除了巨額投資揪包養網站比較外,成長晶圓制造財產還需求哪些前提?

作者:

分類:

近期中國臺灣晶圓代工場力積電(PSMC)與japan(日本) SBI 控股(SBI Holdings)一起配合決裂,激發兩邊“撕逼年夜戰”。力積電稱,廢棄一起配合是由於“違背中國臺灣證交律例定”。而SBI控股社長北尾吉孝則否定了相干說法,并怒懟力積電,稱其言而無信,言而無信。

但是,力積電回頭就宣布與印度塔塔團體旗下 Tata Sons 全資子公司塔塔電子公司一起配合扶植一座12英寸晶圓廠,估計總投資將高達 910 億盧比。不外,對于力積電此番在印度的一起配合,外界并不非常看好,由於印度是著名的“本錢墓地”。

看到這個新聞,筆者下認識地看了看坐在身邊不遠的小哥,由於他剛從印度餐與加入 Semicon 展會回來第一天,就向我先容了在印度的各種奇葩見聞。

固然今朝看來,印度是真的下決計要扶植半導體晶圓廠了,不只印度總理莫迪親身站臺,印度塔塔團體的相干擔任人也火燒眉毛接觸半導體的各年夜裝備廠商。筆者腦海里立即顯現出一個疑問,成長半導體晶圓廠需求什么前提,莫非真的是有錢率性就行?謎底顯然能否定的!

在筆者看來,一個國度要成長“吞金獸”一樣的進步前輩晶圓制造財產,不只僅是有錢就行的,最重要的仍是要斟酌日后的運營,不只需求有豐盛的電力資本、水資本、半導體人才儲蓄,還需求有完美的下游的供給鏈企業,以及豐盛的下流客戶。假如僅僅只是一時的“趕時興”,那么落成后的晶圓廠的運營能夠會讓人痛不欲生。

第一年夜前提:豐盛的電力資本

對于需求24小時不中斷運轉的晶圓廠來說,電力資本的連續穩固供給是重中之重。在2022年,中國臺灣突發停電,給本地各年夜晶圓廠形成了宏大的喪失。四肢舉動勤快的我當即翻閱了臺積電的 CSR 陳述(永續陳述書),隨手把里面的一部門數據收拾成一個折線圖。

嗅覺敏銳的讀者確定會意領神會地發明,一個晶圓廠的運營需求大批的電力。在 2020 年 ,臺積電的耗電量“只是”占全部中國臺灣省總發電量的約 6%。據相干研討所猜測,在短短五年后,也就是到2025 年,臺積電的耗電量將占到臺灣省全體耗電量的 12.5%,這將是一個很可怕的比例!

估量大師心中也會猜想,臺灣省的“缺電”危機能夠也是安慰臺積電近年來積極停止全球建廠的一個主要緣由。固然,臺積電海內建廠能夠某種水平上的“投名狀”,可是臺灣的電力資本能夠曾經不克不及知足它的越來越年夜的“胃口”。并且再如許持續下往,臺積電的晶圓廠會和平易近生年夜搶資本,如許的周遭的狀況也不得不逼著臺積電自動走出臺灣島。

想本身盤算的伴侶請參考臺積電永續陳述書的這一頁,以下是截圖:

勤快的我又查了一下相干數據,臺積電一座 3nm 晶圓廠的年耗電量大要為 70 億度,未來最進步前輩的 2nm 甚至 1nm(據傳是 1.8nm)將耗電百億度,遠高于此刻。

為什么晶圓廠這般耗電? 一臺EUV光刻機一天耗電近3萬度

晶圓廠最耗電的裝備是什么,這就是此刻7nm及以下進步前輩制程所必需要用到的EUV光刻機。

EUV的光源分為兩個部門:第一個部門就是通快團體供給的30KW二氧化碳激光器,也稱之為“drive l“什麼理由?”aser”,其重要感化就包養是供給10600nm波長的高功率激光,用來照耀錫(Sn)金屬液滴,以發生13.5nm波包養長的EUV光線。今朝尺度型EUV光刻機的EUV光源約為500W。

這里想要誇大的是,由于EUV光線波長很是短,所以它們會很不難被空氣接收,所以全部EUV光源的任務周遭的狀況需求被抽成真空。同時,EUV光線也無法被玻璃透鏡折射,必需以硅與鉬制成的特別鍍膜反射鏡,來修改光的進步標的目的,並且每一次反射能夠將會喪失約30%能量,在顛末屢次的發射,不竭修改光路之后,終極只要年夜約不到 2%的EUV光線能達到晶圓。這經過歷程中損耗的能量,也會轉化成熱量,這又帶來大批的散熱任務,是以還需求大批的電力來供應其散熱。

依據TechInsights的數據顯示,今朝尺度型EUV光刻機的總功率高達約1170kW,而最新一代的High NA EUV的總功率則更是高達1400kW 的功率。

依照一天任務24小時盤算,那么一臺尺度型EUV光刻機一天的用電量一天用電量就將接近3萬度,一年上去耗電量就將跨越1000萬度(固然有時辰因檢毛病修需求能夠停機,可是凡是在晶圓廠內的半導體裝備城市往逝世里用,各類裝備的 uptime 基礎上都在 99%之上)。而像如許的“吞電獸”:(EUV 光刻機)僅在中國臺灣島內的臺積電晶圓廠內,此刻已有了80臺以上。也就是說,臺積電在島內晶圓廠里的EUV光刻機一年就需求耗費8億度。

研討機構TechInsights 以為 ,到 2030 年,一切裝備 EUV 光刻機的晶圓廠的年耗電量將跨越 54,000 千兆瓦 (GW),這比新加坡或希臘等很多國度每年的耗電量還要多。

此刻我們了解一下狀況世界列國的發電量,為了以示公平,本文特地選了國外的統計數據(參考材料1)。令人不測的是印度在 2023 年曾經排名世界第三名,這里其動力煤和褐煤可謂是功不成沒。

當然,假如非要保持依照人均發電量來盤算,那么印度的人均發電量或允許以說低得何足道哉。

那我們再看一個圖表,列國發電量的增加率。如下圖即可看出,除了中國以外,印度的發電增加率量對于其他國度可是一騎盡塵的。(參考材料2)

我們也可以得出一個結論:印度在電力動力供給方面正在高速迎頭遇上。不是一句如許的古話嘛,“寧欺白須公,莫欺少年窮。終須有日龍穿鳳,唔信一世褲穿窿。”我們看一個企業一個國度的成長,不只要看他們現有的技巧程度,還要看他們將來的增加趨向,永遠不克不及小瞧敵手。老祖宗不是也警告我們,“三十年河東三十年河西”嗎?良多時辰我們都應當秉著士別三日應該另眼相看的理念來對待題目。

第二年夜前提:豐盛的水資本 

晶圓廠除了耗電之外,還耗費什么資本?話未幾說,我們再來上一組硬核數據,異樣是來自臺積電供給的 CSR 陳述。下圖是臺積電近年來每年耗費水資本的趨向圖表。

信任大師曾經在瞪年夜眼睛盤算百萬立方米是什么概念。打個比喻,中國的通俗家庭均勻每月用水量年夜致在 8 到 10 個立方米之間,一年年夜約是 96 至 120 立方米,這里為了便利盤算按 100 立方米來看,2023 年臺積電耗費 101 百萬立方米的水量,就相當于 101 萬戶家庭的用水量。

為什么晶圓廠龍頭老邁——臺積電每年要耗費這幾多的水?由於晶圓在加工經過歷程中需求屢次清洗和預處置;在電解經過歷程中,水被用作電解質溶液的基本,用于分別和提取分歧的金屬離子;並且晶圓制造經過歷程中需求大批水停止冷卻和加濕,以堅持裝備和周遭的狀況的溫度和濕度。所以晶圓廠不只是耗電年夜戶,仍是不折不扣的耗水年夜戶。

是不是很震動?需求指出的是,臺積電還在它的各類宣揚材料反反復復誇大,他們對每一滴水的應用是重復 20 余次的,是盡對的良知的綠色企業。假如沒有重復應用的話,很難想象他們會耗費幾多水資本。

我們再來了解一下狀況世界列國水資本排名,上面是以 2021 年數據為基準的數據。第一是巴西(8647立方千米),第二是俄羅斯(4525.45 立方千米),第三是美國(3069 立方千米),第五名是中國(2840.22 立方千米),第八是印度(1910.9 立方千米)。

這般看來似乎,在天然資本方面印度似乎最基礎不弱于其他國度。不外圈內助都了解晶圓廠用的水可不是普通的水,而是超純水。

什么是超純水?它是指電阻率到達 18 MΩ*cm(25℃)的水。這種水中除了水分子外,簡直沒有任何雜質,沒有細菌、病毒等無機物,當然也沒有人體所需的礦物資微量元素,簡略來說就是非常純凈的 H2O。假如用它來澆灌農田,沒兩天農作物就會翹辮子,當然人也不克不及喝。不外你可以用它來直接冷卻電腦,也就是真正的水冷。

那么下一個題目來了,假如把恒河水抽下去,做成超純水,需求反復能凈化幾多次?這對“三哥”來說可是不小的任務量。並且,把持水質很是主要,這關系到芯片的產物東西的品質。“三哥”能持之以恒地堅持這種高水質嗎?

說了這么多,大師想必曾經了解運營一座晶圓廠需求最基礎的要素:電和水。

不外確定有伴侶不信服,老美可是逼著臺積電在亞利桑那州建造晶圓廠,那可是在包養戈壁中,戈壁里怎么能夠有充分的水資本呢?

說明起來很繁瑣,但簡而言之,對于晶圓廠來說,電和水比擬,電更主要。由於戈壁里可以用太陽能發電,再加上美國財年夜氣粗,他們用年夜口徑管道把水從遠方運來。在晶圓廠水是可以輪迴應用的,而電可沒法輪迴應用!

不外,水資本也是相當可貴的,需求有滿有把握的保證。是以,臺積電打算于 2027 年前在其位于美國亞利桑那州的一座半導體工場內建造一座水收受接管廠,目的是完成 90%的水小雞長大後會離開巢穴。未來,他們將面對外面的風風雨雨,再也無法躲在父母的羽翼下,無憂無慮。收受接管率。該廠舉措措施總監格雷格-杰克遜(Greg Jackson)在接收本地報紙《亞利桑那共和報》采訪時說:“當工場于 2025 年投進運營時,估計日用水量約為 475 萬加侖。這是半導體工場的典範用水量,但我們打算收受接管此中的 65%,用于不需求超純水的處所,如冷卻塔和空氣淨化處置體系。一旦水收受接管廠投進運轉,用水量將削減到天天 100 萬加侖,該廠的終極目的是完成接近‘無排放’的狀況,廠內無液體廢料,水收受接管率估計將到達 90%。”

天天 475 萬加侖的用水量降至天天約 100 萬加侖,仍年夜約相當于本地 3000 戶家庭的日用水量。比擬之下,英特爾公司在亞利桑那州的四座工場2023年的總用水量約為 860 萬加侖。(參考材料3)

以臺積電熊本晶圓廠和Rapidus北海道晶圓廠為例,看電力與水資本的主要性

我們再來了解一下狀況臺積電japan(日本)熊本晶圓廠。為什么臺積電會選擇在japan(日本)的熊本縣安家?簡略來說,熊本固然也是另一耗電年夜戶索尼工場的地點,可是熊本縣離九州核電站發電站相當近,在此地建廠可以取得穩固且廉價的電力資包養本。此外,熊本還有大批的豐盛的海水資本。再加上地輿地位又離中國臺灣近,所以熊本就成了臺積電的不貳之選。

讓我們再了解一下狀況japan(日本)當局特地為臺積電預備的一份“背刺”年夜禮——japan(日本)外鄉晶圓代工場Rapidus。它位于北海道千歲市(好在此地不叫萬歲),除了此地景致秀麗天氣海鮮豐盛以外,為什么偏偏選擇這般荒僻、各類人才極端稀疏的北海道?緣由仍是很簡略,此地有豐盛的海水和將來可期的可連續電力資本。

臺積電和Rapidus地點地的電力組成狀態剖析:

臺積電地點的熊本縣的供電附屬于japan(日本)九州電力公司管轄,由于本地還有僅存的核能發電,九州電力公司的電力供給構造在核能、熱能和可再生動力之間堅持均衡,如下圖所示簡直各占三分之一,這是japan(日本)電力供給第二廉價的地域(最廉價的關西電力公司,也有相似的電力供給均衡)。

九州電力公司憑仗這種供電構造完成了極端廉價的電價,截至 2024 年 4 月,通俗家庭的電價為 28.78 日元/千瓦時 (趁便提一下,關西電力公司的電價為 28.51 日元/千瓦時,約合國民幣1.32元/千瓦時包養)。統一國度內產業用電價錢,因地域、時段和用電量的分歧而有所差別。中國國際產業用電年夜致價錢為 0.5 元/千瓦時。

Rapidus 地點的北海道的電力供給由北海道電力公司管轄,由于此地在核能應用方面有所完善,此地的電力供給組合為2/3的火力發電和1/3的可再生動力,其電價在japan(日本)排名第二(排名第一的沖繩電力公司也有相似的電力供給組合)。

在北海道電力公司,由于化石燃料價錢(重要仍是日元升值)飆升的影響,這種供電組合招致電價下跌,截至 2024 年 4 月,尺度家庭的電價為 47.26 日元/千瓦時(下圖顯示了10 家電力公司的電價比擬)。趁便提一下,沖繩電力公司的電價為 48.46 日元/千瓦時)。

作為半導體工場,北海道電力的電費為 47.26 日元/千瓦時,是九州電力電費 28.78 日元/千瓦時的 1.6 倍,持久蒙受這一電費累贅對在該地設廠的公司是一個嚴重保存挑釁。 (參考材料4)

不少伴侶確定會有疑問,不是說晶圓廠應當要建在電力廉價的處所嗎?那為什么japan(日本)當局會傻到把本身寄予厚看的進步前輩晶圓代工場放在人跡罕至且電費價錢昂揚的北海道呢?

長篇大論地來說明的話,就是japan(日本)當局重視的是北海道地域的將來成長預期。用一句話官方用語來說,japan(日本)當局他們鄙人一盤年夜棋。

讓我們依據所搜集公然數據,略微盤算包養網一下半導體工場的用電量和電費收入。

臺積電包養浩繁工場中的一個年夜型工場 Fab18(位于中國臺灣南部迷信園區) 第 5-8 期的耗電量為 88 萬千瓦,即每年 70 億千瓦時。假定臺積電熊本廠和北海道的新工場範圍與 Fab18 雷同,依照北海道電價和九州電價運營分辨運營兩座工場的差額盤算成果如下:

70 億千瓦時 x (47.26-28.78) 日元/千瓦時 = 1,294 億日元/年,差價約為每年 1294 億日元。

換句話說,Rapidus北海道晶圓廠和臺積電熊本晶圓廠僅在電費方面每年就相差快要約 1300 億日元,即便投進當局和市政資金來補充這一差額,Rapidus北海道晶圓廠的競爭力顯然也很弱。

另一方面,兩地發電廠的應用率又若何呢?

北海道發電廠的發電裝機量為880,000 千瓦,那么該電廠全年的發電量為88 萬千瓦 × 24 小時 × 365 天 = 77 億千瓦時。是以,當Rapidus晶圓廠到達臺積電Fab18 第 5-8 期的耗電量,那么屆時北海道電廠的年應用率為 70 億千瓦時/77 億千瓦時 = 90.9%。

這也意味著北海道發電廠將要日以繼夜滿負荷運轉。換句話說,除了太陽能等可再生動力之外,北海道還需求為半導體廠夜間運轉供給穩固的電源。與核電占發電量三分之一的九州電力公司地點地域比擬,北海道地域成長半導體系體例造,將來有且只要重啟北海道核電這個選項,不然應用價錢飛漲的化石燃料將會使Rapidus 處于盡對優勢。

為了戰勝電力本錢高這一優勢,堅持其持久的國際競爭力,鼎力推進北海道電力公司從頭啟動甚至扶植新的核電站就是japan(日本)當局鄙人的一盤年夜棋,也是他們下的這盤棋終極目的,在japan(日本)重啟包養核電。

由于 2011 年年夜地動,大師都了解福島核電站核泄漏事務,飽受其害的japan(日本)年夜部門國民相當惡感核電,他們寧愿忍耐高電價,也不愿意重啟核電。而japan(日本)當局為了選票,也不敢冒japan(日本)全國之年夜不韙,他們采用的曲直線救國方法,逼著北海道本地國民做失事與愿違的選項。

空話說了這么多,此刻大包養師曾經很清楚了。建立晶圓廠,它的四周必定有能供給穩固連續而又廉價的電力發電站,並且本地還需求有大批的水資本,除非你有很強的才能把大批的水運過去。這種對電力及水資本的需求甚至模糊跨越了人才這個焦點要素。

第三年夜前提:配套財產鏈

即便擁有電力及水資本上風,晶圓廠運營還需求完美的配套財產鏈。一個國度假如沒有才能為其國際的半導體晶圓廠保駕護航,供給各項配套裝備合資料的高低游相干企業,如果某年夜國的總統哪一天心境欠好,看你不爽,在他的“老年聰慧癥”危害下,他也許會為所包養欲為一聲令下,會讓他不順眼的國度的半導體行業遭遇沒頂之災。

詳細例子大師有空可以搜一搜上個世紀末美日半導體年夜戰。這個世界不是任何時辰都講事理的,良多時辰拼的是拳頭年夜,財產健全。

上面我們看一個數據,數佔有包養“點老,請大師包括。此數據來自 2021 年的japan(日本)經濟財產省陳述的官方數據(參考材料5)。

需求指出的是,參考此數據請自發疏忽某國官方對我國企業的疏忽,好比我國的龍頭企業:南方華創,它曾經在包含刻蝕、PVD、CVD、ALD、爐管、清洗、疾速退火等焦點工藝設備有了一席之地。此時靜下心來細細剖析參考就行了。

我們可以發明上表中供給半導體相干裝備重要來自美日荷德等東方國度(好吧,韓國企業 semes 也有,實在在 2021 年搬運裝配市場上 semes 也有一席之地,不懂japan(日本)財產省為何抹往他的市場份額)。

在半導體高低游的財產鏈上,中國還需求鼎力成長攙扶并授與必定的財務支撐。

實在圖表外還有更下游的企業,簡略來說,這些企業并不屬于半導體企業的范疇。好比說生孩子 PLC,伺服馬達,步進電機,各項傳感器,mass flow controller 等等企業,國際還缺乏領軍企業。

就拿傳感器來說,japan(日本)有基恩士、歐姆龍、Panasonic、Sony、Advantest 等等;馬達店家有三菱、歐姆龍、安川電機等等。國際近年來固然成長很快,可是仍缺乏能與之對抗的龍頭企業。

這里再舉個由於缺乏高低游要害財產而自願降服佩服的案例。近年韓國在大張旗鼓的反日海潮中的最后關頭,為何會對japan(日本)的出口限制屈膝降服佩服?就是由於他們在最最拿手的半導體行業中被japan(日本)拿捏了七寸,即使使出了滿身力量,也無法解脫japan(日本)當局的拿捏。

在 2019 年 7 月,japan(日本)當局宣布了對韓國出口的三種產物被列為零丁審核對象:半導體生孩子所必須的氟化氫和抗蝕劑(光敏劑),以及用作無機發光二極管面板維護資料的含氟聚酰亞胺。韓國所需的這些原資料有近 90%是從japan(日本)入口的,甚至氟化氫也有 50%是從中國入口的。此外,這些產物無法貯存。韓國三星、SK海力士等公司只要年夜約一個月的這些資料的庫存,即便他們試圖入口更多的多少數字,聽說凡是也需求三個月的時光才幹停止出口檢討并取得允許。japan(日本)采取這一辦法的新聞一經報道,韓國經濟政府和商界就墮入了發急。最后韓國在文在寅總統停止掌權后,后續的韓國政府立即舉手降服佩服,絕不遲疑地從頭回到了美日韓聯盟的懷抱。

所以說樹立完美的下游供給鏈對晶圓廠的運營和成長起著至關主要的感化。

我們再換一個視角,這些年消息老是幾次呈現各年夜半導體企業連續不斷在japan(日本)建立晶圓廠或許研討所,那么為什么這些半導體為何這般愛好japan(日本)呢?

上面讓我們來看以下幾則分歧的新聞:

2022 年,臺積電在japan(日本)茨城縣筑波市樹立了進步前輩封裝技巧開闢基地–臺積電japan(日本) 3DIC 研發中間。該中間恰是研討的恰是此刻如日中天的封裝技巧:CoWoS(Chip-on-Wafer￾on-Substrate),這就是被 Nvidia 高眼相中的最進步前輩的封裝技巧。前后稀有十家japan(日本)裝備和元件制造商介入了該項目,據相干新聞,臺積電甚至有斟酌在japan(日本)樹立后端工場。

三星電子也打算于 2025 年 3 月前在橫濱樹立進步前輩封裝技巧開闢基地。

2024 年 4 月,英特爾啟動了半導體后端主動化和尺度化技巧研討協會(Semiconductor Assembly Test Automation and Standardization Research Association ,SATAS),該協會與包含japan(日本)裝備和元件制造商在內的 14 家公司和組織結合展開項目,旨在完成后端流程的完整主動化。

SATAS協會共有六個研討主題:主動運輸和存儲體系、載體和托盤、裝載船和前端模塊、運輸主機、加工單位和中試線。例如,Resonac HD 公司在封裝資料和模具粘合膜等后端資料方面具有上風,該公司將努力于拆卸和檢測流程的工藝單位。夏普擔任實驗生孩子線的開闢和運營,而歐姆龍則介入主動化運輸和存儲體系以及運輸主機的開闢和運營。

SATAS 的目的是到 2028 年完成主動化,將創立需要的技巧和行業尺度規范,開闢和實行裝備,并在實驗線上驗證裝備的運轉。 (參考材料6)

由此可見,晶圓三年夜鉅子對半導體的研討曾經開端傾向半導體后端制造流程(亦或許屬于中段制造)。

信任此刻大師都曾經或多或少能猜出來為什么這些晶圓廠搶先恐后,前往japan(日本)或扶植半導體研發中間或協會。緣由很簡略,恰是japan(日本)擁有很是完整的半導體財產鏈,特殊是在半導體資料和裝備等範疇破具上風,這才讓japan(日本)被浩繁晶圓廠商所喜愛。

換一個角度說,一個國度可否不受外界因數的攪擾,生孩子出及格的芯片,和該國事否具有完整的各類高低游企業有著密不成分的關系。

第四年夜前提:人才

任何企業的成長都離不開人才,半包養網導體企業也不破例,並且對于人才的請求更高。

半導體工場里有:裝備工程師 (Equipment Engineer 簡稱 EE);制程工程師(Process Engineer 簡稱 PE);制程整合工程師 (Process Integration Engineer 簡稱 PIE);工程技巧工程師(Industrial Engineer 簡稱 IE);生孩子把持工程師(Product Control engineer 簡稱 PC);東西的品質工程師 (Quality Engineer 簡稱 QE);靠得住性工程師(Reliability engineer 簡稱 RE);測試工程師(Testing Engineer );良率晉陞工程師 (Yield Engineer 簡稱 YE);產物工程師(Product Engineer 簡稱 PDE);客戶工程師(Customer Engineer 簡稱 CE)當然還有不少各司其職的人才,這里就不啰嗦地逐一先容了。

我們先另辟門路,說說japan(日本)當局的戰略,japan(日本)當局為什么敢于開門揖盜,用極端優惠的政策吸引臺積電來島國投資(究竟有多優惠,japan(日本)當局曾經給出謎底,直到 2037 年,臺積電的第一和第二座熊本晶圓工場所發生的企業所名媛。得稅、小我所得稅和財富稅的總和才會跨越現階段japan(日本)當局給于的臺積電請求的補助金額)。那么japan(日本)莫非不害怕臺積電生孩子的產物會反過去衝擊本身曾經岌岌可危的外鄉半導體晶圓財產嗎?

實在臺積電進進japan(日本),除了他們堂而皇之的概況來由——加大力度兩地裙帶關系帶動本地財產欣欣茂發。他們的真正的目標能夠也存在包養著自動反擊,用本身進步前輩產物慢慢腐蝕japan(日本)的芯片市場,干趴japan(日本)碩果僅存的幾個外鄉半導體廠。

而japan(日本)當局這邊也鄙人一盤年夜棋,除了等待臺積電可以或許帶動本地的各類相干財產蓬勃成長以外,他們最最看中的是臺積電未來會給japan(日本)外鄉培育各類各樣的半導體人才,便利日后為己所用。

上文說起了臺積電 2022 年在japan(日本)茨城縣筑波市樹立了進步前輩封裝技巧開闢基地,對此japan(日本)經濟財產省對此舉雙手表現接待,以為這是japan(日本)半導體財產回復的一個步驟。可是事與愿違,現實上這里居然成了臺積公司在japan(日本)的半導體人才的招募基地。為擴展營業範圍,臺積電僅僅在 2020 年就僱用了 8000 多名工程師,并打算在 2021 年從世界各地僱用 9000 多名工程師。

讓我們再把眼光轉向深陷財政危機的英特爾,為什么英特爾擁有這般得天獨厚的前提,甚至他們還引進了比臺積電更為進步前輩的光刻機(今朝英特爾位于美國俄勒岡州希爾斯伯勒的研發機構曾經率先引進了并裝置好兩臺最進步前輩的High NA EUV光刻機TWINSCAN EXE:5000),但今朝他們在芯片的生孩子工藝上仍落后了臺積電至多兩代的技巧,回根結底他們沒有諳練把握加倍精緻的光刻工藝。固然他們有更為進步前輩的緊密機械,以及難以想象的當局補助,可是他們恰是由于缺乏最先端生孩子工藝這方面的人才,所以他們造不出來可以和臺積電相媲美的產物。

為此美國當局不得不下陰招,強逼臺積電,三星在美國外鄉建廠,等時光成熟,用高薪迷惑其技巧職員是最好的終局。有很年夜的能夠性是會明搶暗奪這些可以當即聲援美國晶圓生孩子的稀缺高等人才,以到達再次獨霸全部半導體財產的野心。

此刻了解美日兩國為了人才有多么拼了吧。 那么美麗國如許的陽謀真的無解嗎?

讓我們比擬兩組數據,了解一下狀況臺積電japan(日本)熊本廠和臺積電美國亞利桑那州晶圓廠的扶植進度差別:

臺積電亞利桑那州晶圓廠的扶植打算宣布時光(2020 年 5 月 15 日),好比熊本晶圓廠(2021 年 10 月 14 日)早五個月;開工時光方面,臺積電亞利桑那州晶圓廠(2021年4月)比熊本晶圓廠(2022年4月)早一年;量產時光方面,臺積電亞利桑那州晶圓廠將于2025年頭量產,而熊本晶圓廠將于2024年末量產,后者至多快了一兩個月。

為什么會如許呢?臺積電熊本晶圓廠的工藝制程固然落后于亞利桑那州晶圓廠,裝備調試難度能夠也絕對較低,可是卻存在像上文所說半導體裝備有供給鏈題目。臺積電熊本晶圓廠里很多半導體裝備和原資料需從亞洲入口,美國與重要供給地域的地輿間隔較遠,包養網物流時光更長,受運輸、關稅等影響。而坐落于九州島的熊本工場,由於japan(日本)外鄉具有成熟的半導體財產鏈,可以或許直接在當地獲取大批裝備和原資料,供給鏈加倍高效。此外,地輿上的運輸間隔短、運輸本錢低,也有助于扶植過程的加快。

除了供給鏈題目,這就是本文所說的美國缺少這方面的人才。

美國履行的是他們以為很有用的精英教導,這種精英式教導也為他們帶來了史無前例的高科技企業,可是這種所謂的精英教導真的永遠會給美國帶來永遠不斷長進立異的精力嗎?

在這個題目上,有不少人會給出太多的見仁見智的說法,這里我只能提出一些拐彎抹角的案例,在這一次臺積電介入的亞利桑那州扶植晶圓廠經過歷程中,臺積電碰到了各類各樣的在中國臺灣想象不到的題目,招致工場量產時代一延再延。為此臺積電辯護說是本地沒有足夠的諳練工及連續下跌的人力本錢,當然這遭到了本地工會的嚴格辯駁。

實在臺積電在某種水平上說的沒錯,本地可以或許應用的諳練工其實是未幾,不外這也回功于臺積電沒有能供給有競爭力的薪水,至多對于美國當地本地的諳練工來說這不是一份有吸引力的任務。于是一分錢一分貨,給幾多薪水就會來什么樣的人。直到這種情形把臺積電逼到了墻角,臺積電沒有任何措施,只能匆倉促地從臺灣島調達了數百名鳳毛麟角的精兵強將(怨天尤人的牛馬)來聲援亞利桑那州晶圓廠的扶植年夜業。

大師都了解美國工人,絕對于怨天尤人的東亞下班族,他們除了擁有豐富薪水的同時,還請求任務時光短,不加班,性格年夜,一言分歧能夠就會 炒了老板魷魚,治理起來是真的是令人頭年夜。

究竟有多辣手?這里再包養網舉一個小例子:大師都了解,在晶圓廠扶植初期,各項裝備的調試必需需求換上防塵服。所以呢,在一天8小時任務制時光,美國工人年夜叔他們早他這麼想也不是沒有道理的,因為雖然藍小姐被山上的盜竊傷害了,婚姻也斷了,但她畢竟是書生府的千金,也是書生的獨生上換一次防塵服需求半個小時,下戰書下班也是。早上和下戰書半途還要再加上參半小時的歇息時光。滿打滿算這些辛勞的美國工人需天天在晶圓廠外勤勞任務的時光也就只要 6 個小時。

現實上呢,他們由于身材結構和亞洲人有所差別(就是懶!),均勻算上去天天現實僅在晶圓廠內任務不到5個小時。 由於,他們還需求半途上茅廁來處理需要的心理需求,有時辰甚至離放工時光還有一個多小時就開端整理東西磨洋工了。所以均勻滿打滿算,他們只能在晶圓廠內任務不到5個小時。

並且工程監視治理嚴厲了,有些工人選擇即刻告退是對你最最友愛的正告,同時也是最好的終局。良多時辰,對不起,他們可不會慣著你,他們凡是很有能夠會給帶來一次永不忘記的記憶。

聽聞過不少本地各種漫天紛飛的無法證明的大道新聞,好比本地有膂力休息者很不習氣臺灣人毫無情面的軍事治理,在無人的時辰有不滿者為了發泄情感,居然靜靜地把裝備的門打開,把裝備當成一次“五谷輪回之所”。

此外由于在晶圓廠里不克不及常常喝到水,良多膂力休息者會選擇嚼口噴鼻糖。實在嚼口噴鼻糖并沒有錯,只不外由于東方文明,良多膂力休息者會感到把口噴鼻糖放在一些處所很有留念意義(和某某到此一游相似),他們會很高興地把這些帶有口水的口噴鼻糖躲在各類裝備的裂縫之中。

假如大師無機會進進美國半導體無塵廠房內,可以翻開潔凈室里的高架板一核辦竟,了解一下狀況那里究竟有什么你想象不到的工具。

不外最惡劣的是把口噴鼻糖塞到各類電器裝備中,由於這種“地雷”日后會給生孩子職員帶來想象不到的“驚喜”。

在這些值得沉思的事例中,筆者聽到某國案件最難以想象不服管束的笑話是,有極端性情的人會在“月黑風高”的時辰取出作案東西,瞄準裝備把持板里來了一次年夜范圍的“噴淋”,當然這整理殘局的苦楚只要此裝備的擔任人才會領會到。

此刻清楚到在美國建廠的難處了吧?在你焦頭爛額的時辰,老是給你出乎意料的“驚喜”。

對了美國還有一個讓各年夜廠商心驚膽戰的組織,那就是鼎鼎著名的工會,詳細有多著名,本身可以百度一下比來波音與工會的糾葛一事。

所以即使美國擁有這般強硬的手段,浩繁國度的地域都選擇乖乖共同,但他們所贊許的精英教導,現實上曾經形成了社會全體本質的極年夜裂縫。假如不從最基礎上履行全平易近教導,讓全平易近本質獲得必定水平上的進步,成長晶圓廠會遭到各類想象不到的制約。讓少少數精英帶動盡年夜部門底層職員為美國添磚加瓦,連續性發明高科技、高產出企業,在某種水平上就像是“撲朔迷離”。所以美國當局最后很能夠會經由過程手腕(甚至包含各類不但彩的手腕)來吸引(或強取豪奪)他所需求的工具某人才。

當然也許有人不服。好比臺積電亞利桑那州晶圓廠擔任人近期說,該晶圓廠良率曾經獲得了很年夜的改良,甚至跨越了臺積電在臺灣的晶圓廠!可是,晶圓廠勝利與否不克不及從短時代來看,一時的良率改良不克不及代表永遠。並且這消息的背后是數不清寬大臺灣精英勤奮的結晶(唾面自乾牛馬的血淚)。

這個行業的人都了解一個成熟的前端半導體工場,人和機臺裝備的比例年夜致為 1:80,所以這個時辰人的要素就可以說是微乎其微了。但假如精準復制 recipe 和各類工藝parameter 的話,即便是分歧地域的工場,良率在實際上是可以粘貼的。這也是半導體工場誇大的在 produnticon 生孩子上需求 copy exactly 的緣由。而那些立異的工藝,則是需求在Pilot Line 事後停止 KIP,KEP 評價,而 Pilot lot 的良率是不克不及獲得包管的。

關于人才,可以再換個視角說一說,這一次筆者觀賞了 2024 年臺灣 semicon博覽會。 這一次臺灣semicon之行,給我的震動并不是浩繁的來場人數,浩繁著名店家,還有“神乎其神”的AI技巧。而是來觀賞semicon 的人,不只是相干的從業職員,還有不少臺灣的高中生,甚至還有父親帶著兒子來觀賞的,要了解此次展覽是周三至周五的任務包養網日,也就是說,為了能來看展覽,他們不吝翹課。看著這些妙語橫生的高中生,時不時地還絕不小氣地拋出本身的一孔之見,從他們說笑自如的神色中,我仿佛看到了將來臺灣的半導體人才中堅氣力。

此刻半導體財產,臺積電能成為這般一家獨年夜的局勢,實在他們手中進步前輩的裝備是主要原因,最年夜原因就是他們有太多優良的人才儲蓄,這離不開臺灣浩繁有志之士這些年在半導體範疇的辛勞耕作(當牛做馬),仔細庇護,可以說沒有這么人才的多勵精圖治(爆肝功課),就沒有臺積電此刻惹人側目標獨領風流。

今朝臺積電打敗了簡直此刻包養同業一切的敵手,那么他能否能安枕無憂了呢?當然不是,臺積電由於運營得太好,賺的錢太多,對于半導體財產的主要性越來越凸起,曾經惹起了“山姆年夜叔”的惦念。中國有句古話就是,“閉門忌客而食肉糜之餐”,吃獨食的最好的下場是收獲一片白眼,最壞終局就是最后孤家寡人四分五裂。

固然臺積電某些高層曾經認識到這個題目,為此他們在德國德累斯頓選擇與博世 (Robert Bosch GmbH) 、 英飛凌科技 (Infineon Technologies AG) 、恩智浦半導體 (NXP Semiconductors N.V.)作為一起配合伙伴,樹立合夥公司ESMC,此中這些一起配合伙伴每家各占有 10%的股份。而臺積電在熊本的JSMC,則引進了索尼半導體、電裝包養網和豐田作為一起配合伙伴。

可是承平洋另一邊的“山姆年夜叔”,能不克不及看不上這些“微利”,就讓我們拭目以待。

第五年夜前提:強無力的當局保駕護航

在這一輪的半導體工場扶植的海潮包養網“中,山姆年夜叔沖鋒號的令下,臺積電亞利桑那州晶圓廠的二期,三期也提上了日程,良多臺灣人積極呼應美國進號角,不吝擯棄治安極端傑出的臺灣省,積極投身到聲援美國的晶圓扶植年夜業包養網中。聲援臺積電在美國的晶圓廠并無任何不合錯誤,只是良多投身年夜業的臺灣人聲援目標,能夠更多是為了未來不成防止的政治原因而移居美國。

筆者已經有一位相處很高興的臺灣深綠伴侶,我們老是很默契地回避政治這個很繁重的話題。但一次很偶爾間,他的深綠手下,很不合適地提出了xx概念。但本著能把伴侶變得多多的,盡量連合一人就是一人的設法,筆者盡量回避爭議,盼望求同存異。不外這種綏靖設法,最后讓筆者被逼到墻角,是以筆者也很不見機地懟了歸去,指出其所推重的只不外是一個不被國際普遍認可的很小的處所政權。最后深綠破防了,成果天然是不歡而散。

事后,筆者墮入了莫名的尋思中,實在半導體財產除了水、電、配套財產鏈,人才等要素之外,應當還有一年夜前提,筆者苦思不解。直到比來臺積公司開創人說出臺積電曾經成為中美真正的兵家必爭之地,我突然認識到扶植晶圓廠還需求第五大體素,即需求有一個強盛而無力的當局來作為財產支持。

即便某地域此刻擁有所謂的“護國神山”,假如沒有一個有才能為其供給維護的當局,那最后這“潑天貧賤”終極也只能是如水中花月或好景不常。汗青上的南宋聽說 GDP 已經占了世界的一半,可終極成果是糧道被斷,十萬國民只能跳海殉國。在中國汗青上眼看他起高樓,眼看他宴賓客,眼看他樓塌了如許的工作不乏其人。

作為一位身處國外的中國人,深入領會到內陸若不強盛,在外就會步履維艱。所以不時刻刻祝愿內陸母親的強盛,而在“深綠”眼里的居然是吾之蜜糖,汝之砒霜。跟他們水乳交融的不雅點,馬上讓我聯想到老祖宗的一句話,“蠻夷進中國,則中國之,中國進蠻夷,則蠻夷之”。

而現在的中國臺灣政府的所作所為,正將本地半導體財產推進風險的地步,將來連續性成長曾經遭到影響,這也加快推進了臺積電等本地半導體企業的海內布局。

即使臺積電此刻是獨領風流無敵之全國,但不要忘卻良多年夜企業都逃不外 “Too Big to Control”這句咒語。

美國固然此刻很強盛,就像下圖中的美國總體拜登一樣,在晶圓廠潔凈室內,想怎么樣就怎么樣。可是,這種令人厭惡的“蠻橫”還能連續多久?真的能為美國帶來半導體系體例造業的繁華嗎?

固然今朝中國的半導體財產深受美國的打壓,此刻嚴重的周遭的狀況既像是拂曉前的暗中,又像是“凜冬將至”,但暗中和“凜冬”終將會曩昔,拂曉和春天并不遠遠。

最后借用巨人一句的詞做開頭:“待到山花爛漫時,她在叢中笑。”

芯智訊特包養網約撰稿人:Alex    編纂:芯智訊-浪客劍

參考材料1:https://yearbook.enerdata.jp/electricity/world-electricity-production-statistics.html

參考材料2:https://www.fepc.or.jp/smp/enterprise/jigyou/shuyoukoku/index.html

參考材料3:https://www.azcentral.com/story/opinion/oped/joannaallhands/2024/06/12/tsmc-arizona-water-use-recycling/74059522007/

參考材料4:https://agora-web.jp/archives/240609075208.html

參考材料5:https://www.meti.go.jp/press/2023/06/20230606003包養網/20230606003-1.pdf

參考材料6:https://satas-cip.jp/wp-content/uploads/2024/05/SATAS_PR_Japanese_FIN.pdf


留言

發佈留言

發佈留言必須填寫的電子郵件地址不會公開。 必填欄位標示為 *