建一个晶圆厂,需要多少钱?7nm工艺需要100亿美元
芯片制造,应该是当前最具科技含量的产业之一了。而把砂子,通过上百道工序,最终变成芯片,可以说是真正凝聚着人类最前端的技术结晶。
而建立一个晶圆厂,不仅需要漫长的工期,先进的技术,还需要大量的资金,可以称之为真正的“烧钱游戏”。
那么问题就来了,建立一个晶圆厂,究竟需要多少钱?
我们知道,从作为原料的沙子,到最后成品的芯片,是一条非常漫长的产业链。
而晶圆厂,最终从事的工序,主要就是将IC设计企业设计好的芯片,刻画到晶圆上,最终成为一块一块加工好的晶圆,再切割成Die裸芯片。
这一个过程,也称之为前道工序,这里至少有8个关键流程,分别是扩散、薄膜沉积、光刻、刻蚀、离子注入、CMP抛光、金属化、测试。
很多人理解的是,晶圆厂所需要的资金,更多的是在这些设备上,比如光刻机、刻蚀机等。但事实上,设备成本,其实只占整个晶圆厂成本的60%左右。在晶圆厂建设的所有成本中,土建等至少也占到40%左右。
一家大型的晶圆厂,会根据不同的工作类型,分为不同的工作区域,而不同的工作区域,对环境等的要求又是完全不一样的。而晶圆厂中,除了技术过硬,环境保证与制造同样重要。
比如为了控制制造过程中不能接受的沾污,半导体产业开发、使用了净化间,或者叫无尘间,他们的级别比手术室还要严格10倍。
而为了搞定这个无尘间,需要用超级洁净空气将芯片与外界环境隔离,它会在所有的出入口中,所有的与外连接的地方,装上各种各样的滤网,对外来风气进行处理。
而任何无尘间,只要人的参与过多,就一定会产生污染,人可以说是无尘间最大的污染来源,所以晶圆厂,一般都会想办法提高自动化与机械化减少人员参与,这也涉及到机房的各种布局、建设、改造等,这都是巨大的开支。
按照之前机构的说法,一个大的Fab花在布局设置上的费用就需要几十亿美元。
而从当前各大晶圆厂商的平均投资来看,一个7nm晶圆厂生产线,不算很复杂的话,其投资总金额超过100亿美元。而一个28nm的晶圆厂,其投资至少超过30亿美元。
而一个复杂一点的先进工艺的晶圆厂,超过200亿美元也是可能的,要看具体的产能、规模来计算,但这个最低门槛是要保证的。
所以说,造芯片,建晶圆厂,绝对是当前科技领域,最烧钱的游戏之一了,没点实力真的玩不转。
原文标题 : 建一个晶圆厂,需要多少钱?7nm工艺需要100亿美元
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