Nhà máy đầu tiên của TSMC ở nước ngoài bắt đầu sản xuất hàng loạt tại Nhật Bản, công nghệ chip cũ nhưng vẫn hữu dụng

Hãng đúc chip hàng đầu thế giới TSMC vừa bắt đầu sản xuất hàng loạt tại nhà máy của họ được đặt tại Kumamoto, Nhật Bản, đánh dấu một cột mốc quan trọng trong lĩnh vực sản xuất chip tiên tiến cho đất nước này và là bước đi đầu tiên trong kế hoạch mở rộng hoạt động sản xuất ra nước ngoài của công ty.

Nhà máy này do Japan Advanced Semiconductor Manufacturing (JASM) điều hành, sản xuất chip sử dụng nhiều công nghệ quy trình khác nhau cho các khách hàng lớn của TSMC tại Nhật Bản.

Đây là lần đầu tiên các chip logic sử dụng bóng bán dẫn FinFET được sản xuất tại đất nước mặt trời mọc. Nhà máy mới của TSMC gần Kumamoto trên đảo Kyushu có thể xử lý tới 55.000 tấm wafer khởi đầu 300-mm mỗi tháng bằng cách sử dụng các quy trình công nghệ 40nm, 28nm, 22nm, 16nm và 12nm của TSMC.

Nhiều phiên bản của N28 được thiết kế để đáp ứng các ứng dụng ô tô và trưởng thành, trong khi quy trình 22ULP nhắm đến các ứng dụng siêu tiết kiệm điện năng. Đối với các nút sản xuất N16 và N12, chúng được thiết kế để đáp ứng nhu cầu của các ứng dụng hiệu suất cao hơn có thể tận dụng bóng bán dẫn FinFET.

Mặc dù các quy trình sản xuất 16nm-28nm được coi là lỗi thời cho các bộ xử lý tiên tiến trong máy tính cá nhân và điện thoại thông minh, nhưng chúng rất phù hợp cho các linh kiện điện tử ô tô và tiêu dùng, vốn có nhu cầu lớn từ các công ty lớn của Nhật Bản. Những công nghệ sản xuất này được kỳ vọng sẽ vẫn liên quan do vòng đời dài của nhiều chip, đó là lý do TSMC, các đối tác và chính phủ Nhật Bản (cung cấp khoảng 3 tỷ USD) đã đầu tư khoảng 8,27 tỷ USD vào JASM. Về các nhà đầu tư, TSMC là cổ đông lớn nhất nắm giữ 86.5%, tiếp theo là Sony Semiconductor Solutions 6,0%, Denso 5,5% và Toyota 2,0%.

Các kế hoạch đang được triển khai cho nhà máy thứ hai tại địa điểm Kumamoto. Việc xây dựng dự kiến sẽ bắt đầu vào quý 1 năm 2025, muộn hơn một chút so với dự kiến. Nhà máy đó sẽ có khả năng sản xuất chip trên các quy trình 6nm và 7nm của TSMC và sẽ bắt đầu hoạt động trước cuối năm 2027. Dự kiến tổng công suất sản xuất của 2 nhà máy sẽ vượt quá 100.000 tấm wafer 300-mm mỗi tháng.

Thống đốc Kimura của đảo Kyushu đã bày tỏ quan tâm đến việc đưa nhà máy thứ 3 của TSMC đến khu vực này (có khả năng hỗ trợ 5nm hoặc thậm chí các node 3nm), nhưng thừa nhận những thách thức bao gồm thành công của 2 nhà máy đầu tiên, triển khai các giải pháp cho tắc nghẽn giao thông và quản lý nước ngầm. Sự hỗ trợ từ chính quyền liên bang và cộng đồng địa phương cũng sẽ rất cần thiết.

Đối với TSMC, dự án ở Nhật Bản là một cột mốc quan trọng trong quá trình mở rộng ra khỏi Trung Quốc sau WaferTech vào đầu những năm 2000 và Fab 16 ở Nam Kinh vào nửa sau những năm 2010. Nhà sản xuất chip theo hợp đồng lớn nhất thế giới sắp chính thức khởi động sản xuất hàng loạt chip 4nm và 5nm tại Fab 21 gần Phoenix, Arizona, sẽ đánh dấu một cột mốc khác trong quá trình mở rộng ra khỏi thị trường chủ lực ở Đài Loan. Bước mở rộng thứ ba của công ty sẽ là nhà máy ESMC gần Dresden, Đức, sẽ chủ yếu phục vụ các nhà sản xuất ô tô với các công nghệ quy trình 12nm, 16nm, 22nm và 28nm.