工廠三連發製程步步高 台積電的日本「敘事」

台積電。(路透)
台積電。(路透)

集微網報道 在美建廠不斷傳來推遲、延後的消息之際,台積電日本建廠的速度卻在進入「加速度」。

除台積電在2021年官宣的熊本縣工廠即將於今年投產,台積電日本子公司JASM的「二廠」藍圖也正式出台,計劃於2024年底開始興建,製程上追6奈米。此外,台積電還考慮建設能夠生產3奈米晶片的「熊本三廠」。

工廠三連發、製程步步高,台積電究竟下的是一盤什麽大棋?台積電的日本敘事會如何縯繹?

「二廠和三廠」接二連三

台積電日本一廠的順利推進,可謂開了一個好頭。此廠於2021年11月宣告建廠、2022年4月動工,兩年內完成建造,於2024年2月開幕,年底量產。其中,台積電佔股70%,索尼約20%、豐田集團的電裝約10%。規劃產能為每月5.5萬片12英寸晶圓,使用22/28奈米至12/16奈米工藝。

如果說這步棋還算是「按部就班」的話,接下來的二廠和三廠就頗有深意了。

據台積電的描述,新工廠將從今年底開始建設,並於2027年投產。隨著熊本二廠投入運營,整個JASM熊本廠的產能將達到每月10萬片12英寸晶圓,另外可提供6/7奈米的製程技術。

不止如此,台積電已經在考慮將3奈米工藝的生產拓展至日本。根據消息,台積電已經告知供應鏈夥伴,考慮建設可生產3奈米晶片的「熊本三廠」。

對於這一新聞,一位業內人士陳宇(化名)直言,以往台積電在外地設廠一般只會轉移次兩代以下的節點,舉例說台積電目前最先進為3奈米,那麽轉移到日本最高只能是16奈米,但現在直接宣稱將3奈米工藝轉至日本,這非常不合情理,基本是將核心技術Know-how拱手相讓了。

但從時間線來看,可能還不會那麽「冒進」。集微諮詢指出,台積電在日本持續建廠,在節點上需要有一個遞進。現在是一廠建成了,然後年底開始建二廠,到時候三廠估計也是二廠建成開工了之後開始興建,可能再過差不多3年左右開工,加上建設時間或是6年之後了,即便是3奈米製程,界時也已不算最先進的。初步按兩年一個節點計算,工藝應該在3奈米節點進階了兩三代。

儘管台積電全球擴產正在落子,位於美國亞利桑那州的首家工廠計劃於2025年投產,位於德國東部德累斯頓的工廠計劃於2027年投產。但日本三廠連發背後,工藝從28奈米到6奈米再到3奈米,一條涵蓋成熟製程和先進工藝的「板塊」悄然成形,著實值得深究。

業內專家對集微網表示,台積電海外擴張、走全球擴充之路是符合美國利益的,而台積電在日本如此大張旗鼓,另建一條排除中國在外的代工鏈看起來漸次成形,也再次表明美國主導不可改變。而且,在台積電在美國建廠受多重因素影響步步為艱之際,日本的基礎條件相比美國更優,在日本擴建符合各方利益。

誠然,台積電日本建廠仍面臨產能、盈利等挑戰,但日本一個不斷「升級」的先進工藝進階路線卻已在徐徐展開。

二廠志在汽車晶片?

不管3奈米是不是台積電的「菸幕彈」,二廠卻已板上釘釘,台積電發佈公告以不超過52.62億美元的額度增資JASM。

此外,豐田汽車還作為新投資者入股JASM,並與索尼和電裝共同成為其少數股東。台積電將持有JASM的86.5%的股權,而豐田汽車、索尼和電裝則將分別持有2%、6%和5.5%的股權。

值得關注的是,二廠工藝上看6奈米。據規劃,借由這兩座晶圓廠,JASM熊本晶圓廠的每月總產能預計超過10萬片12英寸晶圓,為汽車、工業、高性能計算等應用提供22/28奈米、12/16奈米和6/7奈米的製程技術。

上述專家指出,熊本一廠主要與索尼合作,為索尼ISP代工服務;熊本二廠工藝升級到6奈米,則可能與豐田汽車緊密合作研究開發自動駕駛和智能座艙晶片。

對於台積電來說,這或是雙重利好。

集微諮詢分析,目前汽車晶片代工最高工藝為5奈米,不像手機晶片、GPU等那麽極致追求最先進工藝,原因在於汽車晶片對安全性、穩定性方面要求更高,同時車規認證難度較大。

近幾年台積電也在發力車規晶片,畢竟這一蘊含巨大市場機會的賽道。2020年台積電推出了基於7奈米汽車設計支持平台,該平台包攬了汽車晶片設計、製造、應用、生態等全流程。2022年三季度,台積電推出5奈米汽車晶片平台「N5A」。該平台針對汽車座艙和自動駕駛,符合三大汽車工藝標準。

憑借「台積電+高通」模式,在汽車晶片領域刮起一陣潮流。台積電代工的全球首款7奈米汽車座艙晶片高通8155一戰成名,其他廠商迅速跟進,將汽車座艙晶片快速疊代至7奈米;而去年高通第四代座艙晶片驍龍8295採用5奈米工藝,也再次推動著汽車晶片疊代升級。

因而日本二廠的6奈米佈侷之中,集微諮詢認為,台積電一方面可成功進入日本汽車產業供應鏈,豐田或提供定製化晶片支撐產能;另一方面,將車規晶片向先進工藝推進,也將持續提升台積電的「利潤池」,在後續汽車晶片代工市場中佔據主導。

日本代工「後發先至」

而台積電之所以在日本不斷「加倉」,不得不說日本政府「給力」。

近年來,處在地緣博弈之中,加強半導體製造業回流、實現供應鏈自主安全成為半導體大國要務。日本政府也啓動《半導體戰略》,舉全國之力推動代工業的發展,以重奏自己的強音。

可以說日本政府的誠意十足,巨額的補貼、撥款也實打實的聽得見響。台積電CEO魏哲家10月披露財報時表示,日本工廠預計在2024年年底開始量產,日本政府已決定向第一工廠提供最多4760億日元的補貼。有分析稱,補貼達投入42%之多。

台積電還透露,這次增資將使JASM的總投資金額達到200億美元。「熊本二廠」的資本支出大概為2萬億日元(約合130億美元),其中日本政府考慮提供9000億日元的補貼。

相較之下,台積電美國亞利桑那州廠卻卡關在補貼與勞工問題,後延一年至2025年;德國德勒斯登廠還在選址、勞工規劃等前期作業之中。台積電日本一廠的順利開幕,某種程度也是一種「敲打」。

而且,除了台積電外,美光、三星電子、力積電等巨頭也將成為日本的「座上賓」。加之日本政府還扶持了一家本土「晶片國家隊」Rapidus,在著力2奈米工藝量產。

在一系列組合拳的帶動下,日本在先進工藝也漸呈「後來居上」之勢。眾所周知,在台積電投資日本前,該國能生產的最先進工藝製程僅為40奈米。如今,借助於台積電的力量,日本不僅將在22/28奈米至6奈米工藝製程「補短」,而且還將進一步加強日本在代工製造領域的自主性和安全性。

陳宇進一步分析,日本在半導體設備和材料領域佔據核心優勢,在汽車晶片、傳感器以及MCU等的產能需求也在走高,在補上了先進工藝這一重要「拚圖」之後,預計日本在先進工藝市場將從2022年的沒有顯著份額提升到2027年的3%。

日本半導體工藝或將突飛猛進,對於大陸代工業來說則更是警醒,唯有舉國推進先進工藝的突破才能搆築堅固的自主堡壘。

台積電 日本

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