相较于在近几年来蓬勃成长、以无形创意为主要内涵且产品五花八门的IC设计业，半导体产业链中发展历史较长、以各种精密设备与制程技术为核心的IC制造部门似乎总是有种“深墙大院”的不可亲近感，吸引人的只有晶圆大厂的亮眼股价与员工分红；但事实上，半导体产业若要跟上摩尔定律（Moore's Law）的规则甚至更进一步挑战定律极限，IC制造扮演了极为关键的角色，可说是整体半导体产业的基础动力。

台湾的IC制造产业在政府相关政策的大力支持之下，诞生至今已经有二十多年的历史，并由原本的整合组件制造（IDM）进一步发展出专职代工的产业模式，而有目前联电、台积电「晶圆双雄」在国际市场中的傲人成绩。由台湾所带动起飞的专业晶圆代工产业，催化了无晶圆IC设计公司迅速成长，我国也站上了全球第二大IC设计市场宝座，而由于近年中国大陆的半导体产业逐渐兴起，如同其他传统产业中的制造业，为取得充足人力、丰富自然资源与接近庞大市场，市场出现希望IC制造产业西移的声音，再加上政府开放业者赴大陆投资晶圆厂的政策，让各界开始忧心IC制造产业是否将不再「根留台湾」？

事实上，尽管对于IC制造业来说，雄厚资本与大量产能等条件在市场竞争中不可或缺，技术研发实力与优秀人才更是关键要素，而这些仍是台湾目前牢牢掌握在手中的优势条件，中国大陆在短时间仍难以赶上而究竟台湾的IC制造产业拥有哪些傲人之处？下一步又应该怎么走？

技术与人才打造台湾IC制造金字招牌

在全球半导体产业界有一项不可不提的指针──「国际半导体技术蓝图」（The International Technology Roadmap for Semiconductor；ITRS），这份描绘世界半导体科技演进趋势的蓝图，目前由美国、日本、韩国、欧洲与台湾五个区域的成员共同参与制作，是全球半导体产业发展前进的重要依据；担任台湾半导体产业协会（TSIA）第四届技术蓝图委员会主任委员、同时也是台积电逻辑技术发展处资深处长的孙元成表示，台湾受邀成为制定ITRS的成员之一，就是我国半导体制造技术实力受到国际重视的最佳例证。

描绘ITRS的重要推手

ITRS的前身NTRS（The National Technology Roadmap for Semiconductor）原本是美国当地半导体学术与产业界（尤其是半导体制造设备厂商）共同制定，以做为技术研究与产品发展方向的指导原则；1998年，由于意识到国际其他地区的半导体产业实力已经不容忽视，主导NTRS的世界半导体委员会（WSC）与美国半导体产业协会（SIA），邀请日本、韩国、欧洲以及台湾四个区域的半导体相关组织一起加入描绘技术蓝图的工作，并在1999年首次出版由五个区域市场所共同订定的国际版蓝图。孙元成指出，TSIA参与ITRS最重要的意义所在，就是台湾IC制造终于摆脱了低价代工的形象，且所具备的技术研发、创新能力已经得到国际肯定。

ITRS制定组织目前共有900个参与成员，包括芯片业者、设备材料厂商与研究机构，并依照半导体产业各部门技术分为12个工作小组，涵盖设计、前段制程、微影技术、良率与封装测试等等领域，各小组以往后推15年为一个预测时间单位，画出不同领域技术的演进趋势图，每两年出版一次更新的蓝图，台湾则是仅次于美、日的第三大参与国。孙元成表示，ITRS之制定的主要目的，就是能为整体半导体科技发展方向做重点提示，以集中研发资源，而台湾在半导体产业已有丰富的发展经验，不但对ITRS的制定贡献不少，各方面技术也一直能跟上蓝图所预测的趋势水平，IC制造部分甚至往往能够超前进度，包括90奈米高阶制程与浸润式微影技术等之进展，皆让中国大陆与世界许多国家难望项背。

《图一 TSIA技术蓝图委员会主任委员孙元成》

坚强竞争力来自优秀人力

台湾能在IC制造技术上拥有亮眼成绩，各大晶圆制造厂对尖端技术研发与先进制程设备的注重与持续投资是一大关键，而台湾本土半导体人才的高素质，更是一项不可忽略的成功要素。台湾最早期的IC制造人力大多来自海外与工业技术研究院所培训的人才，随后则陆续有大学院校开始着重对相关课程的传授；纯理论的教学对各学术单位来说并非难事，但在实作部分则由于半导体制程设备所需资金庞大，有能力成立半导体实验室的学校仍在少数。

为了提供学术研究机构进行半导体相关科技之研究，并培育我国半导体技术专业人才，由行政院国科会所主导的「国家奈米组件实验室（National Nano Device Laboratories；NDL）」在1988年诞生，并在1992年完成了6吋晶圆无尘室（Clean room）的建置工程，随即开放供学术界或产业界使用。国家奈米组件实验室蔡明莳博士表示，已经运作超过十年的NDL是亚洲地区各国运用半导体开放实验室的首例，目前该实验室除了从事半导体特殊组件与制程的研究、定期出版学术论文之外，最重要的功能就是以提供先进IC制造设备与举办训练课程等方式，为我国的半导体人才培训贡献力量。

蔡明莳表示，NDL成立当初虽然是以扮演半导体产业界与学术界之间的桥梁为目标，但目前仍以与学术界之间的互动为主，提供大学院校相关科系之研究生或研究单位进行专题实验，与产业界的接触案例并不多，只有与少数半导体材料业者或制造业者合作，进行新材料的制程试验或是人员训练之协助。NDL设置的半导体设备大多数来自设备业者所提供的测试样品或是半导体制造业者准备淘汰的旧机台，并预备在2004年度完成8吋晶圆制程新厂的建置；蔡明莳指出，NDL与另一同样从事半导体制程技术研发的学术单位工研院之区隔，是并不以可立即提供产业界量产的研究议题为主轴，而是希望站在纯科学的角度扎稳国内半导体科技基础，而多年来也确实看到台湾在IC制造方面的人才素质不断提升，甚至超越世界其他各国。

《图二 NDL蔡明莳博士》

台湾IC制造产业下一步 该怎么走？

台湾IC制造产业拥有技术实力与优秀人才，也创造了举世闻名的产值成绩，但在金字招牌的光芒之下，仍有一些值得思考的问题：在全球市场竞争激烈的趋势之下，应该如何继续掌握这些优势？而尽管人才与技术水平是一大发展关键，在半导体产业中仍属劳力与资本密集特性的IC制造产业，下一步又应该怎么走？

寻找生生不息的研发力量

孙元成在介绍ITRS内容时曾提到，ITRS各工作小组在绘制蓝图时，会将所预测的趋势技术依照实现的难易度以颜色区分为四个等级，其中难度最高、在突破上可能有许多待克服瓶颈的部分则是以红色来表示，ITRS成员戏称这些技术为「红砖墙（Red brick wall）」，而若有谁能推倒红砖墙，不但是技术实力的展现，更是一种骄傲与荣誉；近年来由于全球各大半导体厂商持续对研发的关注与投资，在材料与制程的陆续突破之下，ITRS的红砖墙被推倒、后移的机率也相当大。

为了打好市场竞争的基础，各国IC制造业者纷纷提高研发支出比例或设置研发中心，国内的业者也同样不落后国际，台积电与联电除了在产能与制程水平上竞赛，也在研发策略上处处较劲。但尽管研发已经是IC制造业者一致同意的永续成长策略，也是全球半导体科技不断演进的主要推动力，一个有趣的现象是，在相关的成绩表现上，产业界似乎已经开始超越原本应更专注在前瞻研发的学术界。

以全球菁英齐聚的美国为例，过去有美国政府或军方所支持的国家级研究机构进行半导体制程技术的前瞻研究，起先是以国防应用为目的，再将技术逐渐转移至一般商业应用，对美国半导体产业发展的帮助颇大，但在1980年代之后，由于官方经费补助减少，IC制造技术研发的工作则成为由产业界主导，而有产业界与学术界共同合作成立的民间半导体科技研究机构，如Sematech与SRC（Semiconductor Research Corporation）之诞生。这些集中各界资源的研究机构成为美国半导体产业的有力后盾，但同样的模式想要套用在台湾的半导体业界，似乎就不是那么简单。

集中资源、留住人才是最大难题

国内的半导体产业界近年来虽然非常注重研发投资，但也仅限于企业内部或是与特定学校机构的建教合作，很难希望各厂商仿效美国的业者，集中资源共同投入某项技术的研发；孙元成提出看法表示，这样的现象应该是与国内的产业型态有很大的关联性，首先是厂商必须要能有丰厚的盈余能够在维持公司营运之余、又能资助类似的共同研究，这样的大型业者在台湾仍不容易见到，再来就是目前本土半导体厂商对于研发的注重观念大多尚在起步阶段，在投入帮助企业本身成长的技术发展之外，无力兼顾对整体科技进展有益的科技研究；而台湾产业界向来在价值观上也与西方国家有很大的差异，对于基础科学的研究原本就较无热情。

蔡明莳即指出，NDL一直面临一个状况，就是在半导体产业景气佳的时候运作较不容易，反而在产业景气差的时候比较“好过”；会有这样的现象最主要原因在于，半导体厂商在产业景气佳的时候对人力需求孔急，在高薪诱惑之下，大多数的半导体人才自然选择投入业界，较不愿意待在难以有所发展的研究领域，而半导体设备或材料厂商在景气高峰期急着出货给IC制造业者，也无暇可对像NDL这样的实验室提供资源，反之，当产业景气差的时候，不但研究人才不缺，相关资源也较容易取得。这是一个无奈的现实，也是一个政府制定科技政策时不应忽视的现象，蔡明莳表示，基础科学是最基本的知识，如不能扎稳根基，对产业的永续发展将会是负面的影响；而学术研究成果的好坏或重要性高低，并不在于是不是能导入商业化量产，最重要的就是让相关领域人才能培养科学精神与实力，且让我国整体半导体科技能学术、产业并重，有均衡的发展。

结语

24小时不停运转的厂房中，晶圆厂人员身着全套无尘衣装备来回穿梭，日夜不停的忙碌，创造了台湾IC制造产值全球第一的傲人成绩，要挑战摩尔定律极限，台湾自然是站在国际领导地位的重要力量之一；尽管中国大陆出现许多新兴的竞争对手，但由现有的优势条件与发展环境来看，或许不必太早担心台湾将失去现有的IC制造优势，反而是未雨绸缪地好好想一想应该如何持续保有这些得来不易的成就，应是台湾在半导体产业政策方向上更应该努力思索的议题。