《電子技術(shù)應(yīng)用》
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臺(tái)當(dāng)局要求:臺(tái)積電美國廠工藝要落后臺(tái)灣一代

2022-12-09
來源:半導(dǎo)體行業(yè)觀察
關(guān)鍵詞: 臺(tái)積電 工藝 臺(tái)灣

  據(jù)tomshardware報(bào)道,,臺(tái)灣當(dāng)局官員在新聞發(fā)布會(huì)上表示,,隨著臺(tái)積電向美國擴(kuò)張,他們將部署一個(gè)特別小組來保護(hù)臺(tái)積電的技術(shù)和商業(yè)機(jī)密,。據(jù)DigiTimes報(bào)道,,知情人士透露該公司在美國的晶圓廠將永遠(yuǎn)比臺(tái)灣的晶圓廠落后一代 。

  據(jù)報(bào)道,,“臺(tái)灣科學(xué)技術(shù)委員會(huì)部長”吳宗聰(音譯)表示,,臺(tái)灣當(dāng)局將部署一個(gè)團(tuán)隊(duì)來監(jiān)控臺(tái)積電的關(guān)鍵技術(shù),因?yàn)樗鼈兪桥_(tái)灣利益的重要組成部分,。

  目前尚不清楚該團(tuán)隊(duì)將如何運(yùn)作,,以及臺(tái)灣當(dāng)局是否會(huì)要求臺(tái)積電部署加強(qiáng)安全措施,甚至試圖限制向美國出口某些工藝技術(shù)或?qū)S屑夹g(shù),,但臺(tái)灣當(dāng)局相關(guān)部長明確表示,,希望臺(tái)灣繼續(xù)保持臺(tái)積電的據(jù)點(diǎn),,全球合同芯片生產(chǎn)中心。

  事實(shí)上,,臺(tái)積電本身也計(jì)劃將其最先進(jìn)的生產(chǎn)技術(shù)留在臺(tái)灣,。該公司位于亞利桑那州的 Fab 21 將在 2024 年初上線時(shí)使用臺(tái)積電的 N5(5 納米級(jí))制造工藝生產(chǎn)芯片。屆時(shí)臺(tái)積電 位于臺(tái)南附近的南臺(tái)灣科學(xué)園區(qū)的制造工廠將在臺(tái)積電的 N3 上量產(chǎn)芯片 (3納米級(jí))制造技術(shù),。此外,,當(dāng) Fab 21 的第二階段(具有 N3 能力)于 2026 年開始運(yùn)營時(shí),臺(tái)積電在臺(tái)灣的晶圓廠將在其 N2 節(jié)點(diǎn)上生產(chǎn)芯片,。

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  “臺(tái)積電在美國的業(yè)務(wù)將繼續(xù)遵循 N 減 1 的原則,,”一位接近該公司的人士 本周早些時(shí)候在接受英國《金融時(shí)報(bào)》采訪時(shí)表示。其他消息人士表示,,美國的晶圓廠將用于為美國國防工業(yè)供應(yīng)鏈等應(yīng)用制造芯片,。

  但工藝技術(shù)本身并不是臺(tái)積電必須保護(hù)的唯一專有技術(shù)。世界第一的晶圓代工廠似乎沒有類似于英特爾的 Copy Exactly 的計(jì)劃,,后者在全球不同的晶圓廠部署最知名的制造實(shí)踐以確保最大產(chǎn)量,。因此,美國的晶圓廠與臺(tái)灣的晶圓廠略有不同,,可能無法提供與臺(tái)灣晶圓廠相同的良率,。那些每個(gè)晶圓廠獨(dú)有的提高良率的技術(shù)是臺(tái)積電想要保護(hù)的能力,而臺(tái)灣政府傾向于保留適用于臺(tái)灣當(dāng)?shù)鼐A廠的技術(shù)訣竅,。

  臺(tái)積電的400億美元,,不能幫美國實(shí)現(xiàn)芯片自主可控

  據(jù)彭博社報(bào)道,喬·拜登總統(tǒng)為臺(tái)積電的新工廠感到非常自豪,,以至于他去亞利桑那州慶祝,。

  誠然,400 億美元的數(shù)字當(dāng)然會(huì)吸引國家元首和企業(yè)首腦,,而臺(tái)積電正在那里建設(shè)的芯片工廠被譽(yù)為美國歷史上最大的外國直接投資,。

  “以前,蘋果必須從海外購買所有先進(jìn)芯片,,”拜登周二在菲尼克斯郊外的工廠表示,。“現(xiàn)在,,他們將把更多的供應(yīng)鏈帶到國內(nèi),這可能會(huì)改變游戲規(guī)則,?!?/p>

  但不幸的是,總統(tǒng)先生,,這不會(huì)改變游戲規(guī)則,。

  臺(tái)積電本周宣布的一切都符合他們?cè)诋?dāng)?shù)氐拈L期計(jì)劃,。它獲得的土地?cái)?shù)量表明,未來會(huì)有六個(gè)不同的晶圓廠,。第一個(gè)于 2020 年 5 月宣布,,計(jì)劃于 2024 年開始運(yùn)營。第一期的數(shù)字為 120 億美元,,這有點(diǎn)用詞不當(dāng),,因?yàn)樗€包括九年的運(yùn)營成本,而不僅僅是大筆的資本支出通常引用的數(shù)字,。

  本周傳來了第二家工廠的消息,,該工廠將于 2026 年開始生產(chǎn),目前總預(yù)算攀升至 400 億美元,。預(yù)計(jì)未來幾年將發(fā)布第三,、第四甚至第五家工廠的公告。

  還要留意將要部署的技術(shù)的升級(jí)情況,。臺(tái)積電將在亞利桑那州制造 4 納米節(jié)點(diǎn)(稱為 N4)的消息很多,。當(dāng)時(shí),7nm 是最先進(jìn)的,。更小的指標(biāo)意味著更好的技術(shù),,但由于摩爾定律,行業(yè)發(fā)展迅速,。該公司的時(shí)間表意味著 N4 將于今年在臺(tái)灣上市,,比它到達(dá)美國早兩年。

  本周臺(tái)積電稱贊 3nm 將于 2026 年在亞利桑那州生產(chǎn),,而同樣的技術(shù)計(jì)劃明年在臺(tái)灣推出,。也就是說,美國在芯片技術(shù)上還會(huì)落后兩三年,,或者一兩代,。

  產(chǎn)能同樣重要。

  臺(tái)積電在亞利桑那州的晶圓廠每年將生產(chǎn) 600,000 片晶圓,。這聽起來令人印象深刻,,但事實(shí)并非如此。這家臺(tái)灣公司去年產(chǎn)量超過 1420 萬片晶圓,,今年有望生產(chǎn) 1540 萬片裝有芯片的 12 英寸晶圓,。如果它保持過去五年 8.1% 的平均產(chǎn)能增長,到 2026 年,,亞利桑那州將僅占其 2100 萬個(gè)全球年產(chǎn)量的 2.85%,。

  那只是九牛一毛,而不是游戲規(guī)則的改變者,。

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  去年,,美國公司占臺(tái)積電收入的 64%,。僅蘋果公司就貢獻(xiàn)了 26%??紤]到新技術(shù)的更高價(jià)格以及蘋果是先進(jìn)節(jié)點(diǎn)的主要買家這一事實(shí),,彭博社估計(jì)這家 iPhone 制造商購買了臺(tái)積電多達(dá) 20% 的產(chǎn)能。如果蘋果要完全從本土采購芯片,,這家臺(tái)灣公司需要將其在美國的基地再擴(kuò)大 5 倍,,才能只供應(yīng)蘋果,但這是不會(huì)發(fā)生的,。

  然后是所有其他美國公司——例如 Nvidia Corp.,、Qualcomm Inc. 和 Advanced Micro Devices Inc.——都想炫耀美國制造的芯片。為了完全滿足美國對(duì)本地工廠芯片的需求,,臺(tái)積電需要花費(fèi)大約 1 萬億美元,。

  臺(tái)積電的最新公告為每個(gè)人提供了一些東西。拜登將其作為對(duì)國家高科技勞動(dòng)力的信任票出售,,而無視臺(tái)積電創(chuàng)始人張忠謀給美國競爭能力潑冷水的事實(shí),。

  “一開始就缺乏制造人才,”Chang今年早些時(shí)候告訴布魯金斯學(xué)會(huì),?!拔覀兪窃诿绹亩卮傧伦龅模覀冇X得我們應(yīng)該這樣做,?!?/p>

  蘋果公司首席執(zhí)行官蒂姆庫克對(duì)臺(tái)積電新工廠的熱情非常明顯。該公司自行開發(fā)半導(dǎo)體設(shè)計(jì),,并將其送到臺(tái)灣新竹,、臺(tái)中和臺(tái)南的工廠進(jìn)行制造。正如之前預(yù)測的那樣,,亞利桑那州成為這家加利福尼亞公司的營銷勝利:“現(xiàn)在,,由于這么多人的辛勤工作,這些芯片可以自豪地貼上‘美國制造’的標(biāo)簽,,”他說,。

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  這個(gè)項(xiàng)目的支持者,以及用于保護(hù)這些工廠的政府激勵(lì)措施的支持者會(huì)注意到,,即使是在本土進(jìn)行少量領(lǐng)先的芯片制造也總比沒有好,。這在某種程度上是正確的,但它也讓美國暴露在中國大陸和臺(tái)灣之間的緊張局勢之下,。

  由此可見,,臺(tái)積電 400 億美元的支出賬單可能確實(shí)是最大的外國直接投資,但這仍然不足以確保美國建立一個(gè)自給自足的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)。它只是購買吹牛的權(quán)利,。

  分析師提四大疑問

  臺(tái)積電于美國當(dāng)?shù)貢r(shí)間6日宣布亞利桑那州晶圓廠開始興建第二期工程,預(yù)計(jì)2026年開始生產(chǎn)3納米制程技術(shù),,董事長劉德音更證實(shí)將加碼到400億美元(折合新臺(tái)幣約1.2兆)投資,、增加逾2倍。知名半導(dǎo)體分析師陸行之在臉書發(fā)文指出,,臺(tái)積電預(yù)計(jì)在美導(dǎo)入5,、4、3納米制程,,但美國廠營運(yùn)成本高,,這樣做等于會(huì)拉低毛利率,他直言,,這對(duì)于一直在精算臺(tái)積電獲利前景的外資分析師來說,,并不算好消息,也應(yīng)該寫不出什么利多報(bào)告,。

  陸行之表示,,臺(tái)積電赴美投資成本高昂,但誰都知道地緣政治考量扮演一個(gè)絕對(duì)的角色,,現(xiàn)在公司宣布從120億美元加碼到400億美元投資,,對(duì)于成本高昂,毛利率明顯低于臺(tái)灣任一廠及平均的美國廠而言,,在其他假設(shè)基礎(chǔ)不變之下,,臺(tái)積電拉高美國廠資本開支,等于拉高低毛利美國廠營收比重,、折舊費(fèi)用,,這樣做等于會(huì)降低整體公司毛利率。

  陸行之并提出以下4個(gè)疑問,,希望臺(tái)積電能在一月份法說或歷史首次12/10海外分析師會(huì)議找機(jī)會(huì)解答,。第1個(gè)疑問是,美國廠大部分用了很多臺(tái)灣調(diào)校過,,然后運(yùn)過去且折舊3~4年的5納米舊設(shè)備,,以后4納米、 3納米應(yīng)該也是類似,,但400億美元投資5萬片,,導(dǎo)入5、4,、3納米,,似乎跟蓋新廠沒差別,他好奇為何會(huì)這樣,難道建廠成本(無塵室)比重大幅高,,還是其他建廠成本拉高,。

  其次,陸行之提到,,假設(shè)臺(tái)積電未來幾年年度資本開支為400億美元上下,,美國廠未來四年要投資400億美元,年度資本開支為100億美元上下,、占比25%,,低毛利先進(jìn)制程業(yè)務(wù)占比明顯高于他的預(yù)期,公司是否會(huì)下調(diào)之前整體長期毛利率高于53%的展望,。

  第三個(gè)疑問則是,,美國廠計(jì)劃在2024年會(huì)量產(chǎn)5納米,跟中國臺(tái)灣廠差距四年兩個(gè)世代差距,;以及計(jì)劃在2026年量產(chǎn)3納米,,跟臺(tái)灣廠差距三年一個(gè)世代的差距,公司是否打算在2納米,、1 納米世代拉到同步或持續(xù)縮小技術(shù)差距,。

  最后,陸行之也好奇,,臺(tái)積電美國廠到目前為止,,都沒宣布拿到任何聯(lián)邦政府的520億美元美國芯片法案的補(bǔ)助,如果拿不到補(bǔ)助,,計(jì)劃會(huì)持續(xù)進(jìn)行嗎,?

  臺(tái)積電更多計(jì)劃曝光:3nm、2nm和1nm

  半導(dǎo)體大廠臺(tái)積電將持續(xù)深耕臺(tái)灣,,全面擴(kuò)大北中南布局,,在新竹、竹南,、臺(tái)中,、臺(tái)南及高雄等地都有新建廠計(jì)劃。

  據(jù)臺(tái)積電規(guī)劃,,位于南科的晶圓18廠5期至9期廠房將是3納米生產(chǎn)基地,。未來隨著3納米比重攀升,加計(jì)目前主力的5納米制程,,南科將成為臺(tái)積電的營運(yùn)重鎮(zhèn),。

  為取得北、中,、南平衡發(fā)展,,臺(tái)積電計(jì)劃在竹科寶山用地第2期擴(kuò)建計(jì)畫中設(shè)置2納米廠晶圓20廠,,目前已展開整地作業(yè),2納米預(yù)計(jì)2025年量產(chǎn),。若竹科用地不足,,臺(tái)積電將在臺(tái)中擴(kuò)建2納米產(chǎn)能。

  臺(tái)積電總裁魏哲家先前曾帶領(lǐng)晶圓廠營運(yùn)副總經(jīng)理王英郎,、廠務(wù)副總經(jīng)理莊子壽等多名高階主管拜會(huì)臺(tái)中市政府,,引發(fā)外界高度關(guān)注。臺(tái)積電當(dāng)時(shí)回應(yīng)臺(tái)中是廠區(qū)所在地,,魏哲家是禮貌性拜會(huì);不過業(yè)界研判應(yīng)與擴(kuò)建2納米廠有關(guān),。

  為因應(yīng)臺(tái)積電將來制程推進(jìn)至1奈米時(shí)的擴(kuò)廠需求,,臺(tái)當(dāng)局啟動(dòng)龍?zhí)犊茖W(xué)園區(qū)3期擴(kuò)建計(jì)畫,并針對(duì)水,、電進(jìn)行準(zhǔn)備,,建置變電站、線路與污水下水道等設(shè)施,。

  除了沖刺先進(jìn)制程技術(shù),,臺(tái)積電還在高雄建置晶圓22廠,其中28納米制程廠區(qū)已開始動(dòng)工,,預(yù)計(jì)2024年量產(chǎn),;因短期需求趨緩影響,7納米制程廠區(qū)建廠時(shí)程暫時(shí)延后,。

  臺(tái)積電還在竹南打造第一座3D Fabric全自動(dòng)化工廠,,將先進(jìn)測試及SoIC和InFO/CoWoS運(yùn)作整合在一起,2022年下半年開始進(jìn)行SoIC生產(chǎn),,預(yù)計(jì)2023年開始3D Fabric全面運(yùn)作,。

  為因應(yīng)全球供應(yīng)鏈重組帶來新的競爭壓力,行政院會(huì)通過有「臺(tái)版晶片法案」之稱的「產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新條例」第10條之2草案,;將企業(yè)前瞻研發(fā)費(fèi)用抵減營所稅,,抵減率提高至25%,先進(jìn)制程設(shè)備投抵,,當(dāng)年度設(shè)備支出抵減營所稅5%,。鼓勵(lì)企業(yè)在臺(tái)從事最先進(jìn)研發(fā)、先進(jìn)設(shè)備采用及使用,,奠定臺(tái)灣在未來半導(dǎo)體競爭基礎(chǔ),。

  臺(tái)積電1nm,有新進(jìn)展

  中國臺(tái)灣地區(qū)行政院副院長沈榮津昨日接受本臺(tái)媒專訪時(shí)表示,,臺(tái)積電1納米新廠將落腳桃園龍?zhí)?,臺(tái)積電大本營在新竹科學(xué)園區(qū),,若真的想要超前部署臺(tái)灣半導(dǎo)體先進(jìn)制程,就近選擇龍?zhí)犊茖W(xué)園區(qū)是最理想之處,,并將為桃園帶來上萬個(gè)就業(yè)機(jī)會(huì),,進(jìn)而帶動(dòng)桃園整個(gè)地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

  “行政院”日前宣布啟動(dòng)龍?zhí)犊茖W(xué)園期三期計(jì)畫,,業(yè)界傳出臺(tái)積電將到此地設(shè)1納米廠,。沈榮津表示,目前臺(tái)積電全臺(tái)灣北中南都有設(shè)廠,,但新竹才是臺(tái)積電的研發(fā)中心大本營,,而1納米這種先進(jìn)制程技術(shù),就必須靠研發(fā)基地近一點(diǎn),,因此桃園龍?zhí)犊茖W(xué)園區(qū)會(huì)是最好的選擇,。

  “經(jīng)濟(jì)部”日前已表態(tài),若廠商有意愿在臺(tái)灣投資最先進(jìn)制程,,政府當(dāng)然支持,,也會(huì)就水、電,、土地與其他部會(huì)合作,,做好后續(xù)準(zhǔn)備。

  沈榮津說,,目前中國臺(tái)灣半導(dǎo)體先進(jìn)制程技術(shù)是3納米,,如果要往1納米前進(jìn),就更需要加快速度推進(jìn),,超前部署讓世界繼續(xù)需要臺(tái)灣技術(shù),,1奈米的研發(fā)制程不僅僅是半導(dǎo)體的重要關(guān)鍵技術(shù),也是臺(tái)灣半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)要在國際關(guān)鍵地位站穩(wěn)腳步的「武器」之一,,因此必須要超前部署,,這點(diǎn)早在一年多前,地方就已經(jīng)著手努力,,積極的與臺(tái)當(dāng)局溝通,,促成龍?zhí)犊茖W(xué)園區(qū)三期計(jì)劃的加速推動(dòng)。

  沈榮津說,,未來臺(tái)積電1納米廠設(shè)在龍?zhí)?,北起桃園龍?zhí)叮?jīng)過新竹,、臺(tái)中,、臺(tái)南、高雄,,這樣整個(gè)半導(dǎo)體聚落就可以完整串聯(lián)起來,,讓臺(tái)灣西部擁有一個(gè)完整個(gè)半導(dǎo)體科技廊帶,,預(yù)估未來臺(tái)積電1納米廠也能為龍?zhí)懂?dāng)?shù)貛砩先f個(gè)年薪百萬的工程師就業(yè)機(jī)會(huì)。

  此外,,沈榮津也說,,臺(tái)積電建廠增加的不僅是工作機(jī)會(huì),以臺(tái)南科學(xué)園區(qū)的3納米廠實(shí)例來看,,臺(tái)南善化原是個(gè)鄉(xiāng)下地方,,臺(tái)積電進(jìn)駐后,當(dāng)?shù)氐摹干徧独铩挂慌e成為臺(tái)南最富有的里,,居民平均年所得達(dá)168萬元,,每月人口成長超過1%,人口比例由青壯年最多,,是全臺(tái)南最年輕,、生育率最高的里,由此可以預(yù)估,,若1納米廠進(jìn)駐龍?zhí)秳荼匾矊樵摰貐^(qū)帶來繁榮的經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

  沈榮津強(qiáng)調(diào),,「省級(jí)政策,,地方配合」這樣的作法是最能夠推動(dòng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展最佳的不變真理,這也是自己50年來觀察各項(xiàng)重大投資案后,,所得到的關(guān)鍵因素,。

  

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