5nm制程月产能超10万片晶圆台积电或在凤凰城生产2nm芯片

来源：芯东西　2021-05-18 09:47:31

据路透社最新报道，全球晶圆代工龙头台积电正草拟在美国亚利桑那州建设全球最顶尖的 3nm 乃至 2nm 制程芯片厂，或将为此耗资数百亿美元。

此前，台积电、三星等全球领先的芯片制造商均传出赴美建厂计划。今年 3 月份，有消息称台积电计划在亚利桑那州建设 6 座 5nm 制程芯片厂;三星则被传出计划在美国德州投资一座 3nm 芯片制造厂。

若本次传言为真，未来美国或将成为全球芯片制造领域顶级玩家决战 3nm 乃至更先进制程的“战场”。

台积电或在凤凰城生产 2nm 芯片

路透社称，台积电最多将在美国亚利桑那州建设 6 座工厂，而去年台积电宣布在该地区建造的芯片工厂只是第 1 座。

据知情人士透露，现在台积电的管理层正在讨论在亚利桑那州的下一座工厂是否采用更先进的 3nm 工艺。如果采用 3nm 工艺，该芯片工厂成本可能会在 230 亿美元到 250 亿美元之间。

这位知情人士还说：“因为(台积电)亚利桑那州凤凰城厂区会在未来 10 至 15 年内进行扩建，台积电管理层还草拟了在凤凰城生产 2nm 及更先进制程芯片的计划。”

台积电并未对报道发表评论，但台积电首席执行官魏哲家上个月提到，台积电在亚利桑那州“进一步扩张是可能的”，公司将评估工厂生产效率和客户需求再决定下一步计划。

由于芯片工厂建设成本较高，美国提供的财政补贴就成了很多芯片厂商的“香饽饽”。美国总统此前呼吁提供 500 亿美元支持本土芯片制造，而这一呼吁最早可能在本周得到美国参议院的响应。届时，台积电可能将与英特尔、三星等公司争夺这笔财政补贴。

尽管一些美国政府官员担心，给予台积电的财政补贴可能会帮助中国台湾的芯片行业，促进中国台湾的芯片技术，但是这一补贴计划仍将台积电包含在内。

台积电 5nm 制程月产能超 10 万片晶圆

虽然以台积电为首的全球 Top 芯片制造玩家已经开始布局 3nm 乃至更先进制程的研发、生产，但目前可量产的最先进芯片制程仍为 5nm。

据媒体报道，目前台积电 5nm 制程的产能主要集中于台南科学园的 Fab-18 厂区。该工厂是台积电的第四座超大晶圆厂，在生产 5nm 芯片的同时，部分产能也用于研发，以加快 3nm、2nm 等制程的技术发展。

有产业链人士透露，台积电 5nm 制程工艺的月产能在去年四季度达到了每月 9 万片晶圆，在今年上半年将继续提升至 10.5 万片晶圆左右，计划于下半年达到每月 12 万片。

去年，台积电宣布将投资 100 亿到 120 亿美元，在美国亚利桑那州凤凰城建立一座新的 5nm 芯片工厂。该工厂与 Fab-18 相比，规模较小，预计每月可生产 2 万片晶圆。

为此，台积电今年聘请了在英特尔任职 25 年的本杰明・米勒(Benjamin Miller)作为亚利桑那州的人力资源主管，还在当地雇佣了 250 名工程师。

其中大约 100 名工程师及其家属已抵达中国台湾台南市，这些工程师将完成为期 12 到 18 个月的培训计划，然后再返回亚利桑那州。

三星、英特尔纷纷砸钱建厂

除了台积电，三星也在去年采用 EUV(极紫外)光刻技术量产 5nm 芯片，其产能主要集中于韩国平泽市的芯片工厂。

此外，三星计划在美国德克萨斯州奥斯汀附近的厂区再建立一个 170 亿美元的工厂。相关文件显示，三星准备在新工厂生产“先进逻辑设备”。有相关人士猜测，该工厂可能将成为美国本土第一座使用 3nm 工艺的晶圆厂。

英特尔也在今年 3 月份宣布投资 200 亿美元，在美国亚利桑那州建设两座晶圆厂，重启晶圆代工服务。

美国之外，英特尔还寻求在欧洲建立芯片工厂，这与欧盟提升芯片制造实力的计划十分契合。欧盟目标在十年内使欧洲在全球半导体生产市场中的份额达到 20%，并拥有能生产先进 2nm 芯片的晶圆厂。

本月，英特尔 CEO 帕特・基辛格(Pat Gelsinger)在布鲁塞尔会见了欧盟市场专员蒂埃里・布雷顿(Thierry Breton)。会面后，基辛格接受采访称，英特尔愿意在欧洲建立半导体工厂，但希望获得 80 亿欧元(约合 100 亿美元)的欧盟补贴。

与英特尔想要在欧洲建厂不同，台积电发言人称，台积电目前没有在欧洲建厂的计划。这可能是因为欧洲市场收入只占台积电总销售额的不到 6%，而且欧洲客户大多购买的是利润较低、制程更加成熟的汽车芯片，这或许导致台积电缺乏动力在欧洲建设最顶尖的 3nm 制程芯片工厂。

相比之下，台积电最主要的客户如苹果等都在美国，其北美市场营收占台积电总销售额的 67%。因此台积电在美建厂除了能够获得美国政府的财政补贴，很有可能将加强和苹果、AMD 等客户的合作。

结语：台积电已处于全球风暴中心

在疫情及缺芯等因素影响下，当前全球工业国家都极度关注半导体供应链问题，而以台积电、三星、英特尔为代表的全球顶尖芯片制造商，正成为北美、欧洲、日本等各国积极拉拢的对象。

目前，韩国三星电子仍是台积电最强劲的对手，一方面和台积电一样在美国兴建先进芯片工厂，另一方面持续加大投资。据最新消息，在未来十年，韩国计划斥资约 4500 亿美元建立全球最大芯片制造基地，其中三星计划向包含晶圆代工在内的系统半导体(System LSI)业务投资 171 兆韩元(约 1506 亿美元)。

被卷入地缘政治风暴中心的台积电，一方面正面临如何化解政治敏感性的难题，另一方面要守住当前在芯片制造技术及市场方面的领先优势。而接下来台积电的一举一动，都将持续受到全球科技产业的关注。

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