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台湾工研院IC产业与应用部研究经理 王兴毅 我国台湾半导体产业发展始于60年代，在推行工业化进程中，1966年成立的高雄电子开创台湾半导体产业先河。 到了70年代，受当时国际经济衰退影响，台湾的工业生产成长迟缓，半导体产业作为信息电子工业的代表，成为台湾积极发展策略性工业的焦点。 80代，以信息业为主的电子产业在台湾渐露头角，1987年包括电子、电机行业的电工器材业营收，取代长期盘据台湾第一大的石化、塑料行业，这意味着台湾信息电子业时代的来临。 进入90年代，台湾电子产业产值持续扩大， 1994年信息硬件工业创造了116亿美元的产值，较1990年成长了90％以上，为台湾IC产业提供了绝佳本土市场的优势。 1997年四月起台积电提出4000亿台币的“南科制造中心”十年计划，随后其他厂商也都陆续宣布各自的未来投资计划，估计总投资金额达二万亿台币，号称本世纪全球投资金额最高的投资案。 台湾IC业发展轨迹 台湾IC产业的发展历程可概分为下列三个阶段 萌芽期(1964年～1974年) 1964年交通大学成立半导体实验室，将半导体课程列为主要教学重点，其所培养出的人才，是日后半导体工业得以顺利发展的一个关键。1966年美商通用仪器(GI)在高雄设厂，从事晶体管装配业务，开启了封装技术的新里程。1967~1970年间陆续有外商如德州仪器、飞利浦建元电子等在台设厂，引进IC的封装、测试及品管技术，为半导体封装业奠定了初步的基础。不过此一时期台湾的半导体工业全都停留在后工序的封装阶段。 技术引进期(1974年～1979年) 1974年，台湾为使电子工业的发展逐渐朝技术密集方向转型，在多方评估研究与筹划后，成立了电子工业研究中心(工研院电子工业研究所前身)，开始接受经济部委托，执行“设置IC示范工厂计划”，引进IC制造技术并移转到民间。电子所派人赴美国RCA取经，引进7.0微米CMOS制造技术，并与美国IMR(International Material Research)合作引进掩膜制版技术，开启台湾IC自主技术研发的序幕。 这时台湾IC工业正式跨足前工序工程，并开始涉足设计领域，不过这个阶段技术仅局限在研发，尚未有正式商业化产品问世。 技术自立及扩散期(1979年～现在) 工研院电子所电子工业第一期IC示范工厂设置计划(1975~1979年)、电子工业第二期发展计划(1979~1983年)、及超大型IC计划(1983~1988年)，将台湾的半导体技术推向超大规模集成电路的舞台。 1980年电子所正式衍生成立联华电子公司，成为台湾第一家IC制造业者，并以四英寸技术生产IC，至此台湾正式跨足前段商业化制造工程阶段。七年后电子所的第二个IC衍生公司——台积电诞生，采用六英寸技术，成为在台商业化运作的先锋；更重要的是，由此，台湾开始进入到专业分工的阶段。 在整个1980年代，大王、汉磊、天下、华邦、华隆微、合泰、旺宏等公司纷纷成立，IC制造商数量逐渐增多。同一时期，太欣、合德、华智、其朋、通泰、普诚、硅统、扬智、瑞昱、一华、飞虹、伟诠等IC设计公司；台湾光罩为首的制版业；以及日月光、华旭、硅品、福雷、立卫、华特、巨大等封装测试公司也加入营运行列，台湾IC上、中、下游产业逐渐奠定了目前的基础。 目前台湾产业界仍在积极不懈地开发下一带关键技术，以达成在人才、设计、制程、封装、测试、材料及设备等领域全面的发展。而此一时期台湾半导体产业重心已由劳力密集、附加价值较低的后段组装产业，开始移向更高智能与价值的设计与制造业。 概括来说，台湾IC产业的发展，在起始的前15年是靠后工序的封装、测试作为发展主轴；但之后的15年则因陆续建立的晶圆厂，逐步向前工序发展。至1990年初期，在众多六英寸厂陆续成立运转后，IC工业开始蓬勃发展起来，1993～1995年间全球IC市场在经济景气带动下，兴起了八英寸厂的投资热潮，自1994年世界先进成为台湾八英寸厂的先锋后，又有22座八英寸晶圆厂陆续投入，而高获利又吸引了更多的IC公司前赴后继地投入；同时在IC制造业的带动下， IC外围相关产业亦如火如荼地参与盛会。 而工研院经资中心等单位，持续进行半导体产业研究，提供充分、及时的产业情报信息，也为政策研究、投资策略安排上，发挥了极为重要的幕僚功能。 近来除了台湾IC业内或业外厂商的积极参与外，国际级的相关大厂，亦开始积极投入台湾市场，为IC产业开创了前所未有的灿烂岁月，更将台湾IC产业推举成为国际舞台更为重要的角色。 台湾IC产业发展现况 2000年由于国际整合组件制造商(IDM)委外代工比例的提升、产能利用率的提高、代工价格的上涨、DRAM制程微缩效应及投资效应显现的带动下，台湾IC产业产值的成长率为68.7﹪，远高于全球半导体市场的成长率。其中，尤以IC制造业高达76.9﹪的成长率最为亮眼，代工产业更有110.8﹪的超水准演出。至于IC设计、IC封装、IC测试等子产业，在2000年的成长率也分别有55.3﹪、48.4﹪、52.6﹪，均远高于全球相关产业的成长幅度。而台湾地区的IC产业可以创造出如此高的成长率，主要可归功于产业的群聚效应与充沛的资本投入。 产业群聚效应 在先天地理环境及资源本来就不平等的客观限制下，产业群聚后产生的优势可加速信息之流通度、拉大竞争力之差距。在获取信息(包括市场动态、技术发展、领导厂商动态、竞争同业的发展)的迫切性与必要性下，人才也会自然流到该地区中，而这些人才在这个群聚环境中，又能藉由相互讨论、竞争、合作，达到在更短时间内就可解决问题、获取灵感之效益。 产业群聚的效果，就像一个大磁铁，会把高级人才、资金、技术和其它种种关键要素吸引进来，壮大产业实力。就台湾信息电子产业的群聚状况来看，北部地区三县市短短约八十公里狭长地理区域中，几乎就是主要业者的聚集处，若单看IC工业，则又更能看出其明显的群聚情形：IC晶圆厂除南亚科技外，其余全位于新竹科学园区中（北部），IC设计业则分布在新竹、台北二地，封装业者则以新竹、台中（中部）、高雄（南部）为根据地在发展，在新竹科学园区用地不足的情况下，除了台南科学园区外（南部），IC制造业也往林口、龙潭（北部）转移，封装业则转进湖口（北部），IC设计业则因需求土地较少，对人才、信息的要求又很高，因此聚集在台湾北部地区发展。 而制版、导线架、化学品、设备代理商等外围相关支持产业，在就近服务客户的考虑之下，大多也将据点设立在新竹科学园区里面或附近，于是IC产业的上、中、下游体系几乎全部聚集在相邻的地理区域里。我们可以把这种产业群聚情况，看成是一个庞大的生产卫星体系或想象成一个具有上下游垂直整合的「虚拟」大公司，在几乎无地理、交通的限制下，可以用更经济的方式来进行彼此沟通或产品运送，且相较于美、日、韩的大企业体系，这个大「虚拟」公司下各「事业体系」均可各自专心投注于其各自善长、专精的领域，可发挥小企业具有的弹性且快速应变的能力，故其竞争力自然提升许多。 制造业竞争优势 台湾的半导体产业之所以会如此成功，主要由强大的制造业为中心，再拉起上、下游的设计、封装测试与其它外围产业的繁荣，彼此配合支持，相辅相成，造就今日之荣景。而制造业的成功经营有一大部份是因为我们发挥了量产效应，同时在成本上有极强的竞争优势。我们可先从近年来台湾IC制造业经营现况与轨迹，来分析归纳其核心竞争力究竟在什么地方。 具有晶圆厂的IC制造业，目前占IC整体产业产值的六成五，而其主力产品则是内存与代工，这两项业务占营收之比重从1991年的37%，逐年上升到2000年的95%，绝对是经营重心所在。台湾的前十大IC公司，有八家都集中在这两项业务，可见台湾IC产业仰赖这二类产品程度之深。 台湾代工事业具有领先全球的优势，我们认为实力取决于以下五点：人力素质及来源、制造技术能力、成本结构、资金调度能力、成品率稳定度等。 而在内存事业方面，竞争要素也约略取决于五点：产品研发能力、成本结构、知识产权强弱、策略联盟、创新与应用能力。概括以上竞争要素，我们则可将之归纳成研发能力与资本投资两点，而台湾地区成功的因素主要来自于后者。 就十年来台湾业者与全球来做个分析比较，我们可看出在资本支出占营业额的比重上，台湾一直是数倍于全球的平均值。从1990～2000年间，全球平均值约在20～30%之间，上下差距有限；可是反观台湾，资本投资的比重可由20%跳升到过百，而其绝对值的增加也是十分惊人，全球著名的半导体设备公司，几乎没有一家敢忽视这块市场，高额的支出吸引了众多国际设备大厂来台设立据点，使台湾成为互相竞逐的热络市场所在。 资本支出的多寡又是直接影响未来三、四年产能变动的重大因素，台湾地区产能(尤其是八英寸厂)的连年暴升，就变成了一定的结果，也使得全球半导体产业的目光会聚焦在台湾。因为资本投入的贡献，使得量产效应得以发挥，成本极具竞争优势，也就使得业者更不断地加码于制造设备的升级，以增进本身的制造能力。再加上规模不算大，上下游业者得以各自集中力量于产业链中的某一段行业，因此业者得以倾全力发展该段IC价值链中属于自己的一环，又由于比先进国家有更长的工作时间的投入，以及上下游外围产业的群聚效果(指地理位置的集中)，种种现象造成了我们具备了极为迅速的市场反应能力，尤其在Time-to Market方面。 探究台湾IC产业的竞争优势，我们认为是以人才为中心的高度分工架构。所谓的人才是在工程方面的优秀人力素质，不论在取得成本或是工作时间的投入上，都优于其它竞争对手，这个中心再加上高度分工且专精的产业架构，就使得经营者得以更关注于本业的发展，加上总体经济的长期发展，使得民间资金充沛，愿意投资于短期可见成果的IC制造业，所以才造就出制造能力强、具成本优势，以及对市场反应快速的产品。