臺灣集成電路產業(yè)發(fā)展史 一場始于豆?jié){店的產業(yè)革命

工研院產業(yè)趨勢與經濟研究中心（IEK）統(tǒng)計，2017年中國***半導體產業(yè)鏈產值達新臺幣2.46兆，全球排名第三，在專業(yè)晶圓代工制造領域更長期獨占鰲頭。這些傲人的成果，始于40多年前，由政府與工研院共同推動的「集成電路計劃」，不僅將集成電路技術引進中國***，也翻轉了中國***的產業(yè)經濟結構。

▲工研院超大型集成電路（VLSI）廠房，于1987年公開招標租予臺積電，是臺積電發(fā)展最初的起點。

2018年是集成電路（Integrated Circuit；IC）發(fā)明60周年，走過一甲子，IC驅動了世界快速演進，包括電腦、通訊、家電、汽車等3C產品都少不了它。隨著集成電路產業(yè)不斷制造出更強、更快、更小的晶片，它實現了無處不在的運算，在可預見的未來，汽車自動駕駛不再只是科幻想像，而智慧家庭、智慧廠辦、智慧交通、智慧城市的夢想實現不再遙不可及。

集成電路產業(yè)引領科技不斷創(chuàng)新，中國***身為半導體設計與制造的重鎮(zhèn)，不僅上、中、下游產業(yè)鏈整合完整，更首創(chuàng)專業(yè)分工模式，打造出晶圓、IC封測代工業(yè)，以打群架、技術領先的模式，帶動全世界集成電路產業(yè)蓬勃發(fā)展。

一場始于豆?jié){店的產業(yè)革命

而如此輝煌的成績，則要從44年前一場豆?jié){店的早餐會報開始說起。

時光回到1974年，當時中國***以勞力密集的輕工業(yè)、加工出口業(yè)為主，面臨產業(yè)已發(fā)展成熟，且第三世界國家崛起，擁有大量低廉勞力，中國***面臨尋找下一世代接棒產業(yè)的轉捩點。

2月，在臺北市南陽街小欣欣豆?jié){店中，聚集了當時中國***政治財經界重量級人物，包括行政院長費驊、經濟部長孫運璿、電信總局局長方賢齊、交通部長高玉樹、工研院院長王兆振、電信研究所所長康寶煌，以及力主中國***發(fā)展集成電路產業(yè)的美國無線電公司（Radio Corporation of America；RCA）研究室主任潘文淵。

他們一邊吃早餐一邊進行早餐會報，在討論之中決定以集成電路技術作為產業(yè)發(fā)展藍圖，勾勒出中國***未來轉型高科技產業(yè)的愿景，并決定以最有效率的方式自美國尋求合作伙伴，引進集成電路研發(fā)、制造、封測等技術，以爭取時效。

政府主導 自美國引進集成電路技術

1974年7月，潘文淵專程回臺，在圓山飯店閉關一周撰寫「集成電路計劃草案」，寫完后于第一時間送達經濟部，孫運璿隨即召開專案會議，并在8月17日正式核定該計劃。

隨后潘文淵在美國召集海外學人組成電子技術顧問委員會（Technical Advisory Committee；TAC），并遴選RCA公司作為技術轉移的合作伙伴，選定引進集成電路中的「互補式金屬氧化物半導體」（Complementary Metal -Oxide-Semiconductor；CMOS）技術，同時在工研院成立電子工業(yè)研究發(fā)展中心（后擴大為電子工業(yè)研究所），作為發(fā)展「集成電路計劃」的執(zhí)行單位。

工研院看好當時民生消費及通訊等產品在未來的發(fā)展趨勢，選定以電子表作為驗證技術成果的載具，「但我們所有投入的專家、學者、人才、主政者都不只是將這個計劃當作科專計劃，做出電子表就結案，而是一開始就規(guī)劃完完整整地將集成電路技術引進，讓中國***日后能擁有自主研發(fā)與生產的能力！」當時擔任計劃主持人、工研院電子工業(yè)研究發(fā)展中心主任的胡定華，一語道出所有加入計劃的參與者，積極投入擘劃未來遠景的雄心壯志，希望打造以集成電路為基礎的資訊電子產業(yè)，燃亮中國***產業(yè)的革命之火。

RCA技轉計劃 培訓中國***半導體人才

計劃擬定后，團隊即刻開始招兵買馬，當時在美國普林斯頓大學攻讀博士畢業(yè)的史欽泰、楊丁元、章青駒等人，放棄在美國工作的機會，回國加入工研院，投身集成電路計劃的引進，并分成設計、制造、測試、設備4組，由他們擔任赴美國RCA公司取經團的領隊。

1976年4月，經過招募培訓的19人團隊，懷著興奮、緊張，以及期待的心情，出發(fā)前往美國。當年那群30歲上下的年輕小伙子，不負所望地將集成電路技術成功帶回中國***，如今，他們皆成為中國***電子科技業(yè)中重量級人物，各自擁有一片天，持續(xù)為中國***經濟打拼。

現任臺積電副董事長的曾繁城，為當初第一批赴美的19人團隊之一，他回憶道，「當時我們很都年輕，懷抱著無比的熱情，想要把中國***的集成電路技術做起來。」史欽泰亦相當肯定RCA技轉計劃的成果，他表示，「RCA技轉計劃為中國***建立自行研發(fā)技術的信心。」有別于過往中國***產業(yè)以制造加工業(yè)為主，RCA計劃的成功，讓社會及國人發(fā)現，中國***有能力自行研發(fā)技術，進而堅定轉往高科技產業(yè)發(fā)展的目標。

催生聯電與臺積電 晶圓代工獨步全球

1977年10月，工研院打造的全中國***首座集成電路示范工廠正式落成啟用，當初赴美受訓的人才返國投入生產研發(fā)。示范工廠采用7.5微米制程，產品良率在營運的第6個月已經高達7成，遠高于技術轉移母廠RCA公司的5成，技術成效超乎預期，甚至讓中國***躍升成為全球第三大電子表輸出國。

由于示范工廠營運成效良好，為將技術落實產業(yè)化，決定在1980年以衍生公司的方式，設立中國***第一間半導體制造公司聯華電子，并移轉4吋晶圓技術以及研發(fā)團隊，轉任聯電研發(fā)制造，其中包括后來擔任聯電董事長的曹興誠。

「集成電路計劃」10年后，美、日、韓均已看出集成電路對國家發(fā)展的影響重大，無不積極投入，國際間興起技術保護主義，讓中國***很難再自海外技轉。

1984年工研院接下「超大型集成電路（VLSI）計劃」，自行投入研發(fā)，隔年即邀來曾任美商德州儀器全球副總裁的張忠謀，擔任工研院院長。中國***第一座6吋集成電路實驗工廠于1986年正式完工，為發(fā)揮實驗工廠的經濟效益，在張忠謀的建議與當時政務委員李國鼎的支持下，1987年衍生成立中國***集成電路制造公司，將VLSI計劃的設備與人才移轉給臺積電，并首創(chuàng)專業(yè)晶圓代工模式，充分發(fā)揮中國***在制造方面的優(yōu)勢。

臺積電很快發(fā)展成為全球舉足輕重的晶圓代工廠，并大幅改變產業(yè)生態(tài)，逐步走向垂直分工模式。有別于早期半導體公司以IDM廠居多，自行包辦從IC設計到產品制造的所有程序，晶圓代工模式成功后，設計公司只要專注做好產品設計，再委托代工量產即可，不必投資設立花費甚巨的晶圓廠。

1990年代開始，中國***半導體產業(yè)鏈逐漸完備，在各領域的代表性公司除臺積電、聯電之外，還包括日月光控股（合并矽品）、聯發(fā)科、群聯、穩(wěn)懋、旺宏、華亞科、南亞科等，攜手為中國***締造出傲人的兆元產值。

此外，隨著個人電腦快速成長，負責資料處理及運算的「動態(tài)隨機存取記憶體」（DRAM）需求大增，政府因此在1990年委托工研院執(zhí)行「次微米計劃」，延攬當時在美國貝爾實驗室任職的盧志遠，擔任計劃主持人，負責研發(fā)DRAM制造技術，以4年半的時間發(fā)展出8吋晶圓0.5微米的制程技術，讓中國***躋身世界半導體技術的領先群。

垂直分工特色 展望下一波發(fā)展

中國***發(fā)展集成電路技術以來，垂直分工與產業(yè)群聚的特色，使得中國***擁有彈性高、速度快、客制化服務、低成本的特色，且以晶圓代工為主的模式與全球半導體產業(yè)結構不同，這也是中國***半導體產業(yè)獨有的競爭優(yōu)勢。 2017年中國***半導體產業(yè)鏈的產值結構中，晶圓代工占49%、IC設計產業(yè)占25.1%、IC封裝測試產業(yè)占19.4%、記憶體產業(yè)占6.5%，總產值達810億美元，僅次于美國、韓國，全球排名第三。其中中國***又以晶圓代工領域的市占率最高，全球排名第一，占7成以上，產值達397億美元，成就傲人。

目前半導體制程已進入5奈米的競賽，除了持續(xù)追求制程微縮之外，亦同步往高度異質整合晶片發(fā)展。新材料的探索也已展開，如量子運算所需的超導體、奈米碳材等材料，借此突破現今矽材料的極限。

工研院IEK研究經理彭茂榮認為，在智慧物聯網趨勢的帶動下，中國***半導體產業(yè)在以下領域較有發(fā)展機會：人工智慧、5G無線通訊、物聯網、工業(yè)4.0╱智慧機械、車聯網╱自駕車、擴增╱虛擬實境（AR╱VR）、高效能運算晶片（HPC）、軟體及網路服務。其中，智慧物聯（AIoT）應用多元，制程上不需使用到最尖端前瞻的技術，可能只要90奈米，甚至微奈米等級就可以拓展新應用，成本與門檻不若其他應用高，將刺激中國***小型IC設計公司崛起，以創(chuàng)新應用服務取勝，驅動產業(yè)多元化發(fā)展，創(chuàng)造新一波榮景。

他表示，中國***半導體產業(yè)猶如國家經濟象征，隨著資訊電腦、智慧手機與連網裝置市場起飛，帶動產業(yè)蓬勃發(fā)展，未來除將持續(xù)耕耘既有3C電子市場之外，在政府「5+2產業(yè)創(chuàng)新計劃」，及智慧物聯的創(chuàng)新應用帶動下，預計到2025年，中國***半導體產值可達到4兆元新臺幣的里程碑。

展望未來，中國***已具備科技矽島的基礎優(yōu)勢，而亞洲是未來全球最重要的市場，中國***地處關鍵位置，應杠桿既有半導體的優(yōu)勢，進一步打造滿足以人為本的需求，發(fā)展具有文化底蘊的科技應用「創(chuàng)新生態(tài)島」，在智慧物聯的時代下，科技會更貼近人們的生活型態(tài)和消費者需求，并作為創(chuàng)新的示范場域，達到讓人才聚集、產業(yè)群聚、資金多元、不斷創(chuàng)新的愿景。

1974年，潘文淵博士在美國積極規(guī)劃集成電路技術，并召集當時美國IC界有名的華人專家成立「電子技術咨詢委員會」，由潘文淵擔任主任委員，以做為中國***技術、工業(yè)發(fā)展上的咨詢機構。前排左起凌宏璋、葛文勛、趙曾玨、羅念、胡定華，后排左起厲鼎毅、史欽泰、李天培、楊丁元、潘文淵。

1976年，工研院派員赴美國RCA訓練。與RCA公關主任合影，左起曹興誠、倪其良、曾繁城、戴寶通、劉英達、陳碧灣、史欽泰。

1978年，工研院第一批商用IC出貨，開啟中國***制造集成電路產品的發(fā)展。此為使用工研院集成電路示范工廠所制造IC的電子表。

1984年，工研院超大型集成電路實驗工廠開工典禮。圖左至右為章青駒、史欽泰、潘文淵、胡定華、曾繁城。