LTN經濟通》催生美國製造 台灣之外最先進製程

發表於 2024-09-27 08:00 作者： 區塊鏈情報速遞pro

台積電美國亞利桑那州一廠已提前投產，其先進晶片良率令人驚豔。（彭博）

美國廠直接切入4奈米 良率與南科廠相近

歐祥義／核稿編輯

〔財經頻道／綜合報導〕自2020年5月台積電（TSMC）正式宣佈赴美建廠，計畫自2024年開始生產4nm晶片。根據供應鏈透露，台積電已提前投產，於今年4月開始使用4奈米試產蘋果的A16晶片，其良率與台灣南科廠（18A）不相上下。

儘管台積電熊本廠後發先至，僅花了20個月即完成，迅速投產供應市場所需，美國廠則醞釀了三年多，但日本廠是以12奈米為開端，美國廠則是直接切入4奈米，一投產的良率驚人，與台灣相當。

市場認為，台積電與蘋果選擇在美國本土生產最新進的晶片頗具指標意味，無論在技術還是產量方面，台積電選擇在美國快速推進。未來幾個月內，亞利桑那州（Fab21）的產量將與台灣南科廠不分上下。

業內人士指出，川普政府在2017年通過一系列政策和法案，促進製造業回流，期望振興美國製造業，現在這項宣示在近十年後，在台積電亞利桑那州廠實現了。

台積電亞利桑那州廠第一顆產出晶片是蘋果「A16」仿生晶片（AI人工智慧晶片），預計將在明年初於iPhone SE4搭載上市，這不僅僅對美國政府來說意義重大，也是台積電的裏程碑。由於台積美國廠的首批良率超過9成，將在2025年上半年實現量產目標。市場認為，這份成果將成為2024年入主白宮主人的一份大禮。

蘋果為台積電美國廠首位客戶，A16晶片在美生產。（歐新社）

庫克力挺「美國製造」為台積電美國廠首位客戶

台積電成立37年，除台灣的研發生產基地外，近年加速全球布局，目前已美國、日本、德國三地為主軸心，其餘還有新加坡的合資廠與中國廠等。

在美國，台積電亞利桑那工廠是根據《晶片和科學法案；CHIPS and Science Act》獲得高達66億美元的直接資金，這是美國政府最緊迫的投資項目之一。而台積電也在此投資超過650億美元，3個廠將生產最先進的尖端半導體。

市場認為，台積電Fab 21第一階段所生產iPhone 14 Pro的A16晶片，其數量「雖然不多，但意義重大」，這款晶片採用的N4P製程與台積電台灣廠生產的A16相同。對蘋果來說，同樣「意義非凡」。

蘋果執行長庫克曾在2022年12月出席了台積電亞利桑那州的晶圓廠奠基儀式。當時他在演講中表示，台積電美國廠生產的蘋果晶片，讓蘋果可以自豪地貼上「美國製造」的標籤。

目前台積電位於亞利桑那州的第二座晶圓廠預計採用2奈米製程技術、將於2028年開始生產。市場傳出，第三座晶圓廠將採用2奈米甚至更先進的製程。

韓媒指台積電美國廠提前投產，讓三星感到莫大壓力。（示意圖，法新社）

台積電投產順利 三星良率不佳削減美員工

韓媒指出，台積電的亞利桑那州廠於2021年5月破土動工，僅3年4個月就提前投產，帶給三星莫大壓力。然而，台積電持續擴張動作不停歇，目前在亞利桑那州有兩座晶圓廠正在建設，預計到2030年晶圓廠數量將擴大到六座。

反觀三星，因美國政府的補貼還未到位，德州廠「泰勒廠」（Taylor plant）進度落後於計劃，首條產線運作的時間，已從今年底延至2025年。但三星要獲得美國撥款，先決條件是美國工廠必須順利運作。因此，三星的良率不佳困境，導致該協議面臨風險。

原先三星德州泰勒廠的構想是作為4奈米以下先進製程的量產中心，因鄰近主要科技公司，以爭取美國客戶的青睞。但至今三星仍面臨2奈米良率問題，導致效能、量產能力都不如主要競爭對手台積電。

目前三星晶圓代工良率低於50%，尤其是3奈米以下製程，而台積電先進製程良率則約 60-70%，這個差距使雙方市佔率差距擴大至50.8個百分點。

業界人士指出，三星環繞式閘極（GAA）良率約10-20%，無法應付訂單和量產。如此低的良率迫使三星重新考慮策略，並撤離泰勒廠人員，只留下極少數工作人員。

為推近美國廠先進製程進度，台積電決定追加投資額，由今年6月決議增資50億美元擴大至75億元。自2020年迄今，台灣經濟部累計核准台積電對美國廠申請投增資金額達240億美元。

台積電熊本廠創造新的就業機會。（彭博）

熊本二廠最先進製程可達6奈米 

台積電赴海外設廠，主要是因應新冠疫情期間全球晶片供應短缺而起。台積電熊本一廠自2022年4月動工，在兩年內即完成建造，於2024年2月開幕，預計今年底第4季量產12奈米、16奈米、22奈米及28奈米製程，將成為日本最先進的邏輯晶圓廠。

台積電熊本一廠為台日合資，其中台積電佔股50至70%，日本索尼半導體（SSMC）約20%、豐田集團的電裝（DENSO）約10%。台積電熊本二廠將於2027年底量產，增加提供6奈米、7奈米及40奈米製程技術，並引進豐田汽車入股JASM。至於德國德勒斯登廠將於2024年第4季開始興建，預計2027年底量產。

據報導，台積電在日本的兩座晶圓廠，JASM熊本晶圓廠的每月總產能預計超過10萬片12吋晶圓，為汽車、工業、消費性和高效能運算（HPC）相關應用提供40奈米、22/28 奈米、12/16 奈米和 6/7 奈米的製程技術，產能規劃可能會依據客戶需求進一步調整。

台積電赴日設廠，除帶動供應鏈約進駐，當地經濟活動也見到活絡。《彭博》報導，根據日本一家金融集團估計，到2031年台積電在日本的晶片製造項目將產生約800億美元的經濟活動。

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