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經濟部所屬工業局、國際貿易局、標準檢驗局及智慧財產局112年度單位預算評估報告

四、辦理化合物半導體產業發展等相關計畫,允宜積極加速布局,以爭取全球電動車發展新商機 日期:111年10月 報告名稱:經濟部所屬工業局、國際貿易局、標準檢驗局及智慧財產局112年度單位預算評估報告 目錄大綱:壹、工業局 資料類別:預算案評估 作者:黃俊傑

工業局112年度預算案於「工業技術升級輔導」項下編列4億2,149萬4千元,賡續辦理「化合物半導體設備發展推動計畫」、「化合物半導體產業發展推動計畫」及「化合物半導體關鍵材料推動計畫」等3項計畫(詳表1),以推動我國化合物半導體產業相關製程設備、設備關鍵零組件、自主材料之發展,及透過化合物半導體應用產業合作推動平台,促成廠商鏈結學研能量落地發展新事業,帶動跨產業鏈串接發展。經查:

表1 工業局111-112年度辦理化合物半導體產業發展相關計畫經費概況表 單位:新臺幣千元

計畫名稱

111年

112年

預算數

決算數

預算案數

化合物半導體設備發展推動計畫

180,343

74,194

169,191

化合物半導體產業發展推動計畫

90,000

45,194

84,608

化合物半導體關鍵材料推動計畫

179,821

76,213

167,695

說 明:111年度決算數係截至8月底之實支數。

資料來源:工業局提供

(一)計畫內容概述

1.化合物半導體設備發展推動計畫:係透過補助國內半導體設備廠商,加速其突破化合物半導體製程瓶頸設備技術能力,以確保國內有能供給力8吋碳化矽(SiC)基板能力,並鏈結公協會、設備產業、技術法人投入8吋化合物半導體設備發展,加速設備關鍵零組件供應能力並通過終端規格認證,提升臺灣於全球化合物半導體設備競爭力。

2.化合物半導體產業發展推動計畫:透過化合物半導體應用產業合作推動平台,推動跨域合作,促成廠商鏈結學研能量落地發展新事業,帶動跨產業鏈串接發展;並持續建立車規標準AQG-324(歐規)模組靜態測試環境與動態測試平台,輔導廠商進行測試驗證。

3.化合物半導體關鍵材料推動計畫:係發展下世代化合物半導體材料技術,建立國內材料自主能力,縮短進入障礙,協助我國業者自主掌握影響良率之關鍵原物料,藉鏈結上下游產業,加速國內廠商材料導入市場,提升國內材料廠商市占率。

(二)隨5G、電動車及低軌衛星產業之發展,預計將帶動化合物半導體產業快速成長

第3代半導體之氮化鎵(GaN)與SiC,其中SiC具備高功率、高開關頻率特性,以電動車、能源、軌道交通為市場應用趨勢;GaN具備中低功率、高頻率、高開關頻率特性,以5G射頻、快充電源、低軌衛星為市場應用趨勢。依工研院產科國際所對化合物半導體晶圓市場成長規模之預估,5G需求帶動GaN晶圓市場之成長,2019-2025之年均複合成長率(CAGR)為23.9%,預計2025年銷售額9.14億美元較2020年之2.96億美元成長3倍以上;而電動車需求促使SiC晶圓市場成長2019-2025之CAGR為13.9%,預計2025年較2019年呈倍數成長,且持續快速成長。

(三)我國化合物半導體產業發展與他國尚存差距,亟待補足關鍵設備、技術及自主材料缺口

先進國家(如美國、日本)已積極發展並主導化合物半導體產業,且保有技術與生產之相對優勢。以SiC而言,目前SiC是半導體元件中功率電子以及能量傳輸系統最佳之化合物半導體之一,但仍有高成本與大面積量產技術須克服,美國之Wolfspeed(8吋SiC基板已規劃進行量產)、II-VI 及日本之ROHM等國外大廠為SiC基板市場主要供應商,且晶圓製造關鍵材料皆由外商掌握;而我國SiC產業鏈從材料、長晶、磊晶與元件代工雖都有廠商投入,但與國際廠商的能量尚有距離,且因SiC化合物半導體具高熔點及高硬度特性,國內在長晶、晶圓加工、元件製作、元件封測等相關設備仍存在技術瓶頸,尚待進行技術突破。

(四)各國紛紛發展高階製造中心,允宜加強國內建置速度,以維繫我國半導體領先地位

鄰近之日本、韓國及中國近年均積極投入發展高階製造中心之策略,而技術研發、推動第三代半導體材料、下世代電池、智慧製造優化製程及數位轉型串聯整合均為各國採行之優先政策(詳表2),其中半導體產業居高階製造中心發展策略之關鍵地位。我國半導體產業產值2021年達4.1兆(成長26.7%),且其中之矽晶圓、晶圓代工及IC封測產值均排名世界第1,復受惠於AIoT、5G及高效能運算(HPC)等新興應用成長,工研院產科國際所預估2022年產值將達4.8兆元(成長17.7%)。又我國112年施政計畫並將打造臺灣成為半導體先進製程、亞洲高階製造及高科技研發中心列為推動經濟發展之重要施政方針;經濟部亦將扶植國內半導體材料與設備供應鏈,擴大半導體生態系,打造臺灣成為半導體先進製程中心列為年度施政目標及策略。是以,允宜加速第三代化合物半導體之產業發展布局,並密切關注其他各國高階製造中心之發展情形,以確保我國半導體產業之競爭優勢,並掌握國際商機。

表2 亞洲國家驅動高階製造中心發展策略簡表

驅動高階製造中心模式

日本

韓國

中國

臺灣

技術研發

各國強化國際技術研發合作,提升產業附加價值

與國外機構共同提供資金,鼓勵企業聯合研發

透過併購、人力資源培育、相互投資,展開國際研發創新合作

與國際建立技術創新、研發平台,強化研發能量

透過人才、研發與投資交流,展開國際研發合作

關鍵材料

各國積極推動第三代半導體材料、下一代電池發展,欲成為領導者

加強半導體新戰略、成立電池供應鏈協會

推動K半導體發展策略、K電池發展戰略

擬定第三代半導體材料自主策略、新能源汽車產業發展規劃

推動第三代半導體碳化矽發展、擬定電池自主化相關政策

優化製程

各國推動智慧製造成效顯著,已具優化製程驅動高階製造發展

提供諮詢場所、建立示範場域供業者觀摩,協助企業活用IoT、產業互聯

透過AI、數據促進智慧製造創新,將工廠內之數據轉換為有用之數據

協助企業加強關鍵核心技術,持續推動設備升級及製程智慧化

建構智慧機械產業新生態體系,成為全球終端應用領域解決方案提供者

串聯整合

各國加速推動數位轉型,藉由串聯整合驅動高階製造發展

推動全面數位化轉型(DX),解決IT系統存在技術老化、系統複雜、黑盒子等問題

運用數據、網路、人工智慧(DNA)等新興技術,引領核心產業整體價值鏈數位化轉型

導入5G、AI、大數據等技術,使企業之間數據資源能高校流通、促建產業合作

建立完整之數位環境、開發數位平台服務、關鍵技術與數位化應用

資料來源:台灣經濟研究月刊「美中競爭下亞洲國家高階製造中心發展策略」,第45卷第7期,111年7月。

綜上,工業局112年度預算案賡續編列4億2,149萬4千元,辦理「化合物半導體設備發展推動計畫」、「化合物半導體產業發展推動計畫」及「化合物半導體關鍵材料推動計畫」等3項計畫,以推動我國化合物半導體產業之發展,允宜加速第三代化合物半導體之產業發展布局,並密切關注其他各國高階製造中心之發展情形,確保我國半導體產業之競爭優勢,以爭取全球電動車所帶動之高功率化合物半導體發展新商機。