半導體矽成鑽

一張張不景氣的愁眉苦臉中，半導體業卻有張最大的笑臉。
半導體公司獲利傲人。今年上半年，十四家每股純益超過二．五元的上市公司中，半導體相關公司就佔了四家——台灣積體電路、聯華電子、合泰半導體、宏（轉投資德半導體）。其中，台積和聯電的稅後純益，超過南亞塑膠，成為台灣最賺錢的兩家公司。
半導體公司成長驚人。據證券分析師估計，今年華邦、茂矽、德可望晉級年營業額百億台幣公司之列。「五年做到一百億，大概是全台灣最快的速度，」德總經理陳心正談起公司的飛快成長，掩不住得意。
資訊業權威研究機構Dataquest的調查顯示，今年半導體業將連續第三年成長超過三○％，逾一千一百億美元。五年內將倍數成長到二千七百三十億美元。「半導體是高科技有史以來最大的金礦，」美國商業週刊直言。

抬棟房子走路

一位剛參觀過台積公司的中產階級感歎說：「東海演習，大家搶購金條，天曉得原來台灣有個鑽石礦。」
這個鑽石礦在新竹科學園區。順著園區三路走下來，穿過半導體公司亮麗的大廳，走進安靜潔淨的無塵室，看一個個全副無塵裝的作業員捧著一盒盒晶圓，才知道半導體為什麼被形容為鑽石礦。「他們等於抬棟房子在走路，」德副總經理王孝偉說，一個不小心，晶圓盒掉到地上摔破了，照市價算，「如果是六吋的，一台BMW五二○就報銷了；如果是八吋的，一層公寓就沒了。」
雖然還沒有鑽石昂貴，但有鑽石無法匹敵的普遍性及應用性。佔半導體產品九成以上的積體電路（IC），不但是資訊電子產品運作的心臟，應用在產業上，更可提升競爭力。台灣的電子錶、電話機、電動玩具等產業，就隨著IC工業的發展，一度引領風騷。
應用在日常生活，IC更是現代生活運轉的核心。沒有了IC，信用卡不能用、傳真發不出去、功能複雜的洗衣機動不了、公司無法運作，機場、海關也都要停擺。
廣泛的應用性，使得半導體業迅速成長。以台灣而言，IC業過去五年的年複合平均成長率為四八％，在前年底首度超越個人電腦及周邊零件，成為資訊電子工業的火車頭。去年產值五百八十億台幣，位居世界第四位，僅次於日本、美國、韓國。

灰姑娘翻身

這個明星產業，十多年前台灣初發展時，卻不被看好。十年前台積成立時，「拉王永慶進來，他kicking and screaming（又吵又鬧），一有機會，就把股票賣掉，」台積董事長張忠謀笑著說。
不僅國內企業界不看好，外商也對台灣的能力沒有信心。一九八五年七月，美商華智突然宣布將與工研院電子所合作開發的超大型記憶積體電路（CMOS DRAM）技術，移往日本、韓國大量生產。「台灣缺乏生產製造技術，也缺乏已經造好的廠，」華智創辦人歐植林當年斬釘截鐵地說：「我們別無選擇。」
言猶在耳，半導體業卻已躍為台灣明星產業，掀起投資狂潮。三年內，台灣將多出十八座八吋晶圓廠，逾四千億台幣的投資，平均每年投資近一千四百億台幣，佔八十四年固定投資的八％以上。
「新計劃一個接一個，看統計都太慢，」工研院電子所所長邢智田說。
大手筆的投資，驚動了韓國半導體業。張忠謀說，目前DRAM產量大過全台灣總和的三星電子，在台積宣布投資生產DRAM的世界先進半導體公司時，總裁李健熙派專人來台會見張忠謀，攤開韓國巨額的晶圓廠投資計劃，直率地說：「世界先進還有什麼搞頭？」勸台積不要貿然投資。
「我怎麼會被他們嚇到？」張忠謀輕輕一笑，不以為意。
投資狂潮，將台灣半導體業往前沖一大步。工研院電子所預測，到公元兩千年，台灣積體電路產值可達九四．三億美元，世界市場佔有率，將從目前的二％，提高為五％，年複合平均成長率高達三○．八％，比同期間全球的成長率高出兩倍以上。樂觀的人士甚至認為，這波投資熱使台灣有機會挑戰第三名的韓國。
樂觀的情緒，卻也帶來憂慮。一位因為「半導體不投資，沒別的好投資了」，而加入投資熱的紡織大廠總經理憂心忡忡的說：「將來台灣要出問題，也就在這裡。」這位在天下一千大排名前五十企業的總經理說，半導體業景氣大起大落，可以一年賺一個資本額，也可以一年賠兩個資本額。一口氣四千億的投資，一旦不景氣，對台灣經濟將有極大負面影響。

世紀之爭

從電話機等利基市場開始，到現在有能力與國際大廠正面交鋒，台灣終於加入一場不容錯過的世紀之爭。
「二十世紀打的是利基競爭，二十一世紀則是短兵相接，」美國麻省理工學院教授梭羅指出。因為美、日、歐三個區域的經濟進展大致相同，對二十一世紀的展望也大同小異，都不約而同地發展包括電腦軟硬體、微電子在內的七大關鍵工業，因而形成「硬碰硬、你死我活的決戰，」梭羅如此認定。
梭羅談世紀之爭，沒提到台灣，「低估了台灣進入知識世紀的鋒芒，」政治大學科技管理研究所教授李仁芳指出，半導體是台灣進入知識經濟鋒芒的顯現。北美之外，台灣是全世界唯一有能力做CPU的國家，藉這波晶圓廠投資熱，台灣更將直接挑戰電子大國。「工業革命的十九世紀，中國人技不如人，被人看不起，也看不起自己；在新起的知識世紀，中國人終於有機會和人一別苗頭，」李仁芳說。
世紀之爭，爭的是知識世紀的主導權。暢銷書「二○二○年遠景」強調：「核心資訊科技及資訊工業，是爭奪未來世界領導權的主要擂台。」
而資訊工業的核心，「是半導體產業，」電子所邢智田指出，沒有幾個工業國敢在這場仗掉以輕心，紛紛趁這波景氣的動力，大筆投資：「不只台灣瘋狂，全世界都瘋狂。」
根據Dataquest的統計，今年全球半導體投資總額近三百五十億美元，超過台灣去年總賦稅收入的八成。

完整產業樹

這場投資潮，對台灣資訊電子業的發展，甚至整體經濟，意義重大。
第一，提高台灣IC自主率。台灣是個人電腦大國，但IC一直仰賴進口，去年自給率只有一六％，是形成對日逆差的重要產品之一。其中又以DRAM為對日進口的最大宗產品。據電子所估計，經過這波投資，台灣IC的自主率可望提高至三七％。
第二，晶圓廠投資熱帶動上下游三百多億的相關投資。從上游的矽晶圓到周邊的封裝、測試，完整的資訊電子大樹儼然成形。
世界前兩大矽晶圓廠日本小松、美國休斯，均以合資方式來台設廠。「在此之前，沒有來台灣設廠的理由，」中鋼與休斯合資的中德公司總經理文格爾表示，這波投資帶來二億平方公尺的矽晶圓需求，吸引他們來台：「台灣IC業將因這些新廠而舉足輕重。」
第三，下游裝配業者趁機向上整合，強化競爭優勢。「Intel（英代爾）做主機板，精英就做IC，」力捷精英集團董事長黃崇仁說，精英是世界第二大主機板產商，英代爾介入主機板市場，衝擊極大。投資設立力晶半導體，生產DRAM：「至少掌握某些資源，有能力迎戰。」
第四，半導體業的技術層次往上進一層。這波投資，DRAM為主力之一，它的製程複雜、精密，「能展現實力（project power），」台積張忠謀解釋投資DRAM的重要性。
DRAM是最大宗、也是成長最快的IC產品。過去由美、日、韓三雄鼎立，包辦了全球八成以上的市場。台灣過去產量不多，景氣好時廠商常受缺貨之苦。「以前只要能買到DRAM來裝配，賺點小錢，就很高興了，現在終於自己要做了！」投資力晶半導體的黃崇仁興奮地說，台灣大筆投資DRAM晶圓廠：「終於進了重量級的俱樂部。」
台灣產業層級也將因而提升，由裝配層級的「代工島」，轉型為可自主提供關鍵零組件的「協力島」。產業結構將進一步改善，據經濟部技術處預估，台灣技術密集工業的比重，將由目前的三四．一％，提高到四○％。
「這麼快速的轉型，再創新的台灣經驗，」經濟部長江丙坤欣慰中有著驕傲：「沒有資訊電子工業，台灣不可能有今天的轉型。」

台灣優勢

為什麼台灣今天有能力跨入半導體重量級俱樂部？
「我們賣的不是一顆IC，而是台灣的產業競爭優勢，」二十年前辭去美國哈里斯半導體工程師職務，返台參與草創電子業的楊丁元說。他並指出，台灣電子業由下游裝配業開始，朝上、朝周邊發展，完整的產業體系，成就台灣個人電腦王國的地位，進而創造大量的關鍵性零組件需求，才累積出今天半導體的競爭優勢。
半導體業累積的第一項優勢，是技術能力。從工研院移轉美商RCA積體電路技術開始，台灣廠商及研究機構一直努力追趕世界的半導體生產技術，雖然還無法與先進國並駕齊驅，但給台灣一個很好的立足點。去年電子所衍生有DRAM自主技術的世界先進半導體，「把台灣放在DRAM登堂入室的門檻上，」張忠謀指出。
產業界人士指出，由於台灣已有自主技術，加上日圓升值，大大提高日商技術移轉的意願，許多合資案迅速推出。
第二項優勢，是製程能力。梭羅指出，過去的經濟贏家，通常都是新產品的發明者，像十九世紀的英國和二十世紀的美國。但二十一世紀能夠持久不衰的競爭優勢，大部份來自新的製程技術，只有極小部份來自新產品技術。因為美、日、德的技術水準相去不遠，能降低產品價格者，就能贏得市場、取代發明者。日本就是最好的例子。

傲人的量產成績

台灣的製程能力，展現在傲人的量產成績。由於晶圓廠機台動輒千萬美元，因此要能夠充分利用設備，創造最大產出及良率，才能降低成本，與國際競爭。德半導體將原設計月產一四五萬顆的產能，提高到五○○萬顆，而和德設備、製程一模一樣的德州儀器義大利廠，沒有這樣的量產能力，產能比德少了五分之二，營業額一年就差了一億多美元。
台灣半導體業，創出一套降低成本、提高效率的方式。生產線全年無休，作業員十二小時一班，以減少交接班的效率流失。廠房更是充分利用，台積不但在無塵室走道增設新機台，以提高產量，會議室也被改裝成無塵室，最後連辦公室都被侵佔，只好遷出。
工程師更是絞盡腦汁，點點滴滴做製程改善。將大大小小的問題或改善實驗，用「統計品管」記錄、追蹤，以使同一套設備，有最大的產出。
嫻熟製程技術、統計品管的工程人力，是台灣最強的競爭力之一。台灣的大學和研究所中，主修工程的佔第一位，加上主修數學、電算機的學生，共佔八十二學年度（一九九三年九月∼一九九四年六月）畢業生的二七％。
在多家世界頂尖半導體公司工作十多年的中德公司總經理文格爾說，中德派了十七位工程師到休斯公司總部受訓，負責訓練的美國主管熱切地誇讚說，他訓練過許多世界各地來的工程師，「台灣來的這一批，是最棒、能力最強的。」
工程師之外，由於DRAM製程複雜，有五、六百道手續，因此從主管到作業員，都必須水準整齊，缺一不可。相較其他競爭國，台灣的作業員數學基礎較好，往往一看圖面，就能很快進入狀況，而且能提出建議案。
主管則多有工程經驗，能了解工程師的提議，迅速決策。「我甚至連哪部機器做哪個製程的決定都參與，有哪個國家的總經理會介入這麼深？」德總經理陳心正說。

資金充沛

技術人力之外，IC工廠投資金額動輒數百億台幣，加上技術進步快，常須更新昂貴設備，因此需要充沛的資金作後盾。「台灣資本市場是發展高科技產業的理想環境，」黃崇仁分析說，美國資本市場因產業不同而有所區隔，因此數量有所限制，小公司很難一下子籌到六、七億美元。台灣資本市場則沒有區隔性，哪個行業看好，就一窩蜂流到那裡去。加上現金增資、銀行聯貸等方便的籌資管道，使得看好的產業很快就能起來。
籌設力晶半導體時，黃崇仁即見證了台灣資本市場的威力。剛開始和三菱談合作時，說要二百多億台幣，黃崇仁很苦惱。沒想到消息一放出去，「滿街人要跟我投資，」黃崇仁說，不但錢很快籌到了，還有很多人向隅：「投資半導體已成全民運動。」
這場被景氣愈搧愈熱的世紀之爭，最令人憂心的是可能投資過熱，一旦景氣不佳，可能產生骨牌倒塌效應。

大起大落

半導體業有景氣大起大落的特性。從一九七五到九四年，四次高峰期，都來自新產品創造新市場。飽和之後，如果沒有主導性新產品問世，就形成嚴重不景氣。
大華證券的報告指出，目前這波景氣，主要來自資訊電子產品降價帶來的替換性需求，例如彩色監視器替換黑白，電腦CPU四八六替換三八六等。一旦需求達到飽和，而多媒體、NII（國家資訊通信基本建設）等新產品尚未普及化，無法創造出廣大的新市場來消化遽增的IC產能，不景氣就很可能發生。
文格爾指出，目前全球記憶體供應不足，搭順風船就可以獲利。但這波全球投資熱，可能跑過頭、超過了半導體長期的成長曲線，一、兩年內可能會產生現實的洗牌效應，體質不夠強的會遭淘汰。
更有人憂心，台灣大多數晶圓製造廠，技術、設備都來自外國，「只不過是更高級的代工，」旺宏董事長吳敏求指出，大陸、泰國、新加坡等國都有新的代工廠設立，假以時日，將成台灣勁敵。如果台灣IC廠不加緊研發自有的技術、產品，那這波的投資熱，「產業樹是長完整了，但根是虛的，」吳敏求表示。
問題出在台灣目前的研發費用偏低。去年全台灣的研發費用（三十五億美元），還不及日立一家公司一年的經費（三十七億美元）。
基礎建設也可能影響半導體業的發展。德副總經理王孝偉指出，一座年營業額百億的晶圓廠，要消耗全國千分之一的發電量。目前台灣夏季尖峰備載容量只有五％，夏天經常無預警跳電，去年跳電次數達十六次之多，一次兩分鐘的無預警跳電，就讓七家廠商損失四億台幣。電力不足，已成半導體業發展的陰影。
水也是個大問題。半導體耗水甚巨，供應新竹科學園區用水的寶山水庫，已因廠商需水激增而每天超量出水三成。在寶山第二水庫完成前，已無法增加出水量供應園區三期所需用水，而三期的廠商，主要是新投資的晶圓廠。

缺水缺電

行政院已同意自來水公司由苗栗永和山水庫，埋設專管供應三期半導體專業發展區用水，工程預定明年底完成，希望可紓解水荒。
二十年前，釣魚台事件，激動海外學人的心，在美就學、就業的胡定華、楊丁元、史欽泰等人，紛紛返台，催生台灣電子工業。今天，台灣內有總統大選紛爭，外有中共武力恫嚇，紛擾的氣氛中，半導體業正大手筆地強化體質。許多人將台灣的未來及驕傲，寄託在資訊電子業。剩下的問題，就是如何減少大環境的負面衝擊，讓這棵茁壯中的產業大樹綠蔭成林。

認識半導體

根據Dataquest的統計，去年全球電子產品的消費近六千九百億美元，其中最大宗是半導體，佔一六％。半導體產品中，又以積體電路（IC）為最大宗，佔九成以上。
半導體是介於導體和絕緣體間的材料，在電腦的計算功能上非常重要。使用最普遍的半導體是矽，主要從海灘的沙子提煉而來。純矽加工、切片後，可製成一片片像碟子的矽晶圓，以直徑來分，從四吋、六吋，目前的主力已做到八吋。晶圓再經過切割，變成一個個齊一大小的晶格(chip)。
把複雜的電路，透過照相縮小到晶格上，就是IC。最常見的IC有邏輯IC和記憶體IC兩種，前者功能是邏輯判斷和運算(如中央處理器)，後者是儲存資料(如動態隨機存取記憶體DRAM，以及靜態隨機存取記憶體SRAM)。
IC中，以記憶體為最大宗，佔三五％，成長也最快。根據Dataquest的資料，去年全球產值為三二四億美元。其中DRAM佔了七成以上，其次為SRAM，佔一三％。
和中央處理器（CPU）相比，記憶體設計簡單，但生產困難，競爭的關鍵，在量產能力——提高良率，降低成本。因此拙於設計、長於生產的日本、韓國，均主攻記憶體產品，特別是DRAM。台灣這波晶圓投資熱，DRAM也佔重要分量。
（蘇育琪、王志仁）