台積電美國、日本、德國擴產,打造半導體業日不落國

作者 | 發布日期 2024 年 02 月 23 日 8:00 | 分類 GPU , 半導體 , 晶圓 line share follow us in feedly line share
台積電美國、日本、德國擴產,打造半導體業日不落國


2020 年無疑是晶圓代工龍頭台積電發展分水嶺。就在這一年,台積電加速全球布局步伐。

攤開台積電的全球布局據點,已橫跨中國、美國、日本、德國,落實其「長期且值得信賴的技術及產能提供者」的目標。24 日台積電將迎接首座日本廠──熊本晶圓廠啟用,並照規劃年底量產,全球半導體業界人士無不關注此盛事。

護國神山的擴張腳步逐漸朝半導體產業日不落國邁進,藉熊本廠開幕,來回顧台積電全球擴產計畫,全面掌握發展。

美國亞利桑那州

2020 年 5 月,台積電正式宣布選定在美國亞利桑那州興建先進製程晶圓廠。原本預計斥資 120 億美元的資金,興建一座月產能 2 萬片的 N5 製程先進製程晶圓廠,並計劃自 2021 年開始動工,2024 年底開始量產,預計將在當地創造 1,600 個直接的就業機會。之後,2022 年傳出因應市場的需求,台積電預計在亞利桑那州晶圓廠量產 N4 先進製程。

2022 年 12 月,美國亞利桑那州晶圓廠開始興建第二期工程,預計於 2026 年開始生產 N3 製程技術,合計兩期工程總投資金額約為 400 億美元,其中也創造 4,500 個直接受雇於台積電的工作。兩期工程完工後,將合計年產超過 60 萬片晶圓的規模,終端產品市場價值預估超過 400 億美元,為美國史上規模最大外國直接投資案之一。

不過,隨著第一期量產時間由 2024 年底延遲到 2025 年上半年,第二期工程的量產時間也將延後到 2027 年後開始。

日本熊本

2021 年10 月,台積電與客戶 SONY 集團旗下全資子公司 SONY 半導體共同宣布,將在日本熊本縣設立子公司 Japan Advanced Semiconductor Manufacturing(JASM)。其中,SONY 半導體計劃投資約 5 億美元,取得 JASM 不超過 20% 的股權。

隨後,日本汽車零組件大廠 Denso 也宣布入股 JASM,台積電也再度對熊本廠進行加碼投資、投資金額拉高至近 1 兆日圓,並計劃將原訂導入的 22 / 28 奈米製程之外,進一步追加導入 12 / 16 奈米製程,月產能達到 5.5 萬片的規模。此計畫獲得日本政府的承諾支持,預計將獲得日本政府約 4,760 億日圓的補助。

明日台積電將舉行 JASM 熊本晶圓廠的開幕典禮,包括台積電創辦人張忠謀、董事長劉德音、總裁魏哲家等公司高層都將出席,日本則有首相岸田文雄及日本皇室成員出席。

外傳因 JASM 股東之一 SONY 半導體遭客戶蘋果催促,希望熊本廠早日量產影像感測器(CIS),故熊本廠開幕前就開始投片試產。不過,台積電對此回應,量產時間仍依照規劃將於 2024 年底前開始。

日前,台積電進一步宣布新計畫,攜手日本合作夥伴 SONY 半導體、電裝株式會社、及豐田汽車投資 JASM,興建第二座晶圓廠,預定 2027 年底營運。台積電指出,為因應客戶需求,JASM 日本第二座晶圓廠訂於 2024 年底興建,生產規模擴增亦有望最佳化 JASM 整體成本結構和供應鏈效率。

未來, JASM 旗下的兩座晶圓廠將使 JASM 每月總產能超過 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 奈米製程。產能規劃可能依客戶需求再調整,熊本晶圓廠直接創造總計超過 3,400 個高科技專業職缺。而透過投資,台積電、SONY 半導體、電裝株式會社、以及豐田汽車分別持約 86.5%、6.0%、5.5% 和 2.0% 的 JASM 股權。

德國德勒斯登

2023 年 8 月,台積電與羅伯特博世公司(Robert Bosch GmbH)、英飛凌科技股份公司(Infineon Technologies AG)和恩智浦半導體(NXP Semiconductors N.V.)共同宣布,有計劃共同投資位於德國德勒斯登的歐洲半導體製造公司(European Semiconductor Manufacturing Company,ESMC),以提供先進半導體製造服務。

台積電表示,ESMC 代表 12 吋晶圓廠興建計畫邁出了重要的一步,支援汽車和工業市場中快速成長的未來產能需求,最終投資定案尚待政府補助水準確認後決議。此計畫依據《歐洲晶片法案》(European Chips Act)框架制定。合資公司經監管機關核准並符合其他條件後,台積電持 70% 股權,博世、英飛凌和恩智浦各持 10% 股權。透過股權注資、借債,以及在歐盟和德國政府的大力支持下,總計投資金額預估超過 100 億歐元,該晶圓廠將由台積電營運。

台積電強調,此計畫興建的晶圓廠預計採用台積電的 28/22 奈米平面互補金屬氧化物半導體(CMOS),以及 16 / 12 奈米鰭式場效電晶體(FinFET)製程,月產能約 40,000 片 12 吋晶圓。藉先進 FinFET 技術,進一步強化歐洲半導體製造生態系統,且創造約  2,000 個直接的高科技專業工作機會。ESMC 目標於 2024 年下半年開始興建晶圓廠,並於 2027 年底開始生產。

持續在台灣推進最先進製程

除了海外的布局,台積電也並未停下在台灣推進最先進製程與先進封裝的腳步。

鑒於對 N3 製程技術的多年強勁需求,台積電正在擴大台南科學園區的 N3 製程產能。另外,也在為 2025 年開始量產的 N2 製程技術做準備,台積電計劃在新竹和高雄的科學園區建立多階段的 N2 製程技術產能。

在新竹寶山方面,一期已建設完成,台積電全球研發中心 2023 年進駐啟用。而寶山二期將是台積電 N2 製程技術的基地,目前建廠與公共工程同時進行,進展順利,台積電 N2 第一座廠 4 月執行進機作業。

此外,台積電同步計劃於高雄興建兩座 2 奈米先進製程晶圓廠,其中的相關的土地污染整治工程將於 2024 年底完成。另外,在地利及配套措施的優勢下,業界也傳出高雄楠梓產業園區更具有容納二座 1 奈米製程晶圓廠的條件。

最後,事關台積電 2 奈米建廠布局的中科擴建二期都市計畫變更案,2023 年 8 月提報台中市都市計畫委員會第 141 次會議審議決議通過都市計畫變更。對此,在台積電也表示,台中科學園區政府的審核進度亦如期進行中。這將使得中科用地最快能在 2024 年交付台積電使用,後續開始進行建廠工程。

(首圖來源:台積電)