相較於在近幾年來蓬勃成長、以無形創意為主要內涵且產品五花八門的IC設計業，半導體產業鏈中發展歷史較長、以各種精密設備與製程技術為核心的IC製造部門似乎總是有種“深牆大院”的不可親近感，吸引人的只有晶圓大廠的亮眼股價與員工分紅；但事實上，半導體產業若要跟上摩爾定律（Moore's Law）的規則甚至更進一步挑戰定律極限，IC製造扮演了極為關鍵的角色，可說是整體半導體產業的基礎動力。

台灣的IC製造產業在政府相關政策的大力支持之下，誕生至今已經有二十多年的歷史，並由原本的整合元件製造（IDM）進一步發展出專職代工的產業模式，而有目前聯電、台積電「晶圓雙雄」在國際市場中的傲人成績。由台灣所帶動起飛的專業晶圓代工產業，催化了無晶圓IC設計公司迅速成長，我國也站上了全球第二大IC設計市場寶座，而由於近年中國大陸的半導體產業逐漸興起，如同其他傳統產業中的製造業，為取得充足人力、豐富自然資源與接近龐大市場，市場出現希望IC製造產業西移的聲音，再加上政府開放業者赴大陸投資晶圓廠的政策，讓各界開始憂心IC製造產業是否將不再「根留台灣」？

事實上，儘管對於IC製造業來說，雄厚資本與大量產能等條件在市場競爭中不可或缺，技術研發實力與優秀人才更是關鍵要素，而這些仍是台灣目前牢牢掌握在手中的優勢條件，中國大陸在短時間仍難以趕上而究竟台灣的IC製造產業擁有哪些傲人之處？下一步又應該怎麼走？

技術與人才打造台灣IC製造金字招牌

在全球半導體產業界有一項不可不提的指標──「國際半導體技術藍圖」（The International Technology Roadmap for Semiconductor；ITRS），這份描繪世界半導體科技演進趨勢的藍圖，目前由美國、日本、韓國、歐洲與台灣五個區域的成員共同參與製作，是全球半導體產業發展前進的重要依據；擔任台灣半導體產業協會（TSIA）第四屆技術藍圖委員會主任委員、同時也是台積電邏輯技術發展處資深處長的孫元成表示，台灣受邀成為制定ITRS的成員之一，就是我國半導體製造技術實力受到國際重視的最佳例證。

描繪ITRS的重要推手

ITRS的前身NTRS（The National Technology Roadmap for Semiconductor）原本是美國當地半導體學術與產業界（尤其是半導體製造設備廠商）共同制定，以做為技術研究與產品發展方向的指導原則；1998年，由於意識到國際其他地區的半導體產業實力已經不容忽視，主導NTRS的世界半導體委員會（WSC）與美國半導體產業協會（SIA），邀請日本、韓國、歐洲以及台灣四個區域的半導體相關組織一起加入描繪技術藍圖的工作，並在1999年首次出版由五個區域市場所共同訂定的國際版藍圖。孫元成指出，TSIA參與ITRS最重要的意義所在，就是台灣IC製造終於擺脫了低價代工的形象，且所具備的技術研發、創新能力已經得到國際肯定。

ITRS制定組織目前共有900個參與成員，包括晶片業者、設備材料廠商與研究機構，並依照半導體產業各部門技術分為12個工作小組，涵蓋設計、前段製程、微影技術、良率與封裝測試等等領域，各小組以往後推15年為一個預測時間單位，畫出不同領域技術的演進趨勢圖，每兩年出版一次更新的藍圖，台灣則是僅次於美、日的第三大參與國。孫元成表示，ITRS之制定的主要目的，就是能為整體半導體科技發展方向做重點提示，以集中研發資源，而台灣在半導體產業已有豐富的發展經驗，不但對ITRS的制定貢獻不少，各方面技術也一直能跟上藍圖所預測的趨勢水準，IC製造部分甚至往往能夠超前進度，包括90奈米高階製程與浸潤式微影技術等之進展，皆讓中國大陸與世界許多國家難望項背。

《圖一　TSIA技術藍圖委員會主任委員孫元成》

堅強競爭力來自優秀人力

台灣能在IC製造技術上擁有亮眼成績，各大晶圓製造廠對尖端技術研發與先進製程設備的注重與持續投資是一大關鍵，而台灣本土半導體人才的高素質，更是一項不可忽略的成功要素。台灣最早期的IC製造人力大多來自海外與工業技術研究院所培訓的人才，隨後則陸續有大學院校開始著重對相關課程的傳授；純理論的教學對各學術單位來說並非難事，但在實作部分則由於半導體製程設備所需資金龐大，有能力成立半導體實驗室的學校仍在少數。

為了提供學術研究機構進行半導體相關科技之研究，並培育我國半導體技術專業人才，由行政院國科會所主導的「國家奈米元件實驗室（National Nano Device Laboratories；NDL）」在1988年誕生，並在1992年完成了6吋晶圓無塵室（Clean room）的建置工程，隨即開放供學術界或產業界使用。國家奈米元件實驗室蔡明蒔博士表示，已經運作超過十年的NDL是亞洲地區各國運用半導體開放實驗室的首例，目前該實驗室除了從事半導體特殊元件與製程的研究、定期出版學術論文之外，最重要的功能就是以提供先進IC製造設備與舉辦訓練課程等方式，為我國的半導體人才培訓貢獻力量。

蔡明蒔表示，NDL成立當初雖然是以扮演半導體產業界與學術界之間的橋樑為目標，但目前仍以與學術界之間的互動為主，提供大學院校相關科系之研究生或研究單位進行專題實驗，與產業界的接觸案例並不多，只有與少數半導體材料業者或製造業者合作，進行新材料的製程試驗或是人員訓練之協助。NDL設置的半導體設備大多數來自設備業者所提供的測試樣品或是半導體製造業者準備淘汰的舊機台，並預備在2004年度完成8吋晶圓製程新廠的建置；蔡明蒔指出，NDL與另一同樣從事半導體製程技術研發的學術單位工研院之區隔，是並不以可立即提供產業界量產的研究議題為主軸，而是希望站在純科學的角度紮穩國內半導體科技基礎，而多年來也確實看到台灣在IC製造方面的人才素質不斷提升，甚至超越世界其他各國。

《圖二　NDL蔡明蒔博士》

台灣IC製造產業下一步 該怎麼走？

台灣IC製造產業擁有技術實力與優秀人才，也創造了舉世聞名的產值成績，但在金字招牌的光芒之下，仍有一些值得思考的問題：在全球市場競爭激烈的趨勢之下，應該如何繼續掌握這些優勢？而儘管人才與技術水準是一大發展關鍵，在半導體產業中仍屬勞力與資本密集特性的IC製造產業，下一步又應該怎麼走？

尋找生生不息的研發力量

孫元成在介紹ITRS內容時曾提到，ITRS各工作小組在繪製藍圖時，會將所預測的趨勢技術依照實現的難易度以顏色區分為四個等級，其中難度最高、在突破上可能有許多待克服瓶頸的部分則是以紅色來表示，ITRS成員戲稱這些技術為「紅磚牆（Red brick wall）」，而若有誰能推倒紅磚牆，不但是技術實力的展現，更是一種驕傲與榮譽；近年來由於全球各大半導體廠商持續對研發的關注與投資，在材料與製程的陸續突破之下，ITRS的紅磚牆被推倒、後移的機率也相當大。

為了打好市場競爭的基礎，各國IC製造業者紛紛提高研發支出比例或設置研發中心，國內的業者也同樣不落後國際，台積電與聯電除了在產能與製程水準上競賽，也在研發策略上處處較勁。但儘管研發已經是IC製造業者一致同意的永續成長策略，也是全球半導體科技不斷演進的主要推動力，一個有趣的現象是，在相關的成績表現上，產業界似乎已經開始超越原本應更專注在前瞻研發的學術界。

以全球菁英齊聚的美國為例，過去有美國政府或軍方所支持的國家級研究機構進行半導體製程技術的前瞻研究，起先是以國防應用為目的，再將技術逐漸轉移至一般商業應用，對美國半導體產業發展的助益頗大，但在1980年代之後，由於官方經費補助減少，IC製造技術研發的工作則成為由產業界主導，而有產業界與學術界共同合作成立的民間半導體科技研究機構，如Sematech與SRC（Semiconductor Research Corporation）之誕生。這些集中各界資源的研究機構成為美國半導體產業的有力後盾，但同樣的模式想要套用在台灣的半導體業界，似乎就不是那麼簡單。

集中資源、留住人才是最大難題

國內的半導體產業界近年來雖然非常注重研發投資，但也僅限於企業內部或是與特定學校機構的建教合作，很難希望各廠商仿效美國的業者，集中資源共同投入某項技術的研發；孫元成提出看法表示，這樣的現象應該是與國內的產業型態有很大的關聯性，首先是廠商必須要能有豐厚的盈餘能夠在維持公司營運之餘、又能資助類似的共同研究，這樣的大型業者在台灣仍不容易見到，再來就是目前本土半導體廠商對於研發的注重觀念大多尚在起步階段，在投入幫助企業本身成長的技術發展之外，無力兼顧對整體科技進展有益的科技研究；而台灣產業界向來在價值觀上也與西方國家有很大的差異，對於基礎科學的研究原本就較無熱情。

蔡明蒔即指出，NDL一直面臨一個狀況，就是在半導體產業景氣佳的時候運作較不容易，反而在產業景氣差的時候比較“好過”；會有這樣的現象最主要原因在於，半導體廠商在產業景氣佳的時候對人力需求孔急，在高薪誘惑之下，大多數的半導體人才自然選擇投入業界，較不願意待在難以有所發展的研究領域，而半導體設備或材料廠商在景氣高峰期急著出貨給IC製造業者，也無暇可對像NDL這樣的實驗室提供資源，反之，當產業景氣差的時候，不但研究人才不缺，相關資源也較容易取得。這是一個無奈的現實，也是一個政府制定科技政策時不應忽視的現象，蔡明蒔表示，基礎科學是最基本的知識，如不能紮穩根基，對產業的永續發展將會是負面的影響；而學術研究成果的好壞或重要性高低，並不在於是不是能導入商業化量產，最重要的就是讓相關領域人才能培養科學精神與實力，且讓我國整體半導體科技能學術、產業並重，有均衡的發展。

結語

24小時不停運轉的廠房中，晶圓廠人員身著全套無塵衣裝備來回穿梭，日夜不停的忙碌，創造了台灣IC製造產值全球第一的傲人成績，要挑戰摩爾定律極限，台灣自然是站在國際領導地位的重要力量之一；儘管中國大陸出現許多新興的競爭對手，但由現有的優勢條件與發展環境來看，或許不必太早擔心台灣將失去現有的IC製造優勢，反而是未雨綢繆地好好想一想應該如何持續保有這些得來不易的成就，應是台灣在半導體產業政策方向上更應該努力思索的議題。