白皮书首次详细披露美国的半导体芯片制造野心
白皮书首次详细披露美国的半导体芯片制造野心然而，尽管美国在半导体设计和研发(R&D)方面仍然处于全球领先地位，但它在制造方面已经落后，目前仅占全球商业生产的10%左右。今天，最先进的逻辑和存储芯片——为个人电脑、智能手机和超级计算机提供动力的芯片——都不是在美国进行商业规模生产的。此外，半导体供应链的许多要素在地理位置上都比较集中，这使它们容易受到破坏并危及全球经济和美国国家安全。此外，由于对制造技术和相关研发的持续投资提高了技术知识并促进了创新的良性循环，美国的生产能力不足也危及其技术领先地位和长期的全球领先能力。在此背景下，美国商务部CHIPS项目办公室发布了首个融资机会，寻求尖端技术前后端、当前一代和成熟节点的半导体制造商业设施的建设、扩建或现代化项目申请，并发布了对这些项目的愿景，当中涵盖了前沿逻辑、先进封装、前沿内存和成熟节点四个方面。CHIPS计划办公室表示，部门只负责管理的资金只占实现这一成功愿景所需投资的一小部分。同时，权衡是必要的，并非每个申请者都会获得资金，许多项目不会获得申请者要求的那么多支持。此外，尽管CHIPS计划办公室是在行业周期性低迷时期推出其首个融资机会，但CHIPS资金不会被用作帮助企业忍受暂时低迷的拐杖。相反，CHIPS计划办公室将专注于推进美国经济和国家安全目标。CHIPS计划办公室对其面临的挑战的规模一清二楚。美国要重建一个几十年来一直没落的高度复杂的制造业绝非易事。成功需要长期的雄心壮志：建立国内半导体生态系统，振兴美国制造业，培养下一代科学家、工程师和技术人员。为应对这一挑战，CHIPS项目办公室确定了九个交叉主题，以指导其实施工作，当中包括：1.促进民间投资；2.鼓励客户需求；3.与美国伙伴和盟友接触；4.建设一支技能娴熟且多元化的员工队伍；5.缩短构建时间；6.通过创新降低成本；7.促进CHIPS资助设施的运营安全、供应链安全和网络安全；8.促进区域经济发展和包容性经济增长；9.加强护栏；这些主题的成功将有助于确保CHIPS资助促进美国在芯片制造领域的领导地位，增强半导体供应链的稳定性，并促进美国经济和国家安全。前沿逻辑美国的经济和国家安全取决于我们设计和生产尖端逻辑芯片的能力。这些先进的芯片为我们的计算机、智能手机、服务器和超级计算机提供动力。它们越来越成为美国关键基础设施和军事现代化努力的基础。它们对从人工智能到生物技术再到清洁能源的未来技术至关重要。今天，所有领先逻辑芯片的商业生产都发生在东亚，但这是最近的发展。东亚芯片制造商在工艺技术（允许工程师将更多晶体管和其他电子元件安装到单个芯片上的制造方法）和规模方面都超过了美国，吸引了支持他们持续扩张和创新的广泛客户群。这在一定程度上是由于东亚公司开创的“纯代工”商业模式导致的。与设计和制造自己的芯片的集成设备制造商不同，纯晶圆代工厂在合同的基础上制造来自各种客户的芯片设计。因此，许多美国公司已经成为“无晶圆厂”，在半导体设计领域处于世界领先地位，同时将制造外包给东亚代工厂。美国在芯片设计方面的实力是一项关键的商业和战略资产，但美国制造业的衰退——以及随后的地理集中——造成了供应链的脆弱性。它还削弱了美国的技术领先地位：没有晶圆厂，就很难建立有助于刺激工艺技术创新和芯片设计相关进步的国内制造技术。CHIPS计划办公室的一个核心优先事项是帮助美国在可持续的基础上再次以具有竞争力的规模生产最先进的芯片，无论是通过纯晶圆代工模式还是允许公司大规模制造芯片的替代模式。据此,CHIPS计划办公室设定了以下目标：到本世纪末，美国将至少拥有两个新的大型前沿逻辑工厂集群。为此，CHIPS计划办公室将集群定义为一个地理上紧凑的区域，其中有多个由一家或多家公司拥有和运营的商业规模晶圆厂；庞大、多样化和熟练的劳动力；邻近的半导体行业供应商、研发设施、公共服务以及专门的基础设施，例如化学加工和水处理设施。鉴于美国持续保持逻辑芯片生产能力的重要性以及先进逻辑芯片生产竞争格局的快速变化，依赖单一集群存在严重风险。因此，CHIPS计划办公室希望将其领先的逻辑投资集中在至少两个公司在美国制造高度先进芯片的集群上。每个前沿集群都将拥有规模、基础设施和其他竞争优势，以确保芯片制造商将在美国的持续扩张视为具有经济吸引力和商业模式的核心，即使未来没有来自CHIPS计划办公室的资助。CHIPS计划办公室将根据申请人对美国正在进行的私人投资做出可信商业承诺的程度来评估申请。CHIPS计划办公室还将致力于确保每个美国集群都有足够的规模来降低未来产能扩张的成本，并强烈鼓励申请人探索其他长期降低成本的创新方法。此外，CHIPS计划办公室将鼓励无晶圆厂公司和原始设备制造商通过增加对国产芯片的需求来优先考虑供应链安全。美国的工人将开发和扩展作为未来几代逻辑芯片基础的工艺技术。申请人将被要求提交他们在美国半导体行业的持续再投资战略，CHIPS计划办公室将优先考虑那些有信心承诺在美国投资研发的申请人，例如通过建设国内研发晶圆厂或其他国内研发设施。在美国境内进行研发将促进新的前沿工艺技术向大批量生产的转移，并表明芯片制造商有意在美国长期投资。每个CHIPS法案资助的晶圆厂都将得到一个由致力于在美国运营和创新的可靠供应商组成的生态系统的支持。CHIPS计划办公室鼓励申请人采取措施吸引相关供应商，例如通过确定主要供应商落户同一地区的计划、确定可以使申请人以及材料或制造设备受益的基础设施供应商，或将这些供应商纳入申请人的劳动力发展或研发承诺。CHIPS计划办公室还将在2023年春末为材料和制造设备设施发布单独的资助机会。美国国防部和国家安全部门将能够在美国的商业生产环境中获得安全的前沿逻辑芯片制造。美国军方目前无法从本土设施采购尖端芯片，导致关键军事系统容易受到供应中断的影响。因此，在美国生产安全芯片是一项战略重点。先进封装组装、测试和封装(ATP)是半导体生产的最后步骤。这些步骤通常在专门的设施中执行，并且历来是劳动密集型的。如今，大多数封装能力位于东亚和东南亚，那里的ATP设施可以位于执行电子组装的公司附近。美国目前仅有有限的ATP容量，这种短缺代表了一个战略漏洞，因为在不投资封装的情况下增强前端制造能力将限制供应链的弹性。该行业将封装分为两类：传统封装和先进封装。尽管出于国家安全目的，美国必须将一些常规封装在岸，但通常很难在美国建立具有经济竞争力的常规封装设施。对于传统封装，CHIPS计划办公室将与其他部门和机构协调，支持与盟国和合作伙伴的持续工作，包括美洲国家和参与印度洋-太平洋经济繁荣框架的国家和地区，以确保全球的充分性能力和保证供应。与此同时，CHIPS计划办公室将投资于支持美国在先进封装领域处于领先地位的项目——封装技术的一个子集，使用新技术和材料来提高集成电路的性能、功率、模块化和/或耐用性。芯片制造商越来越多地将先进封装的进步视为保持逻辑和存储芯片生产领先优势的关键。事实上，先进封装有望在人工智能、云计算和医疗应用以及许多其他下一代技术的芯片开发中发挥重要作用。因此，CHIPS计划办公室为...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1347579.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1347579.htm
