
隨著各國競相興建新晶圓廠,半導體產業正快速擴張。高科技設施工程解決方案公司 Exyte 指出,台灣興建晶圓廠約需 19 個月,但在美國建晶圓廠卻需要 38 個月,因為申請許可證耗費大量時間,且晶圓廠不是全天候興建。
外媒 Semiconductor Digest 報導,台灣完成晶圓廠時間最快、約 19 個月,其次是新加坡和馬來西亞的 23 個月,歐洲計畫耗時 34 個月,美國 38 個月則最慢。其中一個關鍵原因是台灣許可流程簡化且全天候施工,美國和歐洲則面臨審批延後且非全天候施工。

雖然美國已頒布法律,免除部分美國晶圓廠的聯邦環境評估,但不足以跟台灣相提並論。
此外,成本也有很大差異。根據 Exyte 資料,儘管設備成本相近,美國因勞動力成本高、法規要求廣泛、供應鏈效率低,建廠成本約台灣的兩倍。Exyte 執行長 Herbert Blaschitz 表示,台灣勞動力經驗豐富,因此台灣廠商所需的詳細藍圖較少,因為他們熟悉製程每個步驟,可加速晶圓廠專案的完成。
台灣擁有完整供應鏈、經驗豐富的勞動力及有效率的法規流程,為了與台灣有效率地競爭,美國和歐洲必須簡化許可程序、優化建築技術,並採用數位孿生(digital twins)等先進的規畫工具。Blaschitz 建議採用「虛擬調試」(virtual commissioning),即在實體施工開始前建立工廠的數位模型,可及早發現潛在問題,降低成本和對環境的影響,同時提高速度和效率。
現代半導體生產設施無論在規模或投資方面都非常龐大。Blaschitz 在講到台灣優勢時,先進晶圓廠需要超過 200 億美元資本支出,光結構就需 40 億至 60 億美元。另外,建廠過程需要耗費 3,000 萬至 4,000 萬個工時,使用 83,000 噸鋼材、5,600 英里的電線及 785,000 立方碼的混凝土。
這類晶圓廠需要容納 4 萬平方公尺的無塵室,內有 2,000 個生產工具,用於曝光、沉積、蝕刻、清洗及其他作業。每個工具都需要約 50 個獨立的公用設施和流程連接。
- Building Fabs in the U.S. vs Taiwan: Twice as Long, Twice as Much
- Building a chipmaking fab in the US costs twice as much, takes twice as long as in Taiwan
(首圖來源:科技新報)