者當做我的顧問，而在此期間為了要與其余競爭對手有所區(qū)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(zhàn)ADI或是STM一開始不敢嘗試的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」。而也為了達到這個目的，在2004年成立InvenSense時便已發(fā)表了4個相關(guān)專利。

        未來我希望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。事實上我必須說即便到現(xiàn)在為止，一些MEMS商品只有「專家」才知道要如何使用，但我要做的就是即便不是專家，也是同樣可輕松上手。

        因此，除了要給予客戶端相當精確且質(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端更多算法，客戶不需要花費腦筋在算法上，只需專注在應用端的設計與創(chuàng)新，如此一來客戶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：當前InvenSense的客戶端大多屬于消費性電子產(chǎn)品，如數(shù)碼相機、手機、與游戲機，請問InvenSense是否未來有在其它市場布局的計畫？再者由于全球金融風暴仍舊持續(xù)，專注在消費性電子產(chǎn)品的InvenSense要如何因應此次風暴？

        答：由于消費性電子市場非常大龐，每年有數(shù)10億臺的規(guī)模。我們也注意到車用市場的潛力，但我們今天并未研究我們?nèi)绾芜M入車用市場。至于這次的全球性金融風暴，由于我們是幾個不同市場的主要技術(shù)提供者，不同市場意味著分散的風險。而游戲機市場中有更大的機會，預計2009年將有大幅的成長。

        沒錯當前全球的金融風暴確實有一定程度影響，不過我認為相較于大型的公司，一些規(guī)模較小的公司所受到的沖擊會相對較小，但我要強調(diào)的是體質(zhì)健全的小規(guī)模公司。再者由于InvenSense本身屬于IC設計公司，且就如我所說InvenSense規(guī)模不大，如果在景氣佳時，要與一些大象級的IC設計公司或是IDM大廠競爭，去搶食晶圓代工產(chǎn)能，可能要付出較高的價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，大型晶圓代工廠有更多時間將關(guān)愛眼神放到InvenSense身上，除此之外，過去由于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家具有高度成長潛力公司，在這時候進入可以有更多發(fā)展。

        問：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，不過這樣一來對于ASIC及MEMS芯片均采用CMOS制程的設計公司來說，他們的制造成本可能還較你們便宜，對此您有何看法？且如果有問題的話需要如何解決？

        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(jù)我所知，并沒有單一「CMOS　MEMS」這種制程，表面微機結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)。

        但是只要是關(guān)系到MEMS的部分，由于配方(Recipe)完全不同于CMOS，并無法與CMOS結(jié)構(gòu)同時進行，通常作法是在CMOS完成后才開始以7~8層昂貴的光罩來完成MEMS結(jié)構(gòu)。于80年代初期單一表面微機結(jié)構(gòu)與CMOS整合在同一矽晶的技術(shù)就開始發(fā)展。據(jù)我所知只有1家公司能商品化，但最終仍無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(jié)構(gòu)通常有黏性(Sticking)困擾或會造成嚴重環(huán)境處理與控制問題。

        除此之外，就我所知當前全球半導體大廠中大約有高達10家左右有在制造陀螺儀產(chǎn)品，不過即便到現(xiàn)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ASIC，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，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。

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

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

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

        答：世界的趨勢在走向數(shù)碼化，而挑戰(zhàn)于如何將產(chǎn)品做到愈來愈小化。惟有將極大的資本投入在這個趨勢才有生存的可能。在消費性市場而言，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應用處理器(Application Processor) ，這個趨勢已在手機，數(shù)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被整合的產(chǎn)品。MEMS傳感器給晶圓代工廠提供另一個做 Mixed Signal 轉(zhuǎn)換電路服務的機會

        我個人在大學時代便來到美國柏克萊大學念書，而當初我所念的科系與機械相關(guān)，當時學機械的學生出路不是太好，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，而當時那家封裝測試公司已開始承接一些MEMS公司的商品。

        但由于當時的MEMS商品屬于特殊的制程技術(shù)，且在封裝測試時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位與獲利，這令我眼睛為之一亮，就毅然決然的跳進MEMS市場，且一做就是30多年。

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

        當時美國的柏克萊、格魯吉亞、UCLA等知名大學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(shù)10年來成立了不少的MEMS新興公司，而近幾年以來美國也有幾家規(guī)模較小的晶圓代工廠，持續(xù)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還是在汽車電子領(lǐng)域，最主要因素在于他們生產(chǎn)的MEMS產(chǎn)品成本較高，較沒有機會打入消費性電子領(lǐng)域。不過值得注意的是歐洲發(fā)展MEMS產(chǎn)業(yè)也已有相當長一段時間，因此已發(fā)表相當多學術(shù)論文，也就是說他們已累積相當?shù)膶＠夹g(shù)，只要好好運用還是可以有驚人作為，不過目前還沒有像美國產(chǎn)出那樣多的MEMS新興公司。

        最后談到日本，我個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。