美國競逐半導體製造的優勢地位

多年來，美國一直在努力在全球半導體製造產業中躋身更強大的地位。雖然正逐步進展，但就像任何任何有魄力的計畫一樣，花費的時間比預期還長。

美國的《晶片與科學法案》已在 2022 年 8 月通過立法，將提供高達 520 億美元的資金，用來鼓勵半導體製造商在美國創立新的製造業務^[1]。從 2022 年至 2032 年，美洲的晶圓廠產預計將成長 203%。^[2]這對美國的半導體市佔率來說，將帶來緩慢但穩定的成長，將從 2012 年的 10% 增加到 2032 年的 14%。然而，專家表示，如果沒有政府計畫的支持，美國的市佔率可能會下滑到只有8%。

四處蓋新廠

當然，即使美國的晶圓廠產能加倍，其他國家也爭先恐後投入資金。根據 SEMI 最新一季的 World Fab Forecast 報告，半導體產業可能會在 2025 年展開 18 座新晶圓廠的建設專案。³ 新專案包括 3 座 200 mm 和 15 座 300 mm 廠房，且將於 2026 年和 2027 年開始營運。

美洲 (主要是美國) 和日本在設立半導體晶圓廠方面處於領先，在規劃的 18 座晶圓廠中，兩者各有 4 座已立案 (圖 1)。然而，歐洲和中東以及中國區域緊跟在後，各有三座。

圖 1：美國和日本在設立半導體晶圓廠方面處於領先，在規劃的 18 座晶圓廠中，各有 4 座已立案。然而，歐洲／中東和中國緊跟在後，各有 3 座。(圖片來源：SEMI)

建立新的半導體晶圓廠需要 40 億至 200 億美元的巨額投資，而且要讓廠房運作並無捷徑。有許多因素會影響成本，包括無塵室、設備、流體管理系統的類型，以及製程和設施規模。

這些不同的投資都在推動尖端和主流技術的發展。生成式 AI (GenAI) 和高效能計算 (HPC) 都要仰賴最新的邏輯和記憶體技術。此外，包括汽車和物聯網 (IoT) 在內的眾多市場，都需要大量的主流晶片。

為了確保供應充沛，晶圓廠如雨後春筍般湧現。SEMI 報告指出，全球半導體產業計畫未來兩年內有 97 座新的大產量晶圓廠會開始營運，其中包括 2024 年啟動的 48 個專案和 2025 年啟動的 32 個專案。可提供 300 mm 至 50 mm 不等的晶圓尺寸製造能力。

半導體銷量逐漸攀升，更凸顯對晶圓廠的需求。半導體銷售額在 11 月達到 578 億美元，比 2023 年 11 月的 479 億美元成長 20.7% (圖 2)。⁴根據世界半導體貿易統計 (WSTS) 組織的資料，這是有史以來最高的月銷售額，且在這之前，銷售額也已經連續 18 個月成長。⁴美洲的銷售成績比任何其他區域都還優異。美洲的年度銷售額成長 54.9%，而其他區域的增幅則較低：中國為 12.1%、亞太／其他所有地區為 10.0%、日本為 7.4%、歐洲為 -5.7%。

圖 2：全球的半導體銷售額在 2024 年 11 月達到 578 億美元，與 2023 年 11 月的 479 億美元相比，成長了 20.7%。(圖片來源：WSTS)

翻新法則

這些跡象全都指向正面發展的方向，但經驗告訴我，需要的時間比許多人想像的還要久。看看任何複雜的專案，從翻新廚房到成立公司，就可知道這是必然的。地緣政治的複雜性更加劇半導體產業的處境，而且短期內也不會改變。

這裡有個證據：2023 年時，台積電 (TSMC) 就預期其在亞利桑那州的新廠房可在 2024 年開張。事實證明，還要等到今年後半年才會達成。原因有很多：複雜的合規要求、當地的施工法規、冗長的許可流程、供應鏈中斷、美國缺乏晶片廠房建設的既定法規，以及美國高昂的化學品成本。⁵

同樣地，Intel 也在 2022 年於俄亥俄州新奧爾巴尼動工，著眼於今年展開營運，但目前已表示要到 2027 年或 2028 年才能開張。某些報告顯示，Intel 歸咎於市場面對的挑戰，以及美國政府補助的撥款速度緩慢。更表示，最初設定的時程就是三到五年，所以還在期限內。

我們希望保持樂觀，但也要實際看待。不僅半導體廠房的建造很複雜，商業環境也無法預測。美國正推動國內的半導體基礎建設，但需要時間。

參考資料

1: https://www.meritalk.com/articles/into-2025-chips-and-science-act-investments-year-in-review/

2: https://www.semiconductors.org/america-projected-to-triple-semiconductor-manufacturing-capacity-by-2032-the-largest-rate-of-growth-in-the-world/

3: https://www.prnewswire.com/news-releases/eighteen-new-semiconductor-fabs-to-start-construction-in-2025-semi-reports-302343486.html

4: https://www.semiconductors.org/global-semiconductor-sales-increase-20-7-year-to-year-in-november/

5: https://www.cio.com/article/3806430/delays-in-tsmcs-arizona-plant-spark-supply-chain-worries.html