各國半導體振興計畫提升晶片製造的生產能力，預期半導體供應鏈產能將進入快速擴張階段，特別是中國大陸以提升成熟製程晶圓產能的策略來因應美國技術出口管制對其競爭力的減損，此一策略導致中國大陸半導體晶圓產能在短期內快速的提升，產能擴充速度與相較於過去的增長水準有明顯倍增。可能會對全球半導體市場的價格和穩定性帶來影響。
風險因素一：中國大陸大幅擴充成熟製程的產能
支持國內新新科技發展需求乃是中國大陸擴充產能相當重要的原因之一，特別是電動車、綠色轉型等重點推動產業均仰賴生成式AI技術與量子電腦做出突破，而相關尖端技術的研發高度仰賴邏輯晶片的堆疊來提高提升運算能力。邏輯晶片穩定供應，對於高性能的超級電腦的開發與服務至關重要，提升運算能力乃是強化國力在全球競爭態勢下勝出的重要策略（算力即國力）。[1]在此一趨勢發展下，包括中國大陸在內的主要國家，將提升運算能力視為國力的提升，將邏輯晶片的開發與生產列為提升競爭力與國家安全的關鍵領域，邏輯晶片的開發與生產列為供應鏈安全評估的重點領域，以維持在競爭態勢下的領先地位。[2]
然而，當前美國、日本和荷蘭合作實施半導體技術的出口管制，保護自身科技優勢。面對出口管制，中國大陸積極提升國內半導體晶圓製造能力與供應鏈，以降低出口管制對中國大陸的半導體產業乃至整體產業發展的影響，包括：提升大幅提升晶圓廠數量、政策支援，以及加速採購半導體晶圓製造設備的採購。
2023年中國大陸大幅增加晶圓製造設備的採購數量，根據日經亞洲（Nikkei Asia）透過分析中國大陸海關總署之整體半導體設備進口數據指出， 2023年第3季中國大陸大幅擴大進口半導體體設備，金額達634億人民幣（約87代美元），較去（2022）年同期大幅增加93%[3]，其中荷蘭占30%、日本占25%，而美國僅占9%[4]。另依荷蘭半導體設備廠商ASML近日公佈之2023年第3季財報指出，來自中國大陸之營收占比由第1季的8%，再於第2季增至24%，至第3季進一步增至46%，分析認為此現象反映中國大陸廠商趕在2024年1月1日荷蘭政府的半導體出口管制措施寬限期結束前下單，以避免日後無法取得相關設備[5]。
在政策層面，中國大陸政府陸續採行政策措施支持半導體產業，包括提供財政補貼、稅收優惠以及設立半導體產業基金等。這些政策旨在減少對外部先進半導體的依賴，促進國內產業鏈的完善和技術自主性。中國大陸更計畫在2024年在全國多處地區同步新建新的晶圓廠。中國大陸目前有44座晶圓廠，並預計將新增32座晶圓廠。新建的晶圓廠雖然以先進製程作為長期目標，礙於目前技術發展的限制，在初期投產階段可能全部鎖定成熟制程[6]。
此一發展情勢，凸顯目前中國大陸半導體業者正大舉轉向投資、擴充美國出口管制尚未涵蓋之成熟製程領域，企圖藉由在成熟製程厚植技術實力，再圖謀重新跨足先進製程[7]。目前中國大陸半導體業者的舉動已引發市場憂慮，並觸發我國與韓國業者開始降價搶單[8]。
中國大陸強化晶圓製造的政策可能進一步對全球供應鏈帶來市場風險，特別是產能的擴充聚焦成熟製程，可能加劇半導體供應鏈成熟製程的產能過剩風險。這可能導致全球成熟製程產能過剩。隨著中國大陸在成熟製程領域的大規模擴充，全球市場可能面臨供過於求的情況，這不僅會影響價格和市場穩定性，也可能對全球半導體產業的健康發展構成挑戰。
風險因素二：各國半導體振興計畫聚焦提升晶片製造的生產能力
作為關鍵供應鏈韌性政策的一環，美國日本歐盟目前都正在積極的提升國內的晶圓製造能力與產能。美國於2022年通過《晶片與科學法案（CHIPS法案）》規劃投入530億美元，加強美國境內半導體製造、研發和人才。其中，晶片法案對半導體製造投入的預算規模最為龐大，其中一個顯著的是為直接投入半導體製造的資本投資提供25%的稅收抵免。商務部已經公佈了專門為半導體製造預留的390億美元激勵措施。這些資金專門用於支持對半導體生產至關重要的設施的建設、擴展或現代化，從而突出了分配給支援國內先進晶片製造能力的重大投資[9]。自CHIPS法案實施以來，TSMC、Intel、三星等主要製造業者已經公佈多項晶圓廠建置計畫（參照下表所示），總體規模超過1660億美元。預計2024年到2026年之間大幅提升先進製程的製造量能，凸顯晶片法案與相關獎勵措施已經產生投資引導的效果。
表一 主要業者在美國晶圓廠建置計畫
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歐盟《歐洲晶片法》（European Chips Act）於2023年9月21日正式實施，目前依該法歐盟執委會並未直接向半導體業者提供補貼，而是藉由放寬歐盟會員國向業者提供補貼的競爭政策限制，並調和歐盟會員國的國內行政程式以加速半導體設廠計畫的審批，以達到吸引半導體業者赴歐設廠的目的。該法由「歐洲晶片倡議」（The Chips for Europe Initiative）、「確保供應安全架構」（A framework to ensure security of supply）及「監測及危機因應」（Monitoring and crisis response）三大支柱（pillars）組成，其中「確保供應安全架構」的支柱二旨在強化歐盟於10至28奈米製程之半導體的生產能量，以滿足歐盟產業對成熟製程半導體之需求[10]。依該法規定取得歐盟授予「整合製造廠」（Integrated production facilities）或「開放式晶圓代工」（Open EU Foundries）之半導體廠商在歐盟會員國境內設廠之行政程式將會獲得優先及快速處理，並在符合特定條件下該等設廠計畫可淩駕於公共利益逕行實施。目前歐盟執委會已批准法國政府對格羅方德（GlobalFoundries）及意法半導體（STMicroelectronics）合資興建12吋晶圓廠的74億歐元補助計畫[11]，以及義大利政府對意法半導體設立碳化矽（Silicon Carbide, SiC）晶圓廠的2.92億歐元補助[12]。德國政府分別對台積電及英特爾設廠提供的110億及100億歐元補助則尚待歐盟執委會審批[13]。
韓國《晶片法》（K-Chips Act）則針對韓國既有《加強保護國家高科技戰略產業競爭力特別措施法》（Act on Special Measures for Reinforcement and Protection of Competitiveness of National Advanced Strategic Industries, 국가첨단전략산업 경쟁력 강화 및 보호에 관한 특별조치법）及《特別稅收限制法》（Act on restriction of Special Taxation, 조세특례제한법）兩部針對高科技產業的法規進行修正，前者透過規劃國家高科技戰略產業園區方式加速建立半導體產業聚落，並要求行政部門研擬促進國家戰略產業的發展計畫；後者則是聚焦在向廠商採購半導體設備及研發活動提供稅額抵減的獎勵措施。依《特別稅收限制法施行細則》（enforcement decree of the Act on restriction of Special Taxation, 조세특례제한법 시행령）第9條第6項僅指定7奈米及以下製程之晶片設計及生產活動為國家戰略技術。簡言之，目前韓國政府的半導體產業戰略主要聚焦於擴大先進製程的研發及製造能量，而成熟製程較不受重視。該戰略方向在隨後韓國產業通商資源部（Ministry of Trade, Industry and Energy）於2023年3月15日公佈的「國家高科技產業促進戰略」獲得進一步強化[14]。
2021年11月26日，日本政府公佈批准了7740億日元（68 億美元）半導體在地化投資資金，以支持首相岸田文雄（Fumio Kishida）的承諾，加強經濟安全政策，旨在確保穩定半導體供應。該7740億日元（68 億美元）計劃是內閣11月26日簽署的本財政年度額外預算的一部分，由三部分組成，分別為：6170億日元用於資助國內先進晶片製造生產能力的投資；470億日元用於模擬晶片等傳統生產；1100億日元用於晶片和電源管理零組件，以及用於下一代矽研發。由此觀之，提升國內先進半導體製程生產能力的投資（6170億日元），乃是日本半導體振興計畫第一階段的核心，其中超過一半的經費4760億日圓，用於補助台積電公司在九州熊本縣建造的半導體工廠－台積電1廠。預計2024年12月啟用生產，目前規劃將生產22/28nm以及12/16nm製程晶片，月產能為5.5萬片。
而台積電在今（2023）年7月已經證實日本政府希望台積電能繼續在熊本縣興建第2座工廠[15]，對新工廠的補助金額已經進入評估階段。建廠位置預計會在台積電1廠旁，預計將在2024年4月動工，目標2026年底開始進行生產。從相關報導所揭露的規劃來看，台積電2廠預計主要將生產12nm製程晶片。
28奈米到12奈米的全球半導體產能將大幅擴充
各國半導體振興計畫提升晶片製造的生產能力，預期半導體供應鏈產能將進入快速擴張階段，特別是中國大陸以提升成熟製程晶圓產能的策略來因應美國技術出口管制對其競爭力的減損，此一策略導致中國大陸半導體晶圓產能在短期內快速的提升，產能擴充速度與相較於過去的增長水準有明顯倍增。可能會對全球半導體市場的價格和穩定性帶來影響。
進一步檢視美國、歐盟、日本、韓國在產能擴張的技術節點，美國在產能擴張上主要專注於12奈米製程及以下的先進技術。這反映在《晶片與科學法案（CHIPS法案）》下的各種投資與激勵措施的重點扶植領域；歐盟通過《歐洲晶片法》加強了對10至28奈米製程之半導體產能，顯示出歐盟對於成熟與相對先進製程技術的同步發展策略；日本半導體振興計畫對半導體產能的提升，中短期內主要提升22/28nm以及12/16nm製程的產能。
檢視半導體產能擴張的技術節點，可以歸納出12奈米至28奈米乃是各國擴張產能的重疊範圍，考量到相關政策具有帶動半導體產能增加的效果，主要國家推動相關政策的加乘效果，將導致未來三年12奈米至28奈米全球半導體產能將大幅增加。
在技術出管制持續的情境下，中國大陸在12奈米以上晶圓製造業務進行價格競爭的風險升高
中國大陸大幅擴充晶圓製造產能，對將大幅增加全球晶圓製造供應鏈的產能過剩風險。在技術封鎖持續的情境下，中國大陸在12奈米以上晶圓製造業務進行價格競爭的風險將提高。若是中國大陸大幅擴充12奈米以下的晶圓製造產能，並採取價格競爭的手段因應，這對於營收仍仰賴12奈米以上晶圓製造業務的業者將構成較大的衝擊影響。以2022年全球半導體營收觀察各項晶圓製造業務的比較，12奈米進行劃分，12奈米以上製程的晶圓生產業務，其營收仍佔有53.1%，12/14/16奈米為20.4%、22/28奈米為17.1%，以及55/65奈米為15.6%。產能過剩可能對半導體供應鏈產生危害，包括:價格競爭、減損其他業者發展先進製程的投資能力。隨著產能的增加，我們可以預見到市場在這些關鍵技術節點上的供應能力將大幅提升，但也意味著供過於求衍生產能過剩的風險將提高。
圖一 2022年全球半導體業者製程階段之營收佔比
Source：Counterpoint Technology Market Research
有必要針對風險較高的製程階段，加強供應鏈安全的監控機制
目前各國大力提升半導體產能的發展趨勢，產能過剩的風險壓力將急遽增加。半導體晶圓製造的供應鏈高度倚賴專業分工，且對於供應鏈脆弱度敏感，有必要針對產能過剩風險較高的製程階段，加強供應鏈安全的監控機制，協助主要生產國掌握供應鏈風險程度，作為各國合作與協調降低供應鏈風險的重要基礎。
[1] 【MIC專欄】算力即國力. 亞灣新創園. https://www.yawan-startup.tw/News_Card_Content.aspx?n=1498&s=4786
[2] https://www.reuters.com/world/china/with-manufacturing-loans-rising-can-china-avoid-new-supply-glut-2023-11-12/
[3] “China's chipmaking equipment imports surge 93% despite curbs,” Nikkei Asia, 14 November 2023, https://asia.nikkei.com/cms/Business/Tech/Semiconductors/China-s-chipmaking-equipment-imports-surge-93-despite-curbs.
[4] 「趕在美國升級制裁前下單 中國半導體設備進口年增93%」，電子時報，2023年11月14日，https://www.digitimes.com.tw/tech/dt/n/shwnws.asp?CnlID=1&id=678558&query=%E4%B8%AD%E5%9C%8B%20%E5%8D%8A%E5%B0%8E%E9%AB%94%E8%A8%AD%E5%82%99 （最後瀏覽日期：2023年11月20日）
[5] “ASML stays optimistic on China as sales surge amid U.S. chip curbs,” Nikkei Asia, 18 October 2023, https://asia.nikkei.com/Business/Tech/Semiconductors/ASML-stays-optimistic-on-China-as-sales-surge-amid-U.S.-chip-curbs.
[6] 建設晶圓廠22座，其中12英寸廠15座，8英寸廠8座。未來包括中芯國際、晶合集成、合肥長鑫、士蘭微等在內的廠商還計畫建設10座晶圓廠，其中12英寸廠9座，8英寸晶圓廠1座，https://technews.tw/2023/11/13/china-chip-plants/
[7] https://www.dramx.com/News/made-sealing/20231113-35174.html
[8] 「迎戰陸、韓 台晶圓廠有感降價搶單」，工商時報，2023年11月27日，https://www.ctee.com.tw/news/20231127700059-439901。（最後瀏覽日期：2023年12月5日）
[9] FACT SHEET: One Year after the CHIPS and Science Act, Biden-Harris Administration Marks Historic Progress in Bringing Semiconductor Supply Chains Home, Supporting Innovation, and Protecting National Security, AUGUST 09, 2023, https://www.whitehouse.gov/briefing-room/statements-releases/2023/08/09/fact-sheet-one-year-after-the-chips-and-science-act-biden-harris-administration-marks-historic-progress-in-bringing-semiconductor-supply-chains-home-supporting-innovation-and-protecting-national-s/
[10] “Commission staff working document: A Chips Act for Europea,” European Commission, 11 May 2022, p.75, https://digital-strategy.ec.europa.eu/en/library/european-chips-act-staff-working-document.
[11] “State aid: Commission approves French measure to support STMicroelectronics and GlobalFoundries to set up new microchips plant,” European Commission, 28 April 2023, https://ec.europa.eu/commission/presscorner/detail/en/ip_23_2447.
[12] “State aid: Commission approves €292.5 million Italian measure under Recovery and Resilience Facility to support STMicroelectronics in construction of a plant in the semiconductor value chain,” European Commission, 5 October 2022, https://ec.europa.eu/commission/presscorner/detail/en/ip_22_5970.
[13] “Germany spends big to win $11 billion TSMC chip plant,” Reuters, 8 August 2023, https://www.reuters.com/technology/taiwan-chipmaker-tsmc-approves-38-bln-germany-factory-plan-2023-08-08/ ; “European Commission has yet to approve German subsidies for Intel, economy minister says,” Reuters, 22 June 2023, https://www.reuters.com/technology/european-commission-has-yet-approve-german-subsidies-intel-econ-min-2023-06-21/.
[14] “South Korea will leap forward as a high-tech industry superpower!,” Ministry of Trade, Industry & Energy, 15 March 2023, https://www.motie.go.kr/motie/ne/motienewse/Motienews/bbs/bbsView.do?bbs_seq_n=155118335&bbs_cd_n=2¤tPage=1&search_key_n=&cate_n=&dept_v=&search_val_v. (In Korean)；該戰略針對半導體產業提出五大行動計畫：（1）確保技術能力：建立南韓版IMEC，並在未來5年向12個國家指定的戰略科技中，包括量子、人工智慧等領域，提供25兆韓元以上的研發經費；（2）培育創新人才：提升大學教育靈活性、先進技術產業相關科系的國外交流計畫、積極引進外國半導體人才；（3）建立產業園區：指定和建設國家高科技產業園區，在首都圈外圍地區推動總額達60兆韓元的產業相關投資計畫；（4）建立穩定生態系統：推動「母廠」（mother factory）戰略，先進技術和設備留在國內，生產在國外，增加國內自產核心零部件的比例，緩解對特定國家的依賴；（5）投資特國：大幅提高投資抵減稅額、支援產業對電力、水需求、放寬管制程度至其他競爭國家的水準、建立國家投資公司實行國內外中長期戰略投資；及（6）維護國家利益的經貿外交：積極因應國內優先事項、領導先進技術國際標準的制定、修訂產業技術保護法規防止先進技術流出。
[15] 日刊工業新聞，“TSMC、来年4月に熊本第2工場着工12ナノ半導体を26年製造開始＂, 2023.7.11, https://www.nikkan.co.jp/articles/view/00679051；MoneyDJ新聞（記者蔡承啟報導），台積電日本二廠傳明年4月動工、26年生產12nm，2023-07-11。