芯片大神Jim Keller新動作，建廠“量產晶圓廠”

用于大規模生產小型半導體晶圓廠。

傳奇芯片架構師吉姆·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，并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愿景，即打造所謂的晶圓廠制造廠（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，曾于蘋果（Apple）、AMD、特斯拉（Tesla）及英特爾（Intel）等巨頭擔任要職，并主導了多款革命性芯片架構的研發。 2022 年，他與澤魯夫共同創立該公司，目標不再是設計單一芯片，而是徹底改變芯片的制造方式。

與臺積電（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 專注于小型、軟件定義的晶圓廠。這些微型晶圓廠能為尺寸遠小于整片晶圓的芯片進行圖案化，并在短短幾個小時內快速完成原型制作。

為了達成這個目標，Fab2 在內部自主設計并制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 還將這些硬件與名為Studio（前身為Atomic Studio）的瀏覽器協同作業式EDA 工具相結合，用于電路圖設計、布局與模擬。

Jim Keller

盡管這種模式極具創新性，但其主要限制在于產能吞吐量。Fab2 采用電子束微影技術（electron-beam lithography）直接寫入圖案，而非通過光罩投影。這種方式雖然靈活，但速度較慢，在單一小芯片上進行單次圖案化步驟的時間，可能遠超極紫外光（EUV）光刻機曝光整片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制造出約300 奈米特征尺寸的微影芯片，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。位于德州奧斯汀（Austin）的12 萬平方英尺設施成為研發與生產的新總部；位于德州洛克哈特（Lockhart）的3 萬平方英尺場地則專門用于安置晶圓廠制造廠本體；而最初位于舊金山的2.5 萬平方英尺車庫晶圓廠則依然保留。

在加州發展四年后，Fab2 已將征才重心轉向德州。根據資料，截至今年5 月，該公司約有84 名員工。資金方面，Fab2 于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，并獲得Naval Ravikant、Nat Friedman 及Fred Ehrsam 等知名天使投資人的支持。

微型晶圓廠并非全新概念。日本2012年由經產省牽頭、140家企業聯合研發的Mini Fab，采用0.5英寸晶圓，無需高標準無塵車間，單套設備成本僅5億日元，可將流片周期壓縮至1至7天，曾為物聯網、醫療專用芯片等小批量場景提供了早期探索。但因技術迭代滯后、商業模式單一、場景適配有限，Mini Fab始終未能規模化普及。

Fab2則實現了系統性突破。業務上，它不局限于代工，形成“設備+軟件+產線+代工”的一體化輸出能力。技術上，迭代升級的電子束直寫光刻和芯片3D打印，配合全自研硬件與統一軟件管控，工藝精度和靈活性遠超傳統Mini Fab。市場上，Fab2精準聚焦初創企業、高校院所、國防電子和定制ASIC等傳統大廠忽視的細分賽道，商業化潛力更加清晰。

Fab2 遷往德州后，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。后者于今年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。

雖然這兩家公司并非直接競爭對手：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 芯片制造而生，但它們代表了美國在擴大芯片制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制造園區，還是將生產分散到眾多小型、可復制的晶圓廠中？

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