【原创】马斯克又发颠覆认知言论:要建一座可以吃汉堡、抽烟的2nm芯片制造厂!

作者:电子创新网张国斌

埃隆·马斯克近日表示,芯片制造行业建造洁净室的方式是错误的。这位特斯拉和SpaceX的掌门人承诺,一旦特斯拉建成自己的2纳米芯片制造厂,他就会在那里吃汉堡、抽雪茄。

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“我认为这些现代工厂的洁净室设计有问题,”马斯克在接受Moonshots采访时说道。“我敢打赌,特斯拉一定会建成一座2纳米芯片制造厂,而且我可以在里面吃汉堡、抽雪茄。”

当被问及马斯克是否已经构思过特斯拉的工厂,以及他是否找到了防止硅晶圆沾染汉堡油脂的方法时,他回答说,所有晶圆都应该始终处于隔离状态。“他们会一直保持晶圆隔离,”马斯克说道。

马斯克经常抛出颠覆认知的言论 ,当年,马斯克提出要实现火箭可回收时,他的这一想法遭到了诸多质疑和争议,尤其是很多太空领域专家认为他胡说八道,专家们认为火箭回收技术难度极大,机械和金属在发射期间所经受的压力难以克服,工程计算已经证明重复使用的火箭是不能成功的。例如,传统火箭在发射过程中,各级火箭分离后会坠入海洋等地方,无法再次使用,而要让火箭能够回收并重复使用,需要解决火箭在高速飞行中的姿态控制、精准着陆、结构强度等诸多复杂问题,这在当时的技术水平下被认为几乎是不可能完成的任务。

尽管面临诸多质疑和争议,但马斯克依然坚持自己的火箭回收计划,并最终取得了成功。这一成功不仅证明了他的技术路线是可行的,也为全球的航天事业带来了重大变革,降低了太空探索的成本,推动了商业航天的快速发展。

现在,马斯克又要颠覆半导体制造了?

埃隆·马斯克称“TeraFab”芯片制造厂可能是满足特斯拉庞大人工智能半导体需求的唯一方案。

现代化的晶圆厂是一个大型的集成制造设施,包含超洁净的生产洁净室(用于晶圆加工);设有真空泵、气体处理和排气系统的子晶圆厂层;用于维护和公用设施的专用工具服务通道;集中式化学品输送和废物管理基础设施;以及用于行政工作、工程和监控的办公和控制区域。

同时,洁净室本质上是晶圆厂建筑内的独立建筑,因为它们与晶圆厂外壳的其他部分完全隔离。洁净室的洁净度由 ISO 等级标准规定,该标准定义了不同粒径下每立方米空气中的颗粒数量。例如,ISO 1 级洁净室每立方米最多允许 10 个 ≥0.1 µm 的颗粒和 2 个更大的颗粒,而 ISO 2 级洁净室每立方米最多允许 100 个 ≥0.1 µm 的颗粒和 38 个更大的颗粒。最关键的操作——例如 EUV 或 DUV 光刻曝光或先进的栅极形成——都在 ISO 1 级和 2 级环境中进行。相比之下,ISO 3 级洁净室每立方米最多允许 1000 个 ≥0.1 µm 的颗粒,这仍然比典型的晶圆厂环境洁净得多,并且通常用于对洁净度要求不高的操作的先进晶圆厂。

当然,在 ISO 1 级至 3 级环境中吸烟或吃汉堡是绝对禁止的,因为这会产生数亿甚至数十亿个颗粒。事实上,人类每次呼吸都会产生数百万个颗粒以及水分,更不用说细菌或病毒等有机污染物了。因此,即使晶圆和工具的隔离完美无缺,人类的呼吸(更不用说烟雾或食物残渣)仍然会影响环境,进而影响超灵敏的极紫外(EUV)反射镜,甚至可能影响晶圆厂的化学反应。

由于污染控制和安全要求,在晶圆厂的其他区域饮食和吸烟也是被禁止的。理论上,马斯克可以在办公区域吃汉堡、抽雪茄,即使在今天,这也不是不可能。不过,大多数办公楼仍然禁止吸烟。

这并非埃隆·马斯克第一次抨击晶圆代工行业。尽管马斯克对特斯拉的合作伙伴台积电和三星晶圆代工表示赞赏,但近几个月来,他却批评晶圆代工行业建设速度缓慢、产能不足,这阻碍了马斯克xAI人工智能项目的进展。马斯克曾表示,特斯拉未来可能会建立自己的半导体生产设施,但考虑到这项工程的复杂性,这不太可能实现。此外,有专家指出从马斯克之前的言论来看,他似乎并不具备现代尖端半导体晶圆厂运作的专业知识。

如何看待马斯克的这个颠覆言论?

一、先把话说清楚:马斯克并不是在否定“洁净”的必要性

如果只截取“在 2nm 晶圆厂里吃汉堡、抽雪茄”,那当然是工程常识层面的荒谬。

我们都知道,ISO 1 / ISO 2 级洁净室的颗粒控制,已经到了接近物理极限;EUV 光刻对污染的敏感度,不是“晶圆是否暴露”,而是整个环境链路的化学与物理稳定性;

人体本身就是一个巨大的污染源,这一点,任何在 Fab 里待过一天的人都明白。但如果仅停留在“马斯克不懂半导体”,其实低估了他这次言论的真实指向。

我想他真正挑战的不是洁净室,而是“以人为中心”的 Fab 组织逻辑,马斯克这段话里,真正有价值的一句是:“所有晶圆都应该始终处于隔离状态。”这句话,其实不是外行,而是极端工程化的视角。

当前最先进晶圆厂的核心假设是:“人是制造系统的一部分,因此必须把整个空间都做到足够洁净。”于是我们得到的是:巨型洁净室-人穿无尘服在其中移动-人参与维护、搬运、应急、调试-洁净“空间”而不是只洁净“工艺对象”,这是 40 年代到 90 年代逐步形成的工程范式。

而马斯克的隐含前提恰恰相反:“人不应该是制造系统的一部分。”如果这个前提成立,那么逻辑链条就会变成:晶圆永远在密封载体或真空系统中,工艺设备之间是点到点的密闭流转,人只在“肮脏侧”操作、维护、监控,洁净对象从“空间”变成“系统内部路径”

换句话说,他挑战的是:Fab 是否一定要是“一个巨大而昂贵的洁净空间”?

而不是“需不需要洁净”。

二、这条路是不是完全异想天开?并不完全

如果你站在产业演进史的角度,这种思路并不陌生。事实上,半导体已经在“去人化”;

几个你一定熟悉的事实:FOUP + AMHS,本质就是减少人对晶圆的直接接触;EUV 工具内部早已是高度封闭、真空、惰性气体环境;先进 Fab 中,人对“生产本身”的参与度正在快速下降;AI + APC(Advanced Process Control)正在取代人工调参

这说明一件事:马斯克的方向是“趋势放大”,而不是“方向错误”。

问题在于:趋势正确 ≠ 当下可行

在 2nm 这个节点上,有几个现实障碍几乎无法绕过:EUV 光刻镜面不仅怕颗粒,还怕有机挥发物、湿度、温漂;化学气体、光刻胶、清洗反应对环境稳定性高度耦合;设备维护频率远高于外界想象子 Fab(sub-fab)的复杂度比上层还高一个数量级;

要做到:晶圆始终隔离、工具维护无需进入洁净环境、环境波动对工艺完全无影响;这意味着的不是“小改”,而是从 Fab 架构到设备设计的全面重构。这已经不是“建一座工厂”,而是重新发明半导体制造体系。

三、为什么“SpaceX 成功经验”在这里不可简单类比

SpaceX 能成功,原因是火箭是系统工程,但不是极端精密制造、失败成本可承受(炸几枚,仍比传统便宜),技术路径是“工程近似”,而非“原子级控制”;但半导体制造的本质不同,而 2nm 制造的核心特征是统计良率而非单体成功,缺陷是“不可修复、不可容忍”的,工艺窗口极窄,变量高度耦合,一点点环境噪声,就可能是数十亿美元损失。

这决定了一个结论:半导体制造不是“敢不敢赌”的问题,而是“能不能容错”的问题。SpaceX 可以用失败换经验,但晶圆厂一次系统性失败,可能直接宣告项目死亡。

不过笔者认为真正值得警惕的,不是马斯克“吹牛”,而是他点中的产业痛点,如果只嘲讽这句话,其实会忽略一个现实问题:

先进晶圆厂的成本和周期正在失控-单座先进 Fab 投资动辄 200~300 亿美元,建设周期 4–6 年,良率爬坡周期再 2–3 年,极端依赖少数设备商(ASML、Applied、LAM),这对 AI 时代的算力需求 来说,是一个结构性矛盾。

所以马斯克说的“TeraFab”,本质不是某一座厂,而是一个愿景:如果不打破现有 Fab 形态,算力将被制造体系本身锁死。这一点,对 xAI、特斯拉、乃至整个 AI 产业来说,都是现实焦虑。

如果用一句产业化的评价来总结:

作为工程现实:在 2nm 节点,用“可吸烟办公区 + 完全隔离晶圆”的方式颠覆现有洁净室体系,几乎不可能。

而作为产业方向:把洁净从“空间属性”转向“系统属性”,减少人类对制造系统的参与,长期一定会发生。

作为马斯克本人:他并非已经掌握答案,而是在故意抛出一个违反直觉的极端命题,逼迫产业重新思考默认假设。

所以,我看马斯克未必能颠覆 2nm 制造,但他正在提醒整个半导体行业:真正不可持续的,未必是技术极限,而是我们对制造形态“理所当然”的认知。

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