特斯拉執行長伊隆馬斯克近日再度語出驚人，直言現代半導體晶圓廠在無塵室設計上「方向錯誤」。他甚至放話，若特斯拉未來建成具備 2 奈米製程能力的晶圓廠，自己將能在廠內一邊吃起司漢堡、一邊抽雪茄，引發半導體業界高度關注與討論。
馬斯克認為，現行先進晶圓廠過度強調整體空間的潔淨度，卻忽略真正需要被保護的核心其實是晶圓本身。只要在製程與搬運過程中，全程維持晶圓隔離，便有機會大幅降低外界環境對製程的影響。
原子級製程：空氣微粒影響是否被高估？
從馬斯克的角度來看，其第一個核心假設在於，隨著製程節點推進至 2 奈米等級，電晶體尺寸已逼近原子尺度，製程仰賴的是原子層沉積（ALD）與原子層蝕刻等技術，電路結構的形成更多取決於設備內部的精準控制，而非整體環境空氣的極端潔淨度。在這樣的邏輯下，空氣中微粒對製程造成的實質影響，理論上可被降至最低。
換言之，馬斯克質疑產業是否仍有必要以傳統思維，為整棟建築打造極端無塵環境，而非將資源集中在製程設備與晶圓本身的隔離與控制。
惰性氣體與壓力控制，降低污染風險
馬斯克的第二個關鍵主張，則來自現行晶圓製造流程的延伸。他指出，晶圓在現代晶圓廠中，本就透過密閉容器進行搬運，並充填氮氣等惰性氣體，同時維持微正壓狀態，以防止外界污染進入。
這樣，晶圓不會直接暴露於空氣中，缺氧條件也有助於抑制細菌與部分有機污染的存在。
業界反駁：良率風險不只來自微粒
不過，針對馬斯克的說法，多數半導體業內人士仍持高度保留態度。相關人士指出，在先進製程節點下，影響良率的關鍵因素遠不僅止於空氣中的微粒污染。
業界指出，2 奈米等級製程對環境條件的容忍度極低，除了微粒之外，溫度、濕度、氣流穩定性、設備震動，以及化學反應的一致性，皆可能對製程結果造成實質影響。即便是極小幅度的環境波動，也可能導致電性偏移、漏電或電晶體失效，進而造成整顆晶片報廢。
無塵室的「鐵律」，未來是否可能被推翻？
不過，馬斯克的構想也為科技產業提供了另一種思考視角。隨著 AI、自動化製造、機器人與原子級製程技術持續演進，半導體製造的核心假設是否仍將維持不變，仍有討論空間。過去被視為理所當然、甚至被認定不可能發生的情境，未來是否可能在技術推進下被重新定義？
（首圖來源：shutterstock）
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