格芯、英特尔、三星代工、台积电和德州仪器正在美国建立新的半导体生产设施

10月5日讯当地时间周二(10月4日)，美国最大内存芯片制造商美光科技在官网宣布，公司计划在纽约州中部打造一个巨型晶圆厂，以促进在美存储芯片的生产。

声明称，在未来20年，美光计划向工厂总共投资高达1000亿美元，这将成为纽约州历史上最大的私人投资，能为当地创造约50,000个就业机会。在项目周期内，纽约州还将为工厂提供55亿美元的资金激励，支持工厂招聘和资本投资。

美光将向一期项目投资200亿美元，在克莱镇新建一个巨型内存工厂，2023年开始场地准备工作，2024年开始施工，2025年实现量产，并在2026年-2030年间根据行业需求逐步增产。

声明指出，这座工厂最终可能包含四个600,000平方英尺的洁净室——半导体工业生产厂房，总计面积能达到240万平方英尺，规模接近40个橄榄球场的大小，创美国半导体行业历史之最。

美光透露，纽约工厂将采用最先进的半导体制造工艺和工具，包括极紫外线(EUV) 光刻技术，以巩固公司在DRAM行业中的领先地位。

在2031年-2040年期间，美光将致力于推动DRAM在美产量的增长，目标是占全球产量的40%以上。

在声明中，美光还提到了美国政府不久前签署的《芯片与科学法案》(Chips and Science Act)。公司首席执行官桑杰·梅罗特拉表示，“毫无疑问，如果没有这项法案，我们就不会有今天。”

目前这项法案已经促成了包含格芯、SK海力士、环球晶圆等多家芯片公司在美设厂的计划。

有消息称，英特尔传出要在美国俄亥俄州首府哥伦布地区，打造一座巨型晶圆厂，为有史以来规模最大的开发项目，政府官员谢绝置评。

但据地方媒体称，一家晶片厂在内的大规模经济开发项目可能进入该区的谣言，几个月来甚嚣尘上。消息人士称，英特尔去年12月通知俄亥俄州长Mike DeWine，其提案已被接纳。

根据半导体工业协会 (SIA) 的数据，美国在全球半导体制造能力中的份额从 1990 年的 37% 下降到 2021 年的 12%，但全球销售的芯片中约有47%是在美国设计的，这种差距对美国国家安全和经济带来了重大风险，这就是为什么业内人士和政界人士最近都开始呼吁在美国建立半导体工厂。

他们的呼声已被听到，今天五家主要芯片制造商——格芯、英特尔、三星代工、台积电和德州仪器正在美国建立新的半导体生产设施。这些努力将受到新一轮融资的支持，因为美国通过了一份法案，计划为新的美国芯片厂注入 520 亿美元，并提供新的税收优惠。这些资金将在未来几年刺激一波新的投资，这是急需的。

中国台湾、韩国和新加坡等国家和地区在 1990 年代和 2000 年代成为逻辑和存储芯片的主要生产商有很多原因。除了这些地方的劳动力成本较低外，当地政府及其地方当局还为芯片制造商提供了各种激励措施，这就是为什么在亚洲建造晶圆厂比在美国和欧洲便宜得多的原因。

纽约和Saratoga County很早就意识到了这一点，并在 2006 年为 AMD 制定了现在被称为 GlobalFoundries Fab 8 的计划时，向 AMD 提供了重大激励措施。然而，其他州和联邦政府并没有那么灵活，这就是部署全新的晶圆厂在美国变得罕见的原因。事实上，英特尔甚至调整了产能战略，最终将 Fab 42 设备的搬入推迟了 5 年，将其上线推迟了 6 年。

虽然我们不能说美国的半导体生产行业近年来没有增加产能——英特尔和 GlobalFoundries 都在 2010 年代后期逐渐扩大了产能——但全新的领先晶圆厂尚未部署在美国。但这即将改变。以下是这些变化发生的方式和地点。

英特尔：在美国的芯片设施上花费超过 400 亿美元

英特尔无疑是美国最古老的芯片制造商之一，也是世界上最大的芯片制造商之一。它也恰好是唯一一家在美国投资超过 400 亿美元新建半导体晶圆厂的公司，与一些制定长期计划并选择新晶圆厂的行业同行不同，英特尔正在向四家美国晶圆厂投资数百亿美元，当中的一些长三年后上线。

目前，英特尔正在建设四个芯片生产工厂，两个在亚利桑那州，两个在俄亥俄州，以及一个在新墨西哥州的先进封装工厂。

亚利桑那

英特尔于 2021 年 9 月下旬宣布，公司在亚利桑那州钱德勒附近的 Ocotillo 园区的Fab 52 和 Fab 62 破土动工，这些大楼的建设工作正在顺利进行。根据计划，这些晶圆厂旨在为英特尔及其英特尔代工服务客户使用英特尔的Intel 20A 制造技术生产芯片。

英特尔的 20A 生产节点将是该公司第一个采用 RibbonFET 栅极环绕场效应晶体管 (GAAFET) 和 PowerVia 背面供电的工艺。这些根本性的改进有望带来显著的功率、性能和面积 (PPA) 改进。

当硅晶柱切成薄片后的晶圆直径不断增大后，大直径的晶圆可以再被切成更多片的裸片(Die)，进而提高晶圆产线产能。这促使晶圆厂需要不断地进行迭代更新，并不是简单的数字游戏，由于越粗的硅晶柱越难拉出好品质的晶圆，12 吋晶圆厂工艺上会比 8 吋或者 6 吋先进许多，更别说 18 吋了。

但这是大趋势，和摩尔定律一起推动 IC 制造向前发展。

过去的十年中，随着 IC 制造商整合或过渡到 fab-lite 或 fabless 业务模式，IC 行业一直在削减其旧产能。

IC Insights 在其最新发布的《2020-2024 年全球晶圆产能》报告中指出，由于过往十年中期(2015/2016 年)的并购活动激增，且越来越多的公司使用 20nm 以下先进制程技术生产 IC 器件，供应商已经淘汰了效率低下的晶圆厂。报告还指出，自 2009 年以来，全球半导体制造商已经关闭或改造了 100 座晶圆厂。英特尔首席执行官帕特·基辛格当地时间周三在美国消费者新闻与商业频道(CNBC)的座谈会上表示，公司将在年底前宣布在美国或欧洲建另一座“巨型晶圆厂”的计划。据悉，英特尔正为提高芯片产能大举投资，包括斥资200亿美元在亚利桑那州建设一家芯片生产厂。他预计半导体行业将迎来10个增长的“好年景”，因为世界正变得越来越数字化，所有数字化的东西都需要半导体。另外，近日有媒体传出台积电有意在日本建设晶圆厂和封测厂。