(原标题:在好意思国建晶圆厂【SOE-092】ギリモザ ものすごい顔射 Ami,太难了)
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诚然,近几年来,好意思国《芯片法案》为振兴好意思邦原土半导体产业注入了强心剂,劝诱了广漠国际巨头争相前来投资建厂。可是,在这片盛极一时的背后,好意思国半导体制造业也持续暴表示诸多的问题。
凭证安全与新兴手艺中心(CSET)的敷陈,好意思国的芯片厂诱导速率是全球最慢的地区之一。CSET访问了1990年至2020年间的晶圆厂诱导情况,发现好意思国从初始诱导到投产的平均时候为736天,远高于全球平均水平(682天),仅次于东南亚(781天)。比较之下,中国台湾为654天,韩国为620天,而日本则仅为584天。
末端咫尺,好意思国的新建晶圆厂技俩往往推迟,许多技俩的进展不笃定,将来是否会出现烂尾的情况也难以预念念。而东说念主才缺少所暴表示的问题则更大。
推迟!推迟!再推迟!
台积电好意思国亚利桑那州晶圆厂推迟
自2020年5月初次告示赴好意思设厂以来,台积电已持续贪图在好意思国亚利桑那州建3座工场,但4年已往了,台积电的第一座晶圆厂还未坐蓐出任何一款芯片。
转头台积电在好意思的建厂谋划:
2020年5月15日,台积电告示,在好意思国联邦政府和亚利桑那州的相互调解和搭救下,谋划在好意思国亚利桑那州诱导和运营一座先进的半导体工场。台积电在2021年至2029年时期对该技俩的总开销(包括成本开销)约为120亿好意思元。那时告示的讯息是,工场谋划于2021岁首始诱导,瞻望于2024岁首始坐蓐。但是,在2024年4月8日,台积电最新讯息称,台积电亚利桑那州的第一座晶圆厂有望于2025年上半岁首始应用 4nm 手艺进行坐蓐,延伸了一年之久。
2020年12月6日,台积电告示在亚利桑那州诱导第二座晶圆厂,最初瞻望是在2026年坐蓐3纳米芯片。但是这座晶圆厂也已经告示展期了,台积电暗示,第二座晶圆厂除了之前告示的 3nm 手艺外,还将摄取下一代纳米片晶体管坐蓐寰宇上首先进的 2nm 工艺手艺,并将于2028岁首始坐蓐。
萝莉社区2024年2月,台积电位于好意思国亚利桑那州第二座晶圆厂“封顶”
2024年4月8日,台积电告示,将凭证《芯片与科学法案》径直提供高达 66 亿好意思元的资金,谋划在台积电亚利桑那州建造第三座晶圆厂。随着第三座晶圆厂的建成,也将使得台积电在好意思国的累计投资高达650亿好意思元,成为好意思国史上最大的番邦径直投资。第三座晶圆厂将摄取2nm或更先进的工艺坐蓐芯片,并将于2030年底初始坐蓐。
那时建厂的时候有何等满腔热血,当今的文化冲突就何等让东说念主头痛。据《纽约时报》的报说念,包括高管在内的12名台积电职工暗示,台湾科罚东说念主员与好意思国工东说念主之间的文化冲突导致两边齐感到颓败。台积电以其严格的责任条件而知名,东说念主们在更阑因要紧情况被叫去责任并不淡薄。但在凤凰城,一些好意思国职工在对欲望的不对爆发后离职。除此以外,好意思国的职工还牢骚无谓要的会议,对此,台积电减少了会议的频率和参加东说念主数,试图缓解病笃的模样。咫尺在凤凰城的台积电2,200名工东说念主中,约有一半是从台湾引进的。
英特尔俄亥俄州工场推迟两年投产
英特尔则在好意思国多地建厂,包括在亚利桑那州、新墨西哥州、俄亥俄州和俄勒冈州新建晶圆厂和扩建工场,将来五年的投资金额瞻望高出1000亿好意思元。在亚利桑那州,英特尔正在新建两家顶端半导体工场,瞻望每家工场将耗资 150 亿至 200 亿好意思元;在新墨西哥州,英特尔将在其新墨西哥州的工场投资 35 亿好意思元,用于坐蓐其先进的半导体封装手艺,包括英特尔冲破性的 3D 封装手艺 Foveros;在俄亥俄州,英特尔将投资高出200亿好意思元建造两座新的顶端工场,这是该州历史上最大的一笔私营部门投资;在俄勒冈州,英特尔谋划耗资数十亿好意思元扩建和当代化俄勒冈州的工场。
由于市集挑战以及政府拨款迟缓等原因,在本年3月1日英特尔提交给俄亥俄州政府官员的一份敷陈中自满,他们在俄亥俄州的两座晶圆厂坐蓐将比原谋划至少晚两年。敷陈中自满,两座位于哥伦布的半导体芯片工场齐要到 2026 年或 2027 年才气完工,要到 2027 年或 2028 年才气干预运营。
来源:英特尔俄亥俄州境内投资激勉2023年度敷陈
在 2022年9月的奠基庆典上,英特尔暗示,这两座工场将于 2025 年干预运营。英特尔俄亥俄州技俩总投资200亿好意思元,第四色但敷陈中自满,英特尔已经投资了15亿好意思元,加上协议原意的30亿好意思元,总投资额为45亿好意思元,占总投资额的四分之一。
2022年9月9日,好意思国哥伦布众议员乔伊斯·比蒂、英特尔首席实行官帕特·基辛格、总统乔·拜登、俄亥俄州第一夫东说念主弗兰·德怀恩和州长迈克·德怀恩在哥伦布原野了解英特尔工场的诱导情况(图源:cleveland)
三星泰勒工场推迟两年
2021年,三星告示在好意思国德克萨斯州泰勒市诱导一个半导体集群,包括两座先进逻辑晶圆厂和一座先进封装设施,投资至少170亿好意思元,这亦然三星在好意思国有史以来最大的一笔投资。自1978岁首始在好意思国运营以来,三星在好意思国的总投资额高出470亿好意思元。那时瞻望泰勒工场将在 2024 年下半岁首始量产 4nm。
但在本年4月30日,在三星季度事迹发布会上,三星暗示,已将泰勒工场技俩的投产时候从 2024 年下半年推迟到“可能2026年”。
2024年4月15日,好意思国商务部与三星电子(Samsung)签署了一份不具敛迹力的初步要求备忘录(PMT),为三星提供64亿好意思元的芯片补贴。这将鼓励三星在该地区再投资 400 亿好意思元。
三星也进一步发扬了泰勒生态系统将包括两座专注于大范围坐蓐4nm和2nm工艺手艺的前沿逻辑代工场、一座发愤于开发和商议起原咫尺坐蓐节点手艺的研发工场【SOE-092】ギリモザ ものすごい顔射 Ami,以及一座坐蓐 3D 高带宽存储器和 2.5D 封装的先进封装工场。
上游供应商的工场也扬弃了
诱导晶圆厂,其中势必需要许多化学品、诱导等材料。在台积电和英特尔告示在好意思国建厂谋划后,有不少化学和材料制造商供应链也随着全部来诱导坐蓐厂,包括化学和材料制造商长荣化学(LCY Chemical)、索尔维(Solvay)、长春集团(Chang Chun Group)、KPPC Advanced Chemicals (Kanto-PPC)和Topco Scientific,他们还在离英特尔和台积电晶圆厂不辽远的凤凰城东南部的卡萨格兰德镇,购买了诱导设施的地皮。
日经亚洲在本年龄首报说念,这些对构建完满的芯片供应链至关普遍的设施的诱导已被扬弃或大幅缩减,标明重建好意思国芯片供应链的挑战比预期的要大。
大多数受影响的公司将技俩推迟归罪于建筑材料和劳能源成本的飙升,以及建筑工东说念主的缺少。
有材料供应商暗示,在亚利桑那州建厂的成本比在亚洲建厂成本跳跃四到五倍,化学品供应商的利润率比芯片制造商要低,因此对成本高涨更为明锐。何况再加上英特尔和台积电的扩展程度也慢于预期,腹地需求还不需要那么多腹地供应。关于化工行业来说,要有经济范围才气有经济效益。
比较复杂的晶圆厂,材料坐蓐厂建厂的速率要更快一些,99abcd这意味着他们不错在客户准备就绪时再建厂也不迟。材料厂固然也在好意思国芯片法案补贴的行列之内,但凭证好意思国商务部的门径,只须在这些芯片制造商的补贴决定后,才会向材料和化学品供应商提供财政搭救。是以他们选用先扬弃建厂谋划,通过物流运载向好意思国运输化学品来险恶当地的需求。
应用材料是全球半导体诱导龙头,亦然好意思国最大的半导体诱导供应商。8月份,据彭博社信息,全球半导体诱导龙头厂商应用材料期待已久的研发中心请求芯片补贴被拒。这也自满出材料和诱导公司很难拿到补贴。
谁拿到了最多的芯片补贴?
在面前赢得芯片补贴的厂商中,英特尔无疑是最大的受益者。
2022年8月颁布的《芯片法案》谋划拨款高出527亿好意思元,以搭救好意思国的半导体研发、制造和劳能源发展。其中,390亿好意思元用于径直补贴半导体坐蓐厂商。
3月20日,好意思国商务部与英特尔签署了非敛迹性的初步要求备忘录,谋划通过《芯片和科学法案》向英特尔提供85亿好意思元的径直资金补贴和110亿好意思元的联邦贷款担保,以鼓励其在亚利桑那州、新墨西哥州、俄亥俄州和俄勒冈州的半导体技俩。
2023年2月19日,好意思国政府告示将向Global Foundries(格芯)提供15亿好意思元资金,用于在纽约州马尔他兴修新半导体工场,并扩大当地与佛蒙特州伯灵顿的坐蓐范围。同期,还提供16亿好意思元的贷款。
2024年4月8日,好意思国商务部告示将向台积电披发66亿好意思元的径直资金补贴,并提供50亿好意思元的低息政府贷款,用于搭救台积电在亚利桑那州诱导三座新式芯片厂。
4月15日,好意思国商务部还告示将向三星提供64亿好意思元的径直补贴,以搭救其在得克萨斯州诱导策动机芯片制造和研发产业集群。
4月25日,好意思光科技告示将赢得61.4亿好意思元的径直资金,用于在纽约诱导两座DRAM晶圆厂,并在爱达荷州新建一家DRAM晶圆厂。
7月26,外包半导体封装和测试供应商安靠科技(Amkor Technology)告示,赢得了4亿好意思元的径直资金搭救和2亿好意思元贷款,安靠科技于2023年11月告示谋划在亚利桑那州皮奥里亚诱导首个好意思国国内OSAT设施。安靠科技瞻望投资约20亿好意思元,并在新设施中雇佣约2000名职工。建成后,这将成为好意思国最大的外包先进封装和测试设施。值得一提的是,好意思国在封装领域谋划拨款总数为16亿好意思元。
此外,好意思国微芯科技(Microchip Technology)赢得了1.62亿好意思元的政府拨款,以将好意思国两家工场的熟练节点半导体芯片和MCU的产量晋升两倍。
芯片补贴难以撼动好意思国迟缓的建厂速率,诱导晶圆厂需要塞皮、水、电、东说念主才等多方面资源的永远保险,况且这些补贴还不知说念何时能到位。
好意思国晶圆厂诱导濒临的最大挑战
在好意思国诱导晶圆厂最大的挑战是缺东说念主。这包括两类东说念主才:一类是建筑东说念主才;另一类是运营晶圆厂所需的手艺东说念主员。
据麦肯锡的敷陈分析,二十多年来,好意思国从未大范围诱导过晶圆厂,何况国内很少有建筑商具备完成这些专科技俩所需的素质、智商和专科学问。除此以外,半导体公司还必须与多个行业的公司(包括住宅)竞争各样建筑工东说念主(从土方行家到熟练电工),而好意思国的劳能源市集本人已经绝顶病笃。
一朝晶圆厂诱导完成,就要濒临着晶圆厂职工的缺少问题。无论是腹地的厂商照旧外洋的晶圆厂,他们的晶圆厂诱导所在地相对麇集,举例,台积电和英特尔齐在好意思国亚利桑那州建厂,亚利桑那州和德克萨斯州之是以劝诱投资,是因为它们已经领有晶圆厂生态系统,何况当地政府历来齐提供激勉法式并匡助协调这仍是由。除了巨大的激勉法式外,俄亥俄州正成为一个理念念的场地,举例三星在哥伦布晶圆厂投资高出200亿好意思元,纽约州也提供激勉法式饱读动晶圆厂诱导。其他劝诱投资的州包括印第安纳州、新墨西哥州、俄勒冈州、犹他州和弗吉尼亚州。晶圆厂的汇注性,也使得东说念主才竞争愈发浓烈。
来源:麦肯锡
据麦肯锡的一份新商议发现,就咫尺好意思国所告示的投资而言,远远高出了咫尺可用的东说念主才供应。到2032年,为赶快扩展好意思国半导体产业,环球和私东说念主投资总数将高出 2500 亿好意思元。这项投资将带来高出 16 万个工程和手艺搭救岗亭的新职位空白,以及联系建筑工艺岗亭的迥殊空白。
来源:麦肯锡
麦肯锡还指出,固然连年来在芯片法案的促进下,每年梗概有1500名工程师加入半导体行业,只占52%的工程专科毕业生进入工程岗亭的3%。与此变成对比的是,到2029年,瞻望对半导体工程师的需求将达到88,000东说念主,潜在的东说念主才缺口由此可见一斑。
要是莫得充足的手艺东说念主员和工程师,工场就无法满负荷运转。反过来,制造商的坐蓐力也会下落,这可能会晋升芯片的售卖价钱。
对此,好意思国也开展了一些年青东说念主才培养谋划,举例:
普渡大学牵头开展由国防部资助的学术技俩SCALE ,旨在培训 22 所大学的学生成为微电子工程师、硬件想象师和制造行家。
三星奥斯汀半导体公司与泰勒颓废学区协调,为将来的做事发展培养贵重技巧,并为学生提供实习契机。
好意思光科技正在与11所大学(好意思国 6 所、日本 5 所)协调,耗资6,000万好意思元,谋划每年为5,000名学生提供洁净室体验式学习和与缅想联系的商议。
密歇根经济发展公司 (MEDC) 投资360万好意思元用于促进半导体培训和磨真金不怕火,分给底特律大齐会区的四所高档磨真金不怕火机构:奥克兰大学、密歇根大学、沃什特瑙社区学院和韦恩州立大学。另外,MEDC 还向密歇根州上半岛的密歇根理工大学提供了 838,000 好意思元,以通过微文凭课程扩大其半导体培训和磨真金不怕火。
此外,还有一些短期的手艺东说念主员培训谋划,如:
亚利桑那州马里科帕县社区学院区通过与英特尔和台湾半导体制造公司的协调,谋划培训4,000至6,000名手艺东说念主员。这两家公司在半导体制造厂进行了大范围投资。
俄勒冈州和华盛顿县也在搭救与英特尔协调的波特兰社区学院,对半导体手艺员提供为期十天的带薪培训课程。
密歇根州向 SEMI 基金会提供了150万好意思元,用于搭救求职者并通过注册学徒谋划劝诱半导体东说念主才。
GlobalFoundries与哈德逊谷社区学院和纽约州立大学协调,在纽约州马耳他的制造基地提供约18个月的全职带薪学徒谋划,学徒将接受在任培训并参加由纽约州立大学资助的课程。
固然这些速成班概况解一时的燃眉之急,但是芯片工场仍然还需要普遍的高手艺东说念主才。这些高精尖的东说念主才更为要道。
事实上,麦肯锡预估,筹商到咫尺的增长率和预测需求,到2029年,半导体行业的潜在东说念主才缺口可能在工程师和手艺东说念主员劳能源队列中达到约59,000至146,000名工东说念主。预测范围的下限代表了 CHIPS 技俩办公室对其搭救技俩的臆想完满兑现的情况,而上限较高的数字反馈的是当技俩或资金水平够不上预期时可能出现的情况。
如斯大动战争,好意思国的半导体制造水平会怎样呢?据SIA暗示,瞻望到2032年,好意思国在全球半导体产量中的份额将由咫尺的10%增至14%,这离30年前的37%还差很远。好意思国的半导体制造主见,路还很长。
参考:
1. Reimagining labor to close the expanding US semiconductor talent gap,Mckinsey
2. What Works in Taiwan Doesn’t Always in Arizona, a Chipmaking Giant Learns,The NewYork times
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