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建一個晶圓廠,需要多少錢?7nm工藝需要100億美元

2022-05-05 來源:互聯網亂侃秀
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關鍵詞: 光刻機 半導體

芯片制造,應該是當前最具科技含量的產業之一了。而把砂子,通過上百道工序,最終變成芯片,可以說是真正凝聚著人類最前端的技術結晶。

而建立一個晶圓廠,不僅需要漫長的工期,先進的技術,還需要大量的資金,可以稱之為真正的“燒錢游戲”。

那么問題就來了,建立一個晶圓廠,究竟需要多少錢?

我們知道,從作為原料的沙子,到最后成品的芯片,是一條非常漫長的產業鏈。

而晶圓廠,最終從事的工序,主要就是將IC設計企業設計好的芯片,刻畫到晶圓上,最終成為一塊一塊加工好的晶圓,再切割成Die裸芯片。

這一個過程,也稱之為前道工序,這里至少有8個關鍵流程,分別是擴散、薄膜沉積、光刻、刻蝕、離子注入、CMP拋光、金屬化、測試。

很多人理解的是,晶圓廠所需要的資金,更多的是在這些設備上,比如光刻機、刻蝕機等。但事實上,設備成本,其實只占整個晶圓廠成本的60%左右。在晶圓廠建設的所有成本中,土建等至少也占到40%左右。

一家大型的晶圓廠,會根據不同的工作類型,分為不同的工作區域,而不同的工作區域,對環境等的要求又是完全不一樣的。而晶圓廠中,除了技術過硬,環境保證與制造同樣重要。

比如為了控制制造過程中不能接受的沾污,半導體產業開發、使用了凈化間,或者叫無塵間,他們的級別比手術室還要嚴格10倍。

而為了搞定這個無塵間,需要用超級潔凈空氣將芯片與外界環境隔離,它會在所有的出入口中,所有的與外連接的地方,裝上各種各樣的濾網,對外來風氣進行處理。

而任何無塵間,只要人的參與過多,就一定會產生污染,人可以說是無塵間最大的污染來源,所以晶圓廠,一般都會想辦法提高自動化與機械化減少人員參與,這也涉及到機房的各種布局、建設、改造等,這都是巨大的開支。

按照之前機構的說法,一個大的Fab花在布局設置上的費用就需要幾十億美元。

而從當前各大晶圓廠商的平均投資來看,一個7nm晶圓廠生產線,不算很復雜的話,其投資總金額超過100億美元。而一個28nm的晶圓廠,其投資至少超過30億美元。

而一個復雜一點的先進工藝的晶圓廠,超過200億美元也是可能的,要看具體的產能、規模來計算,但這個最低門檻是要保證的。

所以說,造芯片,建晶圓廠,絕對是當前科技領域,最燒錢的游戲之一了,沒點實力真的玩不轉。



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