光刻机那么贵，一台光刻机一天能造多少芯片，能够本吗？
您好！您提出的问题非常有意思，也是很多人好奇的。光刻机作为芯片制造的核心设备，其高昂的价格和产能确实是大家关注的焦点。我们来详细聊聊一台光刻机一天能造多少芯片，以及是否能“回本”。
首先，我们需要明确一点：光刻机本身并不直接“制造”芯片，它是一个高度精密的“印刷”设备，将电路图案“印”在硅片上。 芯片的制造是一个极其复杂的多步骤流程，光刻只是其中至关重要的一环。
一台光刻机一天能造多少芯片？
这个问题没有一个固定的答案，因为它取决于许多因素，就像问“一辆跑车一天能跑多少公里”一样，得看它怎么开，跑什么路。影响光刻机产能的主要因素包括：
1. 光刻机的类型和技术节点：
EUV（极紫外光）光刻机： 这是目前最先进、最昂贵的光刻机，用于制造7纳米及以下（例如5纳米、3纳米、2纳米）的尖端芯片。EUV光刻机由于其技术难度极高（需要使用波长为13.5纳米的紫外光，对光源、反射镜、掩模版等要求都极为苛刻），产能相对较低。
DUV（深紫外光）光刻机： 这是目前主流的光刻机类型，用于制造10纳米以上（例如14纳米、28纳米、45纳米等）的芯片。DUV光刻机技术成熟，产能相对较高。
2. 每次曝光的芯片数量：
晶圆（Wafer）： 芯片是在一个巨大的圆形硅片上制造的，这个硅片叫做晶圆。一个晶圆上会同时制造出成百上千个相同的芯片。
掩模版（Reticle/Mask）： 光刻机需要一个“模具”，上面刻着芯片的电路图案。这个模具叫做掩模版。一个掩模版上通常包含一个或多个芯片的图案。
对准和曝光： 光刻机会将掩模版上的图案精确地投影到涂有光刻胶的晶圆上。每一次投影（曝光）会完成一个区域的图案转移，这个区域被称为“视场”（Field）。一个晶圆可以被分成很多个视场，每个视场上是一个芯片（或者一部分芯片）。
曝光次数（Layer）： 制造一个完整的芯片需要进行多次光刻，每次光刻都对应着芯片的某一层电路结构。对于先进工艺，可能需要几十甚至上百层光刻。
3. 曝光速度（Throughput）：
单次曝光时间： 光刻机每次曝光一个视场（一个芯片的区域）所需的时间，这被称为“曝光节拍”（Exposure Time）。越先进的光刻机，曝光一个视场的时间可能越长，因为需要更高的精度和更复杂的光学系统。
晶圆搬运时间： 光刻机需要将晶圆从一个位置移动到另一个位置（例如从进料口到曝光台，曝光完移出）。这个搬运过程也需要时间。
4. 其他辅助时间：
对准和校验时间： 确保掩模版和晶圆上的图案能够精确对齐，这是至关重要的。
清洁和维护时间： 光刻机需要定期的清洁和维护，以保证其精度和稳定性。
校准时间： 生产过程中可能需要对设备进行校准。
举例来说（这是非常粗略的估算，实际情况更复杂）：
EUV光刻机（先进工艺）：
一台先进的EUV光刻机，其“节拍”可能在100130秒/晶圆左右（这包含了多次曝光）。
一个12英寸（约300毫米）的晶圆，根据工艺节点不同，上面可以切割出 100200个甚至更多的芯片。
假设一台EUV光刻机一天（24小时）工作，不考虑任何停机或维护时间，它可能可以处理 100200个晶圆。
那么，一天能生产的芯片数量大约在 10,000到40,000颗（100晶圆 100芯片/晶圆 = 10,000，200晶圆 200芯片/晶圆 = 40,000）。
请注意： 这个数字是理想状态下的产量，实际生产中会受到良率、设备维护、工艺调整等多种因素影响，远低于此。而且，EUV主要用于最先进、最高端的芯片，如高端CPU、GPU、AI芯片等，这些芯片本身就体积较小，但价值极高。
DUV光刻机（成熟工艺）：
DUV光刻机的节拍会快很多，可能在 3060秒/晶圆。
如果一台DUV光刻机一天处理 400800个晶圆。
成熟工艺制程（如28nm）的晶圆上可以切割出更多芯片，可能达到 5001000个甚至更多。
那么，一天生产的芯片数量可能在 200,000到800,000颗。
DUV光刻机用于制造更多种类的芯片，包括手机中的中低端芯片、汽车芯片、消费电子芯片等。
总结一下： 一台光刻机一天能造多少芯片，从几万颗到几十万颗不等，具体取决于其技术代际、单次曝光速度、每次曝光能印多少个芯片以及晶圆上能切割多少个芯片。
光刻机那么贵，能够本吗？
“回本”是一个更复杂的问题，涉及到投资、成本、市场和时间。
1. 光刻机的巨额成本：
EUV光刻机： 目前最先进的EUV光刻机（如ASML的TWINSCAN NXE:3400C/3600D）一台的售价已经高达1.5亿到2亿美元，甚至更高。
DUV光刻机： 相对便宜一些，但高性能的DUV光刻机（如ASML的TWINSCAN XT:1980Di/XT:2000i）一台也需要几千万到上亿美元。
周边设备和配套： 购买光刻机只是开始，还需要配套的掩模版制作设备、晶圆处理设备、检测设备、洁净厂房、耗材（如光刻胶、高纯气体）、以及大量的专业技术人才。这些投入加起来，建设一条先进的芯片生产线（Foundry）可能需要数十亿甚至上百亿美元。
2. 生产成本：
折旧： 光刻机等设备有使用寿命和折旧成本。
耗材： 特别是EUV，光源消耗和维护成本极高。
能源： 芯片制造是一个耗能大户。
人力： 需要大量的工程师和技术人员。
良率： 并不是所有生产出来的芯片都能合格，良率是影响成本的关键因素。
3. 芯片的售价：
高端芯片（由EUV制造）： 比如最顶级的CPU、GPU、AI芯片，单颗芯片的售价可能从几十美元到几百美元，甚至上千美元。
成熟工艺芯片（由DUV制造）： 比如一些MCU、电源管理芯片、中低端手机处理器，单颗芯片的售价可能从几美分到几美元。
4. “回本”的计算：
理论回本周期： 如果一台EUV光刻机花了2亿美元，一天能生产2万颗高端芯片，假设每颗芯片平均能卖100美元。那么一天的总产值是200万美元。理论上，在不考虑任何其他成本和折旧的情况下，大约需要100天就能“收回”光刻机的成本（2亿 / 200万）。
但现实是复杂的：
产能利用率： 芯片工厂不可能24/7不间断地满负荷生产，会有设备维护、工艺调整、市场需求波动等情况。
良率： 如果良率只有50%，那么实际能卖的芯片数量就减半，回本时间就会加倍。
成本分摊： 需要将所有设备、厂房、人力、耗材等成本分摊到每一颗芯片上。
市场竞争： 芯片价格会受到市场供需和竞争的影响。
工艺迭代： 芯片技术更新换代快，光刻机和生产线也可能很快面临被淘汰的风险。
结论：
能“回本”吗？ 是的，能够回本，但这是一个漫长且高风险的投资过程。 芯片制造尤其是先进工艺的制造，是一个资本密集、技术密集、回报周期长的产业。
高昂的价值： 光刻机之所以如此昂贵，是因为它集成了人类最尖端的光学、精密机械、真空技术、控制系统、材料科学等领域的知识和技术。它的高昂价格也反映了其在芯片制造中的“大脑”和“心脏”地位。
“回本”的重点： 对于大型晶圆代工厂（Foundry）而言，光刻机是其核心资产，其投资的回报是体现在整个生产线的盈利能力上，而不是单纯计算单台光刻机“一天赚多少钱”。它们通过持续的技术研发、工艺优化、规模化生产和满足全球客户的需求来赚取利润，并不断进行再投资以保持技术领先。
所以，光刻机本身虽然贵得令人咋舌，但它却是制造现代电子产品“大脑”的关键工具。它的投入产出比，最终体现在整个芯片产业的价值链上。
首先，我们需要明确一点：光刻机本身并不直接“制造”芯片，它是一个高度精密的“印刷”设备，将电路图案“印”在硅片上。 芯片的制造是一个极其复杂的多步骤流程，光刻只是其中至关重要的一环。
一台光刻机一天能造多少芯片？
这个问题没有一个固定的答案，因为它取决于许多因素，就像问“一辆跑车一天能跑多少公里”一样，得看它怎么开，跑什么路。影响光刻机产能的主要因素包括：
1. 光刻机的类型和技术节点：
EUV（极紫外光）光刻机： 这是目前最先进、最昂贵的光刻机，用于制造7纳米及以下（例如5纳米、3纳米、2纳米）的尖端芯片。EUV光刻机由于其技术难度极高（需要使用波长为13.5纳米的紫外光，对光源、反射镜、掩模版等要求都极为苛刻），产能相对较低。
DUV（深紫外光）光刻机： 这是目前主流的光刻机类型，用于制造10纳米以上（例如14纳米、28纳米、45纳米等）的芯片。DUV光刻机技术成熟，产能相对较高。
2. 每次曝光的芯片数量：
晶圆（Wafer）： 芯片是在一个巨大的圆形硅片上制造的，这个硅片叫做晶圆。一个晶圆上会同时制造出成百上千个相同的芯片。
掩模版（Reticle/Mask）： 光刻机需要一个“模具”，上面刻着芯片的电路图案。这个模具叫做掩模版。一个掩模版上通常包含一个或多个芯片的图案。
对准和曝光： 光刻机会将掩模版上的图案精确地投影到涂有光刻胶的晶圆上。每一次投影（曝光）会完成一个区域的图案转移，这个区域被称为“视场”（Field）。一个晶圆可以被分成很多个视场，每个视场上是一个芯片（或者一部分芯片）。
曝光次数（Layer）： 制造一个完整的芯片需要进行多次光刻，每次光刻都对应着芯片的某一层电路结构。对于先进工艺，可能需要几十甚至上百层光刻。
3. 曝光速度（Throughput）：
单次曝光时间： 光刻机每次曝光一个视场（一个芯片的区域）所需的时间，这被称为“曝光节拍”（Exposure Time）。越先进的光刻机，曝光一个视场的时间可能越长，因为需要更高的精度和更复杂的光学系统。
晶圆搬运时间： 光刻机需要将晶圆从一个位置移动到另一个位置（例如从进料口到曝光台，曝光完移出）。这个搬运过程也需要时间。
4. 其他辅助时间：
对准和校验时间： 确保掩模版和晶圆上的图案能够精确对齐，这是至关重要的。
清洁和维护时间： 光刻机需要定期的清洁和维护，以保证其精度和稳定性。
校准时间： 生产过程中可能需要对设备进行校准。
举例来说（这是非常粗略的估算，实际情况更复杂）：
EUV光刻机（先进工艺）：
一台先进的EUV光刻机，其“节拍”可能在100130秒/晶圆左右（这包含了多次曝光）。
一个12英寸（约300毫米）的晶圆，根据工艺节点不同，上面可以切割出 100200个甚至更多的芯片。
假设一台EUV光刻机一天（24小时）工作，不考虑任何停机或维护时间，它可能可以处理 100200个晶圆。
那么，一天能生产的芯片数量大约在 10,000到40,000颗（100晶圆 100芯片/晶圆 = 10,000，200晶圆 200芯片/晶圆 = 40,000）。
请注意： 这个数字是理想状态下的产量，实际生产中会受到良率、设备维护、工艺调整等多种因素影响，远低于此。而且，EUV主要用于最先进、最高端的芯片，如高端CPU、GPU、AI芯片等，这些芯片本身就体积较小，但价值极高。
DUV光刻机（成熟工艺）：
DUV光刻机的节拍会快很多，可能在 3060秒/晶圆。
如果一台DUV光刻机一天处理 400800个晶圆。
成熟工艺制程（如28nm）的晶圆上可以切割出更多芯片，可能达到 5001000个甚至更多。
那么，一天生产的芯片数量可能在 200,000到800,000颗。
DUV光刻机用于制造更多种类的芯片，包括手机中的中低端芯片、汽车芯片、消费电子芯片等。
总结一下： 一台光刻机一天能造多少芯片，从几万颗到几十万颗不等，具体取决于其技术代际、单次曝光速度、每次曝光能印多少个芯片以及晶圆上能切割多少个芯片。
光刻机那么贵，能够本吗？
“回本”是一个更复杂的问题，涉及到投资、成本、市场和时间。
1. 光刻机的巨额成本：
EUV光刻机： 目前最先进的EUV光刻机（如ASML的TWINSCAN NXE:3400C/3600D）一台的售价已经高达1.5亿到2亿美元，甚至更高。
DUV光刻机： 相对便宜一些，但高性能的DUV光刻机（如ASML的TWINSCAN XT:1980Di/XT:2000i）一台也需要几千万到上亿美元。
周边设备和配套： 购买光刻机只是开始，还需要配套的掩模版制作设备、晶圆处理设备、检测设备、洁净厂房、耗材（如光刻胶、高纯气体）、以及大量的专业技术人才。这些投入加起来，建设一条先进的芯片生产线（Foundry）可能需要数十亿甚至上百亿美元。
2. 生产成本：
折旧： 光刻机等设备有使用寿命和折旧成本。
耗材： 特别是EUV，光源消耗和维护成本极高。
能源： 芯片制造是一个耗能大户。
人力： 需要大量的工程师和技术人员。
良率： 并不是所有生产出来的芯片都能合格，良率是影响成本的关键因素。
3. 芯片的售价：
高端芯片（由EUV制造）： 比如最顶级的CPU、GPU、AI芯片，单颗芯片的售价可能从几十美元到几百美元，甚至上千美元。
成熟工艺芯片（由DUV制造）： 比如一些MCU、电源管理芯片、中低端手机处理器，单颗芯片的售价可能从几美分到几美元。
4. “回本”的计算：
理论回本周期： 如果一台EUV光刻机花了2亿美元，一天能生产2万颗高端芯片，假设每颗芯片平均能卖100美元。那么一天的总产值是200万美元。理论上，在不考虑任何其他成本和折旧的情况下，大约需要100天就能“收回”光刻机的成本（2亿 / 200万）。
但现实是复杂的：
产能利用率： 芯片工厂不可能24/7不间断地满负荷生产，会有设备维护、工艺调整、市场需求波动等情况。
良率： 如果良率只有50%，那么实际能卖的芯片数量就减半，回本时间就会加倍。
成本分摊： 需要将所有设备、厂房、人力、耗材等成本分摊到每一颗芯片上。
市场竞争： 芯片价格会受到市场供需和竞争的影响。
工艺迭代： 芯片技术更新换代快，光刻机和生产线也可能很快面临被淘汰的风险。
结论：
能“回本”吗？ 是的，能够回本，但这是一个漫长且高风险的投资过程。 芯片制造尤其是先进工艺的制造，是一个资本密集、技术密集、回报周期长的产业。
高昂的价值： 光刻机之所以如此昂贵，是因为它集成了人类最尖端的光学、精密机械、真空技术、控制系统、材料科学等领域的知识和技术。它的高昂价格也反映了其在芯片制造中的“大脑”和“心脏”地位。
“回本”的重点： 对于大型晶圆代工厂（Foundry）而言，光刻机是其核心资产，其投资的回报是体现在整个生产线的盈利能力上，而不是单纯计算单台光刻机“一天赚多少钱”。它们通过持续的技术研发、工艺优化、规模化生产和满足全球客户的需求来赚取利润，并不断进行再投资以保持技术领先。
所以，光刻机本身虽然贵得令人咋舌，但它却是制造现代电子产品“大脑”的关键工具。它的投入产出比，最终体现在整个芯片产业的价值链上。
网友意见
一般来讲，一台光刻机有个很重要的指标叫WPH，一小时单位产能，现在比较先进的DUV已经能做到200+，也就是一小时处理200片+。
光刻机是是一个很重要的设备，但是显然不是唯一设备，一般在FAB里面，光刻机其实也就10余台左右，并且是高低搭配，比如一个3万片产能28nm的FAB，大概有2台NXT 1980i+8台NXT 1965+2台PAS5500+2台尼康，一共也就14台左右，已经足够了。除了最下面的晶体管层需要最先进的光刻机之外，上面做铜互连无需最先进的光刻机，因此不是14台全部都是最先进的1980i来做。
请记住，光刻机的最大WPH决定了月产能，但是光刻机不是产能瓶颈设备！
数量最多的主要是沉积设备（包括PVD CVD），刻蚀设备（ICP，CCP，DIE），和热处理设备（RTP），这三类是最多的。扩产也往往是这类设备，比如28nm，基本每多一万片产能至少大约增加50-60台刻蚀机，但是光刻机可能仅增加2-3台。
如果这么单算，3万片一个月也就1000片一天，14台设备好像离到WPH200+差很多么？产能过剩？其实28nm大概有13层metel，外加晶体管层，大概是15 片MASK，每片MASK照一次就是15次。所以28nm一片wafer大概要反复光照13-15次。
至于够不够本，基本要等晶圆厂折旧完毕才能赚钱，业内普遍是十年折旧，而台积电这个变态是5年折旧……
28nm工艺多少metel 多少MASK，我要去翻一下台积电的官网，暂时先这么写，不对我回头改。
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