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第二章 從追趕到超越—積體電路產業技術在臺灣

第一節 產業起始時期

有關技術方面的階段理論,多以學習曲線S-curve為根據,劃分為起始、蔓 延、控制、成熟四期(劉常勇,1998;Nolan,1984)。產業技術是一種學習的過 程,技術表現是學習的表徵,而此結果之顯現根源於內在能力的提升,產業發展 階段以此概念作為劃分基礎,可以彰顯技術學習進程、凸顯產業發展的根源(蔡 千姿,2001:22)。

在影響後進國家的科技學習和創新上,國家機器明顯地是最重要的影響因素,

其產業政策、對資金分配的方式,深深影響其金融體制,以及產業結構的發展,

而這些不同因素之間的搭配,也進一步影響廠商的技術學習和創新。積體電路產 業在臺灣是1970年前後才出現的新興產業,臺灣作為技術發展的後進國,透過 追趕型工業化,其科技學習的特色是透過輸入、購買和改良已經在先進國家發展 出來的技術,來從事科技學習(Hobday,1995;Kim,1997;王振寰,1999)。

與先進國家不同,先進國家很多尖端技術可以透過國內大企業或小企業來創 新,但由於後起國家自身缺乏世界尖端知識,因此必須利用特殊形態的規模經濟 大量製造,或者憑藉專案培養出來的計畫執行和生產工程有關的資產,去追逐、

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引進和開發最新熱門的「成熟」產品。因此在中等後進國家,只有大廠商才有足 夠資源維持產品的開發和升級,而小廠商則否。談到臺灣積體電路產業的起源,

文獻都指出起自臺灣政府,由當時行政院長邀集經濟部、教育部及交通部官員、

產業界與學術界代表,及海外學人共同討論,期望國內電子產業朝向高科技產品 發展,擬定以積體電路之製造與設計技術為發展目標(Chang, Shih and Hsu,

1993)。

本論文分析臺灣發展積體電路產業的第一階段,為自1974年至1980年,稱 之為「技術追趕時期」:從積體電路計畫開始到工研院第一家衍生公司聯電成立 為止,探討後進國家如何追趕先進國家的新興產業,政府為扶植此一由國外引進 之新興產業,所採行之策略及作為,如何從無到有,讓此由外引進之新興產業得 以在國內生根,使其在國內具備發展雛形,進而追趕上國際間之發展。

壹、為什麼是積體電路產業?

半 導 體 元 件 包 括 了 積 體 電 路 (IC) 、 分 離 式 元 件 (discrete) 、 光 電 元 件 (opto-electron)以及感測元件(sensor)等,如圖2-1的半導體相關組件分類圖所示。

雖然種類繁多,但是基本原理都是一樣的,製作的技術也都差不多,最常用的積

體電路材料是矽。矽是地殼中最常見的元素,許多石頭的成分是二氧化矽,但是 經過數百道製作程序將石頭變成矽晶片,其價值當然遠高於石頭了。然而經過這

「點石成金」的程序,半導體元件可說是現代電子工業的基礎。臺灣科學工業園 區營收近九成來自積體電路和光電產業,其中積體電路完全屬於半導體產業,光 電產業也有很大一部分屬於半導體產業。半導體工業在科技業的重要性,不言可 喻。

依據IEK(陳婉儀主編,2017)估計,2017年半導體市場規模已達3,745億美 元。半導體器件可以分為兩大類:積體電路(integrated circuit,簡稱IC)和光感分 器(optoelectronic-sensor-discrete devices,簡稱O-S-D),其中積體電路占了半 導體元件八成以上,可以分為微處理元件、記憶體、邏輯元件和類比元件四類(李 雅明,2013:17-18)。

回顧半導體產業的起源,可以溯及第二次世界大戰結束,電腦在那時代就已 經開始發展,是新科技時代開始,也是半導體元件工業的開始,世界各國無不積 極投入該產業之發展。半導體元件電晶體原以鍺(Ge)電晶體為主,但因氧化 鍺為水溶性,鍺的表面包護較困難,容易產生漏電流,1960年代矽(Si)電晶 體遂漸漸取而代之。當時美國持續經濟景氣繁榮,臺灣民生狀況明顯改善。臺灣 政府因應此趨勢,採取「工業取代農業」、「低廉工資代工」等經濟措施,讓出 口大幅增加,終達成經濟發展、物價穩定的雙重經濟目標。

由於美國等先進國家欲將勞力密集產業外移,當時臺灣60年代技術官僚如 尹仲容、嚴家淦等為吸引外人投資,決定採取自由開放、鼓勵出口等政策,由出 口帶動生產。1959年底,政府制定了「19點財經改革措施」,採取較自由的經 貿政策、降低關稅、放寬進口、單一匯率等改革。1960年公布「獎勵投資條例」,

以減免租稅方式吸引外資抵台。1966年成立加工出口區於高雄,而後在楠梓、

臺中相繼設立,外人投資大幅增加。

在40年前,臺灣是沒有積體電路產業的,透過國家機器介入的方式扶植和 市場原則共進,讓此新技術和新興產業生根(陳東升,2008)。1970年代臺灣政 府產業發展政策著重於重化及鋼鐵工業,但這兩種產業都是高耗能,在經歷了兩 次石油危機,使得政府重新思考如何調整產業結構,力求促進產業技術升級。剛 好全球對電子產品需求方興未艾,相關電子零組件也開始發展,政府引進產業的 規劃剛好與全球產業發展趨勢結合,不只成功引進積體電路產業,也帶動了之後 近四十年的蓬勃發展。

一、由引進外商電子裝配廠開始

臺灣電子科技產業的發展始於1960年代,而最開始就是發展半導體產業。

「1966年臺灣高雄設立加工出口區,臺灣電子工業也在此時起步。」臺灣區電 機電子工業同業公會副理事長歐正明指出,當年高雄多家電子公司正式成立,投 入提供電晶體與積體電路裝配業務,臺灣半導體產業於焉萌芽,之後陸續有許多 半導體廠商因應而生,包括臺灣通用器材、環宇電子、萬邦電子等(臺灣區電機 電子同業公會,2010)。

臺灣半導體工業早期只有外商設立的裝配廠,1966年美商通用儀器公司 (General Instruments)在臺灣設廠,從事電晶體的裝配(李雅明,2013:271)。

當時最初設置地點,就是高雄加工出口區。1969年到1970年間,又有多家外商 公司來台設立半導體的裝配工廠,包括德州儀器公司、飛利浦建元電子等(林錫 銘,1987)。這些廠商雖然只是利用臺灣低廉而高效率的勞力,技術水準不高,

但是卻引進了積體電路的包裝、測試與品管技術,為臺灣積體電路封裝業奠定了 基礎。

在這樣的時空背景之下,1970年代臺灣電子科技產業快速蓬勃發展。當時,

交通大學成功製作出的臺灣第1片晶圓,可謂臺灣半導體產業發展的里程碑(張俊 彥、游伯龍編著,2001)。國人自營的IC電子公司有1969年施敏先生所創成立的

環宇電子公司(王麗娟,2013:238),1973年成立的萬邦電子公司,和1974年成 立的集成電子公司。在1970年代,臺灣本土業者也積極投入生產電子計算機,

分兩大體系,一是施振榮帶領的宏碁、緯創資通、以及宏碁第二代施崇棠開創的 華碩、李焜耀的明碁電通;另一個是1972年成立的三愛體系,包括廣達、英業 達、金寶、仁寶等一線筆記型電腦廠商。隨著世界發展潮流,電子產業已是不可 避免的發展趨勢,積體電路作為電子產品共通的必要元件,在當時也是世界主要 國家發展的重要產業(李雅明,2013:213)。

二、國內產業轉型升級需求

在另方面,1970年代全球爆發兩次能源危機。從1950年代起,靠外貿支撐 經濟成長率的臺灣面對此危機,採取「擴大公共建設」的方案。1973年10月當 時的行政院蔣經國院長,宣布推動十大建設,其計畫包括中山高速公路、桃園國 際機場、台中港、縱貫鐵路電氣化、中鋼煉鋼廠,核能發電、北迴鐵路、蘇澳港、

中船造船廠及三輕石油裂解等工程,加強了臺灣的基礎建設,也促進臺灣的經濟 成長。

電子工業是在臺灣遇到第一次「石油危機」時的因應措施之一,當時重化工 業都是能源密集產業(吳政憲,2016:23)。1974年2月,當時的行政院長蔣經國指 示行政院秘書長費驊,會同有關部會研究產業發展如何突破進行評估。費驊出身 上海交大土木系,他立即與兩位交大前後期同學,分別是RCA普林斯頓實驗室 總監潘文淵,和電信總局局長方賢齊共商大計。費驊與當時擔任經濟部長的孫運 璿商量,找了電信總局局長方賢齊、美國無線電公司(Radio Company of America, 以下簡稱「RCA公司」)研究室主任潘文淵返國討論之後,初步決定,全力發展 電子產業(洪懿妍,2003)。在工研院電子所二十年的專刊《也有風雨也有晴》(蘇 立瑩,1994)一書中,詳述了潘文淵當時列舉發展積體電路的三大優點:一、如 果成功,將在1980年代,對臺灣經濟產生巨大影響;二、如果成功,將是技術

的一項突破性發展,並勢必贏得世界認可;三、無論成功與否,都將提升臺灣電 子產業水準。

為了節省開發時間,最好的方法就是自美國引進可用的積體電路設計及製造 技術。張忠謀回憶,潘文淵1975年從RCA公司辭職後回台,不接受政府任何薪 水投入半導體。張忠謀說,那時隨著半導體生產,電腦就發展非常快,但臺灣那 時非常落後,根本看不到半導體、電腦生產和經濟落後,潘文淵當時看到這時代 趨勢也知道臺灣的落後,看出半導體是一個使得落後國家能夠相當快追上先進國 家的產業,這是一個重要的洞察(蕭文康,2016)。

當時在美洲技術顧問團(Technical Advisory Committee, TAC)的協助之下,

經過審慎評估挑選,決定發展的技術方向與尋求可以技術移轉的合作夥伴,也就 是與互補式金屬氧化物半導體(Complementary Metal-Oxide-Semiconductor,

CMOS)技術專利最多的美國RCA公司合作,當時也是該公司最有意願和臺灣政 府合作、所提出的條件最為優惠。1976年3月工研院和該公司簽訂長達十年的「積 體電路技術移轉授權合約」,技術移轉項目包括:電路設計、光罩製作、晶圓製 作、包裝與測試、應用與生產管理,內容包括前五年移轉技術、後五年培訓人才、

半導體公司經營管理及專利授權使用等。本案由當時電子中心副主任胡定華博士 兼任積體電路示範工廠專案小組主持人,技術移轉重點在建立示範工廠,導入正

半導體公司經營管理及專利授權使用等。本案由當時電子中心副主任胡定華博士 兼任積體電路示範工廠專案小組主持人,技術移轉重點在建立示範工廠,導入正