半導體進入戰國時代 國際大廠重新洗牌

方毓
(資深媒體人)


當前全球,尤其是眾多工業大國都陷入半導體、晶片短缺窘境,車用晶片不足,更迫使一堆著名汽車廠生產滯後。半導體已不單是商用產品,而是國際間國力競爭的主要項目之一,國際政治角力的工具和武器。因此,無論是過去或目前的半導體大國皆加大投資規模,可謂群雄並起,那誰會是贏家呢?

韓國斥巨資雄心勃勃

韓國是半導體大國,其中三星(強項是半導體記憶體)為翹楚,它今年也大幅提高投資,增加產能,另外也怕遭美國封鎖波及,像台積電那樣跑到美國德州奧斯丁市設置新廠。 韓國半導體產業中很多素材、零件、裝置仰賴國外,特別是日本企業。2019年7月,日本經產省突然宣布嚴格管制對南韓半導體製程所需三項重要材料的出口:生產手機螢幕、OLED顯示器所需的氟聚酰亞胺、光阻劑和用於蝕刻矽晶圓的氟化氫。韓國即努力掙脫對日本的依賴,開始自行研製材料、製造設備,現今吃到苦頭的反倒是日本企業。

今(2021)年5月13日,文在寅親自宣布「綜合半導體強國戰略」,今後10年由民間相關企業斥資約4,500億美元,打造全球最大、最尖端半導體供應鏈,包括半導體材料、設備、設計、製造等所有面向。扶持對象不單是三星,還包括SK海力士等153家企業,政府將制訂「半導體特別法」,也會提供特別資金支援設備投資、稅務減免(研發投資可扣抵稅率最大提高至50%)、興建基礎措施,全力推升韓國半導體產業。

不過韓國最大的雄心顯現在「半導體換疫苗」。5月21日,文在寅率相關企業高層在華府與美國總統拜登、商務部長雷蒙多會談,兩大最重要領域雙方達成合作:其一、疫苗的研發(美國)與大量生產(韓國)上互補合作。靠著眾多疫苗的委託生產,韓國較易控制疫情,更能在疫情過後力拚半導體產業的發展;其二、三星電子宣布將投資170億美元在美國新設晶圓代工廠,加上其他公司,韓國企業總投資金額高達394億美元;聯合聲明裡寫著兩國均同意提高半導體、電動汽車電池、戰略及關鍵材料、藥品等供應鏈優先彈性運用;共同努力提高全球車用晶片供應,相互確保半導體製程領先。不難看出,韓國已乘機取得了更多美國半導體市場,甚至有了美國政府的背書。

日本想捲土重來

日本的半導體起步很早,1950年代得知美國正在開發積體電路後即開始研發,1961年三菱電機在美國西屋電器協助下,開發出十餘種初級半導體產品,1971年通產省(今經濟產業省前身)制定趕超美國的半導體計畫,出現顯著成長;1976年由政府和NEC、富士通、日立、東芝、松下共同集資進行「超大型積體電路」(VLSI)計畫,半導體銷量遽增,美國原有的優勢快速消失,迫使美國英特爾、摩托羅拉等半導體大廠退出記憶體市場。

1986年日本半導體市占率正式超越美國,NEC、東芝、日立製作所居世界前三大廠、曾獨占全球市場逾50%。但1970年代後半惹來美國的「日本威脅論」,向日本極限施壓,經過激烈摩擦,1986年雙方簽署「美日半導體協定」(前一年還另有「廣場協議」),透過協定硬生生提高美廠半導體占有率,同時以日本用不公平貿易手段為由,對日本半導體徵100%超高額關稅、逼日圓兌美元匯率大幅升值、以「國家安全」為由禁止富士通收購快捷半導體 公司、指控日立竊取IBM技術(並逮捕其高階主管)、東芝出售高科技產品給蘇聯等等,自此日本半導體生產江河日下,從1988年的50%全球市占率跌到2019年的10%,地位逐漸被台積電、三星取代。日本記憶體原本全球80%的市占率,被三星搶去了70%。

然而日本個別廠商,如東京應化工業、信越化學的感光材、森田化學的矽晶圓洗淨劑、大金工業的製造工程用瓦斯等,仍跑在前端。日本首相菅義偉今年4月與拜登達成共識,兩國將合作確保半導體供應。5月日本政府彙整出半導體國家戰略,6月上旬經產省提出報告,聲明政府將把半導體相關產業的成長視為「國家級戰略」,與確保糧食與能源安全同等重要;在尖端產品方面,要與歐美及台灣合作,致力吸引海外企業赴日設立生產基地(近日傳台積電考慮在靠近日本最大客戶SONY的熊本縣設晶圓廠),捲土重來,目標是到2030年讓日本在汽車用新一代高階半導體全球市占率達40%。

美國憑技術優勢霸凌全球

美國半導體、晶片產量雖不多,但技術、設計、裝置都居領先地位,因此始終是操弄半導體相關產業的大黑手。

2020年9月,川普政府為制約中國,開始排除大陸留學生、研究人員,其中電腦、資訊科學、工程學方面最多。但大陸留美研究人員的論文或中美共著論文,一向對美國研發及產業競爭貢獻頗多,這麼一來,不單會減少中國研究人員的助力,也迫使中國建立以本國為主的研究體制。

美國總說中共補助半導體業界,然而2020年9月,國會提案要給補助美國半導體業250億美元用於研究、建廠和賦稅優惠,只是後來不了了之。今年3月31日,為了跟中國競爭,拜登宣布將砸兩兆美元進行基礎建設革新及升級計畫。其中,更斥資500億美元扶助美國半導體產業,包括獎勵研發設計、補貼企業生產製造的擴廠或建新廠房、聯邦政府成立「國家半導體科技中心」。這又是典型的美國可以,別國不行的例子!

美國政府連番出手,早將雷根時代標榜的「自由競爭」拋諸腦後,明目張膽阻擋中國科技發展。拜登強調的「不依賴不與美國共享國家利益、價值觀的國家」,說穿了,就是針對中國,具體作法多管齊下,如強化美國自產半導體,聯合日本等盟國,尋找、開發其他稀土供應管道(主要是澳洲),要求台、韓高科技廠赴美投資設廠。

不過,外國廠商赴美投資可不是件容易的事。台積電去年決定在美國亞利桑納州鳳凰城建新廠房後,有日本媒體披露,台積電進行評估發現,在美設廠成本是台灣的六倍,周邊供應鏈廠商猶疑不前,還有法規、材料、物流、人力等問題待解決。

英特爾吹起奪回生產大國號角

今年3月23日美國英特爾吹起美國奪回半導體生產大國的號角,宣布斥資200億美元在亞利桑那州擴建兩座晶圓廠,成立晶圓代工事業(跟台積電的美國廠很近),目標2023年生產個人電腦CPU所用7奈米半導體,以扭轉製程落後的劣勢,要成為美、歐晶圓代工的主要供應商。

為圍堵大陸,4月12日拜登邀請全球19家半導體相關產業的執行長,加強建構美國半導體供應鏈體系,安撫因缺晶片而影響生產的美國企業。台積電、三星、英特爾、恩智浦、格芯與通用、福特汽車等均與會。美國強力資助美廠壯大,未來自然會對台積電等廠商形成壓力。

面對全球半導體、車用晶片不足,再看到美國打壓中國,歐盟再也無法坐視自身稍顯貧弱的半導體產業,同時激起其對晶片製造掌握在他人之手的危機意識。

為了降低半導體、數據產業對亞洲與美國科技廠的依賴,歐盟去年11月積極籌組半導體產業聯盟,12月7日,17個成員國的電信部長簽署《歐洲處理器和半導體科技計畫聯合聲明》,揭示未來兩、三年內對半導體相關產業投入1,450億歐元;訂下目標,要擴大區域內產製的半導體在2030年之前達到世界的20%,其中有研製2奈米半導體計畫。獲邀廠商有意法半導、恩智浦、英飛凌、ASML及德國的格芯(歐洲最大晶圓代工廠 ),它們將與歐盟市場委員會、政府和相關公共機構密切協調聯繫。據報導,歐盟亦曾與台、韓廠商接觸,擬保持在歐盟主導下,歡迎台積電、三星赴歐投資。

英特爾公佈IDM 2.0計畫,打算砸200億美元擴建產能時,便透露也有意在歐洲進一步設廠。目前英特爾在愛爾蘭擁有半導體生產設施,可製造14奈米晶圓,預計未來還可用於7奈米晶片生產。

群雄並起 贏家難逆料

美日簽「半導體協定」至今恰好35年,全球半導體業的板塊與生態丕變。華府打壓中國,無意間造成半導體供應不足。為了自己的霸權,美國統治菁英蓄意切割高科技的研發、生產和市場,最後很可能會造成沒有贏家,甚至反而會更有助於中國低價產品擴大銷路。有專家預估,到2030年,中國產量會占全球24%,其半導體的海外經營重點已轉向東南亞、中南美(玻利維亞、委內瑞拉、阿根廷)。

歐洲如英、法、德幾個主要國家附和美國,在5G排除華為等中國企業,不僅區域內手機通訊公司的成本試算要膨脹550億歐元,如果迫使中企得到人口較多的新興、開發中國家採用,則中企更易利用規模優勢,拉大跟歐企的差距。

美歐蓄意與世界第二大經濟體中國切割,將過去的「鐵幕」換成「數位之幕」,這對以前透過國際分工享受低成本的先進國家,其實是一大傷害。

眼前因美日歐的拉攏,台積電和台灣半導體業確實頗為風光,然而,這陣子台灣缺電、缺疫苗,尤其缺疫苗可能是新的大問題,萬一出現疫情海嘯,要如何收拾?苗栗的京元、超豐、智邦及京鼎四家電子公司即爆發群聚感染,一度影響產能、產量乃至生產鏈,這些都會消蝕掉台灣先前在半導體生產方面的優勢,再者,韓、日、美、歐盟都用政府的力量支持半導體產業發展,台灣當局非但未積極解決上述問題,還為討好美日歐,將台積電往美、日、德(台積電正在評估到德國設廠、選址,傳言歐洲最大半導體聚落的「薩克森矽谷」〔Silicon Saxony〕可能性最高)推。換個角度來看,這也是美、日控制著台灣,也就控制了台積電的圖像。

整體來看,全球各半導體大廠、大國或集團的布局和前景,台灣當下炙手可熱,但後盾稍嫌單薄;中國大陸雖起步晚又遭美國及其盟國打壓、圍堵,但相關的設計、技術、設備已有「隊形」,人才正在快速增長,國家力挺,市場龐大,還有東南亞、非洲、中南美等海外朋友,可說後盾足後勁強,很有機會走出自己的路;南韓則是企圖心強、拚勁旺,政府大力支持,又會連結國際政治,不容小覷。

浮浮沉沉 各領風騷

日本是基礎還在,1980年代有擊潰美國的紀錄,而且素材等方面仍具優勢,如今政府冀望半導體產業東山再起,也有一定的競爭力。美國除晶片產量落後外,其他都是最強的,一直在主宰業界,不過,它屢屢動用政治力要求盟友站隊己方,一起壓制中國的挑戰,既傷害了自由貿易,更激發中國企業團結,破釜沉舟,自立自強,這對一向擁有中國市場的美國企業恐怕是弊多於利;歐盟有少數公司在某些領域的設備研製很出色,但先前產業重心不在此,發展緩慢,如今看到美國的作風,自然頗有戒心,遂決心自行研發,加上自身市場不小,假以時日,也將占得一席之地。

半導體及其周邊產業,在這樣重新洗牌、重新出發,群雄並起的角逐下,究竟中、美、歐盟、台、韓、日哪一個國家、地區的哪一廠商會是贏家,難以逆料,或浮浮沉沉,各領風騷,每一階段或不同領域,會有不同的贏家吧!◆