本文刊登於產業雜誌，第606期，「強化台灣半導體產業鏈競爭力」
有鑑於新冠病毒肺炎疫情、美中科技戰促使各國強調在地化半導體供應鏈的建立，加上各國紛推出半導體振興計畫來搶佔戰略的制高點，尤其2020年台灣半導體業價值相對凸顯，成為主要國家積極拉攏的對象，美國也邀請台積電赴美進行生產，日本亦有此意願，因而在國際半導體市場競合大幅變化之際，使得台灣必須對於局勢有其因應措施，更應強化中長期台灣半導體產業鏈的競爭力。以下將先就台灣半導體產業的國際地位、對經濟貢獻度、群聚效應作一介紹，其次就美中科技戰迫使中國增強扶植本身半導體供應鏈的措施進行說明，最後則就強化台灣半導體產業鏈的建立作建議的方案。
壹、台灣半導體產業的國際地位、對經濟貢獻度、群聚效應
1.新冠病毒肺炎疫情與美中科技戰凸顯台灣半導體在全球市場的重要戰略性地位，特別是台積電成為兵家必爭之地
根據表一及表二的統計資料可知，2019年美國依舊占有全球半導體最高附加價值的環節，整體市占率來到44.6%，遙遙領先其他競爭國；台灣半導體產業於全球的排名在2019年領先韓國來到第二名，主要是台積電7奈米/7奈米強化版幾乎囊括全球多數客戶需求，且我國記憶體佔比較低，因而受到供需失衡的影響偏小，加上積體電路設計業的中國去美國化效益浮現所致；反觀2019年因韓國飽受記憶體報價明顯下跌之苦，因而市占率滑落至16.3%，位居全球第三名；總計2019年台灣在全球半導體產值排行僅次於美國，而再度躍升至第二名，超越韓國、日本、歐洲、中國、新加坡。
也因我國在全球半導體16.9%的市佔率，且台灣的晶圓代工、半導體封測位居國際龍頭地位，2019年市佔率分別為76.7%、54.6%，積體電路設計業也僅次於美國，市佔率為19.2%，故在美中貿易戰中成為美國、中國亟欲拉攏的對象，凸顯台灣半導體在全球市場的重要戰略性地位，此情況將延續至2020年，且更因台積電凸顯台灣半導體的價值，畢竟台積電5奈米於2020年第二季開始進行量產，技術藍圖也延伸至2奈米，Intel未來會將其CPU委由台積電來進行代工，更顯台積電先進製程持續技壓群雄，且聯發科手機晶片在5G世代也有與Qualcomm一較高下的氣勢，更何況日月光投控在系統級封裝技術將持續大展身手，此皆使得新冠病毒肺炎疫情、美中科技戰並未讓台灣半導體受到影響，反而呈現利多加身的情況。
2.半導體業對於國內GDP、民間投資、出口、附加價值、供應鏈拉抬效果等有著顯著的貢獻，其中尤以台積電的部分具有舉足輕重的地位
我國半導體居於國際領先梯隊與重大成就是台灣的驕傲，而未來幾年，台灣恐怕沒有其他產業可超越目前半導體的地位，也就是半導體對於國內GDP、民間投資、出口、附加價值、供應鏈拉抬效果等都有著顯著的貢獻(請參考表三)。以民間投資來說，台積電2020年資本支出高達160~170億美元，光是一家公司就佔國內民間投資達14%，若加總其他半導體廠，占比則是早已超越15%；另外若台灣失去半導體產業的支撐，國內製造業會將短少六分之一的產值，且會失去近三成的出口值，整體商品貿易也難維持順差情況；同時2019年台灣半導體產業就業人數已達22.48萬人，人均產值連續三年位居1,100萬元以上，也就是說半導體產業及供應商員工將收入用於消費，帶動其他產業的經濟活動，極具誘發消費效果，對於民間消費產生相當的貢獻，另外，半導體所帶來的供應鏈效果也極為顯著，總計半導體產業間接帶動上游原料、設備、運輸倉儲、支援服務等產值超過1.8兆元，創造32.9萬人以上的就業，誘發產值達到1.14兆元，並創造24.6萬人的就業；更何況台灣半導體產業附加價值率已於2014~2019年連續六年超過50%，2020年更將維持此局面，高於國內整體製造業約25%的平均，顯然全球終端電子產品朝向AI與高速運算晶片，提高對於高階晶片的需求，且2019年台灣半導體產業附加價值佔台灣GDP比重可達7.9%，2020年此數據將更高，顯然失去半導體產業，台灣將缺少重要的經濟成長引擎。
而國內半導體業者中，台積電不論是對行業或對於台灣整體經濟，各項數據的貢獻度也相當顯著，如台積電佔國內GDP的比重可來到6%、資本支出佔比超過一成、佔國內半導體產值為42%、佔國內半導體業獲利超過六成、為國內加權股價指數最大權值股(佔比為23~24%)、台積電股價上下跳動一點將左右台股指數8.8點，因而台積電市值在2020年7月下旬超越11兆元，更是台股向上衝高的最大動力，而護國神山對於2020年國內經濟成長率更是具有支撐效果。
3.台灣半導體產業的群聚效應仍強，包括竹科以IC製造及設計為主軸、中科以高階IC製造為重、南科則多為高階封測及先進製程
若以我國半導體業的聚落分布來看(請參考表四)，新竹科學園區依舊是廠商聚集的大宗，2020年1~4月營業額占三大園區加總的41.01%，含括新竹科學園區、竹南科學園區、龍潭科學園區、銅鑼科學園區等衛星園區，同時產學研合作相當緊密，且上中下游供應鏈完整，特別是以IC設計、IC製造為主，其中我國主要IC製造公司的總部位於竹科，也反映在新竹科學園區為資本密集地區，但在晶圓廠的分布上，則是逐漸增加在中科及南科的產能規模，藉此分散因天災受損而造成的潛在風險。而中部科學園區的半導體聚落以台中園區、后里園區為主，雖然園區的起步較晚，但近年來在政府極力扶持，以及擁有先進製程技術12 吋晶圓廠的建廠，特別是台積電中科廠的加持，使得中部科學園區產業聚落正漸趨完整，2020年1~4月營業額規模占比來到35.98%；高雄科學園區的衛星園區則係以台南園區、高雄園區為主，雖初期是以IC封裝業務為主，目前高階封測實力雄厚，但台積電及聯電也進駐南科，甚至台積電已在南科興建5奈米製程的18廠，且以驅動IC為主要產品的IC設計大廠奇景亦座落於台南，顯然南部科學園區產業聚落正逐步建立中，總計2020年1~4月營業額規模約占總產值為23.01%。
表四 我國新竹、中部、南部等科學園區半導體聚落發展特性與代表廠商概況
貳、美中科技戰迫使中國增強扶植本身半導體供應鏈的措施
新基建的政策推出、二期及成電路大基金進入實質投資、科創板的推波助瀾、新時期促進積體電路產業和軟體產業高品質發展若干政策皆是中國2020年以來強化半導體國產化目標的手段
有鑑於美國步步進逼，手握半導體設備、關鍵核心晶片等籌碼，加上近期Nvidia若收購ARM後對於中國半導體業的衝擊，屆時ARM將會全面成為美國所屬公司，美方未來有可能直接全面禁止出口所有矽智財給予華為或其他中國業者，因而中國必須在此時加碼其半導體扶植政策，如新時期促進積體電路產業和軟體產業高品質發展若干政策，藉此吸引國際資源進入中國，協助對岸早日達成半導體國產化、自主可控的目標。而我國除了先前所推出半導體先進製程中心、領航企業深耕研究計畫等振興方案外，更計畫以相關半導體管制措施來防禦技術與人才外流至中國，藉此保護國內半導體業的競爭優勢。
以中國來說，美中貿易摩擦、關係緊張倒逼中國進行國產化趨勢，中國半導體業2020年以來雖然有來自於國家的支援，如新基建的政策推出、二期及成電路大基金進入實質投資、科創板的推波助瀾，此外中國官方也提出信息技術應用創新產業的發展，主要是為實現自主可控和資訊安全，此部分產業鏈涉及IT基礎配置、基礎軟體、應用軟體、資訊安全，為提升產業鏈發展的關鍵。
而2020年8月4日國務院則再推出”新時期促進積體電路產業和軟體產業高品質發展若干政策”，明確支持針對積體電路晶圓製造專案政策核心變化點，為進一步降低了28奈米及以下先進製程企業所得稅，而對重點積體電路設計企業的所得稅實施減免，並新增對於“線寬小於65奈米的邏輯電路、存儲企業，以及小於0.25微米(含)的特色工藝積體電路”，進口自用生產性原材料、消耗品，淨化室專用建築材料、配套系統和積體電路生產設備零配件，免征進口關稅，最後則是新增對於“線寬小於0.5微米(含)的化合物積體電路生產企業和先進封裝測試企業”免征進口自用生產性原材料、消耗品的進口關稅，顯然除給予中國本土業者獎勵外，也期望對於原先在中國設廠的業者誘因，能繼續壯大中國的半導體供應鏈，減緩外資出走的趨勢，另一方面也凸顯國務院再次加大力道對積體電路高階製程的政策扶持，大力發展以中芯國際等為代表高階國產積體電路製造能力是國家長期發展規劃。
事實上，2020年以來中國半導體業發展也確實有些進展，如比亞迪在半導體領域加快步伐，其旗下以IGBT為核心的半導體資產有機會領先其電池板塊率先登陸資本市場，而目前產業的中國重量級高階功率半導體公司正加速湧入資本市場。但整體而言，中國頻頻加碼推出半導體新政來搶食國際資源，並援助本土廠商，惟關鍵突破點仍在於半導體人才、前端晶圓設備、EDA、FPGA等，而在各國政府嚴密緊盯中國海外收購的捷徑後，則僅剩以政策、資本等途徑來吸引外國企業到中國投資，並強力挖角國外優秀的半導體人才。對此台灣為強化保護優勢產業，我方政府正在盤點半導體產業鏈等關鍵敏感產業清單如何列入保護，將管制其人才外流，並限制與中國技術合作，預計下個會期將提修法，藉此捍衛我國半導體產業的競爭優勢；另外針對我國半導體人才培育方面，有鑑於本土商與外商競爭，搶研發人才的情況激烈，國發會將提出半導體人才培育計畫，從高等教育、職訓、延攬外國人才等手段進行補充。
參、強化台灣半導體產業鏈建立之建議
1.盤點現行國內政府對於半導體相關作法包括晶片設計與半導體產業推動方案、人工智慧政策的推動(如AI研發平台、AI創新研究中心、智慧機器人創新基地、半導體射月計畫等)、領航企業研發深耕計畫、半導體先進製程中心等
2017年1月政府提出晶片設計與半導體產業推動方案，將以2017~2020年四年的時間來推動建構異質、跨業之高科技生態體系，並以前瞻科技、國際合作、在地鏈結等三大思維加以貫穿，藉此因應未來多元科技應用的需求。而晶片設計與半導體產業推動方案的推動目標，2017~2020年將含括推動下世代通訊技術之5G Small Cell自主性晶片研發與商用化、智慧機械相關應用之整合運算與感測與通訊之單晶片/模組之自主研發與商用化、物聯網相關應用之系統級及產品級與節點級之單晶片/模組之自主研發與商用化、多元化之開發板應用於新一代資通科技應用之試煉、人工智慧領域之晶片及相關元件研發與設計能量、跨產業之特定智慧應用領域之聯盟來建立虛擬垂直產業生態鏈等。整體來說，政府期望藉由推動相關晶片設計與半導體領域之垂直整合、自主研發，並強化跨方案之連結性、緊密性和整體性，來打造有利產業創新的半導體電子生態圈，並求共同推動我國科技之全面發展。
我國於人工智慧政策的推動是採取小國大戰略的方式，即包括AI研發平台、AI創新研究中心、智慧機器人創新基地、半導體射月計畫等，而上述計畫推動的期程分別為2017~2020年、2017~2020年、2017年~2021年、2018~2021年，而預算經費則各為50億元、50億元、20億元、40億元等，經費來源則分別來自於前瞻基礎建設計畫、科技預算、前瞻基礎建設計畫、科技預算等。其中與本產業較為相關的則是半導體射月計畫，政府規劃以四年為期，將投入40億元經費，全力協助打通半導體業進入AI Edge的瓶頸，積極培育頂尖半導體製程與晶片設計人才，以提供半導體產業迎接AI市場爆發時急需的高階人才。
值得一提的是，繼2018年8月國內成立「AI on Chip示範計畫籌備小組」之後，2019年7月初「台灣人工智慧晶片聯盟（AI in Chip Taiwan Alliance，AITA）」正式成立，會員囊括國內外超過50家機構，如鈺創、聯發科、廣達、台積電、微軟、華碩都在其中，目標要讓業者研發AI晶片的費用降低10倍、開發時程縮短6個月，而2019年AITA則針對兩個硬體主題、兩個軟體主題、成立四個SIG(Special Interest Group)，包括「AI晶片異質整合」、「AI系統軟體」，「類腦運算」及AI系統應用，顯然此次結合產學研成立「台灣人工智慧晶片聯盟」，就是要從系統應用角度發展智慧裝置端AI晶片，連接 AIoT生態系，促進台灣成為全球AI創新研發基地與AI智慧系統輸出國。
2020年6月中旬為推動高科技研發中心，將啟動「領航企業研發深耕計畫」，攜手技術領先之國際大廠，深化我國前瞻技術研究能量，預計吸引新興半導體(包括下世代記憶體、高頻高功半導體)、新世代通訊(開放式5G網路新架構、低軌道衛星)、人工智慧(新興AI模型與平台)等領域之國際大廠，結合國內業者在台灣進行前瞻研發布局、強化我國領導型產業技術研發實力，宣布將推出領航企業深耕研發計畫」，而政府預計七年投入160億元經費補助，吸引外國包括半導體在內的高科技業者來台成立研發中心，目前鎖定的潛在廠商包括Cisco、Micron、Microsoft、Amazon、Google等，補貼金額最高五成，預期每年都能帶動至少400億元研發投資金額。
2020年7月國內政府再度推出半導體先進製程中心計畫，具體行動包括除了加速導入5G、AI應用，帶動產業智慧化、數位轉型及創新應用外，主要是為建立更加完備的半導體生態，將會扶植國內半導體材料及設備業，以求國內半導體產值能夠由2020年的2.81兆元提升至2030年5.0兆元的關卡。
2.政府應更強化國內半導體產業聚落與五大創新產業的合作關係，且擴大半導體多元創新應用、打造以使用者應用服務為主的生態體系、建立半導體整合技術平台亦是重點
由於半導體產業為國內產業創新的發展根本，且南部科學園區除了積體電路產業，亦有光電、精密機械、生技及綠能、航太工業等行業的協同發展，因此未來政府應可強化南科半導體聚落與五大產業創新的關聯，特別是半導體產業為創新產業研發計畫中重要的骨幹(請參考表五)；即藉由半導體的研發與製造能量，來支持國內重點產業創新計劃的發展，相對地，未來重點產業的發展，也會帶動對於半導體業的應用需求。此外，擴大半導體多元創新應用、打造以使用者應用服務為主的生態體系、建立半導體整合技術平台亦是重點；特別是全球半導體應用正從PC和傳統手機晶片往其他應用發展，如超級手機、智慧車、資料中心、物聯網、智慧家庭、智慧城市、工業4.0、無人機、機器人、AR/VR等，此應是台灣半導體未來積極爭取的商機，屆時半導體業者需要更強的軟硬整合實力，或是建立半導體整合技術平台，藉此實現半導體多元創新應用的目標；甚至隨著新興科技領域的崛起，價值創造之關鍵已從產品功能及品牌行銷，轉換成以使用者應用服務為主的生態體系，半導體業也應以此為基礎來打造其生態體系。
3.若在強化台灣半導體產業鏈建立中加入成立半導體國家級投資基金，將可協助業者進行內部整併與對外購併、建立國際雙邊或多邊研發合作平台
在半導體產業出現贏者全拿的趨勢下，強強合作已是行業的主流，故未來在強化台灣半導體產業鏈建立中，應藉由強強結盟來提升國內企業的營運綜效，並將目標放眼全球市場，以求將我國先進製程、高階封測、晶片設計的競爭優勢發揮至極致，而科學園區則可扮演協助推動整合者的角色，也就是在半導體產業聚落強化的推動方案中加入成立半導體國家級投資基金，協助我國半導體業進行內部整併與對外購併，半導體國家級投資基金亦可幫助國內半導體業者購併國際有技術的早期新創事業，特別是為搶進物聯網或其他新興的半導體領域，或使台灣半導體業者可掌握下一世代新興記憶體的商機，另外也可藉由進行國外企業的投資或整併，來建立其與國內企業的策略聯盟。甚至未來亦可藉由半導體國家級投資基金建立國際雙邊或多邊研發合作平台，以擴大台灣與國際研發資源之槓桿效應，促使台灣成為跨國開放創新之區域研發連結的重鎮。