當今的半導體制造設施堪稱現代世界的奇蹟。建設這些設施需要在短時間內投入數十億美元的資本支出 (CapEx) 和數百萬小時的工時。其中許多設施計劃在未來幾年內投入使用。

根據 SEMI 最新的全球晶圓廠預測季度報告，半導體行業預計將在 2025 年啟動 18 個新晶圓廠建設專案。新專案包括三座 200 毫米和十五座 300 毫米設施，其中大部分預計將於 2026 年至 2027 年開始運營。從長遠來看，該行業計劃開始運營 97 座新的高容量晶圓廠。其中包括 2024 年的 48 個專案和 2025 年啟動的 32 個專案，晶圓尺寸從 300 毫米到 50 毫米不等。

許多新工廠規模龐大：Exyte全球業務部門先進技術設施 (ATF) 執行副總裁 Herbert Blaschitz在最近的 SEMI 行業戰略研討會 (ISS) 上表示，工廠需要超過 200 億美元的總體資本支出，其中僅設施建設就需要 40-60 億美元。Exyte 在其 30 年的歷史中參與了近 300 座工廠的建設。建設需要 3000-4000 萬個工時來管理 83,000 噸鋼筋、5,600 英里電纜和 785,000 立方碼混凝土。

此類晶圓廠可配備 430,000 平方英尺（40,000 平方米）的潔淨室，容納 2000 臺工藝工具，平均每臺工具有 50 個單獨的工藝和公用設施連線。這意味著有超過 50,000 個工藝和公用設施連線！

美國和歐洲的晶圓廠建設者面臨的挑戰之一是臺灣的效率如何（緊隨其後的是中國大陸和東南亞）。例如，Blaschitz 展示了一個非常大的晶圓廠，該廠在臺灣大約 20 個月內建成（他拒絕透露這家公司的名字，但表示該公司是美國公司）。相比之下，他說美國的晶圓廠從許可和設計到開始生產晶圓需要 38 個月才能建成。而歐洲的晶圓廠則需要 34 個月。

同樣，與臺灣相比，美國的建設成本大約是臺灣的兩倍（工藝裝置成本相似）。“在西方建造晶圓廠的成本是臺灣的兩倍，建造時間也是臺灣的兩倍，”Blaschitz 說道。

主要原因之一？經驗：“他們的供應鏈簡直好得令人難以置信。很多時候，這並不是說他們更精確，而是他們知道自己在做什麼，”Blaschitz 說。“如果你看臺灣的圖紙，你會發現西方世界有一半的東西都缺失了。他們不需要那些詳細資訊；他們每天都在做這件事，這使他們非常高效。”

美國的 CHIPS 法案旨在幫助克服這種不平衡，但這還不夠。Blaschitz 表示，最好的解決方案是使用他所謂的“虛擬除錯”，這始於規劃和設計階段。“有了數字孿生，我們基本上可以在不建造晶圓廠的情況下除錯晶圓廠，”他說。這有助於發現障礙，甚至降低運營成本和碳排放。半導體被用於更好地製造更多半導體——一定會喜歡它！

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