臺灣國際半導體展(SEMICON)昨天開幕,今年是IC發明60年,現在半導體不僅是臺灣的指標產業,撐起臺灣經濟半邊天,臺灣也成為全球主要供應國,昨天特地主辦IC60大師論壇,由臺積電創辦人張忠謀專題演講,他回顧過去60年半導體業的創新技術發展,也透露自己身在其中的觀察。他預期未來10~20年,全球半導體成長將比全球經濟成長率多2.5~3個百分點。

積體電路(IC)是在1958年由德儀(TI)工程師杰克基爾比(Jack Kilby)發明,當時張忠謀也在德儀工作,他見證了IC發展的歷史軌跡,并回憶當年杰克基爾比,常常拿著一杯咖啡跑到我的辦公室跟我說,你知道我在做的這東西是什么嗎?、我是臺灣唯一與IC發明者喝咖啡聊天的人,很適合來演講。
臺積客戶最大得利者
張忠謀點出半導體業的10大創新,分別是1947年冬發明電晶體,1954年矽電晶體,1958年發明IC,1965年摩爾定律,1964~1970年的MOS(金屬氧化半導體)、MOSFET(金氧半場效電晶體)、Si Gate(矽閘極)、CMOS(互補金氧半導體),1966/67年DRAM、Flash,1970年代封測代工,1970年代微處理器,1970~80年代VLSI System (超大型積體電路),1985年臺積電開創晶圓代工等。
張也點評了半導體公司的盛衰與知名的得利者,例如最先投資矽電晶體的德儀、1970年代投資MOS的日本半導體公司,及1985年開創晶圓代工臺積電等,過程中有些公司沒有持續投資而淡出,有些因為續投資而成為最大得利者。
張忠謀強調,開創晶圓代工產業臺積電是得利者,最大得利者應該是臺積電的客戶。
賴清德呼吁投資臺灣
科技部長陳良基指出,IC發明60年,造就半導體產業并改變全世界,尤其是臺灣在42年前加入半導體產業做出貢獻,對未來有責任也有義務引導更多的年輕人加入。
“行政機構”長賴清德說,臺灣半導體產業具有分工又有群聚效應,連外媒都認為臺灣半導體產業具有彈性大、應變能力強和產品物美價廉,臺灣在晶圓制造產值居全球第1、封測第1、IC設計第2,只要持續努力還會更好,修改產業創新條例,讓企業員工分紅拿到股票時間點和變現時間點擇低課稅,也就是期望大家繼續投資臺灣。
劉德音擔憂全球政局
SEMI全球總裁暨執行長Ajit Manocha指出,臺灣以完整的半導體產業聚落,高度專業分工及水平整合能力獨步全球。2013至2017年間,半導體產值共成長了1000億美元,超越過去13年來的成長總和。能有這樣的成就,臺灣半導體產業生態圈功不可沒。
臺積電董事長劉德音表示,包括AI人工智能、5G、擴增實境(AR)與虛擬實境(VR),半導體產業已進到令人興奮的時刻,邏輯技術將持續微縮,半導體技術也將持續不斷往前推進,是投資半導體業的好時機,鼓勵更多年輕人加入本產業。
路透報導,格芯(GLOBALFOUNDRIES)上月底宣布,不會在最新世代晶片制造技術競爭,這項消息帶動臺積電股價創新高。不過,對臺積電董事長劉德音而言,工作難度似乎可能不會下降。劉德音上周接受路透訪問表示,全球政局是他最大憂慮,美中貿易戰及兩岸關系緊張等地緣政治事件,你能想像的最糟情況可能很糟。
每支手機用矽續增加
全球智能手機銷售降溫,造成臺積電調降今年營收目標,但劉德音對手機晶片仍持樂觀看法。劉說:智能手機銷量已進入高原期,但每支手機平均使用的矽持續增加,預期未來幾年將以高個位數百分比增加。智能手機會繼續貢獻臺積電4~5成營收。
劉德音樂觀預期,智能手機降溫的情況只會持續幾年,5G技術將驅動新一輪成長。由于格芯退出競爭,臺積電可能擴大投資先進生產技術,在中國將繼續進攻。劉說:我們會(加碼投資)確保我們取得本土競爭地位。

張忠謀預測全球半導體產業重大變革:3D封測、EUV微影制程、中國補貼政策
2018年國際半導體展今(5)日正式開幕,臺積電創辦人張忠謀受邀在大師論壇演講,張忠謀歸結全球積體電路發明60周年的十大發明,強調晶圓代工商業模式的成功,是高通、博通、聯發科、海信等無晶圓廠IC設計產業能夠成功的重要關鍵,這些廠商也是90年代以后最具創新能力的半導體廠商,張忠謀表示,盡管1985年以后全球半導體產業已經沒有看到革命性的突破創新,但是有幾項趨勢可以關注,包括臺積電目前投入的3D IC封測、EUV微影制程,另外,中國與阿布達比的臺灣地區半導體補貼政策,也對未來產業有很大的影響。
今年87歲的張忠謀今天以“從全球半導體產業重要創新,看半導體公司盛衰”為題,分析全球半導體產業的重要轉折,他表示,幾個月前科技部長陳良基邀請他擔任論壇主講人,他告訴陳良基“恐怕我是臺灣唯一一個在積體電路發明時,見證歷史的人。”
親眼見證積體電路發明
60年前,張忠謀任職德州儀器,積體電路的發明人Jack Kilby在發表相關研究以前,每天傍晚5點半到6點,都會拿著糖跟咖啡到他的小辦公室,并且告訴張忠謀,“你知道我在做什么?那個東西叫IC,1958年9月12日,他展示了第一個IC,那個時候我才27歲。”
張忠謀表示,從1948年電晶體的發明開始,每一項新的創新都帶動了新的半導體公司的崛起,最早將電晶體商業化的美國Western Electric,后來將技術授權給幾家公司,其中最成功的就是德州儀器與快捷半導體(Fairchild);接著1954年Si電晶體的發明,讓德州儀器成為全球最大半導體公司。1958年積體電路由Jack Kilby與Robert Noyce同時發明,二人的發明也造就了德儀與快捷半導體的持續成長。
摩爾定律驅動半導體技術進步
1965年摩爾定律(Moore's Law)正式發表,當時預言晶片效能每18個月到2年,將會成長一倍。張忠謀表示,摩爾定律從1965年發布迄今一直沒有被打破,它就像自我實現的預言一樣,成為驅動半導體公司技術進步的監督者,半導體公司因為擔心競爭對手早一步研發成功,只能不斷努力,和摩爾定律同時發布的金屬氧化物半導體技術(MOS Technology,1964年),共同驅動晶片的創新,例如金屬氧化物半導體場效電晶體、Si Gate與CMOS技術,“假如MOS沒出來,摩爾定律不會成功。”
60年代另一項重大發明則是記憶體,從1966年的DRAM、隔年的Flash,當時英特爾與日本電子業者,當時因為投入記憶體與CMOS技術研發,在全球半導體產業逐漸崛起,80年代韓國三星也在這一塊市場大舉投資,相對之下,原本位居龍頭的德州儀器,因為忽略記憶體技術5-10年,錯失了商機,后來想再追上來就得很花力氣。
1970年英特爾率先推出微處理器(1970),讓英特爾在80年代IBM推出個人電腦后,獨領PC產業30年風騷。
三大發明與臺灣密切相關
接下來的三項重大發明,則是與臺灣有明顯相關,分別是外包半導體封裝測試(outsourced assembly and test,OSAT)、超大型積體電路系統設計(VLSI Systems Design)與晶圓代工。
張忠謀表示,超大型積體電路系統設計理論,最早是由加州理工學院的卡弗?米德(Mead)所推出,他將積體電路設計的方法論系統化,才使得IC設計與晶圓代工可以獨立,1998年加州矽谷舉辦一場電晶體50周年的活動上,張忠謀第一次與Mead會晤,當時臺積電已經成立10年,Mead告訴張,“我老早認為設計與晶圓代工可以分開。”
晶圓代工模式嘉惠無晶圓廠IC設計產業
然而,晶圓代工的創新商業模式,是在1985年張忠謀應邀返國后,才在臺灣的官方支持下正式推出,張忠謀表示,臺積電當時率先以晶圓代工營運模式對外募資,晶圓代工模式的成功不僅造就了臺積電,也嘉惠了無晶圓廠IC設計產業,“整個??社會都因此得利,假如臺積電不存在,他們有許多今天也不會存在。”
張忠謀表示,半導體產業過去60年來經歷多次整并,新技術的研發創新門檻愈來愈高,如果沒有晶圓代工的支持,很多技術創新,只能靠大型公司(例如IBM),事實上,無晶圓廠IC設計公司很多都是90年代陸續成立,他們也是過去30年以來最具創新能力的公司。
張忠謀表示,1985年以后,全球半導體產業盡管缺乏革命性創新,但現階段仍有幾項創新正在醞釀當中,“我希望10年后的IC 70的論壇,還有機會介紹。”
張忠謀表示,目前幾項潛在的變革,包括中國與阿布達比的臺灣地區半導體補貼政策、人工智慧與機器學習晶片(GPU、TPU)、3D IC封測、EUV微影制程、X Architecture架構設計與C -tube與石墨烯等新材料。事實上,上述幾項潛在變革,臺積電都已投入,例如,極紫外光(EUV)微影制程,就被業界視為突破“摩爾定律”魔咒的救世主,這項技術必須耗費大量電力,5奈米制程用電會是目前主流制程的1.48倍,因此,張忠謀過去在公開場合多次提到臺灣供電穩定的重要性。
張忠謀表示,中國與阿布達比等臺灣地區,對于半導體產業祭出高額補貼政策,這項政策未來到底由誰獲利,目前沒有人知道。










