本刊采訪發現，在這個新的千億商機下，有一群臺灣的隱形冠軍，正靠半導體市場穩穩獲利。

 

　　今年上半年，臺積電新廠推進的速度，愈來愈快，這將是臺灣半導體材料的大商機。

 

　　3月6日，南科18廠四期FAB棟正式動工，南科30公頃的基地，比臺北中正紀念堂還大，這里將成為臺積電3納米制程的重要據點。5月12日，臺積電董事會批準經費將在苗栗竹南設先進封測廠，總投資金額上看3000億元臺幣。5月15日，臺積電公告，有意在美國設立5納米新廠，投資金額也上看3600億元臺幣。

 

　　臺積電董事長劉德音6月9日在股東會后的記者會透露，會找下游廠商一起赴美，例如制程化學品、特殊氣體等高精密材料，讓臺廠產業可以往新市場發展。臺積電還幫協力廠談好了條件，臺積電享有的土地、補助等優惠，上游廠商也會有同樣待遇。

 

　　只待美國「半導體振興法案（CHIPS Act）」過關，美國補助款到位，不僅臺積電在美國新廠能獲利，上游材料廠也能跟著到美國打「大聯盟」擴張版圖。

 

　　捍衛良率上游廠商也赴美

 

　　過去，半導體材料被認為是歐美日商的天下，這一次，劉德音說要帶臺灣材料供應鏈出島，這揭開了臺積電布局多年的秘密：過去幾年，臺積電不斷培養本土供應鏈，把臺積電的know-how「藏」在材料里；除了用這些材料提升良率，臺積電還攜手臺廠，用臺灣供應鏈共同開發綠色制程，逐步換掉具有毒性的半導體材料，或是回收材料再利用，降低有毒材料用量。

 

　　這也就是為什么，臺積電到半導體龍頭英特爾廠區旁設廠，還要大費周章帶臺灣供應鏈過去的原因之一。可以說，少了這些臺灣半導體材料公司，臺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月臺積電發生「光阻液事件」，損失數億美元后，已意識到先進制程不只靠臺積電自己的技術才能完成，半導體材料品質的精進更為關鍵。

 

　　去年底，臺積電品質暨可靠性組織長何軍在供應鏈論壇上，以「供應鏈合作的新紀元」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者」，當微縮制程將線路愈做愈細，「舊的材料已變成新的風險」。

 

　　如果把線路寬度比喻成馬路，過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塞車，但現在制造的線路寬度和過去相比，有如鄉間小道，甚至像水溝般大小，同樣一輛車，會讓路線完全堵住，材料里過去尚能容忍的「雜質」，就像拋錨的汽車，成了必須嚴格管控的品質殺手，臺積電對半導體材料的品質要求大幅提高。

 

　　頂級質譜儀價格比超跑貴

 

　　就連水都要重新被檢視！臺積電用于先進制程，是特殊處理過的超純水，水中金屬離子數量低到幾乎不導電，但何軍打出一張投影片顯示，在電子顯微鏡下，原本應該平整的晶圓表面上附著了一顆金屬粒子，「水的品質不確定，就意味著風險」。

 

　　一位產業人士觀察，「以前談材料的檢驗標準，單位是PPM（百萬分之1），現在是PPB（10億分之1），以后會是PPT（1兆分之1）」，為了確定送給臺積電的材料符合要求，材料廠還要自掏腰包買最先進的檢驗設備，在關東鑫林云林廠，關東鑫林一口氣就買了臺5高階的電漿質譜儀，每一臺要價都超過一輛超跑。

 

　　而且，同一批材料，出廠前廠商自己檢驗一次，送進臺積電之后，還有一組超過200人的團隊，重新對材料再做檢驗；換句話說，要能打進臺積電先進制程供應鏈，不只要有生產技術，檢測服務、運送，缺一不可。如果把臺積電比喻

 

　　成一家相片沖印店，臺積電的工作，就是把IC設計公司設計出的電路「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，把電路「加」上去。工研院產業科技國際策略發展所經理張致吉解釋，半導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。

 

　　半導體材料的市場每年也穩定成長，張致吉引用《富士經濟報告》指出，以蝕刻用材料為例，市場規模在5年內仍會持續成長。

 

　　因為，蝕刻用材料的作用就像一把化學的鏟子，以前做記憶體，只要在晶圓上挖128層，「現在已經堆疊到500層。」人們使用的資料量愈來愈大，相關材料的需求也愈大。

 

　　商機浮現默克投資南臺灣

 

　　關東鑫林科技董事長呂志鵬指出，制程化學品以前可以做到對A材料完全沒有損害，對Ｂ材料卻一口氣溶解10層、20層，「現在記憶體堆疊層數愈來愈高，材料一口氣就要吃30、40層，卻還是要求對旁邊的A材料一點都不能損害。這種讓化學品「指到哪里就吃到哪里」的特殊技術，靠的就是材料供應商手上的獨門配方。

 

　　20年前默克一度賣掉電子級化學基礎材料，過去幾年又重新投資半導體材料事業，就是看到機會。臺灣默克董事長謝志宏更透露，在經濟部鼓勵和協助下，默克今年也計畫在南臺灣投資先進的半導體沉積材料，「這些材料不是一車一車賣，而是以公克為單位供應」。

 

　　過去多年，臺灣一直是全球最大的半導體材料市場；光是去年，臺灣就采購超過113億美元的半導體材料，臺幣價值超過3300億元。在以臺積電為龍頭的帶動下，近年已有愈來愈多的半導體材料外商來臺進駐。

 

　　站在云林斗六工業區，就能感受到這個趨勢。在這里，臺日合資的半導體材料廠關東鑫林，去年云林1廠2期工程、云林2廠接連完工，總投資金額達100億元臺幣。全球3大光阻液廠之一的日本信越，也在云林設廠生產高階光阻液，是信越在日本之外的第一個光阻液廠。產品正等著通過臺積電認證，從斗六到臺南只要近1小時的車程，提早卡位南科即將爆發的材料商機。

 

 

　　目前，各材料領域都有臺廠投資，其中以生產制程化學品最多。這類材料多半用于清洗晶圓，把多余的物質拿掉。在氣體領域，過去幾乎都是外商天下，但中美晶投資的臺灣特品化學，去年也拿到臺積電優良供應商。黃光制程里，如光阻液也大部分供應商是外商，但永光化學自主研發的光阻液，也已開始打入12寸半導體廠。

 

　　臺灣半導體材料廠的實力，已足以出口打國際杯。「上一次日韓貿易戰，是我們救了三星。」一位業者透露，日本禁止對南韓出口的半導體等級氫氟酸，是重要制程化學品，全世界除了日本，臺灣有兩家公司有能力生產。

 

　　這兩家公司，一家叫僑力化工，這家公司沒有上市，卻是全球氫氟酸產能第2大的公司。僑力化工原本是貿易公司，轉型自制產品時，想向日本買技術，日本人卻不愿意技術合作；于是，僑力化工便自行研發，從牙膏用的氟化物開始，做到藥品級，最終做到最頂尖的半導體級氫氟酸。「氟化物的原料是螢石，全世界中國蘊藏量最大，但中國只能做出工業級氫氟酸，臺灣卻能做到半導體級。」業者透露。

 

　　另一家是臺塑旗下的臺塑大金，這家公司是1999年，由日本大金工業和臺塑合資成立，由大金工業提供技術，臺塑負責管理，專門生產臺灣半導體產業需要的氫氟酸，20年持續擴廠，電子級氫氟酸產能也已達2萬6千噸，臺灣半導體廠幾乎都是臺塑大金的客戶，它們以內銷為主，當臺灣半導體產業持續擴廠，臺塑大金今年也積極擴產。根據臺塑年報，臺塑去年認列臺塑大金獲利1億2千萬元。

 

　　這幾年，甚至已有部分臺灣公司打進更高端的臺積電五納米供應鏈。本刊采訪得知，廣明實業的硫酸、長春石化的雙氧水、信纮科的機能水，都已得到認證采用。在7納米部分，溶劑大廠勝一，因為有3項材料在臺積電7納米制程被采用，股價從2016年開始翻倍成長。關東鑫林的制程化學品，也是臺積電先進制程的要角。

 

　　搶食大餅老臺廠攜手外商

 

　　此外，有不少本土工業老家族，透過與外商合資，悄悄賺半導體材料的錢。例如南紡旗下的南美特科技，就是化學氣相沉積材料的供應商。也有不少本土半導體周邊廠商想進一步跨入材料產業，例如廠務設備大廠帆宣，也代理銷售半導體材料。中美晶在培養出環球晶之后，現在也大力投資特品化學，轉攻半導體用氣體。還有不少公司，如新應材，正從面板產業材料切入，想逐步切入半導體封測，甚至半導體材料市場。不過，要打進半導體產業絕非一朝一夕就能達成。例如永光化學為了開發自有半導體光阻技術，投資23年時間才完成。

 

　　對臺灣半導體材料產業的發展，關東鑫林董事長呂志鵬可說是開路先鋒。他回憶，他剛進默克時，主要工作就是把歐洲運來的半導體材料，一桶一桶運給工研院的客戶；后來，這個客戶從工研院獨立出來，變成了臺積電。

 

　　呂志鵬說，當時默克看到臺灣半導體產業將進入高速成長期，就和日本關東集團在臺灣投資伊默克公司，由于硫酸等半導體材料體積大，重量重，默克改采授權模式，由臺廠使用默克的技術在臺生產，半導體材料產業因此從制程化學品開始發展。隨著竹科崛起，桃園也發展出一個電子化學品的聚落，中華化學、廣明實業、永光化學等大廠，都群聚在桃園觀音一帶。

 

　　養自有供應鏈勢在必行

 

　　除了提高品質競爭力之外，環保也是半導體材料開發的新趨勢。永光化學總經理陳偉望認為，以前半導體廠與臺灣廠商合作，多半是為了降低成本；但是歐盟提出新的環保要求后，半導體廠愈來愈有意愿與臺灣廠商合作研發無毒新材料，或是發展回收技術。

 

　　臺積電也透過與臺廠合作，把技術「埋」在材料里，采訪中，廠商都避談臺積電使用的化學品確切型號，「有些東西全世界半導體產業，只有臺積電在用。」業者透露，臺積電使用的材料早已與英特爾、三星不同。站上半導體龍頭之后，培養自己的供應鏈已是臺積電必走的一條路。

 

　　現在，全世界都要爭奪最先進的半導體制程，是威脅也是機會。臺灣有機會在半導體代工之后，再長出另一個千億元產業。如果臺灣半導體材料產業能因此擴大影響力，未來臺灣還會再多一座「護島神山」，成為臺灣在全球半導體產業的新競爭門檻。