台积电美国新厂建设缓慢 工程师揭EUV光刻机组装复杂度

台积电熊本厂已在2月底开幕，美国亚利桑那州新厂却从2024年递延至2025年量产，美国一名结构工程师撰文指出，在美国盖晶圆厂的速度比世界其他地方慢，建造成本也比世界其他地区高出30%到四倍。而盖晶圆厂比想像中复杂，以ASML的一台先进EUV曝光机为例，可能装在40个集装箱中，需要漫长而仔细的组装过程。

美国进步中心（Institute of Progress）学者、结构工程师波特（Brian Potter）以如何建造一座价值200亿美元的半导体厂为题撰文指出，随着摩尔定律的发展，芯片已变得越来越小、越来越便宜，从20世纪50年代以来，芯片的成本已下降了约3亿倍，半导体元件缩小，价格也比以往便宜，但与此同时，制造半导体的设施却越来越昂贵。

回顾60年代末和70年代初，半导体制造厂的成本约为400万美元，如今一座现代化晶圆厂的成本可能高达100亿至200亿美元甚至更多，以英特尔正在亚利桑那州建造两座工厂为例，预计每座耗资150亿美元，三星位于得州泰勒的工厂，则预计耗资250亿美元。

文章并说明兴建晶圆厂成本高昂的关键，整个晶圆厂的核心就是无尘室，一般大型晶圆厂拥有数十万平方英尺的无尘室，该设施可能占地数百英亩，建造需要数万吨结构钢和非常多的混凝土，英特尔透露其工厂使用的混凝土为杜拜哈里发塔的两倍，金属的使用量亦是艾菲尔铁塔的五倍。

要将这种材料安装到位，需要数千名经过专门培训的建筑工人，像英特尔在德国马德堡的新工厂，预计高峰期需要超过9300名工人，台积电在亚利桑那州建造的新工厂，则需要大约1万2000名工人。

再来是安装制程工具，设备可能会分成许多单独的元件，需要漫长而仔细的组装过程，像ASML的一台先进EUV曝光机，可能装在40个集装箱中，分散在20多辆卡车和3架货机上，一旦安装设备，可能需要六个月到一年的时间才能达到晶圆厂可接受的制程产量。

而且在美国，晶圆厂的建造速度比世界其他地方慢，美国晶圆厂建厂时间从1990年代的平均650多天，增加到2010年代的平均900天以上，亚洲国家平均建厂时间则约600至700天。此外，美国晶圆厂的建造成本也比世界其他地区更高，估计贵出30%到四倍。