前面的回答，要麼不深入，沒有說清楚晶片流片為什麼貴，要麼完全跑偏了，認為流片比光刻還重要，拜託，流片也需要光刻，沒有光刻，哪來的晶片？所以忍不住來補一發了。

關於流片，晶片設計行業有許多傳說，而且一個比一個精彩刺激:一次流片成功的，老闆的心情類似於買雙色球中一等獎；兩三次流片還不成功的，老闆只能宣佈關門。

開場完畢，進入正題：什麼是流片？

這麼說吧，你帶領團隊辛辛苦苦設計了一款晶片，儘管用軟體驗證過，看起來沒啥問題，但還是不敢拍胸脯保證，怎麼辦？找晶圓代工廠小批次試製，封裝、測試，找BUG，根據BUG修改設計。

這個小批次試製晶片就是流片。

找設計BUG，防止在大批次生產時BUG暴露，帶來不可挽回的損失；

驗證設計功能是否實現，或者實現了多少。

既然流片是正式生產前的試生產，為什麼會那麼貴？

因為晶片生產不同於普通製造業。普通製造業比如生產汽車、家電，要造原型機，花費主要在零配件製造，裝配的成本並不高，如果零配件可以通用的化，原型機的生產成本還會更低。

但是，晶片生產是沒有零配件一說的，是按設計版圖，一次製造完成，生產10片晶片和生產1千萬片同樣的晶片，需要的生產流程、動用的機器裝置完全一樣，所以：

在流片的成本細項中，機器裝置使用成本、化學藥液費用等都不是大頭，這才幾個錢啊！

以現在最貴最先進的EUV光刻機來說，每年折舊費用大約1.4億元人民幣，每小時折舊費用大約是15982元，以此估算，1臺EUV光刻機的開機費每小時大約3.2萬元（按100%毛利估算）。

而1臺EUV光刻機的量產吞吐量為每小時光刻250片12英寸晶圓，每片晶圓至少可以切割300個die（未封裝的晶片核心）。

也就是說，流片的話，光刻機工作1小時的產量就綽綽有餘，完全能夠滿足流片的驗證需求。換句話說，光刻機使用費用並不是流片的成本大頭。

簡單說，掩膜就是光刻加工模板，相當於膠片照相機時代的底片，上面是密密麻麻的晶片電路。光刻機的工作就是將掩膜上的電路圖，由光刻膠轉寫-顯影，再刻蝕之後，轉移到矽片上。

現在生產高檔晶片用到的掩膜是非常昂貴的，一塊EUV掩膜版的價格大約是500萬美元，是DUV掩膜版的8倍。隨著EUV光刻技術進入量產階段，相應的掩膜版價格也在降低，但最低也在200萬美元/片左右。

由於高檔晶片內部結構複雜，多采用多層佈線結構，每一層都需要2到4張掩膜，因此一套晶片大概需要超過10張掩膜。按此估算，像麒麟990種需要EUV光刻技術的晶片，一次流片僅掩膜就要燒掉至少2000萬美元，驍龍765或麒麟810採用DUV光刻技術的晶片，一次流片要燒掉掩膜費大約625萬美元。

當然，中低檔晶片的掩膜費沒這麼貴，但流一次片的掩膜花費也要好幾百萬元人民幣起步。對小的晶片設計公司來說，這特麼不是一般的貴，是要命的貴。

對大的晶片設計公司來說，雖然家底厚，但也經不住反覆流片的燒錢。某國產手機的晶片據說流片5次也未成功，到現在也未推出第2代，團隊重組，大概燒錢太多，老闆受不了了。

晶片的設計和生產都需要用到頂尖的技術

晶片的研發是極其燒錢的事，如果沒有巨量的資金，那是想也不敢想的事。晶片的流片其實是就是晶片的試產，任何產品的試產都會比量產貴。由於晶片的特殊性，流片是需要很多資金支撐的，有些公司流片幾次不成功就直接倒閉了。任何新的產品和新的技術的試產和量產都需要建立新的生產線，晶片也不例外。

生產晶片用到的材料、技術、裝置都是最尖端的科技，就以最先進ASML光刻機來說，一臺就要幾億美金一臺，有錢還買不到。流片一次就會佔用晶片工廠大量的裝置和資源，你說晶片流片能不貴嗎？

生產晶片需要用到晶圓，晶圓的成分是矽，其實就是沙子，材料那麼普通，應該很便宜才對啊？那就大錯特錯了，製造晶圓需要把矽元素提純至99.999%。透過很多步驟淨化得到了電子級矽(EGS)，最後得到的是矽錠(Ingot)，這種工藝出來的矽錠是圓的，然後進行橫向切割，得到我們常說的晶圓(Wafer)，的以晶圓都是圓形的哦！

晶圓出來後，就要塗上光刻膠，光刻膠必須塗得非常平。光刻膠和塗光刻膠的裝置也不是一般公司能做的。然後就要進行光刻，這需要非常高的技術水平和非常先進的光刻機，沒有先進的光刻機根本做不出來，ASML公司最先進的光刻機幾億美金一臺，錢不是問題，關鍵我們買不到！！

美國花那麼大力氣阻止中國購買ASML的光刻機，目的就是阻礙中國的半導體制造業的發展！

光刻後就要在紫外線(UV)之下曝光，然後溶解暴露出來的晶圓，剩下光刻膠保護的部分，是不是有點像PCB的生產工藝呢？

還面還要進行離子注入，電鍍、拋光、測試、封裝的工序，才可以得到我們看到的晶片！

晶片整個流片的過程和正式生產過程是一樣的，用到的材料、裝置、工藝都是一樣的，但流片是試產，用的時間更長，成本率更低，還可能是失敗的。所以流片比量產貴多了！

1、有一個概念需要清楚一下，一個試生產，一個是量產，試產的過程中需要人員來除錯產線，針對產品來最佳化產線，也可以說是完全的新建一條產線；量產是已經除錯好了產線，已經可以達到生產的地步，過程中只需要注意改進的點，基本不會大變。

2、由此而來，流片就是試產，對於生產企業來說，試產我要人員除錯，時間不定，不虧錢的前提下，費用肯定是比量產要高；量產的話，是已經得知了每道工序的耗費時常以及生產成本，量大隻要能保證一定的利潤率在內就可以。

3、晶片行業的生產流片與傳統電子行業不同，如流片需要光罩、蝕刻等費用很高，如果採用先進的生產工藝如14nm、7nm產線除了高費用，還要公司規模足夠大才會有生產廠商來接受定製，如果流片中出現工序失敗導致流片失效，更改與改進工藝將耗費更高。

針對以上幾點，不只是晶片很多產品的試產費用都比較高，量產費用會相對合理。

可能很多人都奇怪，為什麼晶片流片越來越貴，而生產出來晶片成本卻沒那麼高？這是因為流片就是“試生產”，設計和生產線都是最新的，而流片並不能保證成功，所以出來的產品也不多，萬一流片失敗，一切得從頭再來，這一切都是流片成本高的原因。

而晶片真正生產卻完全不一樣，生產線以及設計都已確定，這樣固定成本已經穩定，接下來就看生產速度能有多快以及它總共能生產多少，生產得越多，平均下來成本就越低，這就造成了越先進的製程流片成本越高，而已經“過時”的製程成本越低，因為越新制程生產線價Grand SantaFe高，並且越容易流片失敗 ，而成熟老舊的製程卻不會這樣。

流片其實是晶片生產過程中最為重要的一環，比光刻還重要。光刻只是決定了每一個矽半導體開關直接的最小距離，而形成這一距離就需要流片腐蝕，腐蝕完成還有填充隔離材料，新增導電材料，這樣一系列工藝下來，才能形成柵格完成晶片初步製造。

試流片很貴，是因為每一次流片時，需要大量的化學溶液，清洗液，定影液，顯影液，洗消液，腐蝕液，洗消液，填充液，洗消液，導電液，定影液，顯影液，洗消液，清洗液等，堆層跟這個類似，只不過需要腐蝕出穿空，以便層與層之間，可以導電連通。其中每一種化學溶液都是保密配方，特殊調配，價格昂，同時都是劇毒物質。基本上是一次性使用，很難回收再來利用。製備需求不同，配方也就不同。

一千克幾百美元或上千美元，幾噸或幾十噸下來，價格是相當的驚人。

流片成功與否，還在與矽晶體生成時的穩定性及流片池的穩定性。每一張矽晶片照片時，每一個將來的晶片，都是人模人樣。可是，一旦進入腐蝕池，洗消池就原形畢露。不穩定的矽就被腐蝕洗消掉了，成了麻子臉坑坑窪窪的。

等整張矽晶圓片，流片，切割，檢測完成後。那些麻子臉，能用的就成了中低端產品。長得好，體質強的成了高階，長得一般，體質還行，成了中端產品。實在不行的，只能報廢處理。計算核心還能用的，那就是新產品咯。

開核福利，基本沒能耐。一般都硬體遮蔽了，就是沒有導線連通，都已經從新東方畢業了。庖丁解肉，刀法凌厲。想開也可以，除非你能逆向無損拆解，把那些有瑕疵的單元連通，再原樣封裝起來。不過，也許你會白忙活一場。有瑕疵，就意味著不能正常執行。噗，燒了！

臺積電和三星的流片工藝，只能說是中規中矩，沒有英特強。這也就是英特帶K字頭CPU，很能超頻的原因。光刻，只能讓你在一個小地方堆更多的東西。優秀的流片工藝，才能讓你實現這個目標的同時，還能減少傳導損耗，高頻率，多層堆疊。

矽晶體的生成工藝，目前也就只能想法加大直徑，至於晶體穩定性，只能交給老天爺了。

一顆晶片從設計到量產，最貴的地方就在於流片環節了，因為當晶片完全設計出來以後需要按照圖紙在晶圓上進行蝕刻，才用什麼樣的製程工藝，多大尺寸的晶圓，晶片的複雜程度都會影響這顆晶片的流片成功率和成本，而且許多晶片都不是一次就能流片成功的，往往需要進行多次流片才能獲得較為理想的效果，但是這些失敗流片也都是一筆費用。

晶片設計和晶片製造一般都不在同一家廠商，像英特爾這樣同時具備晶片設計和製造的少之又少，比如華為的麒麟晶片就需要交給臺積電來代工製造，而且越先進的製程工藝流片費用越高，據說麒麟985用臺積電7nm EUV工藝的流片費用至少在3000萬美元，這就是因為越先進的工藝流片風險和費用越大，如果是採用16nm或者28nm較老工藝的晶片，那麼流片費用也會大大降低，可能幾百萬美元就足夠了。

如果一顆晶片流片成功，良品率也達標，那就可以進入量產環節，晶片量產後就相當於複製貼上一般（當然實際也沒這麼簡單），一顆顆相同的晶片就會快速的在晶圓上不斷的蝕刻並切割出來，經過測試後正常晶片就會進入封裝環節，而有瑕疵的晶片就可能被廢棄，量產環節成本大大降低，只要產量足夠大，原本高昂的流片成本就可以被巨大的數量平攤，成本就會不斷降低，即使是擴充套件生產線，只要數量達到一定級別，額外生產線的費用不算什麼。

工業化的年代，產量決定成本！數量足夠大，可以分攤，單體成本可以降低到一定水平！流片相當於做模具，成本必然高，量產過之後，大量單體無限分擔成本，必然便宜！

晶片流片為何比量產貴?

在晶片製造中，流片其實比光刻更重要。光刻只是直接確定每個矽半導體開關的最小距離，而這個距離的形成需要層壓刻蝕，刻蝕完成後填充絕緣材料，增加材料的導電效能，才能形成一系列的格柵，完成初始晶體的製作...

一塊晶片從設計到生產，是最昂貴的層壓環節，因為當完全設計好晶片後，需要根據圖紙進行刻蝕，在其中再使用晶圓工藝，晶圓尺寸是多少，以及晶片的複雜程度都會影響到電路的成功率和成本，很多都不是一次性的。通常要用很多次晶片流片才能達到理想的效果，如果流片沒有成功，對於設計方和代工方都將是一筆巨大的損失。

在效能相同的情況下，更先進的製造技術也會增加硬體晶片的成本，大約14nm工藝3億臺切割機，10nm工藝估計10億個Mask晶片會用到30-50個燈帽。每個燈罩的成本是幾百萬元，開始幾乎花光了所有的錢。而燈罩只能用來生產水晶，所以成本要由設計師來承擔。事實上，也有其他原因：比如，製作光刻機的技術是外部壟斷的，國家沒有。因此，很多供應都落在了國外供應商身上。光刻機一直是晶體制造中最昂貴的部件之一，由於多層光刻機等的發展，技術上受到限制。下圖所展示的是荷蘭阿斯麥爾公司生產的光刻機，作為生產晶片的關鍵裝置，其售價達到了上億元每臺，高額的售價讓很多企業望而卻步！

晶片在每一次的流片過程中，其中的每一道工序都需要大量的化學溶液，清洗液、固定劑、顯影劑、清洗液、酸洗液、清洗液、填充劑、清洗液、水流、固定劑、顯影劑溶液、清洗液等，才能使面罩層在空隙中分解、滲透，使面罩層與導電層連線。這些化學溶液每一種都有秘密的配方、特定的分佈、價格和劇毒物質。大多數是一次性的，難以再生和使用。製備需求不同，配方也不同。

一般來說，晶片設計和晶片生產沒有像英特爾那樣的廠家，而晶片設計和製造越來越少，如中國的華為的海思麒麟晶片，需要轉移到電子替代品的生產地。此外，改進後的層流技術成本較高，據說華為的海思麒麟985採用的是固定式7nm EUV工藝，至少需要3050萬美元的鑄錠成本。

在層流生產過程中，人員需要對生產線進行除錯，對產品進行最佳化，也可以說是一條新的生產線，生產一直在除錯，要達到生產水平，工藝上需要注意改進點，基本上不會有太大的變化。

半導體晶片製造是一個非常燒錢的行業，可能大多數人都知道這一點，但通常認為應該準備幾十億或100億人民幣為例，而事實上，先進的半導體晶片生產線往往投資超過101億美元。每月1美元左右，而真正的滿產（每月約3萬片華夫餅）不超過1001億美元。據公開報道，第一條商用最先進的奈米晶片生產線在收電前投資12億美元，指出這也只是基於每月2萬片華夫餅的生產力，然後計劃在2022年開始生產3種奈米晶片，投資超過251億美元，近2010億人民幣。這還只是初步的投資費用，人才引進，人力資源管理費用，裝置管理費等也是一筆不小的支出，只靠企業自己投資和管理是一件非常難以實現的事情。

半導體晶片製造是一個非常火爆的行業，大多數人可能都知道這一點，但普遍的共識是，你要做好幾十億或100億人民幣的準備，而事實上，先進的半導體晶片生產線投資往往超過100億美元。

我們可以看到，建立晶片流片生產線耗資是非常大的，動輒上千億的投入，即便建成了也需要面臨失敗的風險。我認為在當前形勢下，我們勒緊褲腰帶也要儘快建立自己的晶片生產線。不然我們終將面臨隨時被人卡脖子的風險。國內的大企業，像華為有必要騰出資金建立屬於自己的晶片生產線，其他的小企業可以一起合夥融資建立自己的晶片生產線。我相信，在大家的齊心協力之下，我們終將打破被動的局面！

它不需要新建生產線，但是它是一個新的晶片的實踐品，它不可能一次成功，需要幾次或者十幾次才能成功，所以它貴。