三星会成为美国第一个拥有3nm工艺的企业?

三星晶圆代工厂已经向亚利桑那州，纽约州和德克萨斯州的主管部门提交了文件，以寻求在美国南部建立先进的半导体制造工厂。该晶圆厂预计将耗资超过170亿美元，并创造1800个工作岗位。如果一切按计划进行，它将在2023年第四季度上线。不过，值得关注的是：三星尚未说明新晶圆厂将设计用于哪个工艺节点。三星会成为美国第一个拥有3nm工艺的企业吗？

三星晶圆厂将在美国扩张

随着半导体需求的增长，三星代工和其他芯片制造商正在扩大其制造能力。近年来，该公司仅在韩国使用其领先的制造技术来制造芯片，而其在德克萨斯州奥斯汀的S2制造工厂则留有14LPP（及其衍生品降至11LPP）和过时的制造工艺。在芯片设计方面，三星在美国拥有足够的客户（例如IBM，Nvidia，高通，特斯拉等），它们需要使用其最先进的节点，并且更愿意使用位于美国的晶圆厂，这就是为什么它需要在这个国家建立新的制造工厂的原因。此外，该公司还需要在北美建立一个新的先进晶圆厂，以更好地与竞争对手台积电竞争，

据《奥斯汀美国政治家》（Austin American-Statesman）报道，三星晶圆厂最近正式开始探索在亚利桑那州，纽约州和德克萨斯州建立新晶圆厂的可能性。提交给德克萨斯州政府的当前计划包括在公司640英亩的场地上建设700万平方英尺（65万平方米）的设施（即该晶圆厂将与现有的S2相邻），耗资超过170亿美元。该公司没有在可预见的将来升级S2的计划，因为其客户仍需要成熟的工艺技术。

根据向德克萨斯州当局提交的文件，为了使三星的先进晶圆厂有意义，必须满足四个新标准：获得人才；建造半导体制造生态系统；快速进入市场以及强大的公私合作关系（即激励机制）。三星已经在德克萨斯州建立了一家晶圆厂，因此该州已经拥有人才和供应商生态系统。相比之下，它将不得不在亚利桑那州（针对英特尔和台积电）和纽约（针对GlobalFoundries）争取人才和物资。

为了建设领先的制造工厂，三星需要当局的巨大激励。据路透社报道，特别是三星正在要求特拉维斯县和奥斯汀市在20年内合计减税8.055亿美元，这实际上意味着三星要求特拉维斯县和奥斯汀市分别减免100%和50%的税收。此外，三星还在寻求从曼诺学区获得2.529亿美元的税收减免，这是基于德州的税法，该税法允许经济发展项目享受财产税减免。据市场观察人士称，迄今为止，在美国还没有一家公司获得100%的税收减免。尽管如此，这笔交易对加州还是很有意义的，联邦政府也很可能会感兴趣。

奥斯汀技术委员会（Austin Technology Council）首席执行官安伯·甘斯特（Amber Gunst）表示：“由于还有其他竞争激烈的市场正在寻求赢得这项扩展协议，因此，我们州政府和地方政府必须共同努力，以确保奥斯汀脱颖而出。这不仅可以为所有教育程度和技能水平的德克萨斯中部提供1800个工作岗位，而且这种扩展在三星和奥斯汀之间建立了更加牢固的关系，我们非常重视这一关系。”

三星预计，新晶圆厂在运营的前20年中，其经济产出约为86.42亿美元，长期工人的工资总额为73.23亿美元。

硅银计划：2023年第四季度上线

新晶圆厂的计划称为Project Silicon Silver（PSS），它将位于S2附近。它不会使用S2的任何现有建筑物，而是一个全新的晶圆厂。它将拥有自己的运营支持，中央公用事业大楼，工业废物处理，空气分离计划，惰性气体存储和其他结构。

提交给当局的文件说：“新设施与周围现有财产之间目前唯一考虑的相互连接可能是在工地的现有改进设施与新建筑之间建造的人行道或物资桥梁、人行道。”

三星将花费50.69亿美元用于建筑物和房地产的改良，以及99.31亿美元的半导体制造设备。

三星晶圆厂没有透露有关新晶圆厂的许多细节。目前，我们知道，如果公司与奥斯汀当局签署所有必要的文件，它将在2021年第2季度破土动工，并期望在2023年第4季度开始生产并投入生产。此外，我们还知道设施将占地65万平方米。台积电在台南（台湾南部科学园）的Fab 18厂房建成后，将占用95万平方米的土地。总的来说，三星计划建立一个相当庞大的制造工厂。台积电（TSMC）的Fab 18的目标是每月满负荷生产12万至14万片晶圆，因此，假设要求和规模相同，我们应该期望PSS在70k至100k左右。

三星晶圆厂没有透露计划在新晶圆厂中使用哪种工艺技术，但是可以肯定地说，它们将使用极紫外（EUV）光刻技术。考虑到三星期望其基于GAA多桥沟道场效应晶体管（MBCFET）的3 nm技术将在2021年至2022年的时间范围内准备就绪，因此可以合理地预期将其用于晶圆厂以及其他技术。最后，三星在韩国的V1工厂将用于多个节点，包括3 nm。

根据目前可获得的信息，三星正在计划比其竞争对手台积电更大的项目。台积电计划在亚利桑那州建造的晶圆厂的初始产能目标为每月约20，000片晶圆（WSPM），并将直接雇用1，600名员工。台积电计划在2021年至2029年间在其新晶圆厂上花费120亿美元，这表明与德州三星新晶圆厂相比，台积电的新晶圆厂规模将更小。

没有研发活动，仅制造业

三星提交给当局的文件清楚地表明，“硅银计划”是一个纯粹的制造工厂，该公司不打算在此开展任何研发活动。

由于新晶圆厂将不会进行任何研发，因此即使在立法者通过了适当的计划之后，三星晶圆厂也无法在半导体研发方面向美国政府寻求任何形式的帮助。

此外，三星的S2晶圆厂没有美国国防部的TrustedFoundry资格，因此看起来该公司没有为国防部制造任何芯片。实际上，目前尚不清楚它是否对美国的军事合同感兴趣。

总结

GlobalFoundries在2018年退出开发领先的工艺技术，同时英特尔失去工艺技术领先地位，美国政府一直更愿意帮助本地芯片制造商，以确保该国能够自力更生并不依赖于其他地方生产的芯片。

台积电是第一个利用美国愿意协助当地半导体生产的公司，其位于亚利桑那州的120亿美元晶圆厂将于2024年开始使用其N5节点（可能还有N5P和N4衍生物）生产芯片。最初的20，000 WSPM产能将不及中国台湾的设施。为了满足美国政府的命令，台积电的工厂必须获得Trusted Foundry的地位，一旦获得，它将能够出售使用非常先进的节点生产的授权芯片。除了台积电，其一些供应商也正在加紧准备在美国建立新工厂。

全球第二大芯片代工制造商三星晶圆（Samsung Foundry）是另一家在美国建造领先晶圆厂的铸造厂。该公司在德克萨斯州的Project Silicon Silver制造工厂将耗资逾170亿美元，与台积电的晶圆厂相比，预计将更大在亚利桑那州。SF计划在晶圆厂使用哪种工艺技术还有待观察，但其中一种选择是基于3 nm MBCFET的前沿节点。同时，目前尚不清楚三星是否在寻求为美国政府机构制造芯片。

尽管美国政府希望帮助英特尔或GlobalFoundries等本地芯片制造商，但迄今为止，其协助该国芯片生产的计划已引起台积电和韩国三星的极大兴趣。无论如何，将领先的半导体制造技术带回美国的计划看来，计划的2700万美元投资就是一个很好的证明，这取决于整个过程中的减税情况。
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