專論

各國半導體在地化政策發展與主要大廠布局之概況 (今日合庫)
劉佩真

2024/07/01
本文刊登於今日合庫,2024年3月,第581期
有鑑於半導體業在全球科技經濟發展中佔有一席之地,甚至未來新興領域中的物聯網、5G、工業4.0、人工智慧、機器人、車用電子、虛擬實境與擴增實境、元宇宙、雲端運算、伺服器等領域,半導體都有著重要的戰略性角色,該行業遂也成為各國對外不論是經營國際關係或是拓展經貿合作的關鍵談判籌碼,半導體業儼然已成為重要的戰略物資;因此本篇除了觀測全球半導體主要供應國所祭出扶植政策的內容及推進的情況外,也將檢視國際主要大廠現階段於國內外的產能佈局概況,再者就台灣半導體業進行出發點來思考,未來如何與各國來進行合作,以求在全球產業環境處於動盪之際,能持續鞏固我國第二大供應國的地位;整體而言,究竟面對目前地緣政治的變化、國際競爭環境加劇之際,台灣半導體業如何運籌帷幄,制勝於無形之中,勢必將成為市場矚目的焦點。

壹、全球半導體主要供應國所祭出扶植政策的內容及推進的情況
 
  • 美、歐、日、中、台、韓、印度等陸續祭出半導體扶植政策,但目前以日本政府態度及補貼廠商進度最為積極,美方對於大廠的扶植金額遲遲未出爐,加上又有較為嚴格的限制中國投資、分潤制度等,使得拜登總統的美國晶片法案推行成效備受矚目

有鑑於西方對於中國採取「去風險化」的基調,再加上美中科技戰進入到深水區的狀態,各國對於半導體扶植政策出現再強化的趨勢,表一則是美、歐、日、中、台、韓、印度等陸續祭出半導體扶植政策,此也反映各國意識到半導體為重要的戰略物資,需要快速建立境內自有上中下游完整的供應鏈,以避免未來任何地緣政治動盪或類似疫情、氣候變遷等因素所造成的供給不及,或是無法執行自主可控的目標

首先在美國晶片法案方面,其目的主要是強化供應鏈的穩定性,維持美國全球領先地位及國家安全,以及掌握核心專業技術的研發,強化美國科技創新競爭力,以利於美國和中國相抗衡與競爭,同時扶植相關的半導體產業、5G無線網路供應鏈生產、研發技術;而補助的準則主要是於五年之內共計補助520億美元,包含對新半導體製造設施的直接補貼每案30億美元,且於美國投資的半導體公司,最多可申請約25~40%稅金減免。不過美國晶片法案雖較早出爐,但對於國內外企業補助進程較為緩慢,特別是2023年12月美國政府宣布,2022年晶片法案的第一筆補助款,將發給英國航太系統公司(BAE Systems)的美國子公司,共為3,500萬美元,以擴大生產軍用晶片,顯然美國對於國家安全的考量性高於民間半導體大廠投資,故對於Samsung、Intel、台積電等補貼遲遲未公布。

其次在歐洲晶片法案部分,其主要是期望晶片全球市占率2030年達20%,側重的項目包括晶片設計、製造、封測,以及建立晶片生態系、晶片技術人才、監測半導體供應鏈安全,並與相同理念國家進行國際合作維護供應鏈安全,而歐洲晶片法案著重的技術將包括奈米以下次世代晶片、人工智慧技術、量子晶片、低功率節能技術,至於政策工具將含括歐洲水平計畫投入16.5億歐元至晶片聯合承諾、歐洲數位計畫投入16.5億歐元至晶片聯合承諾、透過晶片聯合承諾推動晶片技術研發,以及建立半導體整合技術大型基礎設施強化晶片設計、製造、封裝能力,加上建立晶片基金以促進半導體生態系發展、半導體供應安全監測機制等。值得一提的是,歐洲晶片法案雖一度傳出德國聯邦預算危機,所幸已化解而能順利推動,也就是德國社民黨、綠黨和自民黨就2024年聯邦預算達成共識,德國政府仍會提供補貼給在德國的台積電和Intel等建廠計劃。


事實上,日本半導體補貼金額相對明確且推進速度較快,例如為強化半導體供應鏈韌性,日本政府對赴日設廠的外國半導體廠商給予高額資金補貼,除了先前台積電熊本一廠補貼金額高達4,760億日圓,而Micron、Kioxia與WD在日本三重縣的合作案,也分別獲得1,920億日圓、929億元日圓之外,台積電熊本第二廠也已獲得日本政府9,000億日圓的補貼保證,將於2027年量產,此外,日本政府也將向本土晶片企業Rapidus Corp提供5,900億日圓的補貼,此皆反映日本政府於此波半導體扶植政策推動最為積極,補助款的撥放相對快速而明確。更進一步來說,日本半導體欲藉助補貼政策、供應鏈風險任性的建立、半導體材料等優勢來重返榮耀,其採取的興利、防堵策略分別為日本企圖以半導體材料掌握先進封裝的優勢吸引外資企業加大於境內的投資、與美荷共同對中國半導體設備出口進行管制,箝制中國先進製程的發展進程。


若以韓國而論,除了推出
K-半導體戰略,企圖降低對記憶體產品的過度依賴,並強化非記憶體生態系統、半導體製造自產比率達50%為目標之外,2023年度韓國科技部預算分配有關於維持主力技術領先地位的半導體、核能、6G之預算逾8,000億韓元,同時韓國在國家高科技戰略技術清單中涵蓋半導體領域,避免技術外流至海外,顯然韓國透過產業技術保護法、國家高科技戰略產業特別法保護核心關鍵技術,況且2023年韓國科技部投入約7.8兆韓元於人才養成與研究經費上,同時培育半導體專業人才,此外,韓國國家高科技戰略指定園區期望帶動群聚效應,並達到民間投資效果,顯然韓國整體半導體政策已從全面性進行考量,其後續帶動效應值得觀察。

中國則是在
2023年8~9月華為發表Mate 60系列新機叫陣美國,激起對岸半導體業國產化的信心後,政府趁勢追擊推出積體電路大基金第三期,規模將達到3,000億元人民幣,將遠高於第一期的1,387億人民幣、第二期的2,042億元人民幣,而未來第三期大基金主要是希望能扮演遭到美國卡脖子等環節的突破,例如高階製程的技術、先進半導體設備等,甚或是人工智慧、量子電腦等新興科技領域等半導體相關的供應鏈。

至於
台灣來說,除了先前「產業創新條例第10條之2及第72條條文」(俗稱台版晶片法)正式拍板定案,適用門檻為年度研發費用支出須達新台幣60億元、研發密度達6%、購置用於先進製程的設備支出達100億元,受益者為國內大型半導體廠之外,為鞏固台灣位居全球第二大積體電路設計的排名,國科會與跨部會推出的「晶創台灣方案」,當中聚焦前瞻晶片自主技術、中小型業者研發和人才培育等面向,並規劃用於補助中小型積體電路設計業者,主要是協助業者衝刺28奈米以下製程技術,補助金額上限不超過申請金額五成,聚焦AI、車用等高速晶片應用產業,顯然晶創台灣方案的提出主要是提早布局台灣未來科技產業,並推動半導體業加速創新突破;事實上,晶創台灣計畫規劃2024~2033年共挹注3,000億元經費,主要運用我國半導體晶片製造與封測領先全球的優勢,結合生成式AI等關鍵技術發展創新應用,而晶創台灣計畫第一期自 2024年啟動,為期五年,以晶片結合生成式AI等關鍵技術,並以四大布局,帶動各行各業全產業發展。
表一    近期主要國家對於半導體業所祭出的相關振興政策
                 資料來源:台灣經濟研究院產經資料庫(2023.12)

貳、檢視國際主要大廠現階段於國內外的產能佈局概況
 
  • 全球三大半導體廠包括Samsung、Intel、台積電等產能擴充的情況橫跨亞洲、美國、歐洲,顯然地緣政治、美中科技戰已使得半導體產能出現較為分散的局面

根據表二的匯整資料可知,有鑑於各國紛紛祭出半導體扶植政策,加上地緣政治、美中科技戰的影響,使得全球三大半導體廠包括Samsung、Intel、台積電等產能擴充的情況橫跨亞洲、美國、歐洲,此舉與過去全球半導體製造產能亞洲集中的局面有所不同。其中在Intel方面,公司大舉在美國、以色列、德國、愛爾蘭、義大利、法國、波蘭等均有投資計畫,不外乎是晶圓廠的設置、研發中心或封測廠的投資,但因為資本支出金額龐大,況且未來訂單或產能利用率的能見度仍有限,加上以色列Fab38廠的投資目前仍需觀察以巴戰爭所帶來的影響,況且美國晶片法案的補貼規模也尚未確定,故Intel橫跨美、歐、以色列的投資布局是否能如預期推動仍有待考驗。

台積電近期雖然最早宣布美國亞利桑那州廠的投資,且金額高達400億美元,不過第一期量產時程卻將延遲至2025年,主要是受到美國當地專業人才短缺、先前爆發工會爭議問題,以及美國政府所核發的補助款未有下文的影響;而德國廠原先有政府預算的卡關問題,所幸很快獲得解決,此將有助於台積電ESMC可望於2027年量產;反觀日本投資的進程相對順遂,除了茨城縣的3D IC封裝研發中心已開始運作外,熊本第一廠將於2024年2月開幕,下半年進入量產階段,將導入28/22、16/12奈米製程,熊本第二廠也已獲得日本政府9,000億日圓的大力補助,因而將有機會導入6奈米製程,預計2027年量產,顯然短期內日本因政府積極推動半導體業的程度高、補貼速度快、文化差異性較小,而成為台積電目前海外廠營運最為順利的地區。

至於Samsung方面,其在美國
德州泰勒市投入170億美元將投入3奈米製程的量產,但因現階段美國晶片法案的補助款未有著落,因而Samsung已宣布將延宕至2025年才會進入量產,而其對於美國中長期的投資,也就是2022~2042年2,000億元之布局,預計興建的11座晶圓廠,已超越Intel規劃在美打造8座晶圓廠的規模,重押美國市場的亦為濃厚,並將希望寄託在美國政府晶片法案補貼與德州財政政策上,不過隨著美方補貼速度未如預期,恐讓Samsung中長期的規劃需待觀察。
 
表二  國際主要大廠現階段於國內外的產能佈局概況
        資料來源:工研院產科國際所、台灣經濟研究院產經資料庫(2023.12)

參、台灣半導體業可與主要國家合作的思考點
 
  • 台灣可藉由台積電進行新一波全球化布局之際,槓桿其他國家的半導體資源,讓我國可更加健全半導體上中下游供應鏈環節的競爭力

在全球各國角力之際,台灣更應以運用目前的供應鏈制高點之優勢,來強化與主要供應國之合作,藉由槓桿其他國的資源,來持續擴大我國半導體業的版圖,讓即便是面臨動盪的地緣政治環境,也能極大化台灣半導體業的商業利益。

以台美來說,
台灣半導體業亦可在台美前瞻技術合作領域扮演一定的角色,也就是說除了通訊與網路科技、太空科技系統、先進運算、先進製造、人工智慧、自主系統與機器人等領域,雙方可在技術規範、人才交流、產業發展、雙邊貿易等有明確的合作目標外,我國半導體業因專業分工而使得不論是位居全球第一的晶圓代工、半導體封測,或是積體電路設計、記憶體製造,皆能夠擁有群聚優勢及多元化產品線,將可與美國擅長的IDM及晶片設計領域進行強強結盟。

而台日之間,
日本為重振半導體業,除了祭出相關的扶植政策外,也期望藉由台積電在日本熊本廠的設廠,能協助日本建立有關於12吋廠28/22、16/12奈米的生產線,第二期亦將進行6奈米製程的導入;除此之外,力積電和日本SBI控股合作,確定新工廠將落腳宮城縣大衡村,確定宣布在日本政府補助之下,宮城縣興建工廠分成兩期建設,計畫2027年開始生產汽車及其他產品用晶片,並預計在2029年,全面投入營運;顯示既然分散生產基地強化供應鏈韌性已是無可避免的態勢,日本因政府補貼金額明確、扶植動作迅速、亞洲工作文化相近而使其成為台灣半導體業者投資的首選。事實上,因台日半導體合作關係大於競爭態勢,故易於進行深化合作的事宜,而未來雙向合作業務也機會帶來供應鏈韌性和風險分散、強化台灣半導體設備與材料供給較弱環節的競爭力。

若台日半導體可進行雙向合作業務,將可帶來供應鏈韌性與風險分散的利基,其中尖端半導體製造方面,台灣投資日本可分散生產基地及供應鏈過於集中的風險;而其他半導體領域,如光學元件、車用半導體、第三類半導體等,則可透過台日企業合作來加強,例如台日合資新公司,拓展半導體新事業,也就是透過一家日本功率半導體製造商與一家台灣公司的合資企業,進行合作夥伴分散大規模投資的風險)。值得一提的是,有關於台日合作培育國際人才方面,有鑑於各國都呈現爭奪高度技術的專業人才,若可透過台日合作,藉由舉辦研討會、課程研習、企業實習的方式,進行專業人才間的交流往來,也有助於雙方進行培育國際人才的動作;而表三則是有關於台日半導體供應鏈合作的各項方向建議。

 
表三  台日半導體業供應鏈合作的各項方向建議
                 資料來源: TIIEA、台灣經濟研究院產經資料庫整理(2023.12)

若以台灣跟歐盟半導體間的關係,台積電不論是用出口或未來設廠方式,將可供應歐洲車用半導體之製程所需,同時歐洲在半導體設備、車用半導體具優勢,因而台歐在半導體的合作意涵將是大於競爭。根據表四的匯整資料可知,台灣與歐盟可優先以德國、荷蘭為鎖定合作的夥伴,前者可聚焦合作的項目為車用半導體,後者則是加速開發5奈米以下之下世代EUV設備,甚至台灣也可使用德國綠色電力,推動綠色車用晶片製造,以呼應歐盟正在推動的歐洲綠色新政,而台灣更可與ASML共同開發下世代EUV設備,共同合作推進先進半導體技術向前。值得一提的是,台廠可以為歐盟區域的半導體工廠提供半導體製程所需要的設備、材料、周邊供應,以帶動台商切入歐洲半導體供應體系。
 
表四  台灣與歐盟半導體業供應鏈合作的各項方向建議
              資料來源:工研院產科國際所、台灣經濟研究院產經資料庫整理(2023.12)
 

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