本刊采訪發(fā)現(xiàn)，在這個(gè)新的千億商機(jī)下，有一群臺(tái)灣的隱形冠軍，正靠半導(dǎo)體市場(chǎng)穩(wěn)穩(wěn)獲利。

 

　　今年上半年，臺(tái)積電新廠推進(jìn)的速度，愈來(lái)愈快，這將是臺(tái)灣半導(dǎo)體材料的大商機(jī)。

 

　　3月6日，南科18廠四期FAB棟正式動(dòng)工，南科30公頃的基地，比臺(tái)北中正紀(jì)念堂還大，這里將成為臺(tái)積電3納米制程的重要據(jù)點(diǎn)。5月12日，臺(tái)積電董事會(huì)批準(zhǔn)經(jīng)費(fèi)將在苗栗竹南設(shè)先進(jìn)封測(cè)廠，總投資金額上看3000億元臺(tái)幣。5月15日，臺(tái)積電公告，有意在美國(guó)設(shè)立5納米新廠，投資金額也上看3600億元臺(tái)幣。

 

　　臺(tái)積電董事長(zhǎng)劉德音6月9日在股東會(huì)后的記者會(huì)透露，會(huì)找下游廠商一起赴美，例如制程化學(xué)品、特殊氣體等高精密材料，讓臺(tái)廠產(chǎn)業(yè)可以往新市場(chǎng)發(fā)展。臺(tái)積電還幫協(xié)力廠談好了條件，臺(tái)積電享有的土地、補(bǔ)助等優(yōu)惠，上游廠商也會(huì)有同樣待遇。

 

　　只待美國(guó)「半導(dǎo)體振興法案（CHIPS Act）」過(guò)關(guān)，美國(guó)補(bǔ)助款到位，不僅臺(tái)積電在美國(guó)新廠能獲利，上游材料廠也能跟著到美國(guó)打「大聯(lián)盟」擴(kuò)張版圖。

 

　　捍衛(wèi)良率上游廠商也赴美

 

　　過(guò)去，半導(dǎo)體材料被認(rèn)為是歐美日商的天下，這一次，劉德音說(shuō)要帶臺(tái)灣材料供應(yīng)鏈出島，這揭開(kāi)了臺(tái)積電布局多年的秘密：過(guò)去幾年，臺(tái)積電不斷培養(yǎng)本土供應(yīng)鏈，把臺(tái)積電的know-how「藏」在材料里；除了用這些材料提升良率，臺(tái)積電還攜手臺(tái)廠，用臺(tái)灣供應(yīng)鏈共同開(kāi)發(fā)綠色制程，逐步換掉具有毒性的半導(dǎo)體材料，或是回收材料再利用，降低有毒材料用量。

 

　　這也就是為什么，臺(tái)積電到半導(dǎo)體龍頭英特爾廠區(qū)旁設(shè)廠，還要大費(fèi)周章帶臺(tái)灣供應(yīng)鏈過(guò)去的原因之一?？梢哉f(shuō)，少了這些臺(tái)灣半導(dǎo)體材料公司，臺(tái)積電也難有這么高的獲利，這里面有許多早已是全亞洲知名的公司。

 

　　早在2019年1月臺(tái)積電發(fā)生「光阻液事件」，損失數(shù)億美元后，已意識(shí)到先進(jìn)制程不只靠臺(tái)積電自己的技術(shù)才能完成，半導(dǎo)體材料品質(zhì)的精進(jìn)更為關(guān)鍵。

 

　　去年底，臺(tái)積電品質(zhì)暨可靠性組織長(zhǎng)何軍在供應(yīng)鏈論壇上，以「供應(yīng)鏈合作的新紀(jì)元」為題演講。他打出一連串的投影片解析，「材料將是摩爾定律的推進(jìn)者」，當(dāng)微縮制程將線路愈做愈細(xì)，「舊的材料已變成新的風(fēng)險(xiǎn)」。

 

　　如果把線路寬度比喻成馬路，過(guò)去制造的線路寬度有如大馬路，一輛小汽車卡在路中間還不會(huì)塞車，但現(xiàn)在制造的線路寬度和過(guò)去相比，有如鄉(xiāng)間小道，甚至像水溝般大小，同樣一輛車，會(huì)讓路線完全堵住，材料里過(guò)去尚能容忍的「雜質(zhì)」，就像拋錨的汽車，成了必須嚴(yán)格管控的品質(zhì)殺手，臺(tái)積電對(duì)半導(dǎo)體材料的品質(zhì)要求大幅提高。

 

　　頂級(jí)質(zhì)譜儀價(jià)格比超跑貴

 

　　就連水都要重新被檢視！臺(tái)積電用于先進(jìn)制程，是特殊處理過(guò)的超純水，水中金屬離子數(shù)量低到幾乎不導(dǎo)電，但何軍打出一張投影片顯示，在電子顯微鏡下，原本應(yīng)該平整的晶圓表面上附著了一顆金屬粒子，「水的品質(zhì)不確定，就意味著風(fēng)險(xiǎn)」。

 

　　一位產(chǎn)業(yè)人士觀察，「以前談材料的檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，單位是PPM（百萬(wàn)分之1），現(xiàn)在是PPB（10億分之1），以后會(huì)是PPT（1兆分之1）」，為了確定送給臺(tái)積電的材料符合要求，材料廠還要自掏腰包買最先進(jìn)的檢驗(yàn)設(shè)備，在關(guān)東鑫林云林廠，關(guān)東鑫林一口氣就買了臺(tái)5高階的電漿質(zhì)譜儀，每一臺(tái)要價(jià)都超過(guò)一輛超跑。

 

　　而且，同一批材料，出廠前廠商自己檢驗(yàn)一次，送進(jìn)臺(tái)積電之后，還有一組超過(guò)200人的團(tuán)隊(duì)，重新對(duì)材料再做檢驗(yàn)；換句話說(shuō)，要能打進(jìn)臺(tái)積電先進(jìn)制程供應(yīng)鏈，不只要有生產(chǎn)技術(shù)，檢測(cè)服務(wù)、運(yùn)送，缺一不可。如果把臺(tái)積電比喻

 

　　成一家相片沖印店，臺(tái)積電的工作，就是把IC設(shè)計(jì)公司設(shè)計(jì)出的電路「沖印」在矽晶圓上，再用蝕刻材料「拿掉」不要的部分，再利用沉積材料等各種物質(zhì)，把電路「加」上去。工研院產(chǎn)業(yè)科技國(guó)際策略發(fā)展所經(jīng)理張致吉解釋，半導(dǎo)體材料大致可分為硅晶圓、光罩、薄膜制程使用氣體、蝕刻制程使用氣體、制程用洗凈藥液和干燥藥液、研磨墊、研磨液體等部分。

 

　　半導(dǎo)體材料的市場(chǎng)每年也穩(wěn)定成長(zhǎng)，張致吉引用《富士經(jīng)濟(jì)報(bào)告》指出，以蝕刻用材料為例，市場(chǎng)規(guī)模在5年內(nèi)仍會(huì)持續(xù)成長(zhǎng)。

 

　　因?yàn)?，蝕刻用材料的作用就像一把化學(xué)的鏟子，以前做記憶體，只要在晶圓上挖128層，「現(xiàn)在已經(jīng)堆疊到500層?！谷藗兪褂玫馁Y料量愈來(lái)愈大，相關(guān)材料的需求也愈大。

 

　　商機(jī)浮現(xiàn)默克投資南臺(tái)灣

 

　　關(guān)東鑫林科技董事長(zhǎng)呂志鵬指出，制程化學(xué)品以前可以做到對(duì)A材料完全沒(méi)有損害，對(duì)Ｂ材料卻一口氣溶解10層、20層，「現(xiàn)在記憶體堆疊層數(shù)愈來(lái)愈高，材料一口氣就要吃30、40層，卻還是要求對(duì)旁邊的A材料一點(diǎn)都不能損害。這種讓化學(xué)品「指到哪里就吃到哪里」的特殊技術(shù)，靠的就是材料供應(yīng)商手上的獨(dú)門配方。

 

　　20年前默克一度賣掉電子級(jí)化學(xué)基礎(chǔ)材料，過(guò)去幾年又重新投資半導(dǎo)體材料事業(yè)，就是看到機(jī)會(huì)。臺(tái)灣默克董事長(zhǎng)謝志宏更透露，在經(jīng)濟(jì)部鼓勵(lì)和協(xié)助下，默克今年也計(jì)畫(huà)在南臺(tái)灣投資先進(jìn)的半導(dǎo)體沉積材料，「這些材料不是一車一車賣，而是以公克為單位供應(yīng)」。

 

　　過(guò)去多年，臺(tái)灣一直是全球最大的半導(dǎo)體材料市場(chǎng)；光是去年，臺(tái)灣就采購(gòu)超過(guò)113億美元的半導(dǎo)體材料，臺(tái)幣價(jià)值超過(guò)3300億元。在以臺(tái)積電為龍頭的帶動(dòng)下，近年已有愈來(lái)愈多的半導(dǎo)體材料外商來(lái)臺(tái)進(jìn)駐。

 

　　站在云林斗六工業(yè)區(qū)，就能感受到這個(gè)趨勢(shì)。在這里，臺(tái)日合資的半導(dǎo)體材料廠關(guān)東鑫林，去年云林1廠2期工程、云林2廠接連完工，總投資金額達(dá)100億元臺(tái)幣。全球3大光阻液廠之一的日本信越，也在云林設(shè)廠生產(chǎn)高階光阻液，是信越在日本之外的第一個(gè)光阻液廠。產(chǎn)品正等著通過(guò)臺(tái)積電認(rèn)證，從斗六到臺(tái)南只要近1小時(shí)的車程，提早卡位南科即將爆發(fā)的材料商機(jī)。

 

 

　　目前，各材料領(lǐng)域都有臺(tái)廠投資，其中以生產(chǎn)制程化學(xué)品最多。這類材料多半用于清洗晶圓，把多余的物質(zhì)拿掉。在氣體領(lǐng)域，過(guò)去幾乎都是外商天下，但中美晶投資的臺(tái)灣特品化學(xué)，去年也拿到臺(tái)積電優(yōu)良供應(yīng)商。黃光制程里，如光阻液也大部分供應(yīng)商是外商，但永光化學(xué)自主研發(fā)的光阻液，也已開(kāi)始打入12寸半導(dǎo)體廠。

 

　　臺(tái)灣半導(dǎo)體材料廠的實(shí)力，已足以出口打國(guó)際杯?！干弦淮稳枕n貿(mào)易戰(zhàn)，是我們救了三星。」一位業(yè)者透露，日本禁止對(duì)南韓出口的半導(dǎo)體等級(jí)氫氟酸，是重要制程化學(xué)品，全世界除了日本，臺(tái)灣有兩家公司有能力生產(chǎn)。

 

　　這兩家公司，一家叫僑力化工，這家公司沒(méi)有上市，卻是全球氫氟酸產(chǎn)能第2大的公司。僑力化工原本是貿(mào)易公司，轉(zhuǎn)型自制產(chǎn)品時(shí)，想向日本買技術(shù)，日本人卻不愿意技術(shù)合作；于是，僑力化工便自行研發(fā)，從牙膏用的氟化物開(kāi)始，做到藥品級(jí)，最終做到最頂尖的半導(dǎo)體級(jí)氫氟酸?！阜锏脑鲜俏炇?，全世界中國(guó)蘊(yùn)藏量最大，但中國(guó)只能做出工業(yè)級(jí)氫氟酸，臺(tái)灣卻能做到半導(dǎo)體級(jí)?！箻I(yè)者透露。

 

　　另一家是臺(tái)塑旗下的臺(tái)塑大金，這家公司是1999年，由日本大金工業(yè)和臺(tái)塑合資成立，由大金工業(yè)提供技術(shù)，臺(tái)塑負(fù)責(zé)管理，專門生產(chǎn)臺(tái)灣半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)需要的氫氟酸，20年持續(xù)擴(kuò)廠，電子級(jí)氫氟酸產(chǎn)能也已達(dá)2萬(wàn)6千噸，臺(tái)灣半導(dǎo)體廠幾乎都是臺(tái)塑大金的客戶，它們以內(nèi)銷為主，當(dāng)臺(tái)灣半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)持續(xù)擴(kuò)廠，臺(tái)塑大金今年也積極擴(kuò)產(chǎn)。根據(jù)臺(tái)塑年報(bào)，臺(tái)塑去年認(rèn)列臺(tái)塑大金獲利1億2千萬(wàn)元。

 

　　這幾年，甚至已有部分臺(tái)灣公司打進(jìn)更高端的臺(tái)積電五納米供應(yīng)鏈。本刊采訪得知，廣明實(shí)業(yè)的硫酸、長(zhǎng)春石化的雙氧水、信纮科的機(jī)能水，都已得到認(rèn)證采用。在7納米部分，溶劑大廠勝一，因?yàn)橛?項(xiàng)材料在臺(tái)積電7納米制程被采用，股價(jià)從2016年開(kāi)始翻倍成長(zhǎng)。關(guān)東鑫林的制程化學(xué)品，也是臺(tái)積電先進(jìn)制程的要角。

 

　　搶食大餅老臺(tái)廠攜手外商

 

　　此外，有不少本土工業(yè)老家族，透過(guò)與外商合資，悄悄賺半導(dǎo)體材料的錢。例如南紡旗下的南美特科技，就是化學(xué)氣相沉積材料的供應(yīng)商。也有不少本土半導(dǎo)體周邊廠商想進(jìn)一步跨入材料產(chǎn)業(yè)，例如廠務(wù)設(shè)備大廠帆宣，也代理銷售半導(dǎo)體材料。中美晶在培養(yǎng)出環(huán)球晶之后，現(xiàn)在也大力投資特品化學(xué)，轉(zhuǎn)攻半導(dǎo)體用氣體。還有不少公司，如新應(yīng)材，正從面板產(chǎn)業(yè)材料切入，想逐步切入半導(dǎo)體封測(cè)，甚至半導(dǎo)體材料市場(chǎng)。不過(guò)，要打進(jìn)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)絕非一朝一夕就能達(dá)成。例如永光化學(xué)為了開(kāi)發(fā)自有半導(dǎo)體光阻技術(shù)，投資23年時(shí)間才完成。

 

　　對(duì)臺(tái)灣半導(dǎo)體材料產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，關(guān)東鑫林董事長(zhǎng)呂志鵬可說(shuō)是開(kāi)路先鋒。他回憶，他剛進(jìn)默克時(shí)，主要工作就是把歐洲運(yùn)來(lái)的半導(dǎo)體材料，一桶一桶運(yùn)給工研院的客戶；后來(lái)，這個(gè)客戶從工研院獨(dú)立出來(lái)，變成了臺(tái)積電。

 

　　呂志鵬說(shuō)，當(dāng)時(shí)默克看到臺(tái)灣半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)將進(jìn)入高速成長(zhǎng)期，就和日本關(guān)東集團(tuán)在臺(tái)灣投資伊默克公司，由于硫酸等半導(dǎo)體材料體積大，重量重，默克改采授權(quán)模式，由臺(tái)廠使用默克的技術(shù)在臺(tái)生產(chǎn)，半導(dǎo)體材料產(chǎn)業(yè)因此從制程化學(xué)品開(kāi)始發(fā)展。隨著竹科崛起，桃園也發(fā)展出一個(gè)電子化學(xué)品的聚落，中華化學(xué)、廣明實(shí)業(yè)、永光化學(xué)等大廠，都群聚在桃園觀音一帶。

 

　　養(yǎng)自有供應(yīng)鏈勢(shì)在必行

 

　　除了提高品質(zhì)競(jìng)爭(zhēng)力之外，環(huán)保也是半導(dǎo)體材料開(kāi)發(fā)的新趨勢(shì)。永光化學(xué)總經(jīng)理陳偉望認(rèn)為，以前半導(dǎo)體廠與臺(tái)灣廠商合作，多半是為了降低成本；但是歐盟提出新的環(huán)保要求后，半導(dǎo)體廠愈來(lái)愈有意愿與臺(tái)灣廠商合作研發(fā)無(wú)毒新材料，或是發(fā)展回收技術(shù)。

 

　　臺(tái)積電也透過(guò)與臺(tái)廠合作，把技術(shù)「埋」在材料里，采訪中，廠商都避談臺(tái)積電使用的化學(xué)品確切型號(hào)，「有些東西全世界半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)，只有臺(tái)積電在用?！箻I(yè)者透露，臺(tái)積電使用的材料早已與英特爾、三星不同。站上半導(dǎo)體龍頭之后，培養(yǎng)自己的供應(yīng)鏈已是臺(tái)積電必走的一條路。

 

　　現(xiàn)在，全世界都要爭(zhēng)奪最先進(jìn)的半導(dǎo)體制程，是威脅也是機(jī)會(huì)。臺(tái)灣有機(jī)會(huì)在半導(dǎo)體代工之后，再長(zhǎng)出另一個(gè)千億元產(chǎn)業(yè)。如果臺(tái)灣半導(dǎo)體材料產(chǎn)業(yè)能因此擴(kuò)大影響力，未來(lái)臺(tái)灣還會(huì)再多一座「護(hù)島神山」，成為臺(tái)灣在全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的新競(jìng)爭(zhēng)門檻。