美国建晶圆厂：太久了，太贵了

（原标题：美国建晶圆厂：太久了，太贵了）

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来源：内容编译自semiconductor-digest，谢谢。

当今的半导体制造设施堪称现代世界的奇迹。建设这些设施需要在短时间内投入数十亿美元的资本支出 (CapEx) 和数百万小时的工时。其中许多设施计划在未来几年内投入使用。

根据 SEMI 最新的全球晶圆厂预测季度报告，半导体行业预计将在 2025 年启动 18 个新晶圆厂建设项目。新项目包括三座 200 毫米和十五座 300 毫米设施，其中大部分预计将于 2026 年至 2027 年开始运营。从长远来看，该行业计划开始运营 97 座新的高容量晶圆厂。其中包括 2024 年的 48 个项目和 2025 年启动的 32 个项目，晶圆尺寸从 300 毫米到 50 毫米不等。

许多新工厂规模庞大：Exyte全球业务部门先进技术设施 (ATF) 执行副总裁 Herbert Blaschitz在最近的 SEMI 行业战略研讨会 (ISS) 上表示，工厂需要超过 200 亿美元的总体资本支出，其中仅设施建设就需要 40-60 亿美元。Exyte 在其 30 年的历史中参与了近 300 座工厂的建设。建设需要 3000-4000 万个工时来管理 83,000 吨钢筋、5,600 英里电缆和 785,000 立方码混凝土。

此类晶圆厂可配备 430,000 平方英尺（40,000 平方米）的洁净室，容纳 2000 台工艺工具，平均每台工具有 50 个单独的工艺和公用设施连接。这意味着有超过 50,000 个工艺和公用设施连接！

美国和欧洲的晶圆厂建设者面临的挑战之一是台湾的效率如何（紧随其后的是中国大陆和东南亚）。例如，Blaschitz 展示了一个非常大的晶圆厂，该厂在台湾大约 20 个月内建成（他拒绝透露这家公司的名字，但表示该公司是美国公司）。相比之下，他说美国的晶圆厂从许可和设计到开始生产晶圆需要 38 个月才能建成。而欧洲的晶圆厂则需要 34 个月。

同样，与台湾相比，美国的建设成本大约是台湾的两倍（工艺设备成本相似）。“在西方建造晶圆厂的成本是台湾的两倍，建造时间也是台湾的两倍，”Blaschitz 说道。

主要原因之一？经验：“他们的供应链简直好得令人难以置信。很多时候，这并不是说他们更精确，而是他们知道自己在做什么，”Blaschitz 说。“如果你看台湾的图纸，你会发现西方世界有一半的东西都缺失了。他们不需要那些详细信息；他们每天都在做这件事，这使他们非常高效。”

美国的 CHIPS 法案旨在帮助克服这种不平衡，但这还不够。Blaschitz 表示，最好的解决方案是使用他所谓的“虚拟调试”，这始于规划和设计阶段。“有了数字孪生，我们基本上可以在不建造晶圆厂的情况下调试晶圆厂，”他说。这有助于发现障碍，甚至降低运营成本和碳排放。半导体被用于更好地制造更多半导体——一定会喜欢它！

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