【圖解】全球半導體產能40年大風吹!從茂矽創辦人蔡南雄身上,看見台灣崛起關鍵
【圖解】全球半導體產能40年大風吹!從茂矽創辦人蔡南雄身上,看見台灣崛起關鍵

全球半導體產能在近40年產生劇烈變化:歐洲及美國從前段班變後段班,台灣、韓國等亞洲國家,則從2000年崛起。直至今日,台灣已稱霸全球半導體產能,歸納其原因,可以略分為「員工素質」與「企業領導人特質」兩個關鍵因素。

美國是發明半導體技術的國家,早期半導體產業在美國及歐洲蓬勃發展,美國及歐洲的大企業及新興公司,大舉發展半導體產業。歐美成為主宰半導體研發、製造、行銷的重鎮,全球半導體市場由歐美地區的公司主導。

1990年,歐洲半導體產能占全球約44%,美國半導體產能占全球約37%,歐美兩地合計占81%全球半導體產能,加上日本占約19%產能,這三大地區幾乎囊括全球所有的半導體產能。此時,韓國、台灣的半導體產業尚在萌芽階段,產能很小。

之後台灣與韓國大舉發展半導體產業,積極興建晶圓廠。韓國大力投入DRAM產業,投入龐大資源研發,以及興建晶圓廠。

台灣也不落人後,介入DRAM及晶圓代工產業,1990年代中期,台灣多家公司投入DRAM產業,快速切入當時剛開始導入的8吋晶圓廠。

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2000年,全球各地區半導體產能分布的面貌有顯著改變,歐洲半導體產能占全球比率由44%滑落到24%,美國半導體產能占全球的占比由37%滑落到19%。日本也盛極而衰,全球半導體產能占比由19%滑落到17%。

此時台灣、韓國快速崛起,台灣以22%的半導體產能占比,高居全球第二,僅次於歐洲。韓國產能占全球13%,而此時中國半導體產業才剛開始建立。

2010年,台灣半導體產能占全球22%,高居世界第一。日本占18%,居第二。韓國15%,居第三。美國及歐洲全球半導體產能界則落到13%,顯示台灣、韓國、日本等東亞國家在半導體製造的實力已大幅超越歐美。值得注意的是,中國在半導體製造快速發展,此時中國全球半導體產能占比高達11%。

2020年,台灣全球半導體產能占比為22%,仍居全球第一。韓國半導體產能占比上升到21%,居全球第二。日本與中國全球半導體產能占比皆為15%,並列第三。美國全球半導體產能占比為12%,歐洲全球半導體產能占比為9%,落入「後段班」。

東亞國家半導體產業,為何能「後來居上」?

由半導體產能建置的演變來看,顯然東亞國家在興建、經營晶圓廠,較歐美國家效率高、成本低,因此能夠快速發展半導體製造業。

原因一:亞洲人服從性高、能忍受長時間作業與壓力

台灣晶圓代工產業獨霸全球,韓國記憶體產業居全球龍頭地位,中國半導體產業快速發展,產能高居前茅。主要的原因是東亞國家民風純樸、服從性高,因此能夠在生產線忍受壓力,長時間作單調的工作。

從早期的勞力密集產業(如紡織、成衣、製鞋、電子產品組裝等),東亞國家皆能承接歐美國家的訂單,不僅成本低,而且品質高。

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台灣製造業實力非凡,從半導體、面板到傳統紡織、製鞋與石化等,都極具實力。
圖/ 佳世達

進入半導體產業後,東亞國家人民刻苦耐勞的特性,成為半導體廠能夠高效率生產的憑藉。

原因二:公司領導人特質及公司制度

除了員工素質高以外,公司領導人以及公司制度也很重要。管理製造公司,紀律必須非常嚴謹,「軍事化」管理似乎是無可避免的選擇。

公司領導人的特質也攸關公司的成敗,全力投入工作的領導人是公司成功的重要因素。

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1990年初期,台灣積極投入DRAM生產事業,當時DRAM市場熱絡,很多公司投資興建DRAM廠,德碁、茂矽、力晶、南亞科及世界先進皆是當時投入的DRAM廠。

「茂矽」是由「美國華智」與「美國茂矽」合併而成的DRAM公司,茂矽的主力產品是SRAM(static random-access memory,靜態隨機存取記憶體),華智擁有DRAM設計技術,並且在日本晶圓廠投片生產DRAM,在當時DRAM供不應求之際,華智的DRAM銷售不成問題,缺的是晶圓廠。

華智與茂矽合併後,最主要的任務是興建晶圓廠,1993年茂矽在台灣興建完成6吋晶圓廠。我第一次到茂矽公司拜訪時,茂矽的晶圓廠尚未完工,辦公室坐落在宛如是「毛坯屋」的現場。

當時拜訪的對象是「蔡南雄」博士,他為人隨和,沒有架子,拜訪期間他還不時指示員工工作任務,非常積極。

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圖/ 國立陽明交通大學圖書館珍藏資料

蔡博士台大電機系畢業,與曹興誠、楊丁元、劉曉明為同班同學,交通大學電子研究所碩士,之後到美國深造,獲得史丹福大學材料科學博士。

蔡博士曾任職於英特爾、快捷半導體等公司,是台灣茂矽的創辦人之一,像他這種高學歷、高經歷的高階人才,能夠挽起袖子,在工地賣力工作,這就是台灣人能夠在半導體產業有一席之地的主要原因之一。

台灣半導體產業在草創初期,許多原任職美國半導體公司的高階人才紛紛回台投入共創台灣半導體產業,希望能獲得事業的新成就。

在草創期間,人不分美國台灣,大家同心協力,篳路藍縷,同啟台灣半導體產業的新境界。

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責任編輯:林美欣

關鍵字: #半導體產業
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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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