據(jù)公布的數(shù)據(jù)顯示,半導(dǎo)體芯片28nm工藝建廠花費為60億美元(約合人民幣382億元);然而到7nm工藝時,建廠成本卻增長至120多億美元(約合人民幣765億元);集成電路IC而到5nm時,這一數(shù)字更是增長至160億美元(約合人民幣1019億元)? ? ? ? ? ? ?
而高精度設(shè)備的價格,肯定是更為昂貴。譬如,目前實現(xiàn)10nm及以下制程必需的EUV光刻機售價在1.2億美元;而下一代0.55N EUV光刻機的價格,據(jù)分析師預(yù)計或許會漲至3億美元之高。? ? ? ? ??
半導(dǎo)體技術(shù)研究機構(gòu)Semiengingeering統(tǒng)計的數(shù)據(jù)顯示,開發(fā)28nm節(jié)點芯片投入為5130萬美元;而開發(fā)16nm節(jié)點則翻倍至1億美元;到7nm節(jié)點時,更是達到了2.97億美元。
按照這一趨勢,3nm研發(fā)費用恐怕要到10億美元,相當(dāng)駭人,驗證完成后還要下一步流片。? ?
流片是半導(dǎo)體芯片批量生產(chǎn)前的試生產(chǎn)。每款芯片在流片前,都有一群智慧的大腦懷著期待又擔(dān)心的復(fù)雜心情,默默祈禱流片成功。
畢竟流片是一道對于工程師設(shè)計芯片、Foundry加工芯片的重要檢驗程序。如果問題不大還可以重新投片,如果是大問題就只能是廢片了...業(yè)內(nèi)這樣的案例也不是不存在。
其實,并不是所有芯片的流片成本都是“千萬級乃至上億”的。更多的是取決于半導(dǎo)體芯片工藝,也就是芯片制程。最便宜的ASIC流片成本需要幾十萬一次,但隨著半導(dǎo)體工藝的升級,芯片設(shè)計和流片費用都要呈指數(shù)級增長。?
180nm的流片成本大概是50W元,55nm的成本在200W元,16nm成本就飆升到了3000W - 5000W元,到了7nm最低也要過億。(粗略估算,不考慮MPW or Full mask)
所以說,如今先進制程半導(dǎo)體芯片的研發(fā)就是一場“燒錢游戲”,資本成為了諸多晶圓廠難以更進一步的最大阻礙。就連全球排名前列的格芯,也支撐不住停留在7nm的大門前。對于中小晶圓廠來說,想要繼續(xù)攻克先進制程更是難, 由此可見半導(dǎo)體芯片有多燒錢