據(jù)路透社最新報道，全球晶圓代工龍頭臺積電正草擬在美國亞利桑那州建設(shè)全球最頂尖的 3nm 乃至 2nm 制程芯片廠，或?qū)榇撕馁Y數(shù)百億美元。
此前，臺積電、三星等全球領(lǐng)先的芯片制造商均傳出赴美建廠計劃。今年 3 月份，有消息稱臺積電計劃在亞利桑那州建設(shè) 6 座 5nm 制程芯片廠；三星則被傳出計劃在美國德州投資一座 3nm 芯片制造廠。
若本次傳言為真，未來美國或?qū)⒊蔀槿蛐酒圃祛I(lǐng)域頂級玩家決戰(zhàn) 3nm 乃至更先進制程的“戰(zhàn)場”。
臺積電或在鳳凰城生產(chǎn) 2nm 芯片
路透社稱，臺積電最多將在美國亞利桑那州建設(shè) 6 座工廠，而去年臺積電宣布在該地區(qū)建造的芯片工廠只是第 1 座。
據(jù)知情人士透露，現(xiàn)在臺積電的管理層正在討論在亞利桑那州的下一座工廠是否采用更先進的 3nm 工藝。如果采用 3nm 工藝，該芯片工廠成本可能會在 230 億美元到 250 億美元之間。
這位知情人士還說：“因為（臺積電）亞利桑那州鳳凰城廠區(qū)會在未來 10 至 15 年內(nèi)進行擴建，臺積電管理層還草擬了在鳳凰城生產(chǎn) 2nm 及更先進制程芯片的計劃?！?/p>
臺積電并未對報道發(fā)表評論，但臺積電首席執(zhí)行官魏哲家上個月提到，臺積電在亞利桑那州“進一步擴張是可能的”，公司將評估工廠生產(chǎn)效率和客戶需求再決定下一步計劃。
由于芯片工廠建設(shè)成本較高，美國提供的財政補貼就成了很多芯片廠商的“香餑餑”。美國總統(tǒng)此前呼吁提供 500 億美元支持本土芯片制造，而這一呼吁最早可能在本周得到美國參議院的響應(yīng)。屆時，臺積電可能將與英特爾、三星等公司爭奪這筆財政補貼。
盡管一些美國政府官員擔(dān)心，給予臺積電的財政補貼可能會幫助中國臺灣的芯片行業(yè)，促進中國臺灣的芯片技術(shù)，但是這一補貼計劃仍將臺積電包含在內(nèi)。
臺積電 5nm 制程月產(chǎn)能超 10 萬片晶圓
雖然以臺積電為首的全球 Top 芯片制造玩家已經(jīng)開始布局 3nm 乃至更先進制程的研發(fā)、生產(chǎn)，但目前可量產(chǎn)的最先進芯片制程仍為 5nm。
據(jù)媒體報道，目前臺積電 5nm 制程的產(chǎn)能主要集中于臺南科學(xué)園的 Fab-18 廠區(qū)。該工廠是臺積電的第四座超大晶圓廠，在生產(chǎn) 5nm 芯片的同時，部分產(chǎn)能也用于研發(fā)，以加快 3nm、2nm 等制程的技術(shù)發(fā)展。
有產(chǎn)業(yè)鏈人士透露，臺積電 5nm 制程工藝的月產(chǎn)能在去年四季度達到了每月 9 萬片晶圓，在今年上半年將繼續(xù)提升至 10.5 萬片晶圓左右，計劃于下半年達到每月 12 萬片。
去年，臺積電宣布將投資 100 億到 120 億美元，在美國亞利桑那州鳳凰城建立一座新的 5nm 芯片工廠。該工廠與 Fab-18 相比，規(guī)模較小，預(yù)計每月可生產(chǎn) 2 萬片晶圓。
為此，臺積電今年聘請了在英特爾任職 25 年的本杰明?米勒（Benjamin Miller）作為亞利桑那州的人力資源主管，還在當?shù)毓蛡蛄?250 名工程師。
其中大約 100 名工程師及其家屬已抵達中國臺灣臺南市，這些工程師將完成為期 12 到 18 個月的培訓(xùn)計劃，然后再返回亞利桑那州。
▲臺積電 Fab-18（來源：臺積電）
三星、英特爾紛紛砸錢建廠
除了臺積電，三星也在去年采用 EUV（極紫外）光刻技術(shù)量產(chǎn) 5nm 芯片，其產(chǎn)能主要集中于韓國平澤市的芯片工廠。
此外，三星計劃在美國德克薩斯州奧斯汀附近的廠區(qū)再建立一個 170 億美元的工廠。相關(guān)文件顯示，三星準備在新工廠生產(chǎn)“先進邏輯設(shè)備”。有相關(guān)人士猜測，該工廠可能將成為美國本土第一座使用 3nm 工藝的晶圓廠。
▲三星平澤廠區(qū)（來源：三星）
英特爾也在今年 3 月份宣布投資 200 億美元，在美國亞利桑那州建設(shè)兩座晶圓廠，重啟晶圓代工服務(wù)。
美國之外，英特爾還尋求在歐洲建立芯片工廠，這與歐盟提升芯片制造實力的計劃十分契合。歐盟目標在十年內(nèi)使歐洲在全球半導(dǎo)體生產(chǎn)市場中的份額達到 20％，并擁有能生產(chǎn)先進 2nm 芯片的晶圓廠。
本月，英特爾 CEO 帕特?基辛格（Pat Gelsinger）在布魯塞爾會見了歐盟市場專員蒂埃里?布雷頓（Thierry Breton）。會面后，基辛格接受采訪稱，英特爾愿意在歐洲建立半導(dǎo)體工廠，但希望獲得 80 億歐元（約合 100 億美元）的歐盟補貼。
與英特爾想要在歐洲建廠不同，臺積電發(fā)言人稱，臺積電目前沒有在歐洲建廠的計劃。這可能是因為歐洲市場收入只占臺積電總銷售額的不到 6%，而且歐洲客戶大多購買的是利潤較低、制程更加成熟的汽車芯片，這或許導(dǎo)致臺積電缺乏動力在歐洲建設(shè)最頂尖的 3nm 制程芯片工廠。
相比之下，臺積電最主要的客戶如蘋果等都在美國，其北美市場營收占臺積電總銷售額的 67%。因此臺積電在美建廠除了能夠獲得美國政府的財政補貼，很有可能將加強和蘋果、AMD 等客戶的合作。
結(jié)語：臺積電已處于全球風(fēng)暴中心
在疫情及缺芯等因素影響下，當前全球工業(yè)國家都極度關(guān)注半導(dǎo)體供應(yīng)鏈問題，而以臺積電、三星、英特爾為代表的全球頂尖芯片制造商，正成為北美、歐洲、日本等各國積極拉攏的對象。
目前，韓國三星電子仍是臺積電最強勁的對手，一方面和臺積電一樣在美國興建先進芯片工廠，另一方面持續(xù)加大投資。據(jù)最新消息，在未來十年，韓國計劃斥資約 4500 億美元建立全球最大芯片制造基地，其中三星計劃向包含晶圓代工在內(nèi)的系統(tǒng)半導(dǎo)體（System LSI）業(yè)務(wù)投資 171 兆韓元（約 1506 億美元）。
被卷入地緣政治風(fēng)暴中心的臺積電，一方面正面臨如何化解政治敏感性的難題，另一方面要守住當前在芯片制造技術(shù)及市場方面的領(lǐng)先優(yōu)勢。而接下來臺積電的一舉一動，都將持續(xù)受到全球科技產(chǎn)業(yè)的關(guān)注。
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