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來源：半導(dǎo)體行業(yè)觀察 臺積電 (TSMC) 在亞利桑那州建設(shè)的半導(dǎo)體工廠 (fab) 是喬·拜登總統(tǒng)的 CHIPS 法案的核心內(nèi)容。根據(jù)這項立法，總統(tǒng)僅向半導(dǎo)體行業(yè)撥款 527 億美元，其中很大一部分流向臺積電。 然而，這家本應(yīng)成為美國半導(dǎo)體獨立先鋒的工廠卻從一開始就陷入困境。竣工日期不斷推遲，目前看來要到2025年才能量產(chǎn)。為什么擁有全球頂尖半導(dǎo)體技術(shù)和產(chǎn)業(yè)規(guī)模的美國卻只有一座晶圓廠陷入困境？ 美國作為全球領(lǐng)先的半導(dǎo)體國家，擁有一線客戶。問題當然不是缺乏技術(shù)、設(shè)備或需求。美國仍然是全球第一半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)國家，大部分半導(dǎo)體相關(guān)專利和技術(shù)都位于美國。 全球最大的專用獨立半導(dǎo)體代工廠臺積電還擁有最多的ASML EUV光刻設(shè)備，而美國是全球最大的半導(dǎo)體生產(chǎn)設(shè)備公司應(yīng)用材料公司（AMAT）的所在地。因此，不存在零部件供應(yīng)鏈的問題。 此外，美國公司正在熱切等待亞利桑那州工廠的開業(yè)。蘋果和AMD等半導(dǎo)體設(shè)計巨頭已經(jīng)宣布有意向臺積電美國分公司供貨。 美國缺的不是半導(dǎo)體技術(shù)，而是通用行業(yè)人才 問題不在于先進的半導(dǎo)體設(shè)備或技術(shù)；而在于先進的半導(dǎo)體設(shè)備或技術(shù)。這是工廠本身。臺積電董事長劉馬克在第二季度業(yè)績電話會議上承認，“由于缺乏熟練工人，亞利桑那工廠建設(shè)遇到困難。” 在討論半導(dǎo)體工廠時，最受關(guān)注的通常是半導(dǎo)體生產(chǎn)的專用設(shè)備，例如 EUV 光刻設(shè)備。這些設(shè)備每臺成本數(shù)十億美元，而且能夠制造這些設(shè)備的公司數(shù)量有限，導(dǎo)致持續(xù)的供應(yīng)焦慮。 然而，“一般工業(yè)”對于晶圓廠的建設(shè)同樣重要。例如，當今的晶圓廠布滿了用于運輸 FOUP（用于存儲和移動晶圓的特殊容器）的小導(dǎo)軌。 用于調(diào)整半導(dǎo)體位置和包裝半導(dǎo)體的機器人設(shè)備必須移動到精確指定的位置，沒有一英寸的誤差。為了可靠地完成這項工作，需要用于關(guān)節(jié)的超精密電動機和傳感器。 同時，設(shè)施內(nèi)部必須始終保持清潔，因為即使是最微小的灰塵顆粒也會影響產(chǎn)量。因此，廠內(nèi)有大量穩(wěn)定供應(yīng)超純水的裝置和氣流專用管道。不僅如此，電源設(shè)備也采用冗余布置，因為即使暫停一次晶圓廠也需要重新啟動整個流程。 因此，投資晶圓廠的設(shè)備并不局限于半導(dǎo)體行業(yè)。他們需要機械、電氣/電子和化學行業(yè)的專用設(shè)備，以及來自各個行業(yè)的能夠管理和處理這個多樣化供應(yīng)鏈的專家。換句話說，管理半導(dǎo)體工廠比半導(dǎo)體技術(shù)更接近一般工業(yè)技術(shù)。 美國缺少的不是半導(dǎo)體工程師。如果僅從半導(dǎo)體技術(shù)來判斷，美國將是無與倫比的世界領(lǐng)先者。然而，與中國臺灣、韓國和中國大陸等“晶圓廠強手”相比，美國嚴重缺乏具有半導(dǎo)體工廠工作經(jīng)驗的通用行業(yè)技術(shù)人員。這就是臺積電董事長劉德音從臺灣調(diào)派 600 名工程師到亞利桑那州晶圓廠的原因。 “臺灣半導(dǎo)體之父”張忠謀一年前就預(yù)見到了這一情況。去年，他在接受美國媒體采訪時嚴厲批評拜登政府加強半導(dǎo)體制造能力的努力，稱其為“白費力氣”。他指出原因是“人力嚴重短缺、勞動力成本高昂”。 張還預(yù)測，美國狹窄的工業(yè)人才庫將增加晶圓廠建設(shè)的整體成本。這位前董事長表示，“在美國制造半導(dǎo)體的成本比在臺灣高出50%”，并稱在美國建設(shè)代工廠是“浪費”。 即使亞利桑那州晶圓廠于 2025 年開業(yè)并開始量產(chǎn)，問題仍將持續(xù)。臺積電要想從美國晶圓廠獲利，就必須將初始投資成本轉(zhuǎn)嫁給客戶。這意味著美國臺積電的每顆芯片價格將高于臺灣或日本的臺積電，從而削弱美國電子產(chǎn)品的價格競爭力。 最終，美國臺積電要想穩(wěn)定良率，并獲得長期維持晶圓廠的人力物力基礎(chǔ)，美國政府還得繼續(xù)提供支持。 然而，維持一座晶圓廠絕不便宜。亞利桑那州工廠建設(shè)已投資超過300億美元，未來還需要更多資金引進新設(shè)備和改進工廠。目前尚不清楚拜登政府以及隨后繼承權(quán)力的任何政府是否能夠繼續(xù)向臺積電開出空白支票，直到實現(xiàn)“美國半導(dǎo)體獨立”的夙愿。 盡管美國顯然仍擁有全球第一的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)，但將早已全球化的“芯片生產(chǎn)”帶回美國的決定是否明智仍是一個問號。 |
