4/3纳米终到手 为何美国非要台积电不可？

台积电总裁魏哲家（左）、董事长刘德音（右），偕同美国总统拜登（中），参与台积电美国亚利桑那州晶圆厂「首批机台设备到厂」（First tool-in）典礼。台积电

台积电于美国时间6日举行美国亚利桑那州（Arizona）晶圆厂「首批机台设备到厂」（First tool-in）典礼，欢庆首批最先进的半导体制造机台设备运抵新厂，并宣布扩大投资与升级制程计划。

原本首期工程计划2024年开始生产5纳米制程技术，最新则升级为4纳米（N4，同属5纳米家族），最重要是如1年多前所预告，二期工程在计划中并已开始兴建，预计2026年开始生产3纳米制程技术（目前台湾甫进入3纳米制程时代）。

台积电表示，2期工程总投资金额大举飙升至400亿美元，为亚利桑那州史上规模最大的外国直接投资案，也是美国史上规模最大的外国直接投资案之一。

此外，2期工程完工后将合计年产能超过60万片晶圆（台积电2021年产能逾1,300万片12寸晶圆约当量），终端产品市场价值预估超过400亿美元。除了1万多名协助兴建厂房的营建人员之外，亚利桑那州晶圆厂2期工程预计将额外创造1万个高薪高科技工作机会，其中包括4,500个直接受雇于台积电的工作。

为了符合台积电致力于绿色制造的承诺，亚利桑那州晶圆厂亦规划于厂区内兴建1座工业用再生水厂，完工后该晶圆厂将达到近零液体排放的目标。

台积电董事长刘德音表示，亚利桑那州晶圆厂目标完工后成为美国最环保的半导体制造厂，应用最先进的半导体制程技术生产，实现未来几年的下一代高效能及低功耗运算产品。

台积电主管、客户、供应商、合作伙伴，以及政府官员、学术界领袖也都参与与盛会。包括台积电创始人张忠谋、董事长刘德音、总裁魏哲家博士，以及美国总统拜登（Joseph Biden）、商务部部长Gina Raimondo、亚利桑那州州长Doug Ducey、凤凰城市长Kate Gallego、苹果（Apple）CEOTim Cook、超微（AMD）CEO苏姿丰、以及NVIDIACEO黄仁勋。

另外，台积电也揭示6项支持先进半导体技术生产的机台设备，其中包括来自长期合作供应商的应材(Applied Materials)、ASM、ASML、科林（Lam Research）、科磊（KLA）、以及东京威力科创(Tokyo Electron)。

魏哲家博士于典礼中表示，美国新厂展现台积电为提供客户更好的服务而在美国建立半导体生态系的决心，此专案正是我们与客户、供应商及合作伙伴组成台积大同盟以进一步扩大合作并释放创新的最佳例证。

美国总统拜注销席进机典礼时也表示，台积电在美设厂已成功推动美国制造业的进程，更是「制造业的推手」，也可能将改变半导体游戏规则。

美高举美国制造大旗 非台积电不可

2020年初爆发的COVID-19（新冠肺炎）疫情，加上美国2020年底举行大选，川普（Donald Trump）所力倡的「美国制造」成为全球焦点，台积电屡遭点名必须得赴美设厂，甚至包括日本、欧洲也来邀约。面对多方压力的台积电，不断强调未有具体海外设厂计划，且市场也一面倒认为赴美设厂将令成本飙升，获利受创。

但最终在2020年5月宣布在美国亚利桑那州设置5纳米新厂，这也是台积电在美第二座生产基地，首座为华盛顿州卡马斯市（Camas, Washington ）的8寸厂，并在德州奥斯汀市（Austin, Texas）、加州圣何西市（San Jose, California）皆设有设计中心。

在台湾扩产轻松自在又省钱，为何台积电仍宣布赴美设厂？主要就是自2018年中美贸易战开打，一路打到半导体科技战以来，台积电因华为禁令成为双方夹心饼，2020年初再因疫情所引发的全球芯片荒，其制程技术与产能跃升成为全球关键战略物资，成为大国觊觎目标，也是美国箝制国内半导体自主发展的利器，2年多来海外扩产、优先供货要求不断，尤其是其遥遥领先三星电子（Samsung Electronics）、英特尔（Intel）的7纳米以下先进制程技术与群聚半导体供应链整合的能力，完全遭美国锁定。

全面展开美国制造大计的美国总统拜登，先前宣布将为美国半导体制造与研发，投入总额约520亿美元，并签署《芯片和科学法案》(CHIPS and Science Act)。此举除将进一步降低生活成本与创造更多工作机会，同时也力助美国在武器系统或其他产品所需的先进芯片供应上，降低对其他国家的依赖。

至今，先进芯片在美国制造的比例为零，美国必须在先进芯片制造上，成为全球的领导者。

成本高昂 台积电挤出利润的四大策略

针对赴美设厂，张忠谋屡次在公开场合表态不看好美国发展半导体制造业务，一再强调美国制造成本太高，也缺乏生产制造人才，赴美设厂是「昂贵浪费又白忙一场」，台积电是在美国政府的敦促下才不得下此决定。

张忠谋更以台积电在奥勒冈州（即上文所称的华盛顿州卡马斯市）成立25年的8寸晶圆厂为例，虽获利但相当勉强，生产同样的产品，美国的成本较在台生产高出50%，完全清楚找不到在美生产的可行理由。

事实上，台积电赴美设厂是项艰钜的任务，台积电2022年11月致美国商务部一封信就直言，在美国建立生产线的真正障碍，是建造和营运的比较成本。相较之下，在台湾兴建同等级的先进逻辑晶圆厂，资本密集度比美国要低得多。

台积电在信中也列出6个将拉升成本的问题，包括美国联邦政府监管要求、施工期间的非预期工作事项和额外的场地准备等，另外，设备运送和人力短缺都是问题，必须投资更多资金解决。据了解，台积电已陆续将数百位台湾工程师派往美国新厂，以迅速复制台湾经验，但也必须采行更优渥薪资与福利，方能吸引员工前往。

面对供需反转市况及海外扩产成本不断上升，还有加速减碳目标实现所需钜额费用，已令台积电为维持获利伤神不已。台积电亦明确指出，由于先进制程的复杂度提升、对成熟制程的投资、全球生产据点扩展以及原料成本增加等因素，台积电亦面临生产成本的挑战，但仍会透过采取相关移动，能够获取适当的报酬进行投资以支持客户成长，并为股东带来长期的结构性获利，即50%以上毛利率。

据了解，台积电想方设法的移动就是拟定四大策略硬挤利润，包括向客户涨价、削减供应链报价、提升自动化制造比重，以及争取更多政府补助。其中，不只是在日美设厂的政府多方补贴，包括近期台湾被喻为是「台版芯片法案」的产业创新条例修正草案，预计最快2023年1月正式上路，应该让台积电大幅减税。

另外，台积电2023年再涨代工报价6%态度坚定，未来只涨不跌，而对供应链来说，第4季大砍报价将更为凶猛。

美政府令下 大客户纷下单包4/3纳米产能

背负沉重地缘政治压力的台积电，在美设厂不仅有4纳米新厂，更宣布同时扩建3纳米新厂，2期工程完工后将合计年产能超过60万片晶圆，将预期增加不少，也让市场对于台积电获利表现更为保守看待。

然在美国政府令下，不仅政府相关国防军事等订单将会下单台积电外，苹果、超微等也证实将下单台积电亚利桑那州新厂，降低对亚洲代工制造的依赖。

只不过，鸡蛋移来移去，总量也不会变多，对台积电而言，在美扩产，大客户选择在美生产，势必就要减少台湾产能，虽不至于发生去台化危机，但长期危机风险仍在，且成本大增显见。

台积电、英特尔带头 美国半导体制造重返荣耀

除了台积电外，三星与英特尔开始启动新晶圆厂兴建或扩产计划。其中，英特尔俄亥俄州利金郡（Licking Count）晶圆厂于9月随着《芯片与科学法案》通过而正式动土，宣告全球最大芯片制造基地兴建启动，估计先期投资200亿美元兴建2座新晶圆厂外，预期未来10年还会将投资金额扩大到1,000亿美元，共兴建8座晶圆厂。

此外，英特尔也与资产管理业者布鲁克菲尔德（Brookfield Asset Management）达成融资合作协议，共同出资300亿美元在亚利桑那州钱德勒（Chandler）厂区进行大规模扩厂。

三星赴美投资170亿美元的德州泰勒市（Texas, Tyler）3纳米新厂，也在11月正式动土。

其他主要半导体业者也陆续宣布将在美国新建或扩建半导体设施。如半导体矽原料业者SEH America计划扩大位于华盛顿州的硅片厂区面积三分之一、存储器业者美光(Micron)将投资150亿美元在爱达荷州（Idaho）建造新工厂、化合物半导体IDM业者Wolfspeed将在北卡罗来纳州（North Carolina）投资50亿美元兴建新半导体厂等。

值得一提的是，在美国芯片法案与州政府、地方政府的奖励措施，以及美国本土客户强力支持下，全球第三大硅片厂环球晶圆，日前也在德州谢尔曼市（Sherman, Texas），举行12寸晶圆厂GlobalWafers America动土典礼，预计2年内可完成新厂建造、设备安装、客户送样及量产。此外，新厂占地58公顷，可为未来阶段式扩建提供充足空间。

此新厂将打造美国本土睽违20多年的首座硅片厂，预期可弥补美国本土硅片供应链缺口。美国半导体制造厂虽不断成长，本土硅片供应量跌至1%以下，显见美国本土晶圆供应短缺问题严重。

责任编辑：张兴民