美國邀請台積電5奈米製程設廠時,強調是「為了保障經濟安全」。實際上,是因為美國無法自行生產軍事用途的高端晶片,而造成非常大的問題。所以,為了能夠確保供給,美國政府必須在國內掌握生產5奈米製程的技術。

第二個理由是為了擴大產能

世界半導體產業(特別是邏輯IC),在進入2000年之後,分為專門設計晶片的無廠半導體與專門製造的晶圓代工兩個方向。在當時,由於代工廠需要投入大量資金在研究開發與廠房設備上,所以美國選擇無廠半導體設計的企業大增。實際上,高通、博通、NVIDIA、AMD等都發展為無廠半導體公司,支撐著美國的半導體產業。

這些無廠半導體企業,主要將晶片的代工製造發包給台積電。結果便導致了過去佔世界產能近半的美國,製造能力大幅下降。2019年12月統計,美國生產比重只佔12.8%(圖三)。另一方面,台灣(21.6%)、韓國(20.9%)、日本(16.0%)、中國(12.8%),整個東亞佔據世界72.4%的產能。

圖三 地域別半導體產能分布(2019年12月)
出處:IC inights

換句話說,美國雖然在半導體設計上領先各國,但生產能力卻非常薄弱。加上新冠肺炎疫情的影響,遂造成半導體供應不足。導致身為美國經濟支柱的汽車產業無法正常運轉,美國政府也陷入大混亂當中。

2021年上台的拜登政權,為了加強美國在半導體的製造能力,投入了520億美元的補助金,而為此準備的法案「Creating Helpful Incentives to Produce Semiconductors for America Act」(簡稱CHIPS)也提交至議會。

此項法案在參議院表決通過,現在卡在眾議院,若是通過表決,除了在亞利桑那州的台積電以外,三星電子在德克薩斯州、英特爾在亞利桑那州設兩廠,GlobalFoundries(GF)在紐約州馬爾他新建廠房等計畫,補助金將會馬上到位,美國半導體的製造能力也能大幅提高。