半導體行業作為高科技行業，其製造過程也被認為是要求最苛刻的流程之一。晶圓廠潔淨室的換氣時間需要在7秒內完成、一噸的沙子只能製造出5000片8寸晶圓、一顆晶圓的整個製造過程所經歷的流程長度約為40公里。這些數據無不顯示了半導體製造的複雜和精密性。
就因為製造流程的嚴苛，半導體行業的經營模式也較為特別。
目前，半導體企業的運營模式主要分有兩種，一種為垂直整合（IDM），即可以獨立完成整個半導體產業鏈上的所有流程，包括晶片設計、晶圓製造、封裝和測試。另一種則為垂直分工模式，產業鏈上的每個環節都各自獨立負責各自的部分，即設計+Foundry+OSAT。Fabless晶片設計公司專注於研發和設計，Foundry專注於晶圓製造，而OSAT則負責最後的產品封測。
1987年，台積電的成立是這兩種運營模式的分水嶺。在此之前，全球集成電路行業的運營模式都為IDM模式。在此之後，全球半導體行業逐漸開始分工，形成了垂直分工模式。之後，隨著半導體製造工藝的不斷推進，以及半導體技術和產品更新疊代速度的不斷加速，IDM廠商想要兼具發展產品和生產工藝兩方面，壓力巨大。所以，部分IDM廠商開始向Fablite模式轉型，即輕晶圓廠模式，將部分製造外包給代工廠，僅保留少部分產品自己生產。
但2022年的缺芯潮以及目前地緣政治所帶來的深遠影響，讓半導體行業的運營模式似乎又開始進行調整，許多之前採取Fablite模式的IDM廠商紛紛開始擴建自有產能，甚至一些Fabless廠商也開始自建生產工廠，以保證一定的自供能力，在關鍵時期能夠保證產品及時、安全的供應。
在《模擬12英寸產能大戰升級，三年以後車規晶片白菜價？》一文中，我們就列舉過近期宣布擴建產能的主要廠商名單。ST意法半導體也是其中一員。2022年7月，它和格芯合作，在法國克羅爾合建一座12寸新廠，推進FD-SOI生態系統建設。同時，ST採用數字孿生（Digital Twin）技術將克羅爾新工廠的製造工藝引進到其位於義大利阿格拉特新建的一家12寸新廠以加快生產認證，這樣可以快速拉升阿格拉特新廠的產量。基於此，ST也定下了在2025年前將12寸產能提高一倍的目標。
據Techinsights報告，隨著電動汽車的發展，汽車半導體的需求激增，寬帶隙技術的使用也有所增加。碳化矽市場收益在2022年至2027年期間將以35%的複合年增長率從12億美元增長到53億美元。到2029年，該市場規模將增長到94億美元。而作為SiC器件領域先鋒的ST也在SiC製造端積極布局以保持先驅優勢。ST將在其最大的SiC研發和製造基地——義大利塔尼亞廠區建設一個綜合性的SiC襯底製造廠，預計2023年將投產。
（圖源：Yole Intelligence）
ST執行副總裁、中國區總裁曹志平表示：「該項目是推進意法半導體SiC業務垂直整合戰略的關鍵一步，也是平衡意法半導體SiC襯底內部供應和外部採購比例的重要項目。」該項目也是歐洲首創6寸SiC外延襯底量產加工一條龍的工廠，ST承諾在不久的將來還在該工廠開發出8寸SiC晶圓。
此外，曹志平也表示：「對於像SiC這樣的新技術，儘可能多地控制整個製造鏈非常重要，包括SiC襯底、前工序晶圓製造、後工序封測和定製SiC功率模塊。」為此，ST制定了非常詳細的計劃，一是供應鏈垂直整合，即於2019年第四季度完成對Norstel AB公司（現更名為ST SiC AB）的收購；二是2020年第一季度首次內部供應6英寸（150毫米）襯底；三是2021 年第三季度推出首批8英寸（200毫米）晶圓樣品，預計2024年前量產；四是如前所述的規劃建設新廠，目標到2024年實現SIC襯底內部採購比例超40%。
作為功率電晶體市場的另一個主要貢獻者GaN，據Omdia和Yole發布的報告並預測顯示，整個市場在2021-2026年間複合年增長率約9%，從195億增長到302億美元。即便到2026年，功率GaN在整個市場的占比仍然很小，最多占比10%。曹志平表示：「ST會將重心放在開發周期較長的電源能源、工業和汽車應用領域，會不斷加強在這些市場的投入，同時我們也會選擇性地布局特定的消費和個人電子產品市場。」
目前，ST位於法國圖爾的8寸功率GaN晶圓廠在外延襯底研發和試製生產線已經準備就緒，2023年開始量產和增產。而位於義大利卡塔尼亞的6寸GaN晶圓廠在2022年已經完成晶圓廠的生產認證。據曹志平透露，目前ST的集成化GaN和BCD-GaN正在開發中。
除了提升自有產能外，ST也會戰略性的選擇製造外包。在前道工序，ST大部分的產能都來自自有工廠，只有20%的產能選擇外包，主要與台積電就FinFET技術進行合作，和三星代工廠和格芯打造FD-SOI生態系統；在後道工序，ST的外包比例則會高一些，達35%，主要和日月光和安靠就先進的BGA和WLCSP封裝技術進行合作。
（圖源：意法半導體）
對於IDM+外包的製造策略，曹志平總結道：「內部產能，更多的是針對差異化產品的交付。對於一些標準的生產和封裝，我們可以充分利用外包的供應商的優勢。通過這樣的運營模式，我們可以為客戶提供多個貨源，同時全盤控制供應鏈。」
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