与典型的高产能、低成本需求的代工厂不同,专业化的小型代工厂可以满足特殊市场的独特要求。
美国本土的硅片加工制造业正以更快的速度萎缩,半导体行业开始在北美以外的地区兴建代工厂。其它一些加工制造业也存在着类似的现象,随着成本压力的增大以及国外政府的鼓励津贴,制造业纷纷撤离美国。根据应用领域的不同,在中国台湾、中国大陆、新加坡以及韩国所进行的硅片加工制造或者后道封装工艺,产品成本可降低20%。

对于成本敏感的终端市场应用如消费类电子,制造持续转向代工厂的趋势可以获得有竞争力的成本优势,从而获得经济效益。在很多情况下,制造策略对于保证OEM经济上的成功十分关键。随着半导体代工厂成长到空前庞大的规模,绝大多数的产能扩张都将归功于300 mm工艺线的兴建(图1),规模效应对于硅工业的成本模式有着积极的作用。这也促进了一类公司经营模式的形成,例如:大尺寸可编程逻辑门阵列(FPGA)芯片以及大规模存储器的生产商,这些公司都获利于最终市场,例如EDP、通讯和消费类电子产品。
与此同时,半导体市场正在经历合并与重组的阶段,一些区域型小厂由于无法负担巨大的资本支出来完成先进工艺和制造技术
的开发,正逐步退出代工市场。

根据iSuppli Global IDM Market Tracker的预测(图2):2007年,北美在代工厂资本支出方面仍然占据第一位。然而,英特尔和美光对这个数字的贡献极大,而这两家都不是贸易型代工厂。如果不考虑这两家公司所占的资本支出,北美市场将在韩国、中国台湾以及日本之后,位居第四。绝大多数新建的代工厂都不在北美地区。
不同市场,不同要求
代工厂可以分成三个不同的类别。高科技的代工厂着眼于前沿的工艺和设计。这类包括:台积电(TSMC)、联电、特许半导体和IBM;IBM是其中唯一一家美国公司。
另一个端是关注于价格的大型代工厂。Magnachip、中芯国际(SMIC)以及华润上华是这一领域的代表,这些公司主要着眼于如何更有效地降低成本。
还有一类经营模式介于两者之中,主要满足客户特殊的需求,或是具有特别的技术能力,或是提供独特的服务。尽管成本也同样很重要,但并不是作为区分的条件。先进半导体、安森美半导体、Tower Semiconductor以及X-Fab都是采用这种策略的代工厂。
当成本并非评估和选择晶圆加工、封装以及测试等制造流程的首要条件时,这种半导体代工厂的经营模式对市场来讲就不全是积极的因素。军事以及航天航空方面的市场并非随着需求量的增高而得到促进和发展。其只占全球硅片消耗量的很小部分。因此,即使是像霍尼韦尔航空航天事业部、Raytheon以及Northrup Grumman这样大型的军事和航空航天领域的OEM也无法获得顶级代工厂的重视,来实现其特殊的需求。
军方以及航空宇航方面的应用通常采用标准的开发周期,但是方案大都需要很长的资格评定周期。从设计到生产,不仅产量较其它领域低,产能提高的速度也相对较慢。资格评定以及产能提高有时需要几年的时间才能完成,但是一旦这个过程完成后,产品寿命通常会达到5、7甚至10年以上。尽管如此,在某些情况下,可能仅仅需要1~2片(200 mm)晶圆就能满足项目的全部产能需求。过于繁琐的评估周期、低产能以及对供应的保证对于高产能、成本导向的代工厂而言是个难题。
像安森美半导体、霍尼韦尔以及国家半导体公司这样的代工厂都服务于军事以及航空航天领域市场,并频繁运作于这样的经营模式,与需要这种服务的OEM保持一种长期的、互利关系。
美国国内供应的要求
军事领域市场对于供应商有着比其它更加苛刻的要求。美国政府的许多重要任务都十分敏感,且都涉及硅技术。一个典型的例子便是军方的全球定位系统。该系统的芯片设计中心和晶圆生产线分布在世界各地,这便增加了担忧,包括特殊芯片的设计流程被泄密、设计被反推、制造工艺的篡改导致的系统失效。美国政府投入极大的精力,来保证这种重要系统的设计、制造以及测试是在一个“可信任的”环境中进行。因此,只能由政府控制的知名供应商来制造硅片。最低限度的要求是保证供应商为美国政府所拥有且位于美国,且生产线上的工作人员也要是美国本土人员,并通过安全调查。而目前最先进的代工厂通常位于美国本土之外,因此美国政府出于安全的考虑,不会将订单给这些代工厂。

特殊工艺
海外的芯片代工厂除了许多能够量化的指标外,还有一些不易察觉的特点,例如这些代工厂通常无法提供特殊加工工艺。一些美国的供应商正在从事这种附加值很高的服务,专门提供特殊的加工工艺。例如:对于热成像和红外照相市场,使用硅工艺来生产叫做焦平面阵列(FPA)的成像器件。由于芯片单边尺寸达到了0.5~2.0英寸,芯片被分割成较小区域,每一层采用一套光刻版(图3)。每个光刻版文件分别用于芯