【圖解】台積電美、日、德佈局考量什麼?怎麼選夥伴?拆解27年的出海之路
【圖解】台積電美、日、德佈局考量什麼?怎麼選夥伴?拆解27年的出海之路

在「地緣政治」風險的催化下,美國、日本、德國政府積極邀請台積電到他們的國家設廠,並且提供補貼,以減輕台積電在國外建廠的高昂費用的負擔。目前台積電確定到美國、日本、德國興建晶圓廠。

台積電美國及日本的晶圓廠已經開始興建,預期分別於2025年、2024年開始量產。德國廠預計明年動工,2027年量產。

在此之前,台積電主要的生產基地皆在台灣。

27年來,台積電的全球化製造之路

1996年,台積電在美國的「力邀」下,成立子公司WaferTech,到美國華盛頓州Camas市,興建8吋晶圓廠,這是台積電首度踏出國門到海外設廠。

1999年,台積電與「飛利浦半導體公司」及「新加坡經濟開發投資局」,共同投資成立SSMC,在新加坡興建8吋晶圓廠。

隨著中國大陸半導體產業快速發展,台積電於2003年,到上海「松江」興建8吋廠,這是台積電首度到大陸設廠。接著2016年,台積電宣布投資30億美元,在南京興建12吋晶圓廠及設計服務中心,該晶圓廠導入16奈米製程,是當時中國最先進的晶圓廠。

2020年,台積電在美國的「敦促」下,宣布到美國亞利桑那州,設立先進的5奈米晶圓廠。2022年12月,美國投資部分再加碼,將追加興建一座3奈米廠,原本的5奈米廠也升級到4奈米。投資金額,由原本的120億美元,跳升到400億美元。不過在今年7月,原預定於2024年年底量產的台積電美國廠,因工期延誤,加上與當地工會溝通不良,宣布量產時間推遲至2025年。

2021年年底,台積電宣布到日本熊本興建12吋晶圓廠,製程技術為22/28奈米、12/16奈米。與「索尼半導體製造」、「電裝」公司,共同投資成立「日本先進半導體製造」(JASM)公司,台積電占70%股權,「索尼半導體製造」占20%,「電裝」公司占10%。

台積電日本的JASM與索尼、電裝合資,除了符合日本政府補貼的條件外,索尼與電裝,將會是日本廠的主要客戶。JASM在熊本設廠,貼近索尼的工廠,除了就近支援索尼外,在建廠以及將來運作期間,也可獲得索尼的協助。

電裝是由豐田汽車分割出的公司,目前是全球第二大汽車零組件供應商,因此JASM的客戶,將來可能延伸到車用半導體公司。

JASM於2022年年中,開始興建,預計2024年年底,開始量產,目前進度符合規畫。

2023年8月8日晚間,台積電宣布將在德國設廠。台積電將出資約35億歐元,投資設立「歐洲半導體製造公司」(ESMC)簡稱「歐積電」。

除了台積電外,「英飛凌」、「博世」(Bosch)及「恩智浦」(NXP),將各出資5億歐元,投資ESMC。台積電將占有ESMC的 70%股權,英飛凌、博世及恩智浦,將各占ESMC的10%股權。

延伸閱讀:阻擋台積電引進「低薪台勞」,美國工人請願:拒發簽證!蓋個新廠為何阻礙重重?

ESMC與JASM都有具半導體製造、設計經驗的在地客戶合資

比較目前幾個海外的投資項目,與台積電的亞利桑那廠採獨資相比,歐洲的ESMC與日本的JASM皆有合資夥伴。獨資方式對台積電而言,最重要的是可避免客戶與合資夥伴有利益衝突的嫌疑。

目前台積電在日本建廠順利,進度合乎預期,與美國廠因「水土不服」使建廠進度落後,高下立判。歐美人士工作習性及態度與東方人有很大的差異,台積電在德國設廠有合作夥伴,對將來建廠、營運會有很大的幫助。

何處設廠?地緣政治、供應鏈韌性、政府補助都是考量點

以台積電2022年地區(依客戶總部所在地區計算)銷售金額來看,美國是最大市場,占66.1%。其次為中國,占10.9%。台灣居第三,占9.3%。歐洲居第四,占5.5%。日本居第五,占5.3%。依接近客戶的角度來看,到美國設廠是合理的選擇。

2022年,台積電對總部設在日本公司的銷售額約37.8億美元(以美元:新台幣1:31.5計算),對總部設在歐洲公司的銷售額約39.3億美元。依此營業額規模,在日本、歐洲設廠有點「勉強」,背後原因除了是看好兩地區將來在車用半導體的成長幅度外,地緣政治風險也是另一重要的誘因。

另一有利的因素是日本、歐盟,皆祭出對設立晶圓廠的高額補助,這對台積電而言可以節省很多建廠成本。以此次台積電到德國「德勒斯登」市設廠,德國政府將可能補貼50億歐元。換言之,ESMC投入50億歐元的資金,可獲得政府補貼50億歐元,可以說是條件極為優渥。

日本方面已看到台積電的熊本廠帶來新的氣象,日本政府積極遊說台積電增設二廠。「歐積電」塵埃落定,德國成功邀請台積電設廠,對德國及歐洲半導體供應鏈的韌性,有很大的定錨作用。日本政府及德國政府分別給台積電高額的補貼,相信兩國政府對台積電抱有很大的期待。

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ESMC瞄準車用半導體市場,又就近與博世共享製造生態系

ESMC計畫興建月產能4萬片的12吋廠,製程技術為22/28奈米、12/16奈米,主要瞄準「車用半導體」應用市場。英飛凌及恩智浦是車用半導體的領導廠商,加上博世是車廠零件的「一級」(Tier-1)供應商。

博世與各大車廠的關係密切,供應車用零組件。除此之外博世在德勒斯登有一座自己的12吋晶圓廠,生產車用晶片,該廠於2021年7月開始生產,耗資10億歐元。

除了新建的12吋廠外,博世也有6吋及8吋晶圓廠,因此對半導體的製造並不陌生。ESMC在德勒斯登設廠,可獲得博世就近支援,相信在「識途老馬」的帶領之下,ESMC的建廠之路,可以走得很平順。ESMC預計2024年下半年,開始動工興建,2027年年底,開始量產。

相較英特爾高調的建廠策略,台積電海外佈局則顯得步步為營

英特爾計畫在德國「馬德堡」興建兩座先進晶圓廠,預計將投入300億歐元,經英特爾多次爭取後,德國政府同意補貼約100億歐元。

英特爾在美國、歐洲大舉投資興建先進製程晶圓廠,「戰線」拉得很長,成果恐怕會與預期有落差。

與英特爾高調要求德國政府補貼,對比之下,台積電在海外設廠顯得「步步為營」,雖然亞利桑那州建廠期間有「雜音」,然而在客戶的支援下,相信會有不錯的成果。

台積電在美、日、德等地設廠,除了因應地緣政治的挑戰外,這三地科技是全球的佼佼者,台積電應該可以從這三地,獲得不少正向回饋。

責任編輯:錢玉紘

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總統科學獎揭曉!梁賡義院士、葉均蔚院士用創新與堅持,寫下臺灣科學光輝新頁
總統科學獎揭曉!梁賡義院士、葉均蔚院士用創新與堅持,寫下臺灣科學光輝新頁

【總統科學獎】宗旨在於提升臺灣在國際學術界之地位,獎勵數理科學、生命科學、人文及社會科學、工程科學在國際學術研究上具創新性且貢獻卓著之學者,尤以對臺灣社會有重大貢獻之基礎學術研究人才為優先獎勵對象。

2025年11月11日,總統科學獎頒獎典禮於總統府正式舉行。2001年設立、每2年頒發1次的總統科學獎,今年已邁入第13屆,本屆的2位獲獎者,分別是生命科學組的院士梁賡義、工程科學組的院士葉均蔚。2位臺灣的科研泰斗,不僅全心全意投入創新,更樹立了典範,成為所有科研人員的榜樣。

總統賴清德在致詞時,引用諾貝爾和平獎得主曼德拉(Nelson Mandela)的話指出:「在事情完成之前,一切都看似不可能。這說明了2位院士的故事,他們對未知世界保持熱情、好奇,認真從基礎研究做起,並堅持努力到最後一刻,成功終將屬於他們。」

2025年總統科學獎得主,生命科學組 梁賡義 院士(右)、工程科學組 葉均蔚 院士(左)。
2025年總統科學獎得主,生命科學組 梁賡義 院士(右)、工程科學組 葉均蔚 院士(左)。
圖/ 數位時代

梁院士開創廣義估計方程式 ,加速新藥問世,造福千萬病患

從數學跨足生物統計、再投身高等教育與國家衛生的梁院士,從小就喜歡數學的嚴謹,在美國華盛頓大學攻讀博士期間,因為接觸到當時炙手可熱的「存活分析」,進而對生物統計產生興趣,「投入『生物統計』是條不歸路,因為我發現,統計工具的發展,可以對人類健康有間接幫助。」後來,他前往美國約翰霍普金斯大學任教,又與同事Scott Zeger研發出新的統計方法「廣義估計方程式」,突破了傳統分析方法必須假設所有樣本獨立的侷限,讓長期追蹤資料的解讀更嚴謹,也成為全球健康研究不可或缺的工具。

梁院士研究做得出色,卻不只將心力擺在學術上,他更心心念念著臺灣的發展,持續關心高等教育、國家衛生等領域。他在美國任教的28年間,幾乎年年暑假,都返國舉辦研討會,分享國際生物統計和流行病學的新知。2010年,他乾脆辭去教職,回臺擔任國立陽明大學校長,將陽明大學打造成醫學、人文並重的全人大學。

數位時代
賴總統親自頒發「2025年總統科學獎」殊榮予梁院士。
圖/ 數位時代

2017年,他又接下國家衛生研究院院長一職,並在新冠肺炎爆發期間,擔任中央流行疫情指揮中心研發組組長,與阿斯特捷利康(AstraZeneca)簽約,採購1千萬劑疫苗,完成防疫任務,「所以獲得總統科學獎,不僅是個人的榮耀,更是國家對全人教育的推動、公共衛生實踐,以及任務導向的研究重要性的肯定。能在其中有一些貢獻,我深感榮幸。」

高熵合金之父葉院士,堅持不懈打破材料學定律

被譽為「高熵合金之父」的葉院士,打破材料學界以1~2種主元素為基底的傳統,開創出能讓數十種元素混合的「高熵合金」,為元素週期表注入嶄新生命力,在半導體、智慧機械、綠能科技、國防與生醫等領域帶來突破性的應用。過去合金多以單一金屬為主,再加入少量元素微調性質,金屬種類愈多反而愈脆、延展性與硬度下降,使應用受限;然而高熵合金卻反其道而行,以4、5種以上金屬融合,展現出更佳的延展性、耐腐蝕性與硬度,重新定義合金的可能性。

令人驚訝的是,30年前葉院士提出高熵合金構想時,曾被質疑「觀念錯誤、毫無可能」。他不畏質疑,透過紮實的實驗與論證,於2004年一口氣發表5篇高熵材料論文,為高熵合金命名、定義並奠定理論基礎,後續更平均每年發表逾10篇研究,提出高熵效應、嚴重晶格扭曲效應、緩慢擴散效應與雞尾酒效應等核心概念,開創全新的材料科學典範。

數位時代
賴總統親自頒發「2025年總統科學獎」殊榮予葉院士。
圖/ 數位時代

如今,高熵合金不只在學界掀起熱潮,更成功落地產業。「學以致用非常重要!」葉院士強調,學術研究不該停留在象牙塔,而應投入產業、協助解決關鍵瓶頸。他不僅與國立清華大學共同成立「高熵材料研發中心」,也創辦全球首家高熵材料公司,推動技術轉移與產業升級,讓高熵合金真正走向世界舞臺。

所有總統科學獎得獎人的科學成就及重要貢獻,不僅提升臺灣學術聲譽及國際競爭力,對於增進人類生活福祉更有深遠的影響,實為臺灣學術界的最高典範。而本屆梁院士、葉院士2位得獎人終身投入科學探索、人才培育的成果,嘉惠了整個社會,更成就跨世代的深遠影響,為臺灣科學寫下光輝一頁。

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