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SilTerra Malaysia

SilTerra Malaysia:马来西亚重要的8英寸特色晶圆代工企业

SilTerra Malaysia

SilTerra Malaysia Sdn. Bhd. 是马来西亚最具代表性的专业晶圆代工企业之一,总部和晶圆制造基地位于马来西亚吉打州的 Kulim Hi-Tech Park(居林高科技园区)

SilTerra是一家以200mm,也就是8英寸晶圆为基础的Pure-Play Foundry,主要提供CMOS Logic、High Voltage、Mixed-Signal、RF、BCD、Power Semiconductor以及MEMS等晶圆制造技术,同时正在向Silicon Photonics、Bio-photonics、MEMS-on-CMOS和GaN等“More-than-Moore”特色技术扩展。

台积电主要竞争3nm、2nm等先进逻辑制程不同,SilTerra的核心竞争力并不是把晶体管不断缩小,而是:

利用成熟的8英寸晶圆制造平台,开发高压、模拟、功率、RF、MEMS、光子和生物芯片等特色半导体工艺。

从这个角度看,SilTerra与DB HiTek、X-FAB属于比较接近的一类晶圆代工企业。

一、SilTerra是什么公司?

SilTerra的历史可以追溯到1995年。当年公司以 Wafer Technology Malaysia Sdn. Bhd 的名称成立。

1999年,公司正式更名为:SilTerra Malaysia Sdn. Bhd.

2001年,SilTerra开始180nm芯片商业生产。

SilTerra的建立具有比较明显的马来西亚国家产业战略背景。

其最初目标并不仅仅是建立一家普通电子制造企业,而是希望马来西亚能够掌握真正的:

Semiconductor Wafer Fabrication——半导体晶圆制造能力。

这点非常重要。

马来西亚长期以来本来就是全球重要的半导体产业基地,但传统优势主要集中在:

  • Assembly
  • Packaging
  • Testing
  • Electronics Manufacturing

也就是:封装、测试和电子制造。

SilTerra则代表了马来西亚向半导体产业链更上游的 Wafer Fabrication 延伸的重要尝试。

二、SilTerra的基本情况

公司名称:

SilTerra Malaysia Sdn. Bhd.

国家:

马来西亚

成立时间:

1995年

更名为SilTerra:

1999年

开始商业生产:

2001年

总部及晶圆厂:

Kulim Hi-Tech Park,Kedah,Malaysia

主要晶圆尺寸:

200mm,也就是8英寸晶圆

员工:

超过1,100人

SilTerra官方网站目前列出的月制造能力约为:

40,000片晶圆。

而公司的制造页面则显示,其晶圆厂经过扩产后的设计产能约为每月46,000片200mm晶圆

因此,可以把SilTerra理解为一家:

中型8英寸特色晶圆代工厂。

三、SilTerra目前由谁控制?

SilTerra早期是一项具有明显国家战略色彩的半导体项目。

2021年,公司股权发生重要变化,Dagang NeXchange Berhad,也就是 DNeX 完成了对SilTerra的收购。

目前SilTerra官方网站将公司描述为两家投资方的战略投资:

  • Dagang NeXchange Berhad(DNeX)
  • Beijing Integrated Circuit Advanced Manufacturing and High-End Equity Investment Fund Center,也就是CGP Fund

DNeX是一家在马来西亚证券交易所上市的企业集团,而CGP Fund则主要投资半导体产业。

SilTerra现任首席执行官为:Matthew Tan Hooi Sin。

四、SilTerra只有一座主要晶圆制造基地

与X-FAB拥有分布在多个国家的六座晶圆厂不同,SilTerra的制造业务高度集中。

其核心晶圆厂位于:Kulim Hi-Tech Park

也就是马来西亚吉打州的:居林高科技园区。这座工厂是一座200mm晶圆厂。

SilTerra表示,其洁净室总面积达到约:122,000平方英尺。

工厂采用Class 1 SMIF mini-environment,并拥有自动化晶圆物流系统AMHS。

这种生产线非常适合:

  • CMOS Logic
  • Analog
  • RF
  • High Voltage
  • BCD
  • Power Device
  • MEMS
  • Silicon Photonics

等成熟和特色工艺产品。

五、SilTerra的核心CMOS工艺

SilTerra仍然拥有传统CMOS Logic制造能力。

目前官方网站列出的主要CMOS Logic平台包括:

  • 110nm
  • 130nm
  • 153nm
  • 160nm
  • 180nm

其中包括铝互连和铜互连版本,以及不同工作电压的工艺组合。

SilTerra还提供:180nm Embedded Flash ,也就是嵌入式Flash工艺。

Embedded Flash可以把非易失性存储器和逻辑电路集成到同一颗芯片中。

这种技术非常适合:

  • MCU
  • Smart Card
  • IoT
  • Security IC
  • Industrial Controller
  • Automotive Electronics

等应用。

因此,SilTerra虽然不做先进CPUGPU,但仍然具有比较完整的成熟CMOS制造能力。

六、高压工艺是SilTerra的重要业务

SilTerra一个非常重要的技术方向是:

High Voltage CMOS。

高压工艺主要用于那些普通数字CMOS无法直接处理较高电压的电路。

SilTerra目前主要提供:

  • 110nm High Voltage
  • 130nm High Voltage
  • 160nm High Voltage
  • 180nm High Voltage

部分工艺可以支持最高大约32V的器件。

这些工艺特别适合:

  • Display Driver
  • PMIC
  • Touch Controller
  • Power Management
  • Mobile Display
  • Large Panel Display

其中显示驱动芯片曾经是SilTerra非常重要的市场之一。

比如:

Display Driver IC

并不需要5nm或者3nm。

它真正需要的是:

逻辑电路 + 模拟电路 + 高压输出。

这正是成熟高压CMOS工艺的优势。

七、RF CMOS:无线连接芯片

SilTerra另外一项重要技术是:

RFCMOS。

RF代表:

Radio Frequency——射频。

SilTerra提供的RFCMOS技术包括:

  • 110nm
  • 130nm
  • 180nm

这些工艺主要针对:

  • Bluetooth
  • Zigbee
  • Sub-GHz
  • 2.4GHz
  • 5.8GHz ISM

等无线通信应用。

典型产品包括:

  • 蓝牙耳机
  • 无线音箱
  • 游戏控制器
  • 无线鼠标
  • 无线键盘
  • Smart Meter
  • Router
  • IoT Device

这些设备并不需要最先进的数字制程。

成本、RF性能、模拟性能和功耗往往更加重要。

八、BCD:SilTerra进入智能功率芯片的重要平台

DB HiTek和X-FAB一样,SilTerra也拥有:

BCD技术。

BCD就是:

Bipolar + CMOS + DMOS

把三种不同类型的器件集成到同一个芯片中。

这样一颗芯片就可以同时完成:

模拟信号处理 + 数字控制 + 功率输出。

SilTerra目前提供:

180nm BCDMOS

平台。

它适合制造:

  • PMIC
  • DC-DC Converter
  • Battery Management
  • Wireless Charger
  • Fast Charging IC
  • LED Driver
  • Motor Driver
  • Load Switch

等产品。

因此,BCD是SilTerra进入汽车、工业和消费电子电源管理市场的重要技术基础。

九、功率MOSFET

SilTerra不仅制造集成电路,也发展:

Discrete Power Semiconductor——分立功率半导体

其中包括:

Trench MOSFET

SilTerra提供不同电压等级的Trench MOSFET工艺,例如:

  • 20V
  • 30V
  • 60V
  • 75V

这类器件特别适合高速开关和低导通电阻应用。

应用包括:

  • DC-DC Converter
  • Motor Driver
  • Power Supply
  • Battery System
  • Industrial Control

Super Junction MOSFET

SilTerra还拥有:

Super Junction MOSFET

制造能力。

公司介绍的相关工艺可以支持约:

650V

高压开关应用。

主要用于:

  • 家电
  • 电机驱动
  • 工业设备
  • 电源
  • UPS
  • 高压功率转换

这说明SilTerra已经不是一家单纯制造普通CMOS芯片的晶圆厂。

它实际上正在不断向:

Power Foundry

方向扩展。

十、MEMS-on-CMOS是SilTerra很有特色的技术

SilTerra另一个非常值得注意的技术是:

MEMS-on-CMOS。

MEMS就是:

Micro-Electro-Mechanical Systems——微机电系统

传统做法中,MEMS传感器和CMOS控制电路可能分别制造,然后再封装到一起。

SilTerra则发展一种非常有意思的方法:

直接在CMOS晶圆上制造MEMS结构。

也就是:

MEMS-on-CMOS。

这样可以实现更加紧密的单芯片集成。

SilTerra目前涉及的MEMS技术包括:

等。

十一、PMUT:医疗和指纹传感器

SilTerra在MEMS领域尤其值得注意的是:

PMUT。

PMUT全称:

Piezoelectric Micromachined Ultrasonic Transducer

中文通常称为:

压电式微机械超声换能器。

它能够把电信号转换为超声波,也可以把接收到的超声波重新转换为电信号。

SilTerra已经开发:

Monolithic PMUT-on-CMOS

技术。

所谓Monolithic,就是MEMS结构和CMOS电路在同一套晶圆平台上实现高度集成。

这种技术可以应用于:

  • 指纹识别
  • 医疗成像
  • Gesture Sensing
  • Range Finding
  • Ultrasonic Sensing

等领域。

这也是SilTerra和普通成熟制程晶圆代工厂之间一个非常明显的区别。

十二、Silicon Photonics:硅光子正在成为重要方向

SilTerra还有一个非常值得关注的领域:

Silicon Photonics——硅光子。

传统芯片主要使用电子来传输和处理信息。

硅光子则尝试在硅芯片上利用:

来传输信息。

对于数据中心和高速网络来说,这是非常重要的技术。

SilTerra表示,从2017年前后开始就在CMOS生产线上制造Silicon Photonics芯片

早期产品可用于100Gbps光通信模块,随后又进一步支持400Gbps以及更高速率技术的开发。

2024年,SilTerra还与印度理工学院马德拉斯分校的Silicon Photonics研究中心合作开发硅光子处理芯片

因此,SilTerra正在尝试把传统CMOS晶圆厂能力延伸到:

Optical Computing and Communications。

十三、Bio-photonics与DNA测序芯片

SilTerra还有一个非常特殊的业务方向:

Life Sciences——生命科学。

这在传统晶圆代工企业中并不算特别常见。

公司把:

  • CMOS
  • Silicon Photonics
  • Bio-photonics
  • MEMS
  • Microfluidics
  • Silicon Nanowire

半导体技术结合起来,用于生命科学。

SilTerra涉及的产品包括:

  • DNA Sequencing Chip
  • Biosensor
  • Microfluidic Chip
  • Medical Imaging
  • Ultrasound Sensor
  • Disease Detection Device

特别是:

DNA Sequencing Chip

显示了现代半导体制造已经不再局限于CPU存储器和传统电子芯片

越来越多半导体工艺正在进入:

医疗、生物和生命科学领域。

十四、GaN:SilTerra向宽禁带半导体扩展

SilTerra还在发展:

GaN——Gallium Nitride,氮化镓。

GaN属于宽禁带半导体

它特别适合:

  • Fast Charger
  • Data Center Power
  • Wireless Charging
  • EV Power Electronics
  • RF
  • High-Frequency Power Conversion

SilTerra早期就与新加坡GaN技术企业合作,将:

200mm GaN-on-Silicon

技术导入自己的CMOS兼容生产线。

这意味着:

在8英寸硅晶圆上制造GaN器件。

SilTerra过去已经展示过可达到约650V击穿电压的GaN-on-Si器件工艺。

这是一条非常有意思的技术路线。

因为如果能够利用成熟的200mm CMOS设备制造GaN功率器件,就有机会降低GaN大规模生产成本。

因此:

GaN + Power Semiconductor

也是SilTerra未来值得关注的方向。

十五、IoT与超低功耗技术

SilTerra还针对IoT市场开发了:

Ultra Low Leakage——超低漏电

CMOS平台。

主要包括:

  • 180nm Ultra Low Leakage
  • 110nm Ultra Low Leakage

并可以结合Embedded Flash。

为什么IoT需要这种技术?

因为很多IoT设备长时间处于:

Standby或Always-On状态。

比如一个无线传感器,可能大部分时间什么都不做,只需要不断等待外部事件。

这时候最大的敌人就是:

Leakage Current——漏电流。

如果漏电太大,即使芯片没有执行复杂计算,也会不断消耗电池。

所以IoT芯片真正关心的往往不是:

CPU有多快。

而是:

待机时能不能几乎不耗电。

SilTerra正是利用成熟制程解决这种问题。

十六、汽车芯片正在成为重要市场

SilTerra已经获得:

IATF 16949:2016

汽车质量管理体系认证。

公司获得该认证后进一步扩大汽车晶圆代工业务。

主要汽车应用包括:

  • Battery Management
  • PMIC
  • Power Switch
  • Motor Driver
  • Microcontroller
  • Sensor
  • Infotainment
  • Automotive Lighting

尤其值得注意的是:

180nm BCD

平台。

对于汽车来说,3nm并不是所有芯片都需要的答案。

汽车里面真正数量庞大的反而是:

模拟、功率、高压、MCU传感器芯片

这些正是SilTerra这类特色Foundry可以参与的市场。

十七、工业电子也是SilTerra的重要市场

工业设备通常需要:

  • 高可靠性
  • 长生命周期
  • 高耐压
  • 稳定供货
  • 高温工作能力
  • 强抗干扰能力

典型应用包括:

  • Robotics
  • Industrial Automation
  • Motor Drive
  • UPS
  • Smart Meter
  • Industrial Power Supply
  • Smart Appliance

这些产品可能连续生产:

10年甚至20年。

所以工业客户并不希望晶圆厂每隔几年就淘汰工艺。

这也是成熟制程晶圆厂的一个巨大价值:

Long-Term Availability。

十八、为什么SilTerra坚持200mm晶圆?

今天最先进的CPUGPUAI芯片主要使用:

300mm,也就是12英寸晶圆。

那么为什么SilTerra仍然使用:

200mm,也就是8英寸?

因为SilTerra所制造的大量产品根本不需要3nm或者2nm。

例如:

  • BCD
  • PMIC
  • Display Driver
  • RF
  • MEMS
  • MOSFET
  • Sensor
  • Automotive IC
  • Industrial IC

这些产品更加关心:

成本、高压、模拟性能、器件结构和可靠性。

成熟8英寸设备已经折旧多年,制造生态成熟。

如果产品本身不需要巨大晶体管密度,那么强行使用最先进12英寸工艺反而可能:

成本更高,而且没有必要。

所以:

200mm并不等于落后。

关键问题始终是:

你要制造什么芯片

十九、SilTerra与台积电有什么区别?

SilTerra和台积电虽然都是Foundry,但两家公司几乎处于不同的竞争维度。

台积电主要竞争:

  • 2nm
  • 3nm
  • 5nm
  • Advanced Logic
  • CPU
  • GPU
  • AI Accelerator
  • Smartphone SoC
  • HPC

核心能力是:

Transistor Scaling。

SilTerra主要竞争:

  • 110nm–180nm成熟CMOS
  • High Voltage
  • RF
  • BCD
  • Power MOSFET
  • MEMS
  • Silicon Photonics
  • Bio-photonics
  • GaN

核心能力则更接近:

Specialty Process Integration。

所以不能简单地问:

SilTerra比台积电落后多少代?

更加准确的问题应该是:

SilTerra到底在解决什么类型的半导体制造问题?

答案完全不同。

二十、SilTerra与DB HiTek的区别

SilTerra和DB HiTek有不少共同点。

两家公司都是:

200mm特色Foundry。

也都拥有:

  • CMOS
  • High Voltage
  • BCD
  • Power Semiconductor
  • Analog相关技术

DB HiTek在传统:

Analog + BCD + Power

领域规模更大、积累也更加集中。

而SilTerra一个非常鲜明的特点是,它正在把制造能力向更多跨领域技术扩展:

  • MEMS-on-CMOS
  • PMUT
  • Silicon Photonics
  • Bio-photonics
  • DNA Sequencing
  • GaN-on-Silicon

所以SilTerra更具有一种:

传统CMOS Foundry向More-than-Moore平台扩展

的特点。

二十一、SilTerra与X-FAB的区别

SilTerra与X-FAB其实也非常相似。

两家公司都强调:

Specialty Foundry。

并且都涉及:

  • Analog
  • BCD
  • High Voltage
  • MEMS
  • Power Semiconductor
  • Photonics

不过X-FAB规模更大,并拥有横跨:

欧洲、美国和亚洲

的多座晶圆厂。

SilTerra则基本集中在马来西亚Kulim的一座大型200mm晶圆制造基地。

因此可以简单理解为:

X-FAB是一家全球化特色Foundry集团。

而:

SilTerra是一家以马来西亚为核心、正在向More-than-Moore快速扩展的200mm特色Foundry。

二十二、SilTerra的行业地位

如果按照全球晶圆代工营收排名,SilTerra并不是TSMCSamsungSMICUMC或者GlobalFoundries那样的第一梯队大型Foundry。

SilTerra官方网站引用的IC Insights数据曾将其列入全球Pure-Play Foundry排名体系;公司当前主页则强调其作为一家全球晶圆代工企业,服务消费电子、数据通信、工业、医疗和汽车等市场。

但对于SilTerra来说,单纯看全球Foundry营收排名并不是最重要的。

它真正值得关注的是:

马来西亚正在试图从全球半导体封装测试中心,进一步向晶圆制造和特色半导体技术延伸。

而SilTerra正处于这个战略位置。

二十三、总结

SilTerra Malaysia是一家总部位于马来西亚Kulim的专业200mm晶圆代工企业。

公司成立于1995年,1999年更名为SilTerra,并于2001年开始商业晶圆生产。现在拥有超过1,100名员工,官方网站列出的制造能力约为每月40,000片晶圆,而晶圆厂的设计产能已经扩展到约46,000片/月。

它的主要技术包括:

  • CMOS Logic
  • High Voltage CMOS
  • Mixed-Signal
  • RFCMOS
  • BCD
  • Power MOSFET
  • Embedded Flash
  • Ultra-Low-Leakage CMOS
  • MEMS-on-CMOS
  • PMUT
  • Silicon Photonics
  • Bio-photonics
  • GaN-on-Silicon

SilTerra最值得注意的地方,是它正在从一家传统成熟制程CMOS晶圆厂,逐渐转变为:

More-than-Moore特色半导体制造平台。

它没有必要和台积电比赛谁先进入2nm。

它真正需要解决的是另外一类问题:

怎样让芯片感知现实世界?

怎样控制更高的电压和功率?

怎样把MEMS与CMOS结合?

怎样让硅芯片传输光信号?

怎样把半导体技术应用到DNA测序和医疗检测?

这些领域并不依赖最小的晶体管

它们依赖的是:

材料、器件、工艺和系统集成。

这正是SilTerra在全球晶圆代工产业中的价值所在。