science >> Wetenschap >  >> Elektronica

Hoe een stad in Texas zichzelf tot het epicentrum van het Amerikaanse halfgeleideruniversum maakt

Tegoed:CC0 Publiek Domein

In het centrum van Sherman, Texas, leggen markeringen het verleden van de stad uit en restaurants en coffeeshops scheppen op over de historische gebouwen die ze thuis noemen.

Slechts 10 minuten verder zijn het in Dallas gevestigde Texas Instruments en de Taiwanese fabrikant van siliciumwafels GlobalWafers van plan om samen 35 miljard dollar uit te geven aan hightechfabrieken in de uiterst belangrijke toeleveringsketen van halfgeleiders.

De stad, gesticht in 1846, is vernoemd naar een held uit de Texas Revolution die een van de milities leidde die de strijdkreet 'Remember the Alamo' riep. Bijna twee eeuwen later lopen de bewoners nog steeds onder een eeuwenoude, uitgestrekte Pecanboom door die het gerechtsgebouw en het voormalige stadsplein overschaduwt. Ze kennen de namen, beroepen en stambomen van hun buren. Ze bezoeken winkels, restaurants en uitgebreide antiekwinkels in het bewaard gebleven centrum van de stad.

Maar er is een nieuwe levensader van Shermans economie.

Het is niet langer gebouwd rond spoorwegen of postroutes of katoenhandel, maar het is nu een hightechstad, grotendeels ondersteund door de banen en investeringen van Texas Instruments, GlobalWafers en Apple-leverancier II-VI. Naarmate de technische sector van de stad groeit, groeit de bevolking en duiken er links en rechts nieuwe woningbouwprojecten en bedrijven op.

"Het is een beetje eng voor ons", zegt de 37-jarige Sherman-bewoner Lauren Sims. Toch zei ze:"Het is best eng."

Sherman, het grootste deel van het 120.000 inwoners tellende Sherman-Denison-metrogebied, is geen onbekende om te veranderen.

De transformatie tot een belangrijke Amerikaanse hub voor de productie van halfgeleiders wordt mogelijk gemaakt door natuurlijke hulpbronnen, infrastructuur en slim lokaal leiderschap, maar ook door een bedrijfsvriendelijke traditie die tientallen jaren teruggaat.

"Het zit in ons DNA", zegt Kent Sharp, president van de Sherman Economic Development Corp., die hielp bij het sluiten van de GlobalWafers-deal die de eerste faciliteit in zijn soort naar de VS zal brengen in twee decennia.

Halfgeleiders, de kleine chips die moderne computers en andere elektronische apparaten aandrijven, vormen de kern van de plannen van stadsleiders. De stad wil de thuisbasis zijn van bedrijven in alle stappen van de toeleveringsketen, van het maken van siliciumwafels tot het maken van printplaten voor consumentenproducten.

Een deal sluiten

In 1990 waren de VS goed voor 37% van de productiecapaciteit van halfgeleiders. In 2020 daalde dat aantal tot 12%, blijkt uit een onderzoek van Boston Consulting Group en de Semiconductor Industry Association.

Tijdens de coronaviruspandemie veroorzaakten problemen in de toeleveringsketen bij het veiligstellen van chips uit het buitenland en een recordvraag een tekort dat vandaag aanhoudt, wat leidde tot oproepen om meer productie naar de VS te brengen. .

Toeleveringsketens voor halfgeleiders zijn nog steeds kwetsbaar en de vraag op lange termijn schiet omhoog dankzij de toenemende digitalisering.

"Auto's, stofzuigers, noem maar op, alles draait tegenwoordig op chips", zegt Michael Savoie, hoogleraar operations en supply chain management aan het Ryan College of Business van de University of North Texas. Als de productie van halfgeleiders in Zuidoost-Azië wordt verstoord, "kan je een wereldwijde catastrofe veroorzaken in de toeleveringsketen."

Voor het in Taiwan gevestigde GlobalWafers en zijn GlobiTech-dochteronderneming betekenen problemen met de toeleveringsketen een grote vraag en een impuls om capaciteit toe te voegen via een uitbreiding van $ 5 miljard in Sherman.

"Wij en onze concurrenten zijn uitverkocht, vooral op geavanceerde producten (300 millimeter) waar de voorraad mogelijk tot 2024 krap zal blijven, wat de timing is van nieuwe uitbreidingen", zei GlobiTech-president Mark England in een e-mail.

Voordat halfgeleiders van de band kunnen rollen en in auto's, consumentenelektronica en industriële machines terecht kunnen komen, beginnen fabricagefabrieken met een siliciumwafel:een grote, spiegelachtige laag ultradun silicium die duizenden chips oplevert.

De nieuwe fabriek van GlobalWafers zal die wafels maken, naast de mogelijkheid om een ​​kristallijne coating aan te brengen. De bestaande faciliteiten van GlobiTech zullen een deel van de onbewerkte wafels ontvangen en die coating aanbrengen.

De uitbreiding van GlobalWafers zal een langetermijninvestering zijn. Monsters zullen in de tweede helft van 2024 hun weg naar klanten vinden en massaproductie - beginnend bij 350.000 wafels per maand - zal in 2025 beginnen.

De site zou uiteindelijk kunnen oplopen tot 2,4 miljoen geproduceerde wafels per maand, zei Engeland.

"Het zal de komende 40 jaar ons expansievehikel zijn", zei hij.

Stijve concurrentie

GlobiTech en stadsleiders waren er niet zeker van dat Sherman het project zou winnen, vooral omdat de bouwkosten in de VS drie keer duurder zijn dan in het buitenland. Sites in Ohio en Zuid-Korea werden ook overwogen en alle drie de locaties boden grote economische prikkels.

"Het is net daten", grapte Engeland, terwijl concurrerende steden hun beste beentje voorzetten.

Het winnen van de confrontatie vereiste samenwerking tussen de Sherman Economic Development Corp., vier lokale belastinginstanties en de deelstaatregering, evenals een belofte van toekomstige federale prikkels. Het bureau voor economische ontwikkeling was "de punt van de speer", zei stadsmanager Robby Hefton, die verschillende groepen organiseerde tijdens onderhandelingen met bedrijven zoals GlobiTech.

Het bureau voor economische ontwikkeling bood $ 20 miljoen aan contante betalingen en de verkoop van meer dan $ 14,4 miljoen aan land voor $ 1 per acre. Het Texas Enterprise Fund heeft een subsidie ​​van $15 miljoen bijgedragen.

De stad, Grayson County en Grayson College gaven belastingvoordelen en de stad bood korting op de waterrekening. Hoewel het de goedkeuring van het schoolbestuur nodig heeft, zou het bedrijf ook een korting moeten krijgen op de belastingen die aan het plaatselijke schooldistrict worden betaald.

Terwijl Ohio binnen een week een deal had voor 100% belastingvermindering, duurden de inspanningen in Texas maanden van onderhandeling tussen belastinginstanties. Elke onderhandelaar van Sherman had de deal kunnen sluiten met slechts één keer ophangen.

Gelukkig voor de stad hebben GlobiTech en haar president sterke Sherman-wortels.

"We werken al meer dan 20 jaar met de stad samen en we kennen iedereen", zegt Engeland, geboren in Sherman.

Sherman had nog een aantal andere voordelen.

Het bestaande managementteam van GlobiTech kan toezicht houden op de nieuwe fabriek, wat handig is omdat het productieproces van wafels handelsgeheimen omvat. De stad heeft een ruim aanbod aan arbeiders, land, stroom en andere nutsvoorzieningen en beschikt over enkele van de beste toegang tot water in Texas dankzij Lake Texoma, een van de weinige reservoirs in de staat die op volle capaciteit is.

Het GlobalWafers-project komt in aanmerking voor stimulansen op grond van de CHIPS-wet die in januari 2021 is goedgekeurd, maar het Congres moet nog steeds $ 52 miljard aan financiering verstrekken voor subsidies om binnenlandse investeringen in halfgeleiders te stimuleren. Voor GlobalWafers is die financiering essentieel.

Intel heeft gezegd dat het zijn plannen om een ​​chipfabriek van $ 20 miljard in Ohio te bouwen kan vertragen of verminderen, afhankelijk van wat er met de rekening gebeurt, en Engeland zei dat GlobalWafers de plannen in Sherman zou kunnen terugschroeven of zijn nieuwe productie naar het buitenland zou kunnen verplaatsen als het geld niet komt. door.

"We zitten in hetzelfde schuitje met Intel", zei Engeland. "We voelen ons pas zeker over de beslissing als het beton droog is."

Dealmakers willen graag dat het wetsvoorstel wordt gefinancierd vóór het congresreces in augustus, en stadsleiders hebben met gekozen functionarissen gesproken over het belang ervan. Maar er is discussie over de vraag of 52 miljard dollar genoeg is om meer van de bijna 500 miljard dollar halfgeleiderindustrie naar de VS te halen, waardoor de kwetsbaarheid van de toeleveringsketen afneemt.

"Met de CHIPS-wet kan het een zware strijd zijn:is het genoeg om 52 miljard dollar aan de industrie te verstrekken? Absoluut niet. Het is nog maar een begin", zei Paula Penkal, analist van Bloomberg, halfgeleiders.

Een erfenis van het stimuleren van de industrie

Nadat wafels van de lopende band zijn gekomen, gebruiken bedrijven ze als basis voor microchips. In de Verenigde Staten komen bedrijven als Texas Instruments om de hoek kijken.

Sherman is al meer dan een eeuw de thuisbasis van fabrikanten, maar de inspanningen van de moderne stad - inclusief de hightech productie die Texas Instruments naar de stad bracht - hebben hun wortels in een groep die actief was in het midden van de 20e eeuw genaamd de Jonge Turken.

Onder leiding van lokale bedrijfsleiders en vernoemd naar een Ottomaanse revolutionaire groep, verzamelden de Jonge Turken geld om bedrijven naar Sherman te lokken.

"Ik zou verhalen horen over hen die naar de oostkust vlogen en de IBM-managers gingen eten en drinken voordat IBM hier kwam, en Johnson &Johnson", zei de zoon van een van de Young Turks in een video ter herdenking van de 25e verjaardag van het Sherman Economic Development Agency. verjaardag.

Die bedrijfsvriendelijke geest leidde Sherman bij het uitbouwen van een plaats als een hightech-hub. De stad creëerde een industrieel district op land dat de Jonge Turken geld hadden ingezameld om te kopen. Volgens Hefton werkten leiders in de jaren tachtig om de watervoorziening veilig te stellen.

De resultaten? Texas Instruments, IBM en Johnson &Johnson openden halverwege de eeuw fabrieken in Sherman. GlobiTech begon zijn activiteiten in 2001. De fabriek van II-VI werd in 2018 geopend en produceerde onderdelen voor de Apple iPhone.

Vorig jaar won Sherman de Texas Instruments-uitbreiding ter waarde van 30 miljard dollar, die het kroonjuweel van de productiesector van de stad zal worden en zijn plaats in het midden van de toeleveringsketen van halfgeleiders zal veiligstellen. Net als GlobalWafers kreeg TI grote fiscale prikkels om Sherman te kiezen.

Het is meer dan een halve eeuw geleden sinds de hoogtijdagen van de Jonge Turken. Toch noemt Sharp de Turken als inspiratiebron.

"We proberen te evenaren wat die jongens toen deden", zei de president van het economisch ontwikkelingsbedrijf.

De wortels van Sherman als kleine stad hebben ertoe bijgedragen dat het is uitgegroeid tot een tech-hub, zegt Tyson Bennett, hoofdinspecteur van het Sherman Independent School District. Hij wees op de relaties tussen lokale leiders, die het makkelijker maken om samen te werken om bedrijven aan te trekken.

"We leven en werken met mensen, we zijn bevriend met mensen, we gaan met mensen naar de kerk. We willen onze gemeenschap ten goede komen," zei hij.

'Compleet halfgeleider-ecosysteem'

Drie stappen van de toeleveringsketen van halfgeleiders concentreren zich binnenkort in Sherman:het maken van de wafers, het aanbrengen van de coating en het transformeren van die wafers in halfgeleiderchips. Deze clustering is kenmerkend voor de halfgeleiderindustrie.

"Leveranciers zullen zich in de buurt vestigen om dichter bij de chipproducent te zijn, zodat je zowel logistiek gezien meer directe toegang hebt, voor een eenvoudigere goedkopere levering en voor een betere samenwerking", aldus analist Penkal.

Verticale integratie - de term die leiders in de sector gebruiken om die clustering te beschrijven - is het doel van Sherman.

"We stellen ons voor dat het volledige halfgeleiderecosysteem zich ontwikkelt met chipfabrikanten en uitgangsmaterialen", zei Engeland in een e-mail. "Het zou het landschap van Sherman volledig moeten veranderen."

Sharp zei dat de volgende stap het aantrekken van bedrijven is die printplaten maken voor consumentenproducten in het groeiende aantal industrieën dat afhankelijk is van chiptechnologie:laptops, telefoons, auto's, magnetrons, elektrische tandenborstels en meer.

Als reactie hierop zou de bevolking van de stad de komende vijf tot tien jaar kunnen verdubbelen, zei Hefton.

"Een deel van de uitdaging is... hoe houd je het erfgoed en de nalatenschap van [Sherman] een beetje authentiek in het licht van al deze andere groei?" zei hij.

Bewoners willen dat de stad floreert en houden van de voorzieningen die groei met zich meebrengt, zei Sims, die opgroeide in Sherman en daar twee kinderen grootbracht. Tegelijkertijd zei ze dat de huizenprijzen in Sherman de afgelopen jaren zijn gestegen. De onroerendgoedbelasting is ook gestegen.

Vergeleken met 2021 is de mediane huizenprijs in Sherman in mei met 31,2% gestegen tot $ 305.000. De stad bracht een plan uit voor 8.000 nieuwe woningen vóór de GlobiTech-aankondiging. Sherman staat ook op de tweede plaats in de VS voor de meest te dure huizenmarkt, wat aangeeft dat de prijzen binnenkort kunnen dalen.

Evan Martin, een makelaar die werkt voor Real Broker LLC in Sherman, zei dat de stad in het eerste deel van dit jaar een "extreem tekort aan inventaris" had, wat soms resulteerde in 10 of meer aanbiedingen op een huis in de eerste paar dagen op de markt. Martin merkte ook een toestroom van kopers buiten de staat op.

A 12-year resident of Sherman, Martin knows a growing population leads to other issues.

"No longer does it take five minutes to get anywhere in Sherman," he said. "It's definitely grown, but there is still that small-town feeling. It's what makes living here so enjoyable."

Hefton pointed out that as property values increase, revenue from industry helps the city keep tax and utility rates low.

Right now, Sherman's entire property tax base is about $4.5 billion, wrote community and support services manager Nate Strauch in an email. Even after tax breaks, the taxable value of just the first phase of the TI project is between $150 million and $280 million, and each of the four phases of the GlobalWafers project will have a taxable value of $40 million to $60 million, he wrote.

Each of the taxing bodies will get its own slice of the pie. City leaders want to invest in parks, infrastructure, police and firefighters. The school district will get a big chunk of money to finance new buildings through debt.

Bennett also said the school district wants to set up partnerships with high-tech firms to expand vocational training and STEM opportunities.

In addition to public revenue, the tech industry brings new businesses and amenities, Bennett said. But it's more than that:People who grow up in Sherman don't have to choose between living there or pursuing career opportunities elsewhere.

"I love my kids," Bennett said. "And I want them to stay here close to me and raise the family and have kids [so] my grandkids aren't three hours from here."