10月5日訊當(dāng)?shù)貢r(shí)間周二(10月4日),美國(guó)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(lái)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(kāi)始場(chǎng)地準(zhǔn)備工作,2024年開(kāi)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(wàn)平方英尺,規(guī)模接近40個(gè)橄欖球場(chǎng)的大小,創(chuàng)美國(guó)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(zhǎng),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(guó)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(wú)疑問(wèn),如果沒(méi)有這項(xiàng)法案,我們就不會(huì)有今天?!?/p>
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(guó)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(lái)規(guī)模最大的開(kāi)發(fā)項(xiàng)目,政府官員謝絕置評(píng)。
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(kāi)發(fā)項(xiàng)目可能進(jìn)入該區(qū)的謠言,幾個(gè)月來(lái)甚囂塵上。消息人士稱,英特爾去年12月通知俄亥俄州長(zhǎng)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(guó)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(xiāo)售的芯片中約有47%是在美國(guó)設(shè)計(jì)的,這種差距對(duì)美國(guó)國(guó)家安全和經(jīng)濟(jì)帶來(lái)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(kāi)始呼吁在美國(guó)建立半導(dǎo)體工廠。
他們的呼聲已被聽(tīng)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(guó)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?guó)通過(guò)了一份法案,計(jì)劃為新的美國(guó)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(lái)幾年刺激一波新的投資,這是急需的。
中國(guó)臺(tái)灣、韓國(guó)和新加坡等國(guó)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(guó)和歐洲便宜得多的原因。
紐約和Saratoga County很早就意識(shí)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(méi)有那么靈活,這就是部署全新的晶圓廠在美國(guó)變得罕見(jiàn)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(shuō)美國(guó)的半導(dǎo)體生產(chǎn)行業(yè)近年來(lái)沒(méi)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(guó)。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(guó)的芯片設(shè)施上花費(fèi)超過(guò) 400 億美元
英特爾無(wú)疑是美國(guó)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(guó)投資超過(guò) 400 億美元新建半導(dǎo)體晶圓廠的公司,與一些制定長(zhǎng)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(guó)晶圓廠投資數(shù)百億美元,當(dāng)中的一些長(zhǎng)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(qián)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(chǎng)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(lái)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(jiǎn)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(shuō) 18 吋了。
但這是大趨勢(shì),和摩爾定律一起推動(dòng) IC 制造向前發(fā)展。
過(guò)去的十年中,隨著 IC 制造商整合或過(guò)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(guò)往十年中期(2015/2016 年)的并購(gòu)活動(dòng)激增,且越來(lái)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(lái),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(guó)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(guó)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(lái)10個(gè)增長(zhǎng)的“好年景”,因?yàn)槭澜缯兊迷絹?lái)越數(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(cè)廠。