以下文章来源于贝影Alpha-芯片新视界 ,作者贝影Alpha贝影Alpha-芯片新视界. 以理论物理博士的专业积淀,从多维度拆解市场动态,用第一性原理透视涨跌本质,分享独特投资心得。像分析时空关系般剖析资产联动,助读者建立系统投资观,兼具科学深度与实战价值。 以5万片/月产能的晶圆厂为例。 若良率能够提升1%,对一个先进的逻辑Fab(半导体行业对车间Fabrication的简称)制造商而言,每年的利润增长额能达到1亿5000万美元,而对于3DNAND来说则是1亿1000万美元。 根据公开信息,7nm、5nm、3nm和2nm工艺12英寸晶圆单片价格大致如下: -7nm工艺:约1万美元。 -5nm工艺:约1.6万美元。 -3nm工艺:约2万美元。 -2nm工艺:约3万美元。 计算公式如下: 对于尖端的逻辑晶圆厂而言,以3nm制程为例,1%的良率提升意味着每年约1.2-1.5亿美元的净利润提升。 该3nm制程逻辑电路fab每月产能为5万片,一年的产能则为5万片/月×12个月=60万片。3nm工艺的12英寸晶圆单片价格达2万美元。如果良率提升1%,每片晶圆可以制作芯片为M颗,那么一年增加的合格芯片数量为M*60万片×1%=6000M片,增加的利润为6000片×2万美元/片=1.2亿美元。 这与行业内普遍提到的约1.5亿美元的净利润提升存在一定差异,可能是由于不同的成本计算方式、晶圆片单价和利润率等因素导致,但大致在同一数量级。 那7nm、5nm、3nm和2nm工艺12英寸晶圆厂(5万/月)良率提升1%与利润提升的关系,如表格所示。因为国内先进制程FAB不是国际常见的5万/月产能,因此也换算成1万/月产能来计算。 晶圆厂一般情况下是以80%良率作为投资回报测算,以英特尔1.8nm制程为例(这里参考2nm制程的计算),良率是非常低,远低于80%参考良率。这么一看,大概能算出英特尔每年巨额亏损的数额了。 这样也能分析出,提升良率是晶圆厂扩大利润的关键方式,而一方面可以通过提升制造工艺水平来提高良率。假如已经发挥到工艺极限的情况下,可以通过使用大量的先进量测检测设备,提升生产良率。 而对于台积电3nm、2nm制程,量测检测设备占总设备投资的百分比增加5个百分点,达到20%的水平。这增加的量测检测设备的投资回报率极高。 由此可见对于超先进制程的产线而言,量测检测设备已经四大工艺设备之一。 |





