TechInsightsによる新しい研究では、最先端の半導体工場（FAB 21）でのウェーハ製造コストがTSMCが現在アリゾナ州フェニックスに建設されており、台湾で生産されたものよりも約10％高いことが明らかになりました。これは、「米国でのチップ生産は非常に高価である」という見解を覆す可能性のある分析です。これは、TSMCの創設者であるMorris Changのコメントなどのコメント以来広がっています。
TechInsightsによるコスト分析：予想外に小さな違い
半導体業界の研究会社であるTechInsightsは、詳細なコストモデル、戦略コスト、価格モデルを使用して、TSMCのアリゾナおよび台湾工場で300mmウェーハの製造コストを比較および分析しました。同社のG. Dan Hutchesonによると、「アリゾナ州の300mmウェーハを処理するTSMCのコストは、台湾で同じウェーハを製造するよりも10％未満です」。
多くの専門家やメディアは、米国での高い人件費とTSMCのモリス・チャンが以前に言ったため、アリゾナ工場の運用コストが台湾よりも著しく高く（20％から50％またはそれ以上）、「米国で新工場を建設するコストは台湾の1.5倍になると推定しています。ただし、TechInsightsの分析は、これらの見解が必ずしも現実を反映していないとは限らないことを示唆しています。
ハッチソンは、チャンの「1.5倍」の数は、まったく新しい土地で未熟練労働者を雇用し、最初の工場を建設するための一般的な経験則であると指摘しています。実際、米国での製造コストが台湾の1.5または2倍である場合、なぜIntelやMicronなどの多くの半導体企業が米国で新しい大規模な工場を維持および設立しているのかという疑問があります。
コストの違いが少ない理由：資本投資と自動化が重要です
TechInsights分析によると、アリゾナと台湾の製造コストの比較的小さな違いの主な理由は、現代の半導体製造のコスト構造です。
- 資本投資の詳細： 製造機器のコストは、ウェーハの総製造コストの3分の2以上を占めています。 ASML（曝露機器）、適用材料（フィルム堆積およびエッチング機器）、LAM研究（エッチング機器）、KLA（検査および測定機器）、東京電子（コーター/開発者など）などの主要なサプライヤーが提供する最先端の製造機器は非常に高価ですが、価格は基本的に同じ世界的です。したがって、工場がどこにあるとしても、資本投資額にほとんど違いはありません。これはコストの最大の要因です。
- 自動化による人件費のわずかな影響： 米国の人件費は台湾の約3倍であることは事実です。これは、米国の製造コストを増加させるために考慮される主な要因の1つでした。ただし、TechInsightsモデルによると、現在の最先端のファブは高度に自動化されており、人件費はウェーハの総製造コストのわずか2％を占めています。したがって、全体的なコストに対する人件費の地域の違いの影響は限られています。
これらの要因により、建設コスト、人件費、およびその他の地域コスト（電力料金など）に違いがある場合でも、ほとんどの人が考えていたよりもはるかに少ないウェーハあたりの総製造コストが少なくなります。
物流コストとTSMC戦略
現在、アリゾナのFab 21で製造されたウェーファーは、ポストプロセスのダイシング（チップへの切断）、テスト、パッケージのために台湾に輸送されています。完成したチップの一部は、最終製品への統合のために中国および他の国に送られ、一部は米国市場に戻ります。このロジスティクスプロセスは、台湾内で完了した場合よりも複雑であり、追加のコストの要因です。
ただし、TechInsightsの見解では、このロジスティクスコストの全体的なウェーハコストに対する影響は軽微です。さらに、TSMCは、将来、米国にポストプロセス施設（高度な包装施設）を建設する計画を発表しました。これが実現されれば、物流コストをさらに削減できる可能性があります。
TSMCは米国製チップで30％のプレミアム価格を設定しているという噂がありますが、TechInsightsの分析では、純粋な製造コストの違いはプレミアム範囲を正当化するほど大きくない可能性があることが示唆されています。
TSMCは、米国で1,000億ドルの膨大な投資を発表しました（400億ドルの初期計画から）TechInsightsは、これは単なる政治的考慮事項ではなく、詳細なコスト分析に基づく戦略的管理の決定であると考えています。この分析の結果は、米国における最先端の半導体生産が経済的に実行可能である可能性があることを示すと言えます。
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