โรงงานผลิตเซมิคอนดักเตอร์แห่งใหม่ในอเมริกาเหนือและยุโรปอยู่ที่ไหนบ้าง

ในปีที่ผ่านมา มีบริษัทจำนวนมากประกาศโครงการก่อสร้างโรงงานผลิตเซมิคอนดักเตอร์แห่งใหม่ในสหรัฐฯ และยุโรป ซึ่งสะท้อนการเปลี่ยนแปลงของสถานที่ตั้งการผลิตที่เคยมุ่งเน้นในภูมิภาคอื่น ๆ และเน้นประเด็นความกังวลเกี่ยวกับความเสี่ยงทางภูมิรัฐศาสตร์ที่โรงงานเซมิคอนดักเตอร์ในต่างประเทศต้องเผชิญ

แต่การติดตามข้อมูลล่าสุดของโครงการโรงงานผลิตเซมิคอนดักเตอร์แห่งใหม่ทั้งหมดนั้นมีความซับซ้อน Z2Data ได้รวบรวมรายชื่อโรงงานผลิตเซมิคอนดักเตอร์ใหม่ที่สำคัญทั้งหมดในสหรัฐฯ และยุโรปไว้ที่นี่ 

เหตุผลที่มีการสร้างโรงงานผลิตเซมิคอนดักเตอร์ในโลกตะวันตก

ในปี 2021 ซึ่งเป็นช่วงวิกฤตโควิด-19 สหรัฐอเมริกาต้องประสบภาวะขาดแคลนเซมิคอนดักเตอร์อย่างรุนแรงและฉับพลัน ภาวะนี้กระทบภาคอุตสาหกรรมหลักหลายสิบแห่ง รวมถึงอุตสาหกรรมยานยนต์ อิเล็กทรอนิกส์สำหรับผู้บริโภค พลังงานหมุนเวียน และเครื่องใช้ไฟฟ้าภายในบ้าน ผลกระทบทางการเงินมีขนาดมหาศาล: ตามข้อมูลจากกระทรวงพาณิชย์สหรัฐฯ การขาดแคลนเหล่านี้ทำให้การเติบโตทางเศรษฐกิจของสหรัฐฯ ชะลอตัวลงราว 1 ใน 4 ล้านล้านดอลลาร์หรือมากกว่านั้นในปีเดียวกัน 

นอกเหนือจากผลกระทบด้านการเงิน ภาวะขาดแคลนชิปนี้ยังเผยให้เห็นว่าหลายภาคธุรกิจในสหรัฐฯ พึ่งพาการนำเข้าเซมิคอนดักเตอร์จากเอเชียมากเพียงใด วิกฤตโควิดจึงกลายเป็นสัญญาณเตือนสำคัญ การพึ่งพาการผลิตในเอเชียอย่างกว้างขวางส่งผลให้เศรษฐกิจมีความเปราะบางต่อเหตุการณ์ที่คาดคิดไม่ได้ 

เหตุสืบเนื่องจากผลกระทบทางการเงินได้นำไปสู่การออกกฎหมายCreating Helpful Incentives to Produce Semiconductors and Science Act หรือ CHIPS Act ซึ่งมีผลบังคับใช้เมื่อวันที่ 9 สิงหาคม 2022 โดย CHIPS and Science Act จัดสรรงบประมาณเกือบ 53 พันล้านดอลลาร์สหรัฐฯ เพื่อสนับสนุน “การวิจัย พัฒนา การผลิต และการพัฒนาบุคลากรในสหรัฐฯ ด้านเซมิคอนดักเตอร์” ตามรายงานของทำเนียบขาว ณ ขณะนั้น 

ในเดือนเมษายน 2023 สหภาพยุโรปได้ประกาศแผนงานที่คล้ายกัน European Chips Act ได้จัดสรรงบประมาณ 43 พันล้านยูโร (ประมาณ 47 พันล้านดอลลาร์สหรัฐฯ) เพื่อเสริมสร้างอุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์ในประเทศสมาชิกทั้ง 27 ประเทศ และตั้งเป้าชัดเจนว่าจะเพิ่มส่วนแบ่งตลาดโลกจาก 10% เป็น 20% ภายในปี 2030 โดยมีเป้าหมายตามคำกล่าวของประธานคณะกรรมาธิการยุโรป Ursula von der Leyen ว่าเพื่อ “ร่วมกันสร้างระบบนิเวศเซมิคอนดักเตอร์ชั้นนำในยุโรป” กฎหมายขนาดใหญ่นี้เป็นตัวขับเคลื่อนสำคัญที่ทำให้หลายฝ่ายกล่าวถึงการฟื้นฟูอุตสาหกรรมโรงงานผลิตเซมิคอนดักเตอร์ 

ปัจจุบัน ยุโรปและสหรัฐฯ กำลังเดินหน้าสร้างโรงงานผลิตเซมิคอนดักเตอร์ของตนเองและยกระดับความเป็นอิสระด้านการผลิตเซมิคอนดักเตอร์ 

อ่านเพิ่มเติม: การวิเคราะห์ความเสี่ยงของซัพพลายเออร์เซมิคอนดักเตอร์ที่ดีควรมีอะไรบ้าง?

โรงงานผลิตเซมิคอนดักเตอร์แห่งใหม่ในอเมริกาเหนือและยุโรปอยู่ที่ไหนบ้าง

แล้วการฟื้นฟูอุตสาหกรรมโรงงานผลิตเซมิคอนดักเตอร์นี้เกิดขึ้นที่ไหนบ้าง? มาดูสถานที่ในสหรัฐฯ และเมืองต่าง ๆ ในยุโรปที่มีโครงการโรงงานผลิตเซมิคอนดักเตอร์และโรงงานขนาดใหญ่เกิดขึ้น (โปรดทราบว่ารายชื่อนี้ไม่ครอบคลุมทั้งหมด แต่เป็นตัวอย่างความเคลื่อนไหวที่สำคัญในอุตสาหกรรมทั่วโลก)

รัฐแอริโซนา

Fab 52

เจ้าของ: Intel

สถานที่ตั้ง: Chandler, AZ

วันแล้วเสร็จ: 2024

Fab 62

เจ้าของ: Intel

สถานที่ตั้ง: Chandler, AZ

วันแล้วเสร็จ: 2024

Fab 21

เจ้าของ: TSMC

สถานที่ตั้ง: Arizona

วันแล้วเสร็จ: 2025

เทคโนโลยี: 3nm & 5nm

แอริโซนาเป็นหนึ่งในศูนย์กลางสำคัญด้านโรงงานผลิตเซมิคอนดักเตอร์ของสหรัฐฯ ตั้งแต่ปี 1980 เมื่อ Intel เปิดโรงงานแห่งแรกใน Chandler (ประมาณ 25 ไมล์ทางตะวันออกเฉียงใต้ของฟีนิกซ์) ตั้งแต่นั้นมา รัฐนี้ก็ได้รับฉายา “semiconductor desert” 

กันยายน 2021 Intel เริ่มก่อสร้างโรงงานใหม่สองแห่ง Fab 52 และ Fab 62 ที่ Ocotillo campus ในย่าน Chandler (เมื่อสร้างเสร็จ Intel จะมีโรงงานถึง 6 แห่งใน campus เดียว) โรงงานนี้จะผลิตเซมิคอนดักเตอร์ขนาด 7 nm ด้วยเทคโนโลยีการผลิต 20A ของบริษัท 

ทั้งสองโรงงานใช้เงินลงทุนรวมประมาณ 20 พันล้านดอลลาร์ โดยมีกำหนดวันแล้วเสร็จในปี 2024

นอกจากโรงงาน Intel แล้ว Taiwan Semiconductor Manufacturing Company (TSMC) ก็วางแผนเลือกแอริโซนาเป็นที่ตั้งโรงงานแห่งใหม่ซึ่งประกาศในปี 2020 Fab 21 จะผลิตชิปขนาด 3 nm และ 5 nm มีกำลังการผลิตประมาณ 20,000 WSPM (wafer starts per month) เมื่อเปิดดำเนินการ โรงงานซึ่งใช้ทุน 40 พันล้านดอลลาร์แห่งนี้จะเป็นโรงงานผลิตเซมิคอนดักเตอร์แห่งที่สามของ TSMC นอกไต้หวัน (อีกสองแห่งอยู่ที่วอชิงตันและจีน) 

ขณะที่ Fab 21 เดิมมีกำหนดเปิดดำเนินการในปี 2024 แต่ต้นปีนี้ TSMC ได้ประกาศเลื่อนวันเปิดเป็น 2025 แม้การก่อสร้างโรงงานจะเสร็จในปี 2022 แล้ว แต่ TSMC ยังขาดช่างเทคนิคติดตั้งอุปกรณ์ขั้นสูงที่จำเป็น ในโทรศัพท์สรุปผลประกอบการกับนักลงทุนและนักวิเคราะห์เมื่อต้นปีนี้ Mark Liu ประธาน TSMC ได้กล่าวว่าบริษัท “ขาดแคลนแรงงานทักษะสูงที่มีความเชี่ยวชาญเฉพาะด้านการติดตั้งอุปกรณ์โรงงานผลิตเซมิคอนดักเตอร์” 

รัฐเท็กซัส

Taylor Fab (1-10)

เจ้าของ: Samsung

สถานที่ตั้ง: Taylor, TX

วันแล้วเสร็จ: 2023-2042

เทคโนโลยี: 5nm

Sherman Fab

เจ้าของ: Texas Instruments

สถานที่ตั้ง: Sherman, TX

วันแล้วเสร็จ: 2025

เทคโนโลยี: 28nm

Samsung Foundry ซึ่งเป็นแผนกผลิตเซมิคอนดักเตอร์ของ Samsung ใหญ่เป็นอันดับสองของโลกในกลุ่มผู้ผลิตชิปแบบรับจ้าง (contract maker) รองจาก TSMC บริษัทเกาหลีใต้แห่งนี้มีฐานการผลิตในเท็กซัสมาตั้งแต่ปลายทศวรรษ 1990 เมื่อเปิดโรงงานผลิตเซมิคอนดักเตอร์สหรัฐฯ แห่งแรกในออสติน (ปัจจุบันเรียก S2 foundry) 

ปี 2021 Samsung ประกาศลงทุนกว่า 17 พันล้านดอลลาร์เพื่อก่อสร้างโรงงานแห่งใหม่ที่ Taylor, Texas ซึ่งอยู่ห่างจาก S2 foundry ประมาณ 16 ไมล์ โดยใช้สำหรับสิ่งปลูกสร้าง อุปกรณ์ เครื่องจักร และระบบโครงสร้าง ตามที่ Samsung ระบุว่านี่คือ “การลงทุนครั้งใหญ่ที่สุดที่บริษัทเคยทำในสหรัฐฯ”  โรงงานใหม่นี้จะผลิตเทคโนโลยี 5 nm สำหรับ high performance computing (HPC), ปัญญาประดิษฐ์ (AI) และ 5G รวมถึงภาคเทคโนโลยีอื่น ๆ โดยตั้งเป้าเริ่มดำเนินการในครึ่งหลังของปี 2024 ตามข้อมูล Samsung โรงงานจะ “เสริมสร้างความยืดหยุ่นของห่วงโซ่อุปทานสำหรับชิปตรรกะที่สำคัญ” เชื่อมโยงถึงปัญหาการขาดแคลนเซมิคอนดักเตอร์ในปี 2021 

ที่สำคัญโรงงานใหม่ของ Samsung ในเท็กซัสเป็นก้าวแรกในแผน 20 ปีเพื่อสร้างโรงงานรวม 10 แห่ง ในพื้นที่เดียวที่ Taylor รวมมูลค่าลงทุนเกิน 170 พันล้านดอลลาร์ โดยโรงงานสุดท้ายมีกำหนดแล้วเสร็จในปี 2042 

ต้นปีนี้ บริษัทเปิดเผยว่าต้นทุนโรงงานแห่งแรกของโครงการระยะยาวนี้พุ่งเกิน 25 พันล้านดอลลาร์ สูงกว่าประมาณการเดิมถึงเกือบ 50% ส่วนใหญ่เกิดจากเงินเฟ้อ โดยเฉพาะราคาวัสดุก่อสร้างที่พุ่งขึ้นในช่วงสองปีที่ผ่านมา 

นอกจาก Samsung Foundry แล้ว Texas Instruments ก็ได้เริ่มก่อสร้างโรงงานผลิตเซมิคอนดักเตอร์ขนาดใหญ่ใกล้เมือง Sherman ทางตอนเหนือของเท็กซัสตั้งแต่ปีที่แล้ว โครงการนี้เริ่มขึ้นในปี 2022 คาดว่าสร้างเสร็จปี 2025 ด้วยงบประมาณราว 30 พันล้านดอลลาร์ ถือเป็นโครงการลงทุนด้านเศรษฐกิจที่ใหญ่ที่สุดในประวัติศาสตร์รัฐเท็กซัส โรงงานจะผลิตชิปขนาด 28 nm บนเวเฟอร์ขนาด 12 นิ้ว โรงงานแห่งนี้ได้รับสิทธิประโยชน์จากแรงจูงใจภายในรัฐจำนวนมาก 

รัฐโอไฮโอ 

Ohio Fabs (1-2)

เจ้าของ: Intel

สถานที่ตั้ง: Columbus, OH

วันแล้วเสร็จ: 2025

เทคโนโลยี: 10nm

นอกจากโรงงานใหม่ในแอริโซนา Intel ยังเริ่มก่อสร้างโรงงานผลิตเซมิคอนดักเตอร์อีกสองแห่งบริเวณชานเมืองโคลัมบัส โอไฮโอ โรงงานซึ่งใช้งบประมาณราว 20 พันล้านดอลลาร์จะผลิตชิปขนาด 10 nm บนเวเฟอร์ขนาด 12 นิ้ว มีกำหนดแล้วเสร็จปี 2025 และเป็นเฟสแรกของแผนสร้างเมก้าไซต์ที่จะประกอบด้วยโรงงานสูงสุด 8 แห่งใน Licking County (ค่าใช้จ่ายรวมสำหรับไซต์ทั้งหมดประมาณ 100 พันล้านดอลลาร์) 

Intel ซึ่งมีสำนักงานใหญ่การผลิตขนาดใหญ่ที่แอริโซนา นิวเม็กซิโก และโอเรกอน เลือกตั้งโรงงานใหม่ที่โอไฮโอส่วนหนึ่งเพราะได้รับแรงจูงใจจากรัฐกว่า 2 พันล้านดอลลาร์ นอกจากนี้ Intel ยังเรียกร้องขอการสนับสนุนจากรัฐบาลกลางผ่าน CHIPS and Science Act อีกด้วย โรงงานทั้งสองจะใช้เทคโนโลยีการผลิต 18A และ 20A 

รัฐนิวยอร์ก 

Clay Fab

เจ้าของ: Micron Technology

สถานที่ตั้ง: Clay, NY

วันแล้วเสร็จ: ไม่ระบุ

Fab 8.2

เจ้าของ: GlobalFoundry

สถานที่ตั้ง: Malta, NY

วันแล้วเสร็จ: 2025

Massey Fab

เจ้าของ: Wolfspeed

สถานที่ตั้ง: Marcy, NY

วันแล้วเสร็จ: 2022

แม้จะไม่โด่งดังเท่ายักษ์ใหญ่อย่าง Intel หรือ TSMC แต่ Micron Technology คือผู้ผลิตหน่วยความจำและสตอเรจข้อมูลรายใหญ่ที่สุดรายหนึ่งของโลก บริษัทจากสหรัฐฯ โดยมีสำนักงานใหญ่ที่บอยซี ไอดาโฮ ประกาศเมื่อปีที่แล้วว่าจะเริ่มสร้าง “โรงงานเซมิคอนดักเตอร์ที่ใหญ่ที่สุดในประวัติศาสตร์สหรัฐฯ” ที่ Clay, New York โครงการ megafab ชื่อ Clay Fab จะเริ่มก่อสร้างในปี 2024 ให้พร้อมใช้งานช่วงปลายทศวรรษนี้ ผลิตภัณฑ์หลักคือ DRAM ตามข่าวประชาสัมพันธ์ของ Micron 

นิวยอร์กยังเป็นที่ตั้งของผู้ผลิตเซมิคอนดักเตอร์ท้องถิ่นที่เติบโตอย่างรวดเร็ว GlobalFoundry ซึ่งมีสำนักงานใหญ่ที่ Malta, New York ตอบรับปัญหาขาดแคลนเซมิคอนดักเตอร์โลกในปี 2021 ด้วยการประกาศขยายโรงงานขนาดใหญ่ในนิวยอร์ก รวมทั้งการก่อสร้างโรงงานแห่งใหม่ที่มีแผนแล้วเสร็จในปี 2025 ตามข่าวประชาสัมพันธ์ ของบริษัท โรงงานใหม่จะผลิตชิป “feature-rich” สำหรับอุตสาหกรรมยานยนต์ 5G และอุตสาหกรรมอื่น ๆ 

ฤดูใบไม้ผลิที่ผ่านมา GlobalFoundry ได้ซื้อที่ดิน 800 เอเคอร์ใกล้ campus Malta เพื่อขยายกำลังการผลิต รวมถึงการก่อสร้างโรงงานแห่งใหม่ 

สุดท้าย Wolfspeed ผู้ผลิตเซมิคอนดักเตอร์จาก Durham, North Carolina กำลังวางแผนขยายกำลังการผลิตที่ Marcy, New York ซึ่งเป็นโรงงานผลิต Silicon Carbide ชนิด 8 นิ้วแห่งเดียวในโลก เปิดทำการเต็มรูปแบบในเดือนเมษายน 2022 และจะเพิ่มกำลังผลิตจนถึงปี 2024 

ไอดาโฮ 

Boise Fab

เจ้าของ: Micron

สถานที่ตั้ง: Boise, Idaho

วันแล้วเสร็จ: 2025

‍

นอกจากโครงการ megasite ในนิวยอร์ก Micron ยังประกาศปีที่แล้วว่าจะสร้างโรงงานผลิตเซมิคอนดักเตอร์แห่งใหม่ที่ Boise, Idaho โรงงานนี้ใช้ทุนประมาณ 15 พันล้านดอลลาร์ สำหรับการผลิต DRAM ถือเป็นโรงงานหน่วยความจำแห่งใหม่แห่งแรกในสหรัฐฯ กว่าสองทศวรรษ โดยจะเริ่มก่อสร้างปี 2023 และคาดแล้วเสร็จในปี 2025 เมื่อสร้างเสร็จ โรงงาน Boise Fab จะมีคลีนรูมเดี่ยวที่ใหญ่ที่สุดที่เคยสร้างในสหรัฐฯ 

ฟลอริดา 

Palm Bay Fab

เจ้าของ: Rogue Valley Microdevices, Inc.

สถานที่ตั้ง: Palm Bay, FL

วันแล้วเสร็จ: 2025

แม้ฟลอริดาจะไม่ใช่ศูนย์กลางการผลิตเซมิคอนดักเตอร์แบบดั้งเดิม แต่ Space Coast จะเป็นที่ตั้งของโรงงานแห่งที่สองของ Rogue Valley Microdevices บริษัทจากเมือง Medford, Oregon ได้เข้าซื้ออาคารพาณิชย์ขนาดใหญ่ใน Palm Bay เมื่อต้นปีนี้ และมีแผนปรับปรุงเป็นโรงงานผลิต microelectromechanical systems (MEMS) และอุปกรณ์เซ็นเซอร์ โรงงานจะผลิตบนเวเฟอร์ขนาด 8 และ 12 นิ้ว กำลังการผลิต 21,000 WSPM เริ่มสร้างปีนี้ คาดเสร็จสิ้นในปี 2025 

เยอรมนี 

Magdeburg Fab

เจ้าของ: Intel

สถานที่ตั้ง: Magdeburg, Germany

วันแล้วเสร็จ: ไม่ระบุ

Dresden Fab

เจ้าของ: Infineon Technologies

สถานที่ตั้ง: Dresden, Germany

วันแล้วเสร็จ: 2026

Dresden Fab

เจ้าของร่วม: Infineon, Bosch, NXP

สถานที่ตั้ง: Dresden, Germany

วันแล้วเสร็จ: 2027

ภายหลังการออกกฎหมาย CHIPS and Science Act ที่เอื้อประโยชน์อย่างยิ่ง สหรัฐฯ ได้เห็นการเติบโตด้านการผลิตเซมิคอนดักเตอร์เป็นอย่างมากในช่วง 2 ปีที่ผ่านมา อย่างไรก็ตาม การฟื้นฟูโรงงานเซมิคอนดักเตอร์ไม่ได้เกิดขึ้นเฉพาะในสหรัฐฯ เท่านั้น อีกไม่กี่ปีข้างหน้า เยอรมนีจะเป็นผู้นำด้านการฟื้นฟูฐานการผลิตชิปในยุโรปด้วยโครงการสร้างโรงงานใหม่หลายแห่ง 

ปีที่ผ่านมา Intel เลือกเมือง Magdeburg ทางตอนกลางของเยอรมนีเป็นที่ตั้งโรงงานใหม่สองแห่ง คาดใช้งบประมาณรวมมากกว่า 30 พันล้านดอลลาร์ โครงการขนาดใหญ่ซึ่งจะใช้เวลาถึง 10 ปีนี้ได้รับการสนับสนุนด้วยเงินอุดหนุนจากรัฐบาลเยอรมันราว 10 พันล้านยูโร ส่วน Infineon Technologies ผู้ผลิตเซมิคอนดักเตอร์ที่ใหญ่ที่สุดในเยอรมนี ได้รับอนุมัติให้เริ่มสร้างโรงงานมูลค่า 5.35 พันล้านดอลลาร์ใน Dresden คาดเสร็จปี 2026 

นอกจากนี้ เพิ่งมีการประกาศในเดือนสิงหาคมว่า Dresden จะเป็นที่ตั้งของโรงงานใหม่ภายใต้โครงการร่วมของ TSMC, Infineon, Bosch และ NXP โรงงานผลิตเซมิคอนดักเตอร์นี้จะมีกำลังการผลิต 40,000 WSPM แม้ยังมีรายละเอียดไม่มาก แต่คาดกันว่าการผลิตจะมุ่งเน้นไปที่อุตสาหกรรมยานยนต์ โครงการก่อสร้างจะเริ่มครึ่งหลังของปี 2024 และตั้งเป้าเปิดดำเนินการปลายปี 2027 

ประโยชน์ของการฟื้นฟูโรงงานผลิตเซมิคอนดักเตอร์ 

การขยายตัวอย่างรวดเร็วของอุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์ในสหรัฐฯ และยุโรปจะก่อให้เกิดประโยชน์นานัปการต่อภูมิภาคเหล่านี้กระทั่งยากจะประมาณค่าได้ การก่อสร้างโรงงานขนาดใหญ่ที่ซับซ้อนเหล่านี้ตลอดหลายปีจะสร้างงานก่อสร้างจำนวนมาก เมื่อโรงงานสร้างเสร็จและพร้อมเดินเครื่อง Intel, TSMC รวมถึงผู้ผลิตรายอื่น ๆ จำเป็นต้องจ้างวิศวกร ช่างเทคนิค และผู้เชี่ยวชาญอีกนับพัน เพื่อขับเคลื่อนโรงงานและส่งเสริมเศรษฐกิจในชุมชนรอบข้าง 

การพัฒนาเหล่านี้อาจเป็นจุดเริ่มต้นของยุคการผลิตเทคโนโลยีขั้นสูงที่สร้างความเจริญเติบโตอย่างยั่งยืนแก่เมืองและชุมชนดังกล่าว ซึ่งถือเป็นเป้าหมายที่รัฐบาล Biden และสหภาพยุโรปได้กำหนดไว้เมื่อตรากฎหมายเหล่านี้ 

ในมุมมองที่กว้างขึ้น การฟื้นฟูโรงงานผลิตเซมิคอนดักเตอร์ในซีกโลกตะวันตกช่วยให้ประเทศต่าง ๆ มีโอกาสเสริมความยืดหยุ่นต่อห่วงโซ่อุปทานโลกซึ่งมีความซับซ้อนและอ่อนไหว เหตุการณ์ขาดแคลนเซมิคอนดักเตอร์ในปี 2021 เป็นบทเรียนสำคัญเรื่องความเสียเปรียบจากการพึ่งพาต่างชาติในการจัดหาชิ้นส่วนสำคัญเหล่านี้ เมื่อลดการพึ่งพาห่วงโซ่อุปทานจากต่างประเทศและเพิ่มการผลิตในประเทศ สหรัฐฯ และยุโรปกำลังเพิ่มขีดความสามารถให้เศรษฐกิจมีความเป็นอิสระ ปรับตัวได้ดีขึ้น และพร้อมรับมือความไม่แน่นอนทางภูมิรัฐศาสตร์ในอนาคต