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芯片大神Jim Keller新动作,建厂“量产晶圆厂”

芯片大神Jim Keller新动作,建厂“量产晶圆厂” 半导体产业纵横
2026-07-06
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导读:用于大规模生产小型半导体晶圆厂。
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用于大规模生产小型半导体晶圆厂。


传奇芯片架构师吉姆·凯勒(Jim Keller)与DIY 半导体先驱山姆·泽鲁夫(Sam Zeloof)共同创立的半导体工具新创公司Atomic Semi,已正式更名为Fab2,并将其营运总部从加州迁至德州此次更名确立了该公司的全新愿景,即打造所谓的晶圆厂制造厂(fab fab)──一座专门用来大规模生产小型半导体晶圆厂及其内部设备的超级工厂。

吉姆·凯勒是半导体业界的传奇人物,曾于苹果(Apple)、AMD、特斯拉(Tesla)及英特尔(Intel)等巨头担任要职,并主导了多款革命性芯片架构的研发。 2022 年,他与泽鲁夫共同创立该公司,目标不再是设计单一芯片,而是彻底改变芯片的制造方式。

与台积电(TSMC)、三星(Samsung)等依赖庞大生产线处理300 毫米(12 吋)晶圆的传统半导体巨头不同,Fab2 专注于小型、软件定义的晶圆厂。这些微型晶圆厂能为尺寸远小于整片晶圆的芯片进行图案化,并在短短几个小时内快速完成原型制作。

为了达成这个目标,Fab2 在内部自主设计并制造晶圆厂所需的每一项工具,从泵浦、阀门、气体管线,到微影系统及配套的真空腔室。该公司先将这些零组件组装成机器,再将机器组装成完整的晶圆厂,最终目标是让晶圆厂本身也能大规模量产。此外,Fab2 还将这些硬件与名为Studio(前身为Atomic Studio)的浏览器协同作业式EDA 工具相结合,用于电路图设计、布局与模拟。

Jim Keller

尽管这种模式极具创新性,但其主要限制在于产能吞吐量。Fab2 采用电子束微影技术(electron-beam lithography)直接写入图案,而非通过光罩投影。这种方式虽然灵活,但速度较慢,在单一小芯片上进行单次图案化步骤的时间,可能远超极紫外光(EUV)光刻机曝光整片300 毫米晶圆的时间。因此,这种方法更适合原型设计和小批量生产,而非商业晶圆代工厂的大规模量产。

这项概念的技术可行性早已得到证实。共同创办人泽鲁夫在青少年时期,就曾在父母的车库中自行制造出约300 奈米特征尺寸的微影芯片,这也为双方在2022 年创立公司奠定了基础。

随着营运重心转移,Fab2 目前在全美设有三个据点。位于德州奥斯汀(Austin)的12 万平方英尺设施成为研发与生产的新总部;位于德州洛克哈特(Lockhart)的3 万平方英尺场地则专门用于安置晶圆厂制造厂本体;而最初位于旧金山的2.5 万平方英尺车库晶圆厂则依然保留。

在加州发展四年后,Fab2 已将征才重心转向德州。根据资料,截至今年5 月,该公司约有84 名员工。资金方面,Fab2 于2023 年完成了由OpenAI 创业基金(OpenAI Startup Fund)领投的1,500 万美元种子轮融资,当时估值约为1 亿美元,并获得Naval Ravikant、Nat Friedman 及Fred Ehrsam 等知名天使投资人的支持。

微型晶圆厂并非全新概念。日本2012年由经产省牵头、140家企业联合研发的Mini Fab,采用0.5英寸晶圆,无需高标准无尘车间,单套设备成本仅5亿日元,可将流片周期压缩至1至7天,曾为物联网、医疗专用芯片等小批量场景提供了早期探索。但因技术迭代滞后、商业模式单一、场景适配有限,Mini Fab始终未能规模化普及。

Fab2则实现了系统性突破。业务上,它不局限于代工,形成“设备+软件+产线+代工”的一体化输出能力。技术上,迭代升级的电子束直写光刻和芯片3D打印,配合全自研硬件与统一软件管控,工艺精度和灵活性远超传统Mini Fab。市场上,Fab2精准聚焦初创企业、高校院所、国防电子和定制ASIC等传统大厂忽视的细分赛道,商业化潜力更加清晰。

Fab2 迁往德州后,其许多小型、可列印微型晶圆厂的模式,恰好与特斯拉及SpaceX 等巨头形成对比。后者于今年3 月宣布了Terafab计画,预计在奥斯汀建造一座耗资高达1,190 亿美元、旨在提供太瓦(terawatt)级年运算能力的单一超级晶圆厂。

虽然这两家公司并非直接竞争对手:Fab2 卖的是微型晶圆厂与极速原型设计,而Terafab 则是为了大规模AI 芯片制造而生,但它们代表了美国在扩大芯片制造能力上的两种截然不同的答案:究竟是将所有资源集中在庞大的制造园区,还是将生产分散到众多小型、可复制的晶圆厂中?

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