那個晶圓廠，真的會建嗎？

2023年是半導體制造相關大規模投資及相關投資接連宣布的一年。這里的半導體制造不只限于晶圓代工廠，擁有自己Fab的廠商紛紛宣布大規模投資，隨之而來的是后段制程廠商、半導體制造設備廠商、甚至材料廠商也紛紛宣布大舉投資計劃。

在2023年12月舉辦的“Semicon Japan”演講中，SEMI演講者預計2025年相關投資額將達到1,250億美元。（圖1）。不過，去年6月份的數字只涉及300mm晶圓相關的投資，而SEMI的預測報告中包括了200mm晶圓，所以不能否認這方面存在一些差異或錯誤，我認為這更多與事實上，2023年下半年公布了多項投資計劃。

根據Semiengineering于 2024 年 1 月 3 日公布的《資金涌入新晶圓廠和設施》列出了僅 2023 年宣布的 127 項投資計劃。如果我們按月排序，

1月：5件

2月：12件

3月：8件

4月：7件

5月：12件

6月：17件

7月：19件

8月：5件

9月：11件

10月：11件

11月：8件

12月：12件

根據統計，2023年上半年將達到61個，下半年將達到66個。雖然我不會說這是不正常的，但感覺整個行業都在猛踩油門。因此，預計 2026 年晶圓產量將比目前水平增長略低于 30%（圖 2）。2023 年約為 7,500 KWPM（每月晶圓數），但預計 2026 年將達到 10,000 KWPM，增加約 2,500 KWPM。這意味著硅片產量每年將增加30,000KW，即每年3000萬片硅片。然而，其中大約一半是由于中國產量的增加，因此對于世界其他地區來說，這一數字將是大約一半，大約1500萬。

工廠建設真的可行嗎？

這里有兩點需要關心：“這真的能實現嗎？”和“即使可能，是否有足夠的需求來支撐？”

首先是前者。當然，購買建筑物和土地并不是那么困難，但對半導體制造設備的需求預計將相當緊張。例如，即使立即決定建設預處理工廠，從獲得土地、提交建設計劃、獲得批準、完成建設也需要一年左右的時間。

現實中，光建一棟大樓，還有給排水設備是不夠的（大家知道，半導體制造，尤其是前處理工序，需要大量的水?，F實中，不可能供應所有的水）通過從外部取水來實現這一點。通常有一個系統，通過將廢水處理設施與水回收設施相結合，最大限度地減少從外部取水。電力設備（特別是那些使用 EUV [極紫外線]曝光的設備）。這是條件非常好，需要準備額外的設施，例如（尖端工藝需要無與倫比的電力）（只需在現有制造基地上加建一棟建筑，只需供水、排水、電力等.). 除非現有設備能按原樣使用，且建地已確定等，否則設備開始引進需要兩年多的時間。如果有兩年左右的交貨期，半導體設備制造商恐怕也不是沒有可能，但考慮到今年半導體工廠急于擴建，是否有可能毫無問題地將設備交付給所有制造商？這有點值得懷疑，很可能在某些情況下啟動會被延遲。

工程師的問題更加嚴重。這也是一種條件有利的情況，比如在現有的制造基地上加建一座大樓，如果要制造同樣的產品，就很容易找到工程師。如果有兩年左右的時間，我們可以聘請新的工程師，利用現有設備進行在職培訓，并在新大樓建成后進行調整，開始量產，為啟動提供一個平滑的過渡路徑。

問題是當它不存在時。最好的例子是臺積電美國公司。2020年，臺積電宣布在美國亞利桑那州建設新晶圓廠。事實上，該項目于2021年開始建設，2022年12月，在建設仍在進行的同時，臺積電就宣布將其規模將擴大兩倍。事實上，如果你在谷歌地圖上查看這座建筑，你可以看到，除了第一座建筑（右下）之外，還準備了相當多的土地，并且你可以看到這些土地是在2017年通過擴建而獲得的。從一開始就在意。

另一方面，據報道，他們在2022年已經很難找到工程師，并且由于完全不同的企業文化而發生沖突（“是否可以適應“企業文化”？，“臺積電的挑戰”）亞利桑那工廠”）。順便說一句，我聽說臺積電臺灣廠的一名工程師即使被調到亞利桑那州，條件是“支付雙倍工資”，他也從未申請過。

總之，看起來臺積電的工資實在是太低了，即使你付兩倍的錢，也連美國普通工程師的工資都沒有接近。那么，我們可以在美國招聘工程師嗎？然而，由于工資低、工作時間長，很難吸引新員工，2023年7月，有消息稱開工日期將推遲一年至2025年（“工程師短缺”）'）（半導體行業正面臨人力資源短缺的問題。''）

順便說一下，對于這次推遲到2025年的事情，AZBTC（亞利桑那州建筑工人委員會）反對臺積電“缺乏技術經驗豐富的勞動力”的說法，臺積電得到了臺灣方面的回應。在引進了大約 500 名工程師創辦公司后，“作為從勞動力成本低廉的海外引進人才到美國的理由”。該公司正在游說不要為臺積電工程師發放簽證。其他政治團體也認為臺積電沒有履行在宣布2020年計劃時在美國創造就業機會的承諾，事情開始變得有些混亂。

幸運的是，去年（2023年）12月13日，臺積電和AZBTC就創建新框架達成了協議，避免了進一步的僵局，但新框架必然會導致勞動力成本比臺灣更高，臺積電生產的芯片不可避免。亞利桑那州的成本將高于臺灣制造的產品。12月15日臺積電美國子公司WaferTech更名為臺積電華盛頓，這可能是確保工程師安全的最后一刻措施，盡管我不這么認為。

然而，這又產生了另一個問題。2022年臺積電亞利桑那州宣布擴產時，蘋果、AMD、NVIDIA等臺積電大客戶的CEO都到場了，當然這是因為他們相信在亞利桑那州生產芯片可以保證穩定的供應。因為我預料到了。但不管穩定與否，如果成本高，人們自然會說：“那是不是臺灣制造也無所謂?！?因此，甚至有人猜測亞利桑那工廠的開工率不會提高（臺積電亞利桑那工廠只會適度生產其他公司的芯片作為借口，全面生產將繼續在臺灣進行）。2023年12月19日，臺積電宣布現任董事長劉德音博士將卸任，但這是因為他曾負責臺積電亞利桑那州啟動相關的各種問題，甚至被觀察到。

不過，這并不是臺積電獨有的問題，其他在各地開設辦事處的公司也或多或少地存在類似的問題。無論如何，如果我們到 2026 年不能解決工程師絕對短缺的問題，“我們真的能實現這一目標嗎？”這個問題的答案可能是“不能”。

需求的增長是否與產能相稱？

另一個問題也很嚴重?？v觀2023年的制造業投資計劃，最引人注目的是先進邏輯工藝方面，有臺積電、三星、英特爾等公司，甚至還有Rapidus，但投資金額雖然巨大，但設備本身的數量也巨大（畢竟是EUV步進機（有報道稱一臺成本為2億歐元），因此晶圓產量本身相對于投資額不會增加太多。

盡管投資金額較低，但功率半導體預計晶圓產量將顯著提高?？纯瓷厦娴陌雽w工程列表，模擬器件（ADI）、羅伯特博世/TSI半導體、Coherent/電裝/三菱電機、英飛凌科技、Microchip Technology、三菱電機、羅姆、意法半導體/三安光電、德州儀器（TI）、 Wolfspeed 和 10 家公司（或者更確切地說，10 家運營商）宣布擴建制造設施，以提高功率半導體供應能力。很多時候，目標是加強SiC制造能力，目標很容易理解：能夠為電動汽車的全面普及提供更多的SiC基功率半導體。

然而，據報道，即使在其最初的總部歐洲，電動汽車的轉變也顯示出放緩的跡象。嗯，原因很簡單：要普及電動汽車，供電穩定是前提，但烏克蘭戰爭之后，這一點就變得很值得懷疑，這也是歐盟撤回禁止政策的原因。到2035年銷售所有新發動機車輛，并已轉向允許銷售使用環保合成燃料的發動機車輛。從長遠來看，轉向電動汽車并不奇怪，但可以說，電動汽車像最初計劃那樣普及的可能性已經變得相當低。

當然，電機的用途有很多，而且還有不少使用低效驅動系統的情況，所以未來肯定會有這些地方被配備高效逆變電路的電機所取代的應用。從這個意義上說，我認為這種需求不會消失，但我對是否會有每家公司設想的那么多需求持懷疑態度。我希望 2026 年我們不會陷入供應過剩的狀態。

審核編輯：黃飛

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