2025年1月10日，美国商务部国家标准与技术研究所（NIST）CHIPS 计划办公室（CHIPS Program Office，CPO）发布了一份阶段性总结报告，详尽阐述了美国《芯片与科学法案》（以下简称CHIPS）实施两年来在尖端逻辑芯片、先进封装、尖端内存芯片、当前一代和成熟节点、化合物半导体和MEMS芯片、以及供应链六个方面所取得的成果和未来的项目工作规划。
一、CHIPS项目实施进展与成果
在可分配的380亿美元资金中，CPO已经拨款超过330亿美元，并签署了30亿美元的初步条款，更多的谈判正在进行中。这意味着超过96%的资金已经分配，超过86%的资金已经拨款。CPO还在审查数十个项目申请。
1. 尖端逻辑芯片
发展愿景：美国将拥有至少两个新的大型尖端逻辑工厂集群
发展问题：在CHIPS出台之前，美国生产的全球尖端逻辑芯片的比例为零，完全依赖于集中于东亚的国外制造业。
实施进展及预期成果：
（1）到2030年，美国有望生产全球至少20%的尖端逻辑芯片。2025年初，台积电在亚利桑那州实现量产，这是美国近十年来首次大批量生产前沿逻辑芯片，标志着美国制造业的历史性里程碑。
（2）预计到2030年，美国将拥有8个新的尖端逻辑芯片工厂。CPO已与台积电、英特尔和三星签署合同，到2030年末，这三家公司将共同为美国带来 8 个尖端逻辑芯片生产设施。这意味着，到2030年末，美国将拥有比中国台湾地区以外的世界其他任何地方都多的尖端逻辑芯片工厂。此外，这些工厂计划制造世界上最先进的半导体技术，包括英特尔的18A和14A技术、三星的2nm技术以及台积电的N4、N3和N2/A16技术。
（3）投资规模是前所未有的。英特尔在2030年末的900亿美元投资是美国历史上对半导体制造能力最积极的投资计划。台积电650 亿美元投资是美国历史上所有半导体行业新项目中最大的外国直接投资，而三星的370亿美元投资位居第二。
（4）美国正在促进创建的不是两个、而是四个尖端逻辑芯片集群。CHIPS的投资促进了亚利桑那州、俄亥俄州、俄勒冈州和德克萨斯州多个大规模生产集群的形成。
2. 先进封装
发展愿景：美国将成为多个大批量先进封装设施的所在地，成为逻辑和存储芯片商业规模先进封装的全球技术领导者。
发展问题：美国先进封装产能目前约占全球总产能的3%，这意味着美国国内生产的大部分需要先进封装的芯片必须送往海外进行封装。
实施进展及预期成果：
（1）到 2030 年，美国有望拥有至少三个大批量先进封装设施，用于尖端逻辑和存储器芯片。CPO宣布与 Amkor、英特尔和SK海力士签订合同，这三家公司都将在美国建造主要的先进封装设施。SK海力士将批量生产下一代高带宽内存（HBM）——最高性能的 DRAM 芯片。英特尔和Amkor将提供集成一系列逻辑和内存半导体的封装服务。这三项投资总计超过100亿美元，将培育一个先进封装生态系统。
（2）美国正在推动先进封装前沿技术。CHIPS正在对先进封装技术和能力进行前瞻性投资，以满足先进应用不断增长的需求。例如，通过CPO与Absolics的合作，美国将扩大用于先进封装的玻璃基板的供应，从而降低功耗和系统复杂性，实现更快、更节能的计算。与此同时，SK海力士在印第安纳州的投资重点是扩大大批量先进封装设施的规模，并进行与异构集成、以内存为中心的解决方案和生成式人工智能架构相关的研发。展望未来，国家先进封装制造计划已宣布提供超过30亿美元资金，用于建立未来几代先进封装技术商业化所需的新材料、设备和设计能力的原型试验能力。
3. 尖端内存芯片
发展愿景：美国晶圆厂将以具有经济竞争力的方式大批量生产尖端DRAM芯片。
发展问题：目前，所有尖端DRAM芯片制造位于东亚，对美国供应链的安全和弹性构成重大风险。
实施进展及预期成果：
（1）到2035年，美国有望生产全球约 10%的尖端DRAM 芯片，而目前这一比例为零。2024年12月，CPO 签署了美光科技投资协议，在纽约州和爱达荷州的三座晶圆厂生产尖端DRAM 芯片。美光科技预计在未来二十年里，在这两个州投资约 1250亿美元，其中1000 亿美元将在纽约州建立一座拥有四座晶圆厂的“巨型晶圆厂”，以及250亿美元将在爱达荷州建造一座晶圆厂。总之，美光科技1250亿美元的投资计划将打造美国有史以来最大的洁净室空间。
（2）CHIPS 投资将推动内存技术的尖端研发。美光科技位于爱达荷州博伊西的新大批量制造工厂将与该公司的研发设施位于同一地点，以提高研发和制造业务的效率，减少技术转移转化的时滞，并缩短尖端内存芯片产品的上市时间。
4. 当前一代和成熟节点
发展愿景：美国将增加对美国经济和国家安全最重要的当前一代和成熟节点芯片的产量。
发展问题：此次疫情暴露了美国半导体供应链的脆弱性。对汽车、家用电子产品、国防系统和医疗设备至关重要的当前一代成熟节点芯片突然出现了供应短缺。CPO设定的当前一代和成熟节点芯片生产目标几乎是国会设定目标的两倍，反映了这些芯片对美国经济和国家安全的至关重要性。
实施进展及预期成果：
（1）到2030年，美国将拥有四个新的大批量当前一代和成熟节点制造设施，实现芯片的国内生产。通过德州仪器（TI）和格罗方德（GF）建造的新设施，CHIPS将支持用于工业机器人、电动汽车、军事系统等各个领域的芯片生产。具体来说，CPO正在支持三座新的TI晶圆厂，这是TI公司更广泛计划的一部分，即在美国新增 5 座 300 mm晶圆厂，并将其95%以上的制造业务转移到美国本土。与此同时，GF在马耳他和纽约将扩张国内当前的成熟节点生产设施。
（2）美国正在对其现有的美国生产设施进行现代化改造，以增加产能、提高生产率、引进新技术并满足具有竞争力的全球标准。例如，GF正在通过自动化和环境升级来振兴其位于佛蒙特州伯灵顿的工厂，将其转变为美国第一家能够生产用于通信和电动汽车的 200 mm硅基氮化镓的工厂。在明尼苏达州，Polar Semiconductor 的现代化改造将使其车用传感器和电源芯片的产量在两年内翻一番。在弗吉尼亚州，美光科技将投资高达20亿美元，将1-alpha DRAM 技术引入国内，并确保汽车、工业和国防市场中使用的传统DRAM的国内供应。
5. 化合物半导体和MEMS芯片
发展愿景：美国将增加化合物半导体和其他专业芯片的产量并保持技术领先地位。
发展问题：为提升国内化合物半导体领域的领先地位，需要通过扩大生产和扩大产能来支撑国内 MEMS 生态系统。
实施进展及预期成果：
（1）CHIPS正在扩展国内端到端化合物半导体生态系统。与Wolfspeed和Bosch达成的初步协议将实现向200 mm碳化硅制造的过渡。相干公司和英飞朗正在建设世界上最早的两座150 mm磷化铟制造设施，以快速满足人工智能所需的光学半导体供应。CHIPS对X-Fab的投资将支持其碳化硅制造厂的扩建和现代化（美国唯一的大批量SiC制造厂）。与此同时，GF正在将200 mm硅基氮化镓技术商业化，以提高射频系统的产量。BAE Systems在对其设施进行现代化改造，以将 F-35 战斗机等关键项目的生产能力提高四倍。
（2）美国有望增加用于电信、国防、汽车等应用的专用芯片的产量。Rocket Lab的高效太阳能电池和 Rogue Valley的MEMS制造厂正在为航空航天和生物医学应用提供支持，而惠普（HP）公司的现代化微流体设施正在为药物发现和细胞开发方面的新应用提供支持。 SkyWater计划将把90 nm和130 nm半导体的产能提高 30%，确保美国国防供应链的安全。与此同时，CHIPS资金还在支持潜在的突破性化合物半导体创新。
6. 供应链
发展愿景：减少地理集中带来的瓶颈风险，提升美国技术领先地位，并支持充满活力的晶圆厂集群。
发展问题：美国越来越容易受到地理集中的关键供应商以及供应链安全和完整性威胁所带来的风险的影响。
实施进展及预期成果：
（1）美国有望确保一个从石英到晶圆的供应链。对Hemlock（超高纯多晶硅）和GlobalWafers（300 mm硅晶圆）的投资正在建立国内端到端石英到晶圆供应链。GlobalWafers的投资是美国历史上第一座300 mm硅晶圆制造工厂。
（2）美国正在推动晶圆厂设备技术创新。Entegris正在扩大先进半导体晶圆载体（FOUP）和液体过滤产品的国内生产，而Edwards Vacuum正在为美国本地供应链中的半导体工具制造下一代真空泵。与此同时，Corning正在扩大EUV玻璃的制造规模，并开拓新技术以实现下一代光刻技术。
（3）美国正在创建充满活力的晶圆厂集群。对新晶圆厂的投资已经将上游供应链外包至CHIPS资助地区。例如，台积电在亚利桑那州的扩张已经带动了14家直接供应商的投资，这些供应商计划在亚利桑那州或美国其他地区建设或扩建工厂。
（4）未来CPO的第二轮投资资金将进一步确保上游供应商在国内设施中使用的化学品、气体和关键投入品的生产。CPO目前正在审查针对这一资助机会提交的50份申请，占资本支出近60亿美元，并预计在2025年向数十个较小的供应链项目投资5亿美元，以支持国内半导体制造。
二、CHIPS项目未来工作规划
目前CPO已取得实质性进展，但工作还远未结束。半导体行业是世界上最不稳定、竞争最激烈、成本最高的行业之一。尽管CPO旨在通过严格的尽职调查、基于里程碑的支出和严格的纳税人保护来应对挑战，但是不确定性是不可避免的，并非每个项目都会成功，有些项目可能会发生重大变化，而且前进的道路并不总是线性的。在接下来一年里，CPO将过渡到投资组合管理，同时保持项目重点，促进美国经济和国家安全。在目前努力的基础上，这项工作将涉及：
1. 管理基于里程碑的资金支出。CPO将监督其资金支出，以确保公司按计划进行建设；履行运营、劳动力和其他承诺；遵守国家安全护栏；并实现战略目标。当公司实现关键里程碑时，资金才被支出。
2. 适应行业变化。CPO将灵活应对行业周期和不断变化的竞争动态，根据需要调整项目时间表和里程碑，以适应不断发展的行业。
3. 解决劳动力发展需求。CPO史无前例投资了近3亿美元用于劳动力发展。CPO将继续与国家半导体技术中心的卓越劳动力中心、州和地方实体以及学术界、劳动力发展和培训提供商、工会等其他利益相关者合作，确保劳动力不断发展，以满足行业需求并应对劳动力挑战。
4. 继续投资加强半导体生态系统。CPO将继续投资国内芯片、关键材料投入、设备和子系统的生产，以促进美国经济和国家安全。
5. 与利益相关者合作以缩短完成时间。CPO将继续与联邦、州和地方当局合作，有效管理和执行许可和环境审查，同时保持项目安全、对环境负责并遵守联邦和州法律。
6. 建立有弹性的全球生态系统。政策制定者应继续与盟友和伙伴合作，加强跨境供应链，促进知识交流和协作研发，并加强国家安全护栏。
7. 保持整个政府的努力，促进国内半导体生态系统的繁荣并保护美国的国家安全。 CHIPS
for America计划只是加强国内半导体制造、促进研发和推动美国半导体创新的更广泛政策方法中的一个工具。CPO将继续与实施CHIPS愿景的其他主要联邦合作伙伴密切协调，包括国防部、国家科学基金会、国务院和能源部。政策制定者应继续推动对美国及其盟国的芯片生产需求，支持供应链所有环节，继续应对中国建设半导体制造能力（包括传统芯片产能和碳化硅晶圆生产等上游市场领域），并继续通过出口管制来保护国家安全，以维持美国及其盟国在人工智能领域的领导地位，并保护关键技术并防止其被对手滥用。
