台积电宣布备受期待的亚利桑那晶圆厂扩张计划

12月6日，台积电宣布计划在其位于亚利桑那州凤凰城的工厂建造第二座芯片制造厂，这是在其最初计划的基础上，对一座价值120亿美元的工厂进行整改。在获得400亿美元的联邦资金后，该公司宣布，第一家晶圆厂将于2024年开始生产4纳米工艺芯片（比最初宣布的5纳米有所改进），而第二家晶圆厂则将于2026年开始生产3纳米芯片。

 

台积电在亚利桑那州凤凰城的第一家晶圆厂。图片由The Verge提供

 

3nm芯片是当今半导体市场上最新的最先进的芯片。据报道，随着生产的进展，台积电甚至可能扩展到1纳米芯片，但这种增加的规模将是一项昂贵的努力。

 

芯片+法案的承诺落空

《芯片与科学法案》指定520亿美元用于支持美国制造业、供应链和国家安全。从这笔资金中，本地和国际芯片制造商获得了赠款和税收优惠，以巩固美国在半导体行业的地位。外国芯片制造商将于2023年开始发放资金，只要他们通过在美国本土建造晶圆厂来支持国内制造业。

 

台积电针对3 nm和2 nm芯片的3-2 FIN配置示意图。图片由台积电提供

台积电预计，亚利桑那州的两家工厂每年将生产约60万片晶圆。第一家晶圆厂的建设已经创造了10000个工作岗位，并将再创造10000个工程工作岗位，其中4500个将吸引高科技人才直接在晶圆厂就业。

 

台积电Garners在开幕式上的支持

台积电第一家新晶圆厂的开幕式欢迎了包括拜登总统在内的美国政府高层官员，拜登总统评论道：“美国制造业又回来了。”台积电创始人Morris Chang博士、台积电董事长Mark Liu以及200多名芯片产能增加的受益者也出席了开幕式。这些嘉宾包括苹果首席执行官蒂姆·库克（Tim Cook）、美光首席执行官桑杰·梅赫罗特拉（Sanjay Mehrotra）、AMD董事长兼首席执行官丽莎·苏博士（Dr.Lisa Su）、NVIDIA总裁兼首席执行长黄仁勋（Jensen Huang）。

 

出席台积电凤凰工厂开业典礼的嘉宾。图片由Adriana Zehbrauska/《纽约时报》提供

 

受益于台积电扩张计划的其他公司包括AWS、高通技术公司、博通、漫威、恩智浦半导体和微软。SIA、SEMI和全球半导体联盟等行业协会也支持该扩张计划。亚利桑那州立大学作为教育后备合作伙伴加入。台积电还宣布计划使用来自长期供应商Applied Materials、ASM、ASML、Lam Research、KLA和Tokyo Electron的先进半导体制造工具。

 

台积电的晶圆厂目标环境因素

自1987年以来，台积电一直计划在美国扩张。然而，由于员工和成本方面的困难，当时计划在俄勒冈州波特兰附近的晶圆科技工厂未能兑现承诺。如今，25年后，由于更多的芯片需求和政府补贴，台积电终于将在硅沙漠中开始先进的半导体生产。

在亚利桑那州，水管理一直是一个紧迫的问题，台积电在新工厂的芯片将缺水。由于含有微量矿物质和细菌的水会影响芯片性能，芯片制造商使用超纯水（UPW）来清洁晶圆中的杂质。当用过的水被处理掉时，可能会对环境产生有害影响。台积电已承诺在凤凰城建设一座工业水回收厂，实现近零液体排放，从而实现绿色环保。

据《华尔街日报》报道，亚利桑那州的晶圆厂将只占台积电产能的1%，未来的估计将接近3%。台湾官员否认了台积电从台湾移民的说法，称该公司的供应链和研发骨干仍在当地。