[芯聊]TSMC急于扩建熊本工厂的原因……巨量火山岩盘水
台积电：“年内开工建设第二座工厂”
火山岩充当天然地下水过滤器
全球最大晶圆代工企业台积电（TSMC）在日本的第一家工厂——熊本第一工厂近日刚举行竣工启用仪式，随后又传出第二工厂也将在年内动工的消息，引发外界对其背景的高度关注。仅用约20个月就完成平均需要5年以上建设周期的半导体工厂，并立即启动扩建，有观点认为，台积电今后将持续在熊本扩建工厂。
业界分析认为，台积电如此迅速扩张，一方面得益于日本政府强有力的制度支持，另一方面则是为了尽快抢占有利于生产超纯水的熊本火山岩盘水资源。在全球极端气候日益加剧、围绕半导体产业关键要素——超纯水的争夺愈演愈烈之际，台积电被指是在其他竞争企业涌入之前，抢先占有水资源。熊本地方政府也把整个地区宣传为“水之国”，推进各类地下水开发项目，积极吸引半导体企业入驻。
台积电熊本第一工厂启用后即宣布“第二工厂年内动工”
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据《日本经济新闻》（日经）报道，台积电于上月24日在日本熊本县菊阳町为其在日本的首座本地工厂——第一工厂举行启用仪式后，随即宣布第二工厂将在年内开工建设。台积电方面表示：“自今年年底起，将在第一工厂开始量产12至28纳米级半导体的同时，动工建设将生产6纳米级半导体的第二工厂”，“预计从2027年起，第二工厂将开始量产，同时也在考虑建设第三工厂。”
第一工厂建设在短短约20个月内完成并立即投入量产，如今第二工厂又将在年内动工，这样的速度战极为罕见。负责承建台积电熊本第一工厂的日本大型综合建筑公司鹿岛建设，此次在施工中实行三班倒、24小时不间断作业，日夜赶工，迅速建成工厂。预计第二、第三工厂同样将展开惊人的“抢时间”建设。
通过这样的扩张，台积电被认为将稳固把熊本打造成其第二大基地，进一步提升在半导体市场的占有率。市场调研机构TrendForce上月26日预测称：“台积电的营收市占率将从去年的59%增至今年的62%，由此台湾企业营收市占率合计也将从67%升至70%。”
“水之国”熊本的火山岩盘水，有利于生产超纯水
分析认为，台积电在熊本进行前所未有的工厂扩张，既与围绕台湾海峡的美中地缘政治争端有关，也与其试图尽快锁定熊本所拥有的“水”资源的战略密切相关。
日本当地媒体电视朝日指出：“台积电选择熊本作为工厂选址的最大原因之一，就是这里清洁且丰富的地下岩盘水。熊本全域被火山碎屑岩覆盖，河水渗入地下的过程中，自然过滤掉灰尘和污物，因此在通过过滤制造超纯水（Ultra Pure Water）方面具有优势。”
熊本大学工学部特任教授Suzuki Hiromi在接受电视朝日采访时表示：“要制造在一根头发丝大小面积内可容纳4000多个的微细半导体，需要大量超纯水。所谓超纯水，是指在相当于100栋六层建筑体积的水中，只允许混入一滴汗水那样少量的杂质。熊本拥有特别清洁且储量丰富的地下水，因此更容易生产超纯水。”
所谓超纯水，是指在洁净水的基础上，进一步去除残留的无机物、微粒、细菌、微生物和溶解气体等的高度纯化水。由于半导体尺寸极其微小，在相关工序的清洗作业中需要大量超纯水。尤其是在对晶圆进行刻蚀工序后，需要用超纯水冲洗残留碎屑以及附带产生的气体等。
对于采用纳米级超微细制程的尖端半导体而言，各工序前后残留的微小颗粒都有可能导致致命缺陷。因此，利用超纯水进行清洗，不仅是确保洁净度的必要措施，也是提升半导体良率这一生产效率指标的关键。
以“硅岛”为目标，大规模开发地下水的熊本
不仅日本中央政府，熊本当地也在强调地下水的重要性，并同步推进多项增加水量的项目。农闲期持续将河水引入稻田，使水自然渗入地下的所谓“地下水涵养”，被视为代表性水资源保护政策。
熊本大学水循环教育中心教授Kawagoe Yasunori解释称：“地下水涵养，是通过将河水引入稻田，使其渗透到地下的方式。台积电工厂所在的熊本土壤，主要由极易透水的阿苏火山碎屑沉积物构成，水经过这一天然过滤层后将变得更加洁净。”
如此汇集的地下水，不同于易受干旱和洪水影响的地表水，可以长期保存，并在降雨的持续补给下保持水质稳定。熊本地方政府不断引入周边白川河的河水以增加地下水储量，自2005年启动地下水涵养政策以来，地下水量持续增加。
与此相比，台积电总部所在的台湾，缺水问题正日益严重。台湾在2021年遭遇56年来最严重旱灾，当时为保障台积电所在北部新竹科学园区一带的工业用水，不得不一度切断周边农业用水，经历了巨大困难。
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