半導體新戰場1／地緣政治僵局最佳解方　台日化合物半導體「人才、材料」合作進行式

圖文／CTWANT

美中爭霸從貿易戰打到科技戰，美國去年9月禁止高階晶片出口中國，日本今年5月跟進，公布半導體設備出口限制，使得中國8月出手反制，限制鎵、鍺出口，一舉將戰線從技術設備人才，拉到「化合物半導體」，同時加速台日半導體產業抱團。CTWANT記者調查，10月26日登場的台北國際光電週，以化合物半導體為重頭戲，參展規模150家創新高、6個國家地區，光是台日兩國就有超過70家科技廠大陣仗參與。

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在半導體產業發展初期，日本一度超越美國，使得美國1986年祭出「美日半導體協議」，加上台灣及南韓半導體產業崛起後，使得日廠全球市佔率節節敗退，近年疫情引爆晶片荒及美中科技爭霸，全球供應鏈在地緣政治危機下重組，給了日本趁勢重返半導體大國的機會，不但去年8月由八家大廠組建國家晶片隊「Rapidus」，今年6月也重修「晶片戰略」，訂下2030年產值達3.3兆元的目標。

日本的半導體產業以設備及關鍵原料為主，掌握半導體產業鏈中的最上游，握有全球半導體關鍵生產原料主導權，而這次日本加入美國陣營，禁止半導體設備出口中國，反遭中國限制鎵鍺出口，這對日本「化合物半導體」影響，引來業內高度關注。

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工研院產業科技國際策略發展所研究總監楊瑞臨指出，「現在用於電腦、手機運算的是矽半導體、屬於第一類半導體；化合物半導體是第二、三類半導體，用於加速傳導，應用有所差異」。化合物半導體中的砷化鎵（GaAS）為第二類，用於手機、基地台功率放大器，碳化矽（ SiC）、氮化鎵（GaN）等為第三類，碳化矽多用在電動車、工控的動力系統，氮化鎵則用在功率大、電壓高的潔淨能源電源供應器。

日本第一大碳化矽（SiC）功率半導體製造商三菱電機，日前宣布加大兩座SiC晶圓廠投資，其位於熊本縣合志市的工廠有6吋晶圓產能，正在擴張中，這座晶圓廠距離台積電約10分鐘車程。去年市場盛傳，台積電在第三類半導體領域鴨子划水，對此台積電董事長劉德音曾回應，「第三類半導體產值偏小，無法與矽基（SILICON BASE）半導體相比。」

三菱電機總工程師多留谷政良，在8月23日台北自動化展中接受本刊訪問時表示，「儘管矽、碳化矽半導體在製程與應用上有所差異，但基本道理相似，因此人才是同一批」，台積電迅速發展後對半導體人才需求更緊迫，帶動當地大學院校積極培育半導體工程師，多留谷政良評估，「這部分人力缺口要能補上，至少要5年時間」，此期間台日半導體人才勢必緊密交流。

事實上，今年7月間，三三會組成北海道經貿參訪團赴日，與日方討論最為熱烈就是半導體產業議題。三三會理事長林伯豐表示，「日本曾經是半導體製造的強國」，1986年日本生產的半導體產品全球市佔率曾高達45％，上個月的日本行，特別提出應在晶圓材料、廠務設備、人才，以及共同研發電動車、物聯網、人工智慧、元宇宙應用，尋求新南向市場的合作。

此外，工研院與日本德山、國內筑波科技共同合作的化合物半導體實驗室也在8月初正式成立，號召化合物半導體自主材料生產技術平台，從事粉體製程及晶體驗證，從原料、磊晶到封裝測試。

而10月26日登場的台北國際光電週，將以「次世代化合物半導體國際研討會」及「化合物半導體產業領袖高峰會」為主角，台日廠首度在化合物半導體領域大規模參與。主辦單位台灣光電科技工業協進會（PIDA）執行長羅懷家指出，台灣、日本在化合物半導體領域的合作將加深、加速。

台北國際光電週展覽繞著化合物半導體製程而設「化合物半導體」、「精密光學」、「光電檢測」、及「矽光子與雷射」4大主題。羅懷家指出，化合物半導體製程的材料、壓力、溫度要求與矽不同，並預告可能發表國際大廠競逐的8吋碳化矽（SiC）標準，應用在高頻高速的電動車、高鐵動力系統。同時日商Disco將演示以雷射切割晶圓技術、有別於以往用鑽石線切割，京瓷（Kyocera）展出化合物半導體封裝，日本NTT先進科技公司展出化合物半導體設備商。

化合物半導體展區國內參展廠商包括環球晶（6488）、穩懋（3105）、中鋼碳素（1723）、光電檢測閎康（3587），光學佳凌（4976）、明基BenQ等；台灣超微高學的AI光學設備能把晶圓放大數百萬倍檢測表面裂痕，甚至可以做到「透視」內部瑕疵，「原理跟哈利波特『隱形斗篷』一樣，是利用折射」。

一位科技業內人士觀察，日本對此番化合物半導體發展相當積極，因當局亟欲振興國內經濟，希望能夠抓住電動車動力系統、智慧製造、AI應用商機；在1980日本半導體黃金年代的從業人士們面臨退休，在鼓勵終生工作的氛圍下，有餘裕與眼界再投入產業以及促進台日雙方合作。