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臺積電第一座美國晶圓廠,張忠謀為何將其稱之為“噩夢”?

發(fā)布人:芯智訊 時間:2023-09-27 來源:工程師 發(fā)布文章

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9月26日消息,目前晶圓代工大廠臺積電正在美國亞利桑那州投資400億美元建設兩座新的晶圓廠。但是這并不是臺積電第一次在美國設廠,早在1995年左右,臺積電就曾在美國設立過一座晶圓廠WaferTech,今天我們就來講講這個故事。

1995年,臺積電通過與客戶Altera、Analog Devices、ISSI和私人投資者(無政府資金)的合資晶圓廠WaferTech,將其晶圓代工業(yè)務帶到了美國。Altera現(xiàn)在是英特爾的一部分,但ADI仍然是臺積電的頂級客戶和熱情支持者。ADI首席執(zhí)行官Vincent Roche也出席了臺積電最近的活動。WaferTech是臺積電以客戶為中心的業(yè)務方式的一部分。

WaferTech于1995年在卡馬斯華盛頓(俄勒岡州/華盛頓州邊界以北)成立,投資超過12億美元,這在當時是一筆巨大的資金。根據(jù)計劃,WaferTech將于1998年第二季度開始生產量產,1998年底產能將達到1萬片8英寸晶圓,隨后在1999年底再提升到月產能3萬片。至于制程技術初期將以0.35微米為主,這是臺積電成立時飛利浦技術轉讓的一部分,然后升級至0.25微米及更先進的0.18微米。

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△2011年在 WaferTech 舉行的新冷卻塔落成典禮,公司總裁 KC Hsu(中)與卡馬斯官員一起剪彩(圖片來源:columbian)

2000年,臺積電收購了合作伙伴和私人投資者持有的股權,完全控制了這座晶圓廠,它現(xiàn)在被稱為臺積電晶圓廠Fab 11,但很明顯,這家晶圓廠絕對走在了時代的前面。

WaferTech專注于嵌入式閃存工藝技術,同時支持臺積電廣泛的技術組合,線寬已從0.35微米擴展到0.16微米不等。專門幫助公司提供差異化的產品,并與合作合作開展多個定制和制造“分階段”項目。因此,華夫科技在全球范圍內提供最新一代半導體,支持汽車、通信、計算、消費、工業(yè)、醫(yī)療和軍事/航空航天應用領域的創(chuàng)新。

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WaferTech內部(攝于2013年,圖片來源:oregonlive)

為了補充世界級的工藝制造服務,WaferTech還在位于華盛頓卡馬斯的工廠提供測試和分析服務。此外,臺積電在全球其他地方提供設計、掩模以及廣泛的封裝和后端服務。WaferTech也是臺積電代工領先的CyberShuttle的主機原型設計服務,有助于降低總體設計風險和生產成本。

美國臺積電總裁、晶圓科技公司董事Ron Norris當時表示:“隨著WaferTech的上線和發(fā)貨,臺積電的客戶獲得了另一個可靠的晶圓來源,這些晶圓生產符合我們的卓越標準。”?!艾F(xiàn)在,臺積電是世界上唯一一家透明地支持地理位置分散的客戶的鑄造廠?!?/p>

羅恩·諾里斯(Ron Norris)是臺積電(TSMC)另一位擁有TI(德州儀器)根基的員工。羅恩本人是半導體界的傳奇人物。他的職業(yè)生涯始于TI,曾在亞利桑那州的Microchip、硅谷的Fairchild Semiconductor和華盛頓州雷德蒙德的Data I/O Systems擔任高管,因此他當然知道美國半導體制造業(yè)的挑戰(zhàn)。

從WaferTech的實際運營情況來看也確實充滿了挑戰(zhàn)。WaferTech原計劃是1998年第二季度開始生產量產,1999年底實現(xiàn)量產3萬片晶圓。但實際上,WaferTech直到1998年9月底才開始正式量產,2000年第二季度,月產能才達到接近3萬片的目標。1998年第四季度時,WaferTech虧損達新臺幣20億元,由于臺積電持股67.5%,所以認列新臺幣13.57億元的虧損。直到2020年WaferTech才扭虧為盈,但是營收和利潤規(guī)模卻一直相對比較小。2021年時,WaferTech營收僅為新臺幣77.35億元,稅后凈利為新臺幣14.56億元,在臺積電的總營收和總利潤當中不值一提。

從歷史上看,臺積電不僅僅建造晶圓廠,還建造與晶圓廠配套的社區(qū)。事實上,臺積電晶圓廠本身就是一個社區(qū),擁有維持工作與生活平衡所需的一切。同樣,臺積電在中國臺灣新的晶圓廠破土動工時,你可以整個支持生態(tài)系統(tǒng)圍繞它發(fā)展,包括臺積電晶圓廠成功所需的一切,包括住房和大學教育,以招聘和員工增長。

“在中國臺灣為臺積電工作就像加入一個非常大、非常成功的家族企業(yè)?!辈恍业氖?,在卡馬斯華盛頓,情況并非如此。

WaferTech園區(qū)占地260英畝。主要制造設施包括一個130000平方英尺的200mm晶圓制造廠。雖然還計劃了更多的晶圓廠,但從未建成,支持生態(tài)系統(tǒng)也從未形成,因此當時臺積電中國臺灣晶圓廠的“配方”在美國遭遇了失敗。

臺積電創(chuàng)始人張忠謀此前曾表示,WaferTech是一家經過精密籌劃而設立的半導體工廠,它的技術與當時的時代同步。不過,投產后,WaferTech的運營開始出現(xiàn)問題,他們碰到了成本、人才、文化的問題。沒多久,最初的美夢變成了噩夢,以至于張忠謀花了幾年的時間,才從在美國建廠的噩夢中解脫。

“我們對成本預期非常天真,最終在美國制造芯片比臺灣貴了 50%,在美國建晶圓廠簡直是一場噩夢?!睆堉抑\在后來的采訪中說道。

現(xiàn)在臺積電正在美國亞利桑那州投資400億美元建造兩座全新的先進制程晶圓廠。張忠謀在亞利桑那州晶圓廠首批設備進場儀式上表示,“全球化幾乎已死。自由貿易幾乎已死?!彼f,他長期來夢想在美國建造半導體廠,但他在1990年代末期在華盛頓州進行的WaferTech是首次嘗試,變成了一場惡夢,而這次的鳳凰城計劃,“我們準備充足多了”。

張忠謀當時表示,亞利桑那州聘用的近600名工程師已被派往臺灣接受培訓,“這是個很好的跡象,顯示我25年前的夢想現(xiàn)在要實現(xiàn)了”。

但是從目前的進度來看,臺積電亞利桑那州晶圓廠目前正遭遇裝機工人緊缺的問題,并與當?shù)毓a生了矛盾,一期工程的4nm晶圓廠的量產時間已經推遲到了2025年。相比之下,臺積電日本熊本晶圓廠的建設正按照進度持續(xù)推進,并且臺積電還計劃在熊本建設第二座晶圓廠。此外,臺積電還將聯(lián)合博世、英飛凌、恩智浦等廠商在德國設立合資晶圓廠,總投資100億歐元,計劃2027年底量產。

那么臺積電未來美國晶圓廠是否能夠按照最新的計劃順利推進,德國建廠是否也將遭遇與美國建廠類似的情況呢?我們還是拭目以待吧。

編輯:芯智訊-浪客劍 資料來源:semiwiki.com


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關鍵詞: 晶圓

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