晶圓代工龍頭台積電表示，美國亞利桑那州5奈米製程晶圓廠開始動工。不過，亞利桑那州氣候乾燥、位處沙漠地帶，為什麼台積電選擇在那裡設廠，連美國晶片巨頭英特爾也加碼200億美元增蓋兩座晶圓廠。
雖然半導體產業需要大量水資源，但事實證明，水不是最重要的問題。據日經報導，麥肯錫高級合夥人Bill Wiseman表示，晶圓廠最重要的兩大基礎設施「是電力和更多電力」，水在半導體製造從不是龐大開銷，也許每片晶圓占幾美分成本，但從不是真正的問題。
這幾年來，半導體製造商開始更有效利用水。英特爾每天在亞利桑那廠回收超過900萬加侖（約3400萬升）水。英特爾預估，到2030年將實現淨正用水量的目標，亦即淡水回收量會比消耗量還多。
Wiseman認為，比水更重要的是擁有相互合作的「半導體聚落」，必須有龐大的生態體系獲得最佳成本優勢，不只一家公司或晶圓廠，而是至少要有10～15家晶片公司合作，才能獲得世界一流的性能，並建造強大的生態體系，包括負責更新、維護機台的設備供應商到提供晶片材料的公司。
這些條件對台積電很有吸引力，因大部分生產基地都在台灣，只有兩個規模較小的晶片廠在中國，以及華盛頓州卡馬斯的第一家美國晶片廠。
不過，亞利桑那州能夠擁有如此完整的半導體供應鏈，主要歸功於英特爾。早在1980年就開始在亞利桑那州的錢德勒廠生產單晶片（microcontroller），現在是英特爾全球最大製造基地。除了英特爾，恩智浦、安森美、高通、微芯科技、博通和佰電科技等領先的半導體企業也有在該州設廠。
除了形成半導體聚落，地緣政治對亞利桑那州也有利。台積電是在美國前總統川普的共和黨執政、中美貿易戰期間，決定在亞利桑那州設廠，跟民主色彩濃厚的華盛頓相比，亞利桑那州是更具政治智慧的新投資州，且州長是共和黨，跟前總統川普交好。
美國恐面臨半導體人才短缺問題
不過，吸引台積電最重要的還有刺激措施，因為台積電在美國建造晶片廠的成本是在台灣的2.5到3倍VLSI Research認為，美國半導體過去30到40年中不斷移出美國，其中一個原因就是沒有經濟動力。相較於台灣、南韓政府大力扶植半導體產業，亞利桑那州是否能成為下一個美國晶片中心，跟美國政府和地方政府的支持至關重要。
台積電新廠落腳在亞利桑那州首府鳳凰城，市府允諾提撥2.05億美元改善台積電的公共基礎設施，包括6100萬美元用於修建街道、安裝路燈和景觀美化等項目，3700萬美元用於改善供水基礎設施，1.17億美元用於下水道和廢水處理系統。
不過，台積電與亞利桑那州之間的交易尚未最終敲定，市府也還沒宣布給台積電的激勵計畫。同時，英特爾最近擴張也尚未獲得亞利桑那州政府任何獎勵。
另一個不確定因素是勞動力問題，由於過去幾十年晶片製造向亞洲外移，美國跟晶片工程相關的畢業生數量減少。麥肯錫的Wiseman認為，美國沒有足夠人力提供這些晶片廠，整體來說，美國將真正遇到人才斷層和短缺問題。
為了解決這個問題，英特爾跟亞歷桑納州政府不斷投資教育，尤其是英特爾，不僅提供資金跟技術支援，還持續雇用晶片工程畢業生，避免人才短缺問題。
本文轉載自2021.06.03「科技新報」，僅反映作者意見，不代表本社立場。
