硅光代工市场成香饽饽 代工厂商争相布局
近日，联电宣布与imec达成技术授权协议，获得imec的iSiPP300硅光子制程技术，该制程兼容共封装光学（CPO），将助力联电加速硅光子技术发展。目前，联电已与多家新客户展开合作，计划于2026至2027年在该平台上进行光收发器光子芯片的风险试产。
继格芯和Tower之后，晶圆代工厂联电也加入了硅光代工的竞争行列。
硅光市场：名副其实的香饽饽
随着AI工作负载的爆发式增长，计算能力需求每年以四到五倍的速度攀升，但数据传输效率却未能同步提升。传统铜缆传输依赖电子信号，在短距离低速场景下表现稳定，然而当传输速率突破400Gbps并向800Gbps、1.6Tbps迈进时，铜导线的物理特性导致信号衰减严重，能耗大幅增加。
产业界普遍认为，采用光子替代电子进行数据传输的硅光子技术，是解决高能耗与信号延迟问题的关键手段。
据TrendForce集邦咨询分析，AI服务器集群的建设热潮正推动高速互连技术升级，促使全球光通信市场进入新一轮扩张周期。随着数据传输瓶颈从服务器间延伸至机架内乃至芯片间，硅光子技术已成为突破互连限制的核心。
光通信行业研究机构LightCounting预测，100 GbE及更高速的以太网光芯片数量将快速增长，预计从2024年的3660万颗增至2029年的8050万颗。其中硅光芯片增长最快，将从2024年的960万颗增长到2029年的4550万颗。
硅光市场的高速增长，催生了大量硅光芯片代工订单。业内人士指出：“2030年后，当硅光子技术应用于AI服务器的单芯片时，将决定代工市场的竞争力。”
此外，硅光代工的工艺适配性较强。硅光代工可直接利用全球成熟的CMOS晶圆厂基础设施，通过光刻、蚀刻等标准化半导体工艺生产。这种兼容性省去了新建专用产线的巨额投入，且晶圆级批量制造能显著降低单位生产成本。
最后，硅光代工具有较高的工艺壁垒。硅光并非简单地在硅片上制作光路，而是需要光波导、调制器、探测器、激光集成（如AMF专注的InP-on-Si）、低损耗耦合（如ST PIC100采用的边沿耦合）等一系列协同工艺。这些能力无法快速形成，需长期投入与客户迭代积累。
可见，硅光子代工已成为各大代工厂商觊觎的香饽饽。
代工厂的盈利路径
今年以来，晶圆代工厂在硅光领域动作频频。
首先是台积电。去年，台积电就表示正在研发紧凑型通用光子引擎（COUPE）技术，以应对AI热潮带来的数据传输需求爆发。预计2026年将其与CoWoS封装整合为共封装光学元件，实现光连结直接导入封装。台积电硅光子技术相比铜互连，功耗降低超10倍，延迟缩减至1/20，主要应用于AI服务器、高性能计算的数据传输。英伟达在技术商品化中发挥关键作用，其Quantum-X交换机平台将率先采用COUPE技术，下一代Rubin平台也计划大量应用硅光子。
其次是Tower Semiconductor。今年，Tower宣布将硅光制造产能翻倍，2026年中期增至三倍。该公司在美国和以色列运营200mm硅光晶圆厂，在日本拥有一座300mm硅光晶圆厂。
Tower首席执行官Russell Ellwanger表示：“我们在光模块所需的硅锗（SiGe）与硅光（SiPho）技术领域处于行业领先地位，加上数据中心需求的强劲增长，Tower在收入和利润方面具备前所未有的增长潜力。”
Tower市值已实现翻倍，核心原因是硅光领域产能需求旺盛、市场需求大幅增长。2025年第三季度，Tower营收3.96亿美元，环比增长6%，预计第四季度营收达4.4亿美元，同比增长14%，环比增长11%。
11月，Tower还推出了CPO Foundry，扩展了其为CIS开发的300mm晶圆键合技术。
格芯在停止先进制程研发后，转向射频、电源管理及硅光子等特色工艺。格芯在硅光代工领域布局较早，2022年推出硅光子平台Fotonix，成为业界首个将300毫米光子学特性与300Ghz级RF-CMOS工艺集成到硅片的平台。
近期，格芯收购了新加坡硅光子代工厂鑫精源半导体（Advanced Micro Foundry）。格芯称，这是推进创新战略和巩固硅光子领域领先地位的关键一步，将整合鑫精源的制造资产、知识产权与专业人才，扩大在新加坡的硅光子技术组合、生产能力和研发能力，补充美国现有技术能力。收购完成后，按营收计算，格芯将成为全球最大的纯硅光子芯片代工厂。
鑫精源半导体长期研发新型光调制材料，致力于将InP激光芯片集成到硅基平台，过去15年服务了300多家客户。格芯透露，未来计划将AMF的200mm硅光产线升级至300mm。
此外，三星也全力投入硅光子技术，欲在硅光代工市场分一杯羹。
据韩国媒体报道，三星电子器件解决方案（DS）事业部已将硅光子学选为未来核心技术，并开始为新加坡专属研发中心招募资深专家。该研发中心由副总裁、前台积电员工崔景建领导，与总部技术开发办公室（由晶圆代工事业部总裁兼首席技术官南锡佑领导）紧密合作推进技术发展。
目前，三星正调动韩国、新加坡、印度、美国和日本的全球研发网络，开展硅光子技术研发。近期，三星将负责硅光子技术研发的高级主管李康浩晋升为副总裁，并聘请了英特尔前首席产品官研究员朴贤大。
瞄准硅光代工的不仅有晶圆代工厂商，还有具备制造能力的IDM企业。
十年前，意法半导体已涉足硅光技术。今年，ST推出PIC100新技术，这是目前市场上唯一支持300毫米晶圆的单通道200Gbps纯硅技术平台。
硅光PIC100的优势在于紧凑性和集成性，能够将接收器和收发器集成到单个芯片，包括收发器的调制器和接收器的光电二极管。若利用光纤多波长传输数据，复用器（MUX）和解复用器（DMUX）也可纳入其中。
此外，PIC100采用全新材料堆叠，实现光纤与光芯片的高效边沿耦合，取代传统垂直耦合技术，减少系统损耗——这一直是传输技术开发者面临的难题。
据悉，PIC100已被全球最大的超大规模数据中心运营商和光收发器领先企业采用。PIC100将在ST法国克罗尔的300毫米晶圆厂生产，计划2025下半年开始量产。
为吸引客户，ST表示不会开发自有产品，避免与客户竞争。
中国硅光代工的参与者
从硅光技术来看，中国已跻身国际第一梯队，部分研究和应用实现并跑。国内硅光代工也在积极发展。
2023年，湖北省政府发布加快“世界光谷”建设行动计划，提出支持武汉新芯、国家信息光电子创新中心、九峰山实验室、江城实验室等建设国内首个12英寸商用硅光芯片创新平台，构建国内领先、国际一流的硅光芯片供应能力并实现量产，加快硅基化合物异质集成能力应用，建立世界领先技术体系。计划2024年底前完成硅光工艺平台通线和工艺设计套件（PDK）开发；2025年完成12英寸基础硅光流片工艺开发，形成国际领先的硅光晶圆代工和生产制造能力；2030年打造12英寸硅基光电融合工艺线，建成全球前三的硅光芯片特色工艺线，器件性能达到国际领先，形成广泛光电子芯片加工能力。
国内硅光代工大致分为三类：专业硅光代工平台、光模块与光器件企业自建代工线、半导体制造企业延伸硅光代工。
专业硅光代工平台包括国家信息光电子创新中心（NOEIC）、重庆联合微电子中心（CUMEC）、上海微技术工业研究院（SITRI）、陕西光电子先导院。其中，位于武汉的国家信息光电子创新中心（NOEIC）建成国内最完整的8英寸和12英寸硅光子PDK与MPW服务平台，提供硅光芯片设计、流片、测试等一站式服务，支持1.6T硅光互连芯片等高端产品研发。
光模块与光器件企业自建代工线的有中际旭创、光迅科技、华工科技、新易盛。中际旭创作为全球光模块龙头，自研硅光芯片并建设代工能力，产品覆盖400G、800G、1.6T硅光模块；光迅科技拥有成熟硅光平台，批量生产400G、800G硅光模块，具备硅光芯片代工能力。
半导体制造企业延伸硅光代工的代表有：燕东微12英寸SOI工艺平台完成部分关键工艺开发；赛微电子持续推进硅光系列芯片工艺开发及晶圆制造布局，境内产线已能为光通信、光互连、光计算等领域客户提供硅光工艺开发与小规模试制服务，MEMS-OCS产品实现小批量试产。
结语
硅光技术将给光模块产业带来根本性变革，其影响远超工艺改进。硅光技术的核心价值在于芯片设计与晶圆制造，推动产业范式从“封装主导”转向“芯片设计主导”。
当前，硅光产业处于高速发展阶段。一方面，英特尔、英伟达、思科、IBM等科技巨头积极布局，投入大量资源进行技术研发和产线建设；另一方面，企业并购与产业链整合加速，竞争日益激烈。
未来已至，只是分布不均。硅光这块香饽饽，正被代工厂商们虎视眈眈。
本文来自微信公众号 “半导体产业纵横”（ID：ICViews），作者：九林，36氪经授权发布。
本文仅代表作者观点，版权归原创者所有，如需转载请在文中注明来源及作者名字。
免责声明：本文系转载编辑文章，仅作分享之用。如分享内容、图片侵犯到您的版权或非授权发布，请及时与我们联系进行审核处理或删除，您可以发送材料至邮箱：service@tojoy.com