打造美國本土晶片:從「晶片四方聯盟」到產能五五分

拜登政府時期以《晶片與科學法案》(CHIPS Act)為核心推動半導體本土化,結合台積電、三星與英特爾三大先進製程企業,構築美國半導體復興的三大支柱。

目前具備2奈米開發與量產能力的企業僅有少數幾家。台積電在新竹、高雄與亞利桑那同步布局;三星則持續於南韓華城、平澤推進2奈米產線,並在美國德州泰勒(Taylor)設廠。韓媒報導指出,三星原計畫投資440億美元,但因業績低迷與客戶拓展不順,一度下修資本支出。不過,隨著特斯拉AI晶片訂單上門,以及自研Exynos 2600處理器重啟開發,三星資本支出有望回升。

英特爾則專注於亞利桑那Fab 52廠,背後有美國政府全力支持,持續強化晶片製造與代工能力,成為推動晶片自主化的核心力量。

不過,隨著川普重返白宮,美國對盟友態度急轉直下。拜登時期曾由美、日、韓、台組成的非正式合作機制「晶片四方聯盟」(Chip 4),用以協調供應鏈安全與技術政策,但川普上任後政策重心轉向「美國製造」,多次指責台灣「搶走美國晶片生意」。他除啟動「232半導體調查」外,更以關稅豁免吸引廠商赴美設廠,藉貿易槓桿強化本土產能。

美國商務部長盧特尼克開口,希望台美晶片製造五五分。合成畫面。美聯社
美國商務部長盧特尼克開口,希望台美晶片製造五五分。合成畫面。美聯社

美國商務部長盧特尼克進一步提出,希望「未來美國所需晶片能一半在美國生產、一半在台灣生產」,並設定中長期目標,將美國晶片自製率提升至40%以上。

天風國際分析師郭明錤指出,「五五分」說法尚未明確定義,是否涵蓋成熟製程與封裝仍有疑義。他認為,美國最大挑戰在於上游特用化學材料長期被日本企業壟斷,且多數日商不願赴美設廠;若地緣政治導致亞洲供應鏈受阻,即使台積電在美建廠,也難確保材料穩定供應。

根據TrendForce報告,美系客戶在台積電先進製程採用比重最高,擴大美國布局勢在必行。隨著美國廠區量產,預估2030年台灣先進製程產能比重將由2021年的71%降至58%,但整體台灣產能仍維持八成以上。與此同時,南韓比重將從12%降至7%,美國則從11%翻倍至22%,日本可望提升至4%,顯示美國主導下的晶片製造重組已逐步成形。

日本8家企業合資成立的Rapidus,選定於北海道千歲市興建工廠。路透社
日本8家企業合資成立的Rapidus,選定於北海道千歲市興建工廠。路透社

日本半導體復興:從技術自主到戰略布局

曾在1980年代主導全球半導體市場的日本,因1990年代泡沫經濟與美日貿易摩擦導致勢力衰退,雖仍掌握材料與設備優勢,但晶片製造早已凋零。近年隨AI浪潮崛起與地緣政治升溫,日本重新啟動「半導體國家戰略」,企圖重返先進製程行列。

日本採取「雙軌策略」推動復興,一方面扶植本土晶圓代工廠Rapidus,一方面與台積電合作,在熊本設立兩座晶圓廠。Rapidus由豐田、索尼、NTT、NEC、軟銀、鎧俠、三菱UFJ銀行與電裝(DENSO)等八大企業共同出資73億日圓,政府再挹注700億日圓,於2022年以官民合資形式成立。

Rapidus鎖定自駕與AI應用晶片,由東京威力科創(TEL)前會長東哲郎出任會長,前日立製作所高層小池淳義擔任社長。今年7月,公司首次公開2奈米試製成果,確認能正常運作,並預計明年第一季提供製程設計套件(PDK)給潛在客戶。

小池淳義指出,Rapidus能成功試產2奈米,關鍵在於迅速導入極紫外光(EUV)微影設備,僅用3個月完成EUV驗證並試產GAA電晶體,象徵日本重返先進製程的重要里程碑。Rapidus以2027年量產為目標,估計需約5兆日圓資金,政府已承諾補助1.7兆日圓並計畫再增資1000億日圓,但龐大缺口仍突顯建構晶圓代工產業的艱鉅性。

儘管業界對Rapidus進度仍持保留態度,崇越科技執行長陳德懿透露,雖有消息指日本試產成功,但距離穩定量產仍有一段距離。漢民科技副董事長許金榮則認為,Rapidus對日本而言更像研發中心,其目的在於確保技術主權與產業話語權,而非短期產能擴張。

台積電創辦人張忠謀。台積電提供
台積電創辦人張忠謀。台積電提供

守住半導體關鍵:研發根留台灣 綠電發展要跟上

台積電創辦人張忠謀在2024年公司運動會上強調,台灣已成全球地緣政治「兵家必爭之地」,並重申「全球化已死、自由貿易已死」,未來挑戰將更嚴峻。

台積電董事長魏哲家多次指出,海外設廠是為分散風險與服務客戶,但研發與核心技術「仍牢牢根植台灣」。他強調,台積電技術是上萬名工程師長期積累的成果,非單一機密可被竊取,「現在的技術精進到一個地步,不是一個人、十個人、甚至一百個人可以偷的。」

台灣半導體產業協會(TSIA)理事長侯永清表示,海外投資面臨法規與勞動制度差異,TSIA正協助會員整合資訊、提供政策建議,並推動「設備+材料」雙軸策略強化供應鏈。他也提醒,電力與綠電供應是產業永續的關鍵,「現在擔心的不是綠電數量,而是執行力能否如期到位。」

魏哲家則強調,環保與綠電轉型是台積電核心策略,「能買的綠電我們都會買」,公司承諾2040年全面使用100%再生能源,並協助供應鏈夥伴一同轉型。他指出,綠電不只是環保目標,更是台積電在全球布局下的競爭力。

隨著AI浪潮與地緣政治推動全球半導體產業重組,美、日、韓、台四大科技民主陣營在合作與角力間尋求平衡。當2奈米時代序幕揭開,這場技術與地緣政治交織的競局,正重新定義全球科技秩序。