ESMC的300毫米晶圆厂：争夺欧盟半导体主权

科技 2024-11-11 14:21 中国香港

半导体是欧洲经济实力和安全的关键组成部分

ESMC 是台积电、罗伯特·博世、英飞凌科技和恩智浦半导体的合资企业，最近在德国德累斯顿动工建造了第一座半导体工厂，该工厂位于欧洲最具活力的微电子集群之一硅萨克森州的中心地带。

这座 300 毫米晶圆厂将提供半导体制造服务并充当代工厂，满足高增长汽车和工业领域的需求。最终投资决定有待公共基金数额的确认。

欧洲芯片法案

ESMC 项目是在《欧洲芯片法案》框架内实施的，该法案是一项旨在支持欧洲半导体行业的立法举措。《芯片法案》将动员 430 亿欧元的公共和私人投资来支持欧洲半导体行业。它还将通过减少对非欧洲供应商的依赖来解决半导体短缺问题。

半导体是欧洲经济实力和安全的关键组成部分，使我们能够建立一流的欧洲共同防御，这是当今不确定的地缘政治局势中至关重要的主题。

ESMC 的预计制造能力和技术

ESMC 计划于 2024 年下半年开始建设晶圆厂，预计 2027 年底实现初步投产。该晶圆厂预计每月将采用台积电 28/22 纳米平面 CMOS 和 16/12 纳米 FinFET 工艺技术生产 40,000 片 300 毫米(12 英寸)晶圆，并将创造 2,000 个直接合格就业岗位。这一举措将有助于利用先进的 FinFET 技术振兴欧洲的半导体制造生态系统。

图：8 月 20 日，在欧盟委员会主席乌尔苏拉·冯德莱恩、德国联邦总理奥拉夫·朔尔茨、萨克森州州长迈克尔·克雷奇默和德累斯顿市长德克·希尔伯特的见证下，ESMC 合资企业在德国德累斯顿动工建造新的 300 毫米晶圆厂。(来源：英飞凌科技)

CMOS 技术的创新是通过不断缩小尺寸来实现的，以实现更高的密度、更好的性能和更低的功耗，这符合摩尔定律。FinFET 结构从根本上解决了平面 MOSFET 缩小到 30 纳米以下栅极长度时遇到的高漏电流问题。栅极长度是源极和漏极端子之间距离的测量指标，是半导体技术精细程度的指标。英特尔于 2011 年提出的这一想法是设计通过控制栅极的通道，而不是像传统 MOSFET 结构那样将控制栅极置于通道之上。

FinFET 无处不在，可以在半导体器件(特别是微处理器、图形处理单元和片上系统等集成电路)、数据中心和超级计算环境中找到。

投资与治理

计划中的合资公司将由台积电持有 70% 的股份，博世、英飞凌和恩智浦各持有 30% 的股份，但须经监管部门批准。总投资预计将超过 100 亿欧元，形式包括股权注入、债务贷款以及欧盟和德国政府的大力支持。台积电将运营该工厂。

德累斯顿的投资表明台积电致力于服务具有苛刻技术需求的全球客户，而合资公司则利用了欧洲在汽车和工业领域的能力。除了提供产品和解决方案以应对全球脱碳和数字化挑战外，确保半导体供应对博世以及全球汽车行业来说都是至关重要的因素。

Silicon Saxony 枢纽

德累斯顿已成为半导体制造的理想之地。该市周边地区拥有强大的工业基础，半导体工厂提供强大而现代化的基础设施以及训练有素且技术熟练的劳动力。该地区还拥有各种专注于微电子和半导体技术的研究机构和大学。这种融合促进了学术界和工业界之间的创新和合作。

值得注意的是，博世、英飞凌和 GlobalFoundries 等公司正在大力投资最先进的晶圆厂。这些工厂高度自动化和高效，利用了半导体制造领域的最新技术。其他行业，如生物技术、光子学、光学技术、汽车制造以及信息和通信，都受益于可能的协同效应。大众汽车位于德累斯顿的透明工厂——“Gläserne Manufaktur”——目前生产全电动 ID.31 轿车，这是这家德国制造商电动汽车战略的关键车型。

德累斯顿位于欧洲的中心位置，使其成为理想的分销和物流枢纽，方便运输并可轻松进入其他欧洲市场。

所有这些因素使得德累斯顿成为寻求扩大生产能力的半导体公司的一个具有吸引力和战略意义的枢纽。此外，德国政府和欧盟都为半导体制造业提供了大量的财政激励和资源，首先是《欧洲芯片法案》。

代工模式

ESMC 将追随 GlobalFoundries 的脚步，后者于 2023 年 6 月与 STMicroelectronics (意法半导体)达成协议，在法国政府的支持下，在法国克罗尔建立一个联合运营的大批量半导体制造工厂。该合资企业的资本支出、维护和辅助成本预计总成本为 75 亿欧元。它符合《欧洲芯片法案》。[台积电德国工厂ESMC正式动工，将获50亿欧元补贴]

意法半导体首席执行官兼总裁 Jean-Marc Chery 指出，该合资公司将加强欧洲和法国的全耗尽绝缘体上硅 (FD-SOI) 生态系统，为欧洲和全球汽车、工业、物联网和通信基础设施领域的客户建设更多产能，目标是实现超过 200 亿美元的收入。FD-SOI和 GlobalFoundries 的 FDX 是一种半导体技术，在埋层氧化层上放置一层超薄硅。这种结构有助于减少漏电流并提高晶体管性能，是汽车电子、射频和毫米波通信系统的理想特性。

台积电和格芯是全球两大半导体代工厂，另外两家是三星电子、联电和中国的中芯国际。独立代工公司提出的商业模式已被证明非常成功，因为它们专注于制造和专业化，具有规模经济，可以更好地服务无晶圆厂客户，并且在高科技方面投入了大量研发资金，并兼具灵活性和可扩展性，可以快速响应新的市场需求。代工厂通常会与高通、苹果和 Nvidia 等主要和主导科技公司建立战略合作伙伴关系。

英特尔案

自 1968 年成立以来，英特尔一直是缩小 CPU 和内存芯片尺寸的代名词。英特尔实施了雄心勃勃的计划，希望通过 2021 年初推出的英特尔代工服务成为半导体代工市场的主要参与者，与台积电和三星等行业领导者竞争。英特尔的目标是通过对新制造设施和先进工艺技术(包括其 18A 节点)进行大量投资，到 2030 年成为第二大代工厂。由于缺乏监管部门的批准，该公司未能以 45 亿美元完成对 Tower Semiconductor 的收购。鉴于英特尔令人失望的财务业绩，这样的路线图可能会受到审查。在经历了两份灾难性的季度财报后，该公司的市值已从 2024 年 1 月的 2100 多亿美元跌至 840 亿美元，低于其工厂和设备的价值。

2022 年，英特尔宣布了一项重大项目，将在德国马格德堡建立一个新的半导体制造工厂，这也符合《欧洲芯片法案》的目标。该项目价值超过 300 亿欧元，是英特尔扩大其欧洲生产能力的全球战略的一部分。德国政府将承担约三分之一的投资成本，即 99 亿欧元。这一声明是在英特尔宣布计划在波兰弗罗茨瓦夫郊外建造一个价值 46 亿美元的装配和测试部门一年多之后发布的。然而，由于财务挑战和低于预期的市场机会，英特尔最近决定将该工厂的建设推迟约两年。

英特尔的未来现在取决于一项新的转型计划，首席执行官帕特·基辛格将与董事会讨论该计划。观察人士预计，英特尔将裁员更多，出售一两个外围业务，并可能推迟甚至放弃在德国投资 300 亿欧元建造工厂的计划。

图：英特尔位于德国马格德堡的半导体工厂的早期规划(来源：英特尔)

Mario Draghi关于竞争力的报告

欧洲央行前行长、意大利前总理Mario Draghi发布了一份备受期待的欧洲增长与竞争力报告。Draghi的报告以促进创新为中心，呼吁欧盟合作伙伴整合科研支出，成立一个大型先进项目机构。德拉吉表示，欧洲必须迅速做出反应，“根据欧盟委员会的最新估计，每年至少额外投资 7500 亿至 8000 亿欧元，相当于 2023 年欧盟 GDP 的 4.4% 至 4.7%”。虽然Draghi的报告可能代表着另一种类似于“不惜一切代价”的行动，但它也面临着巨大的挑战，特别是通过整合资本市场和政治共识来获得资金。在他看来，如果欧洲有时展现出高科技的成功故事，这可能是市场而非政府的功劳。

欧盟委员会所描绘的《芯片法案》与德拉吉的建议较为接近，若能成功实施，或将成为在战略产业采取更具战略性和深入行动的一套指导方针。

作者：Filippo Di Giovanni

编辑注：翻译自《国际电子商情》姐妹刊EETimes Europe，原文标题：ESMC’s 300-mm Wafer Fab: A Bid to EU’s Semiconductor Sovereignty

国际电子商情

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