台灣的半導體技術躋身世界一流有多不容易：這得從40多年前說起

中國大陸的半導體產業正在不斷地向著強的方向發展，這是否會影響到在台灣地區的廠商？與之相關的議題近來持續發酵。

目前，全球排名第一大的半導體封測廠商非台廠日月光莫屬，而日月光董事長張虔生日前在接受媒體採訪時就明確地表示，大陸的半導體廠商正面臨人著如人才不足等問題，這使得台灣的半導體（技術）產業依然領先大陸至少5年的時間。

需要特別補充的是，與台積電創始人張忠謀一樣，張虔生也看好大陸發展半導體產業。

或許有人就想知道的是，台灣的半導體技術和產業是如何發展起來的，並且能躋身世界一流？這就得從40多年前說起了。

（註：下文來源於工業技術研究院，『我為科技狂』在不違背事實的基礎上，對原文進行了修改）

2018年是集成電路發明後的第60年，集成電路晶片推動了全球快速演進，包括電腦、通信、家電、汽車等電子產品都離不開晶片。

隨著集成電路產業不斷製造出更強、更快、更小的晶片，晶片實現了無處不在的運算，在可預見的未來，無人駕駛汽車不再只是科幻想像，而智慧家庭、智慧廠辦、智慧交通、智慧城市的夢想等到真正實現的那一天也並非遙不可及。

集成電路產業引領科技不斷地創新，台灣地區作為半導體設計與製造的重鎮，不僅上、中、下游產業鏈整合完整，更首創專業的分工模式，打造出了晶圓、集成電路封測代工業，以打群架、技術領先的模式，帶動了全世界的集成電路產業發展。

時光回到1974年，當時台灣以勞動力密集的輕工業、加工出口業為主，面臨著產業已發展成熟，且第三世界國家崛起並有大量、低廉的勞力，台灣急需尋找下一世代的產業以實現轉型突破。

當年的2月，在台北市南陽街小欣欣豆漿店中，聚集了當時在台灣可謂重量級的人物，包括費驊、孫運璿、方賢齊、高玉樹、王兆振、康寶煌，以及力主台灣發展集成電路產業的潘文淵。

他們一邊吃早餐一邊進行早餐會報，在討論之中決定以集成電路技術作為產業發展藍圖，勾勒出了台灣未來轉型高科技產業的願景，並決定以最有效率的方式從美國尋求合作夥伴，引進集成電路研發、製造、封測等技術，以爭取時效。

1974年7月，潘文淵專門回到台灣，在圓山飯店閉關一周撰寫《集成電路計劃草案》，寫完後第一時間送達政府。

孫運璿隨即召開專案會議，並在8月17日正式核定該計劃。

隨後潘文淵在美國召集海外學人組成電子技術顧問委員會（Technical Advisory Committee，簡稱TAC），並遴選美國無線電公司作為技術轉移的合作夥伴，選定引進集成電路中的「互補式金屬氧化物半導體（Complementary Metal -Oxide-Semiconductor，簡稱CMOS）」技術，同時在工研院成立電子工業研究發展中心（後擴大為電子工業研究所），作為發展集成電路計劃的執行單位。

工研院當時看好民生消費及通訊等產品在未來的發展趨勢，選定以電子表作為驗證技術成果的載具。

「但我們所有投入的專家、學者、人才、主政者都不只是將這個計劃當作科專計劃，做出電子表就結案，而是一開始就規劃完完整整地將集成電路技術引進，讓台灣日後能擁有自主研發與生產的能力！」當時擔任計劃主持人、工研院電子工業研究發展中心主任的胡定華，一語道出所有加入計劃的參與者，積極投入擘劃未來遠景的雄心壯志，希望打造以集成電路為基礎的資訊電子產業。

計劃擬定後，團隊即刻開始招兵買馬，當時在美國普林斯頓大學攻讀博士畢業的史欽泰、楊丁元、章青駒等人，放棄在美國工作的機會，回到台灣加入工研院，投身集成電路計劃的引進，並分成設計、製造、測試、設備4組，由他們擔任赴美國無線電公司取經團的領隊。

1976年4月，經過招募培訓的19人團隊，懷著興奮、緊張，以及期待的心情，出發前往美國。

當年那群30歲上下的年輕小伙，不負所望地將集成電路技術成功帶回台灣。

如今，他們皆成為台灣電子科技業中重量級的人物，各自擁有一片天。

現任台積電副董事長的曾繁城，為當初第一批赴美的19人團隊之一，他回憶道：「當時我們很都年輕，懷抱著無比的熱情，想要把台灣的集成電路技術做起來。

」史欽泰亦相當肯定美國無線電公司技轉計劃的成果，他表示：「美國無線電公司技轉計劃為台灣建立自行研發技術的信心。

」有別於過往台灣產業以製造加工業為主，美國無線電公司技轉計劃的成功，讓人們得以發現，台灣有能力自行研發技術，進而堅定轉往高科技產業發展的目標。

1977年10月，工研院打造的台灣首座集成電路示範工廠正式落成啟用，當初赴美受訓的人才返台投入生產研發。

示範工廠採用7.5微米製程，產品良率在營運的第6個月已經高達7成，遠高於技術轉移母廠美國無線電公司的5成，技術成效超乎預期。

由於示範工廠營運成效良好，為將技術落實產業化，決定在1980年以衍生公司的方式，設立台灣第一家半導體製造公司聯華電子，並移轉4吋晶圓技術以及研發團隊，轉任聯電研發製造，其中包括後來擔任聯電董事長的曹興誠。

10年後，美、日、韓均已看出集成電路對國家發展的影響重大，無不積極投入，國際間興起技術保護主義，讓台灣很難再自海外技轉。

1984年工研院接下「超大型集成電路（VLSI）計劃」，自行投入研發，隔年即邀來曾任美國德州儀器全球副總裁的張忠謀，擔任工研院院長。

台灣第一座6吋集成電路實驗工廠於1986年正式完工，為發揮實驗工廠的經濟效益，在張忠謀等人的建議與支持下，1987年衍生成立台灣集成電路製造公司，將VLSI計劃的設備與人才移轉給台積電，並首創專業的晶圓代工模式，充分發揮台灣在製造方面的優勢。

台積電很快發展成為全球舉足輕重的晶圓代工廠，並大幅改變產業生態，逐步走向垂直化的分工模式。

有別於早期半導體公司以IDM廠居多，自行包辦從晶片設計到產品製造的所有程序，晶圓代工模式成功後，設計公司只要專注做好產品設計，再委託代工量產即可，不必投資設立花費甚巨的晶圓廠。

1990年代開始，台灣半導體產業鏈逐漸完備，在各領域的代表性公司除台積電、聯電之外，還包括日月光控股（合併矽品）、聯發科、群聯、穩懋、旺宏、華亞科、南亞科等。

此外，隨著個人電腦快速成長，負責數據處理及運算的動態隨機存取記憶體（DRAM）需求大增，政府因此在1990年委託工研院執行「微米計劃」，延攬當時在美國貝爾實驗室任職的盧志遠，擔任計劃主持人，負責研發DRAM製造技術，以4年半的時間發展出8吋晶圓0.5微米的製程技術，讓台灣的半導體技術躋身世界一流。

台灣發展集成電路技術以來，垂直分工與產業群聚的特色，使得台灣具有彈性高、速度快、定製化服務、低成本的特色，且以晶圓代工為主的模式與全球半導體產業結構不同，這也是台灣半導體產業獨有的競爭優勢。

2017年台灣半導體產業鏈的產值結構中，晶圓代工占49%、晶片設計產業占25.1%、半導體封裝測試產業占19.4%、記憶體產業占6.5%，總產值達810億美元，僅次於美國、韓國，全球排名第三。

其中台灣又以晶圓代工領域的市占率最高，全球排名第一，占7成以上，產值達397億美元。

目前半導體製程已進入5奈米的競賽，除了持續追求製程微縮之外，亦同步往高度異質整合晶片發展。

新材料的探索也已展開，如量子運算所需的超導體、奈米碳材等材料，藉此突破現今矽材料的極限。

工研院IEK研究經理彭茂榮看來，在智慧物聯網趨勢的帶動下，台灣半導體產業在以下領域較有發展機會：人工智慧、5G無線通訊、物聯網、工業4.0/智慧機械、車聯網/自駕車、擴增/虛擬實境（AR╱VR）、高效能運算晶片（HPC）、軟體及網路服務。

其中，智慧物聯（AIoT）應用多元，製程上不需使用到最尖端前瞻的技術，可能只要90奈米，甚至微奈米等級就可以拓展新應用，成本與門檻不若其他應用高，將刺激台灣小型晶片設計公司崛起，以創新應用服務取勝，推動產業多元化發展，創造新一波繁榮。