Строительство полупроводниковых фабрик в США по сравнению с Тайванем: в два раза дольше, в два раза дороже.
Строительство современных полупроводниковых фабрик требует миллиардных капиталовложений и миллионов человеко-часов в течение короткого периода времени. И многие из них планируется ввести в эксплуатацию в ближайшие годы.
Согласно отчёту SEMI World Fab Forecast, в 2025 году полупроводниковая промышленность запустит строительство 18 новых фабрик. Новые проекты включают три фабрики с 200-миллиметровыми и 15 фабрик с 300-миллиметровыми корпусами, большинство из которых, как ожидается, начнут работу в период с 2026 по 2027 год. В долгосрочной перспективе отрасль планирует запустить 97 новых фабрик с большим объёмом производства, с размерами пластин от 50 мм до 300 мм.
Полупроводниковые фабрики огромны: по словам Герберта Блашица, исполнительного вице-президента глобального подразделения передовых технологических объектов (ATF) Exyte, фабрики требуют инвестиций в размере более 20 миллиардов долларов. Для строительства требуется 30–40 миллионов человеко-часов, чтобы справиться с 83 000 тонн стальной арматуры, 5600 милями кабелей и 785 000 кубических ярдов бетона.
Такие производственные линии могут состоять из чистых помещений площадью 40 000 м2, в которых находится порядка 2000 единиц технологического оборудования, в среднем с 50 индивидуальными технологическими и вспомогательными соединениями на каждое. Это более 100 000 технологических и вспомогательных соединений!
Одна из проблем, с которой сталкиваются производители фабрик в США и Европе, заключается в том, насколько эффективным стал Тайвань (за ним следуют Китай и Юго-Восточная Азия). В качестве примера Блашиц показал пример большой фабрики, которая была построена на Тайване за 20 месяцев . Для сравнения, строительство фабрик в США занимает 38 месяцев — от получения разрешений и проектирования до начала производства пластин. Для фабрик в Европе это заняло 34 месяца.
Аналогичным образом, затраты на строительство в США по сравнению с Тайванем примерно в два раза выше (затраты на технологическое оборудование примерно такие же). «Строительство завода по производству пластин на Западе обходится в два раза дороже и занимает в два раза больше времени, чем строительство на Тайване», — сказал Блашиц.
Одна из главных причин? Опыт: «Их цепочка поставок просто невероятно хороша. И очень часто дело не в том, что они более точны, а в том, что они знают, что делают, — сказал Блашиц. — Если вы посмотрите на чертежи на Тайване, то увидите, что половина того, что есть в западном мире, отсутствует. Им не нужна такая подробная информация; они делают это каждый день, и это делает их очень продуктивными».
Блашиц считает, что лучшим решением является использование того, что он называет «виртуальным вводом в эксплуатацию», который начинается на этапе планирования и проектирования. «С помощью цифрового двойника мы можем ввести фабрику в эксплуатацию, не строя её», — сказал он. Это помогает выявлять препятствия и даже сокращать эксплуатационные расходы.