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半导体生产线建立过程及问题处理

2006.4.11

TheKeyIssuesInvolvingConstructinganICFabricationLine

建一个新工厂意味着时间、金钱和公司资源上的巨大投入。整个公司的成功与否有可能取

决于这个新工厂的投资回报率（ROI）。要实现ROI的最大化，需在多个因素之间进行权衡，从

最初的工厂设计到后来的生产上量阶段。

总的说来，工厂规划和建设始于一般性问题，然后才是具体细节。在开始阶段，设计人员必

须了解这家工厂每个月将生产多少晶圆片、这些晶圆片的尺寸是多少,以及采用什么设计规则和

工艺技术。但是，生产量、晶圆片尺寸和工艺技术的最佳组合取决于工厂开始生产时的市场状况，

而此时距离当初的工厂规划往往已经过去了很长时间。

何时建厂

从建一家工厂到生产上量需要两年多的时间。然而，技术上的飞跃大约每18个月就有一次，

半导体销售的高峰每24～36个月出现一次。对于两年以后的未来而言，不管是技术路演还是市

场预测都是不足为据的。如果生产的产品其技术已进入衰退，则会给公司的财务状况带来灾难性

的后果。

DRAM产业以产量规划问题而著名。一般来说，当DRAM的价格在一段时间里保持稳定或

持续走高且需求旺盛时，会有很多工厂如雨后春笋般地冒出来。第一批新工厂加入供应商的行列

后，造成供应源的增加和价格的下降；而后期开设的工厂则面临着更加严酷的价格竞争。1996

年～1997年，存储器的售价跌到了其生产成本以下，2001年再度出现这种情况。

这些巨大的金融风险告诫人们要采取相对保守的投资方案。不过，在扩产投资上保持积极策

略的公司能够在需求增长时更加迅速地把产品投放到市场上去。生产能力较大的DRAM供应商

就可以利用市场价格的波动为自己谋利。生产能力有助于高附加值芯片（如微处理器）供应商从

价格中获得额外的利润。相反，不能满足需求的芯片供应商则有可能失去眼前及未来的定单。而

定单的减少反过来又会限制今后的资金支出和公司的成长发展。

英特尔公司之所以连续不断地取得成功，原因之一就是它能够根据市场状况的好坏随时建立

起自己的生产能力。通过哪怕是在市场衰退的情况下做出的投资，该公司几乎总能够在市场机会

出现时拥有居于优势地位的生产能力。

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技术的不断发展也使生产能力的规划变得更加复杂。更富有进取精神的设计规则能够在更小

的封装内实现更高的性能，而且单位成本通常更低。更高的性能可以从价格中获得额外的利润。

对一家技术先进的工厂来说，它最初的18个月是盈利状况最好并能迅速挣回初期投资的阶段。

而采用相对陈旧的技术的工厂就不能从价格中赢得额外利润。而且，与更为先进的工厂相比，其

成本上的劣势也是一个现实情况。

然而，技术上的飞跃同样也会带来风险。新的制造工具有可能满足不了计划交货期的要求、

不能立即满足批量生产的要求或不能产生期望的工艺性能。技术上的滞后会使工厂丧失重要的市

场。一家公司越是靠近技术前沿，技术上的风险就越大。对许多公司来说，结盟或建立合资企业

有助于降低商业和技术上的风险。

建什么工厂

通过平衡期望的市场机会和商业及技术风险，规划人员做出了工厂的初步设计规划。该规划

对