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Q&A
请介绍一下Tower在硅光芯片领域的工艺平台、工厂布局以及产能情况,特别是从200mm向300mm平台的演进,以及这对1.6T光模块、CPO、NPO等产品有何影响?
在8英寸(200mm)平台方面,公司主要有三个生产据点:
以色列总部:这里设有一个6英寸和一个8英寸的Foundry。8英寸工厂是公司的主要基地,工艺类别丰富,包括传统的CMOS、RF CMOS、MEMS以及多种功率器件。同时,这里也是SOI工艺的大本营,主要应用于手机射频前端。从2026年开始,以色列工厂将新增SiGe(锗硅)和Silicon Photonics(硅光)两种工艺,作为新的生产据点,目前产能正处于爬坡阶段,目标是每月数千片。该工厂的总产能约为每月4-5万片。
美国加州(原Jazz总部):这是公司Silicon Photonics平台的发源地,采用0.18微米工艺。该工厂运营超过三十年,设备相对陈旧,且因地理位置限制,扩产空间有限。其王牌工艺是SiGe,早期用于满足美国客户在楼宇间高带宽传输的需求,后续也用于手机射-频前端的大PA组件。近年来,该工厂利用Silicon Photonics工艺生产PIC组件(如Transceiver),并利用其高性能SiGe工艺生产硅光的配套芯片,如Driver、TIA、CDR。目前,SiGe和Silicon Photonics业务已被整合进一个名为RF Infrastructure的BU,以应对AI驱动的数据中心市场需求。
美国德州:为解决加州工厂的产能瓶颈,公司将部分SiGe和Silicon Photonics工艺转移至德州一家从Maxim收购的工厂。经过约三年的技术转移,该举措为公司带来了10%至20%的产能扩张。
在12英寸(300mm)平台方面,主要布局在日本:
公司早年与Panasonic成立了一家合资公司,包含一个12英寸和一个8英寸工厂(其中一个8英寸厂已关闭)。在过去三到四年间,这个12英寸工厂是Tower唯一的300mm产线,因此承载了公司所有最高端的工艺,包括SOI、SiGe、Silicon Photonics、High-V BCD和高端CIS。由于合资方的变更(Panasonic将半导体业务出售)以及多种稀缺工艺挤占产能,该工厂一直面临产能紧张的问题。最新的计划是对合资工厂进行拆分,Tower将完全获得12英寸工厂的产能主导权。从2026年第一季度起,Tower的300mm Silicon Photonics平台将以此为全新据点,摆脱合资工厂的掣肘,支持未来的产能扩张。
关于产品和战略演进,在2026年之前,Tower的产出绝大部分来自8英寸平台,主要集中于传统的PIC。向300mm平台的战略转移旨在突破传统可插拔光模块业务,顺应硅光技术向更高集成度发展的趋势。具体目标包括:
加强发射端产品的开发。
推广于2025年第四季度发布的自有CPO代工平台,该平台基于300mm工艺。
拓展与CPO、NPO、ASIC等芯片的集成,探索在不同分支领域的定位。
在竞争格局方面,Tower在约9-10年前推出200mm 0.18微米平台时,主要竞争对手GlobalFoundries选择了不同的技术路线,即基于300mm的90纳米工艺(后升级至45纳米)。GF的平台技术更先进,很早就能实现光电单片集成,但因成本高昂,市场接受度受限。Tower则凭借200mm平台在低端、普适性和客制化服务方面的优势,建立了客户基础。近年来,随着Intel等厂商的进入以及市场对性价比的重视,200mm平台的优势得以体现。目前,GF和台积电的重心更偏向CPO及相关的先进封装技术,而Tower则从传统可插拔光模块市场切入,并向CPO等高集成度方向扩展。
请介绍一下Tower 在300mm晶圆厂方面的布局、历史沿革以及近期动态?
Tower Semiconductor的300mm晶圆厂布局主要有三个,分别位于美国新墨西哥州、意大利Agrate以及日本。
新墨西哥州的工厂源于约四年前英特尔的收购尝试。该收购最终虽未成功,但双方维持了良好关系。英特尔在硅光领域兼具设计与工艺能力,其硅光工厂位于俄勒冈州和新墨西哥州,工艺路线与Tower具有互补性。收购终止后,Tower将约3.5亿美元的分手费用投资于购买该工厂的部分产能,主要规划用于BCD工艺。然而,近期由于Tower与NVIDIA、OpenLight、GF等欧美客户在可插拔光模块以外的新领域展开合作,引发了英特尔对其工艺布局的顾虑,导致新墨西哥州的部分产能可能受限,甚至需要转移至日本。
意大利Agrate的工厂是与意法半导体的合资项目,Tower以租赁形式使用其部分300mm产能,主要用于SOI工艺。由于Tower在该工厂中扮演的是类似“长租客”的角色,且ST自身在该地拥有庞大的生产基地和硅光研发中心,因此Tower不会将最先进的工艺技术转移至此。
日本的工厂是当前300mm硅光产能的主要来源。
关于日本300mm晶圆厂的产能规划,目前的产能、扩产目标、时间表以及扩产后的归属情况是怎样的?
日本的300mm硅光业务是从零开始建立的,目前仍处于为量产做准备的早期阶段。当前该工厂的月产能约为2万至3万片,其中一部分产能需分配给合资方。
未来的扩产计划是将产能提升至现有水平的4倍左右,最终目标是达到接近每月10万片的规模。与8英寸产线的扩产不同,此次扩产涉及新建厂房等基础建设,因此整体节奏会较慢,预计需要至少半年甚至更长时间逐步提升,无法在一个季度内完成,预计要到2027年才能完成。
扩产完成后,虽然需要为合资方现有客户保留一部分产能,不会立即中断供应,但这部分产能在扩充后的总产能中占比较小。
意大利Agrate工厂的产能规模如何?其产能是否用于硅光工艺,以及它在公司整体300mm产能布局中扮演何种角色?
意大利Agrate工厂的月产能规模约为3万至4万片。这部分产能目前主要用于SOI工艺。该工厂与新墨西哥州工厂的共同点在于,Tower并非所有者,而是租赁部分产能。这种安排使得Tower在技术转移上会有所保留,不会将最先进的工艺导入。
尽管该工厂不直接生产硅光产品,但它在整体产能策略中起到了腾挪作用。通过将SOI和BCD等工艺转移至意大利和新墨西哥州的300mm晶圆厂,可以释放原有工厂的产能。这些被释放的产能,在硅光工艺平台准备就绪后,将为硅光产品的上量提供更多空间和便利。
目前公司300mm硅光工艺的成熟度和量产情况如何?相较于8英寸(200mm)工艺,300mm工艺在应用于1.6T光模块或CPO/NPO等产品时是否具备必要性或成本优势?
公司的300mm硅光工艺目前已有验证结果和小批量产出,但尚未进入大规模量产阶段,产能爬坡仍需要时间。
关于工艺选择,不能简单套用传统CMOS逻辑中300mm优于200mm的观念。在传统CMOS领域,工艺节点越小,功耗、性能和尺寸优势越明显。但在特种工艺领域,8英寸和12英寸(300mm)各有其擅长的应用方向,两条技术路线会长期并存。因此,并非所有1.6T光模块或CPO/NPO产品都必须使用300mm工艺,8英寸的0.18微米工艺同样可以满足需求。在成本方面,目前8英寸工艺的性价比更高,而300mm工艺则相对更贵。
请问公司在200mm和300mm硅光平台上的布局策略是怎样的,300mm平台相较于200mm平台主要承载哪些差异化的工艺和产品方向?
公司会同时保留200mm和300mm两条生产线。尽管2025年绝大部分微光平台产品仍基于200mm的0.18微米工艺,但2026年推出的300mm平台并非旨在替代200mm或单纯进行产能扩充。300mm平台的核心策略是开发200mm产线无法实现的高阶工艺,特别是在CPO(Co-Packaged Optics)领域。例如,2025年第四季度推出的CPO平台必须在300mm晶圆上进行,因为它需要应用TSV(硅通孔)、hybrid bonding(混合键合)以及薄膜铌酸锂等对工艺集成度要求更高的技术。
与此同时,200mm平台依然具备强大的竞争力,并非会被淘汰。目前,包括1.6T甚至3.2T的传统可插拔光模块方案都是先在200mm平台上实现的。硅光工艺的一大趋势是提高集成度,在200mm平台上仍有大量工作可以开展,涵盖放大器、耦合器、调制器、波导等多个方面,并能灵活支持基于异质集成和单片集成的不同激光器方案。
在当前硅光芯片代工的市场格局中,主要有哪些参与者,各自的技术路线和市场定位有何不同?
在传统可插拔光模块领域,市场主要由几家公司主导。本公司与GF是主要参与者,两家公司都拥有SOI的供应能力,并且是该领域的全球最大供应商。tower的技术路线侧重于灵活的异质集成和单片集成方案。此外,还有一些专门的硅光代工厂,例如之前位于新加坡的AMF(后于2025年底被GF收购),以及马来西亚的Comptek和Silitonga。
台积电在CPO领域的路线更侧重于利用其先进的小节点工艺和3D封装技术,例如在其CoWoS平台上进行优化,这与tower的技术思路完全不同。目前,由于硅光市场热度很高,包括全球排名前六的晶圆代工厂在内的许多新参与者也正纷纷进入该领域。
公司是否已经具备将光源直接集成到硅光芯片中的技术方案,该方案的具体技术路径和市场应用情况如何?
公司不仅在研究,实际上已经推出了集成了光源的平台,并且在这一领域处于领先地位。公司采用的是一种独特的磷化铟异质集成方案。在硅基上制作激光器本身存在技术瓶颈,因为硅本身不发光。全球范围内,除了英特尔,只有GF和tower掌握了在硅上制作激光器的特殊工艺,且三家的实现方式各不相同。
从市场应用来看,这种集成磷化铟激光器的方案在国外应用较多,例如OpenLight、SiLC Lab以及Coherent的某些方案都采用了类似路径,这似乎是国外厂商为配合其GPU布局而倾向选择的技术分支。相较之下,国内客户采用集成磷化铟方案的案例相对较少。
台积电等厂商提供从硅光芯片到ASIC合封的全栈式解决方案,作为独立的硅光芯片代工厂,如何应对这种竞争格局?以及如何看待CPO技术的长期发展前景与短期落地挑战?
业界的普遍共识是,CPO在未来5到10年内最终会成为主导技术。然而,对于CPO能否在1到2年内迅速落地并取代可插拔光模块等其他方案,行业内普遍持保留意见。
当前,即使是推动CPO最为积极的NVIDIA和Broadcom,其具体的技术方案和实现路径也各不相同。这表明,在大的技术路线上,每家公司都基于自身的立场和优势进行布局。在每一条大的工艺路线之下,还存在至少三到四种更细分的具体路线。这种多样化的局面反映了当前技术发展的阶段性特征。
台积电的方案存在良率瓶颈。第一步是将PIC(光子集成电路)与EIC(电子集成电路)进行合封,目前此环节的良率较低。第二步是将合封后的模块再与ASIC芯片集成,虽然此步良率可达90%以上,但整体良率受第一步的严重制约。此外,该方案要求所有PIC部分都必须采用台积电自家的工艺,限制了灵活性。
NVIDIA与Broadcom的路线存在显著差异。NVIDIA的方案追求极致的集成度和性能,因此深度绑定台积电最先进的3纳米工艺和3D封装技术。相比之下,Broadcom的策略更侧重于兼容性和灵活性,并未将高集成度作为首要目标,其方案可以为现有云厂商提供灵活调整,同时保留了自有的VCSEL NPO方案。近期信息显示,台积电的资源似乎更倾向于NVIDIA,这可能导致Broadcom在CPO领域的推进节奏有所放缓。
鉴于台积电CPO方案的封闭性,Tower或GlobalFoundries等厂商采用何种技术路径?如何解决光引擎的封装问题?
Tower和GF等厂商主要采用异质集成的方案,工艺节点通常在45纳米及以上,与台积电的10纳米以下工艺路线不同。这些厂商的优势在于光学领域的深厚积累,能够将传统的三五族材料(如薄膜铌酸锂、磷化铟)与硅光平台进行异质集成,这是台积电目前无法实现的。通过这种方式,可以在自有的面板上尽可能地集成不同工艺类别的组件,从而提升工厂的价值量。
由于台积电不接受外部PIC进行合封,其他厂商需要寻求替代的产业链合作方案,例如与Amkor等OSAT厂商合作,探索新的产业路径来完成整个封装流程。
在CPO的产业生态中,不同厂商的定位和发展策略有何差异?
不同厂商的定位和策略差异显著。台积电的优势在于能够将光电高度整合,并与NVIDIA这样的大型终端客户合作,以高标准、高一致性的方案进行大规模复制生产,实现效率和利润最大化。其模式不擅长处理多样化、客制化的需求。
相比之下,Tower等厂商的打法更为灵活,侧重于根据客户不同的小众需求,提供定制化的异质集成方案。这类厂商在纯光路工艺上的积累不亚于台积电,但在产能规模上不占优势。NVIDIA近期也在尝试扩大其生态链,例如与Marvell合作,这可能催生更多客制化方案,对Tower这类厂商可能是利好,但对台积电的模式则可能构成挑战。
卓胜微及其子公司芯卓在硅光领域的布局和进展如何?其技术基础与主流Foundry有何不同?
卓胜微涉足硅光代工业务主要是通过其子公司芯卓进行的。全球范围内,能够大规模量产硅光芯片的工厂通常具备C-MOS和SOI这两种特殊工艺的能力,这也是Tower和GF在该领域占据主要供给地位的原因。其他厂商如联电的硅光工艺是从imec直接购买的300mm成套技术,但将外部技术完全吸收并转化为自身能力需要时间。
芯卓:一厂是6英寸的射频产线,主要配合其4G向5G转型,生产Switch、LNA等与PA、PMIC集成的模组;二厂是12英寸的SOI射频线。SOI是射频领域的主流工艺,用于生产手机的mobile baseband等,但部分含LNA的产品需要C-MOS工艺作为辅助。实际操作中,一种常见的做法是在SOI衬底上通过掺杂锗等方式来实现特定工艺,这些技术积累源于传统的SOI工艺。因此,芯卓在硅光领域的布局是基于其在射频SOI工艺上的积累,但要真正形成成熟的硅光芯片制造能力,可能还需要时间。
对于芯卓这家公司,其在硅光领域的基因、当前业务规模、面临的挑战以及在国内产业格局中的定位应如何评估?
芯卓具备一定的技术基因,这与国内许多仅停留在研发或实验室阶段、并未实际接触过硅光的公司形成对比。然而,公司业务与手机终端市场紧密相关,特别是手机射频部分。鉴于2026年手机市场预计将有可能下滑,这部分业务前景并不乐观。
芯卓在硅光领域的实际进展如何?
在国内众多涉足硅光的企业中,芯卓被认为是最有希望取得突破的公司之一。芯卓目前正与国内头部光模块厂商展开一些合作。
Tower在8英寸锗硅和硅光领域的产能现状、扩产计划以及主要客户结构是怎样的?
针对8英寸(200mm)产线,目前的月产能已爬升至1万至2万片。根据之前的指引,计划到2026年六七月份,产能在2025年约7,000至12,000片的基数上扩大至三倍左右,即月产能达到约3万片。
在客户结构方面,中际旭创是最大的客户,新易盛也是重要客户,其2026年的订单量预计将快速增长。由于新易盛自身业务增长迅速,部分需求通过直接外购芯片满足,同时其芯片供应商也不止一家,因此具体份额难以拆分。新易盛自研芯片的月产量目前也处于爬坡阶段。
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