綜合避難所

不做晶片、改「量產晶圓廠」，Jim Keller 的 Fab2 要顛覆台積電製造模式

由傳奇晶片架構師吉姆·凱勒（Jim Keller）與 DIY 半導體先驅山姆·澤魯夫（Sam Zeloof）共同創立的半導體工具新創公司「Atomic Semi」，已正式更名為「Fab2」，並將其營運總部從加州遷至德州。此次更名確立了該公司的全新願景，即打造所謂的「晶圓廠製造廠」（fab fab）──一座專門用來大規模生產小型半導體晶圓廠及其內部設備的超級工廠。

吉姆·凱勒是半導體業界的傳奇人物，曾於蘋果（Apple）、AMD、特斯拉（Tesla）及英特爾（Intel）等巨頭擔任要職，並主導了多款革命性晶片架構的研發。2022 年，他與澤魯夫共同創立該公司，目標不再是設計單一晶片，而是徹底改變晶片的製造方式。

與台積電（TSMC）、三星（Samsung）等依賴龐大生產線處理 300 毫米（12 吋）晶圓的傳統半導體巨頭不同，Fab2 專注於小型、軟體定義的晶圓廠。這些微型晶圓廠能為尺寸遠小於整片晶圓的晶片進行圖案化，並在短短幾個小時內快速完成原型製作。

為了達成這個目標，Fab2 在內部自主設計並製造晶圓廠所需的每一項工具，從泵浦、閥門、氣體管線，到微影系統及配套的真空腔室。該公司先將這些零組件組裝成機器，再將機器組裝成完整的晶圓廠，最終目標是讓晶圓廠本身也能大規模量產。此外，Fab2 還將這些硬體與名為「Studio」（前身為 Atomic Studio）的瀏覽器協同作業式 EDA 工具相結合，用於電路圖設計、布局與模擬。

儘管這種模式極具創新性，但其主要限制在於產能吞吐量。Fab2 採用電子束微影技術（electron-beam lithography）直接寫入圖案，而非透過光罩投影。這種方式雖然靈活，但速度較慢，在單一小晶片上進行單次圖案化步驟的時間，可能遠超極紫外光（EUV）曝光機曝光整片 300 毫米晶圓的時間。因此，這種方法更適合原型設計和小批量生產，而非商業晶圓代工廠的大規模量產。

這項概念的技術可行性早已得到證實。共同創辦人澤魯夫在青少年時期，就曾在父母的車庫中自行製造出約 300 奈米特徵尺寸的微影晶片，這也為雙方在 2022 年創立公司奠定了基礎。

隨著營運重心轉移，Fab2 目前在全美設有三個據點。位於德州奧斯汀（Austin）的 12 萬平方英尺設施成為研發與生產的新總部；位於德州洛克哈特（Lockhart）的 3 萬平方英尺場地則專門用於安置「晶圓廠製造廠」本體；而最初位於舊金山的 2.5 萬平方英尺「車庫晶圓廠」則依然保留。

在加州發展四年後，Fab2 已將徵才重心轉向德州。根據資料，截至今年 5 月，該公司約有 84 名員工。資金方面，Fab2 於 2023 年完成了由 OpenAI 創業基金（OpenAI Startup Fund）領投的 1,500 萬美元種子輪融資，當時估值約為 1 億美元，並獲得 Naval Ravikant、Nat Friedman 及 Fred Ehrsam 等知名天使投資人的支持。

Fab2 遷往德州後，其「許多小型、可列印微型晶圓廠」的模式，恰好與特斯拉及 SpaceX 等巨頭形成對比。後者於今年 3 月宣布了「Terafab」計畫，預計在奧斯汀建造一座耗資高達 1,190 億美元、旨在提供太瓦（terawatt）級年運算能力的單一超級晶圓廠。

雖然這兩家公司並非直接競爭對手──Fab2 賣的是微型晶圓廠與極速原型設計，而 Terafab 則是為了大規模 AI 晶片製造而生──但它們代表了美國在擴大晶片製造能力上的兩種截然不同的答案：究竟是將所有資源集中在龐大的製造園區，還是將生產分散到眾多小型、可複製的晶圓廠中？