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矽盾神山:台積電的戰略大變局

【台積電的內部實力】優秀敬業的人才+上下游完整供應鏈,成就半導體霸業

2022/10/20 ,

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莊貿捷

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莊貿捷

莊貿捷

嗨^^

我們想讓你知道的是

台積電的成就,靠的是「從人才到科學園區,從硬體至軟體」相輔相成,才有現在傲視全球半導體產業鏈。數十年來在國家社會的支持下,培養出肯吃苦又具水準的從業人員。

為什麼台灣是全球最適合製造晶片的地方?或許可以從台積電(TSMC)創辦人張忠謀於2021年12月6日的演講中找到線索。

歐美一直以來擁有水電穩定、土地廣闊看似是科技製造業最好的選擇;而台灣是一個島國,能源、資源仰賴進口,歷經多年的全球化分工後,為什麼台灣能擠下美歐,甚至其他國家,成為半導體聚落?

台灣的優勢答案是「人才」。張忠謀日前對此回應:「有大量優秀敬業的工程師、技工、作業員等願意加入『製造業』,這個非常重要⋯⋯美國敬業的程度絕對不如台灣。」

再加上台灣交通便利,調度能力佳才有護國神山台積電。他強調:「高鐵及高速公路交通方便,適合大規模製造業人員調動,台積電三個製造中心,新竹、台南及台中,台灣有成千個工程師不必搬家。」

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Photo Credit: 中央社

司法院舉辦首場「趨勢講堂」,邀請台積電創辦人張忠謀到場演講,分享「珍惜台灣半導體晶圓製造的優勢」。 (司法院提供) 中央社記者林長順傳真 110年12月6日。

人才、交通便利,打造「1+1>2」的黃金方程式

台積電帶動產業鏈日益完整,從上游設計、製造,乃至下游封裝測試樣樣俱全。據《2022半導體人才白皮書》統計顯示,2021年半導體產值已首度超越新台幣4兆元大關,達4.082兆。

台灣產值佔全球市場的19.8%,整體排名第二,其中,上游的設計、下游的IC封測分居全球第二及第一,而晶圓代工更以62.9%市占穩居全球龍頭,在地球上只要使用電子產品,裡頭的積體電路一定就和台積電有關,也離不開台灣。

而台灣此種產業聚落效應充分展現「1+1>2」的黃金方式,成就台灣半導體的高度競爭力。

日前,台大特聘教授兼電機資訊學院院長張耀文強調,半導體人才要扎實的數理知識和訓練,才有專業能力做半導體工程技術創新,加上領域規模極大、分工極細,因此需要「量多質精」的專才協同合作。

他說,台積電的成功主要根基於過去數十年產官學三位一體、緊密合作所建構的扎實STEM(科學、技術、工程、數學)教育結晶,才能藴育出腳踏實地、願意深耕技術的工程師文化。

對照美國,在全球化產業分工下,美國人不喜歡待在工廠「藍領」製造業,反而更愛坐辦公室的白領職務,優秀人才大量湧入矽谷做研發搞銷售。直到2017年川普(Donald Trump)政府上台才喊出「美國優先」,力求振作國內製造業。

張忠謀指出,過去50至70年代美國也有優秀的製造人才,但是70年代後,製造業人才轉移到了更高薪的行業,像是軟體設計師等。他在演講台上揮著手說:「(美國)製造業已經不紅啦,幾十年前就已經不紅啦!」

身處半導體培訓第一線的創意思惟教育訓練中心總監李銘泰說,半導體製造廠是24小時輪班,光罩不可以瞬間停電,不然那一批貨(晶片)完全都沒有用處,水電也不能夠中斷,還有一個不成文規定,只要接到電話時間內一定要回廠。

李銘泰強調,美國是有機會複製產線,但必須三班輪班,還有不定時回廠的工程師有多少?是否可以撐起產線?而白宮要付出多少成本,才能讓美國人配合?他估算付出的成本有可能是兩倍,甚至三倍。

由於台灣普遍認為科技業有「錢景」,許多優秀人才搶入STEM等理工科系,補足了過去的半導體人力缺口。教育部資料顯示,台灣的大學STEM理工科系畢業生,2017至2020年間大約有10萬人左右。

不過,李銘泰指出,以台積電來講,從設備、電力、水甚至是氣體,每一個環節都非常複雜,近年半導體產業日益重要,人才缺口也開始急遽擴大,再加上製造業比較辛苦,薪資結構也比設計(RD)低,所以「製造工程師」、「技術員」等越來越難找。

但他也提及不是所有人都可以從事半導體設計,它有一定門檻,像是自動化、布局訓練都還是會失敗,設計門檻又更高。就他所知,設計公司基本需求是台清交成的研究所畢業的學生,最多再包含中央、中山,目前連自動化布局也是如此,整體薪資比產線多3倍。

他觀察,目前在少子化浪潮下,從學校到業界還有一段落差,而目前半導體正從非本科系中搶人,所以「銜接、培訓課程」變相為半導體人力重要一部分。就他培訓的實際經驗,業界薪資結構也比往年好,這兩年課程擴大,報名的民眾踴躍班班額滿,非本科系人才進入半導體成趨勢。

根據統計,為了彌補半導體人才缺口,除了傳統由政府立案的自強工業科學基金會,還有以國家之力成立的四校(台清交成)半導體學院,以及國立中山大學半導體及重點科技研究學院。此外民間也興起各類半導體培訓班、營隊等亟欲填補產業人力。

雖然產官學積極培育人才,但是缺口還是補不上。李銘泰說,有同學尚未畢業都被挖角,人力需求遠遠不足,業界都還靠先前所積累的人在苦撐,新一代的員工都需要加把勁。他談到每一個產業鍊,包含水電等環節,整體而言人力缺口「幾萬人應該跑不掉」。

中山大學半導體學院揭牌  攜手在地企業共育人才
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中山大學半導體及重點科技研究學院22日揭牌,總統蔡英文(左7)出席參與,並表示學院合作的七家企業都是高雄在地企業,未來十年將投入新台幣九億元,共同培育國家重點產業人才。中央社記者曾以寧攝。

台灣科技島,北中南串連發揮綜效

台灣政府將半導體產業視為國家重要命脈,提出《國家重點領域產學合作及人才培育創新條例》,擴增大學重點領域,半導體、AI、機械和材料名額。

除了台清交成、中山等校,政府也協助企業設立三至五所半導體研發中心,強化大學投入半導體研發與鼓勵優秀學生參與,並立下目標每年新增一萬名半導體人才,接著以「優待」方式,確保廠商土地、水資源、電力和材料無虞。

國家社會的支持下,台灣半導體聚落更緊密。104人力銀行調查分析,上游IC設計與晶圓代工廠的地利之便,產能供貨合作關係加分,拉抬訂單需求。

以北部而言,新竹科學園區及其衛星園區是台灣半導體最大的廠商聚落,以IC設計、製造等研發為發展重心,屬於比較高階的研發人才,像是數位IC設計工程師、軟體設計工程師、類比IC設計工程師等。

過去個人電腦的年代,新竹縣市成為台灣重要科技核心,又隨行動裝置誕生,催生產業聚落向外輻射到台中科學園區,以及現在的台南、高雄科學園區。現在半導體技術更高、投入資本更大,產業分工日益細緻,而此三大聚落充分展現效益。

台積電是在產業聚落專業分工細緻下,降低成本、拉高利潤,加上完善的交通物流才能比全球競爭者「生產更快」。

目前台灣在IP及IC代工設計業,一共有數十家本土上市櫃公司,包含創意、晶心科和智原等;IC設計業則有突破192家,包含台達電、聯發科、南亞科和旺宏等;晶圓製造突破54家,例如台積電、聯電和中美晶進等;生產檢測設備、光照和化學品廠家則突破54家,像是致茂、京鼎、家登和永光;最後相關封裝測試,則至少有50家以上,包含日月光、矽品、久元和精材等。

製造流程_(2)

台灣半導體產業鏈完整,上游矽晶圓廠環球晶為代表,中游是台積電的代工製造,下游則是日月光進行封測,最後經文曄等通路商發貨。若再加上IC設計聯發科、載板廠興欣和化學廠長春石化等業者,產值逼近數十兆傲視全球。

事實上,若再加上以終端IC模組和通路的文曄、至上等公司,和未上市櫃的中小企業,台灣半導體相關業者絕對突破「上千家」。這應證了張忠謀不斷強調的台積電絕對不是一家公司。

除了本土企業發芽茁壯,就連知名設備廠艾司摩爾(ASML)在台灣也有服務據點、培訓中心和研發實驗室,因此全球產業界盛讚台灣是「科技島」,絕對不為過。

美國重回半導體製造,台灣的下一步

但隨著近年中國崛起,地緣政治日益凌駕於商業之上,各國為了強化半導體製造能力,陸續以補貼作為政策主旋律,美國通過的《2022年晶片和科技法案》( Chips and Science Act 2022),補助金額與稅收減免合計將超過770億美元。

還有韓國2021年也發布「K半導體戰略」,計畫未來10年將夥同三星、SK海力士等超過150家企業,在半導體產業投資510兆韓元,同時給予研發投資40%到50%的稅收補助,並為新廠房提供10%到20%的減稅。

歐盟接著也在聯合各國推動超過430億歐元的半導體補助;日本同樣正在籌劃約6000億日圓半導體投資,希望能在2030年前將半導體產值增加一倍。目前台積電在日本設立的研發中心,就獲得190億日圓的補助。

中國則是在2014年以國家之力,成立「國家積體電路產業投資基金」的中國大基金,截至今年至少投入了超過3300億人民幣(新台幣1.5兆台幣),投資對象涵蓋晶片設計、製造、封測業者等。

如今全球都在拚半導體,美國為搶回半導體主導權,一方面向中國施加更多制裁,二來積極和台日韓組成晶片四方聯盟(CHIPS 4)擴大手上籌碼。

然而,結盟消息卻讓熟捻歷史的產業人士心驚膽跳,想到了1990年代美國如何以商業政治等方式,使當時半導體大國日本走向衰敗。台灣的命運是否會步上日本後塵?請看《關鍵評論網》下篇報導。

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核稿編輯:翁世航

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矽盾神山:台積電的戰略大變局:

台灣半導體歷經數十年發展,終於開花結果,近年受到疫情影響,原本單純的商業模式轉變為各國的戰略物資,由企業攻防變成了國安生死存亡,而作為全球指標企業的台積電(TSMC)的過去、現在和未來,又將何去何從呢?

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