美國進步中心(Institute of Progress)結構工程師波特(Brian Potter),近日發長文解析一座價值200億美元的半導體廠是如何建成的。文章還透露,在美國蓋晶圓廠的速度比較慢,建造成本也比其他地區更高。
波特在《建築物理》(Construction Physics)撰文說,隨宜。半導體元件越來越小,價格也不斷下降,但製造半導體的設施卻越來越昂貴,在1960年代末,蓋半導體工廠大約要400萬美元,現在卻可能要100億至200億美元甚至更多,例如英特爾正在亞利桑那州建兩座工廠,預計每座耗資150億美元,三星在德州的工廠預計耗資250億美元。
文章說,大型晶圓廠必須有無塵室,面積可能達數十萬平方英尺,使用的混凝土是迪拜哈里發塔的2倍,使用的金屬則是艾菲爾鐵塔的5倍,由於安裝需要精度,建廠需要數千名經過專門培訓的建築工人,例如台積電在亞利桑那州建的新工廠需要1萬2000名工人。
工廠竣工後,只要無塵室可以保持正壓,就可以開始安裝製程設備,組裝過程漫長,光是艾司摩爾(ASML)的一台先進EUV光刻機就要用40個集裝箱分裝送到晶圓廠,再進行組裝。從開始安裝設備到能夠生產,可能需要半年到一年時間。
文章說,在美國,建一家晶圓廠平均需要超過900天,而亞洲國家平均建廠時間約為600至700天,部分原因是美國的環境審查流程日益嚴格;美國晶圓廠的建造成本也比其他地區的成本高出1/3到4倍不等。
報導總結,由於建晶圓廠的成本不斷上升,半導體產業出現結構轉變,例如蘋果和英偉達等公司就自己設計芯片,然後交台積電等代工廠生產。

