10月5日訊當(dāng)?shù)貢r(shí)間周二(10月4日)，美國最大內(nèi)存芯片制造商美光科技在官網(wǎng)宣布，公司計(jì)劃在紐約州中部打造一個(gè)巨型晶圓廠，以促進(jìn)在美存儲(chǔ)芯片的生產(chǎn)。

聲明稱，在未來20年，美光計(jì)劃向工廠總共投資高達(dá)1000億美元，這將成為紐約州歷史上最大的私人投資，能為當(dāng)?shù)貏?chuàng)造約50,000個(gè)就業(yè)機(jī)會(huì)。在項(xiàng)目周期內(nèi)，紐約州還將為工廠提供55億美元的資金激勵(lì)，支持工廠招聘和資本投資。

美光將向一期項(xiàng)目投資200億美元，在克萊鎮(zhèn)新建一個(gè)巨型內(nèi)存工廠，2023年開始場地準(zhǔn)備工作，2024年開始施工，2025年實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，并在2026年-2030年間根據(jù)行業(yè)需求逐步增產(chǎn)。

聲明指出，這座工廠最終可能包含四個(gè)600,000平方英尺的潔凈室——半導(dǎo)體工業(yè)生產(chǎn)廠房，總計(jì)面積能達(dá)到240萬平方英尺，規(guī)模接近40個(gè)橄欖球場的大小，創(chuàng)美國半導(dǎo)體行業(yè)歷史之最。

美光透露，紐約工廠將采用最先進(jìn)的半導(dǎo)體制造工藝和工具，包括極紫外線(EUV) 光刻技術(shù)，以鞏固公司在DRAM行業(yè)中的領(lǐng)先地位。

在2031年-2040年期間，美光將致力于推動(dòng)DRAM在美產(chǎn)量的增長，目標(biāo)是占全球產(chǎn)量的40%以上。

在聲明中，美光還提到了美國政府不久前簽署的《芯片與科學(xué)法案》(Chips and Science Act)。公司首席執(zhí)行官桑杰·梅羅特拉表示，“毫無疑問，如果沒有這項(xiàng)法案，我們就不會(huì)有今天?！?

目前這項(xiàng)法案已經(jīng)促成了包含格芯、SK海力士、環(huán)球晶圓等多家芯片公司在美設(shè)廠的計(jì)劃。

有消息稱，英特爾傳出要在美國俄亥俄州首府哥倫布地區(qū)，打造一座巨型晶圓廠，為有史以來規(guī)模最大的開發(fā)項(xiàng)目，政府官員謝絕置評。

但據(jù)地方媒體稱，一家晶片廠在內(nèi)的大規(guī)模經(jīng)濟(jì)開發(fā)項(xiàng)目可能進(jìn)入該區(qū)的謠言，幾個(gè)月來甚囂塵上。消息人士稱，英特爾去年12月通知俄亥俄州長Mike DeWine，其提案已被接納。

根據(jù)半導(dǎo)體工業(yè)協(xié)會(huì) (SIA) 的數(shù)據(jù)，美國在全球半導(dǎo)體制造能力中的份額從 1990 年的 37% 下降到 2021 年的 12%，但全球銷售的芯片中約有47%是在美國設(shè)計(jì)的，這種差距對美國國家安全和經(jīng)濟(jì)帶來了重大風(fēng)險(xiǎn)，這就是為什么業(yè)內(nèi)人士和政界人士最近都開始呼吁在美國建立半導(dǎo)體工廠。

他們的呼聲已被聽到，今天五家主要芯片制造商——格芯、英特爾、三星代工、臺(tái)積電和德州儀器正在美國建立新的半導(dǎo)體生產(chǎn)設(shè)施。這些努力將受到新一輪融資的支持，因?yàn)槊绹ㄟ^了一份法案，計(jì)劃為新的美國芯片廠注入 520 億美元，并提供新的稅收優(yōu)惠。這些資金將在未來幾年刺激一波新的投資，這是急需的。

中國臺(tái)灣、韓國和新加坡等國家和地區(qū)在 1990 年代和 2000 年代成為邏輯和存儲(chǔ)芯片的主要生產(chǎn)商有很多原因。除了這些地方的勞動(dòng)力成本較低外，當(dāng)?shù)卣捌涞胤疆?dāng)局還為芯片制造商提供了各種激勵(lì)措施，這就是為什么在亞洲建造晶圓廠比在美國和歐洲便宜得多的原因。

紐約和Saratoga County很早就意識到了這一點(diǎn)，并在 2006 年為 AMD 制定了現(xiàn)在被稱為 GlobalFoundries Fab 8 的計(jì)劃時(shí)，向 AMD 提供了重大激勵(lì)措施。然而，其他州和聯(lián)邦政府并沒有那么靈活，這就是部署全新的晶圓廠在美國變得罕見的原因。事實(shí)上，英特爾甚至調(diào)整了產(chǎn)能戰(zhàn)略，最終將 Fab 42 設(shè)備的搬入推遲了 5 年，將其上線推遲了 6 年。

雖然我們不能說美國的半導(dǎo)體生產(chǎn)行業(yè)近年來沒有增加產(chǎn)能——英特爾和 GlobalFoundries 都在 2010 年代后期逐漸擴(kuò)大了產(chǎn)能——但全新的領(lǐng)先晶圓廠尚未部署在美國。但這即將改變。以下是這些變化發(fā)生的方式和地點(diǎn)。

英特爾：在美國的芯片設(shè)施上花費(fèi)超過 400 億美元

英特爾無疑是美國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國投資超過 400 億美元新建半導(dǎo)體晶圓廠的公司，與一些制定長期計(jì)劃并選擇新晶圓廠的行業(yè)同行不同，英特爾正在向四家美國晶圓廠投資數(shù)百億美元，當(dāng)中的一些長三年后上線。

目前，英特爾正在建設(shè)四個(gè)芯片生產(chǎn)工廠，兩個(gè)在亞利桑那州，兩個(gè)在俄亥俄州，以及一個(gè)在新墨西哥州的先進(jìn)封裝工廠。

亞利桑那

英特爾于 2021 年 9 月下旬宣布，公司在亞利桑那州錢德勒附近的 Ocotillo 園區(qū)的Fab 52 和 Fab 62 破土動(dòng)工，這些大樓的建設(shè)工作正在順利進(jìn)行。根據(jù)計(jì)劃，這些晶圓廠旨在為英特爾及其英特爾代工服務(wù)客戶使用英特爾的Intel 20A 制造技術(shù)生產(chǎn)芯片。

英特爾的 20A 生產(chǎn)節(jié)點(diǎn)將是該公司第一個(gè)采用 RibbonFET 柵極環(huán)繞場效應(yīng)晶體管 (GAAFET) 和 PowerVia 背面供電的工藝。這些根本性的改進(jìn)有望帶來顯著的功率、性能和面積 (PPA) 改進(jìn)。

當(dāng)硅晶柱切成薄片后的晶圓直徑不斷增大后，大直徑的晶圓可以再被切成更多片的裸片(Die)，進(jìn)而提高晶圓產(chǎn)線產(chǎn)能。這促使晶圓廠需要不斷地進(jìn)行迭代更新，并不是簡單的數(shù)字游戲，由于越粗的硅晶柱越難拉出好品質(zhì)的晶圓，12 吋晶圓廠工藝上會(huì)比 8 吋或者 6 吋先進(jìn)許多，更別說 18 吋了。

但這是大趨勢，和摩爾定律一起推動(dòng) IC 制造向前發(fā)展。

過去的十年中，隨著 IC 制造商整合或過渡到 fab-lite 或 fabless 業(yè)務(wù)模式，IC 行業(yè)一直在削減其舊產(chǎn)能。

IC Insights 在其最新發(fā)布的《2020-2024 年全球晶圓產(chǎn)能》報(bào)告中指出，由于過往十年中期(2015/2016 年)的并購活動(dòng)激增，且越來越多的公司使用 20nm 以下先進(jìn)制程技術(shù)生產(chǎn) IC 器件，供應(yīng)商已經(jīng)淘汰了效率低下的晶圓廠。報(bào)告還指出，自 2009 年以來，全球半導(dǎo)體制造商已經(jīng)關(guān)閉或改造了 100 座晶圓廠。英特爾首席執(zhí)行官帕特·基辛格當(dāng)?shù)貢r(shí)間周三在美國消費(fèi)者新聞與商業(yè)頻道(CNBC)的座談會(huì)上表示，公司將在年底前宣布在美國或歐洲建另一座“巨型晶圓廠”的計(jì)劃。據(jù)悉，英特爾正為提高芯片產(chǎn)能大舉投資，包括斥資200億美元在亞利桑那州建設(shè)一家芯片生產(chǎn)廠。他預(yù)計(jì)半導(dǎo)體行業(yè)將迎來10個(gè)增長的“好年景”，因?yàn)槭澜缯兊迷絹碓綌?shù)字化，所有數(shù)字化的東西都需要半導(dǎo)體。另外，近日有媒體傳出臺(tái)積電有意在日本建設(shè)晶圓廠和封測廠。