台积电5月15日宣布在与美国联邦政府及亚利桑那州的共同理解和其支持下,有意于美国兴建并营运一座先进晶圆厂。
此座将设立于亚利桑那州的厂房将采用台积电的5nm制程技术生产半导体芯片,规划月产能为2万片晶圆,将直接创造超过1600个高科技专业工作机会,并间接创造半导体产业生态系统中上千个工作机会。该晶圆厂将于2021年动工,计划于2024年开始量产。2021年至2029年,台积电于此项目上的支出(包括资本支出)约120亿美元。
此先进晶圆厂不仅能使台积电为客户和伙伴提供更好的服务,也为台积电提供了更多吸引全球人才的机会。此项目对于充满活力及具有竞争力的美国半导体生态系统来说具有重要的策略性意义,它使具业界领先地位的美国公司能于美国境内生产其最先进的半导体产品,同时又能受惠于世界级的半导体晶圆制造服务公司及其生态系统的地理邻近性。
台积电期待与美国当局及亚利桑那州于此项目上继续维持巩固的伙伴关系,此项目需要台积电大量的资本和技术投资,而美国强健的投资环境及其优秀的人才使得此项目及未来于美国的投资对台积电来说极具吸引力。美国实行具前瞻性的投资政策为其业界领先的半导体技术营运创造出具全球竞争力的环境,此环境对于本项目的成功至关重要。这也使台积电对此项投资及未来与其供应链伙伴投资的成功皆充满信心。
台积电公司目前在美国华盛顿州卡马斯市设有一座晶圆厂,并在德州奥斯汀市、加州圣何西市皆设有设计中心。此座位于亚利桑那州的厂房将成为台积电在美国的第二个生产基地。
——台积电的晶圆厂布局
台积电目前已量产的晶圆厂包括在中国台湾的三座12英寸厂、四座8英寸厂和一座6英寸厂;在中国大陆的一座12英寸厂、一座8英寸厂以及在美国的一座6英寸厂。此外,2020年初,台积电在台南科学园区所兴建的Fab 18厂房施工已完成,机台正陆续进驻测试,预计2020年内即可量产nm制程晶圆。此厂是台积电在中国台湾的第4座12吋GIGAFab,为生产5纳米及以下制程而设计,总投资近新台币7千亿元。
Fab | 地点 | 晶圆尺寸 | 制程 | 规划月产能 |
Fab 2 | 台湾新竹 | 150mm | ≥0.45nm | N/A |
Fab 3 | 台湾新竹 | 200mm | ≥0.15um | N/A |
Fab 5 | 台湾新竹 | 200mm | ≥0.15um | N/A |
Fab 6 | 台湾南科 | 200mm | ≥0.11um | N/A |
Fab 8 | 台湾新竹 | 200mm | ≥0.11um | N/A |
Fab 10 | 上海松江 | 200mm | 0.13um-0.35um | 12万片 |
Fab 11 | 美国Camas | 200mm | 0.35um-0.16um | N/A |
Fab 12 | 台湾新竹 | 300mm | >10万片 | |
Fab 14 | 台湾南科 | 300mm | 16/12nm为主 | >10万片 |
Fab 15 | 台湾中科 | 300mm | 7nm、10nm及以上 | >10万片 |
Fab 16 | 南京 | 300mm | 16/12nm | 2万片 |
Fab 18 | 台湾南科 | 300mm | 5nm、3nm、2nm | >10万片 |
美国新fab | 美国Arizona | 300mm | 5nm | 2万片 |
——欲赴大陆建造晶圆厂屡屡受限,台积电太难了!
半导体产业一直被视为台湾经济的命脉,尤其晶圆代工领域更是台湾厂商的天下,所以在以前对于是否开放晶圆厂登陆,一直备受争议。由于民进党人士强烈反对,2000年前台当局始终以保守态度处理相关问题,并不允许台湾厂商赴大陆建设8吋晶圆厂。
2002年事情迎来了转折,台湾解除8吋晶圆厂登陆的限制。就在随后的2003年1月,当时已是全球最大的晶圆代工制造商的台积电便计划斥资在中国大陆建造第一个8吋芯片工厂,并在当时得到我国台湾当局的首阶段批准。而此次批准距台积电提出申请已经超过4个月。
台积电位于上海的8吋晶圆厂也很快落地。然而,新世纪的钟声也迎来了12吋晶圆厂的时代。各大IDM厂及晶圆代工厂兴建12吋晶圆厂。然而在当时的情况下,台湾当局并不允许台湾芯片制造商赴中国大陆建造先进晶圆厂。这里所谓的先进晶圆厂,就是12吋晶圆厂。
到了2009年,台湾当局仅允许以并购或参股的方式投资12吋晶圆厂,但均附带严格的限制条件。依当时的规定,在中国大陆建12吋晶圆厂投资仅限参股或併购,联电与力晶当时就已陆续透过参股方式,分别前往厦门及合肥投资12吋晶圆厂。
2015年8月13日形势再次迎来了转折,台湾经济部预告将修正「在大陆地区从事投资或技术合作禁止类制造业产品项目」部分项目,最受人瞩目的是12吋晶圆厂可「独资」登陆投资。
2015年8月底,台湾行政院正式核定12吋晶圆厂投资“登陆”案,放宽了原先的限制,允许台湾厂商赴中国大陆独资建厂,不过也存在着诸多限制。
根据中国台湾经济部《在大陆地区投资晶圆铸造厂集成电路设计集成电路封装集成电路测试与液晶显示器面板厂关键技术审查及监督作业要点》规定,台湾厂商在中国大陆建造晶圆厂的限制主要体现为三点:
1. 台湾厂商赴大陆投资新设、并购、参股Fab厂,不能超过12英寸
2. 新设厂上限为三座,并购、参股无上限
3. 晶圆厂制程技术须落后该公司在台湾的制程技术一个世代以上
就在随后的2015年12月,台积电递交赴大陆南京建设12吋晶圆厂的投资申请,涉及金额达30亿美元。申请历经长达2个月的重重审查,终于得到批准。
在两次台湾当局放开台湾厂商赴大陆建设晶圆厂的限制后,台积电都在第一时间提交申请,至少看出,台积电十分重视在中国大陆的投资与建设。
——台积电赴美建厂,有美国强压的“被迫”成分?
台积电赴美设厂整个过程可以说是跌宕起伏。台积电在先进制程晶圆代工领域可谓是一骑绝尘,美国对台积电垂涎已久,因为在格罗方德退出7nm工艺研发以及英特尔10nm就攻不下的请示下,美国本土很可能将失去先进制程芯片制造这块战略高地。特朗普上台后便一直喊话台积电,要求台积电赴美建厂,并将技术一并带到美国。
对此,台积电方面的态度一直模棱两可,既没确定,也没拒绝。台积电CEO刘德音曾表示,台积电若选择在美建厂,需满足“符合经济效应、成本有优势、人员及供应链要完备”三要件。
5月15日,台积电一改之前的暧昧态度,正式公布,计划在美国亚利桑那州投资120亿美元建立5纳米晶圆代工厂,预计在2021年动工,2024年量产。台积电表示,亚利桑那州的新厂规划月产能为2万片晶圆。
台积电宣布在美投资建厂消息后,美国官方给予高度评价。美国商务部长罗斯和国务卿蓬佩奥分别发表声明给与赞赏。罗斯表示,这家工厂将是全球仅有的两家能够生产世界最先进半导体的工厂之一。台积电的投资将增强美国在尖端半导体设计和制造领域的领导地位。罗斯表态还主要着眼于经济层面,蓬佩奥则直接提升到了中美竞争的战略高度。蓬佩奥说,目前正值中国竞争主导尖端技术和控制关键行业的关键时刻,台积电此刻赴美建厂,将提高美国的经济独立性,增强美国的安全和竞争力,并加强美国在高科技制造业的领导地位。
可以看出,美国此次赴美建厂更多是迫于形势下的无奈之举。
而据中国台湾媒体报道,在美国加强对华为的出口管控限制之后,台积电方面便积极联系NVIDIA、AMD、联发科、高通等行业巨头,旨在协调这些大客户们的订单,希望可以挪出部分产能以便加紧供货华为。
不过是腾挪产能给华为,还是在大陆和美国建厂态度的差别上都可以看出,台积电与大陆合作的愿望。尤其在如今国际纠纷与疫情困扰的大背景下,台积电与大陆厂商合作共赢才能打开产业新局面!