台灣應積極發展第三代半導體 但不必強調「台灣國家隊」

近來有關中國大陸積極發展第三代半導體的消息相當多,國際半導體產業協會(SEMI)也倡議台灣應積極打造第三代半導體國家隊,有關第三代半導體產業的發展機會與挑戰,以及台灣最佳的發展策略為何?我想藉這個專欄來談談幾個想法。

首先,第三代半導體的名稱很容易讓人產生誤解,個人認為應該改為「第三類半導體」較適合。

所謂的第一代半導體,是代表以矽(Si)、鍺(Ge)為材料的半導體產品,至於第二代以後則變成化合物材料,例如第二代是以砷化鎵(GaAs)、磷化銦(InP)為主,第三代則以氮化鎵(GaN)及碳化矽(SiC)為主。

第一代半導體發展多年,目前我們大量使用的各種晶片都是第一代產品,例如PC、手機、伺服器等需要用到的各種IC,至於第二代半導體的主要應用是手機、基地台的功率放大器,還有雷射、光纖等,第三代的應用則是電動車光達、電源轉換器、新能源如風電、5G通訊、太空衛星等。

各世代半導體並不相互取代

因此,所謂的第一、二、三代半導體,基本上是材料不同、應用領域不同,所以各代產品各有發展空間,不是互相取代的概念。半導體不像電信產業,4G出現後就淘汰3G,如今5G出來了,未來幾年很可能逐步取代4G的情況。

從產業發展來看,第一代半導體如今還不斷在成長精進,例如台積電(2330)仍持續投資5、3、2奈米製程技術,因為產業需求持續增加,依然大量倚賴矽材料的半導體產品。而且,第一代半導體的市場仍佔最大比例,不會因為第二、三代半導體出現後而減少成長。

當然,第二代及第三代半導體的成長空間及幅度更大。根據工研院產科國際所統計,第二和第三代半導體2020年市場規模約298億美元,但2025年會成長到361.7億美元,2030年更可望超過430億美元,成長趨勢明顯。

因此,如果從上述的討論來看,第三類半導體的名稱可能更加適合,也比較符合產業發展現況。第三代半導體的名稱主要來自中國大陸,為了強化自主發展及彎道超車等決心,大陸將發展第三代半導體列為國家級目標,不斷宣誓要以此超越取代歐美日等強權,不過這樣的說法容易造成不必要的恐慌及誤解,這是可以與大家先溝通的第一個觀念。

第三代半導體專攻5G、電動車

此外,再進一步了解,從發展時間來看,第三代半導體發展至今已超過30年,只是近年隨著電動車、5G及太空商機快速發展,才日益受到各界關注。目前第三代半導體的領導大廠包括科銳(Cree)、意法半導體(ST)、英飛凌(Infineon)及羅姆(ROHM)等,這些都是兼具設計與製造的IDM廠。

至於日前鴻海斥資新台幣25.2億元取得旺宏6吋晶圓廠,預計再投入數十億元採購設備,用以生產第3代半導體碳化矽(SiC)功率元件,主要也是因為鴻海積極發展電動車,未來想要自主供應電動車所需的功率放大器元件。

至於台灣是否應該應積極打造第三代半導體國家隊?我認為當然應該盡全力發展,一定要想盡辦法擠進世界舞台。不過,在名稱上,則不需強調要發展台灣的「國家隊」。

要不要積極發展第三代半導體?這應該是不用太多討論的題目,只要看看第三代半導體的應用領域,全都是未來最具高成長機會的市場,台灣當然應該要盡全力搶到一席之地。只是,在世界各國極度重視、甚至舉全國之力投入時,台灣目前似乎沒有很強的鼓勵政策,因此應該要有更主動積極的作法。

至於為何名稱上不需要太強調發展台灣的「國家隊」?主要是在美中對抗及地緣政治等因素下,台商都想低調做生意,不想惹麻煩,事實上很多半導體公司在大陸的生意比美國大很多,未來即使美國市場有大成長機會,但中國大陸市場依然舉足輕重,這是產業發展的現況。

不以國家隊為名,不代表台灣不被重視,其實,台積電、聯發科及日月光等公司,早已是被全世界稱頌的「世界隊」成員,所有人都知道這些公司來自台灣,若講國家隊可以讓台灣自己很開心,那也無傷大雅,但企業在全世界征戰,大家靠的都是實力,若因國家隊的稱呼被影響或波及,實在很可惜。

台灣應發展第三代半導體

對於台灣可以如何發展第三類半導體,我也有三個作法上的建議。

首先,政府確實應該更加重視第三類半導體,這是「卡脖子」的關鍵產業,台灣應該善用本身已具備的第一類半導體實力,進而制訂出更積極的發展政策。

個人認為,台灣近幾年在風電、太陽能政策算是做得很不錯,但對於發展已經很茁壯的資通訊產業,似乎有點放牛吃草的味道,反而沒有更進一步強化升級的目標與政策。台灣有這麼多優秀的智庫及市場調查機構,但卻很少全面盤點及檢討產業發展趨勢,積極討論全世界有那些重要的關鍵技術及潛力市場,是台灣可以全力發展衝刺的目標,進而在政策上給予更多的租稅獎勵與優惠,讓人才、資金及技術都順利引導到國家重點發展產業之中。

其次,如果仔細觀察第三類半導體的應用市場,是以像電動車光達、車用二極體、新能源如風電、大型電源轉換器、太空衛星等,這些應用領域已不是像PC、手機及伺服器,台灣並未擁有下游產品的出海口,因此台商若要打進這些新產業的供應鏈,仍要經歷很長一段時間的折騰,政府如何利用目前台灣在全球第一類半導體的優勢,強化與世界各國產業鏈的結盟與合作,這是政府可以帶頭引導及協助的方向。

在眾多第三類半導體應用領域中,風電是一個少數特例,由於台灣已投入數千億元發展離岸風電產業,這是台灣少數具有下游出海口的產業,因此在政策上可以更加速落實,訂定未來在設計、技術及材料在地化的時程,讓台灣的半導體供應商可以藉此練兵並打入全球供應鏈。

最後一點,還是要提醒,政府不需要介入太多產業發展的細節,民間企業如今已有相當的發展實力,但需要政府在各種基礎建設上如水電、法令政策的開放及租稅獎勵,還有人才教育等方面的協助,這也是台灣檢討過去兩兆雙星產業政策後,可以在發展第三類半導體上多加調整及修正的方向。

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