經(jīng)歷2021年晶片供應(yīng)鏈瓶頸之後，歐美各國(guó)紛紛要求須掌握一定程度的自主半導(dǎo)體能力；以及生成式AI問世以來，先進(jìn)制造/封測(cè)產(chǎn)能供不應(yīng)求，加劇新建晶圓廠林立，也凸顯當(dāng)?shù)刂圃烊肆Α⒘磕懿蛔悖F(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)管理復(fù)雜難解等落差，全球布局也勢(shì)必要追求永續(xù)發(fā)展。
尤其在地緣政治和全球供應(yīng)鏈風(fēng)險(xiǎn)加劇背景下，位在臺(tái)灣的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)同時(shí)位居關(guān)鍵地位，未來發(fā)展方向也難免受到技術(shù)創(chuàng)新、全球市場(chǎng)需求變化等多重因素影響，未來發(fā)展?jié)摿ι醮螅魬?zhàn)亦多，對(duì)「Taiwan+1」的要求迫使臺(tái)灣半導(dǎo)體業(yè)不得不重蹈過去臺(tái)灣80~90年代傳產(chǎn)、3C代工產(chǎn)業(yè)陸續(xù)外移的覆轍，遠(yuǎn)走世界各地建廠。
中華經(jīng)濟(jì)研究院第二研究所分析師黃仁志指出，從大趨勢(shì)來看，臺(tái)灣在優(yōu)良晶片技術(shù)代工下，產(chǎn)值仍會(huì)成長(zhǎng)，但面對(duì)各國(guó)大廠持續(xù)布局AI晶片制造跟能力，臺(tái)灣可能面臨全球市占率衰退的狀況，如何鞏固自身優(yōu)勢(shì)將是未來重要課題。
此外，與過去產(chǎn)業(yè)外移最大不同處在於，這波半導(dǎo)體業(yè)并非逐當(dāng)?shù)亓畠r(jià)人力、土地成本而居；甚至因?yàn)榈綒W、美等地設(shè)廠時(shí)欠缺勤勞、純熟技藝工程師，導(dǎo)致業(yè)者建廠初期還須仰賴大批臺(tái)籍工程師駐廠，引發(fā)當(dāng)?shù)毓?huì)抗議。
更凸顯過去自工業(yè)4.0革命問世以來，國(guó)內(nèi)外雖有無人晶圓廠、關(guān)燈工廠等名詞不斷推陳出新，但就連目前於先進(jìn)制程領(lǐng)導(dǎo)者的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)也未能實(shí)現(xiàn)，或根本無必要真正貫徹全廠全時(shí)的無人化，而須選擇於適合的制程逐步演進(jìn)自動(dòng)化。
由於全球各主要國(guó)家和地區(qū)都在積極推動(dòng)半導(dǎo)體制造的本土化趨勢(shì)，隨著半導(dǎo)體技術(shù)不斷演進(jìn)也面臨更復(fù)雜的挑戰(zhàn)，需要供應(yīng)鏈上下游通力合作與擴(kuò)大戰(zhàn)略布局。此對(duì)於大多數(shù)公開上市的半導(dǎo)體大廠而言，該如何在有限的設(shè)備資本支出與先進(jìn)制程技術(shù)支出中取得平衡，并快速可見優(yōu)化現(xiàn)有產(chǎn)線作業(yè)，提高生產(chǎn)效率，將成為每位經(jīng)營(yíng)管理者所面臨的難題。
凸顯的是對(duì)更先進(jìn)的半導(dǎo)體設(shè)備需求提升。也使得今年SEMICON Taiwan規(guī)劃重中之重的「AI半導(dǎo)體技術(shù)概念區(qū)」，紛紛從AI晶片制造、設(shè)計(jì)、專用硬體及整合服務(wù)等面向，展示最新技術(shù)與產(chǎn)品；并深入探討生成式AI、邊緣AI解決方案等應(yīng)用。
| 圖一 : 今年SEMICON Taiwan規(guī)劃重中之重的「AI半導(dǎo)體技術(shù)概念區(qū)」，紛紛從AI晶片制造、設(shè)計(jì)、專用硬體及整合服務(wù)等面向，展示最新技術(shù)與產(chǎn)品。（攝影：陳念舜） |
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前段制程技術(shù)下放 加速自動(dòng)化設(shè)備演進(jìn)
其中晶圓代工廠為了維持日以繼夜運(yùn)作，雖然號(hào)稱自動(dòng)化程度最高，倘若沒有維護(hù)工程師隨時(shí)待命，支援現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)設(shè)備和更換零件，晶片制程出錯(cuò)的機(jī)會(huì)太多了。為了維持高良率，更加深對(duì)於當(dāng)?shù)爻墒旃?yīng)鏈、人力的需求有增無減，工廠智能化也要與時(shí)俱進(jìn)。例如過去因?yàn)榉鉁y(cè)廠在制程精密度、搬運(yùn)效率和毛利率要求都不及晶圓廠，所以更傾向於使用人力的景況已然不再。
現(xiàn)今主要應(yīng)用於半導(dǎo)體物料搬運(yùn)中的搭配組合AMR、OHT，已在晶圓代工大廠行之有年而相當(dāng)成熟，即使過往OHT以日系設(shè)備大廠為主力，也累積不少專利，卻未構(gòu)成近年來才跨足OHT的臺(tái)廠門檻，也可見傳統(tǒng)晶圓代工廠更換全新OHT系統(tǒng)的機(jī)率不高，反而是近來後來居上的後段封測(cè)廠自動(dòng)化潛力、才是臺(tái)系設(shè)備廠轉(zhuǎn)型升級(jí)的主力。
由於過往封測(cè)廠在制程的要求、精密度都不及晶圓廠，再加上毛利率、制程特性不同等，更傾於使用人力。但隨著封裝制程愈來愈精密及當(dāng)下的缺工等問題，為了減少人力搬運(yùn)、提升搬運(yùn)效率等，如今封測(cè)廠更積極評(píng)估納入OHT系統(tǒng)，導(dǎo)入AMR已算普遍，又以封測(cè)龍頭廠日月光高雄廠最具代表性，讓臺(tái)系設(shè)備商OHT、AMR的組合有更大發(fā)揮舞臺(tái)。尤其是在距離長(zhǎng)、量多、重量大的生產(chǎn)站，例如封測(cè)段的凸塊封裝（Bumping）制程，最能將OHT的優(yōu)勢(shì)發(fā)揮淋漓盡致；且因?yàn)橛刑囟ǖ能壍肋\(yùn)作，OHT也比AMR的運(yùn)輸管理規(guī)劃來得簡(jiǎn)單。
| 圖二 : 隨著封裝制程愈來愈精密及當(dāng)下的缺工等問題，為了減少人力搬運(yùn)、提升搬運(yùn)效率等，如今封測(cè)廠更積極評(píng)估納入OHT系統(tǒng)（攝影：陳念舜） |
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臺(tái)廠龍頭宣示晶圓制造2.0 為設(shè)備廠逐鹿國(guó)際奠基
值得一提的是，近期隨著全球AI熱潮，也讓輝達(dá)公司（NVIDIA）為首的AI產(chǎn)業(yè)鏈被法、美國(guó)反垅斷機(jī)構(gòu)盯上，輪番發(fā)起反垅斷調(diào)查。就連遠(yuǎn)在臺(tái)灣的晶圓代工龍頭臺(tái)積電也恐被波及，而首度揭露「晶圓制造2.0（Foundry 2.0）」新定義，藉此稀釋風(fēng)險(xiǎn)，將為全球反垅斷及關(guān)稅沖擊提前布下防火墻。
如今在臺(tái)積電2.0新定義中將納入所有邏輯IC晶圓制造的流程，還有更多專業(yè)封測(cè)代工廠（OSAT）、光罩制作業(yè)者，以及所有除了記憶體制造之外的整合元件制造商，料將2023年臺(tái)積公司在晶圓制造 2.0（也就是邏輯半導(dǎo)體制造）所占市場(chǎng)份額降至28%。
但整體產(chǎn)業(yè)規(guī)模以2023年將近2,500億美元為例，則可??比之前定義的1,150億美元大幅成長(zhǎng)；預(yù)測(cè)2024年晶圓制造產(chǎn)值年增近10%，臺(tái)積電將專注在後端先進(jìn)封裝制程技術(shù)的策略不變，更可以全面掌握不斷擴(kuò)展的未來市場(chǎng)機(jī)會(huì)（addressable market）。
SEMI全球行銷長(zhǎng)暨臺(tái)灣區(qū)總裁曹世綸表示：「臺(tái)灣半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)經(jīng)過半世紀(jì)的累積，從 IC 設(shè)計(jì)、晶圓制造與封測(cè)，逐步發(fā)展至整合元件制造，建立了完整的一條龍供應(yīng)鏈。如今，隨著產(chǎn)業(yè)邁入所謂『晶圓制造2.0』的新紀(jì)元，這一架構(gòu)不僅進(jìn)一步擴(kuò)展并升級(jí)了臺(tái)灣半導(dǎo)體的產(chǎn)業(yè)版圖，也賦予臺(tái)灣半導(dǎo)體在全球舞臺(tái)上成為市場(chǎng)規(guī)則制定者的潛力，展現(xiàn)更強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力與影響力。」
其中基於2023年生成式AI問世以來，隨著高效能運(yùn)算（HPC）、AI Server等需求帶動(dòng)Info、CoWoS、SoIC等各種先進(jìn)封裝技術(shù)，臺(tái)積電CoWos先進(jìn)封裝產(chǎn)能吃緊，已是近2年來半導(dǎo)體業(yè)界緊盯的產(chǎn)業(yè)脈動(dòng)指標(biāo)。
臺(tái)積電高層日前公開表示，確定到2026年，都會(huì)高速擴(kuò)充先進(jìn)封裝產(chǎn)能，且建廠速度會(huì)壓縮加速推進(jìn)，以CoWoS產(chǎn)能來說，過去約3~5年蓋一個(gè)廠，現(xiàn)已縮短到2年內(nèi)甚至1.5年就要完成。就連用來彌補(bǔ)產(chǎn)能缺囗的面板級(jí)先進(jìn)封裝制程也備受關(guān)注，據(jù)統(tǒng)計(jì)2024年FOPLP面板級(jí)封裝市場(chǎng)規(guī)模約為11億美元、2029年達(dá)到69.4億美元，2024~2029年復(fù)合成長(zhǎng)率約44.56%。
因此讓設(shè)備廠看好接下來將是黃金十年，除了與一線晶圓代工廠、OSAT緊密合作練兵，未來也有機(jī)會(huì)往海外市場(chǎng)邁進(jìn)。只是當(dāng)各國(guó)爭(zhēng)相補(bǔ)助設(shè)廠，晶圓廠遍地開花，未來是否面臨產(chǎn)能過剩、殺價(jià)競(jìng)爭(zhēng)，值得追蹤觀察。
地緣政治沖突導(dǎo)致產(chǎn)能不均 放眼多元化新興市場(chǎng)需求
根據(jù)國(guó)際半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)（SEMI）報(bào)告，2024年全球半導(dǎo)體設(shè)備市場(chǎng)規(guī)模料將年增3%至1,095 億美元，明年則將在先進(jìn)邏輯晶片及封測(cè)領(lǐng)域帶動(dòng)下大幅年增16%至1,275億美元。中國(guó)大陸還將成為建設(shè)新晶圓廠的最大投資者，今年在半導(dǎo)體制造設(shè)備的總支出將達(dá) 500億美元（約1.62兆元新臺(tái)幣），也不免讓業(yè)界擔(dān)心成熟晶片會(huì)否遭遇產(chǎn)能過剩的問題。
依SEMI預(yù)估2025~2027年間，半導(dǎo)體制造業(yè)者將支出創(chuàng)紀(jì)錄的4,000億美元在晶片制造設(shè)備上，大陸（1000億美元）及臺(tái)灣地區(qū)（750億美元）、韓國(guó)（810億美元）有??持續(xù)維持晶片設(shè)備投資前3名的位置，但大陸在2025年將會(huì)先放緩以消化產(chǎn)能；包括歐（270億美元）、美（630億美元）、日本（320億美元）等地年度半導(dǎo)體設(shè)備支出則將大幅增長(zhǎng)，從今年SEMICON Taiwan 2024國(guó)家館數(shù)量從去年的10個(gè)增加至12個(gè)可見一斑，臺(tái)灣半導(dǎo)體業(yè)未來勢(shì)必要結(jié)合供應(yīng)鏈轉(zhuǎn)型升級(jí)，朝向更全球化、多元化市場(chǎng)發(fā)展。
依SEMI歐洲區(qū)總裁Altimime表示，2023年《歐洲晶片法》生效，歐盟預(yù)計(jì)2030年前投入440億歐元支持歐盟成員國(guó)生產(chǎn)晶片，以達(dá)到晶片自主及晶片生產(chǎn)市占率全球20%的目標(biāo)。德國(guó)做為歐洲半導(dǎo)體重要生產(chǎn)國(guó)，預(yù)計(jì)2027年前投入200億歐元強(qiáng)化半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈。
包括波蘭與捷克今年都是第二次設(shè)立國(guó)家館，且兩國(guó)都派出次長(zhǎng)級(jí)官員親自來臺(tái)，顯示中東歐國(guó)家對(duì)於臺(tái)積電在德勒斯登設(shè)廠的重視，潛在外溢效果早就引起捷克及波蘭等其他國(guó)家的高度興趣；加上英特爾也計(jì)劃在波蘭南部等設(shè)立組裝及測(cè)試廠，可??促成波蘭與德國(guó)、捷克共同組成微電子產(chǎn)業(yè)聚落，并期盼未來與臺(tái)灣建立堅(jiān)強(qiáng)的經(jīng)濟(jì)夥伴關(guān)系。
至於在德設(shè)廠可能面臨人力不足的問題，臺(tái)積電 EMEA（歐洲、中東和非洲）法務(wù)總顧問 Mr. Gunnar C. Thomas指出，今年3月開始臺(tái)灣大學(xué)和德勒斯登工業(yè)大學(xué)建立密切的合作，讓德國(guó)學(xué)生飛往臺(tái)大上課一個(gè)學(xué)期，接著在臺(tái)積電進(jìn)行暑期實(shí)習(xí)，通過利用臺(tái)積電的專業(yè)知識(shí)和歐洲的優(yōu)勢(shì)，絕對(duì)能夠增強(qiáng)安全性、韌性和技術(shù)領(lǐng)導(dǎo)力
| 圖三 : 包括波蘭與捷克今年都是第二次設(shè)立國(guó)家館，顯示臺(tái)積電在德勒斯登設(shè)廠的潛在外溢效果，早就引起中東歐國(guó)家的高度興趣。（攝影：陳念舜） |
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重塑半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)文化 致力留才攬才
此外，隨著半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的重要性與日俱增，各國(guó)想方設(shè)法引進(jìn)巨額投資，但勞資對(duì)於獎(jiǎng)金和資源該如何分配勢(shì)必有歧見，工程師難免抱怨管理層毫不重視工人的貢獻(xiàn)；包括全球大多數(shù)的半導(dǎo)體中心過去幾十年都沒有工會(huì)的情況已經(jīng)開始改變，後續(xù)是否演變成罷工、威脅到產(chǎn)值，則是雙方都必須衡量的問題。
如紐約時(shí)報(bào)近期揭露臺(tái)積電赴美建廠的進(jìn)度受阻，即因美國(guó)員工難以適應(yīng)臺(tái)積電在臺(tái)灣實(shí)行的管理文化而選擇離職。臺(tái)積電前研發(fā)總監(jiān)楊光磊指出：「臺(tái)積電必須找到一種方法，建立適合廠區(qū)在地的制造文化」，如此才能真正成為全球化的企業(yè)。
就連SEMI國(guó)際半導(dǎo)體協(xié)會(huì)日本公司總裁Jim Hamajima也坦言：「盡管臺(tái)積電和日本政府支持的半導(dǎo)體新創(chuàng)公司Rapidus 等都在不斷對(duì)人才培育進(jìn)行投資，當(dāng)前日本半導(dǎo)體面臨人才短缺問題仍沒有改善的跡象。」原因是2000年代後，隨著日本國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)開始陷入困境，許多經(jīng)驗(yàn)豐富的工程師離開該行業(yè)或?qū)で蠛Ｍ獍l(fā)展，因此他建議日本應(yīng)放寬對(duì)印度工程師和學(xué)生的簽證政策。
雖然臺(tái)灣憑藉堅(jiān)實(shí)技術(shù)基礎(chǔ)與完整產(chǎn)業(yè)鏈，成為全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)重要的供應(yīng)鏈，未來不僅要持續(xù)提升半導(dǎo)體實(shí)力優(yōu)勢(shì)發(fā)展AI；同時(shí)也要跟國(guó)際供應(yīng)鏈夥伴在臺(tái)灣深耕頂尖技術(shù)，奠定長(zhǎng)遠(yuǎn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展基礎(chǔ)，所以需要培育更多人才，支持百工百業(yè)導(dǎo)入AI應(yīng)用。
經(jīng)濟(jì)部長(zhǎng)郭智輝與教育部長(zhǎng)鄭英耀、國(guó)發(fā)會(huì)??主委詹方冠，近期也共同邀集工總、商總、電電公會(huì)、電腦公會(huì)、半導(dǎo)體協(xié)會(huì)、機(jī)械公會(huì)、工具機(jī)公會(huì)等21家產(chǎn)業(yè)公協(xié)會(huì)及NVIDIA、AMD、Microsoft、Infineon、臺(tái)達(dá)電、新應(yīng)材等11家國(guó)內(nèi)外業(yè)者，針對(duì)臺(tái)灣為了因應(yīng)少子化與產(chǎn)業(yè)人才缺乏的挑戰(zhàn)，共商人才培育的重要議題。
| 圖四 : 臺(tái)灣持續(xù)強(qiáng)化半導(dǎo)體人才培訓(xùn)，并期待透過跨國(guó)合作解決人才短缺的問題。由左至右依序?yàn)椋旱聡?guó)薩克森自由邦科學(xué)部部長(zhǎng)Sebastian Gemkow、臺(tái)積電人力資源資深??總經(jīng)理何麗梅、德勒斯登工業(yè)大學(xué)校長(zhǎng)Ursula Staudinger簽署半導(dǎo)體人才培育計(jì)劃協(xié)議。（source: static.rti.org.tw） |
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經(jīng)濟(jì)部長(zhǎng)郭智輝坦言，依臺(tái)灣少子化的趨勢(shì)，大概很難維持未來十年的AI人才所需，所以經(jīng)濟(jì)部除了透過產(chǎn)業(yè)條例租稅優(yōu)惠措施，以及晶創(chuàng)計(jì)劃協(xié)助業(yè)者之外，也會(huì)強(qiáng)化半導(dǎo)體人才培訓(xùn)，期待透過跨國(guó)合作解決人才短缺的問題，確保國(guó)家未來20年在世界上的高度競(jìng)爭(zhēng)力。并與教育部、國(guó)發(fā)會(huì)合作，提出短期及中長(zhǎng)期策略、目標(biāo)及作法。
第一階段將由經(jīng)濟(jì)部與教育部合作，規(guī)劃產(chǎn)業(yè)別精準(zhǔn)媒合，協(xié)助企業(yè)留用在臺(tái)國(guó)際人才，并將協(xié)助國(guó)際生認(rèn)識(shí)職場(chǎng)，進(jìn)一步訓(xùn)練符合企業(yè)需求的專業(yè)能力，擴(kuò)大國(guó)際生留臺(tái)。
中長(zhǎng)期規(guī)劃2+4方案，針對(duì)東南亞尤其是菲律賓、馬來西亞、泰國(guó)等地的優(yōu)秀國(guó)際生規(guī)劃客制化課程，培養(yǎng)國(guó)際生的專業(yè)知識(shí)與技能，學(xué)生畢業(yè)後可進(jìn)入產(chǎn)業(yè)貢獻(xiàn)所學(xué)。就學(xué)期間的學(xué)雜費(fèi)由政府提供，生活津貼則由企業(yè)提供，幫助企業(yè)找到合適人才，并保證留臺(tái)就業(yè)（培育2年，留臺(tái)工作4年或2年）。經(jīng)濟(jì)部期??每年培育2.5萬名國(guó)際人才，支持臺(tái)灣成為「經(jīng)濟(jì)日不落國(guó)」。
