全球晶圆厂建设速度与成本对比!

半导体前沿 2025-02-24 16:43

● 第六届半导体湿电子化学品与电子气体论坛将于2025年3月19日浙江杭州召开,会议由亚化咨询主办。
● 中石油、润晶科技、金宏气体、中科院过程所、华为电子材料实验室、江苏集萃、浙江省化工研究院、东华大学等企业的领导与专家领衔作报告

半导体行业正处于快速扩张阶段,世界各国和地区纷纷投入到新的芯片制造工厂(晶圆厂)的建设竞赛中。根据专注于芯片生产工厂等高科技设施的领先工程、建筑及设计公司 Exyte 的数据,并经《半导体文摘》报道:在中国台湾地区,建设一座晶圆厂大约仅需 19 个月;而在美国,同样的建设工作却需要长达 38 个月之久。造成这一巨大时间差异的主要原因在于,美国获取建设许可耗时漫长,而且晶圆厂的建设工作并非 24 小时不间断开展。与之形成鲜明对比的是,中国台湾地区的许可审批流程更为简化高效,并且施工建设实行全天候不间断作业。

其他地区的建设周期也有所不同:新加坡和马来西亚需要23个月,欧洲项目耗时34个月,而美国以38个月最慢。注:本文未提供中国大陆晶圆厂的相关数据 )

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造成这种差异的一个关键原因是审批流程和施工安排。台湾地区的高效许可机制和全天候施工显著缩短了工期,而美国和欧洲则因审批延迟和非连续施工面临更多挑战。美国虽已通过法律豁免部分晶圆厂的联邦环境评估,但这显然不足以与台湾地区匹敌。

成本差异同样显著。据Exyte估计,在美国建设一座晶圆厂的费用大约是台湾地区的两倍,尽管两地的设备成本相近。这一差距源于美国更高的劳动力成本、繁琐的监管要求以及供应链效率低下。此外,台湾地区的劳动力拥有丰富经验。据Exyte执行官赫伯特·布拉施茨(Herbert Blaschitz)介绍,台湾地区建造团队因熟悉每个工艺步骤,对详细蓝图的需求较少,从而加速了项目完成。

若想与台湾地区竞争——其拥有高度整合的供应链、经验丰富的劳动力及高效的监管流程——美国和欧洲必须简化许可程序,优化施工技术,并采用先进的规划工具,例如数字孪生技术。布拉施茨建议使用“虚拟调试”,即在实体建设开始前创建工厂的数字模型,以提前识别潜在问题,从而降低成本和环境影响,同时提升速度和效率。

现代半导体生产设施的规模庞大,无论在物理空间还是投资金额上皆是如此。据布拉施茨在SEMI行业战略研讨会上的介绍,一座尖端晶圆厂(如英特尔、三星代工厂或台积电运营的工厂)需要超过200亿美元的投资,其中仅建筑本身就需投入40亿至60亿美元。建设过程涉及3000万至4000万工时,使用8.3万吨钢材、近9000公里长度的电线以及60万立方米的混凝土。一个典型的晶圆厂可能包括4万平方米的洁净室,配备2000台生产设备,用于光刻、沉积、蚀刻、清洗等操作,每台设备需要约50个独立的公用设施和工艺连接。

总之,要在全球半导体竞争中占据优势,美国和欧洲需要向中国台湾学习,优化流程、提升效率并加大技术投入,以应对这一快速发展的行业需求。

来源:EETOP

第六届半导体湿电子化学品与电子气体论坛2025将于3月19日召开。会议由亚化咨询主办,多家国内外龙头企业重点参与。

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