三星會成為美國第一個擁有3nm工藝的企業(yè)?

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，以尋求在美國南部建立先進的半導體制造工廠。該晶圓廠預計將耗資超過170億美元，并創(chuàng)造1800個工作崗位。如果一切按計劃進行，它將在2023年第四季度上線。不過，值得關注的是：三星尚未說明新晶圓廠將設計用于哪個工藝節(jié)點。三星會成為美國第一個擁有3nm工藝的企業(yè)嗎？

三星晶圓廠將在美國擴張

隨著半導體需求的增長，三星代工和其他芯片制造商正在擴大其制造能力。近年來，該公司僅在韓國使用其領先的制造技術來制造芯片，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）和過時的制造工藝。在芯片設計方面，三星在美國擁有足夠的客戶（例如IBM，Nvidia，高通，特斯拉等），它們需要使用其最先進的節(jié)點，并且更愿意使用位于美國的晶圓廠，這就是為什么它需要在這個國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新的先進晶圓廠，以更好地與競爭對手臺積電競爭，

據(jù)《奧斯汀美國政治家》（Austin American-Statesman）報道，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前計劃包括在公司640英畝的場地上建設700萬平方英尺（65萬平方米）的設施（即該晶圓廠將與現(xiàn)有的S2相鄰），耗資超過170億美元。該公司沒有在可預見的將來升級S2的計劃，因為其客戶仍需要成熟的工藝技術。

根據(jù)向德克薩斯州當局提交的文件，為了使三星的先進晶圓廠有意義，必須滿足四個新標準：獲得人才；建造半導體制造生態(tài)系統(tǒng)；快速進入市場以及強大的公私合作關系（即激勵機制）。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)擁有人才和供應商生態(tài)系統(tǒng)。相比之下，它將不得不在亞利桑那州（針對英特爾和臺積電）和紐約（針對GlobalFoundries）爭取人才和物資。

為了建設領先的制造工廠，三星需要當局的巨大激勵。據(jù)路透社報道，特別是三星正在要求特拉維斯縣和奧斯汀市在20年內(nèi)合計減稅8.055億美元，這實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)濟發(fā)展項目享受財產(chǎn)稅減免。據(jù)市場觀察人士稱，迄今為止，在美國還沒有一家公司獲得100%的稅收減免。盡管如此，這筆交易對加州還是很有意義的，聯(lián)邦政府也很可能會感興趣。

奧斯汀技術委員會（Austin Technology Council）首席執(zhí)行官安伯·甘斯特（Amber Gunst）表示：“由于還有其他競爭激烈的市場正在尋求贏得這項擴展協(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個工作崗位，而且這種擴展在三星和奧斯汀之間建立了更加牢固的關系，我們非常重視這一關系?！?/p>

三星預計，新晶圓廠在運營的前20年中，其經(jīng)濟產(chǎn)出約為86.42億美元，長期工人的工資總額為73.23億美元。

硅銀計劃：2023年第四季度上線

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

提交給當局的文件說：“新設施與周圍現(xiàn)有財產(chǎn)之間目前唯一考慮的相互連接可能是在工地的現(xiàn)有改進設施與新建筑之間建造的人行道或物資橋梁、人行道?！?/p>

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

三星晶圓廠沒有透露有關新晶圓廠的許多細節(jié)。目前，我們知道，如果公司與奧斯汀當局簽署所有必要的文件，它將在2021年第2季度破土動工，并期望在2023年第4季度開始生產(chǎn)并投入生產(chǎn)。此外，我們還知道設施將占地65萬平方米。臺積電在臺南（臺灣南部科學園）的Fab 18廠房建成后，將占用95萬平方米的土地?？偟膩碚f，三星計劃建立一個相當龐大的制造工廠。臺積電（TSMC）的Fab 18的目標是每月滿負荷生產(chǎn)12萬至14萬片晶圓，因此，假設要求和規(guī)模相同，我們應該期望PSS在70k至100k左右。

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

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

沒有研發(fā)活動，僅制造業(yè)

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

由于新晶圓廠將不會進行任何研發(fā)，因此即使在立法者通過了適當?shù)挠媱澲?，三星晶圓廠也無法在半導體研發(fā)方面向美國政府尋求任何形式的幫助。

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

總結(jié)

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

臺積電是第一個利用美國愿意協(xié)助當?shù)匕雽w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（可能還有N5P和N4衍生物）生產(chǎn)芯片。最初的20，000 WSPM產(chǎn)能將不及中國臺灣的設施。為了滿足美國政府的命令，臺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的節(jié)點生產(chǎn)的授權芯片。除了臺積電，其一些供應商也正在加緊準備在美國建立新工廠。

全球第二大芯片代工制造商三星晶圓（Samsung Foundry）是另一家在美國建造領先晶圓廠的鑄造廠。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，與臺積電的晶圓廠相比，預計將更大在亞利桑那州。SF計劃在晶圓廠使用哪種工藝技術還有待觀察，但其中一種選擇是基于3 nm MBCFET的前沿節(jié)點。同時，目前尚不清楚三星是否在尋求為美國政府機構制造芯片。

盡管美國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)助該國芯片生產(chǎn)的計劃已引起臺積電和韓國三星的極大興趣。無論如何，將領先的半導體制造技術帶回美國的計劃看來，計劃的2700萬美元投資就是一個很好的證明，這取決于整個過程中的減稅情況。
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