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發佈日期:2025-02-05 【趨勢分享】科學園區群聚效應下 對半導體發展的優勢
一開始台灣選擇代工製造,並不是因為這個定位最好最有利於發展,反而在五十年前做代工業務是因為沒有切入點,只能幫其他國際型公司做毛利最低的代工製造業務,大家都知道宏碁集團施振榮先生提出的微笑曲線,在電子產品的產業鏈當中最有利潤的有兩個方向,一個方向是做品牌做市場,另一個方向就是做設計做創新,製造反而是利潤最低的定位,早期半導體也是,台灣在國際上沒有很強的優勢能力,因此只能選擇幫忙做代工製造,經過長期發展之後,做半導體製造的台積電反而成為最有影響力的企業。



這是歸因於大家常常聽到的摩爾定律,摩爾定律說:「當價格不變時,積體電路可容納的電晶體數目約每隔18個月增加一倍、性能也將提升一倍」這就導致晶圓製造的技術每一年半就得升級一次,甚至於企業可能每1-2年就要蓋一個新廠,封測廠基本上也是相同概念。十年前都還只是微米級晶圓,時至今日已經是5奈米、3奈米、2奈米的技術,想像一下一根頭髮的直徑相當於5萬奈米,可以想見要做到5奈米以下的工藝會有多困難,而且據說1奈米的工藝在實驗室裡已經可以做到了。也因為這樣生產技術的快速反覆運算,更早投入製造的企業就有先行優勢,因為這些製程拼的是良率,而良率是經驗累積出來的,就像我們跑步一樣,沒有人都不用鍛煉就是跑馬拉松,平時鍛煉比較多,就有機會進入不同級別(Sub-7, Sub-6, Sub-5, Sub-4)。中國內地比較典型的晶圓製造廠就是中芯國際,但其製程仍停留在成熟製程。
 
話說回來,同期更早發展半導體製造的國家或地區不少,例如日本、 韓國、 新加坡,為何都沒辦法跟台積電做競爭?當中有很多因素,其中最值得一提的是科學園區的群聚效應,因為我們說的技術分工明確還有技術更新快速的背景下,台灣在一個科學園區內就可以完成所有產業鏈必要的交流,除了金流還有資訊流、 物流跟人員協作。金流跟資訊流各地區的條件相當,因此可以效仿,但物流跟協作這一塊相對的優勢,因為產業鏈不同企業之間分工明確。
 


對此台灣已經發展出一套完整的基礎建設,所有半導體生產需要的氣體、液體都是供應商的管路管道可以直接送進工廠,就跟自來水一樣。所以在台灣的科學園區內可能從材料提供到晶圓製造,到流片及切割與檢測,再到封裝測試,都可以在一個園區內完成,這個效率堪稱世界一流。更重要的是當碰到工藝問題或者生產製造的良率問題時,可以跨企業隨時協作馬上解決,避免產線持續的良率低下也避免停線,我們知道半導體一旦良率不夠或者停線都會需要付出很大的成本,而且需要幾周時間才能復原到正常的生產狀態。為何這無法快速模仿學習,說穿了是因為磨合需要時間跟成本,而台灣的科學園區運作了幾十年有很好的基礎。
 
舉例現在如果想建一條7奈米生產線,光是設備成本就要2,000億人民幣起跳,一家半導體公司每年的毛利如果沒有超過3,000億,是不可能每年投入這麼大的資本支出;尤其是光罩成本更是嚇人,以7奈米制程,完成一組光罩要5億人民幣,如果是5/3/2/1奈米的還會更貴,如果出問題就要再加5億,比起14奈米時代做一組光罩只要5,000萬人民幣、28奈米時代做一組光罩只要500萬人民幣,相差很多倍,所以如果沒有很明確的客戶需求跟產業趨勢支撐,不可能做這筆投資。



隨著各國及地區的政策驅使,例如美國、德國、日本、 新加坡等,都想辦法重新讓半導體回流,想辦法複製或趕上以台積電為核心的產業群聚模式,但無法被複製的是人才培養跟工作態度,例如看到很多台積電在美國設廠的新聞、或 人員管理跟文化適應問題。人才是最關鍵的, 這跟技職教育體系有關係,因為技職教育培養出許多理工人才(電子、 電機、 機械都是半導體製造需要的人才),而半導體產線不能停線,因此支持產線解決問題及提供協助的團隊(如水、電、 氣)也不能停。既然產線不能停,就要隨時有員工待命以便快速解決問題。