晶体管成本暴跌3亿倍,建厂却需200亿美元

How to Build a $20B Semiconductor Fab (2024)

晶体管成本暴跌3亿倍,建厂却需200亿美元

过去几十年,半导体技术推动了PC、互联网和移动设备的普及,如今更是AI发展的基石。随着Moore's Law的推进,晶体管成本从1950年代的每颗2.5美元降至如今的0.000000066美元,降幅达3亿倍。然而,制造这些微小元件的晶圆厂(fab)成本却飙升:20世纪70年代建厂仅需400万美元,如今一座现代晶圆厂动辄耗资100亿至200亿美元。Intel在Arizona的工厂单座预算达150亿美元,Samsung在Taylor的工厂更是高达250亿美元。文章深入解析了半导体制造的四大核心工艺:Layering、Patterning、Doping和Heating,以及CMP抛光、清洗和Metrology等辅助流程。正是这些纳米级精度的重复操作,造就了当今最复杂、最昂贵的工业设施。

自1950年代以来,单个晶体管的成本下降了约3亿倍。