策略升級：日本邁入3奈米時代
台灣積體電路製造公司（TSMC）正式確認，計畫在日本生產最先進的3奈米半導體，較先前承諾在熊本廠生產較不先進晶片，大幅升級。執行長魏哲家在東京與日本首相高市早苗舉行高層會談時宣布此決定，並透露公司在日本南部的第二座晶圓廠，將改以量產3奈米晶片為目標，而非原先規劃的6至12奈米製程。
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這項策略轉向使日本成為全球最先進邏輯晶片的新生產據點，與台灣及美國並列為台積電頂尖製造基地。台積電正加速擴大全球產能，以滿足人工智慧處理器前所未見的需求；該公司也是輝達等業界領導企業的主要晶片製造商。
170億美元投資詳情
日本《讀賣新聞》報導，升級後的投資總額約為170億美元，較原先為九州第二座廠編列的122億美元大幅增加。台積電確認將升級至3奈米製程，但未證實確切投資金額。不過，這項資本承諾的規模顯示，該計畫對公司全球策略至關重要。
熊本第二座晶圓廠已動工。台積電表示：「技術和量產時程將依客戶需求及市場狀況而定。」這座廠屬於合資企業「日本先進半導體製造」（JASM），合作夥伴包括索尼及其他日本利害關係人。魏哲家訪問東京期間，感謝日本中央政府、熊本縣政府及當地社區持續支持這項雄心勃勃的計畫。
這項投資將擴大台積電在當地既有的布局。公司首座熊本廠已於2024年2月開始營運，主要採用成熟製程生產晶片；新廠則將負責最先進的3奈米製程，為新一代人工智慧應用提供關鍵晶片。
3奈米晶片為何攸關人工智慧
3奈米製程技術代表目前半導體製造的尖端水準，能讓晶片設計者在更小的空間內配置更多電晶體，同時提升能源效率與運算效能。這些先進晶片是高效能運算系統及人工智慧伺服器的核心，推動從自駕車到雲端資料中心等各產業的技術革新浪潮。
3奈米與原先規劃的6至12奈米製程差異顯著。6奈米晶片已足以應付許多消費性電子產品及汽車應用，但3奈米電晶體具備更高的能源效率與處理速度。隨著運算需求大約每隔幾個月就翻倍，且耗電量成為主要營運成本，3奈米晶片因此成為訓練及執行大型人工智慧模型不可或缺的關鍵。
目前台積電僅在台灣生產3奈米晶片，並計畫於2027年在亞利桑那州第二座廠啟動生產。增設日本產能，能為供應鏈提供關鍵的地理分散布局；這條供應鏈正面臨日益升高的地緣政治緊張，以及先進製造集中於台灣所帶來的壓力。
魏哲家在與高市首相會面時，強調這項宣布對經濟的重要性。他表示：
我們相信，這座晶圓廠將進一步促進當地經濟成長，更重要的是，為日本的人工智慧產業奠定基礎。
魏哲家並表示，台積電正積極與日本客戶及合作夥伴洽談，在人工智慧產業相關的多個領域深化合作。
日本政府支持與經濟安全
日本政府將半導體製造定位為「國家級計畫」，希望確保日本在全球主要強權的科技競爭中維持戰略重要性。布魯金斯學會分析指出，日本在2022年至2025年間投入約相當於國內生產毛額（GDP）0.71%的資金（約257億美元），重振半導體產業；這一比例明顯高於德國的0.41%、美國的0.21%及法國的0.2%。
東京已提供大量補助，支持台積電在九州的首座廠，據報也正考慮為升級後的3奈米投資計畫提供額外資金。高市首相強調，3奈米晶片對經濟安全意義重大，反映日本更廣泛的策略：確保電子、汽車製造及國防等關鍵產業的供應鏈穩定。
政府支持與以防範為重點的產業政策相呼應，目的在降低供應鏈可能中斷的風險。日本經濟產業省早在2019年、全球晶片短缺因疫情而浮現之前，便開始洽邀台積電投資，展現對製造能力過度集中的脆弱性具備長期戰略眼光。
Rapidus的定位：互補而非競爭
日本也正透過Rapidus推動另一項雄心勃勃的半導體計畫。這家國內晶圓代工企業目標是在2027年前於北海道生產更先進的2奈米晶片。政府認為，兩項計畫服務的市場與應用不同，不會直接競爭。
台積電的3奈米廠將採用成熟的鰭式場效電晶體（FinFET）技術，以立即投入大量生產；Rapidus則計畫直接跨越至全環繞閘極（GAA）架構，生產2奈米晶片。兩者技術路線不同，Rapidus鎖定未來世代的高效能運算及軍事應用，這些應用要求尖端的抗輻射能力與能源效率；台積電熊本廠則是為滿足人工智慧處理器的當前商業需求。
布魯金斯學會分析指出，日本的雙軌策略是一種避險布局，結合風險低、成功確定性高的台積電合作案，以及風險高、報酬也高的Rapidus計畫。透過這種多元布局，日本可藉由台積電帶動的即時經濟活動重建半導體生態系，同時憑藉自主能力維持未來取得科技領導地位的目標。
全球布局：亞利桑那、台灣與製造多元化
台積電擴大在日本的布局，正值全球大舉投資產能之際。2025年3月，台積電宣布計畫將美國投資額提高至1,650億美元，包括在亞利桑那州新建三座晶圓廠及兩座先進封裝廠。亞利桑那州第二座廠預計於2026年夏季開始安裝3奈米生產設備，目標在2027年量產，與如今規劃升級的日本廠時程相同。
台積電同步在亞利桑那州及熊本擴建3奈米產能，反映公司為蘋果、輝達、超微及高通等最重要客戶打造地理備援的策略。透過在三個不同政治管轄區分散先進製造，台積電可降低區域衝突、貿易爭端或天災造成的風險，避免生產集中於台灣而遭受衝擊。
市場分析師指出，投資人立即對日本擴廠策略展現信心；宣布消息後，台積電在美國掛牌的美國存託憑證開盤前上漲0.77%。這項投資也提升日本在全球半導體供應鏈中的地位。日本企業目前已在關鍵設備與材料領域占有主導地位，其中塗布顯影設備開發商的全球市占率達88%，矽晶圓則達53%。
技術基礎與在地供應鏈
台積電日本計畫能否成功，很大程度取決於日本既有的半導體基礎設施。包括東京威力科創、信越化學及Ibiden在內的日本供應商，提供先進晶片製造所需的關鍵設備、材料與封裝基板。據報台積電已設定目標，要讓熊本廠營運所需採購的60%來自當地，確保投資效益能廣泛擴及日本產業基礎。
這種供應鏈整合對晶圓基板整合晶片（CoWoS）等先進封裝技術至關重要，台積電大量運用這項技術生產人工智慧晶片。味之素等企業傳統上以食品聞名，如今已成為味之素積層薄膜（ABF）樹脂的重要製造商，這種樹脂用於晶片封裝；受惠於高效能運算應用需求，相關企業市值已增至原來的三倍。
日本聚集這些專業供應商，為台積電最初的投資提供了有力的技術理由，並非只有政府補貼的考量。布魯金斯學會研究人員指出，與索尼共同開發下一代CMOS影像感測器具備明確的商業機會，足以支持台積電拓展海外據點；索尼等重要在地夥伴，也有助於公司因應複雜的監管程序。
施工時程與區域影響
熊本第二座廠已展開實際施工，是一項重要里程碑；此前曾有報導指工程可能延誤。2025年年中，據報台積電優先推動亞利桑那州的大型擴廠計畫，導致當地工程進度放緩；魏哲家當時最初將區域交通問題列為因素之一。不過，日本政府否認相關說法，表示台積電未正式通報基礎設施問題。
隨著工程持續推進、製程升級至3奈米，這座廠將讓日本有機會從人工智慧熱潮中取得可觀的經濟效益。原計畫生產適用於汽車及一般運算的6至12奈米晶片，如今轉為製造專為人工智慧加速器設計的3奈米晶片，反映過去一年市場需求快速演變。
熊本具備多項戰略優勢，包括鄰近既有半導體聚落、相較日本其他地區地震風險較低，以及縣級與中央政府的大力支持。這些條件有助台積電複製部分在台灣累積的卓越營運模式，同時滿足客戶對製造多元化的需求。
重點一覽
- 台積電確認將在日本熊本第二座晶圓廠生產3奈米晶片，較先前規劃的6至12奈米製程升級
- 據報投資額將達170億美元，並獲日本政府補助，以提升經濟安全
- 執行長魏哲家在東京與首相高市早苗會面時宣布此決定，並強調這座廠將為日本人工智慧產業奠定基礎
- 這座廠將因應全球人工智慧晶片需求急升；台積電是輝達等企業的關鍵供應商
- 第二座晶圓廠已動工，將與台積電2024年2月在熊本啟用的既有廠區共同運作
- 日本也正支持本土晶圓代工廠Rapidus在北海道生產2奈米晶片；政府認為兩項計畫服務不同市場，不會直接競爭
- 台積電也計畫自2027年起在亞利桑那州第二座廠生產3奈米晶片，讓先進晶片製造不再只集中於台灣
