臺(tái)積電第一座美國(guó)晶圓廠，張忠謀為何將其稱(chēng)之為“噩夢(mèng)”？

9月26日消息，目前晶圓代工大廠臺(tái)積電正在美國(guó)亞利桑那州投資400億美元建設(shè)兩座新的晶圓廠。但是這并不是臺(tái)積電第一次在美國(guó)設(shè)廠，早在1995年左右，臺(tái)積電就曾在美國(guó)設(shè)立過(guò)一座晶圓廠WaferTech，今天我們就來(lái)講講這個(gè)故事。

1995年，臺(tái)積電通過(guò)與客戶(hù)Altera、Analog Devices、ISSI和私人投資者（無(wú)政府資金）的合資晶圓廠WaferTech，將其晶圓代工業(yè)務(wù)帶到了美國(guó)。Altera現(xiàn)在是英特爾的一部分，但ADI仍然是臺(tái)積電的頂級(jí)客戶(hù)和熱情支持者。ADI首席執(zhí)行官Vincent Roche也出席了臺(tái)積電最近的活動(dòng)。WaferTech是臺(tái)積電以客戶(hù)為中心的業(yè)務(wù)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(guò)12億美元，這在當(dāng)時(shí)是一筆巨大的資金。根據(jù)計(jì)劃，WaferTech將于1998年第二季度開(kāi)始生產(chǎn)量產(chǎn)，1998年底產(chǎn)能將達(dá)到1萬(wàn)片8英寸晶圓，隨后在1999年底再提升到月產(chǎn)能3萬(wàn)片。至于制程技術(shù)初期將以0.35微米為主，這是臺(tái)積電成立時(shí)飛利浦技術(shù)轉(zhuǎn)讓的一部分，然后升級(jí)至0.25微米及更先進(jìn)的0.18微米。

△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(lái)源：columbian）

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

WaferTech專(zhuān)注于嵌入式閃存工藝技術(shù)，同時(shí)支持臺(tái)積電廣泛的技術(shù)組合，線寬已從0.35微米擴(kuò)展到0.16微米不等。專(zhuān)門(mén)幫助公司提供差異化的產(chǎn)品，并與合作合作開(kāi)展多個(gè)定制和制造“分階段”項(xiàng)目。因此，華夫科技在全球范圍內(nèi)提供最新一代半導(dǎo)體，支持汽車(chē)、通信、計(jì)算、消費(fèi)、工業(yè)、醫(yī)療和軍事/航空航天應(yīng)用領(lǐng)域的創(chuàng)新。

△WaferTech內(nèi)部（攝于2013年，圖片來(lái)源：oregonlive）

為了補(bǔ)充世界級(jí)的工藝制造服務(wù)，WaferTech還在位于華盛頓卡馬斯的工廠提供測(cè)試和分析服務(wù)。此外，臺(tái)積電在全球其他地方提供設(shè)計(jì)、掩模以及廣泛的封裝和后端服務(wù)。WaferTech也是臺(tái)積電代工領(lǐng)先的CyberShuttle的主機(jī)原型設(shè)計(jì)服務(wù)，有助于降低總體設(shè)計(jì)風(fēng)險(xiǎn)和生產(chǎn)成本。

美國(guó)臺(tái)積電總裁、晶圓科技公司董事Ron Norris當(dāng)時(shí)表示：“隨著WaferTech的上線和發(fā)貨，臺(tái)積電的客戶(hù)獲得了另一個(gè)可靠的晶圓來(lái)源，這些晶圓生產(chǎn)符合我們的卓越標(biāo)準(zhǔn)?！??！艾F(xiàn)在，臺(tái)積電是世界上唯一一家透明地支持地理位置分散的客戶(hù)的鑄造廠?！?/p>

羅恩·諾里斯（Ron Norris）是臺(tái)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(dǎo)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(dān)任高管，因此他當(dāng)然知道美國(guó)半導(dǎo)體制造業(yè)的挑戰(zhàn)。

從WaferTech的實(shí)際運(yùn)營(yíng)情況來(lái)看也確實(shí)充滿(mǎn)了挑戰(zhàn)。WaferTech原計(jì)劃是1998年第二季度開(kāi)始生產(chǎn)量產(chǎn)，1999年底實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)3萬(wàn)片晶圓。但實(shí)際上，WaferTech直到1998年9月底才開(kāi)始正式量產(chǎn)，2000年第二季度，月產(chǎn)能才達(dá)到接近3萬(wàn)片的目標(biāo)。1998年第四季度時(shí)，WaferTech虧損達(dá)新臺(tái)幣20億元，由于臺(tái)積電持股67.5%，所以認(rèn)列新臺(tái)幣13.57億元的虧損。直到2020年WaferTech才扭虧為盈，但是營(yíng)收和利潤(rùn)規(guī)模卻一直相對(duì)比較小。2021年時(shí)，WaferTech營(yíng)收僅為新臺(tái)幣77.35億元，稅后凈利為新臺(tái)幣14.56億元，在臺(tái)積電的總營(yíng)收和總利潤(rùn)當(dāng)中不值一提。

從歷史上看，臺(tái)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(shí)上，臺(tái)積電晶圓廠本身就是一個(gè)社區(qū)，擁有維持工作與生活平衡所需的一切。同樣，臺(tái)積電在中國(guó)臺(tái)灣新的晶圓廠破土動(dòng)工時(shí)，你可以整個(gè)支持生態(tài)系統(tǒng)圍繞它發(fā)展，包括臺(tái)積電晶圓廠成功所需的一切，包括住房和大學(xué)教育，以招聘和員工增長(zhǎng)。

“在中國(guó)臺(tái)灣為臺(tái)積電工作就像加入一個(gè)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(shè)施包括一個(gè)130000平方英尺的200mm晶圓制造廠。雖然還計(jì)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(dāng)時(shí)臺(tái)積電中國(guó)臺(tái)灣晶圓廠的“配方”在美國(guó)遭遇了失敗。

臺(tái)積電創(chuàng)始人張忠謀此前曾表示，WaferTech是一家經(jīng)過(guò)精密籌劃而設(shè)立的半導(dǎo)體工廠，它的技術(shù)與當(dāng)時(shí)的時(shí)代同步。不過(guò)，投產(chǎn)后，WaferTech的運(yùn)營(yíng)開(kāi)始出現(xiàn)問(wèn)題，他們碰到了成本、人才、文化的問(wèn)題。沒(méi)多久，最初的美夢(mèng)變成了噩夢(mèng)，以至于張忠謀花了幾年的時(shí)間，才從在美國(guó)建廠的噩夢(mèng)中解脫。

“我們對(duì)成本預(yù)期非常天真，最終在美國(guó)制造芯片比臺(tái)灣貴了 50%，在美國(guó)建晶圓廠簡(jiǎn)直是一場(chǎng)噩夢(mèng)。”張忠謀在后來(lái)的采訪中說(shuō)道。

現(xiàn)在臺(tái)積電正在美國(guó)亞利桑那州投資400億美元建造兩座全新的先進(jìn)制程晶圓廠。張忠謀在亞利桑那州晶圓廠首批設(shè)備進(jìn)場(chǎng)儀式上表示，“全球化幾乎已死。自由貿(mào)易幾乎已死?！彼f(shuō)，他長(zhǎng)期來(lái)夢(mèng)想在美國(guó)建造半導(dǎo)體廠，但他在1990年代末期在華盛頓州進(jìn)行的WaferTech是首次嘗試，變成了一場(chǎng)惡夢(mèng)，而這次的鳳凰城計(jì)劃，“我們準(zhǔn)備充足多了”。

張忠謀當(dāng)時(shí)表示，亞利桑那州聘用的近600名工程師已被派往臺(tái)灣接受培訓(xùn)，“這是個(gè)很好的跡象，顯示我25年前的夢(mèng)想現(xiàn)在要實(shí)現(xiàn)了”。

但是從目前的進(jìn)度來(lái)看，臺(tái)積電亞利桑那州晶圓廠目前正遭遇裝機(jī)工人緊缺的問(wèn)題，并與當(dāng)?shù)毓?huì)產(chǎn)生了矛盾，一期工程的4nm晶圓廠的量產(chǎn)時(shí)間已經(jīng)推遲到了2025年。相比之下，臺(tái)積電日本熊本晶圓廠的建設(shè)正按照進(jìn)度持續(xù)推進(jìn)，并且臺(tái)積電還計(jì)劃在熊本建設(shè)第二座晶圓廠。此外，臺(tái)積電還將聯(lián)合博世、英飛凌、恩智浦等廠商在德國(guó)設(shè)立合資晶圓廠，總投資100億歐元，計(jì)劃2027年底量產(chǎn)。

那么臺(tái)積電未來(lái)美國(guó)晶圓廠是否能夠按照最新的計(jì)劃順利推進(jìn)，德國(guó)建廠是否也將遭遇與美國(guó)建廠類(lèi)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(lái)源：semiwiki.com