三星晶圓代工廠已經(jīng)向亞利桑那州，紐約州和德克薩斯州的主管部門提交了文件，以尋求在美國(guó)南部建立先進(jìn)的半導(dǎo)體制造工廠。該晶圓廠預(yù)計(jì)將耗資超過170億美元，并創(chuàng)造1800個(gè)工作崗位。如果一切按計(jì)劃進(jìn)行，它將在2023年第四季度上線。不過，值得關(guān)注的是：三星尚未說明新晶圓廠將設(shè)計(jì)用于哪個(gè)工藝節(jié)點(diǎn)。三星會(huì)成為美國(guó)第一個(gè)擁有3nm工藝的企業(yè)嗎？

三星晶圓廠將在美國(guó)擴(kuò)張

隨著半導(dǎo)體需求的增長(zhǎng)，三星代工和其他芯片制造商正在擴(kuò)大其制造能力。近年來，該公司僅在韓國(guó)使用其領(lǐng)先的制造技術(shù)來制造芯片，而其在德克薩斯州奧斯汀的S2制造工廠則留有14LPP（及其衍生品降至11LPP）和過時(shí)的制造工藝。在芯片設(shè)計(jì)方面，三星在美國(guó)擁有足夠的客戶（例如IBM，Nvidia，高通，特斯拉等），它們需要使用其最先進(jìn)的節(jié)點(diǎn)，并且更愿意使用位于美國(guó)的晶圓廠，這就是為什么它需要在這個(gè)國(guó)家建立新的制造工廠的原因。此外，該公司還需要在北美建立一個(gè)新的先進(jìn)晶圓廠，以更好地與競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手臺(tái)積電競(jìng)爭(zhēng)，

據(jù)《奧斯汀美國(guó)政治家》（Austin American-Statesman）報(bào)道，三星晶圓廠最近正式開始探索在亞利桑那州，紐約州和德克薩斯州建立新晶圓廠的可能性。提交給德克薩斯州政府的當(dāng)前計(jì)劃包括在公司640英畝的場(chǎng)地上建設(shè)700萬(wàn)平方英尺（65萬(wàn)平方米）的設(shè)施（即該晶圓廠將與現(xiàn)有的S2相鄰），耗資超過170億美元。該公司沒有在可預(yù)見的將來升級(jí)S2的計(jì)劃，因?yàn)槠淇蛻羧孕枰墒斓墓に嚰夹g(shù)。

根據(jù)向德克薩斯州當(dāng)局提交的文件，為了使三星的先進(jìn)晶圓廠有意義，必須滿足四個(gè)新標(biāo)準(zhǔn)：獲得人才；建造半導(dǎo)體制造生態(tài)系統(tǒng)；快速進(jìn)入市場(chǎng)以及強(qiáng)大的公私合作關(guān)系（即激勵(lì)機(jī)制）。三星已經(jīng)在德克薩斯州建立了一家晶圓廠，因此該州已經(jīng)擁有人才和供應(yīng)商生態(tài)系統(tǒng)。相比之下，它將不得不在亞利桑那州（針對(duì)英特爾和臺(tái)積電）和紐約（針對(duì)GlobalFoundries）爭(zhēng)取人才和物資。

為了建設(shè)領(lǐng)先的制造工廠，三星需要當(dāng)局的巨大激勵(lì)。據(jù)路透社報(bào)道，特別是三星正在要求特拉維斯縣和奧斯汀市在20年內(nèi)合計(jì)減稅8.055億美元，這實(shí)際上意味著三星要求特拉維斯縣和奧斯汀市分別減免100%和50%的稅收。此外，三星還在尋求從曼諾學(xué)區(qū)獲得2.529億美元的稅收減免，這是基于德州的稅法，該稅法允許經(jīng)濟(jì)發(fā)展項(xiàng)目享受財(cái)產(chǎn)稅減免。據(jù)市場(chǎng)觀察人士稱，迄今為止，在美國(guó)還沒有一家公司獲得100%的稅收減免。盡管如此，這筆交易對(duì)加州還是很有意義的，聯(lián)邦政府也很可能會(huì)感興趣。

奧斯汀技術(shù)委員會(huì)（Austin Technology Council）首席執(zhí)行官安伯·甘斯特（Amber Gunst）表示：“由于還有其他競(jìng)爭(zhēng)激烈的市場(chǎng)正在尋求贏得這項(xiàng)擴(kuò)展協(xié)議，因此，我們州政府和地方政府必須共同努力，以確保奧斯汀脫穎而出。這不僅可以為所有教育程度和技能水平的德克薩斯中部提供1800個(gè)工作崗位，而且這種擴(kuò)展在三星和奧斯汀之間建立了更加牢固的關(guān)系，我們非常重視這一關(guān)系。”

三星預(yù)計(jì)，新晶圓廠在運(yùn)營(yíng)的前20年中，其經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出約為86.42億美元，長(zhǎng)期工人的工資總額為73.23億美元。

硅銀計(jì)劃：2023年第四季度上線

新晶圓廠的計(jì)劃稱為Project Silicon Silver（PSS），它將位于S2附近。它不會(huì)使用S2的任何現(xiàn)有建筑物，而是一個(gè)全新的晶圓廠。它將擁有自己的運(yùn)營(yíng)支持，中央公用事業(yè)大樓，工業(yè)廢物處理，空氣分離計(jì)劃，惰性氣體存儲(chǔ)和其他結(jié)構(gòu)。

提交給當(dāng)局的文件說：“新設(shè)施與周圍現(xiàn)有財(cái)產(chǎn)之間目前唯一考慮的相互連接可能是在工地的現(xiàn)有改進(jìn)設(shè)施與新建筑之間建造的人行道或物資橋梁、人行道。”

三星將花費(fèi)50.69億美元用于建筑物和房地產(chǎn)的改良，以及99.31億美元的半導(dǎo)體制造設(shè)備。

三星晶圓廠沒有透露有關(guān)新晶圓廠的許多細(xì)節(jié)。目前，我們知道，如果公司與奧斯汀當(dāng)局簽署所有必要的文件，它將在2021年第2季度破土動(dòng)工，并期望在2023年第4季度開始生產(chǎn)并投入生產(chǎn)。此外，我們還知道設(shè)施將占地65萬(wàn)平方米。臺(tái)積電在臺(tái)南（臺(tái)灣南部科學(xué)園）的Fab 18廠房建成后，將占用95萬(wàn)平方米的土地。總的來說，三星計(jì)劃建立一個(gè)相當(dāng)龐大的制造工廠。臺(tái)積電（TSMC）的Fab 18的目標(biāo)是每月滿負(fù)荷生產(chǎn)12萬(wàn)至14萬(wàn)片晶圓，因此，假設(shè)要求和規(guī)模相同，我們應(yīng)該期望PSS在70k至100k左右。

三星晶圓廠沒有透露計(jì)劃在新晶圓廠中使用哪種工藝技術(shù)，但是可以肯定地說，它們將使用極紫外（EUV）光刻技術(shù)。考慮到三星期望其基于GAA多橋溝道場(chǎng)效應(yīng)晶體管（MBCFET）的3 nm技術(shù)將在2021年至2022年的時(shí)間范圍內(nèi)準(zhǔn)備就緒，因此可以合理地預(yù)期將其用于晶圓廠以及其他技術(shù)。最后，三星在韓國(guó)的V1工廠將用于多個(gè)節(jié)點(diǎn)，包括3 nm。

根據(jù)目前可獲得的信息，三星正在計(jì)劃比其競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手臺(tái)積電更大的項(xiàng)目。臺(tái)積電計(jì)劃在亞利桑那州建造的晶圓廠的初始產(chǎn)能目標(biāo)為每月約20，000片晶圓（WSPM），并將直接雇用1，600名員工。臺(tái)積電計(jì)劃在2021年至2029年間在其新晶圓廠上花費(fèi)120億美元，這表明與德州三星新晶圓廠相比，臺(tái)積電的新晶圓廠規(guī)模將更小。

沒有研發(fā)活動(dòng)，僅制造業(yè)

三星提交給當(dāng)局的文件清楚地表明，“硅銀計(jì)劃”是一個(gè)純粹的制造工廠，該公司不打算在此開展任何研發(fā)活動(dòng)。

由于新晶圓廠將不會(huì)進(jìn)行任何研發(fā)，因此即使在立法者通過了適當(dāng)?shù)挠?jì)劃之后，三星晶圓廠也無(wú)法在半導(dǎo)體研發(fā)方面向美國(guó)政府尋求任何形式的幫助。

此外，三星的S2晶圓廠沒有美國(guó)國(guó)防部的TrustedFoundry資格，因此看起來該公司沒有為國(guó)防部制造任何芯片。實(shí)際上，目前尚不清楚它是否對(duì)美國(guó)的軍事合同感興趣。

總結(jié)

GlobalFoundries在2018年退出開發(fā)領(lǐng)先的工藝技術(shù)，同時(shí)英特爾失去工藝技術(shù)領(lǐng)先地位，美國(guó)政府一直更愿意幫助本地芯片制造商，以確保該國(guó)能夠自力更生并不依賴于其他地方生產(chǎn)的芯片。

臺(tái)積電是第一個(gè)利用美國(guó)愿意協(xié)助當(dāng)?shù)匕雽?dǎo)體生產(chǎn)的公司，其位于亞利桑那州的120億美元晶圓廠將于2024年開始使用其N5節(jié)點(diǎn)（可能還有N5P和N4衍生物）生產(chǎn)芯片。最初的20，000 WSPM產(chǎn)能將不及中國(guó)臺(tái)灣的設(shè)施。為了滿足美國(guó)政府的命令，臺(tái)積電的工廠必須獲得Trusted Foundry的地位，一旦獲得，它將能夠出售使用非常先進(jìn)的節(jié)點(diǎn)生產(chǎn)的授權(quán)芯片。除了臺(tái)積電，其一些供應(yīng)商也正在加緊準(zhǔn)備在美國(guó)建立新工廠。

全球第二大芯片代工制造商三星晶圓（Samsung Foundry）是另一家在美國(guó)建造領(lǐng)先晶圓廠的鑄造廠。該公司在德克薩斯州的Project Silicon Silver制造工廠將耗資逾170億美元，與臺(tái)積電的晶圓廠相比，預(yù)計(jì)將更大在亞利桑那州。SF計(jì)劃在晶圓廠使用哪種工藝技術(shù)還有待觀察，但其中一種選擇是基于3 nm MBCFET的前沿節(jié)點(diǎn)。同時(shí)，目前尚不清楚三星是否在尋求為美國(guó)政府機(jī)構(gòu)制造芯片。

盡管美國(guó)政府希望幫助英特爾或GlobalFoundries等本地芯片制造商，但迄今為止，其協(xié)助該國(guó)芯片生產(chǎn)的計(jì)劃已引起臺(tái)積電和韓國(guó)三星的極大興趣。無(wú)論如何，將領(lǐng)先的半導(dǎo)體制造技術(shù)帶回美國(guó)的計(jì)劃看來，計(jì)劃的2700萬(wàn)美元投資就是一個(gè)很好的證明，這取決于整個(gè)過程中的減稅情況。
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