Erweiterung für US-Fabrik: TSMCs Investition in Arizona wächst für neue N3-Fab deutlich
Der erste neue TSMC-Komplex in Arizona, USA, soll nun auch N4-Chips in höherer Kapazität fertigen, ein zweiter Bau sei geplant. Dieser soll von Grund auf direkt für den N3-Prozess ausgelegt werden und damit eine der besten Fertigungslösungen für die kommenden Jahre darstellen.
Eröffnung im Dezember, Massenproduktion nicht vor 2024
Die Eröffnungszeremonie des ersten Komplexes, der Fab 21, soll im Dezember erfolgen. Zuletzt wurde bereits das Gerücht in den Raum gestellt, US-Präsident Biden könnte der Zeremonie beiwohnen. Die Politik stellt schließlich über den US Chips Act auch für diese Fabrik viel Geld zur Verfügung, insgesamt ist das Projekt rund 12 Milliarden US-Dollar schwer. Die echte Massenproduktion im Werk wird allerdings nicht vor 2024 erwartet.
Bis zu 24.000 Wafer monatlich
Zuletzt hieß es, dass in der Fabrik in Arizona, die ursprünglich für den N5-Prozess und rund 20.000 Waferstarts im Monat geplant war, nun auch der N4-Prozess zum Einsatz kommt, zudem die Kapazität auf 22.000 bis 24.000 Wafer pro Monat gesteigert wurde. Ersteres ist naheliegend, schließlich ist N4 nur eine Marketing-Bezeichnung für eine optimierte Variante des N5-Prozesses, sie dürfte problemlos umsetzbar sein.
Unklar ist im Bericht des Wall Street Journal jedoch einmal mehr, ob es sich um eine neue Fabrik oder nur eine Ausbaustufe handelt. Bei TSMC ist diese Formulierung ziemlich ähnlich gelagert, alle ihre großen Komplexe bestehen aus mehreren Phasen, die für sich genommen fast immer eine neue Fabrik sind, jedoch untereinander verbunden für effizientere Auslastung und Ausnutzung. Das dürfte aber bedeuten, dass nicht jede dieser Phase auch vollständig allein arbeiten könnte, so zumindest klingt dann auch das Statement des Konzern gegenüber asiatischen Medien. Demnach seien die Ländereien bei der Fab 21 bereits dafür ausgelegt, eine zweite Phase der Fabrik zu errichten, die das Gesamtprojekt deutlich kosteneffizienter machen würde. Insgesamt ist dort sogar noch sehr viel mehr Platz, wie ein Drohnen-Überflug vor kurzer Zeit erneut verdeutlichte. In der Vergangenheit war deshalb bereits schon einmal von bis zu sechs möglichen Phasen die Rede.
Langfristig gesehen dürfte die zweite Bauphase also nur logisch sein, wenngleich TSMC das heute nicht offiziell bestätigen will. Denn TSMC hatte sich immer über hohe Kosten in den USA beklagt, ein kosteneffizienteres Arbeiten wäre also in ihrem Sinne.
Die USA will Foundries um fast jeden Preis
Zudem könnte man noch immer die Gunst der Stunde nutzen, denn aktuell will die Politik in den USA Chip-Fabriken um fast jeden Preis, die Subventionen sind entsprechend hoch. Dass langfristig die Nachfrage nach Chips zudem wieder anzieht, wird trotz der aktuellen kleinen Schwächephase überall als gegeben angenommen.
TSMC-Gründer Morris Chang hat den Bau einer zweiten Phase der Fab 21 bestätigt. Wie bereits von ComputerBase vermutet, wird es also kein separates neues Werk, sondern die Erweiterung in einer zweiten Phase des bestehenden Komplexes in Arizona sein, die explizit für den N3-Prozess ausgelegt ist. Wann der Baubeginn startet und die Fertigstellung angestrebt wird, wird gerade finalisiert.
Am 6. Dezember wird wie bereits erwartet eine „Tool-in“-Zeremonie vorgenommen. Zu der sind auch viele Politiker einschließliche US-Präsident Biden eingeladen. Die US-Regierung zahlt einen Großteil der ersten aber auch dann der zweiten Phase der neuen Fabrik, zu der TSMC erneut erklärte, dass sie ungefähr 55 Prozent höhere Kosten verursacht als in Taiwan.
Bloomberg greift die Informationen von vor drei Wochen noch einmal separat auf und gibt nun ebenfalls an, dass für Arizona die N4-Fertigung geplant sei. Da N4 direkt auf N5 aufbaut und keine anderen Systeme benötigt, ist dieser Schritt problemlos umsetzbar. Auch kann die Kapazität etwas steigen, anvisiert waren 20.000 Waferstarts im Monat, das Wall Street Journal sprach zuletzt aber bereits von bis zu 24.000 Wafern im Monat.
Die einzige neue Zahl, die Bloomberg ins Spiel bringt, ist, dass Apple rund ein Drittel der Chips aus dem Werk abnehmen soll. Das klingt auf den ersten Blick nach sehr viel, wären im Jahr 2025 aber trotzdem nur rund 7.000 Wafer im Monat. In Taiwan haben TSMCs große Fabriken eine Kapazität von 150.000 Wafern im Monat oder mehr, pro Quartal liefert TSMC 3,97 Millionen Wafer aus. Da Apple im Jahr 2025 für ihre besten Lösungen ohnehin nicht mehr auf einen 5-nm-Fertigungsschritt setzten dürfte, bleiben diese Wafer für andere Komponenten.
Kurz vor der Tool-in-Zeremonie am Dienstag werden von Nikkei weitere Kunden benannt: Nvidia steht nach Apple wohl ganz oben auf der Liste, hinzu kommt aber auch AMD und die knapp 50-Milliarden-Übernahme Xilinx. Zur Eröffnung am morgigen Tage werden deshalb nicht nur TSMC-Führungskräfte mit TSMC-Gründer Chang, Chairman Liu und CEO Wei neben US-Präsident Biden stehen, sondern auch die CEOs von Apple, Nvidia und AMD, Tim Cook, Jensen Huang und Lisa Su. Auch die Zulieferer und weitere Branchenriesen bekommen ihren Platz am großen Tisch, benannt werden hier Applied Material, LAM Research, Synopsys und Arm. Dies zeigt einmal mehr, welchen Stellenwert die Fabrik vor allem politisch hat.
Wenige Stunden vor der offiziellen Einweihung sind Details aus dem Weißen Haus durchgesickert. Das Who is Who der Politik und Industrie kommt nämlich nicht nur zu einer „einfachen Eröffnung“, US-Präsident Biden will dabei mit TSMC den massiven Ausbau des Standorts bekannt geben. Statt bisher mit geplanten 12 Milliarden US-Dollar als Investitionssumme stehen nun insgesamt 40 Milliarden US-Dollar im Raum. Dies reicht theoretisch, um eine Gigafab für die N3-Produktion auf dem Gelände zu errichten. Weitere Details werden später im Tagesverlauf erwartet.
Fabian und 
Jan-Frederik